Комплекс-котел Ткачева Советский патент 1993 года по МПК F23J15/00 

Изобретение относится к энергетике, в частности к котельным агрегатам с устройствами для очистки дымовых газов

Цель изобретения - повышение эффективности очистки и утилизации тепла дымовых газов.

Из чертеже представлена котельная ус- танопка, продольный разрез

Комплекс - котел содержит корпус, образующий дымоход 1 П-образной формы круглого или прямоугольного сечения с двойными стенками по принципу труба в трубе. Левая часть корпуса дымохода 1 закреплена при помощи сварки на корпус топочной камеры 2, которая тоже выполнена с двойными стенками для циркуляции между ними воды. Торец топочной камеры 2 перекрыт жаропрочным шибером 3. внутри топо- чной камеры помещена тележка 4 загруженная материалом или веществом большой тепловой емкости, например садка кирпича-сырца. Сюда же подведена горелка 5 для сжигания топлива. Высота котла определяется высотой факела пламени при сжигании топлива. А над уровнем факела пламени в дымоход 1 встроен распылитель

6 с подводом сжатого воздуха и с подводом воды по трубопроводу 7. Справа на своде корпуса дымохода установлен промывочный клапан 8, а в нижней части выполнен люк 9 в пропарочную камеру 10, где помещена тележка 11с изделиями для пропарки, а вход в камеру перекрыт теплоизоляционным шибером 12. На всю длину пропарочной камеру 10 установлен пульпоприемник 13 - это залитая водой канавка глубиной 10-20 см. достаточной для суточного сбора золы-пульпы. Через люк 14 и дымосос 15 пропарочная камера соединена с коллектором и далее теплицей (не показаны). Сам котел представляет собой прямоточную систему, проходное сечение которой в 10-15 раз больше сечения входного патрубка водопровода

Данный котел может работать на жидком и газообразном топливах. Твердое топливо предполагается сжигать в распыленном виде. Можно применять комбинированное сжигание, например, мазут, низкокалорийный большой зольности уголь и пр.

Топливо вдувается через горелку 5 в зону воспламенения топочной камеры 2 Гореч

fe

оо го

(Л

ние организуется таким образов, чтобы факел, пройдя сквозь специально уложенный теплоемкий материал, одновременно обогревая стенки топочной камеры, врывался в дымоход 1, где на некоторой высоте закан- чивается. В этом месте или немного выше через распылитель 7 вдувается в распыленном виде вода. При смешивании водяного тумана с раскаленным газом происходит интенсивный теплообмен с парообрэзовани- ем, увеличивается объем и скорость истечения газового потока, а температура до температуры перегретого газа, порядка 200-220°С. Температуру газа можно регулировать количеством вдуваемой воды. Весь этот паро-дымо-газовый поток врывается в правую часть дымохода 1, где закручивается как в циклона любым известным способом и устремляется вниз.

В вихревом потоке происходит перерас- пределение температур от центра к периферии, при этом происходит интенсивный теплообмен со стенками котла, конденсация пара с одновременной коагуляцией мельчайших дымовых частиц. Смоченные конденсатом дымовые частицы отбрасываются центральной силой к стенкам котла, а прилипшие частицы периодически смываются водой через клапан 8 в пульпоприем- ник 13. Зеркало воды пульпоприемника 13 перекрывает основание дымохода 1, поэтому дымовые газы со значительной скоростью сначала как-бы ударяются об ее поверхность, резко меняют направление, а затем чарез люк 9 поступают в, камеру 10. При этом дымовые частицы, предварительно смоченные конденсатом пробивают поверхностную пленку воды, а для более эффективного проникновения частичек в воду, ее взбалтывают воздухом из магистрали и им же создают водяную завесу. Таким образом, в камеру 10 газ поступает значительно (до 95%) очищенным и имеет температуру 85-95°С (регулируется величиной температуры перегретого пара).

Такая температура необходима для про- паривания различных изделий, например, железобетонных.

Дальнейшая очистка мокрого газа от дымовых частиц происходит непосредст- венно в самой камере 10, а затем в коллекторе, оседая на их поверхностях при медленном вихревом и ламинарном движении по коллектору в теплицу, где происходит окончательная их утилизация.

Сжигание топлива длится до тех пор, пока аккумулирующий материал большой теплоемкости в топочной камере 3 не прогреется до температуры 900-1000°С, т.е. до яркого красно-белого цвета, послэ чего подача топлива прекращается, люки 9 и 14 закрываются, перекрывается всякая возможность доступа атмосферного воздуха особенно через горелку 5 и распылитель 6. В дальнейшем происходит конвективный теплообмен без доступа воздуха. Количество теплоемкого материала в аккумуляторе камеры 2 рассчитывается с тем, чтобы запаса тепла хватило для работы котельной на оставшуюся часть суток.

Использование предлагаемого технического решения дает возможность полностью утилизовать дымовые газы котлов. После традиционной коагуляции - смачивания дымовых частичек конденсатом и мокрой завесы применены дополнительные ступени очистки по схеме: пропарочная камера; коллектор-газоход; теплица. Корпус П-образнрй формы одновременно является и дымоходом поэтому процесс коагуляции происходит непосредственно в корпусе в самых оптимальных условиях без уменьшения теплотворной мощности котла.

Возможность регулирования температуры napo-дымо-газовой смеси в широких пределах позволит достичь степень очистки до 95% еще на выходе из газохода.

В пропарочной камере происходит дальнейший (полезный) теплообмен между пропариваемыми изделиями и пропускаемым газом, в итоге здесь получаем двойной положительный эффект, т.е. происходит пропарка материала, например железобетонных блоков и пр. помещенных в пропарочную камеру, а также доочистка пропускаемого газа, путем оседания мокрых частиц.

Таким образом, в теплицу вдувается смесь газов, содержащая в основном СОг, №, H20 и различные сернистые, азотистые и др. соединения, благотворно влияющие на растения и почву

Данная конструкция позволяет упростить конструкцию котла, тем самым повысить надежность котла.

Применение в качестве аккумулятора теплоемкого материала например, кирпича- сырца позволит сэкономить топливо, а также получать побочно продукцию товаров народного потребления, т.е. отжиг изделий.

Данный комплекс-котел дает возможность полной утилизации дымовых газов.

Простота конструкции обеспечивает надежность роботы комплекса и снижение металлоемкости,

Формула изобретения

Комплекс-котел, содержащий топочную камеру, соединенный с ней дымоход, размещенные в дымоходе распылители жидкости, емкость сбора химстоков, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффектнаности очистки и утилизации тепла дымовых газов, он снабжен размещенным в топочной камере аккумулятором из теплоемкого материала, пропарочной камерой с люком, соединенной с дымоходом, выполненным П-образным, коллектором с теплицей, соединенными с пропарочной камерой, причем корпус дымохода и пропарочной камеры выполнен с двойными стенками с заполненным водой промежутком между ними, а распылитель жидкости установлен над уровнем факела пламени

Использование: очистка и утилизация тепла дымовых газов Сущность изобретения: устройство содержит топочную камеру. П-образный газоход, распылитель жидкости, аккумулятор из теплоемкого материала, пропарочную камеру с люком, коллектор. Пародымогазовый поток после смешивания с водяным туманом врывается в правую часть дымохода, где закручивается и устремляется вниз. Прилипшие частицы смываются водой в емкость сбора химстоков. Дымовые газы через люк поступают в пропарочную камеру и далее по коллектору в теплицу 1 ил.

rff. Впдо

W a

fb Dfuп л- °ООО