Теплогенератор

 

Теплогенератор относится к устройствам, выделяющим тепловую энергию за счет сжигания твердого топлива: древесина, уголь, торф и др. Корпус теплогенератора образован из трубчатых изогнутых воздуховодов с открытыми сверху и снизу торцами. Внутреннее пространство корпуса разделено горизонтальной перегородкой на топку внизу и камеру дожигания летучих продуктов вверху. Повышение эффективности работы агрегата достигается за счет увеличения поверхности нагрева, равномерного подвода воздуха на дожигание летучих продуктов, специальной формы горизонтальной перегородки. Для использования горячего воздуха в технологических целях предусмотрен специальный воздухосборник. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам, вырабатывающим тепловую энергию за счет сжигания такого топлива, как древесина, уголь, торф и т.п.

Известно устройство (патент США N 1116674 кл. F 24 B 7/00), вырабатывающее тепловую энергию, состоящее из двух прямоугольных обечаек, внутренней, в которой размещается топка, и наружной, между которыми имеются каналы для циркуляции воздуха. Проходя по каналам, последний нагревается.

Известно устройство (патент США N 4230090 (прототип) кл. F 24 B 7/00), вырабатывающее тепловую энергию, состоящее из корпуса бочкообразной формы, боковые стенки которого сформированы из соединенных между собой вертикально ориентированных изогнутых труб (воздуховодов) с открытыми торцами и плоских, передней и задней стенок. В передней стенке имеется топочное отверстие и поддувало, в задней отверстие для вытяжной трубы. В нижней части корпуса расположена топка, а верхняя часть отделена сплошной плоской диафрагмой, чем обеспечивается оборот отходящих газов до вытяжки и повышается эффективность конвективного обогрева боковых стенок с воздуховодами.

Имеется исполнение, в котором воздуховоды смонтированы внутри бочкообразного корпуса, чем достигается некоторого увеличение поверхности нагрева.

Цель изобретения повышение эффективности устройства в зоне максимальных температур, а также более полного использования топлива путем дожигания летучих продуктов горения в верхней части топки.

Это достигается тем, что корпус теплогенератора сформирован из трубчатых воздуховодов S-образной формы, причем средняя часть их проходит через топочное пространство в зоне максимальных температур и разделяет его по высоте на две части: нижнюю, собственно топку, и верхнюю, камеру дожигания летучих продуктов горения, в которую для интенсификации процесса горения подается подогретый воздух из боковых воздуховодов посредством двух горизонтальных поперечных, расположенных на двух уровнях, трубок с радиальными отверстиями, направленными по ходу движения потока газов в камеру дожигания.

На фиг. 1 показан теплогенератор, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Теплогенератор состоит из корпуса 1, который формируется из соединенных между собой изогнутых S-образных труб 2 с открытыми верхним и нижним торцами. В нижней части корпуса расположена топка 3, а в верхней камера дожигания 4 летучих продуктов горения. Топка и камера дожигания разделены диафрагмой 5, сформированной средними частями 6 S-образных воздуховодов, проходящих под некоторым углом через топочное пространство, что обеспечивает увеличение длины воздуховодов на ширину топочного пространства.

Перед диафрагмой 5 противоположные боковые воздуховоды соединены трубками 7 с радиальными отверстиями, через которые нагретый воздух из воздуховодов поступает в камеру дожигания летучих продуктов горения, а под диафрагмой боковые воздуховоды соединены попарно перемычками 8. Диафрагма выполнена U образной формы.

Спереди и сзади корпус теплогенератора закрыт стенками. В передней стенке 9 имеется загрузочное отверстие для топлива, герметично перекрываемое дверкой 10, с расположенным в нижней части ее регулируемым поддувалом 11 для подачи воздуха в топку и поддержания необходимого режима горения.

В задней стенке 12 смонтированы патрубок 13 с поворотной заслонкой 14 для отходящих дымовых газов.

Верхняя 15 и нижняя 16 стенки корпуса выполнены с отверстиями для воздушных каналов и оснащены крепежными элементами 17, позволяющими при необходимости установку воздухосборников 18, как сверху, так и снизу.

Горение древесного топлива происходит в две стадии, горение на поду топочной камеры с недостатком кислорода (газификация) и догорание летучих продуктов и газов в специальной зоне камере дожигания, куда подается подогретый воздух через две горизонтальные трубки, расположенные на разных уровнях и оснащенные радиальными отверстиями, направленными в сторону потока топочных газов.

Благодаря разным уровням подвода дополнительного воздуха в зону догорания достигается наилучшая возможность поступления кислорода в объем дымовых газов для дожигания их летучих продуктов. Этот эффект усиливается из-за равномерного распределения воздуха по всей ширине топочного пространства. Поступление воздуха происходит за счет тяги, создаваемой дымовой трубой. Воздух поступает в топку уже подогретым, что повышает температуру в зоне догорания летучих продуктов.

Через перегородку (диафрагму), отделяющую зону горения твердого топлива от зоны догорания летучих продуктов проходит воздушные каналы, позволяющие получить дополнительное тепло непосредственно из более нагретой части топочной камеры.

Для работы теплогенератора через дверку топки закладывают порции топлива и разжигают его при открытых заслонке и поддувале. После достижения режима устойчивого горения топлива прикрывают поддувада и заслонку для обеспечения медленного сгорания топлива.

Регулированием процесса горения, подачей вторичного воздуха достигается длительный режим работы теплогенератора при одной закладке топлива; обслуживания агрегата в это время не требуется.

Теплогенератор можно использовать для обогрева помещения, в котором он размещен, и удаленных от агрегата помещений, а также для технологических целей, например, подачи горячего воздуха в сушилки для пиломатериалов и т.п.

Теплогенератор может быть применен в других отраслях, например, для обогрева складов, животноводческих и хозяйственных помещений, просушки строящихся зданий, временного обогрева помещений, отключенных от централизованного теплоснабжения и т.д.

Формула изобретения

1. Теплогенератор, корпус которого образован из соединенных между собой трубчатых изогнутых вертикально сориентированных воздуховодов с открытыми снизу и сверху торцами, передней и задней стенок, первая из которых снабжена топочным отверстием и поддувалом, вторая вытяжной трубой с заслонкой, а внутреннее пространство корпуса разделено диафрагмой на топку внизу и камеру дожигания летучих продуктов горения вверху, отличающийся тем, что трубчатые воздуховоды выполнены S-образной формы, причем средняя часть их проходит через топочное пространство в зоне максимальных температур и расположена под диафрагмой.

2. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что воздуховоды перед камерой дожигания соединены горизонтально расположенными в двух уровнях по всей ширине топочного пространства трубами с радиальными отверстиями для подвода подогретого воздуха в направлении движения топочных газов.

3. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что открытые торцы воздуховодов в верхней части соединены воздухосборником в одну трубу, позволяющую транспортировать горячий воздух, например, в сушильную камеру, другое помещение и т.п.

4. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что диафрагме придана седловидная (V-образная) форма, наклон стенок которой повторяет наклон средней части S-образных воздуховодов.

5. Теплогенератор по п.1, отличающийся тем, что трубы воздуховодов имеют прямоугольное сечение, а в боковых стенках корпуса воздуховоды в зоне примыкания к ним средней части S-образных воздуховодов соединены между собой наклонными перемычками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3