Теплогенератор

Теплогенератор предназначен для выработки тепловой энергии путем сжигания топлива, например отходов лесопереработки. При создании полезной модели решалась задача улучшения процесса горения за счет повышения температуры воздуха, подаваемого в топку. Поставленная задача решается тем, что устройство для нагрева воздуха, подаваемого в топку, размещено на элементах топки.

Теплогенератор предназначен для выработки тепловой энергии в виде нагретого теплоносителя, например, воды, водяного пара или воздуха путем сжигания топлива.

Известны теплогенераторы, например, паровые или водогрейные котлы (смотри «Обмуровка стационарных паровых котлов тепловых электростанций», С.Т.Воронков, Д.З.Исэров, Москва, «Высшая школа», 1983, стр.8-13), содержащие топку, поверхности нагрева (теплообменник) теплоносителя (воды или пара), воздухоподогреватели для нагрева воздуха поступающего в топку для горения. Топка теплогенератора может содержать следующие элементы: топочную камеру, стенки камеры, колосники, зольник, топочную дверку, сопла подачи воздуха и другие элементы.

Использование подогретого дутьевого воздуха улучшает процессы горения, повышает температуру в топке, снижает тепловые потери. Подогрев воздуха необходим при сжигании влажного топлива, например, опила, получаемого при лесопилении. Такие воздухоподогреватели размещают в дымоходах котла (смотри «Энергоснабжение городов», Ф.Г.Таги-заде, Москва, «Стройиздат», 1980, стр.78, рис.23, поз.12).

Однако, современные котлы, имеющие достаточно большие поверхности нагрева (например, теплообменник с жаровой и дымогарными трубами) позволяют максимально использовать тепло дымовых газов. Дымовые газы пройдя поверхности нагрева и отдав свое тепло рабочему телу имеют температуру порядка 130-150 градусов. Такая температура недостаточна для подогрева воздуха, подаваемого в топку, до требуемой температуры 200-400 градусов (смотри, например, «Обмуровка стационарных паровых котлов тепловых электростанций», С.Т.Воронков, Д.З.Исэров, Москва, «Высшая школа», 1983, стр.10).

Вместе с тем, известно, что в топке при сжигании, например, отходов лесопиления температура составляет порядка 1000 градусов. Поэтому на стенках топочной камеры для снижения тепловых потерь выполняют мощную обмуровку и теплоизоляцию.

Технический результат, полученный при создании полезной модели, связан с улучшением процесса горения за счет повышения температуры воздуха подаваемого в топку.

Поставленная задача решается тем, что устройство для подогрева воздуха, подаваемого в топку, размещено на элементах топки.

Сущность решения задачи поясняется следующим.

Размещение устройства для подогрева воздуха на элементах топки позволяет улучшить процесс горения за счет повышения его температуры. При размещении воздухоподогревателя на стенках топки нагреваемый воздух также служит теплоизоляцией, поэтому толщина обмуровки стенок топки может быть значительно уменьшена. Также устройство для нагрева воздуха может размещаться внизу топочной камеры, выполняя роль колосников, в жерле топочной камеры - на выходе дымовых газов в теплообменник, на других элементах топки.

При исследовании новизны не были обнаружены известные технические решения, направленные на решение поставленной задачи, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию «новизна».

Сущность конкретного исполнения устройства поясняется рисунком. На фиг.1 показан вид тепло генератора при размещении теплообменника сбоку от топки. Также теплообменник может быть размещен над топкой. В данном примере устройство для нагрева воздуха размещено на наружной стенке топки. Аналогично оно может быть размещено на внутренней стенке и других элементах топки.

Теплогенератор содержит топку 1, которая содержит следующие элементы (не показаны): топочную камеру, стенки камеры, колосники, зольник, топочную дверку и другие элементы. Также теплогенератор включает в себя устройство 2 для нагрева дутьевого воздуха, теплообменник 3, жерло 4 для подачи продуктов сгорания топлива в теплообменник, дымоход 5 для отвода отработанных дымовых газов, узел 6 выхода

нагретого рабочего тела и узел 7 подачи рабочего тела в теплообменник 3. Топка 2 снабжена устройством 8 для ручной или механизированной подачи топлива.

Тепло генератор работает следующим образом.

Топливо загружается в топку 1, производится его розжиг. Пламя и дымовые газы по жерлу 4 поступают в теплообменник. В теплообменнике продукты сгорания нагревают рабочее тело и удаляются через дымоход 5. В устройство для нагрева 2 дутьевой воздух поступает из помещения, где установлен теплогенератор с помощью дутьевого вентилятора (не показан) или за счет разряжения в топке 1, создаваемого дымовой трубой или дымососом (не показаны) к которым присоединен дымоход 5. Нагретый до требуемой температуры воздух поступает через специальные отверстия в топку. Такими отверстиями могут являться сопла вторичного дутья, отверстия в колосниках и т.д.

Величина нагрева воздуха, поступающего в топку, зависит от площади поверхности нагрева устройства 2, количества нагреваемого дутьевого воздуха и температуры нагревателя.

Подача в топку горячего воздуха позволяет эффективно сжигать биотопливо (например, опил) естественной влажности без предварительной подсушки или прессования. Целесообразность использования теплогенераторов на биотопливе установлена Киотским протоколом.

В настоящее время ряд таких теплогенераторов (ТГО-1м, водогрейный котел КВ-Ва-08) производятся опытно-экспериментальным заводом «Ремстройгидравлика» (г.Киров). Ведутся работы над расширением модельного ряда.

Теплогенератор, содержащий топку, устройство для подогрева воздуха, подаваемого в топку, теплообменник, отличающийся тем, что устройство для подогрева воздуха, подаваемого в топку, размещено на элементах топки.