Топка карпова
Полезная модель относится к топкам, которые могут быть использованы в различных печах и теплоагрегатах.
Техническая задача полезной модели - обеспечение подачи в зону горения пиролизных газов дополнительного воздуха, повышение эффективности сгорания топлива.
Катализатор топки выполнен двухъярусным, а стенки корпуса образуют вертикальные каналы, которые в верхней части заведены в катализатор.
2 п.ф., 2 илл.
Полезная модель относится к топкам, которые могут быть использованы в различных печах и теплоагрегатах.
Известна печь отопительная, выполненная разборной из кирпича, содержащая корпус, внутри которого размещена топочная камера с колосниковой решеткой и расположенным под ней зольником с поддувалом, газоход с патрубком дымовой тубы, причем кирпичи укреплены каркасом, просверлены, нанизаны на стержни, нижние концы которых прикреплены к днищу каркаса, печь снабжена горелочным устройством, размещенным на боковой стороне топочной камеры (полезная модель РФ №12721, опубл. 7.01.2000 г.).
Известна топка, которая содержит колпаковый корпус, в средней части которого установлен катализатор, а в нижней части колосниковая решетка с поддувалом, в корпусе выполнена щель для подачи вторичного воздуха из поддувала (http://www.stove.ru см. Приложение к заявке) - прототип.
Недостатком данной конструкции является то, что в топке происходит не полное сгорание топлива.
Техническая задача заявляемой полезной модели - обеспечение подачи в зону горения пиролизных газов дополнительного воздуха, повышение эффективности сгорания топлива, обеспечение возможности сгорания влажного топлива, обеспечение возможности дожигания пиролизных газов.
Техническая задача достигается тем, что в топке содержащей колпаковый корпус, в нижней части которого расположена колосниковая решетка с поддувалом, в нижней части задней стенки каркаса расположено дополнительное дымоходное отверстие, дымоход, причем в корпусе расположен двухъярусный катализатор, а стенки корпуса образуют вертикальные каналы, которые в верхней части заведены в катализатор.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- в корпусе расположен двухъярусный катализатор;
- стенки корпуса образуют вертикальные каналы;
- вертикальные каналы в верхней части заведены в катализатор.
Поэтому заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
При сжигании топлива происходит интенсивное образование пиролизных газов и образуется сложная по составу газовая смесь: CO 2, Н2О, в виде пара, азот воздуха, а также смеси пиролизных газов. Пиролизные газы содержат в себе около трети теплотворной способности* топлива и требуют для своего горения кислород воздуха и температуру около 750°С. При подаче воздуха только на колосниковую решетку в дымовых газах кислорода крайне мало. Это не обеспечивает полного сгорания пиролизных газов, и тепловая эффективность топки остается низкой. Эффективность горения влажного топлива еще ниже т.к. вода при горении превращается в пар, в большом количестве присутствует в дымовых газах, снижает их температуру, снижает концентрацию пиролизных газов и интенсивность их контакта с кислородом воздуха. Горение топлива при этом происходит наиболее трудно, без образования пламени и низкой эффективностью. Таким образом, для полного дожига пиролизных газов необходимо подавать в верхнюю часть топки дополнительный воздух. Заявляемое техническое решение направлено на решение этой задачи.
На Фиг.1 схематично показана топка, на Фиг.2 показано сечение топки по С-С.
Топка состоит из корпуса 1 с поддувалом 2, колосниковой решеткой 3, двухъярусного катализатора 4, боковые стенки корпуса топки образуют воздушные
каналы 5, которые в нижней части заканчиваются дверцами 6. В верхней части каналы 5 заведены в катализатор 4. на рисунке дополнительно обозначены зона А - нижней части топки, где происходит горение топлива, зона Б - межъярусная зона, где происходит горение пиролизных газов при их смешивании с дополнительным воздухом, зона Д - зона рабочих дымовых газов. В задней части корпуса 1 выполнена щель 7 (Фиг.2), которая соединяет пространство топки А и дымоход 8, 9 - дымовая труба, 10 - дверцы для подачи в топку дополнительного воздуха.
Топка работает следующим образом.
Топливо (древесина, опил, стружка, торф, солома) закладывается на колосниковую решетку 3 и поджигается. После розжига топлива под действием воздуха, поступающего под воздействием тяги дымовой трубы 9 из поддувала 2 на колосниковую решетку 3, происходит его интенсивное горение и пиролиз, который начинается при температуре 400-450°С. Образующиеся при этом пламя и смесь дымовых газов имеет температуру 800°С и более устремляется вверх, а более холодные и тяжелые газы и водяной пар остаются внизу топки и тягой дымовой трубы через щель 7 удаляются из зоны горения в дымоход 8 и трубу 9. Таким образом из зоны горения А удаляются излишки влаги топлива в виде пара, излишки холодного воздуха. Пиролизные газы поступают в зону Б катализатора. При горении топлива на колосниковой решетке происходит сильный нагрев стенок топки, которые образуют плоские воздушные каналы 5. Дополнительный воздух поступает в каналы через дверцы 10, нагревается от стенок каналов и по мере повышения температуры поднимается вверх под свод топки, при этом воздух подогревается до 300-400°С. Вследствие того, что воздушные каналы 5 заведены в катализатор 4, а дополнительный воздух имеет температуру меньше чем температура пиролизных газов, то оно начинает опускаться в зону Б (создается «противоток»), где происходит горение пиролизных газов при их смешивании с этим дополнительным воздухом. В свою очередь пиролизные газы, поднимаясь вверх топки, в щелях нижнего
яруса катализатора 4 вначале ускоряются, а на выходе из них попадая в объем зоны Б, замедляются. При этом происходит их турбулизация, что также способствует эффективному их перемешиванию с дополнительным воздухом. В зоне Б происходит интенсивное горение пиролизных газов. Температура дымовых газов в зоне Б достигает 1200°С. Дымовые газы через дымоход 8 и дымовую трубу 9 выводятся, предварительно отдавая тепло стенкам. Наличие самостоятельных каналов подачи дополнительного воздуха позволяет регулировать его расход в зависимости от количества пиролизных газов при помощи дверок 9.
В результате промышленных испытаний топка дает на выходе дымовые газы высокой температуры без копоти, которые могут быть применены для вторичного использования (нагрев котлов, использование в сушильных камерах и.т.д.).
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает подачу дополнительного воздуха в зону горения пиролизных газов, что способствует повышению эффективности работы топки.
Топка, содержащая колпаковый корпус, в нижней части которого расположена колосниковая решетка с поддувалом, катализатор, в задней части корпуса выполнена щель, отличающаяся тем, что катализатор выполнен двухъярусным, а стенки корпуса образуют вертикальные каналы, которые в верхней части заведены в катализатор, причем щель в корпусе выведена в дымоход.
