Сборный каркасный газогенераторный теплоагрегат

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СБОРНЫЙ КАРКАСНЫЙ ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЙ ТЕПЛОАГРЕГАТ(71) Заявитель Королев Геннадий Витальевич(72) Автор Королев Геннадий Витальевич(73) Патентообладатель Королев Геннадий Витальевич(57) 1. Сборный каркасный газогенераторный теплоагрегат, содержащий комплект трубчатых теплообменников, сборный каркас, верхние и нижние корпусные пластины, оснащенные отверстиями, и набор материалов для кирпичной кладки, отличающийся тем, что трубчатые теплообменники смонтированы без использования сварки по внутреннему периметру топки с определенным зазором между собой путем установки их в отверстия верхних и нижних корпусных пластин, причем по наружному периметру собранного каркаса топочной камеры осуществлена кирпичная кладка, обеспечившая теплоаккумулирующие характеристики теплоагрегата герметизацию топочных газов прочностные и эксплуатационные характеристики теплоагрегата защиту отапливаемого помещения от возможного теплоизлучения пожаробезопасность помещения и предохранение людей от ожогов. 2. Сборный каркасный газогенераторный теплоагрегат по п. 1, отличающийся тем,что на топочной камере монтируется верхняя камера дожигания паровоздушной смеси,функционирующая в режиме газогенерации за счет подачи в нее вторичного воздуха, изменение наполнения которой дает возможность менять функциональное предназначение теплоагрегата для различных функций отопление отопление и приготовление пищи банно-прачечные.(56) 1. , 4870 1, 1997. 2. Камины и печи. - . Аделант, 2003. - С. 386-390. 3. , 1046 , 2003 (прототип). Полезная модель относится к теплотехнике, а именно к устройствам для обогрева жилых, производственных и хозяйственных помещений. Известно отопительно-варочное устройство Королева 1, боковые стенки и днище которого монтируются из набора трубчатых элементов-воздуховодов, которые с помощью стяжек крепятся в блоки без использования сварки. К недостаткам этой конструкции следует отнести отверстия под стяжки в воздуховодах (чаще всего 10-16 мм) частично выходят в зону топочного пространства, в связи с чем существует опасность подсоса из топки в атмосферу отапливаемого помещения угарного газа (СО) стяжки, проходящие внутри воздуховодов, снижают эффективность естественной циркуляции воздуха, что снижает КПД устройства отсутствует управление режимами горения топлива. Известна печь для бани В. Кондратьева 2 с воздушными трубчатыми теплообменниками-регистрами, вваренными в металлический корпус печи. Печь оснащена наружной футеровкой, выложенной на ребро всухую, то есть без раствора. Футеровка выполняет роль защитного экрана и аккумулятора тепла. К недостаткам печи 2 относится ограниченность ее функционального использования только в качестве печи для бани, а также ремонтонепригодность сварной конструкции, когда при короблении или прогаре металлических стенок печи или трубчатых теплообменников (обычно через 5-8 лет эксплуатации) печь выходит из строя. Кроме того, массивный сварной теплоагрегат сложен в транспортировке, а потому сварные работы чаще всего осуществляются на месте монтажа, что повышает стоимость печи. Из известных наиболее близким к предлагаемому теплоагрегату является многофункциональная модульная печь Королева 3, содержащая базовый топочный модуль и ряд функционально предназначенных модулей, обеспечивающих комплекту конкретное предназначение печь для отопления печь для отопления и приготовления пищи печь для бани и стирки белья. К недостаткам этой конструкции относятся металлоемкость печи, обеспечивающая ее высокую стоимость, а также трудоемкость изготовления системы распорно-стягивающих устройств, требующая соответствующего набора станков. Общим достоинством аналогов является то, что они функционируют на местных видах топлива, что способствует выполнению задач энергосбережения. Общим недостатком является высокая металлоемкость. Задачей, решаемой полезной моделью, является расширение области применения, повышение экономической эффективности и эксплуатационной надежности теплоагрегата. Для этого теплоагрегат, состоящий из комплекта трубчатых теплообменников, сборного каркаса, монтируемого с помощью угловых стоек, служащих одновременно в качестве опор теплоагрегата, верхней и нижней корпусных рамок, на которых располагаются корпусные пластины, оснащенные отверстиями для монтажа трубчатых теплообменников,а также набором материалов для огнеупорной кладки, состоящим чаще всего из комплекта кирпичей, песчано-глинистой смеси, облицовочных материалов (изразцов, плитки, штукатурной сетки, стеклоткани и т.д.). Лицевая стенка теплоагрегата оснащена загрузочным люком для топлива, который снабжен заслонкой, позволяющей регулировать подачу воздуха. Трубчатые теплообменники монтируются без использования сварки путем установки в отверстия верхних и нижних корпусных пластин вдоль внутреннего периметра боковых 2 22932005.12.30 и торцевых стенок топки с определенным зазором между собой. Теплообменники устанавливаются в рабочее положение с помощью фиксаторов, приваренных к нижним корпусным пластинам. По внешнему периметру топки, ограниченному собранным каркасом,осуществлена кирпичная кладка, целью которой является обеспечение прочностных и эксплуатационных характеристик теплоагрегата теплоаккумулирующих характеристик теплоагрегата герметизации топки защиты отапливаемого помещения от теплоизлучения пожаробезопастности и предохранения людей от ожогов. С целью обеспечения газогенераторного режима работы теплоагрегата, а также расширения его функциональных возможностей, конструкция состоит из двух камер нижней топочной и верхней дожигания. В топочной камере осуществляется сжигание топлива. Верхняя камера дожигания обеспечивает полноту сгорания паровоздушной смеси в режиме газогенерации за счет подачи вторичного воздуха, а также дает возможность использовать теплоагрегат для различных целей отопления и приготовления пищи (на верхней плите или в духовке) бани и банно-прачечных целей (теплоаккумулирующие материалы для обеспечения пара и емкости для получения горячей воды). Лицевая стенка теплоагрегата оснащена дополнительно заслонкой, регулирующей подачу вторичного воздуха с помощью специального инжектора в зону, через которую газогенераторный газ перемещается из камеры сгорания в камеру дожигания. Здесь же размещен глазок из кварцевого стекла, с помощью которого осуществляется настройка газогенераторного режима сгорания топлива. Верхняя камера дожигания теплоагрегата, монтируемая на специальной рамке, оснащена основанием трубы, снабженным заслонкой, регулирующей отвод дымовых газов, а также люком, закрываемым герметичной крышкой, зафиксированной на поворотном рычаге. С помощью трех регулирующих заслонок можно в широких пределах управлять режимами горения топлива от активного и быстрого сжигания топлива при высокой температуре (дрова дают до 850 С) до замедленного газогенераторного режима с длительным периодом тления топлива при более низкой температуре (до 700 С) в режиме дожигания газообразного топлива. В зависимости от режима сгорания топлива люк камеры дожигания и его крышка, расположенные на верхней плите, выполняют различные функции. При активном режиме сгорания топлива (при трех открытых регулирующих заслонках и отведенной крышке) люк можно использовать для приготовления пищи. При газогенераторном режиме и закрытом люке возможны (если не выполняются требования инструкции по эксплуатации газогенератора) хлопки (вспышки газогенераторной смеси). В этом случае крышка люка выполняет роль своеобразного клапана подбрасывается газами вверх и затем с помощью рычага опускается на прежнее место и закрывает люк. Конструктивные особенности обеспечивают предлагаемой конструкции термофизические характеристики как металлических печей (типа буржуйки), у которых теплоотдача осуществляется в процессе сгорания топлива в топке через тонкостенную поверхность,так и кирпичных печей, у которых в процессе сжигания топлива происходит достаточно длительный (1-2 ч) период теплоаккумуляции тепла стенками печи, затем длительный период (4-6 ч) осуществляется его теплоотдача в атмосферу отапливаемого помещения. С первых минут горения топлива в топке предлагаемой печи включаются в работу трубчатые теплообменники, с помощью которых конвективные потоки воздуха осуществляют интенсивный обогрев атмосферы отапливаемого помещения, причем суммарная теплоотдающая внутренняя поверхность теплообменников в несколько раз больше аналогичной плоской стенки буржуйки. Одновременно осуществляется аккумуляция тепла кирпичными стенками, а после окончания горения топлива аналогично обычным кирпичным печам осуществляется теплопередача накопленного тепла в атмосферу отапливаемого по 3 22932005.12.30 мещения. Это увеличивает КПД отопителя и длительность цикла теплоотдачи предлагаемого теплоагрегата. Все щели, зазоры, пустоты и полости, оставшиеся после сборки теплоагрегата, заполняются огнеупорными смесями и герметиками. Сущность полезной модели поясняется чертежом фиг. 1 - вид на лицевую стенку фиг. 2 - вид сверху. Теплоагрегат формируется из комплекта трубчатых теплообменников 1, оформляющих внутренние стенки топки, лицевой стенки 2, оснащенной загрузочным люком 3, на котором смонтирована заслонка 4. Над загрузочным люком 3 на уровне перегородки, отделяющей камеру сгорания от камеры дожигания топлива, смонтирована заслонка 5, которая регулирует подачу вторичного воздуха с помощью инжектора в камеру дожигания 6. Контроль за газогенераторным режимом осуществляется с помощью глазка 7. Верхняя плита - 8. Основание трубы - 9. Заслонка дымовой трубы - 10. Люк верхней плиты 11. Крышка люка - 12. Опоры теплоагрегата - 13. Огнеупорная кладка - 14. Колосник - 15. Фиксаторы теплообменников -16. Работает устройство следующим образом. Через загрузочный люк 3 на колосник 15 помещается порция топлива. Открываются все заслонки (4, 5, 10), топливо поджигается и осуществляется его активное горение (15-20 мин), после чего с помощью заслонок 4, 5, 10 переводится режим горения топлива в газогенераторный. Теплоагрегат в газогенераторном режиме имеет повышенный (до 80 ) КПД, функционирует на местных видах топлива и отходах производства, что способствует выполнению задач энергосбережения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4