паровой котел сташевского и.и.

Формула изобретения

Паровой котел, содержащий камеру сгорания, расположенные в ней форсунки, насос, вентилятор, одну или несколько труб, изогнутых в форме спирали, выполненных с возможностью подачи и перемещения в них воды при помощи насоса и получения на выходе пара, отличающийся тем, что витки спирали могут быть изогнуты в форме окружности, квадрата, треугольника, прямоугольника, многоугольника, овала, ромба и соединены между собой и образуют трубу, которая может быть изогнута несколько раз в форме спирали, пирамидальной спирали или петли и может быть расположена в горизонтальной или вертикальной плоскости, трубы могут быть обложены огнеупорным кирпичом или другим материалом и, кроме того, камера сгорания состоит из секций, форсунки расположены в разных точках каждой секции под углом наклона, обеспечивающим возможность создания и формирования направления их факелов через всю длину каждой секции, в форме вращающейся спирали, при этом он снабжен теплообменником и электролизатором, который снабжен электродами, двумя входными и одной выходной трубкой, электроды соединены через преобразователь с источником переменного тока и выполнены с возможностью расщепления щелочной дистиллированной водой на водород и кислород, при этом одна входная трубка электролизатора соединена с теплообменником, снабжена обратным клапаном и выполнена с возможностью перемещения дистиллированной воды из теплообменника в электролизатор самотеком по мере расхода, а другая входная трубка соединена с емкостью жидкой щелочи через дозатор, который снабжен соленоидом и реле времени, и выполнена с возможностью перемещения жидкой щелочи дозами через отрезок времени в емкость электролизатора, при этом выходная трубка соединена с форсунками при помощи дополнительного электрического насоса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоснабжения, в частности для получения пара для обеспечения потребителей теплом.

Известен паровой котел содержащий камеру сгорания, насос, форсунку расположенную в камере сгорания, вентилятор, одну или несколько труб, изогнутых в форме спирали, выполненных с возможностью подачи и перемещения в них воды при помощи насоса и получения на выходе пара [1].

Недостатком известного котла является то, что для работы парового котла требуется дорогостоящее топливо, природный газ, нефть, дизельное топливо, уголь. При работе парового котла в атмосферу выбрасываются вредные ядовитые газы. При работе парового котла неэффективно используется топливо.

Целью изобретения является получение и использование дешевого, экологически чистого, высококалорийного топлива - водорода и кислорода непосредственно из воды в процессе работы парового котла для получения пара для обеспечения потребителей теплом и улучшения эффективности работы котла и расширения технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что витки спирали могут быть изогнуты в форме окружности, квадрата, треугольника, прямоугольника, многоугольника, овала, ромба и соединены между собой и образуют трубу, которая может быть изогнута несколько раз в форме спирали, пирамидальной спирали или петли и может быть расположена в горизонтальной или вертикальной плоскости. Трубы могут быть обложены огнеупорным кирпичом или другим материалом. Камера сгорания состоит из секций. Форсунки расположены в разных точках каждой секции под углом наклона, обеспечивающим возможность создания и формирования направления их факелов через всю длину каждой секции в форме вращающейся спирали. При этом он снабжен теплообменником и электролизатором, который снабжен электродами, двумя входными и одной выходной трубой, электроды соединены через преобразователь с источником переменного тока и выполнены с возможностью расширения щелочной дистиллированной воды на водород и кислород. Одна входная трубка электролизатора соединена с теплообменником, снабжена обратным клапаном и выполнена с возможностью перемещения дистиллированной воды из теплообменника в электролизатор, самотеком по мере расхода. Другая входная трубка соединена с емкостью жидкой щелочи через дозатор, который снабжен соленоидом и реле времени и выполнена с возможностью перемещения жидкой щелочи дозами через определенный отрезок времени в емкость электролизатора. При этом выходная трубка соединена с форсунками при помощи дополнительного электрического насоса.

Новизна заявленного технического решения по сравнению с известными паровыми котлами (патент России 2099633) обусловлена тем, что за счет выполнения витков спирали, изогнутых в форме окружности, квадрата, треугольника, прямоугольника, многоугольника, овала, ромба расширяется технологическая возможность их изготовления и применения. За счет сжатия витков спирали и образования из них трубы, и изгиба ее, и расположения ее в форме спирали, или усеченной спирали, или петли, или установки ее в горизонтальной или вертикальной плоскости и обкладкой их огнеупорным кирпичом или другим материалом для создания печи. При этом увеличивается площадь нагрева труб и циркулирующей по трубам воды.

За счет установки форсунок в нескольких местах каждой секции камеры сгорания под определенным углом наклона по всей длине секций печи улучшается качество нагрева труб и формирования и направления факелов пламени в форме вращающейся спирали по всей длине секций печи.

За счет введения в паровой котел теплообменника и электролизатора получаем и используем для нужд работы парового котла дешевое экологически чистое, высококалорийное топливо - водород и кислород непосредственно из воды в процессе его работы.

При исследовании заявленного технического решения по патентным, научным, научно-техническим материалам не обнаружена такая совокупность признаков, что позволяет судить о существовании заявленных признаков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена схема устройства парового котла;

на фиг.2 изображены варианты изготовления паровых труб.

Паровой котел содержит печь 1, камеру сгорания 2, насос 3, форсунку 4. В печи расположена одна или несколько труб 5 с циркулирующей водой. Трубы 5 изогнуты в форме спирали, выполненные с возможностью подачи и перемещения воды при помощи электрического насоса 6, получение на ее выходе пара, который перемещается по паропроводу 7. Витки спирали труб 5 могут быть выполнены и изогнуты в нескольких вариантах, например в форме окружности, квадрата, треугольника, прямоугольника многоугольника, овала, ромба. Витки спиралей труб соединены между собой, образуют форму трубы, которая может быть изогнута и выполнена в нескольких вариантах, например в форме спирали, или петли, в форме пирамидальной спирали, могут быть расположены в горизонтальной или вертикальной плоскости. Паровой котел снабжен форсунками 4, расположенными в нескольких точках каждой секции камеры под определенным углом наклона, выполнен с возможностью создания, формирования и направления пламени факелов по всей длине секций в форме вращающегося пламени, направленной по спирали. Паровой котел работает в системе пароводяного отопления жилых помещений. Паровой котел снабжен теплообменником 9, конденсатором 8, в котором установлен змеевик 10 и электролизатор 11. Электролизатор 11 снабжен электродами 12, входной 14 и выходной 15 трубками, выполненными с возможностью расщепления щелочной дистиллированной воды на водород и кислород. Конденсатопровод 8 соединен с емкостью электролизатора 11. Конденсатопровод 8 на своем конце, расположенном в емкости электролизатора, содержит обратный клапан 13. Электролизатор выполнен с возможностью расщепления щелочной дистиллированной воды на водород и кислород. Конденсатопровод 8 соединяет электролизатор 11 с теплообменником 9, выполнен с возможностью перемещения дистиллированной воды 8 из теплообменника 9 в электролизатор 11. Труба 14 соединена с емкостью 16 и с емкостью электролизатора 11 через дозатор 17, снабженный соленоидом 18 и реле времени 19, выполнена с возможностью перемещения жидкой щелочи через дозатор определенной дозы, через определенный интервал времени. Трубка 15 соединена с электролизатором и форсункой 4 при помощи электрического насоса 20. Форсунка 4 расположена в камере сгорания 2. Трубы 15 выполнены с возможностью перемещения газового топлива/водорода и кислорода и распределения их по форсункам 4. Электроды 12 через преобразователь 21 соединены с источником переменного тока 22. Паропровод 7 перемещает пар в теплообменник 9. Теплообменник 9 соединен с системой водопроводов (снабжающих потребителей теплом) с нагревательными приборами 23. На трубопроводах установлены в надлежащих точках воздухосборники 24. Форсунка 4 снабжена катушкой зажигания 25. Трубы 15 содержат вентиль 26. Теплообменник 9 соединен с водопроводом 27, снабжающим электрическим насосом 28. Водопровод 27 подсоединен к нагревательным приборам 24. Дозатор 17 выполнен в форме шприца, содержит цилиндр 29, поршень 30, шток 31. Соленоид 18 содержит сердечник 32, возвратную пружину 33. В дозаторе 17 расположен микропереключатель 34, контактирующий с поршнем 30. Спиралеобразная труба может быть обложена огнеупорным кирпичом или другим теплоизоляционным, огнеупорным материалом 35, образуя форму печи. Печь снабжена вентилятором 36.

Устройство работает следующим образом. Открываем вентиль 26 в трубе 15 и замыкаем электрическую цепь, питающую электрические двигатели насосов 6 и 20, 28 электродов 12 вентилятора 36, реле времени 19 соленоида 18, катушки зажигания 25. При этом электрический насос 20 перемещает газовую смесь/кислород и водород из электролизатора 11 по трубе 15 в форсунке 4. Катушка зажигания 25 зажигает форсунки 4 в камерах сгорания 2. Водород и кислород, сгорая, образуют мощные яркие языки пламени в факелах во всех секциях в камерах сгорания в форме вращающейся спирали. Пламя факелов во всех секциях котла быстро нагревают циркулирующий по трубам воду в спиралях труб 5, которые плотно прижаты друг к другу, образуя трубу большего диаметра, внутри которой в нескольких точках бушуют огневые языки пламени, при этом вода быстро нагревается и превращается в пар. Пар перемещается по паропроводу 7 к пароводяному теплообменнику 9, пройдя по змеевику пар конденсируется и превращается в конденсат, одновременно нагревая воду, которая также циркулирует по водопроводу 27. Вода в теплообменнике 9 нагревается до температуры 95^oС. Нагретая вода по водопроводу 27 перемещается к нагревательным приборам 23. Охлажденная вода снова возвращается в теплообменник 9. Пар при охлаждении превращается в конденсат (дистиллированную воду). Конденсат под давлением насоса 6 снова перемещается в котел. Перед теплообменником в трубопроводе установлен насос 6, который производит циркуляцию нагретого пара. При этом происходят через теплообменник две замкнутые системы паропровода 7 и конденсаторапровода 8, соединенные со спиральными трубами 5, расположенными в печи парового котла и водопровода 27, соединенными с нагревательными элементами 23, расположенными в квартирах или других отапливаемых помещениях, в которых осуществляется циркуляция пара и конденсата в одной системе и горячей и холодной воды в другой системе труб.

По мере расхода поступает по конденсатопроводу 8 в емкости электролизатора 11. Как только наполнится до определенного уровня дистиллированная вода, обратный клапан 13 автоматически закрывается и вся дистиллированная вода - конденсат перемещается по конденсатопроводу 8 в спиральную трубу 5, расположенную в камере сгорания парового котла, для повторного нагрева. Реле времени 19 периодически замыкает и размыкает электрическую цепь, питающую соленоид 18. При размыкании электрической цепи в соленоиде 18 исчезает магнитное поле. Под действием возвратной пружины 33 сердечник перемещается из соленоида 18, перемещая шток 31 и поршень 30 дозатора 17. При этом определенная доза жидкой щелочи перемещается из цилиндра 29 дозатора 17 в емкость 11 электролизатора. Как только поршень 30 переместится до надлежащей точки, он контактирует с микропереключателем 34. Микропереключатель 34 замыкает электрическую цепь соленоида 18 и реле времени 19. При этом сердечник 32 перемещается в исходное положение, перемещая шток 31 и поршень 30 в цилиндре 29. Определенная доза жидкой щелочи перемещается из емкости 16 в емкость 11 электролизатора. В емкости электролизатора дистиллированная вода и жидкая щелочь смешиваются, образуя щелочную дистиллированную воду. Как только уровень дистиллированной воды в емкости 11 достигнет заданного уровня, на конце трубки 8 плотно закрывается обратный клапан 13. Электроды 12 соединены с источником переменного тока при помощи преобразователя 21 и электрической цепи. По электродам проходит постоянный электрический ток. В емкости 11 электролизатора проходят химические процессы разложения щелочной дистиллированной воды на водород и кислород. При прохождении через электролит щелочной дистиллированной воды постоянного электрического тока ионы кислорода и водорода движутся к электродам. Положительно заряженные ионы (катионы) - к катоду, а отрицательно заряженные ионы-анионы - к аноду - образуя водород и кислород. Газообразное топливо (кислород и водород) перемещается по газопроводу 15 к форсункам 4. Катушка 25 зажигает все форсунки 25. Форсунки 25 создают пламя во всех секциях печи, так что образуется вращающаяся спираль вихря огненного пламени, которая плотно прилегает к стенкам спиралей труб 5. В результате этого изогнутые в спираль трубы 5 быстро нагреваются, образуя пар. Пар перемещается по змеевику 10 теплообменника 9, охлаждается, образуя конденсат, при этом охлаждаясь снова нагревает охлажденную воду, циркулирующую по водопроводу 27. Далее все технологические процессы повторяются.

Устройство может быть выполнено и работать во втором варианте. Второй вариант такой же, как первый, отличается от него тем, что витки спирали труб 5 парового котла соединены непосредственно с нагревательными элементами 23, расположенными в квартирах или других отапливаемых помещениях потребителя при помощи паропровода 7 и конденсатопровода 8. При этом пар из спиральной трубы 5 парового котла перемещается к нагревательным элементам 23, расположенными в жилых домах или других отапливаемых помещениях потребителя, после охлаждении пара он превращается в конденсат, возвращается в исходное положение в охлажденном состоянии, перемещается в спиралеобразную трубу 5 по конденсатопроводу 8. Работа парового котла при обогреве жилых помещений осуществляется в замкнутом цикле.

Источник информации

1. патент RU 2099633, F 22 B 1/18, 20/12/1997.