CC BY
37
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ И ОБМЕН ОПЫТОМ
УДК 674.047.45
А.П. Решетников, В.М. Меркелов, А.П. Решин
Брянская государственная инженерно-технологическая академия
Решетников Анатолий Петрович родился в 1937 г., окончил в 1959 г. Брянский лесохозяйственный институт, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор кафедры радиационной экологии и безопасности жизнедеятельности Брянской государственной инженерно-технологической академии, заслуженный работник высшей школы РФ. Имеет 120 печатных работ в области обеспечения безопасности производственных процессов и комплексной механизации лесозаготовительных работ. Тел.: 8(4832)74-67-44
Решин Александр Петрович родился в 1951 г., окончил в 1973 г. Брянский технологический институт, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии деревообработки Брянской государственной инженерно-технологической академии. Имеет более 50 печатных работ в области пропитки и сушки древесины. E- mail: vromanov62@mail.ru
ТЕПЛОГЕНЕРАТОР МНОГОЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Предложена конструкция теплогенератора многоцелевого назначения, имеющего значительные преимущества по сравнению с аналогичными.
Ключевые слова: теплогенератор, топливо, сжигание, металлоемкость, мощность.
В настоящее время огромное значение приобретают проблемы энергосбережения. Ожидаемые инвестиции в развитие этой сферы деятельности будут занимать одно из ведущих мест, что должно привести к интенсификации научных исследований в данном направлении.
После периода, когда роль древесины как топлива была снижена, в последнее время очень существенно возрос интерес к энергетическому использованию низкокачественной древесины и отходов лесозаготовительной, лесопильно-деревообрабатывающей и лесохимической промышленности. Для многих регионов это наиболее доступный вид топлива. В отличие от каменного угля и нефти оно при сжигании не образует сернистых соединений, загрязняющих окружающую среду.
В начале 90-х годов на этот вид топлива в первую очередь вынуждена была переходить деревообрабатываю-
Рис. 1. Общий вид теплогенеаратора
щая промышленность из-за резкого увеличения расходов на транспортировку мазута. В настоящее время практически все деревообрабатывающие предприятия работают на древесном топливе. Для сжигания древесных отходов появились специальные установки - теплогенераторы. На рис. 1 показан общий вид теплогенератора, разработанного в БГИТА [4], а на рис. 2 - его принципиальная схема.
Рис. 2. Схема теплогенератора
Теплогенератор содержит вертикальную шахту 1 для подвода топлива, камеру сгорания 3 с колосниковой решеткой 4 и устройствами подачи воздуха 5 для сгорания топлива, снабженными регулировочным органом 2, камеру дожигания 9, в которой размещены дожигательные решетки 6 и 11, устройства подачи воздуха 7 и 8 для дожигания, а также золовую камеру 10. Шахта выполнена расширяющейся к колосниковой решетке, а устройства подачи воздуха расположены по всему внутреннему контуру камеры сгорания с таким расчетом, чтобы подводимый для сгорания воздух был направлен над поверхностью колосниковой решетки.
Работает теплогенератор следующим образом. Топливо, находящееся в шахте, под действием своего веса поступает на колосниковую решетку. Растопка устройства производится горелкой (не показана). В камеру сгорания через устройство подачи поступает воздух - топливо горит. При этом образуется горящий поток, равномерно срезающий слой топлива, прилегающий к колосниковой решетке. Поскольку конструкция шахты обеспечивает свободное опускание топлива на колосниковую решетку, то процесс сжигания идет устойчиво. Конструкция устройств подачи позволяет управлять процессом сжигания. Продукты горения, взвешенные части-
цы топлива и летучие поступают в камеру дожигания, где на решетках и происходит их дожигание. Процесс дожигания управляем за счет регулируемой известным образом подачи воздуха в камеру дожигания через до-жигательные решетки. Зола и шлак накапливаются в золовой камере и удаляются.
Испытание опытного, а затем и промышленного образца, позволило определить наиболее существенные его показатели (см. таблицу).
Предлагаемый теплогенератор имеет принципиальные преимущества по сравнению с аналогами как по эксплуатационным, экологическим, экономическим показателям, так и по энерго- и металлоемкости [1]:
небольшой расход топлива (древесного, в т.ч. сыпучего - опилки, стружки и др., и торфа);
экологичность, обусловленная наличием камеры для дожигания, которая позволяет обеспечить практически полное отсутствие дыма и снижение выбросов вредных веществ в атмосферу;
небольшая металлоемкость установки; ее масса с теплообменником при небольших габаритных размерах не превышает 300 ... 800 кг;
регулирование мощности в широком диапазоне (от 8 до 300 кВт);
возможность размещения установки как внутри, так и вне помещения;
Сравнительная характеристика теплогенераторов
Установка, Сравниваемые аналоги
Показатель предложенная БГИТА «Емеля» «Макил» (г. Гродно) АГГУ (завод «Агрегат»)
Мощность, кВт 8...300 50.500 100.500 60.250
Расход опилок в сутки
для установок мощностью 50 кВт, м3 280* 360* 2, 0 3,5.4,5
Установленная мощность
электродвигателей, кВт до 0,50 2,20.37,00 - 0,55.1,10
Габаритные размеры, мм 2000х1300х 1520х780х 1500х2800х
х1800 х1450 х2600
Масса, кг 300.800 700.4000 - 1300.3000
Теплоноситель Воздух Воздух Воздух Вода
* Расход в килограммах.
пожаро- и взрывобезопасность, так как пиролиз топлива происходит только в пространстве, прилегающем к горящему слою (его толщина не превышает 60 мм).
Использование теплогенератора для камерной сушки пиломатериалов дало возможность разработать новую систему подачи теплоносителя в сушильное пространство и отказаться от применения в камере традиционных калориферов и вентиляторов [3].
Хорошие технические и эксплуатационные характеристики позволяют рекомендовать его не только для отопления жилых и производственных помещений [2, 3], бань, теплиц и др., а также обеспечения тепловой энергией камер для сушки зерна [5], фруктов и т.д.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бахирева Г.М. Получение тепловой энергии путем сжигания биотоплива с применением МТС «Емеля» // Деревообраб. пром-сть. 2000. № 1. С. 18-19.
2. Меркелов В.М., Решин А.П., Большаков А.П. К вопросу отопления животноводческих помещений // Конструирование, исполь-
зование и надежность машин сельскохозяйственного назначения: Сб. науч. тр. Брянск: Изд-во БГСХА, 2007. С. 24-25.
3. Меркелов В.М., Решин А.П. Направления совершенствования технологии сушки пиломатериалов // Вестник БГИТА. 2005. № 1. С. 155-157.
4. Пат. 2267698 С1 Ш, МПК Б 23В 10/00. Устройство для сжигания твердого топлива / А.П. Решетников, А.П. Большаков, В.М. Меркелов, А.П. Решин / БГИТА. Заявл. 25.05.2004; Опубл. 10.01.2006, Изобретения. Полезные модели. № 1 (IV ч). С. 1027.
5. Теплогенератор для зерносушилок / В.М. Меркелов [и др.]// Сб. науч. тр. Брянск: Изд-во БГСХА, 2009. С. 27-29.
A.P. Reshetnikov, V.M. Merkelov, A.P. Reshin Bryansk State Academy of Engineering and Technology
Multipurpose Heat-generator
The design of a multipurpose heat-generator possessing considerable advantages in comparison with the analogous one is offered.
Keywords: heat-generator, fuel, combustion, quantity of metal, capacity.
