Разработка универсального твердотопливного котла, работающего на различных видах твердого топлива - Дипломная работа

Выделено три направления исследования: 1) нормативная база, регламентирующая использование различных видов топлива; В 2005 году Эдмундас Штрупайтис в Литве официально представил схему верхнего горения топлива и зарегистрировал патент на котел STROPUVA. Наряду с появлением новых видов топлива (пеллеты, брикеты, использование ВЭР) в России с 2000-х местные производители занимались разработкой новых котлоагрегатов для эффективного сжигания. На рисунке 1.3 представлены различные устройства котла топок для перемешивания и регулирования процесса горения слоя топлива. Топочные пространства с механической регулировкой подачи топлива отличаются сложностью конструкций, позволяющие эффективно повысить общий КПД котла.При проектировании конструкции котла было принято решение руководствоваться основными критериями: 1) принцип загрузки топлива, основанный на максимальной независимости от человеческого воздействия; Рисунок 2.1 - Схематичная конструкция твердотопливного котла: 1 - циркулирующий теплоноситель; 2 - планка - ограничитель; 3 - основной клапан подачи воздуха; 4 - камера золоудаления; 5 - регулирующий клапан удаления дымовых газов; 6 - патрубок удаления дымовых газов; 7 - система регулирования удаления дымовых газов; 8 - внешний каркас устройства; 9 - планка подачи воздуха для догорания; 10-система регулирования загрузки топлива. По мере увеличения воздействия топлива на систему регулирования подачи топлива 10, регулирующая планка 2 перекрывает доступ топлива в топку, открывается основной клапан подачи воздуха для сгорания 3, при этом планка 9 перекрывает доступ кислорода для догорания выделившихся летучих веществ. В периоды интенсивного горения топлива данная система не функционирует в силу своей малой эффективности, однако в период остаточного догорания массы вещества под силой тяжести происходит открытие данного подвода воздуха, что способствует сгоранию летучих веществ выделившихся в процессе, таким образом, формируется искусственная камера дожигания. В основу принципа работы легло правильное распределение механических сил в процессе загрузки котла мелкодисперсным топливом, возможность регулирования топлива механическими силами, то есть отладить процесс саморегулирования загрузки топлива в топочное пространство котла.В настоящей диссертации рассмотрены вопросы, связанные с разработкой универсального твердотопливного котла, работающего на различных видах твердого топлива. В первой главе проведен обзор современного состояния исследуемой проблемы, а именно: нормативно - правовой документации, регламентирующей параметры использования энергетических ресурсов, решения проблемы с точки зрения исторического развития, описания физического процесса, на основе которого осуществлялась разработка технического устройства, классификации характеристик твердотопливных котлов, перечня основных российских и зарубежных лидеров - производителей, перечня защищенных патентами устройств, а также обзор устройств - аналогов, используемых для данной цели. По результатам обзора было проведено сравнение методов и устройств, позволяющим производить тепловую энергию на различных видах твердого топлива, выявлены их сильные и слабые стороны, достоинства и недостатки. Вторая глава посвящена описанию физической модели котла, где приводится описание его внешнего вида, более подробно рассмотрены его основные части, их взаимодействие и роль в процессе работы. Анализ предельных нагрузок и их представление в виде эпюр разработанной конструкции котла позволил определить особенности конструкции, а экспериментальные исследования подтвердили целесообразность используемой конструкции устройства универсального твердотопливного котла.