CZ2007353A3 - Horák na spalování - spalovací komora, zpusob spalování a rekonstrukce horáku - Google Patents

Abstract

Horák na spalování sestává ze spalovacího mechanismu otácivé žáruvzdorné spalovací komory (1) ve tvaru plášte válce nebo komolého kužele a nebo trí avíce-bokého komolého jehlanu s derovanými stenami, kde jsou ve stene plášte horáku spalovací komoryvytvoreny otvory, a je doplnen mechanismem zarízení na prívod paliva s palivovým šnekem (12), elektronickou rídící jednotkou s rídícím pocítacem (15), turbo komorou (2), žáruvzdornými ložisky (3), tesnící prepážkou s žáruvzdornými ložisky (4), zapalovací tryskou (5), ventilátorem (6), cidly na palivo (7), prívodem paliva (8), motorem (9), prevodovkou (10), rotacní klapkou (11), flexibilní hadicí pro prívod paliva (16), podávacím šnekem (17), a pohonem spalovací komory (13) a palivového šneku (14).

Description

HOŘÁK ΝΑ SPALOVÁNÍ - SPALOVACÍ KOMORA, ZPŮSOB SPALOVÁNÍ A REKONSTRUKCE HOŘÁKU

Oblast techniky

Vynález se týká strojírenského výrobku - hořáku, doplněného podavačem paliva a elektronickou řídící jednotkou, která umožňuje automatický chod celé soustavy. Hořák je určen k získávání energie spalováním tuhého paliva, biomasy, především pelet ze dřeva, rostlinných materiálů a obilí.

Dosavadní stav techniky

Spalování biomasy je jednou z progresivních cest náhrady klasických paliv (fosilních) alternativními zdroji. V této oblasti probíhá bouřlivý vývoj ve dvou směrech:

- vývoj paliv (materiálů, z nichž je připravováno palivo);

- vývoj spalovacích mechanismů (především hořáků).

Současné technologické postupy se snaží využít hořáky klasické konstrukce odvozené z roštů (pohyblivých nebo nepohyblivých), případně s aktivním provzdušňováním, apod.

Níže popsané technické řešení vynálezu se týká oblasti vývoje spalovacích mechanismů (hořáků).

Podstata vynálezu

Níže uvedený vynález pracuje na odlišném principu s využitím několika vývojově nových prvků:

- SPALOVACÍ KOMORA ve tvaru pláště válce s děrovanými stěnami, případně pláště komolého kužele s děrovanými stěnami; tento tvar zajišťuje výhody:

a) snadný přístup vzduchu k palivu v průběhu spalování

b) průběžný automatický přísun paliva a odstraňování popela

c) bezchybnou funkci hořáku i při spalování paliva s nízkou teplotou tavení popela • Φ * v -• ·· ♦ · ··· · · · «φφφ·» φ φ φ · φ • » 4 4 4 · · ·

ΦΦΦ ·· ΦΦ ΦΦΦ ·· »

Spalovací komora ve tvaru pláště válce nebo pláště komolého kuželu dává možnost otáčení podle osy válce v průběhu spalování, což vede k průběžnému promísení a provzdušnění paliva, čímž je zajištěno jeho dokonalé prohoření.

Technické řešení vynálezu slouží především k vytápění rodinných domů á provozoven s výkonem soustavy od 8 do 5000 KW při dalších úpravách i více.

Hořák resp. celou soustavu (vč, podavače paliva a elektronické jednotky) je nutné používat jako součásti v kotlích na tuhá paliva. Vlastní hořák je výhodně koncipován tak, aby mohl nahradit spalovací jednotky v běžně používaných kotlích na tuhá paliva většiny výrobců.

Ověřené je použití hořáků v kotlích tuzemských výrobců, které jsou vybaveny přírubou, kam lze válcovitý hořák namontovat. U kotlů, kde je osazení hořáku řešeno jinak, je nutné přizpůsobit montáž hořáku specifickým podmínkám daným konstrukcí. Navíc je nutné spojení hořáku a kotle podrobit v každém jednotlivém případě testům v příslušné státní zkušebně.

U testovaných kotlů je příruba na levé i pravé straně, aby bylo možné optimálně nastavit funkčnost hořáku s ohledem na lokální podmínky, U takových kotlů probíhá montáž hořáku do kotle v následujících krocích:

- Vymontování původní spalovací jednotky. Kotel je vybaven dvěma přírubami - jedna příruba je zaslepena, ve druhé je namontován původní hořák. Ten se vyjme z příruby, ve které je namontován. (Úprava jinak koncipovaného kotle před montáží nového hořáku. Do kotle se musí navařit příruba, na kterou se hořák přišroubuje.)

ú	3	···» » »· » - • toto · · »·· · · • · 9 · « · 9 9 9 · *»··· »99
«99 ·· «	19 999 ··
	- Sejmutí víka příruby na kotli (pravé	nebo levé podle
	konkrétní instalace), zaslepení druhé	příruby	víkem a
	přišroubování nového hořáku dle vynálezu.	Úprava	trvá cca

20min.

- Dokončení montáže nového hořáku pro spalování biomasy: přišroubovaný hořák se doplní sekundárním Šnekem na palivo a zásobníkem paliva, zapojí se do zásuvky 220V. Na elektronice hořáku se nastaví jmenovitý výkon vhodný pro vytápěný prostor

Hořák spaluje bíomasu v podobě pelet z různých materiálů (energetické rostliny, sláma, technické konopí, odpady z obilí atd.), dřevěné pelety, drcené uhlí, obilí, kukuřici atd.

Vlastní hořák je doplněn mechanismem na přívod paliva a elektronickou řídící jednotkou, která zajišťuje automatický chod celého systému.

‘(Jednotlivé komponenty systému - jsou následující: ' ]

Palivo (pelety z biomasy různého původu, podobný drcený materiál) N je uskladněno v násypce vhodného tvaru, nejčastěji zkoseného ^! kvádru nebo jehlanu postaveného na špici. Tento tvar zaručuje, že ^! se palivo vlastní vahou sesypává k nejnižšímu bodu násypky, kterým prochází šnekový dopravník.

Násypka může být vyrobena z různých materiálů, výhodně z ocelového plechu tl. 1 mm s ochranou proti korozi. Požadovaného tvaru je dosaženo svařováním jednotlivých stěn. Lze použít standardně prodávané násypky . Násypka je z bezpečnostních důvodů oddělena od kotle rotační klapkou, která je součásti hořáku. Není tudíž možné, aby došlo ke vznícení paliva v sekundárním šneku a následně zásobníku s palivem. Z bezpečnostních důvodů musí být násypka umístěna v minimální vzdálenosti lm od tělesa kotle.

Dopravník je roura kruhového průřezu, ve které je veden šnekový podavač. Víz příloha roura šneku. Může být použit sekundární

- o · · WWW v• 44 4 4 ·♦· 4 · ·

4* 44· 4 · · · · ·

444 44 4 4 ·· •44 ·4 44 444 44 4 dopravník standardně dodávaný tuzemskými výrobci. Při delších a složitých dopravních cestách se používají pneumatické dopravníky.

Délka dopravníku není teoreticky omezena, prakticky je možné pracovat s délkou do 5 metrů. Roura je shora otevřena v místě, kde j prochází dnem násypky. Palivo tak padá do dopravníku a je pohybem | šneku unášeno k žáruvzdorné spalovací komory.

Některé dopravníky mají speciální výsuvnou nohu, ta se nastaví podle umístění kotle s hořákem, tak, aby pohyb paliva v dopravníku byl veden maximálně vodorovným směrem. U jiných typů dopravníků je vhodné zajistit vodorovný posun paliva jiným způsobem podle lokálních podmínek instalace.

Dopravník končí v těsné blízkosti kotle a vstupuje do krátké svisle vedené roury, kterou padá palivo do palivového šneku, .který „t už je součástí kotle. Svislá roura je osazena vrtulkovým čidlem a rotační klapkou.

Elektronické ovládání: Na hořáku je umístěna deska s inteligentním displejem osazená dvěma procesory mikročip, sadou optotriaků pro ovládaní ventilátoru se zpětnou vazbou, hlavního motoru , zapalovací trysky, sekundárního šneku, čerpadla kotle. Dále obsahuje vstupní brány pro snímání fotocely (hoří-nehoří), koncových spínačů bubnu pro kontrolu natočení roury hořáku při zapalování, snímání vrtulkového čidla na palivo, termostatu kotle, pokojového termostatu, interaktivní ovládání obsluhou pomocí klávesnice a displeje (nastavuje se cca 20 proměnných, které jsou uloženy v trvalé paměti EEPROM). Dále je deska vybavena kódem (nežádoucí manipulace). Ovládací deska eviduje také provozní hodiny.

Hořák - žáruvzdorná spalovací komora (otáčecí)podle tohoto vynálezu se skládá z:

Λ

X j

I í

A í

i ji

Vnějšího tělesa hořáku, které plní dvě funkce: Fixuje spalovací komoru ve funkčním nastavení a zajišťuje chlazení horní částí ·

9 ·*♦ • « · 9 9

999 99 9 999

999 ·9 ·· ··· ·· * hořáku vzduchem z hlavního ventilátoru. Ten vstupuje do spalovací 1 komory, předehřívá se a tím zvyšuje účinnost hoření. .J

Vnější těleso je dvouplášťová komora tvaru dutého kvádru o čtvercové podstavě vyrobená z běžného ocelového plechu síly 3mm.

Základem vnějšího tělesa je hlavní lóže - rám, na kterém jsou také upevněny plechy spodního krytu. Horní část tvoří turbokomora, spodní vzduchová komora, jsou navzájem spojeny šesti šrouby. Turbokomora tak kryje spalovací komoru shora a ze stran, vzduchová komora zespodu a ze stran. Hlavní tělesová osa celého kvádru je ve vodorovné poloze, obě čtvercové podstavy tak tvoří čela vnějšího tělesa. V obou čelech jsou kruhové otvory, rovnoměrně rozdělené mezí turbokomoru a vzduchovou komoru. Jedním otvorem vstupuje do vnějšího tělesa dopravník paliva, z druhého vystupuje otevřený . ,· konec spalovací komory. U válcové komory je hlavní osa vnějšího tělesa rovnoběžná s osou spalovací komory.

Vnější obal komory tvoří krycí plechy Jejich hlavní funkcí je zvýšení bezpečnosti provozu hořáku (nedovolují vniknutí cizích . ;

těles k hořáku).

Do vnějšího tělesa ústí vodorovně uložený palivový šnek. Jeho ' funkcí je přivádět palivo do hořáku. Roura palivového šneku není ’ na vstupu do kotle uzavřena, palivo je z ní tak vytlačováno pohybem šneku přímo do spalovací komory. Díky kruhovému průřezu ?

i komory je přechod jednoduchý - spalovací komora tvoří souose i (případně téměř souosé) pokračování roury palivového šneku, i

Palivový šnek je na opačném konci napojen na dopravník paliva ze f zásobníku svislou hadicí, na které je osazeno vrtulkové čidlo a rotační klapka (turniket).

Vrtulkové čidlo indikuje přítomnost paliva ve vstupní rouře. Když palivo dojde, vrtulkové čidlo dává signál řídící desce a ta spouští na nastavený čas šnekový dopravník vedoucí od zásobníku ke svislé rouře.

«V» · · ··* · · · <«»«·« β···· ··· · · · · · · ··· ·» ·* ·*· ·♦ *

Rotační klapka je zařízení, které zabraňuje zpětnému prohoření q paliva do palivové roury a dále dopravníkem do zásobníku. Zároveň dávkuje přísun paliva do hořáku.

Otvor, kterým vstupuje do vnějšího tělesa dopravník paliva, musí být osazen přírubou, která slouží k montáži hořáku do kotlů. Tato příruba je částečně součástí kotle, ale částečně je nezbytné ji přizpůsobit hořáku. Na tuto přírubu nasedá příruba hořáku. Ta tvoří zadní část spalovací komory, ústí do ní palivový šnek, je na ní umístěna i zapalovací tryska, ucpávka a futro se dvěma uhlíkovými ložisky.

Spalovací komora je vyrobena ze šedé litiny. Má tvar pláště válce (roury) částečně zasunuté souose ve vnějším tělese hořáku. Po celé ploše roury jsou vyvrtané otvory. Ve vnějším tělese se spalovací. . í« komora otáčí na uhlíkových žáruvzdorných kluzných ložiskách okolo

-své osy (hlavní osa válce), která je zároveň osou vnějšího tělesa.

V ' Do otvoru v jedné podstavě válce (která je skryta uvnitř vnějšího tělesa) ústí dopravník paliva. Předěl mezi spalovací komorou a % '“1 dopravníkem je utěsněn těsnící přepážkou s uhlíkovým žáruvzdorným ložiskem. Palivo tak vstupuje do spalovací komory bez možnosti .j propadu mezi ústím dopravníku a vstupním otvorem. _;

J

Druhá podstava válce (umístěná vně vnějšího tělesa) chybí. Tímto i otvorem odcházejí plynné i pevné spaliny (popel).

Do čela spalovací komory vedle vstupu dopravníku ústí zapalovací ; tryska. Tryska je topná spirála doplněná malým ventilátorem s vlastní bimetalovou ochranou.

Je použit standardní radiální ventilátor. Ten je ovládán řídící elektronikou ve 250 úrovních ventilace. Pro každé palivo, každý komín a každý kotel je nastavována jiná úroveň ventilace (množství kyslíku). Pro každý režim chodu hořáku (zapalování, plný chod a odstavování hořáku je přiřazena proměnná, která přesně určí množství vzduchu vháněné do spalovací komory. Dále je ventilátor

V ·>«««« · τ » • ·· » · ··· · » · • · « * · · ·«· · · a*· aa aa aaa aa a používán na chlazení zadní částí hořáku, dávkovacího šneku, uhlíkových ložisek a zapalovací trysky.

Celý systém je poháněn jedním elektromotorem na napětí 220V s výkonem 0,25kW a šnekovou převodovkou. Vzduchování a chlazení je zajišťováno ventilátorem o výkonu 80W. K zapalovaní hořáku je použita zapalovací tryska 2kW. Na detekci paliva slouží vrtulkové čidlo 2W. Celý hořák je ovládán a kontrolován řídící deskou 2,5W. Motor prostřednictvím mechanických transmisí zajišťuje následující funkce systému:

- otáčení spalovací komory uvnitř tělesa hořáku (frekvence a délka otáčení je volitelná, protože pro každé palivo je optimální jiný režim otáčení). Elektronika umožňuje nastavení úhlu roury a interval pootočení výstupní otáčky motoru s převodovkou cca-1 ot za 4,5s

- otáčení šnekového podavače uvnitř dopravníku. Otáčky motoru s převodovkou cca 1 ot za 4,5s. Podávači šnek se točí při chodu < jedním směrem a roura se otočí při chodu motoru směrem druhým

Válcová spalovací komora

Současné technologické postupy se snaží využít hořáky klasické konstrukce odvozené z roštů (pohyblivých nebo nepohyblivých, případně s aktivním provzdušňováním, apod. Uvedený hořák na spalování biomasy má místo plochého roštu válcovou děrovanou spalovací komoru, která se při provozu otáčí v nastavených intervalech. Tím se palivo, které nasypává do komory palivový šnek, promíchává s palivem hořícím, opakovaně mění polohu a je dokonale provzdušněno předehřátým vzduchem přicházejícím z turbo komory. Nové palivo se tak velmi rychle zapálí fa dohořívající se ještě několik desítek minut účastní spalování. Několikrát se otočí, dokonale provzdušní v celém svém objemu a vždy spolehlivě prohoří.

» B Β Β B	Β Β B Β BBB*	Β B B ·
BB b b	BB BBB	• B ·

Dohořelé palivo je vystaveno plnému žáru a dostatečnému přívodu vzduchu o teplotě 1000 - 1200 stupňů C ještě několik desítek minut poté, co úplně shoří. Tím dochází k důslednému spálení všech spalitelných složek ve stoprocentním objemu paliva a plnému využití jeho spalného tepla. Tento efekt lze velmi dobře pozorovat na analyzátoru spalinových plynů; naměřená účinnost celého spalovacího zařízení se pohybuje okolo 95%.

Λ

Komora je vyrobena z masivní litiny (síla stěny 25 až 35 mm) . Tím se při otáčení komora automaticky z vnější strany ochlazuje, U jiných materiálů by hrozilo roztavení nebo tepelné poškození komory.

Vzduch vstupuje do roury tak že nejdříve rouru obteče, a tím se ohřeje, poté je spodem vehnán do spalovacího prostoru. Tento postup zajišťuje vyšší míru využití tepelné energie produkované hořákem.

Přesné dávkování paliva s elektronickou regulací: <

) •n

Elektronické ovládání umožňuje přesně dávkovat množství paliva ve j i

spalovací komoře. Minimalizuje se tak objem nespálených zbytků, í, což má pozitivní dopad na hodnoty emisí,, účinnost hořáku a šířku j í

spektra paliv, která lze použít. Palivo je dávkováno rotační ;

klapkou. Šnek slouží jíž jenom k dopravě paliva do spalovací j komory, Do dávkovacího šneku vstupují plyny , které vznikají při | 'Í spalování a jsou odděleny od okolního prostoru rotační klapkou.

Možnost použití i hůře spalitelných materiálů í

Současné hořáky jsou poměrně citlivé na kvalitu použitého paliva, především na jeho vlhkost a množství odpadu, tj. popela při spalování. Námi navržený hořák díky dokonalému provzdušnění a přesnému dávkování paliva umožňuje využívat i materiály s vysokou spékavostí (např. peletovanou obilnou slámu). Spékání je dáno

« « v • · ·	* *	ψ ··*	» * * ·
• · ·	e ·	•	• · ·
ít · ·	• ·		• · ·

nízkou teplotou tavení; tou trpí téměř všechny druhy alternativních pelet včetně pelet z rašeliny. Nespékají se pouze pelety z bílého dřeva (jsou ale drahé). Při spalování se pelety taví a zahalují se do ostatního paliva a popela. Tím dochází ke spékání a dojde k ucpání rošt a špatnému prohoření (uvnitř spečených kusů se nevytvoří dostatečná teplota). Tímto nedostatkem trpí všechny stávající hořáky určené pro spalování dřevěných pelet. Roura námi navrženého hořáku umí spalovat i materiály s vysokou spékavostí s dokonalým prohořením.

Mimořádně nízké hodnoty emisí

Při spalování pevných paliv je velice důležitá otázka jejich funkčnosti, mj. hodnot emisí, které vypouštějí do ovzduší. Vysoká teplota spalování (až 1200 stupňů Celsia), které je dosaženo dokonalým spalováním v otáčivé komoře, vede k velmi nízkým /hodnotám emisí spalinových plynů (např. u obilných pelet PPM 12 '?20 mikrogramů /m3 při normě 2000 mikrogramů/m3)

Vysoká účinnost spalování a minimální odpad

Při spalování v komoře je dosahováno velice vysokých teplot, které vedou k téměř stoprocentní účinnosti, tj. v popelu zůstávají pouze prakticky nespalitelné zbytky. Zároveň se tím maximalizuje energie získaná k vytápění, (přesné procento zbytkového popela je dáno charakterem použitého paliva).

Přehled obrázků na výkresech

Schéma zařízení hořáku na spalování podle tohotosvynálezu obr. 1

Příklad provedení vynálezu

Hořák existuje v pěti prototypech, které aktuálně prodělávají funkční zatěžkávací zkoušky. Výsledky zkoušek jsou k dispozici u * φ ··· * · ·9 · autora technického řešení. Všechny prototypy jsou konstrukčně i rozměrově identické a odpovídají následujícímu popisu:

Vnější těleso je tvaru kvádru se čtvercovou podstavou, umístěné tak, že hlavní osa kvádru je ve vodorovné poloze. Tomuto umístění odpovídají rozměry 800 x 40 x 60 mm. Je dvouplášťové, vyrobeno z ocelového plechu síly 3 mm. Obě čtvercové' podstavy tvoří čela kvádru (pravé a levé). V obou čelech jsou kruhové otvory o průměru 200 mm. Pravým otvorem vstupuje do vnějšího tělesa dopravník paliva, z levého vystupuje otevřený konec spalovací komory.

Spalovací komora je vyrobena ze Šedé litiny. Má tvar pláště válce (roury) částečně zasunuté souose ve vnějším tělese hořáku. Rozměry válce jsou (průměr podstavy x výška) 200 x 400 mm, síla stěny 20 mm. Po celé ploše roury jsou vyvrtané otvory o průměru 4 mm ve sponu 25 x 25 mm. Ve vnějším tělese se spalovací komora otáčí na uhlíkových žáruvzdorných kluzných ložiskách okolo své osy (hlavní íósa válce, totožná s hlavní osou vnějšího tělesa). Do otvoru v pravé podstavě válce (skryté uvnitř vnějšího tělesa) ústí dopravník paliva. Vstup dopravníku má kruhový průřez o průměru 70 mm. Předěl mezi spalovací komorou a dopravníkem je utěsněn těsnící přepážkou s uhlíkovým žáruvzdorným ložiskem. Levá podstava válce (umístěná vně vnějšího tělesa) chybí. Tímto otvorem odcházejí plynné i pevné spaliny (popel),

Do pravého čela spalovací komory vedle vstupu dopravníku ústí zapalovací tryska. Tryska je topná spirála o výkonu 2 kw doplněná malým ventilátorem s vlastní bimetalovou ochranou.

Je použit standardní radiální ventilátor o výkonu 80 W s volitelně nastavitelnými otáčkami (v rozmezí 100-3000 otáček / min.) pro různé druhy paliva, komínu a typy kotlů. Ventilátor dále slouží k chlazení zadní částí hořáku, dávkovacího šneku, uhlíkových ložisek a zapalovací trysky.

ta * ta « ··· ta * · · ta · · ta · · · · » ·· ··· tata ta které je Celý hořák s výkonem • ta ta • ta· ··

Systém je vybaven vrtulkovým čidlem o příkonu 2W, umístěno v dopravníku před vstupem do spalovací komory, je ovládán a kontrolován řídící deskou s příkonem 2,5W.

Pohon systému zajišťuje elektromotor na napětí 220V

0,25kW se šnekovou převodovkou. Motor prostřednictvím mechanických transmisí zajišťuje následující funkce systému:

- otáčení spalovací komory uvnitř tělesa hořáku. Elektronika umožňuje nastavení úhlu roury a interval pootočení spalovací komory. Výstupní otáčky motoru s převodovkou jsou cca 1 ot za 4,5s

- otáčení šnekového podavače uvnitř dopravníku. Podávači šnek se točí při chodu jedním směrem a roura se otočí při chodu motoru směrem druhým

Systém funguje ve standardním režimu následovně (viz též nákres s popisky):

Zapalování:

Elektronika hořáku 14 v klidovém stavu čeká na povel od hlavního ⁿ termostatu (např. pokojového termostatu) o dosažení hranice nízké teploty, který slouží jako signál pro přepnutí systému do _řj pracovního stavu. Jakmile elektronika přijme tento- signál, zjistí dotazem na vrtulkové čidlo 7 přítomnost paliva v přívodním šneku;

.'-•1 pokud není palivo v přívodním šneku indikovány, je spuštěn 1 i dopravník až do té doby, kdy vrtulkové čidlo vyšle zpět signál o j jejich naplnění do šneku. Palivo pak na základě dalšího povelu řídící jednotky šnek 12 nasype do spalovací komory a zároveň > spustí ventilátor 6. Následuje zapnutí zapalovací trysky 4. Po uběhnutí dvou až tří minut zvýší řídící elektronika otáčky ventilátoru 6 a přejde na plný chod.

Plný chod:

Zhruba každých 30 s (pevně nastavený interval) přidává palivový šnek 12 palivo do spalovací komory. Spalovací komora 1 se zvolna ffff· ff • · · • · ♦ ♦· ffff* · • · · ff ff · ff ffff ffff· ·· · otáčí a tím zajistí rovnoměrné a úplné spálení paliva při vysoké teplotě (1000- 1200 stupňů Celsia). Tento režim trvá až do zatopení celého objektu, které indikuje hlavní termostat vydáním signálu o dosažení hranice vysoké teploty.

Odstavení:

Po signálu z termostatu o dosažení hranice vysoké teploty vydá řídící elektronika povel k zastavení periodického přísunu paliva otáčením podávacího šneku 17, povel ke zrychlenému otáčení spalovací komory po předem pevně nastavený čas (cca.10 - 15 minut)a souběžné chlazení komory ventilátorem. Po uplynutí této doby dojde k dostatečnému vychlazení komory a celý systém přejde opět do klidového stavu, ve kterém setrvá až do přijetí povelu o dosažení hranice nízké teploty z termostatu. Po přijetí tohoto signálu opět přejde do pracovního režimu zapalování.

(Další'příklady provedení vynálezu:

A) Celý systém funguje shodně, veškeré komponenty jsou stejných tvarů a vyrobené z identických materiálů, od původního uvedeného příkladu se liší pouze velikostí, V souvislosti s velikostí se změní i jmenovité hodnoty výkonu resp. příkonu, některých komponent (ventilátor, elektromotor, aj.)

B) Celý systém funguje shodně, veškeré komponenty jsou stejných tvarů a vyrobené z identických materiálů, s výjimkou spalovací komory, která není válcového tvaru, ale je mírně kónická (plášť komolého kužele). V souvislosti s tím nejsou otvory v čelech vnějšího tělesa shodné velikosti.

C) Celý systém funguje shodně, veškeré komponenty jsou stejných tvarů a vyrobené z identických materiálů, s výjimkou spalovací komory, která není přesně válcového tvaru, ale ve střední části t j. mezi ústím dopravního šneku a utěsněním otevřeného konce, se • 4 ··· »4 444 4 44 »44 « · 4 444 »»» «4 44444 44 4 od tohoto tvaru odlišuje. Spalovací komora může mít např. na vnějším povrchu chladicí žebra nebo jiné výstupky.

D) Celý systém funguje shodně, veškeré komponenty jsou stejných tvarů a vyrobené z identických materiálů. Spalovací komora ale není uložena přesně souose s hlavní osou vnějšího tělesa. Osa spalovací komory se svažuje směrem k otevřenému konci.

E) Celý systém funguje shodně, veškeré komponenty jsou stejných tvarů a vyrobené z identických materiálů, s výjimkou vnějšího tělesa, které má jiný než popsaný tvar kvádru - může jít např. o válec většího průměru, než je průměr spalovací komory, hranol s jinou než čtvercovou podstavou, základní tvar může být doplněn např. o instalační prvky vhodné k jiným kotlům, apod.

Έ) Celý systém funguje shodně, veškeré komponenty jsou stejných tvarů a vyrobené z identických materiálů. Pouze děrování spalovací /komory má odlišný tvar a rozmístění otvorů - nemusí jít pouze o kulaté vrtané otvory, ale např. o podélné štěrbiny nebo otvory jiného tvaru vzniklé přímo při odlévání nebo dalším opracování, apod.

4« · · ·♦·

4 · · 4 « · · · 4 · * * · 4 444

4·4 ·· · ··* ·* 4

Způsob průmyslové využitelnosti vynálezu S

Vynález je možné využít při vytápění rodinných domů a provozoven od 8 do 500KW. Hořák je nutné používat s kotlem na tuhá paliva, případně jiným výměníkovým tělesem. Spaluje především tuhé palivo biomasu v podobě pelet (energetické rostliny, sláma, technické konopí, odpady z obilí atd.), dřevěné pelety, ale i drcené uhlí, obilí, kukuřici atd.

Soupis vztahových značek

1. Žáruvzdorná spalovací komora (otáčecí)

2. Turbo-komora

3. Žáruvzdorná ložiska

4. Těsnící přepážka s žáruvzdorným ložiskem

5. Zapalovací tryska

6. Ventilátor l

7. Čidlo na palivo j .ji

8. Přívod paliva 1

9. Motor

10. Převodovka /

11. Rotační klapka ,A

12. Palivový šnek

13. Pohon spalovací komory G

14. Řídící počítač .jí

15. Pohon palivového šneku

16. Flexibilní hadice pro přívod paliva |

17. Podávači šnek ' • to • » • to to·· · · · « · · · · · ·· »«· ·· · ··♦ ·»· ·· to* ··· *« «

Claims (19)

1. Patentové nároky

   1. Hořák na spalování vyznačující se tím , že sestává ze zařízení hlavního spalovacího mechanismu otáčivé žáruvzdorné spalovací komory (1) ve tvaru pláště válce s děrovanými stěnami, kde jsou ve stěně pláště válcovitého hořáku spalovací komory vytvořeny otvory.
2. 2. Hořák na spalování podle nároku 1 vyznačující se tím, že mechanismus otáčivé žáruvzdorné spalovací komory (1) ve tvaru pláště válce s děrovanými stěnami je uložen způsobem umožňující v průběhu spalování jeho otáčení podle osy válce.
3. 3. Hořák na spalování vyznačující se tím, že sestává z hlavního spalovacího mechanismu otáčivé žáruvzdorné spalovací komory (1) ve tvaru pláště komolého kužele a nebo tří a vícebokého komolého jehlanu s děrovanými stěnami, kde jsou ve stěně pláště hořáku spalovací komory vytvořeny otvory.
4. 4. Hořák na spalování podle nároku 3 vyznačující se tím, že mechanismus otáčivé žáruvzdorné spalovací komory (1) ve tvaru pláště komolého kužele a nebo tří a vícebokého komolého jehlanu s děrovanými stěnami je uložen způsobem umožňující v průběhu spalování otáčení podle osy válce.
5. 5. Hořák na spalování vyznačující se tím, že sestává ze spalovacího mechanismu otáčivé žáruvzdorné spalovací komory (1) ve tvaru pláště válce nebo komolého kužele a nebo tří a více-bokého komolého jehlanu s děrovanými stěnami, kde jsou ve stěně pláště hořáku spalovací komory vytvořeny otvory a je doplněn mechanismem zařízení na přívod paliva palivový šnek (12), elektronickou řídící jednotkou řídícím počítačem (15), turbo komorou (2), žáruvzdornými ložisky (3), těsnící přepážkou s žáruvzdornými ložisky (4), zapalovací tryskou (5), ventilátorem (6), čidla na palivo (7), přívodem paliva (8), motorem (9), převodovkou (10), rotační klapkou (11), flexibilní hadicí pro přívod paliva (16), podávacím

   4 ·

   4 4 • · ··» • · 4 4 • 4·· 4 444

   444 4* ·Φ ♦·· ·· · šnekem (17), pohonem spalovací komory (13) a palivového šneku (14).
6. 6. Hořák na spalování dle nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že žáruvzdorná spalovací komora (1) je vyrobena ze šedé litiny a po celé ploše pláště této roury jsou vyvrtané otvory.
7. 7. Hořák na spalování dle nároků 1 až 6 vyznačující se tím, že přívod paliva a násypka jsou odděleny od žárovzdorné spalovací komory (1) a kotle prostřednictvím rotační klapky (11).
8. 8. Hořák na spalování dle nároků 1 až 7 vyznačující se tím, že dopravník je ukončen v těsné blízkosti žáruvzdorné spalovací komory - kotle a ústí do krátké svisle vedené roury, kterou padá palivo do palivového šneku (12), kde svislá roura je osazena vrtulkovým čidlem (7) a rotační klapkou (11).
9. 9-, Hořák na spalování dle nároků 1 až 8 vyznačující se tím, že řídící počítač (14) a čidlo na palivo (7) dále sestává z desky s inteligentním displejem osazeným dvěma procesory mikročipem, sadou optotriaků k součinnosti ventilátoru (6) se zpětnou vazbou, hlavního motoru (9), zapalovací trysky (5), sekundárního palivového podávacího šneku (17), čerpadla kotle, dále sestává ze vstupní brány pro snímání fotocely (hoří-nehoří), koncových spínačů bubnu pro kontrolu natočení roury žáruvzdorné spalovací komory (1) při zapalování, snímání vrtulkového čidla (7) na palivo (7), termostatu kotle, pokojového termostatu, interaktivní ovládání obsluhou pomocí klávesnice a displeje.
10. 10·.Hořák na spalování dle nároků 1 až 9 vyznačující se tím, že otáčecí žáruvzdorná spalovací komora (1) a turbo - komora (2) sestává z vnějšího tělesa hořáku tvořené dvouplášťovou komorou tvaru dutého kvádru o čtvercové podstavě z běžného ocelového plechu, kde základem vnějšího tělesa je hlavní lóže - rám, na kterém jsou také upevněny plechy spodního krytu a horní část tvoří • 44 4 4 444

    4 4 4 4 4 4

    444 44 44 444 turbokomora (2) se spodní vzduchovou komorou jsou navzájem spojeny šrouby, turbokomora' (2) zde tak kryje otáčecí žáruvzdornou spalovací komoru (1) shora a ze stran.
11. 11. Hořák na spalování dle nároku 10 vyznačující se tím, že otáčecí žáruvzdorná spalovací komora (1) a turbo - komora (2) sestává z vnějšího tělesa hořáku tvořené dvouplášťovou komorou, kde hlavní tělesová osa celého kvádru zařízení je ve vodorovné poloze, obě čtvercové podstavy tak tvoří čela vnějšího tělesa.
12. 12. Hořák na spalování dle nároků 1 až 11 vyznačující se tím, že z v obou čelech turbo - komory (2) jsou kruhové otvory, rovnoměrně rozdělené mezi turbokomoru a vzduchovou komoru, kde jedním otvorem je zajištěn vstup do vnějšího tělesa dopravník paliva palivový šnek (12), z druhého je zajištěn výstup otevřeným koncem spalovací komory (1).
13. 13. Hořák na spalování dle nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že čidlo (7) indikuje přítomnost paliva ve vstupní rouře a je interaktivně propojeno se šnekovým dopravníkem (12) podávacím šnekem (17) vedoucí palivo od zásobníku ke svislé rouře.
14. 14. Hořák na spalování dle nároků 1 až 10 vyznačující' se tím, že ί ' žáruvzdorná spalovací komora (1) je uložena s možností otáčení okolo své osy na uhlíkových žáruvzdorných kluzných ložiskách (3) ve vnějším tělese hořáku, kde osa je-zároveň osou vnějšího tělesa.
15. 15. Hořák na spalování dle nároků 1 až 14 vyznačující se tím, že předěl mezi žáruvzdornou spalovací komorou (1) a dopravníkovým zařízením dopravy paliva je utěsněn těsnící přepážkou s uhlíkovým žáruvzdorným ložiskem (4).
16. 16. Hořák na spalování dle nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že v

    ventilátor (6) je propojen s žáruvzdornou spalovací komorou (1) a tímto je dodáváno okysličení vzduchováním a zároveň chlazením t ·· * · ··· « « v · · · · « 999·· 9 9 9 9 · 9 · 9 9 • 9« «· tf ··· »« 9 zadní částí hořáku, dávkovacího šneku, uhlíkových ložisek a zapalovací trysky.
17. 17. Způsob spalování hořákem vyznačující se tím, že mechanismus otáčivého zařízení pohonu spalovací komory, (13) pomocí motoru a převodovky (10) otáčí spalovací komorou (1).
18. 18. Způsob spalování hořákem _tdle nároku 17 vyznačující se tím, že je spalováno tuhé palivo a nebo biomasa v podobě pelet z různých materiálů jako jsou například energetické rostliny, sláma, technické konopí, odpady z obílí, dřevěné pelety, drcené uhlí, obilí, kukuřici a podobně.
19. 19. Způsob rekonstrukce hořáku původních systémů spalování a aplikace hořáku na spalování - spalovací komory vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

    - vymontování původní spalovací jednotky, kde je původní kotel vybaven dvěma přírubami - jedna příruba je zaslepena, ve druhé je namontován původní hořák, který se vyjme z příruby, ve které je namontován, do.kotle je nutné navařit přírubu, na kterou se hořák přišroubuje;

    - sejmutí víka příruby na kotli (pravé nebo levé podle konkrétní instalace), zaslepení druhé příruby víkem a

    L i přišroubování nového hořáku dle vynálezu;

    - dokončení montáže nového hořáku na spalování - spalovací komory dle vynálezu: přišroubovaný hořák se doplní sekundárním šnekem na palivo a zásobníkem paliva.