NO890319L - Ildsted for fast eller flytende brensel. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et ildsted som til-føres fast eller flytende brensel, og omfattende et avlukke med innløp for forbrenningsluft og et utløp for røyk, og avlukket om-. er

fatter faneholde? fyrrom.

Et første formål med oppfinnelsen er å kunne anvende ungskog i denne type ildsted, dvs ved som har et høyt innhold av fuktig brennbart materiale (mere enn 20%). Det har vist seg at ungskog som stammer fra skog som skjæres ned (ryddes) vinteren før veden . skal benyttes, i virkeligheten har en dobbelt så høy varmeverdi som tørket trevirke. Imidlertid krever det høye innhold av fuk-tige brennbart materiale spesielle tiltak for at denne type trevirke skal kunne antennes.

For å kunne antenne ungtrær som definert ovenfor, er det nå frembrakt en ildsted-konstruksjon som gjør det mulig å trekke ut gassen av trevirkets brennbare materiale slik at det skjer en automatisk kreosotdannelse som følge av de tiltak som fremmer en etterbrenning, dvs en forbrenning av det uforbrente materiale under tilførsel av sekundærluft. Dette medfører en følbar økning i oppvarmingskapasiteten til slikt trevirke, dvs ungskog, sammen-liknet med tørrved.

Et annet formål med oppfinnelsen er det, under analoge betingelser, å kunne anvende prinsippene som er grunnlaget for et ildsted ifølge den foreliggende oppfinnelse til forbrenning av fossile brensel, dvs både ungskog og eldre skog, såvel som flytende brensel.

For å realisere formålet med oppfinnelsen omfatter ildstedet ifølge oppfinnelsen en anordning for å oppvarme det brennbare materiale for å uttrekke den gassformige fraksjon derifra under dannelse av en varm gass som ved hjelp av et sett av kanaler, ledes under en plate hvor det faste brennbare materiale er an ordnet eller hvor det flytende brennbare materiale er utspredt, og anordningen er innrettet til å bringe disse brennbare materialer til en temperatur hvor de gassformige fraksjoner damper av som følge av at platen oppvarmes av den nevnte gass.

Ifølge oppfinnelsen er dessuten platen anordnet i en skråstilling slik at den laveste delen er plassert i frontpartiet av fyrrommet, dvs. på den side hvor forbrenningsluften innføres.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen hvor en tar hensyn til retningen som forbrenningsluften og røyken sirkulerer i, er platen plassert oppstrøms for minst et rør som fungerer som en termisk kondensator, dvs. i forhold til en brenner for den uforbrente gass, og er anordnet for oppfanging av varm gass, idet selve røret er anordnet oppstrøms for en kanal som leder den varme gass under platen.

Ifølge en alternativ utførelse av oppfinnelsen er platen plan.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen har platen delvis form som en avkortet konus.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er platen fremstilt av et ildfast materiale.

Ifølge et hovedtrekkk ved oppfinnelsen dannes settet av kanaler av et perifert beliggende hulrom mellom avlukket og fyrrommet, og under platen omfatter det perifere hulrom et sett av deflektorer som er anordnet på en slik måte at den varme gassen fordeles langs platen.

Ifølge et ytterligere vesentlig kjennetegn ved oppfinnelsen er settet av kanaler hvor røyken og gassen sirkulerer, utstyrt med midler som medvirker til å forsinke gjennomstrømningen av røyk og varmgass, og er anordnet for å fremme etterbrenningen av de varme gasser som sirkulerer inn i kanalene.

Andre detaljer og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tyde-ligere på bakgrunn av den etterfølgende beskrivelse av et ildsted ifølge oppfinnelsen som er innrettet for tilføring av fast eller flytende brensel. Beskrivelsen gjelder kun et ekesempel og skal ikke begrense oppfinnelsens ramme. Henvisningstallene vedrører de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk sidesnitt av en utførelse av et ildsted ifølge oppfinnelsen . Fig. 2 viser et skjematisk frontriss av ildstedet ifølge

fig. 1.

Fig. 3 viser også et skjematisk frontriss av en første ut-førelse av et ildsted ifølge fig. 1 og 2. Fig. 4 viser et skjematisk frontriss av en andre alternativ utførelse av et ildsted ifølge oppfinnelsen hvor det anvendes flytende brensel. Fig. 5 viser et tverrsnitt av en mulig plassering av deflektorer til fordeling av de varme gassene under ildstedets plate. Fig. 6 viser skjematisk bunn-tverrsnitt av deflektorene og en deflektor (to typer) som fordeler den varme gass under ildstedets plate.

Ildstedet som vises på figurene skal nå beskrives hvor det er tilpasset for vedfyring. Tilpasningen av ildstedet til et flytende brensel skal spesielt beskrives under henvisning til figur 4.

På bakgrunn av tidligere tester og under praktiske forsøk som er gjennomført ved forbrenning av trevirke, har det vist seg at ung-ved har en varmeverdi på ca 10.000 Kc/kg trevirke idet den relative fuktighet utgjør 20 %.

På tross av disse åpenbare kvaliteter er det ikke enkelt å antenne ungskog som stammer fra denne type virke slik det er be-skrevet i innledningen.

På bakgrunn av denne erkjente realitet er det nå konstruert et ildsted som løser disse problemer og sikrer et særlig høyt ut-bytte som følge av ildstedets nye og originale utforming.

Idstedet som i det etterfølgende skal beskrives nærmere i detalj, er konstruert på grunnlag av at det skal oppvarmes brennstoffer som har en høy fuktighetsgrad, ved hjelp av varme gasser som enten stammer fra antent ved, eller brennstoffer som i seg selv har et høyt innhold av fuktighet.

Ildstedet ifølge oppfinnelsen som vises på figurene 1, 2 og 3, er innrettet for fast brensel og i eksemplene skal det hovedsakelig refereres til brensel omfattende ved, og særlig råved (ungskog).

Ildstedet består et avlukke 1 som på kjent måte omfatter et innløp for forbrenningsluft som ikke er vist på den skjematiske tegning, men som kan plasseres på egnet sted, som oftest i front-stykket eller fremme på avlukket. Avlukket omfatter også et utløp 2 for røykgasser.

Inne i avlukket 1 er det montert et fyrrom 3. Mellom avlukket 1 og fyrrommet 3 er det anordnet et hulrom som er inndelt i et vertikalt perifert hulrom 4 og et horisontalt perifert hulrom 5.

Ildstedets bunnparti og frontparti danner en askeskuff 6. En plate 7 utgjør et vesentlig og essentielt trekk ved oppfinnelsen og dekker i realiteten størstedelen av avlukkets 1 bunnparti.

På fig. 1, 2 og 3 er platen 7 innrettet for å motta det faste brensel såsom trevirke, og særlig ung- eller råved, slik det er forklart ovenfor. På fig 1 er trestokkene vist med hen-visningstallet 8.

Platen 7 kan være fremstilt av et diffusivt og ildfast materiale, av stål eller av et keramisk materiale som særlig foretrekkes, og den kan være plan og være skråstilt mot ildstedets front slik det fremgår av fig. 1 og 2.

Platen kan også ha form som en avkortet konus og har da den form som vises ved 7' på fig. 3. I frontdelen danner platen en oppadragende kant 9 slik at brenselet 8 holdes på plass.

Ved å studere forbrenningsluften og gassens sirkulasjons-retning til inne i avlukket 1, er platen 7 (eller 7') anordnet oppstrøms for et rør 10 som fungerer som en termisk kondensator. De flytende brennbare materialer fordamper hovedsakelig oppstrøms for røret 10 mens diffusjonen av den varmemengde som er nødvendig for denne fordampning, frembringes nedstrøms for røret 10. Det er opplagt at i mere kompliserte utførelser kan det anordnes mere enn ett ledeorgan 10 samtidig som at det kan ha en valgfri utforming, dvs at røret kan være rektangulær eller sylindrisk.

Den termiske kondensator eller røret 10 leder gassen og røyken mot kanalen 11 under platen 7. Den varme gass som allerede er brakt opp til en temperatur som regnes som høy, bringer platen 7 opp til den samme temperatur. Det er klart at platen som således er oppvarmet vil forsterke oppvarmingen av brenselet som anbringes på platen.

Råveden vil således i økende grad miste den vesentlig del av

innholdet av fuktig brennstoff og vil ha lettere for å antennes.

I starten kan det anvendes tennved eller av tørrved siden platens temperaur på dette stadium ikke er tilstrekkelig til å oppvarme det brennbare trevirke.

Med utgangspunkt i hulrommet 11 vil gassen sirkulere mot de vertikale perifere hulrom 4 og strømmer deretter frem til de perifere horisontale hulrom 5 rett over fyrrommet 3 og strømmer umiddelbart ut gjennom utløpet 2 som er anordnet for avtrekking av røyken.

For å forsterke etterbrenningen eller forbrenningen av det uforbrente materiale anvendes det i ildstedet ifølge oppfinnelsen, egnede anordninger som kan senke sirkulasjonen av de varme gasser. For dette formål kan kanalene hvori gassen sirkulerer være utstyrt med rue vegger eller være utstyrt med deflektorer. Etterbrenningen av det forbrente materiale har en slik natur at den fremmer en merkbar økning i råvedens oppvarmings-kapasitet. Med disse betingelser blir oppvarmingsekapasiteten for denne type ved betydelig viktigere enn for tørre trær eller tørr-ved.

Siden løvskog har et innhold av slike materialer som ikke kan neglisjeres, og som hurtigere og nesten fullstendig kan trekkes ut av trevirket som anordnes på en plate for oppvarmings-formål, bringes selve platen hurtig opp til en høy temperatur som følge av at gassen sirkulerer inn i hulrommet 11 under platen før den når røykutløpet 2 etter å ha passert gjennom de perifere vertikale og horisontale kanaler 4 hhv. 5.

Brenseltilførselen kan gjennomføres ved hjelp av matetrakter eller endeløse transportskruer slik det fremgår av fig. 3. Brenselet i form av mindre partikler er vist med henvisnings-tallet 12, mens traktåpningen er vist ved 13.

På fig. 4 vises det hvordan det kan tilføres et flytende brensel 14 til en plate 7". Gjennomstrømningen av det flytende brensel må selvsagt styres og tilførselen til platen 7" for-sterker de ovennevnte virkninger på en slik måte at det flytende brensel fordamper med eller uten flamme, idet det uforbrente materiale fanges opp av røret 10 som virker som en termisk kondensator for sirkulasjon på samme måte i en krets som er utstyrt med deflektorer, hvoretter platen 7" oppvarmes. Etter at bren selet er tilført i dråpeform og oksygenet er tilført, omvandles det uforbrente materiale i et trinn som benevnes etterbrenning på høyde med askeskuffen 6.

På fig 5 og 6 er det skjematisk vist hvordan det kan anordnes et antall av to typer deflektorer 15 hhv. 16. Formålet med disse er å forlenge kontakten mellom den varme gass og platen (i den andre utførelse 7',7"). Det er selvsagt at såvel deflek-torenes overflate som de innvendige vegger i de ulike kanaler kan være glatte eller ha grov overflatestruktur som bremser passasjen av de varme gasser og således forlenger kontakten mellom gassene og veggen som skal oppvarmes.

Oppfinnelsen skal selvsagt ikke begrenses til de be-skrevne utførelser, idet den kan gjennomføres med en rekke modi-fiseringer uten å overskride rammen for den foreliggende oppfinnelse .

Claims (12)

1. Ildsted for av fast eller flytende brensel, omfattende et avlukke med et innløp for forbrenningsluft og et røykutløp, idet avlukket omfatter et fyrrom, karakterisert ved en anordning for oppvarming av brenselet (7,12,14) for å av-trekke derfra den gassformige fraksjon under dannelse av varm gass som ved hjelp av et kanalsett fremføres til undersiden av en plate (7,7, ,7'') hvorpå det faste brensel (8,12) er anordnet eller hvorpå det flytende brensel (14) spres utover, og ildstedet er innrettet til å bringe brenselet opp til en temperatur hvor den gassformige fraksjon kan fordampe som følge av at platen (7,7 <I> ,7'') oppvarmes av gassen.

2. Ildsted i samsvar med krav 1, karakterisert ved at platen (7,7',7 <11> ) er anordnet i en skråstilling idet platens laveste del er orientert i fyrrommets (3) fremre del, dvs. ved den del som omfatter innløpet for forbrenningsluften.

3. Ildsted i samsvar med et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at i forhold til sirkulasjonsretningen for forbrenningsluften og røyken, er platen (7,7, ,7'') anordnet oppstrøms for minst et rør (10) som fungerer som en termisk kondensator, dvs. en brenner for uforbrent gass som er innrettet til å oppfange varme gasser idet selve røret (10) er anordnet opp-strøms for en kanal som leder den varme gass til under platen (7,7-,7' • )

4. Ildsted i samsvar med et av kravene 1 eller 3, karakterisert ved at platen (7,7',7' <1> ) er plan.

5.I ldsted i samsvar med et av kravene 1 eller 3, karakterisert ved at platen (7,7 <I> ,7 <*> ') delvis har form som en avkortet konus.

6. Ildsted i samsvar med et av kravene 4 og 3, karakterisert ved at platen (7,7I,7*') er fremstilt av et ildfast diffusivt materiale.

7. Ildsted i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at den nedre del av platen (7,7',7,<!> ) danner en oppadragende kant (9) som er anordnet for å holde brenselet (8) på plass.

8. Ildsted i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at kanalsettet dannes av det perifere hulrom som er utformet mellom avlukket (1) og fyrrommet (3).

9. Ildsted i samsvar med krav 8, karakterisert ved at i det perifere hulrom under platen (7,7 <*> ,7 <1> ') er det anordnet et sett deflektorer (15) på en slik måte at den varme gass fordeles langs platen (7,7, ,7,, ).

10. Ildsted i samsvar med et av kravene 3-9, karakterisert ved at det er anordnet et innløp for sekundærluft nær det sted hvor røyken trenger inn i røret (10) som fungerer som en termisk kondensator.

11. Ildsted i samsvar med et av kravene 1-10, karakterisert ved at kanalsettet hvori røyken og gassen sirkulerer, er utstyrt med anordninger som medvirker til å forsinke gjennomstrømningen av røyk og varme gasser.

12. Ildsted i samsvar med krav 11, karakterisert ved midler til å forsterke etterforbrenningen av de varme gasser som sirkulerer gjennom rørene.