PL187399B1 - Ruszt mechaniczny do przerywanego spalania paliwa stałego - Google Patents

Abstract

Ruszt mechaniczny do przerywanego spalania paliwa stałego, zawierający otwarty ku górze ruszt, który jest połączony z dmuchawą do doprowadzania powietrza spalania, elementy zasilające do sterowanego doprowadzania paliwa ze zbiornika do rusztu oraz środki do zapalania paliwa w ruszcie, lub gazów wytwarzanych z paliwa, znamienny tym, że gardziel rusztu (14) jest zamykana za pomocą urządzenia pokrywowego (25), przemieszczanego pomiędzy położeniem zamkniętym a położeniem otwartym w celu przerywania spalania w ruszcie w tym położeniu zamkniętym.

Description

Przedmiotem wynalazku jest ruszt mechaniczny do przerywanego spalania paliwa stałego, zawierający otwarty ku górze ruszt, który jest połączony z dmuchawą do dostarczania powietrza spalania, z elementami zasilającymi do kontrolowanego doprowadzania paliwa ze zbiornika do rusztu oraz ze środkami do zapalania paliwa w ruszcie lub gazów wytwarzanych przez paliwo.

Spalanie niekopalnego paliwa stałego w postaci bryłek, drewna opałowego, wiórów drzewnych itd. normalnie przeprowadza się w ruszcie. Paliwo stałe zostaje powoli zgazowane w ruszcie przy ograniczonym dopływie powietrza. Otrzymany gaz jest następnie spalany w drugim etapie przy obfitym dopływie powietrza. Proces ten, powoduje minimalne odprowadzanie gazów zanieczyszczających środowisko, w porównaniu z większością innych rodzajów spalania. Resztkowym produktem jest miałki popiół, który zawiera substancje powodujące zwiększenie współczynnika pH, których brak w zakwaszonej ziemi.

Według stanu techniki taki ruszt mechaniczny może być przełączany pomiędzy trybem działania z nominalną mocą a trybem działania z małą mocą, przy czym regulatory termostatowe są używane do sterowania przełączania z jednego trybu pracy do drugiego w zależności od zapotrzebowania na energię. Normalnie ruszt jest optymalizowany pod względem maksymalnej sprawności i pod względem ochrony środowiska, aby działał w trybie pracy z nominalną mocą. Wiadomo, że działanie rusztu w trybie pracy z mniejszą mocą powoduje, że spalanie odbywa się w mniej korzystnych warunkach. Byłaby zatem pożądana możliwość działania rusztu mechanicznego tylko w trybie pracy z nominalną mocą z najlepszą możliwą sprawnością i warunkami odprowadzania. Dotychczas nie było to możliwe.

187 399

Jednym celem przedmiotowego wynalazku jest zatem opracowanie rusztu mechanicznego do spalania paliwa stałego, który może działać w sposób nieciągły z nominalną mocą, a poza tym przy spalaniu przerwanym.

Zgodnie z wynalazkiem, ruszt mechaniczny do przerywanego spalania paliwa stałego zawiera otwarty ku górze ruszt, który jest połączony z dmuchawą do doprowadzania powietrza spalania oraz elementy zasilające do sterowanego doprowadzania paliwa ze zbiornika do rusztu, a także środki do zapalania paliwa w ruszcie lub gazów wytwarzanych z paliwa. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że gardziel rusztu jest zamykana za pomocą urządzenia pokrywowego, przemieszczalnego pomiędzy położeniem zamkniętym a położeniem otwartym w celu przerywania spalania w ruszcie w tym położeniu zamkniętym.

Korzystnym jest, że urządzenie pokrywowe jest zamontowane przechylnie w punkcie obrotu poza gardzielą rusztu oraz jest wyposażone w wewnętrzny kanał do doprowadzania pomocniczego powietrza do obszaru spalania przy gardzieli rusztu. Urządzenie pokrywowe zawiera elementy ścianek bocznych, które razem tworzą kołpak nad gardzielą rusztu w położeniu otwartym urządzenia pokrywowego, zaś ruszt stanowi okrągły kielich, który jest wyposażony w zewnętrzny pierścień, zamontowany obrotowo na górnej krawędzi kielicha i obracany w celu uniknięcia gromadzenia się popiołu przy gardzieli rusztu. Główna rura powietrza jest dołączona do rusztu poprzez szczeliny rozmieszczone wokół wnętrza miski rusztu.

Konstrukcja i usytuowanie urządzenia pokrywowego umożliwia natychmiastowe zatrzymanie spalania w ruszcie przy otrzymaniu polecenia z termostatu sterującego. Powoduje to, że zużycie paliwa może być zmniejszone, a równocześnie spalanie odbywa się w warunkach optymalnych, co znacznie zwiększa stopień sprawności rusztu mechanicznego. Ponadto urządzenie pokrywowe w swym położeniu otwartym powoduje, że dopalanie gazów z rusztu odbywa się w kontrolowany sposób, co również zwiększa stopień sprawności rusztu mechanicznego, a równocześnie uniemożliwione jest wydostawanie się do otoczenia niebezpiecznych węglowodorów.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem z boku pokazującym schematycznie ruszt mechaniczny, fig. 2 przedstawia w większej skali ruszt mechaniczny z fig. 1 w widoku z boku z wyrwaniem, zaś fig. 3 palnik z fig. 1 w widoku z lewej strony.

Ruszt mechaniczny według wynalazku jest przeznaczony do zamontowania bezpośrednio w otworze pieca, który jest wykorzystywany do montowania palnika olejowego w zwykłym piecu do ogrzewania domu. W tym celu ruszt mechaniczny jest wyposażony w płytę montażową 10 z nie pokazanymi otworami na śruby montażowe.

Gruba rura 11 jest sztywno dołączona do płyty montażowej 10 przebiegając poprzecznie przez tę płytę. Rura 11 stanowi obudowę ślimaka 12, który jest napędzany w sposób przerywany z bardzo małą prędkością za pomocą silnika krokowego 13. Silnik 13 napędza ślimak 12, tak że jego grzbiet przebiega w kierunku do kielichowego rusztu 14 usytuowanego przy przeciwległym końcu rury 11. Główna komora 15 magazynowania paliwa jest usytuowana swym dnem przy otworze w rurze 11 w taki sposób, że paliwo, np. w postaci cylindrycznych podłużnych brył, może spadać w rurę 11 z komory 15 i być transportowane w kierunku do rusztu 14. Ta główna komora 15 jest połączona poprzez wąż 16 (lub mrę) z pomocniczym magazynem 17 paliwa, który jest pokazany w zmniejszeniu na fig. 1 i jest wyposażony w ślimak 18, który pracuje ukośnie do góry i jest napędzany przez silnik 19. Takie doprowadzanie paliwa zostało przedstawione bardziej szczegółowo w opisie patentowym SE 9304289.

Komora 20 rozdzielania powietrza jest usytuowana przy płycie montażowej 10 i jest zasilana powietrzem przez dmuchawę 21. Ta komora 20 jest dołączona do rusztu 14 poprzez główną rurę 22 powietrza, która rozprowadza powietrze wokół wnętrza kielichowego rusztu 14 poprzez przecięcia w lanym stalowym pierścieniu 23. Pomocnicza rura 24 powietrza jest dołączona giętką rurą do urządzenia pokrywowego 25, które jest przechylnie zamontowane w punkcie obrotu 26 za pomocą dwuramiennej dźwigni 27. Po przeciwnej stronie punktu obrotu 26 wolny koniec dźwigni stanowi punkt działania dla popychacza 29, który jest dołączony do członu poruszającego 28 (patrz fig. 1).

187 399

Jak pokazano na fig. 1, urządzenie pokrywowe 25 jest przechylne pomiędzy położeniem pokazanym linią ciągłą a położeniem pokazanym linią dwupunktową. W pierwszym wymienionym położeniu urządzenie pokrywowe zamyka gardziel kielicha rusztu 14 przez pierścieniowy kołnierz 30, który, spoczywa na powierzchni pierścienia 23, stożkowe pochylonej w kierunku do środka kielicha rusztu. W tym położeniu wytwarzająca ciepło, na fig. 1 lewa część mechanicznego rusztu może być wprowadzona w otwór konwencjonalnego pieca centralnego ogrzewania. W drugim położeniu urządzenie pokrywowe 25 jest otwarte i tworzy szeroki kołpak nad gardzielą rusztu z pochylonymi elementami 31 ścian bocznych, przy czym ten kołpak powoduje, że gaz, który wznosi się podczas zgazowywania paliwa na ruszcie 14, jest opóźniany i doprowadzany do burzliwego mieszania gazu w komorze spalania.

Pomocnicza rura 24 powietrza jest połączona z przestrzenią wewnątrz pokrywy, która wychodzi w elementy 31 ścian bocznych, aby rozprowadzać pomocnicze powietrze poprzez otwory 33, które są skierowane do środka przestrzeni pomiędzy elementami 31 ścian bocznych kołpaka tak, że wewnątrz tego kołpaka odbywa się pełne końcowe spalanie gazu. Spaliny wypływają z kołpaka i dalej płyną poprzez piec centralnego ogrzewania w konwencjonalny sposób.

Obrotowy pierścień 23 jest wyposażony w uzębione segmenty, które są poruszane palcem (nie pokazany na rysunkach) wystającym z końca wału ślimakowego 12. Za każdym razem, gdy palec ten przechodzi przy segmentach zębatych zewnętrznego pierścienia, pierścień 23 jest obracany o niewielki wymiar do przodu. Przez takie obrotowe napędzanie pierścienia uzyskuje się poziomowanie zawartości kielichowego rusztu 14 bez żadnego skupiania się wymienionej zawartości, tak że można uniknąć gromadzenia się popiołów przy gardzieli rusztu.

Elektroda żarowa 34 jest zamontowana przy gardzieli rusztu na zewnątrz pierścieniowego kołnierza 30. Kiedy urządzenie pokrywowe 25 jest otwierane, np. przez polecenie z termostatu sterującego, uruchamiany jest również podajnik ślimakowy 12 i dmuchawa 21, a elektroda żarowa 34 otrzymuje prąd elektryczny. Teraz w ciągu kilku sekund odbywa się zapłon paliwa, po czym elektrodę żarową można wyłączyć, a spalanie odbywa się w konwencjonalny sposób, aż termostat sterujący wyda polecenie, że wytwarzanie energii cieplnej można zatrzymać. Polecenie to zatrzymuje przenośnik ślimakowy 12 i dmuchawę 21 i urządzenie pokrywowe 25 zostaje zamknięte, a zatem spalanie jest zatrzymane.

Rurka detekcyjna, która przebiega od komory 20 rozprowadzania powietrza poprzez płytę montażową 10, jest wykorzystywana w znany sposób do rejestrowania, kiedy w ruszcie 14 odbywa się spalanie, tak że elektrodę żarową można wyłączyć.

Wynalazek nie jest ograniczony do opisanego powyżej przykładu wykonania, ale w ramach załączonych zastrzeżeń patentowych możliwe jest wykonanie kilku jego odmian. Przykładowo ruszt 14 nie wymaga kołowej gardzieli, gardziel ta może na przykład przyjąć kształt prostokątny.

187 399

187 399

187 399

FIG.2

187 399

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Ruszt mechaniczny do przerywanego spalania paliwa stałego, zawierający otwarty ku górze ruszt, który jest połączony z dmuchawą do doprowadzania powietrza spalania, elementy zasilające do sterowanego doprowadzania paliwa ze zbiornika do rusztu oraz środki do zapalania paliwa w ruszcie, lub gazów wytwarzanych z paliwa, znamienny tym, że gardziel rusztu (14) jest zamykana za pomocą urządzenia pokrywowego (25), przemieszczalnego pomiędzy położeniem zamkniętym a położeniem otwartym w celu przerywania spalania w ruszcie w tym położeniu zamkniętym.
2. 2. Ruszt według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie pokrywowe (25) jest zamontowane przechylnie w punkcie obrotu (26) poza gardzielą rusztu (14).
3. 3. Ruszt według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie pokrywowe (25) jest wyposażone w wewnętrzny kanał do doprowadzania pomocniczego powietrza do obszaru spalania przy gardzieli rusztu (14).
4. 4. Ruszt według zastrz. 3, znamienny tym, że urządzenie pokrywowe (25) zawiera elementy (31) ścianek bocznych, które razem tworzą kołpak nad gardzielą rusztu (14) w położeniu otwartym urządzenia pokrywowego (25).
5. 5. Ruszt według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że ruszt (14) stanowi okrągły kielich, który jest wyposażony w zewnętrzny pierścień (23), zamontowany obrotowo na górnej krawędzi kielicha i obracany w celu uniknięcia gromadzenia się popiołu przy gardzieli rusztu (14).
6. 6. Ruszt według zastrz. 5, znamienny tym, że główna rura (22) powietrza jest dołączona do rusztu (14) poprzez szczeliny rozmieszczone wokół wnętrza miski rusztu.