PL209612B1

PL209612B1 - Water boiler equipped with fuel feeder

Info

Publication number: PL209612B1
Application number: PL364277A
Authority: PL
Inventors: Marek Andrzejewski; Zbigniew Banasiak; Ilona Dolińska; Stanisław Penkala; Tadeusz Walendowski; Henryk Wroński; Przemysław Wroński
Original assignee: Marek Andrzejewski; Zbigniew Banasiak; Ilona Dolińska; Stanisław Penkala; Tadeusz Walendowski; Henryk Wroński; Przemysław Wroński
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2011-09-30
Also published as: PL364277A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest kocioł wodny z urządzeniem podawczym paliwa przeznaczony do zasilania instalacji grzewczych w pomieszczeniach mieszkalnych, użyteczności publicznej, pomieszczeniach fabrycznych itp. ogrzewanych paliwem stałym, zwłaszcza w postaci miału węglowego.The subject of the invention is a water boiler with a fuel feed device intended for supplying heating installations in residential, public utility, factory premises etc. heated with solid fuel, especially in the form of coal dust.

Znany jest z polskiego zgłoszenia wzoru użytkowego nr 110 212 kocioł centralnego ogrzewania z komorą spalania utworzoną ze ścian płaszcza wodnego oddzieloną rusztem retortowym od komory paleniskowej z układem napowietrzającym. Ruszt retortowy w kształcie ściętego stożka połączony jest w sposób nierozłączny z podajnikiem ślimakowym paliwa napędzanym motoreduktorem i zakończonym zasobnikiem paliwa. Układ napowietrzający stanowi wentylator z nadmuchem na szczeliny rusztu retortowego.A central heating boiler with a combustion chamber made of the walls of a water jacket separated by a retort grate from the combustion chamber with an aeration system is known from the Polish application for utility model No. 110 212. The truncated-cone-shaped retort grate is inseparably connected with the fuel screw feeder driven by a geared motor and ending with a fuel bunker. The aeration system is a fan with blowing onto the slots of the retort grate.

Innym znanym rozwiązaniem kotła co, w którym zastosowano układ dozowania paliwa jest rozwiązanie będące przedmiotem zgłoszenia wynalazku nr 340 574, w którym wodny ruszt szczelinowy oddzielony od poziomu w kierunku do wnętrza kotła, stanowiący górne zamknięcie komory napowietrzającej zaopatrzonej w wentylator nadmuchowy. Ruszt wodny zbudowany jest z szeregu przewodów równoległych zwężających się w przekroju ku dołowi i posiadających płaskie powierzchnie górne, formujące płaszczyznę, po której przesuwa się paliwo i popiół. Paliwo i popiół przemieszczane jest przez poruszający się ruchem posuwisto-zwrotnym w zbiorniku, suwak, stanowiący jednocześnie ruchome dno zbiornika paliwa i wykonujący do przodu ruch krokowy, a do tyłu jeden ruch płynny, którego czas jest znacznie krótszy od całkowitego ruchu suwaka do przodu. Natomiast wewnętrzna ściana zbiornika paliwa jest nieco odgięta od dołu do wnętrza kotła i jej dolna krawędź korzystnie styka się z górną powierzchnią suwaka. Ponadto ponad rusztem szczelinowym umieszczona jest żaroodporna płyta dopalająca.Another known solution of a central heating boiler, in which the fuel dosing system is used, is the solution which is the subject of the invention application No. 340 574, in which a water slotted grate separated from the level towards the inside of the boiler, constituting the upper closure of an aeration chamber equipped with a blower fan. The water grate is made of a series of parallel pipes, narrowing in cross section downwards and having flat top surfaces, forming a plane on which fuel and ash slide. Fuel and ash are moved by a reciprocating movement in the tank, a slider, which is also the movable bottom of the fuel tank and making a forward step motion, and backward one smooth movement, the time of which is much shorter than the total forward movement of the slider. On the other hand, the inner wall of the fuel tank is slightly bent from below towards the inside of the boiler and its lower edge preferably contacts the upper surface of the slider. In addition, a heat-resistant baffle plate is placed above the slotted grate.

Według innego rozwiązania ujawnionego w opisie zgłoszeniowym wynalazku nr 347 643 paliwo stało podawane jest do kotła ślimakiem zakończonym ukształtowanym ze spirali Archimedesa zabierakiem. Zabierak dopasowany jest do krzywizny kanału wprowadzającego węgiel do retorty.According to another solution disclosed in the patent application No. 347 643, the solid fuel is fed to the boiler by a screw ending with an archimedean spiral-shaped driver. The driver is adjusted to the curvature of the channel that introduces the coal into the retort.

Istota wynalazku polega na tym, iż kocioł posiadający urządzenie podawcze paliwa wyposażony w komorę spalania, ukł ad konwekcyjny, zespół nawiewu powietrza, część popielnikową oraz zespół podawczy paliwa utworzony z podajnika paliwa wykonującego ruchy posuwisto-zwrotne w wyniku napędzanego motoreduktorem zespołu kołnierza korbowodu z korbowodem oraz ramion trwale połączonych z krzywkami umieszczony w gniazdach, z tym że połączenie ramion z krzywkami znajduje się na wspólnej osi osadzonej w tulejach łączonych w części spodniej z prowadnicą, charakteryzuje się tym, że podajnik paliwa jest osadzony na ścianie przedniej kotła na wysokości komory spalania posadowiony jest na prowadnicy stanowiącej zakończenie zewnętrzne poza ścianą przednią kotła dzielonego rusztu. Ponadto nad podajnikiem paliwa umieszczony jest zasobnik paliwa zakończony lejem zsypowym oraz powiązana z nim przepustnica paliwa na osi przesuwna na wysokości za pomocą uchwytów. Natomiast kołnierz korbowodu współpracuje z kontraktorem zapewniającym w przerwach cyklu pracy maksymalne wychylenie podajnika paliwa.The essence of the invention consists in the fact that the boiler has a fuel feeding device equipped with a combustion chamber, a convection system, an air supply unit, an ash pan part and a fuel feeding unit made of a fuel feeder making reciprocating movements as a result of a connecting rod flange assembly with a connecting rod driven by a gear motor, and arms permanently connected to the cams placed in the sockets, but the connection of the arms with the cams is on a common axis embedded in sleeves connected in the bottom part with the guide, characterized by the fact that the fuel feeder is mounted on the front wall of the boiler at the height of the combustion chamber on the guide that forms the outer end outside the front wall of the split grate boiler. Moreover, above the fuel feeder, there is a fuel container ending with a chute funnel and a fuel throttle connected with it on the axis, sliding at the height by means of handles. On the other hand, the connecting rod flange cooperates with the contractor, ensuring the maximum deflection of the fuel feeder during the breaks of the work cycle.

Korzystnie podajnik paliwa ma kształt rynny odsłoniętej od góry z umieszczoną w niej na całej długości płytą nośną paliwa zakończoną od strony komory spalania skosem pod kątem 30° i skosem na pozostałej części pod kątem 3° w stronę przeciwną.Preferably, the fuel feeder has the shape of a gutter exposed from the top, with a fuel support plate placed in it along its entire length, ending on the side of the combustion chamber with a slant of 30 ° and a slant of 3 ° to the opposite side for the remaining part.

Kocioł według wynalazku dzięki zastosowanemu urządzeniu podawczemu minimalizuje czynności obsługowe i zapewnia pełną ciągłość jego pracy. Optymalnie dobrane parametry skoku podajnika paliwa jak i kątów pochylenia jego płyty nośnej zapewniają płynny dopływ paliwa do części paleniskowej.The boiler according to the invention, thanks to the feeding device used, minimizes maintenance activities and ensures full continuity of its operation. Optimally selected parameters of the fuel feeder stroke and the inclination angles of its support plate ensure a smooth flow of fuel to the furnace part.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kocioł wodny z urządzeniem podawczym paliwa częściowo przysłoniętym osłoną w widoku z przodu, fig. 2 kocioł z urządzeniem podawczym w widoku z boku, fig. 3 urzą dzenie podawcze paliwa bez zasobnika paliwa w widoku z boku, fig. 4 przekrój wzdłużny korpusu kotła, fig. 5 podajnik paliwa w widoku z boku, fig. 6 podajnik paliwa w widoku z tyłu, fig. 7 przekrój wzdłużny podajnika paliwa płaszczyzną A-A zaznaczoną na fig. 6.The subject of the invention has been presented in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a water boiler with a fuel feeding device partially covered with a shield in a front view, Fig. 2 a boiler with a feeding device in a side view, Fig. 3 a fuel feeding device without Fig. 4, longitudinal section of the boiler body, Fig. 5, side view of the fuel feeder, Fig. 6, rear view of the fuel feeder, Fig. 7, longitudinal section of the fuel feeder along the line AA marked in Fig. 6.

Kocioł wodny jest konstrukcją stalową, spawaną wyposażoną w zewnętrzny płaszcz 1 wodny, wewnętrzne progi 2 wodne, zespół rurowych wymienników 3 ciepła w części konwekcyjnej, króćce doprowadzenia 4 i odprowadzenia 5 wody oraz czopuch 6. Nadto kocioł posiada komorę spalania 7, część popielnikową 8, otwór rewizyjny części paleniskowej zamknięty drzwiczkami 9. W sklepieniu górnym komory spalania 7 osadzona jest płyta 10 dopalająca. W przedniej górnej części kotła osadzony jest właz 11 wyczystki górnej, natomiast u dołu zespół nawiewu powietrza 12 z wentylatorem 13. W komorze spalania 7 umieszczony jest dzielony ruszt 14 osadzony pochyło ku środkowiThe water boiler is a steel structure, welded, equipped with an external water jacket 1, internal water thresholds 2, a set of tubular heat exchangers 3 in the convection part, water inlet 4 and discharge 5 and a flue 6. Moreover, the boiler has a combustion chamber 7, ash pan part 8, an inspection opening of the furnace part closed with a door 9. In the upper vault of the combustion chamber 7 an after-burning plate 10 is mounted. In the front upper part of the boiler there is a hatch 11 for the upper cleanout, while at the bottom there is an air supply unit 12 with a fan 13. In the combustion chamber 7 there is a divided grate 14, placed inclined towards the center

PL 209 612 B1 komory spalania 7. Zasadniczą część rusztu 14, na odcinku na którym następuje proces spalania paliwa, stanowią wymienne, kształtowe elementy żeliwne 15, ułożone wzdłużnie względem płaszczyzny bocznej kotła. Elementy żeliwne 15 osadzone są w listwach wzdłużnych 16 mocowanych do podpór 17 i 18 stałej części rusztu 14. Na podporze 17 osadzona jest stała część rusztu w kształcie płyty 19 stalowej mocowanej trwale między ścianami bocznymi kotła, przy czym jej krawędź zewnętrzna od strony ściany tylnej umieszczona jest nad pojemnikiem żużla części popielnikowej 8. Natomiast na podporze 18 jest umieszczona płyta 20 stalowa mocowana trwale między ścianami bocznymi kotła przechodząca poza płaszczyzną ściany przedniej w prowadnicę 21 z ogranicznikiem 22 do prowadzenia podajnika 23 paliwa. Prowadnica 21 z płytą 20 a następnie elementy żeliwne 15 i płyta 19 stanowią jednolitą płaszczyznę górną o kącie nachylenia w stronę komory spalania 7 zależnym od wielkości kotła.Combustion chambers 7. The main part of the grate 14, in the section where the fuel combustion takes place, consists of replaceable, shaped cast iron elements 15, arranged longitudinally in relation to the side plane of the boiler. The cast iron elements 15 are embedded in longitudinal strips 16 attached to the supports 17 and 18 of the fixed part of the grate 14. The support 17 is fitted with a fixed part of the grate in the shape of a steel plate 19, permanently fixed between the side walls of the boiler, its outer edge on the rear wall side placed it is above the slag container of the ash-pan part 8. On the support 18, on the other hand, a steel plate 20 is placed permanently fixed between the side walls of the boiler, passing beyond the plane of the front wall into a guide 21 with a stop 22 for guiding the fuel feeder 23. The guide 21 with the plate 20 and then the cast iron elements 15 and the plate 19 constitute a uniform upper plane with an inclination angle towards the combustion chamber 7 depending on the size of the boiler.

Urządzenie podawcze mocowane na ścianie przedniej kotła na wysokości komory spalania 7 składa się z podajnika 23 paliwa prowadzonego na prowadnicy 21 między ogranicznikami 22. Podajnik 23 paliwa wykonuje ruchy posuwisto-zwrotne o niewielkim skoku w wyniku napędzanego motoreduktorem 24 zespołu kołnierza 25 korbowodu z korbowodem 26. Napęd ten przenoszony jest na ramiona 27 połączone trwale z krzywkami 28 po obu stronach podajnika 23, z tym że połączenie ramion 27 z krzywkami 28 jest na wspólnej osi 29 osadzonej w tulejach 30 łączonych w części spodniej z prowadnicą 21. Krzywki 28 umieszczone są w gniazdach 31, w kształcie litery U, przy czym gniazda 31 po obu stronach podajnika 23 w jego zewnętrznej części, mocowane są trwale do jego ścian bocznych. Podajnik 23 paliwa ma kształt rynny odsłoniętej od góry z wspawaną wewnątrz płytą 32 nośną paliwa na około połowie jej wysokości, zakończone od strony komory spalania 7 skosem pod kątem 30° i skosem na pozostałej części pod kątem 3° w stronę przeciwną. Od strony spodniej podajnik 23 posiada otwory 33 technologiczne jak również służące do zmniejszenia obciążenia cieplnego tej części.The feeding device mounted on the front wall of the boiler at the height of the combustion chamber 7 consists of a fuel feeder 23 guided on a guide 21 between stops 22. The fuel feeder 23 performs reciprocating movements with a small stroke as a result of the assembly of the connecting rod flange 25 with the connecting rod 26 driven by a gear motor 24. This drive is transmitted to the arms 27 permanently connected to the cams 28 on both sides of the feeder 23, but the connection of the arms 27 with the cams 28 is on a common axis 29 embedded in the sleeves 30 connected in the bottom part with the guide 21. The cams 28 are placed in their seats. 31, U-shaped, with the slots 31 on both sides of the feeder 23 in its outer part permanently attached to its side walls. The fuel feeder 23 has the shape of a gutter exposed at the top with a fuel support plate 32 welded inside at about half its height, terminating at the combustion chamber 7 side at an angle of 30 [deg.] And at an angle of 3 [deg.] To the opposite side. On the underside, the feeder 23 has technological openings 33 and also serves to reduce the heat load of this part.

Bezpośrednio nad podajnikiem 23 mocowany jest rozłącznie na ścianie przedniej kotła zasobnik 34 paliwa z pokrywą 35. Nad podajnikiem 23 przy leju zsypowym 36 zasobnika 34 zamocowana jest przepustnia 40 na osi 41. Poprzeczna do osi wzdłużnej podajnika 23 płytka, nie pokazana na rysunku, podnoszona bądź opuszczana za pomocą uchwytów 37, umożliwia uzyskanie różnej wysokości nasypu paliwa na podajniku 23 a tym samym umożliwia uzyskanie różnej wydajności pracy kotła.Directly above the feeder 23, a fuel container 34 with a cover 35 is detachably fastened to the front wall of the boiler. Above the feeder 23 at the hopper 36 of the container 34, a throttle 40 is mounted on the axis 41. A plate transverse to the longitudinal axis of the feeder 23, not shown in the drawing, is lifted or lifted. lowered by the handles 37, it allows to obtain different heights of the fuel embankment on the feeder 23 and thus to obtain different boiler efficiency.

Na prawidłowy proces spalania ma decydujący wpływ odpowiednie skierowanie strugi powietrza z wentylatora 13 na elementy żeliwne 15 rusztu 14 co uzyskano wprowadzając przed częścią popielnikową kierownicę 38 powietrza.The proper combustion process is decisively influenced by the appropriate directing of the air stream from the fan 13 to the cast iron elements 15 of the grate 14, which was achieved by introducing an air guide 38 in front of the ash pan part.

Celem zapewnienia właściwego położenia podajnika 23 paliwa w czasie przerwy w cyklu zastosowano kontraktor 39 współpracujący z kołnierzem 25 korbowodu, zapewniający zatrzymanie podajnika 23 w pozycji maksymalnego wychylenia.In order to ensure the correct position of the fuel feeder 23 during a break in the cycle, a contractor 39 cooperating with the connecting rod flange 25 was used, ensuring the stop of the feeder 23 in the maximum deflection position.

Zastosowanie urządzenia podawczego paliwa spowodowało, iż obsługa kotła sprowadza się do uzupełniania paliwa w zasobniku oraz usuwania żużla z części popielnikowej z ewentualną zmianą parametrów jego pracy. Podajnik 23 paliwa wykonuje ruchy posuwisto-zwrotne o wielkości skoku wynoszącym korzystnie 35 mm niezależnie od wielkości kotła. Paliwo znajdujące się na płycie 32 nośnej podajnika 23 podczas ruchu powrotnego w wyniku zastosowanych kątów spadu płyty 32 nośnej zostaje strącone na płaszczyznę rusztu 14. Kolejne ruchy podajnika przesuwają warstwę paliwa w strefę spalania na elementach żeliwnych 15 a warstwę żużla kieruje do części popielnikowej.The use of the fuel feeding device resulted in the fact that the operation of the boiler comes down to refilling the fuel in the container and removing slag from the ash-pan part with a possible change of its operating parameters. The fuel feeder 23 performs reciprocating movements with a stroke size preferably of 35 mm, regardless of the size of the boiler. The fuel on the support plate 32 of the feeder 23 during the return movement, due to the slope angles of the support plate 32, is precipitated onto the plane of the grate 14. Successive movements of the feeder move the fuel layer into the combustion zone on the cast iron elements 15 and the slag layer is directed to the ash pan part.

Claims

1. Water boiler with a fuel feeding device equipped with a combustion chamber, convection system, air supply unit, ash pan part and a fuel feeding unit consisting of a fuel feeder performing reciprocating movements as a result of a gear motor driven connecting rod flange assembly with a connecting rod and arms permanently connected to the cams placed in sockets, but the connection of the arms with the cams is on a common axis embedded in sleeves connected in the bottom part with the guide, characterized in that the fuel feeder 23 is mounted on the front wall of the boiler at the height of the combustion chamber 7 and placed on the guide 21 constituting external end beyond the front wall of the split-grate boiler 14, moreover, above the fuel feeder 23, there is a fuel container 34 ending with a discharge funnel 36 and an associated fuel throttle 40 on the axis 41, movable in height by means of handles 37,

The connecting rod flange 25 cooperates with the contractor 39 ensuring the maximum deflection of the fuel feeder 23 at work cycle breaks.

2. A boiler according to claim The fuel feeder of claim 1, characterized in that the fuel feeder 23 has the shape of a gutter exposed from above, with a fuel support plate 32 disposed therein along its entire length, ending at the combustion chamber 7 with a 30 ° angle and a 3 ° angle to the opposite side.