PL232247B1 - Kocioł do spalania paliw stałych - Google Patents

Abstract

Kocioł do spalania paliw stałych składający się z prostopadłościennego korpusu, komory wstępnego spalania (2), komory dopalania (3) oraz komory odpylania spalin (4) i wymienników płytowych (12), gdzie korpus tworzy płaszcz wodny (5) otaczający komorę wstępnego spalania (2), zaś wewnątrz korpusu umieszczone są połączone mechanicznie i hydraulicznie z płaszczem wodnym (5) wymienniki płytowe (12), oddzielone od komory wstępnego spalania (2) konstrukcją komory dopalania zbudowaną z materiału żaroodpornego, korzystnie akumulacyjnego, która jednocześnie tworzy tylną ścianę i sufit komory wstępnego spalania (2), charakteryzuje się tym, że pionowa komora dopalania z materiału żaroodpornego, korzystnie akumulacyjnego (3) posiada dyszę główną (6) z dolną ścianą usytuowaną pod kątem rozwartym w stosunku do rusztu, umiejscowioną w najniższym punkcie komory wstępnego spalania (2), mikser (7) oraz co najmniej jeden kanał dopalający pionowy (8) o przekroju prostokątnym o gładkiej powierzchni wewnętrznej, kanał dolotowy powietrza wtórnego (9) ogrzewający powietrze z materiału żaroodpornego, o przepływie przeciwbieżnym do kierunku wylotu spalin z kanału dopalającego (8), dyszę powietrza wtórnego o przekroju poprzecznym zwiększającym się lub stałym (10) oraz płytę osadnika pyłów (11).

Description

Przedmiotem wynalazku jest kocioł do spalania paliw stałych znajdujący zastosowanie do spalania paliw stałych w gospodarstwach domowych.

W stanie techniki znane są różnego rodzaju kotły przeznaczone do spalania paliw stałych. Z opisu patentowego PL 224288 znany jest kocioł centralnego ogrzewania zawierający korpus, mający w ścianach połączone przepływowo komory wodne, gdzie w czołowej ścianie kotła znajduje się otwór zasypowy paliwa, otwór z drzwiczkami dolnymi, zaś poniżej rusztu znajduje się otwór z drzwiczkami popielnika. Wewnątrz górnej części wnętrza kotła znajduje się wymiennik ciepła. W pionowej ścianie kotła znajduje się wlot powietrza do komory paleniska, zaś wewnątrz komory paleniska znajduje się co najmniej jedna przegroda pozioma, połączona z pionową ścianą kotła, oraz przegroda pionowa, która usytuowana jest w płaszczyźnie równoległej do ściany kotła. Pomiędzy przegrodą pionową, a ścianą kotła znajduje się komora dopalania spalin. Wlot spalin do pionowej komory dopalania znajduje się w obrębie dolnej krawędzi przegrody pionowej, w strefie sąsiadującej z rusztem kotła. Z kolei z opisu zgłoszenia Z-288695 znany jest ruszt z kotłem do spalania paliwa, składający się ze schodkowo ustawionych płytek, z których co druga jest poruszana w jedną i drugą stronę i jest wyposażona w odpowiedni napęd. Ruszt charakteryzuje się tym, że płytki stałe są zamocowane na wspólnym, pierwszym uchwycie, a płytki ruchome na wspólnym drugim uchwycie. Mocowanie każdej płytki na jej uchwycie ma regulację wysokości. Kocioł charakteryzuje się tym, że ma przestrzenie między płytkami do wyłącznego przepływu powietrza do spalania. Rozwiązania znane ze stanu techniki nie umożliwiają jednak spalania paliw bez konsekwencji w postaci zarastania wymiennika produktami spalania. Powyższych wad jest pozbawione rozwiązanie według wynalazku, które umożliwia dodatkowo zmniejszenie emisji zanieczyszczeń szkodliwych dla środowiska typu CO, OGC, NOx oraz pyłów bez spadku nominalnych parametrów pracy. W odróżnieniu do innych konstrukcji znanych ze stanu techniki, wynalazek poprawia w sposób znaczący ergonomię i wygodę użytkowania kotła komorowego, przez umożliwienie bezpiecznego uzupełniania paliwa w kotle nawet podczas jego pracy, a w konsekwencji brak konieczności wygaszania i oczyszczania komory spalania w celu przygotowania do kolejnego cyklu pracy. Kocioł według wynalazku umożliwia komfortowe spalanie różnorodnych paliw stałych, w tym z zachowaniem szczególnie dobrych parametrów spalania węgla typ 31,2, sortymentu orzech lub groszek lub drewna kawałkowego.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest kocioł do spalania paliw stałych, składający się z prostopadłościennego korpusu, komory wstępnego spalania, komory dopalania, wykonanej korzystnie z materiału izolacyjnego, akumulacyjnego lub żarowytrzymałego oraz komory odpylania spalin i wymienników płytowych, gdzie korpus tworzy płaszcz wodny otaczający komorę wstępnego spalania, zaś wewnątrz korpusu umieszczone są połączone mechanicznie i hydraulicznie z płaszczem wodnym wymienniki płytowe, oddzielone od komory wstępnego spalania konstrukcją komory dopalania zbudowaną z materiału żaroodpornego, korzystnie akumulacyjnego, która jednocześnie tworzy tylną ścianę i sufit komory wstępnego spalania, charakteryzujący się tym, że pionowa komora dopalania z materiału żaroodpornego, korzystnie akumulacyjnego posiada dyszę główną z dolną ścianą usytuowaną pod kątem rozwartym w stosunku do rusztu, korzystnie podzieloną na sekcje w postaci otworów, umiejscowioną w najniższym punkcie komory wstępnego spalania, mikser oraz co najmniej jeden kanał dopalający, pionowy o przekroju prostokątnym o gładkiej powierzchni wewnętrznej, kanał dolotowy powietrza wtórnego ogrzewający powietrze z materiału żaroodpornego, o przepływie przeciwbieżnym do kierunku wylotu spalin z kanału dopalającego, dyszę powietrza wtórnego o przekroju poprzecznym, zwiększającym się lub stałym oraz płytę osadnika pyłów. W rozwiązaniu według wynalazku dysza główna umieszczona jest w najniższym punkcie komory wstępnego spalania stycznie z rusztem lub ponad rusztem, zaś kanał dopalający umiejscowiony jest równolegle w stosunku do pionowych ścian korpusu pod kątem nie większym niż 15%. Kanał dopalający, pionowy, korzystnie o kształcie owalnym lub trapezowym, może być podzielony na wyodrębnione sekcje o kształcie okrągłym, trójkątnym lub trapezowym tworzące kilka kanałów dopalających. Kanał dopalający, pionowy może też posiadać wewnątrz wypusty zaburzające przepływ gazów odlotowych i zwiększające powierzchnie ścian kanału, a kanał dolotowy powietrza wtórnego z materiału izolacyjnego, akumulacyjnego lub żarowytrzymałego, jest zbudowany z kilku sekcji o kształcie okrągłym, trójkątnym lub trapezowym tworzących kilka kanałów dolotowych powietrza wtórnego.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony na rysunku, gdzie Fig. 1 przedstawia kocioł w rzucie z przodu, Fig. 2 w przekroju, zaś Fig. 3 komorę dopalania, Fig. 4 kanał dopalający podzielony na sekcje.

Kocioł do spalania paliw stałych składający się z prostopadłościennego korpusu (1), komory wstępnego spalania (2), komory dopalania (3) oraz komory odpylania spalin (4) i wymienników

PL 232 247 B1 płytowych (12), gdzie korpus (1) tworzy płaszcz wodny (5) otaczający komorę wstępnego spalania (2), zaś wewnątrz korpusu (1) umieszczone są połączone mechanicznie i hydraulicznie z płaszczem wodnym (5) wymienniki płytowe (12), oddzielone od komory wstępnego spalania (2) konstrukcją komory dopalania zbudowaną z materiału żaroodpornego, która jednocześnie tworzy tylną ścianę i sufit komory wstępnego spalania (2), gdzie pionowa komora dopalania z materiału żaroodpornego (3) posiada dyszę główną (6) z dolną ścianą usytuowaną pod kątem rozwartym w stosunku do rusztu, umiejscowioną w najniższym punkcie komory wstępnego spalania (2), mikser (7) oraz jeden kanał dopalający pionowy (8) o przekroju prostokątnym o gładkiej powierzchni wewnętrznej, kanał dolotowy powietrza wtórnego (9) ogrzewający powietrze z materiału żaroodpornego, o przepływie przeciwbieżnym do kierunku wylotu spalin z kanału dopalającego (8), dyszę powietrza wtórnego o przekroju poprzecznym stałym (10) oraz płytę osadnika pyłów (11). W kotle według wynalazku paliwo jest ładowane do komory wstępnego spalania (2) i spala się w bliskiej odległości dyszy głównej (6) w temperaturze odpowiedniej do skutecznego odgazowania wszystkich części lotnych. Wentylator wyciągowy (14) wytwarza w komorze wstępnego spalania (2) podciśnienie, które wymusza przepływ powietrza rozdzielającego się na dwie strugi. Jedna struga przepływa przez warstwę paliwa do dyszy głównej (6), a następnie przez komorę dopalania (3), komorę odpylania (4) oraz wymienniki płytowe do wylotu (15). Druga struga przepływa przez kanał dolotowy powietrza wtórnego (9), który jednocześnie je ogrzewa do pożądanej temperatury. Odgazowane lotne części paliwa kierowane są przez dyszę główną (6) do obszaru miksera (7), gdzie mieszają się z powietrzem ogrzanym w kanale powietrza wtórnego (9). Przygotowana mieszanka dopalana jest w komorze dopalania (3), następnie odpylana w komorze odpylania spalin (4) i kierowana pomiędzy wymienniki płytowe (12), gdzie następuje odbiór ciepła zgromadzonego w spalinach przez czynnik grzewczy.

Zastrzeżenia patentowe

Claims (8)

1. Kocioł do spalania paliw stałych składający się z prostopadłościennego korpusu (1), komory wstępnego spalania (2), komory dopalania (3) oraz komory odpylania spalin (4) i wymienników płytowych (12), gdzie korpus (1) tworzy płaszcz wodny (5) otaczający komorę wstępnego spalania (2), zaś wewnątrz korpusu (1) umieszczone są połączone mechanicznie i hydraulicznie z płaszczem wodnym (5) wymienniki płytowe (12), oddzielone od komory wstępnego spalania (2) konstrukcją komory dopalania zbudowaną z materiału żaroodpornego, korzystnie akumulacyjnego, która jednocześnie tworzy tylną ścianę i sufit komory wstępnego spalania (2), znamienny tym, że pionowa komora dopalania z materiału żaroodpornego, korzystnie akumulacyjnego (3) posiada dyszę główną (6) z dolną ścianą usytuowaną pod kątem rozwartym w stosunku do rusztu, umiejscowioną w najniższym punkcie komory wstępnego spalania (2), mikser (7) oraz co najmniej jeden kanał dopalający pionowy (8) o przekroju prostokątnym o gładkiej powierzchni wewnętrznej, kanał dolotowy powietrza wtórnego (9) ogrzewając powietrze z materiału żaroodpornego, o przepływie przeciwbieżnym do kierunku wylotu spalin z kanału dopalającego (8), dyszę powietrza wtórnego o przekroju poprzecznym zwiększającym się lub stałym (10) oraz płytę osadnika pyłów (11).

2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że dysza główna (6) podzielona jest na sekcje w postaci otworów.

3. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że pionowa komora dopalania (3) jest wykonana z materiału izolacyjnego, akumulacyjnego lub żarowytrzymałego.

4. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że dysza główna (6) umieszczona jest w najniższym punkcie komory wstępnego spalania (2) stycznie z rusztem (13) lub ponad rusztem (13).

5. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał dopalający (8) umiejscowiony jest równolegle w stosunku do pionowych ścian korpusu (1) pod kątem nie większym niż 15%.

6. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał dopalający pionowy (8), korzystnie o kształcie owalnym lub trapezowym, jest podzielony na wyodrębnione sekcje o kształcie okrągłym, trójkątnym lub trapezowym tworzące kilka kanałów dopalających.

7. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał dopalający pionowy (8) posiada wewnątrz wypusty zaburzające przepływ gazów odlotowych i zwiększające powierzchnie ścian kanału.

8. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał dolotowy powietrza wtórnego (9) z materiału izolacyjnego, akumulacyjnego lub żarowytrzymałego, jest zbudowany z kilku sekcji o kształcie okrągłym, trójkątnym lub trapezowym tworzących kilka kanałów dolotowych powietrza wtórnego.