PL238529B1

PL238529B1 - Solid fuel burner, preferably for automatic boilers

Info

Publication number: PL238529B1
Application number: PL429963A
Authority: PL
Inventors: Paweł Zmarzły
Original assignee: Politechnika Swietokrzyska
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2021-08-30
Also published as: PL429963A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest palnik na paliwo stałe, zwłaszcza do kotłów automatycznych z funkcją odzyskiwania ciepła.The subject of the invention is a solid fuel burner, in particular for automatic boilers with a heat recovery function.

W większości automatycznych kotłach centralnego ogrzewania zasilanych paliwem stałym takim jak ekogroszek, pellet czy miał węglowy, paliwo dostarczane jest do komory spalania za pośrednictwem ślimaka osadzonego w rurze podajnika. Moment obrotowy ślimaka zapewnia silnik elektryczny. W przypadku zastosowania kalorycznego paliwa jak wysokoenergetyczny ekogroszek oraz małego odbioru ciepła, paliwo w mniejszym stopniu podawane jest do komory spawania. Może to powodować zbytnie nagrzewanie się rury podajnika. W skrajny warunkach może nastąpić zapłon paliwa w zasobniku, co może stanowić ryzyko pożaru.In most automatic central heating boilers powered by solid fuels such as eco-pea coal, pellets or fine coal, the fuel is supplied to the combustion chamber via a screw embedded in the feeder pipe. The torque of the screw is provided by an electric motor. In the case of using a calorific fuel, such as high-energy eco-pea coal and low heat removal, the fuel is fed to the welding chamber to a lesser extent. This may cause the feeder pipe to heat up too much. Under extreme conditions, the fuel in the container may ignite, which may constitute a fire risk.

Znany jest z opisu patentowego PL211492B1 kocioł węglowy, przeznaczony do centralnego ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania wody użytkowej, posiadający komorę paleniskową z palnikiem, doprowadzeniem sprężonego powietrza oraz podajnikiem nadawy. Jednakże w przedstawionym rozwiązaniu nie zastosowano żadnego systemu schładzania podajnika nadawy.There is known from the patent description PL211492B1 a coal boiler, intended for central heating of rooms and domestic hot water, having a combustion chamber with a burner, compressed air supply and a feeder. However, in the presented solution, no feeder cooling system is used.

Z polskiego opisu patentowego PL69013Y1 znany jest palnik retortowy z podajnikiem ślimakowym dla kotłów centralnego ogrzewania. Przedstawiony w opisie patentowym palnik posiada konstrukcję żeliwną osadzoną na korpusie podajnika ślimakowego, który pod głowicą spalania posiada przeciwzwój wstęgi podajnika. Rurowy korpus podajnika ślimakowego posiada równoległy kanał połączony z gniazdem opasającym głowicę spalania z asymetrycznymi otworami napowietrzającymi. Rozwiązanie palnika według wzoru użytkowego zezwala na spalanie opału stałego o różnej granulacji, co ułatwia eksploatację kotła centralnego ogrzewania. W opisanym wzorze użytkowym, również nie ma systemu odbioru ciepła z elementów transportu paliwa stałego co może doprowadzić do pożaru.The Polish patent description PL69013Y1 describes a retort burner with a screw feeder for central heating boilers. The burner described in the patent has a cast iron structure mounted on the body of the screw feeder, which has a counter-winding of the feeder web under the combustion head. The tubular body of the screw feeder has a parallel channel connected to the seat surrounding the combustion head with asymmetric airing holes. The design of the burner according to the utility model allows the combustion of solid fuel of various granulation, which facilitates the operation of the central heating boiler. In the described utility model, there is also no heat collection system from the solid fuel transport elements, which can lead to a fire.

Znane jest z publikacji patentowej CN108458482 urządzenie łączące do palnika z cewką chłodzącą, które zawiera osłonę złącza, w której głowica palnika jest umieszczona w osłonie złącza. Materiał ognioodporny jest umieszczony pomiędzy płaszczem łącznika a głowicą palnika. Panel złącza palnika jest umieszczony na powierzchni końcowej osłony złącza. Panel złącza palnika jest połączony z pierwszą rurą wodną i drugą rurą wodną. Pierwsza rura wodna znajduje się w górnej części drugiej rury wodnej, a pierwsza rura wodna i druga rura wodna są połączone z okrągłą wężownicą umieszczoną między skorupą łącznika i głowicą palnika. Urządzenie łączące zapewnione przez wynalazek ma stosunkowo niski koszt produkcji i może skutecznie zmniejszyć straty ciepła palnika, a jednocześnie odgrywa rolę ochronną w chłodzeniu wodą na głowicy i izolującą cieplnie warstwę ochronną palnika.There is known from the patent publication CN108458482 a connecting device for a burner with a cooling coil, which comprises a connector housing, in which the burner head is housed in a connector housing. Fireproof material is sandwiched between the mantle of the coupler and the torch head. The torch connector panel is located on the end face of the connector shell. The torch joint panel is connected to the first water tube and the second water tube. The first water tube is at the top of the second water tube, and the first water tube and the second water tube are connected to a circular coil positioned between the shell of the fitting and the burner head. The connecting device provided by the invention has a relatively low production cost and can effectively reduce the heat loss of the burner, while at the same time playing a protective role in the water cooling of the head and the heat-insulating protective layer of the burner.

Niektórzy producenci kotłów c.o. w swoich rozwiązaniach zapewniają urządzenie gaszące, czyli tak zwany strażak. Urządzenie to połączone jest z rurą podajnika oraz podajnikiem. W przypadku nagłego wzrostu temperatury zawór termostatyczny urządzenia inicjuje spust wody z zasobnika lub sieci wodociągowej oraz zalanie paliwa znajdującego się w rurze podajnika lub samym podajniku. Jednakże zastosowanie takiego rozwiązania wiąże się z wygaszeniem kotła i uniemożliwieniem jego dalszej pracy. Ponadto takie rozwiązanie może być przyrzeczną korozji elementów palnika oraz podajnika.Some producers of central heating boilers in their solutions, they provide an extinguishing device, i.e. the so-called firefighter. This device is connected to the feeder pipe and the feeder. In the event of a sudden temperature increase, the thermostatic valve of the device initiates the discharge of water from the reservoir or water supply network and the flooding of the fuel in the feeder pipe or the feeder itself. However, the use of such a solution is associated with extinguishing the boiler and preventing its further operation. Moreover, such a solution may promise corrosion of the burner and feeder elements.

Palnik na paliwo stałe, zwłaszcza do kotłów automatycznych, posiadający rurowy korpus, wewnątrz którego znajduje się osadzony jest obrotowo ślimak podający paliwo stałe, przy czym na rurowym korpusie palnika nawinięta jest wężownicą spiralna, do której jednego końca dokręcony jest zawór doprowadzający zimny płynny czynnik roboczy, natomiast do drugiego końca wężownicy dokręcony jest zawór odprowadzający ciepły czynnik roboczy, charakteryzuje się tym, że rura korpusu oraz wężownicą spiralna osłonięte są cylindryczną pokrywą izolacyjną wykonaną z tworzywa termoizolacyjnego, w której wykonane są otwory z wkręconymi zaworami do wężownicy.Solid fuel burner, especially for automatic boilers, with a tubular body inside which a screw feeding solid fuel is rotatably mounted, and a spiral coil is wound on the tubular body of the burner, to which a valve supplying cold liquid working medium is screwed to one end, while the valve discharging the hot working medium is screwed to the other end of the coil, characterized by the fact that the body pipe and the spiral coil are covered with a cylindrical insulating cover made of heat-insulating material, in which holes are made with the coil valves screwed in.

Korzystnie, pokrywa izolacyjna wykonana jest z wełny mineralnej lub pianki poliuretanowej lub pianki polietylowej.Preferably, the insulating cover is made of mineral wool or polyurethane foam or polyethylene foam.

Zaletą rozwiązania, według wynalazku, jest możliwość wykorzystania ciepła odzyskanego z podajnika do podgrzewania np. wody w zasobniku c.w.u. Pokrywa izolacyjna oprócz ochrony wężownicy oraz rury podajnika, dodatkowo ogranicza straty energii cieplnej do otoczenia, co zwiększa sprawność odzysku energii cieplnej.The advantage of the solution according to the invention is the possibility of using the heat recovered from the feeder to heat e.g. water in the domestic hot water tank. The insulating cover, in addition to protecting the coil and the feeder pipe, additionally reduces the loss of thermal energy to the environment, which increases the efficiency of heat energy recovery.

Przedmiot wynalazku zastał przedstawiony na przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok palnika z pokrywą izolacyjną w rzucie aksonometrycznym, fig. 2 - widok palnika bez pokrywy izolacyjnej w rzucie aksometrycznym, a fig. 3 - widok palinka z góry.The subject of the invention has been presented in the drawing, in which Fig. 1 shows an axonometric view of the burner with an insulating cover, Fig. 2 - an axometric view of the burner without the insulating cover, and Fig. 3 - a top view of the burner.

PL 238 529 B1PL 238 529 B1

Główny element palnika stanowi rurowy korpus 1, wewnątrz którego osadzony jest obrotowo ślimak 2. Ślimak napędzany jest poprzez silnik elektryczny, który nie został przedstawiony na rysunku. Jeden z końców rurowego korpusu 1 przymocowany jest do komory spalania 3 wykonanej w postaci rynny. Na drugim końcu korpusu 1 zainstalowany jest zasobnik paliwa 4. Wokół rurowego korpusu 1 nawinięta jest wężownicą spiralna 5, wykonana z miedzianej rury. Do jednego z końców wężownicy 5 dokręcony jest zawór 6 doprowadzający zimny płynny czynnik roboczy. Natomiast do drugiego końca wężownicy 5 dokręcony jest zawór 7 odprowadzający ciepły płynny czynnik roboczy np. do wymiennika ciepła nieprzedstawionego na rysunku. Rura korpusu 1 wraz z wężownicą 5 osłonięta jest cylindryczną pokrywą izolacyjną 8, wykonaną z tworzywa termoizolacyjnego takiego jak wełna mineralna. W pokrywie izolacyjnej wykonane są otwory 9, w które wkręcone są zawory 6, 7 do wężownicy 5.The main element of the burner is a tubular body 1 inside which the screw 2 is rotatably mounted. The screw is driven by an electric motor, not shown in the drawing. One of the ends of the tubular body 1 is attached to the chute-shaped combustion chamber 3. A fuel reservoir 4 is installed at the other end of the body 1. Around the tubular body 1, a spiral coil 5 made of copper pipe is wound. A valve 6 is screwed to one of the ends of the coil 5, supplying the cold liquid working medium. On the other hand, a valve 7 is screwed to the other end of the coil 5, discharging the warm liquid working medium, e.g. to a heat exchanger not shown in the drawing. The body pipe 1 together with the coil 5 is covered with a cylindrical insulating cover 8 made of a heat-insulating material such as mineral wool. Holes 9 are made in the insulating cover, into which the valves 6, 7 are screwed into the coil 5.

Obrót ślimaka 2 powoduje przesuw paliwa stałego do komory spalania 3 wykonanej w postaci rynny. Rura palnika połączona jest z zasobnikiem 4, w którym znajduje się zapas ekogroszku. Na rurze podajnika nawinięta jest wężownicą 5, do której za pomocą pompy dostarczony jest płynny czynnik roboczy taki jak woda lub glikol. W trakcie pracy pieca czynnik roboczy schładza rurę podajnika.The rotation of the screw 2 causes the solid fuel to pass into the combustion chamber 3 made in the form of a chute. The burner tube is connected to the container 4, in which there is a supply of eco-pea coal. A coil 5 is wound on the feeder pipe, to which a liquid working medium, such as water or glycol, is supplied by a pump. During the operation of the furnace, the working medium cools the feeder pipe.

Claims

Patent claims

1. Solid fuel burner, especially for automatic boilers, having a narrow body inside which a screw feeding solid fuel is rotatably mounted, and a spiral coil is wound on the tubular body of the burner, to one end of which a valve for cold liquid working medium is tightened, and to the other end of the coil, a valve discharging the hot working medium is screwed, characterized in that the body pipe (1) and the spiral coil (5) are covered with a cylindrical insulating cover (8) made of heat-insulating material, in which holes (9) are made of screwed valves (6, 7) to the coil (5).

2. A burner according to claim The method of claim 1, characterized in that the insulating cover (8) is made of mineral wool or polyurethane foam or polyethylene foam.