PL241538B1 - Buffer boiler made of water boiler situated inside the buffer - Google Patents
Buffer boiler made of water boiler situated inside the buffer Download PDFInfo
- Publication number
- PL241538B1 PL241538B1 PL434906A PL43490620A PL241538B1 PL 241538 B1 PL241538 B1 PL 241538B1 PL 434906 A PL434906 A PL 434906A PL 43490620 A PL43490620 A PL 43490620A PL 241538 B1 PL241538 B1 PL 241538B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- heat exchanger
- buffer
- scraper
- heating
- grate
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 5
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 240000007829 Haematoxylum campechianum Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest kocioł grzewczy (1) umieszczony wewnątrz bufora (2). Wyposażony jest w dużą komorę paliwowo - gazyfikacyjną (3), dzielony ruszt (4), cylindryczną wirową komorę spalania (5), wysokotemperaturowy wymiennik ciepła (6) w postaci pionowej rury (7) osłoniętej przegrodą termoizolacyjną (8), kondensacyjny wymiennik ciepła (9), układ doprowadzania powietrza pierwotnego (10) i wtórnego (11), żuraw oraz wzmacniacz ciągu (41). Wysokotemperaturowy wymiennik ciepła (6) i kondensacyjny wymiennik ciepła (9) wykonane są z rur o przekroju kołowym, wewnątrz których obraca się skrobak (12) ścian wewnętrznych (13) wymienników. Na wylocie przegrody termoizolacyjnej (8) umieszczony jest czujnik łącznika termicznego (15) załączający pompę obiegową (16). Górny kolektor (17) zasila instalację grzewczą (Z.c.o), na dole zaś przegrody doprowadzona jest ciecz grzewcza z kondensacyjnego wymiennika (9) lub z dolnej części kotłobufora. Doprowadzenie strumieni powietrza pierwotnego (p.p.) pod ruchomy dzielony ruszt (4) regulowane jest wahliwymi przepustnicami (18) przy czym pierwsza przepustnica (19) ustawiona jest w pozycji około 20° a pozostałe pod kątem 0° do poziomu rusztu (4). Ich zbiorcze wahliwe przestawianie realizowane jest dźwigniami jednostronnymi połączonymi łącznikiem przepustnic natomiast jednostronne podnoszenie i opuszczanie dzielonego rusztu (4) dokonywane jest zespolonymi krzywkami (54) obracanymi dźwignią o wychyleniu około ± 45°. W wirowej komorze spalania (5) zainstalowany jest cylindryczny moduł grzejny (21) z zabudowanymi elementami grzejnymi (22), których temperatura regulowana jest układem sterującym.The subject of the invention is a heating boiler (1) placed inside the buffer (2). It is equipped with a large fuel and gasification chamber (3), a split grate (4), a cylindrical swirl combustion chamber (5), a high-temperature heat exchanger (6) in the form of a vertical pipe (7) covered with a heat-insulating partition (8), a condensation heat exchanger ( 9), primary (10) and secondary (11) air supply system, crane and draft amplifier (41). The high-temperature heat exchanger (6) and the condensing heat exchanger (9) are made of tubes with a circular cross-section inside which the scraper (12) of the inner walls (13) of the exchangers rotates. At the outlet of the thermal insulation partition (8) there is a thermal switch sensor (15) that activates the circulation pump (16). The upper collector (17) supplies the heating system (Z.c.o), while the heating liquid from the condensing exchanger (9) or from the lower part of the boiler-buffer is supplied to the bottom of the partition. Primary air streams (see above) under the movable divided grate (4) are regulated by oscillating dampers (18), with the first damper (19) being set at about 20 ° and the remaining ones at an angle of 0 ° to the level of the grate (4). Their collective oscillating adjustment is carried out by unilateral levers connected by the damper connector, while unilateral lifting and lowering of the divided grate (4) is performed by combined cams (54) rotated by a lever with a deflection of about ± 45 °. A cylindrical heating module (21) with built-in heating elements (22) is installed in the swirl combustion chamber (5), the temperature of which is regulated by a control system.
Description
PL 241 538 B1PL 241 538 B1
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest kotłobufor zbudowany z kotła grzewczego umieszczonego wewnątrz bufora cieczowego - magazynu energii cieplnej. Kocioł posiada komorę paliwowo-gazyfikacyjną z drzwiczkami załadunkowymi biomasy drzewnej, ruszt, komorę spalania i wymienniki ciepła.The subject of the invention is a boiler-buffer made of a heating boiler placed inside a liquid buffer - a thermal energy storage. The boiler has a fuel and gasification chamber with a loading door for wood biomass, a grate, a combustion chamber and heat exchangers.
Zalecanym paliwem jest zrębka drzewna, drewno kawałkowe, pellet drzewny lub brykiety drzewne.The recommended fuel is wood chips, log wood, wood pellets or wood briquettes.
Kotłobufor może być stosowany do zasilania instalacji centralnego ogrzewania, cieczowych nagrzewnic powietrza, wytwarzania ciepłej wody użytkowej i zasilania agregatów sorpcyjnych do wytwarzania wody lodowej oraz do magazynowania nadmiaru energii cieplnej powstałej podczas pracy kotła i wytwarzanej w solarnych i fotowoltaicznych instalacjach wspomagających.The buffer boiler can be used to power central heating systems, liquid air heaters, produce domestic hot water and power sorption aggregates to produce ice water and to store excess heat energy generated during boiler operation and generated in solar and photovoltaic supporting installations.
Do powyższych celów mogą być stosowane odrębne urządzenia, zewnętrznie połączone i współpracujące ze sobą, jak na przykład: „Kocioł centralnego ogrzewania, dolnego spalania, opalany drewnem” znany z opisu patentowego PL 231209 zwłaszcza do współpracy z „Buforem cieczowym zbudowanym z jednego lub paru zbiorników z priorytetem cwu” - patent PL 233675. Inny system zestawu grzewczego złożony z dwóch odrębnych podzespołów kotła i bufora znany jest z opisu patentowego PL P.424340. W europejskim patencie EP.1379826 zawarty jest opis magazynu energii cieplnej, w którym zabudowane są różnego rodzaju wymienniki ciepła doprowadzonego z zewnątrz. Znany jest również opis zgłosze nia patentowego PL P.428624 pt. „Agregat grzewczy złożony z kotła zabudowanego wewnątrz bufora cieczowego do zasilania instalacji centralnego ogrzewania i agregatów sorpcyjnych”. W tych zgłoszeniach i patentach opisane są między innymi rurowe wielootworowe kolektory zasilające i powrotne doprowadzające i odprowadzające ciecz grzewczą w sposób nieburzliwy oraz różne konstrukcje kotłów i sposoby ich zabudowania.For the above purposes, separate devices, externally connected and cooperating with each other, can be used, such as: "Boiler for central heating, lower combustion, wood-fired" known from the patent description PL 231209, especially for cooperation with "Liquid buffer built of one or more tanks with DHW priority” - patent PL 233675. Another system of the heating set consisting of two separate boiler and buffer components is known from the patent description PL P.424340. The European patent EP.1379826 contains a description of a thermal energy storage in which various types of heat exchangers supplied from the outside are built in. Also known is the description of patent application PL P.428624 entitled "A heating unit consisting of a boiler built inside a liquid buffer for supplying central heating installations and sorption aggregates". These applications and patents describe, among others, tubular multi-hole supply and return manifolds supplying and discharging the heating liquid in a non-turbulent manner, as well as various designs of boilers and methods of their installation.
Spalanie grubej warstwy biomasy drzewnej w kotłach dolnego spalania o dużej komorze paliwowo-gazyfikacyjnej przebiega w trzech nakładających się na siebie etapach:Combustion of a thick layer of wood biomass in lower combustion boilers with a large fuel and gasification chamber takes place in three overlapping stages:
• I etap - rozpalanie w dolnej, tylnej części komory paliwowo-gazyfikacyjnej. Spalanie wytworzonego gazu drzewnego następuje głównie w komorze spalania w temperaturze 800°C - 1000°C.• 1st stage - firing up in the lower, rear part of the fuel and gasification chamber. The combustion of the produced wood gas takes place mainly in the combustion chamber at a temperature of 800°C - 1000°C.
• II etap - palenie od dołu grubej warstwy paliwa, piroliza, spalanie gazu drzewnego w komorze spalania i wytwarzanie węgla drzewnego na dole komory paliwowo-gazyfikacyjnej.• 2nd stage - combustion from the bottom of a thick layer of fuel, pyrolysis, combustion of wood gas in the combustion chamber and production of charcoal at the bottom of the fuel and gasification chamber.
• III etap - dopalanie. Następuje spalanie wytworzonego głównie w etapie II węgla drzewnego w komorze paliwowo-gazyfikacyjnej w temperaturze około 700°C - 800°C. Węgiel drzewny przechodzi w gaz w temperaturze powyżej 3850°C, dlatego też musi spalić się na CO2 lub CO, którego pełne dopalenie powinno nastąpić w komorze spalania w temperaturze ok. 1100°C. Pozostałość węgla drzewnego jest osłonięta od wszystkich stron popiołem (od strony rusztu też, jeżeli szczeliny powietrzne są zatkane). Następuje żarzenie się węgla bez dostępu powietrza. Doprowadzanie powietrza wokół osłoniętej żarzącej się warstwy węgla powoduje niepalność ubogiej mieszaniny paliwowo-powietrznej (głównie CO z powietrzem) i emisję jej przez komin do atmosfery.• III stage - afterburning. The charcoal produced mainly in stage II is burned in the fuel and gasification chamber at a temperature of about 700°C - 800°C. Charcoal turns into gas at a temperature above 3850°C, therefore it must burn into CO2 or CO, which should be fully burned in the combustion chamber at a temperature of approx. 1100°C. The remaining charcoal is covered with ash on all sides (also on the side of the grate if the air gaps are clogged). Coal glows in the absence of air. The supply of air around the shielded glowing coal layer causes the lean fuel-air mixture (mainly CO with air) to ignite and is emitted through the chimney into the atmosphere.
Głównymi problemami występującymi w kotłach o dużej komorze paliwowo-gazyfikacyjnej są:The main problems in boilers with a large fuel and gasification chamber are:
- długi czas gazyfikacji ~8 h, duża emisja CO, OGC i NOx.- long gasification time ~8 h, high emission of CO, OGC and NOx.
W automatach na zrębkę drzewną lub pellet czas gazyfikacji i spalania małej porcji biomasy trwa parę minut w związku z czym uzyskują one niskie emisje.In machines for wood chips or pellets, the time of gasification and combustion of a small portion of biomass takes a few minutes, therefore they achieve low emissions.
- wytwarzanie pary wodnej w górnej części komory paliwowo-gazyfikacyjnej powoduje zawilgocenie wierzchniej warstwy biomasy i cieknięcie kondensatu po ściankach komory,- production of steam in the upper part of the fuel and gasification chamber causes the top layer of biomass to get wet and condensate to drip down the walls of the chamber,
- doprowadzanie dodatkowego powietrza do wentylacji komory paliwowo-gazyfikacyjnej powoduje gazyfikację całej warstwy paliwa i wytwarzanie zbyt dużej ilości gazu drzewnego,- supplying additional air to the ventilation of the fuel and gasification chamber causes the gasification of the entire fuel layer and the production of too much wood gas,
- spalanie węgla drzewnego w komorze paliwowo-gazyfikacyjnej w miejscu do tego nieprzystosowanym.- combustion of charcoal in the fuel and gasification chamber in a place unsuitable for this purpose.
Kotłobufor według wynalazku charakteryzuje się tym, że złożony jest z kotła grzewczego umieszczonego wewnątrz bufora. Wyposażony jest w komorę paliwowo-gazyfikacyjną, dzielony ruszt, cylindryczną, wirową komorę spalania, wysokotemperaturowy wymiennik ciepła w postaci pionowej rury osłoniętej przegrodą termoizolacyjną, kondensacyjny wymiennik ciepła, układ doprowadzania powietrza pierwotnego i wtórnego, żuraw oraz wzmacniacz ciągu. Wysokotemperaturowy wymiennik ciepła i kondensacyjny wymiennik ciepła wykonane są z rur o przekroju kołowym, wewnątrz których obraca się skrobak ścian wewnętrznych wymienników. Na wylocie przegrody termoizolacyjnej umieszczony jest termostat załączający pompę obiegową. Górny kolektor zasila instalację grzewczą (Z.c.o), na dole zaś przegrody doprowadzona jest ciecz grzewcza z kondensacyjnego wymiennika lub z dolnej części kotłobufora.The buffer boiler according to the invention is characterized in that it consists of a heating boiler placed inside the buffer. It is equipped with a fuel and gasification chamber, a divided grate, a cylindrical, swirl combustion chamber, a high-temperature heat exchanger in the form of a vertical pipe covered with a thermal insulation partition, a condensing heat exchanger, a primary and secondary air supply system, a crane and a draft amplifier. The high-temperature heat exchanger and the condensing heat exchanger are made of tubes with a circular cross-section, inside which the scraper of the internal walls of the exchangers rotates. At the outlet of the thermal insulation partition, there is a thermostat that activates the circulation pump. The upper collector supplies the heating system (Z.C.O), while at the bottom of the partition, the heating liquid is supplied from the condensing exchanger or from the lower part of the buffer boiler.
PL 241 538 B1PL 241 538 B1
Doprowadzenie strumieni powietrza pierwotnego pod ruchomy dzielony ruszt regulowane jest wahliwymi przepustnicami, przy czym pierwsza przepustnica ustawiona jest w pozycji około 20° a pozostałe pod kątem 0° do poziomu rusztu. Ich zbiorcze wahliwe przestawianie realizowane jest dźwigniami jednostronnymi połączonymi łącznikiem przepustnic, natomiast jednostronne podnoszenie i opuszczanie dzielonego rusztu dokonywane jest zespolonymi krzywkami obracanym i dźwignią o wychyleniu około ±45°.The supply of primary air streams to the movable divided grate is regulated by oscillating dampers, with the first damper set at about 20° and the others at an angle of 0° to the level of the grate. Their collective swinging adjustment is carried out with one-sided levers connected with a damper connector, while the one-sided lifting and lowering of the divided grate is made with combined rotating cams and a lever with an inclination of about ±45°.
W cylindrycznej, wirowej komorze spalania zainstalowany jest cylindryczny moduł grzejny z zabudowanymi elementami grzejnymi, których temperatura regulowana jest układem sterującym. Pod komorą spalania zabudowana jest kierownica powietrza w postaci zwiniętego kątownika o kształcie spirali Archimedesa, kierująca powietrze wtórne do wirowej komory spalania, gdzie wytwarzana jest mieszanina paliwowo-powietrzna z gazem drzewnym.In the cylindrical, swirling combustion chamber, a cylindrical heating module with built-in heating elements is installed, the temperature of which is regulated by the control system. Under the combustion chamber, there is an air guide in the form of a coiled angle bar in the shape of an Archimedean spiral, directing secondary air to the swirl combustion chamber, where the fuel-air mixture with wood gas is produced.
W rurze wysokotemperaturowego wymiennika ciepła i w rurze kondensacyjnego wymiennika ciepła zainstalowany jest zespół obrotowego skrobaka napędzanego przekładnią łańcuchową, przy czym końcówka skrobaka, wykonanego z płaskownika wygiętego pod kątem ostrym α do skrobanej walcowej powierzchni, zamocowana jest w pionowej osi skrobaka. Oś skrobaka składa się z dwóch części: górnej i dolnej, połączonych w piaście koła łańcuchowego, przy czym dolna część łożyskowana jest na łożysku mocowanym na wylocie górnej części wysokotemperaturowego wymiennika ciepła.In the pipe of the high-temperature heat exchanger and in the pipe of the condensing heat exchanger, a rotary scraper unit driven by a chain transmission is installed, while the tip of the scraper, made of a flat bar bent at an acute angle α to the cylindrical surface being scraped, is fixed in the vertical axis of the scraper. The axis of the scraper consists of two parts: upper and lower, connected in the sprocket hub, with the lower part mounted on a bearing mounted at the outlet of the upper part of the high-temperature heat exchanger.
Kotłobufor wyposażony jest w walcowy kondensacyjny wymiennik ciepła, stanowiący przedłużenie wysokotemperaturowego wymiennika ciepła. Chłodzony jest cieczą grzewczą z powrotu centralnego ogrzewania (P.c.o.) lub z dołu kotłobufora po otwarciu zaworu zwrotnego ze sprężyną o dobieranej sprężystości. Dolna część ściany wewnętrznej kondensacyjnego wymiennika ciepła wyposażona jest w rynnę ściekową kondensatu z drobinami pyłów odprowadzanymi na zewnątrz rurką ściekową.The buffer boiler is equipped with a cylindrical condensing heat exchanger, which is an extension of the high-temperature heat exchanger. It is cooled by the heating liquid from the return of the central heating (P.C.O.) or from the bottom of the buffer boiler after opening the check valve with a spring of selected elasticity. The lower part of the inner wall of the condensing heat exchanger is equipped with a condensate drainage channel with dust particles discharged outside through a drainage pipe.
Kotłobufor wyposażony jest w wzmacniacz ciągu zbudowany z podwójnego wentylatora: jeden ze śmigłem osiowym spalin, drugi ze śmigłem odśrodkowym do chłodzenia silnika powietrzem zasysanym z zewnątrz. Promieniowy wylot spalin zapewnia kierownica strumienia, a walcową, nośną obudowę wzmacniacza ciągu stanowi siatka.The buffer boiler is equipped with a draft amplifier consisting of a double fan: one with an axial flue gas propeller, the other with a centrifugal propeller for cooling the engine with air sucked in from the outside. The radial exhaust outlet is provided by a jet guide, and the cylindrical, load-bearing housing of the thrust amplifier is made of a mesh.
W tylnym narożu kotłobufora zamocowany jest żuraw z przejezdną wciągarką z wieszakiem krzyżowym worków big-bag z lejem wysypowym zrębki drzewnej, drewna kawałkowego, pelletu drzewnego lub brykietów drzewnych na wychylną klapę wyposażoną w klinowe boki. W wychylnej klapie stanowiącej również drzwiczki załadunkowe umieszczony jest regulowany otwór zasysania powietrza pierwotnego suszenia (p.p.s).In the rear corner of the buffer boiler, there is a crane with a mobile winch with a cross hanger for big bags with a funnel for discharging wood chips, piece wood, wood pellets or wood briquettes onto a swinging hatch equipped with wedge sides. In the hinged flap, which is also the loading door, there is an adjustable primary drying air intake opening (p.p.s.).
Długość ramienia „r” napędzającej dźwigni motoreduktora równa się długości ramienia dźwigni jednostronnych wahliwych przepustnic. Ich długość stanowi około 0,63 długości łącznika równającej się rozstawowi „h” pomiędzy wahliwymi przepustnicami.The length of the lever arm "r" of the geared motor driving lever is equal to the length of the lever arm of the single-sided swinging dampers. Their length is about 0.63 of the length of the connector equal to the spacing "h" between the swinging dampers.
W wyniku zastosowania powyżej opisanych rozwiązań technicznych osiąga się następujące korzystne skutki i efekty:As a result of applying the above-described technical solutions, the following beneficial effects and effects are achieved:
- doprowadzenie strumienia powietrza pierwotnego pod ruszt w określonym jego miejscu poprzez odpowiednie ustawienie wahliwych przepustnic napędzanych ręcznie lub elektrycznym silnikiem krokowym (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4),- supplying the primary air stream under the grate in a specific place by appropriate setting of swinging dampers driven manually or by an electric stepper motor (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4),
- ręczne lub mechaniczne, wstrząsowe odpopielanie rusztu realizowane poprzez obrót zespolonych krzywek napędzanych sterowanym elektrycznym silnikiem krokowym (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4), - wytwarzanie w cylindrycznej, wirowej komorze spalania jednorodnej mieszaniny paliwowo-powietrznej gazu drzewnego o stabilnym współczynniku nadmiaru powietrza wtórnego,- manual or mechanical shock removal of ash from the grate by the rotation of complex cams driven by a controlled electric stepper motor (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4), - production of a homogeneous fuel-air mixture of wood gas with a stable excess secondary air,
- spalanie mieszaniny paliwowo-powietrznej w kontrolowanej temperaturze w podgrzewanej elektrycznie komorze spalania, co zapewnia pełne spalanie i niską emisję gazowych zanieczyszczeń głównie CO, OGC i NOx,- combustion of the fuel-air mixture at a controlled temperature in an electrically heated combustion chamber, which ensures complete combustion and low emission of gaseous pollutants, mainly CO, OGC and NOx,
- wysoką sprawność procesu spalania powyżej 100% dzięki zastosowaniu kondensacyjnego wymiennika ciepła, który umożliwia również mokre wychwytywanie pyłów,- high efficiency of the combustion process above 100% thanks to the use of a condensing heat exchanger, which also enables wet capture of dust,
- stabilną sprawność wymienników ciepła wysokotemperaturowego i kondensacyjnego dzięki zastosowaniu ich czyszczenia w trakcie pracy kotłobufora,- stable efficiency of high-temperature and condensing heat exchangers thanks to their cleaning during operation of the buffer boiler,
- ergonomiczną obsługę i załadunek paliwa w big-bagach (zrębki drzewnej lub pelletu) do komory paliwowo-gazyfikacyjnej dzięki zastosowaniu żurawia załadunkowego,- ergonomic handling and loading of fuel in big bags (wood chips or pellets) to the fuel and gasification chamber thanks to the use of a loading crane,
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój pionowy kotłobufora z obiegami cieczy grzewczej, Fig. 2 przedstawia położenie przepustnic powietrza pierwotnego (p.p.) przy rozpalaniu, Fig. 3 przedstawia położenie przepustnicThe subject of the invention is shown on the example of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a vertical section of the buffer boiler with heating liquid circuits, Fig. 2 shows the position of the primary air dampers (p.p.) during firing up, Fig. 3 shows the position of the dampers
PL 241 538 B1 przy pirolizie drewna, Fig. 4 przedstawia położenie przepustnic przy dopalaniu - spalaniu węgla drzewnego, Fig. 5 przedstawia rzut z góry na zespół obrotowego skrobaka, Fig. 6 przedstawia przekrój osiowy wzmacniacza ciągu, Fig. 7 przedstawia przekrój poziomy cylindrycznej, wirowej komory spalania, Fig. 8 przedstawia rzut z boku żurawia.PL 241 538 B1 in the pyrolysis of wood, Fig. 4 shows the position of the dampers during afterburning - combustion of charcoal, Fig. 5 shows a top view of the rotary scraper assembly, Fig. 6 shows an axial section of the thrust amplifier, Fig. 7 shows a horizontal section of a cylindrical, of the swirl combustor, Fig. 8 shows a side view of the crane.
Kotłobufor według wynalazku charakteryzuje się tym, że złożony jest z kotła grzewczego 1 umieszczonego wewnątrz bufora 2. Wyposażony jest w komorę paliwowo-gazyfikacyjną 3, dzielony ruszt 4, cylindryczną wirową komorę spalania 5, wysokotemperaturowy wymiennik ciepła 6 w postaci pionowej rury 7 osłoniętej przegrodą termoizolacyjną 8, kondensacyjny wymiennik ciepła 9, układ doprowadzania powietrza pierwotnego 10 i wtórnego 11, żuraw 46 oraz wzmacniacz ciągu 41. Wysokotemperaturowy wymiennik ciepła 6 i kondensacyjny wymiennik ciepła 9 wykonane są z rur o przekroju kołowym, wewnątrz których obraca się skrobak 12 ścian wewnętrznych 13 wymienników. Na wylocie przegrody termoizolacyjnej 14 umieszczony jest termostat 15 załączający pompę obiegową 16. Górny kolektor 17 zasila instalację grzewczą Z.c.o., na dole zaś przegrody doprowadzona jest ciecz grzewcza c.g. z kondensacyjnego wymiennika 9 lub z części dolnej kotłobufora.The boiler-buffer according to the invention is characterized by the fact that it consists of a heating boiler 1 placed inside the buffer 2. It is equipped with a fuel and gasification chamber 3, a divided grate 4, a cylindrical swirl combustion chamber 5, a high-temperature heat exchanger 6 in the form of a vertical pipe 7 covered with a thermal insulation partition 8, condensing heat exchanger 9, primary air supply system 10 and secondary air 11, crane 46 and draft amplifier 41. High-temperature heat exchanger 6 and condensing heat exchanger 9 are made of pipes with circular cross-section inside which scraper 12 of internal walls of 13 exchangers rotates . At the outlet of the thermal insulation partition 14, there is a thermostat 15 which activates the circulation pump 16. The upper collector 17 supplies the central heating system, while the central heating liquid is supplied at the bottom of the partition. from the condensing exchanger 9 or from the lower part of the buffer boiler.
Doprowadzenie strumieni powietrza pierwotnego p.p. pod ruchomy dzielony ruszt 4 regulowane jest wahliwymi przepustnicami 18, przy czym pierwsza przepustnica 19 ustawiona jest w pozycji około 20° a pozostałe pod kątem 0° do poziomu rusztu 4. Ich zbiorcze wahliwe przestawianie realizowane jest dźwigniami jednostronnymi 53 połączonymi łącznikiem przepustnic 56, natomiast jednostronne podnoszenie i opuszczanie dzielonego rusztu 4 dokonywane jest zespolonymi krzywkami 54 obracanymi dźwignią 55 o wychyleniu około ±45°.Supplying primary air streams p.p. under the movable divided grate 4 is regulated by swinging dampers 18, with the first damper 19 set at about 20° and the others at 0° to the level of the grate 4. the lifting and lowering of the divided grate 4 is made by combined cams 54 rotated by a lever 55 with an inclination of about ±45°.
W wirowej komorze spalania 5 zainstalowany jest cylindryczny moduł grzejny 21 z zabudowanymi elementami grzejnymi 22, których temperatura regulowana jest układem sterującym. Pod komorą spalania zainstalowana jest kierownica powietrza w postaci zwiniętego kątownika 24 w kształcie spirali Archimedesa o skoku s kierująca powietrze wtórne p.w. do wirowej komory spalania 5, gdzie tworzy mieszaninę paliwowo-powietrzną z gazem drzewnym g.drz.In the swirl combustion chamber 5, a cylindrical heating module 21 with built-in heating elements 22 is installed, the temperature of which is regulated by the control system. Under the combustion chamber, there is an air guide in the form of a rolled angle 24 in the shape of an Archimedes spiral with a pitch s, directing the secondary air under the to the swirl combustion chamber 5, where it creates a fuel-air mixture with wood gas h.drz.
W rurze wysokotemperaturowego wymiennika ciepła 6 i w rurze kondensacyjnego wymiennika ciepła 9 zainstalowany jest zespół obrotowego skrobaka 12 napędzanego przekładnią łańcuchową 25, przy czym końcówka skrobaka 26, wykonanego z płaskownika wygiętego pod kątem ostrym α do skrobanej walcowej powierzchni 27, zamocowana jest w pionowej osi skrobaka 12. Oś skrobaka 12 składa się z dwóch części: górnej 29 i dolnej 30, połączonych w piaście 31 koła łańcuchowego 32 przy czym dolna część łożyskowana jest na łożysku 33 mocowanym na wylocie górnej części wysokotemperaturowego wymiennika ciepła 6.In the pipe of the high-temperature heat exchanger 6 and in the pipe of the condensing heat exchanger 9, a rotating scraper unit 12 is installed, driven by a chain transmission 25, and the tip of the scraper 26, made of a flat bar bent at an acute angle α to the cylindrical surface 27 being scraped, is fixed in the vertical axis of the scraper 12 The axis of the scraper 12 consists of two parts: the upper 29 and the lower 30, connected in the hub 31 of the chain wheel 32, the lower part being mounted on a bearing 33 fixed at the outlet of the upper part of the high-temperature heat exchanger 6.
Kotłobufor wyposażony jest w walcowy kondensacyjny wymiennik ciepła 9, stanowiący przedłużenie wysokotemperaturowego wymiennika ciepła 6. Chłodzony jest cieczą grzewczą z powrotu centralnego ogrzewania P.c.o. lub z dołu kotłobufora 35 po otwarciu zaworu zwrotnego 36 ze sprężyną 37 o dobieranej sprężystości. Dolna część ściany wewnętrznej 13 kondensacyjnego wymiennika ciepła 9 wyposażona jest w rynnę ściekową 38 kondensatu z drobinkami pyłów 39 odprowadzonymi na zewnątrz rurką ściekową 40.The buffer boiler is equipped with a cylindrical condensing heat exchanger 9, which is an extension of the high-temperature heat exchanger 6. It is cooled by the heating liquid from the return of the central heating system. or from the bottom of the buffer boiler 35 after opening the check valve 36 with a spring 37 of selected elasticity. The lower part of the inner wall 13 of the condensing heat exchanger 9 is equipped with a condensate drain gutter 38 with dust particles 39 discharged outside through a drain pipe 40.
Kotłobufor wyposażony jest w wzmacniacz ciągu 41 zbudowany z podwójnego wentylatora: jeden ze śmigłem osiowym spalin 42, drugi ze śmigłem odśrodkowym chłodzenia silnika 43 powietrzem zasysanym 23 z zewnątrz. Promieniowy wylot spalin zapewnia kierownica wylotu spalin 44, a walcową, nośną obudowę wzmacniacza ciągu stanowi siatka 45.The buffer boiler is equipped with a draft amplifier 41 made of a double fan: one with an axial flue gas propeller 42, the other with a centrifugal propeller cooling the engine 43 with air sucked 23 from the outside. The radial exhaust outlet is provided by the exhaust guide rail 44, and the cylindrical, load-bearing housing of the thrust amplifier is provided by the grid 45.
W tylnym narożu kotłobufora zamocowany jest żuraw 46 z przejezdną wciągarką 34 i z wieszakiem krzyżowym 47 worków big-bag 48 z lejem wysypowym 49 zrębki drzewnej, drewna kawałkowego, pelletu drzewnego lub brykietów drzewnych 50 na wychylną klapę 51 wyposażoną w klinowe boki 52. W wychylnej klapie 51 stanowiącej również drzwiczki załadunkowe umieszczony jest regulowany otwór zasysania powietrza pierwotnego suszenia p.p.s.In the rear corner of the buffer boiler, a crane 46 with a mobile winch 34 and a cross hanger 47 for big bags 48 with a discharge funnel 49 for wood chips, piece wood, wood pellets or wood briquettes 50 for a swinging hatch 51 equipped with wedge sides 52. 51, which is also the loading door, there is an adjustable opening for air intake for primary drying, p.s.
Długość ramienia r napędzającej dźwigni motoreduktora 20 równa się długości ramienia dźwigni jednostronnych 53 wahliwych przepustnic 18 i 19. Ich długość stanowi około 0,63 długości łącznika 28 równającej się rozstawowi h pomiędzy wahliwymi przepustnicami 18 i 19.The length of the arm r of the driving lever of the geared motor 20 is equal to the length of the arm of the one-sided levers 53 of the swinging dampers 18 and 19. Their length is about 0.63 of the length of the link 28, which is equal to the spacing h between the swinging dampers 18 and 19.
Wykaz oznaczeńList of designations
- kocioł grzewczy,- boiler,
- bufor,- buffer,
- komora paliwowo-gazyfikacyjna,- fuel and gasification chamber,
- sprężyna,- spring,
- rynna ściekowa,- gutter,
- kondensat z drobinami pyłów,- condensate with dust particles,
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434906A PL241538B1 (en) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | Buffer boiler made of water boiler situated inside the buffer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434906A PL241538B1 (en) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | Buffer boiler made of water boiler situated inside the buffer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL434906A1 PL434906A1 (en) | 2022-02-07 |
| PL241538B1 true PL241538B1 (en) | 2022-10-17 |
Family
ID=80111666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL434906A PL241538B1 (en) | 2020-08-05 | 2020-08-05 | Buffer boiler made of water boiler situated inside the buffer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241538B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL443160A1 (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-17 | Jonski Jan | Combined heating device fired with wood biomass |
-
2020
- 2020-08-05 PL PL434906A patent/PL241538B1/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL443160A1 (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-17 | Jonski Jan | Combined heating device fired with wood biomass |
| PL246407B1 (en) * | 2022-12-15 | 2025-01-20 | Jonski Jan | Combined heating device fired with wood biomass |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL434906A1 (en) | 2022-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2884200A1 (en) | Central heating boiler | |
| PL241538B1 (en) | Buffer boiler made of water boiler situated inside the buffer | |
| PL247412B1 (en) | Heating boiler gasifying solid fuels | |
| CN108167833B (en) | High-temperature gasification carbonization incinerator | |
| CN212618246U (en) | Self-control gasification combustion hot water boiler | |
| CN205402687U (en) | Vertical burming biomass boiler that partly gasifies | |
| CN106382623B (en) | New energy intelligence bispin boiler | |
| CN208418788U (en) | Inner-rotary type straw direct burning boiler and biomass direct-fired cogeneration system | |
| KR102141300B1 (en) | Cogeneration system using solid fuel | |
| CN105588114A (en) | Vertical type semi-gasification biomass burning boiler | |
| CN101109572A (en) | Double-chamber double-gas high-efficiency environment friendly energy-saving ordinary pressure water-boiling boiler | |
| CN2864469Y (en) | Vertical three-room gas boiler for coal gasification | |
| CN106940086B (en) | Coal-fired boiler reform at electric heating solid heat storage boiler method | |
| RU183190U1 (en) | LONG-BURNING WATER-SOLID FUEL BOILER | |
| CN112963826A (en) | Cyclone combustion-supporting boiler with flue gas recirculation | |
| CN204678386U (en) | Biomass fuel boiler | |
| CN219346440U (en) | Biomass layer combustion boiler with in-furnace drying and pre-combustion functions | |
| CN204026749U (en) | The solid particle fuel cooking stove of multifunctional efficient | |
| CN202915328U (en) | Vertical smokeless combustion steam boiler | |
| RU2399845C1 (en) | Fuel combustion method and yush-01 boiler unit for its implementation | |
| KR101209191B1 (en) | A dry distillation type combustion device of the solid fuel which has the moisture | |
| CN111023559B (en) | Upper-hanging lower-supporting type combustible material sectional combustion furnace | |
| CN2872196Y (en) | Constant-pressure gasified hot-water boiler of vertical fired coal | |
| CN209355482U (en) | A kind of less boiler with water inlet heat absorption function | |
| CN2608841Y (en) | Semi-gas cleaning burning environmental protection energy-saving boiler |