PL241701B1 - Kocioł grzewczy dolnego spalania opalany biomasą drzewną z krzyżową komorą spalania i ruchomym rusztem - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kocioł grzewczy dolnego spalania opalany biomasą drzewną z krzyżową podgrzewaną komorą spalania (26) i ruchomym rusztem wstrząsowym. Paliwem stosowanym do spalania-gazyfikacji jest zrębka drzewna i drewno kawałkowe. Na dole komory paliwowo-gazyfikacyjnej (1) zainstalowany jest ruszt wstrząsowy podnoszony jednostronnie łopatkami (3) zamocowanymi do obrotowej rury (4) ułożyskowanej obrotowo na rurze wewnętrznej (10) przy czym na części komory paliwowo-gazyfikacyjnej (1) zamocowany jest wahliwy okap opierający się o ruchomą część rusztu wstrząsowego. Powietrze pierwotne (p.p.) zasysane jest z czerpni powietrza (7) o przelocie regulowanym skrzydłami do kanału zasilającego (9) zawartego pomiędzy zewnętrzną powierzchnią kształtownika (11) a wewnętrzną powierzchnią wewnętrznej rury (10) wyposażoną w podłużną szczelinę (12) doprowadzającą powietrze pierwotne (p.p.) do wylotów (13) rozmieszczonych pomiędzy łopatkami (3) obrotowej rury (4). W tylnej części kotła zabudowane są kanały wymiennika kondensacyjnego (28), czyszczone przez skrobaki-zawirowywacze (29) zamontowane na łańcuchach (30) napędzanych przez koła gniazdowe (25) umieszczone w górnej i dolnej części wymiennika.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kocioł grzewczy dolnego spalania opalany biomasą drzewną z krzyżową podgrzewaną komorą spalania i ruchomym rusztem. Paliwem stosowanym do spalania-gazyfikacji jest zrębka drzewna i drewno kawałkowe pozyskiwane z konarów drzew, gałęzi, krzewów i odpadów tartacznych.

Kocioł grzewczy może być stosowany do zasilania instalacji centralnego ogrzewania, cieczowych nagrzewnic powietrza i wytwarzania ciepłej wody użytkowej. Kocioł powinien współpracować z magazynem energii cieplnej - buforem cieczowym; wtedy może pracować na stałej mocy nominalnej, przy której osiąga najwyższą sprawność i najniższą emisję gazowych zanieczyszczeń (CO, CxHy, OGC, NOx) i pyłów.

Znane i używane kotły dolnego spalania małej mocy zbudowane są z pięciu sekcji. Pierwszą stanowi komora paliwowo-gazyfikacyjna napełniana od góry, drugą stanowi komora spalania z deflektorem, trzecią - wymiennik ciepła, czwartą - czopuch z kominem i piątą sekcję stanowi ewentualny wentylator wyciągowy spalin.

Zgodnie z poniższym schematem zbudowana jest większość kotłów dolnego spalania, na przykład kocioł typu WATT Brennt Plus według opisu patentowego Nr 215763, „Kocioł do c.o. i c.w.u. zwłaszcza do spalania drewna i zrębki drzewnej” według patentu Nr 212375, kocioł wchodzący w skład „Zestawu grzewczego zbudowanego z kotła zasilanego biomasą drzewną i energią elektryczną oraz z bufora cieczowego” według patentu P.424340, „Kocioł c.o. dolnego spalania opalany drewnem zwłaszcza do współpracy z buforem” - zgłoszenie patentowe P.434906 albo „Agregat grzewczy złożony z kotła zabudowanego wewnątrz bufora cieczowego do zasilania instalacji c.o. i agregatów sorpcyjnych” - zgłoszenie patentowe wynalazku P.428624.

W przedmiocie niniejszego wynalazku jest wykorzystany dotychczasowy znany stan techniki w tym niektóre rozwiązania techniczne zawarte w ww. opisach patentowych. Są one umieszczone w części przedznamiennej zastrzeżeń patentowych.

Kocioł grzewczy opalany biomasą drzewną z komorą paliwowo-gazyfikacyjną, podgrzewaną krzyżową komorą spalania i ruchomym rusztem charakteryzuje się tym, że na dole komory paliwowo-gazyfikacyjnej zainstalowany jest ruszt wstrząsowy podnoszony jednostronnie łopatkami zamocowanymi do obrotowej rury ułożyskowanej obrotowo na rurze wewnętrznej przy czym na części komory paliwowo-gazyfikacyjnej zamocowany jest wahliwy okap opierający się o ruchomą część rusztu wstrząsowego.

Aby zapewnić optymalny przebieg procesu gazyfikacji konieczne jest doprowadzenie strumienia powietrza pierwotnego pod ruszt wstrząsowy w określonym jego miejscu. Dokonywać się tego będzie przez odpowiednie ustawienie obrotowej rury ze skrzydłami i podłużnymi szczelinami tak aby przy rozpalaniu p.p. dostarczane było pod tylną część rusztu, przy paleniu pod środkową część rusztu a przy dopalaniu pod przednią część rusztu. Powietrze pierwotne zasysane jest z czerpni powietrza o przelocie regulowanym skrzydłami do kanału zasilającego zawartego pomiędzy zewnętrzną powierzchnią kształtownika a wewnętrzną powierzchnią wewnętrznej rury wyposażoną w podłużną szczelinę doprowadzającą powietrze pierwotne do wylotów rozmieszczonych pomiędzy łopatkami obrotowej rury.

Wewnątrz nieruchomego kształtownika, do którego przymocowana jest wewnętrzna rura przepływa powietrze wtórne zasysane przez czerpnię zamykaną przesłoną przy czym do końcowej części kształtownika podłączony jest przewód doprowadzający opary gorącego gazu drzewnego z ssawy umieszczonej na górze komory paliwowo-gazyfikacyjnej.

Powietrze wtórne wymieszane wewnątrz końcowej części kształtownika z oparami gazu drzewnego zasysanego przewodem z góry komory paliwowo-gazyfikacyjnej doprowadzane jest do krzyżowej komory spalania gdzie mieszając się z płaskim głównym strumieniem gazu drzewnego tworzy mieszaninę paliwowo-powietrzną, która spala się przepływając pomiędzy płaskimi modułami grzejnymi. W drzwiczkach załadunkowych komory paliwowo-gazyfikacyjnej wykonany jest otwór zasysania powietrza do jej wentylacji.

Jednokierunkowy napęd obrotowej rury realizowany jest poprzez przekładnię zębatą dźwignią i grzechotką mocowaną wkrętem do wałka poprzez kwadratowy otwór przy czym na kole zębatym umieszczone jest oznakowanie określające pozycję kątową obrotowej rury.

W tylnej części kotła zabudowane są kanały wymiennika kondensacyjnego, czyszczone przez skrobaki-zawirowywacze zamontowane na łańcuchach napędzanych przez koła gniazdowe umieszczone w górnej i dolnej części wymiennika.

PL 241 701 B1

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono:

Fig. 1 - pionowy wzdłużny przekrój kotła, Fig. 2 - przekrój pionowy poprzeczny kotła, Fig. 3 widok obrotowej rury z przecięciami, Fig. 4 - widok zamykania wlotu powietrza, Fig. 5 - schemat odsysania oparów gazu drzewnego z góry komory paliwowo-gazyfikacyjnej, Fig. 6 - przekrój mocowania mechanizmu obrotowego oraz przesłony powietrza wtórnego.

Kocioł grzewczy opalany biomasą drzewną zbudowany jest z blachy stalowej i termicznej izolacji korpusu z komorą paliwowo-gazyfikacyjną 1, podgrzewaną krzyżową komorą spalania 26 i ruchomym rusztem wstrząsowym 2. Na dole komory paliwowo-gazyfikacyjnej 1 zainstalowany jest ruszt wstrząsowy 2 podnoszony jednostronnie łopatkami 3 zamocowanymi do obrotowej rury 4 ułożyskowanej obrotowo na rurze wewnętrznej 10 przy czym na części komory paliwowo-gazyfikacyjnej 1 zamocowany jest wahliwy okap 5 opierający się o ruchomą część 6 rusztu wstrząsowego 2.

Aby zapewnić optymalny przebieg procesu gazyfikacji konieczne jest doprowadzenie strumienia p.p. pod ruszt wstrząsowy 2 w określonym jego miejscu. Dokonywać się tego będzie przez odpowiednie ustawienie obrotowej rury 4 ze skrzydłami 8 i podłużnymi szczelinami 12 tak aby przy rozpalaniu p.p. dostarczane było pod tylną część rusztu, przy paleniu pod środkową część rusztu a przy dopalaniu pod przednią część rusztu wstrząsowego 2.

Powietrze pierwotne p.p. zasysane jest z czerpni powietrza 7 o przelocie regulowanym skrzydłami 8 do kanału zasilającego 9 zawartego pomiędzy zewnętrzną powierzchnią kształtownika 11 a wewnętrzną powierzchnią wewnętrznej rury 10 wyposażoną w podłużną szczelinę 12 doprowadzającą powietrze pierwotne p.p. do wylotów 13 rozmieszczonych pomiędzy łopatkami 3 obrotowej rury 4.

Wewnątrz nieruchomego kształtownika 11, do którego przymocowana jest wewnętrzna rura 10 przepływa powietrze wtórne p.w. zasysane przez czerpnię 14 zamykaną przesłoną 15 przy czym do kształtownika 11 podłączony jest przewód 16 doprowadzający opary gorącego gazu drzewnego z ssawy 17 umieszczonej na górze komory paliwowo-gazyfikacyjnej 1.

Powietrze wtórne p.w. wymieszane wewnątrz końcowej części kształtownika 11 z oparami gazu drzewnego zasysanego przewodem 16 z góry komory paliwowo-gazyfikacyjnej 1 doprowadzane jest do krzyżowej komory spalania 26 gdzie mieszając się z głównym strumieniem gazu drzewnego tworzy mieszaninę paliwowo-powietrzną, która spala się przepływając pomiędzy płaskimi modułami grzejnymi 27. W drzwiczkach załadunkowych komory paliwowo-gazyfikacyjnej 1 wykonany jest otwór zasysania powietrza do jej wentylacji p.w.w.

Jednokierunkowy napęd obrotowej rury 4 realizowany jest poprzez przekładnię zębatą 18 dźwignią 19 z grzechotką 20 mocowaną wkrętem 21 do wałka 22 poprzez kwadratowy otwór 23 przy czym na kole zębatym 24 umieszczone jest oznakowanie określające pozycję kątową obrotowej rury 4.

W tylnej części kotła zabudowane są kanały wymiennika kondensacyjnego 28, czyszczone przez skrobaki-zawirowywacze 29 zamontowane na łańcuchach 30 napędzanych przez koła gniazdowe 25 umieszczone w górnej i dolnej części wymiennika.

Spis oznaczeń

- komora paliwowo-gazyfikacyjna,

- ruszt wstrząsowy,

- łopatki,

- obrotowa rura,

- okap,

- ruchoma część,

- czerpnia powietrza,

- skrzydło,

- kanał zasilający,

- rura wewnętrzna,

- kształtownik,

- podłużna szczelina,

- wylot,

- czerpnia,

- przesłona,

- przewód,

- ssawa,

PL 241 701 B1

- przekładnia zębata,

- dźwignia,

- grzechotka,

- wkręt,

- wałek,

- kwadratowy otwór,

- koło zębate,

- koło gniazdowe,

- krzyżowa komora spalania,

- płaski moduł grzejny,

- wymiennik kondensacyjny,

- skrobak zawirowywacz,

- łańcuch,

p.p. - powietrze pierwotne, p.w. - powietrze wtórne, p.w.w. - powietrze wentylacji.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kocioł grzewczy opalany biomasą drzewną z komorą paliwowo-gazyfikacyjną, z podgrzewaną komorą spalania i ruchomym rusztem, znamienny tym, że na dole komory paliwowo-gazyfikacyjnej (1) zainstalowany jest ruszt wstrząsowy (2) podnoszony jednostronnie łopatkami (3) zamocowanymi do obrotowej rury (4) ułożyskowanej obrotowo na rurze wewnętrznej (10) przy czym na części komory paliwowo-gazyfikacyjnej (1) zamocowany jest wahliwy okap (5) opierający się o ruchomą część (6) rusztu wstrząsowego (2).
2. 2. Kocioł grzewczy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kanał zasilający (9) zawarty pomiędzy zewnętrzną powierzchnią kształtownika (11) a wewnętrzną powierzchnią wewnętrznej rury (10) wyposażonej w podłużne szczeliny (12) i wyloty (13) rozmieszczone pomiędzy łopatkami (3) obrotowej rury (4) wyposażony jest w czerpnię powietrza (7) o przelocie regulowanym skrzydłami (8).
3. 3. Kocioł grzewczy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że nieruchomy kształtownik (11), do którego przymocowana jest wewnętrzna rura (10) wyposażony jest w czerpnię (14) z przesłoną (15) przy czym do niego podłączony jest przewód (16) z ssawą (17) umieszczoną na górze komory paliwowo-gazyfikacyjnej (1).
4. 4. Kocioł grzewczy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że końcowa część kształtownika (11), do którego przymocowana jest wewnętrzna rura (10) umieszczona jest w dolnej części krzyżowej komory spalania (26) z zabudowanymi na jej górze płaskimi modułami grzejnymi (27).
5. 5. Kocioł grzewczy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że jednokierunkowy napęd obrotowej rury (4) realizowany jest poprzez przekładnię zębatą (18) dźwignią (19) z grzechotką (20) mocowaną wkrętem (21) do wałka (22) poprzez kwadratowy otwór (23) przy czym na kole zębatym (24) umieszczone jest oznakowanie określające pozycję kątową obrotowej rury (4).
6. 6. Kocioł grzewczy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że w tylnej części kotła zabudowane są kanały wymiennika kondensacyjnego (28), czyszczone przez skrobaki-zawirowywacze (29) zamontowane na łańcuchach (30) napędzanych przez koła gniazdowe (25) umieszczone w górnej i dolnej części wymiennika.