PL67681Y1

PL67681Y1 - Water boiler burner for burning biomass

Info

Publication number: PL67681Y1
Application number: PL121368U
Authority: PL
Inventors: Mieczysław Sas; Marcin Barański
Original assignee: Sas Mieczysław Zakład Metalowo Kotlarski Sas
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2015-03-31
Also published as: PL121368U1

Description

Opis wzoruPattern description

Przedmiotem wzoru użytkowego jest palnik kotła grzewczego wodnego przystosowany do spalania biomasy.The subject of the utility model is the burner of a water heating boiler adapted to combustion of biomass.

Znany opis patentowy wynalazku EP-1559957 ujawnia palnik na pelety, który posiada ruszt paleniska zawierający na całej powierzchni otwory, przez które od dołu jest dostarczane powietrze do spalania. Powierzchnia rusztu jest zaokrąglona, a nad nią zamontowany jest zgarniacz, wykonujący okresowo, po powierzchni rusztu ruch wahadłowy, oczyszczając go w ten sposób, z powstałej szlaki, żużla i innych niedopalonych części pelet, zgarniając je do popielnika umieszczonego pod nim.The known patent specification EP-1559957 discloses a pellet burner which has a fire grate with openings over its entire surface through which combustion air is supplied from below. The surface of the grate is rounded, and a scraper is mounted above it, which periodically performs a swinging movement on the grate surface, thus cleaning it from the formed slag, slag and other unburned parts of the pellets, collecting them into the ash pan located under it.

Opis patentowy ze zgłoszenia wynalazku P.387425 ujawnia palnik kotła grzewczego, który posiada ruszt obrotowy, połączony z siłownikiem elektrycznym za pomocą cięgła.The patent description from the patent application P.387425 discloses a burner for a heating boiler which has a rotating grate connected to an electric actuator by means of a pull rod.

Znaną ze stosowania jest też konstrukcja palnika na pelety zbudowanego z szeregu podzespołów, które można zasadniczo podzielić na dwie części: część paleniskową, w której zachodzi proces spalania oraz część powietrzną w której dokonywany jest rozdział powietrza na powietrze pierwotne i powietrze wtórne. Nośnym elementem palnika jest korpus paleniska, który w części paleniskowej posiada zamocowany ruszt stały. U góry korpus paleniska posiada pokrywę wyposażoną w kanał powietrza wtórnego. W części powietrznej palnik składa się z komory powietrznej w przestrzeni której ma rynnę wrzutową paliwa oraz przegrodę komory powietrznej i zapalarkę. Zapalarka skierowana jest wylotem w otwór, który mieści się w dolnej części rusztu stałego. Komora powietrzna obudowana jest płaszczem powietrznym, na którym zamocowany jest wentylator nadmuchowy. Zamontowana w płaszczu powietrznym przegroda na wylocie powietrza z wentylatora, rozdziela powietrze do kanału powietrza pierwotnego i kanału powietrza wtórnego. Ruszt stały ma kształt korytkowy otwarty od góry i posiada otwory w dnie oraz na bokach służące dostarczaniu powietrza pierwotnego do procesu spalania i chłodzenia rusztu.The construction of a pellet burner is also known, consisting of a series of components that can be divided into two parts: the furnace part, where the combustion process takes place, and the air part, where the air is separated into primary air and secondary air. The load-bearing element of the burner is the furnace body, which has a fixed grate in the furnace part. At the top, the furnace body has a cover equipped with a secondary air duct. In the air part, the burner consists of an air chamber in which there is a fuel inlet chute, an air chamber partition and an igniter. The igniter is directed with its outlet at the opening located in the lower part of the fixed grate. The air chamber is encased in an air jacket on which a blower fan is mounted. A baffle installed in the air jacket at the fan air outlet divides the air into the primary air duct and the secondary air duct. The fixed grate has a tray shape open at the top and has openings in the bottom and sides for supplying primary air for the combustion and cooling of the grate.

Mankamentem stosowanych palników jest to, że czyszczenie rusztu stałego polega na wygaszeniu paleniska przez zaprzestanie podawania paliwa i zwiększenie obrotów wentylatora. Następnie po ostygnięciu palnika demontuje się ręcznie z niego ruszt stały i czyści ręcznie skrobakiem poza kotłem zalegające spieki powstałe w procesie spalania paliwa. Po wykonaniu czynności czyszczenia należy ponownie zamontować ruszt w palniku i ręcznie uruchomić w regulatorze proces rozpalania. Niedostosowanie częstości czyszczenia do jakości paliwa prowadzi do powstawania awarii i nieprawidłowej pracy palnika. Zbyt duża ilość zalegających spieków powoduje blokowanie otworów wylotowych powietrza w ruszcie oraz zmniejsza objętość komory paleniskowej. Prowadzi to do nieprawidłowego prowadzenie procesu spalania, niezupełnego spalania paliwa, przesypywania się podawanego (jeszcze nie spalonego) paliwa bezpośrednio do komory popielnikowej kotła, uszkodzenia rusztu paleniska wskutek braku chłodzenia powietrzem z powodu zatkania otworów, zaniku funkcji automatycznego rozpalania paliwa na skutek zatkania otworu wlotowego strumienia gorącego powietrza z zapalarki i zawieszenie się paliwa w kanale zsypowym paliwa.The drawback of the burners used is that the cleaning of the fixed grate consists in extinguishing the furnace by stopping fuel feeding and increasing the fan speed. Then, after the burner has cooled down, the fixed grate is removed from it by hand and the residual sinters formed during the fuel combustion process are cleaned manually with a scraper outside the boiler. After cleaning, reinstall the grate in the burner and manually start the firing-up process in the regulator. Failure to adjust the frequency of cleaning to the quality of the fuel leads to breakdowns and incorrect operation of the burner. Too much residual sinters block the air outlet openings in the grate and reduce the volume of the combustion chamber. This leads to improper combustion process, incomplete combustion of fuel, pouring of the fed (not yet burnt) fuel directly into the ash-pan chamber of the boiler, damage to the furnace grate due to lack of air cooling due to clogged openings, failure of the automatic fuel ignition function due to blockage of the stream inlet opening. hot air from the igniter and fuel suspension in the fuel chute.

Znany jest też ze zgłoszeniowego opisu patentowego P.398954 palnik na pelety, który posiada ruszt ruchomy umieszczony w dolnej części korpusu paleniska pod rusztem stałym, stanowiącym zarazem jego ruchome dno. Ruszt ruchomy jest przymocowany do wózka jezdnego, który połączony jest z siłownikiem liniowym. Korpus paleniska w dolnej powierzchni posiada wzdłużne otwory fasadowe, o długości odpowiadającej pełnemu skokowi jaki wykonuje wózek jezdny w cyklu czyszczenia paleniska. Wózek jezdny wykonuje ruch posuwisto-zwrotny wzdłuż otworów fasadowych. Korpus paleniska w przedniej części paleniskowej, pod rusztem ruchomym ma otwór wyczystny na całej jego szerokości. Ruszt ruchomy posiada kształt prostopadłościanu i jest otwarty od strony po której jest zamontowany na bolcach wózka jezdnego i zawiera otwory zarówno na powierzchni górnej, na bokach jak i na dolnej części przedniego boku. W środkowej części rusztu ruchomego mieści się wzdłużny element wzmacniający.A pellet burner is also known from the patent application P.398954, which has a movable grate placed in the lower part of the furnace body under the fixed grate, which is also its movable bottom. The movable grate is attached to a trolley which is connected to a linear actuator. The furnace body in the lower surface has longitudinal façade openings, the length of which corresponds to the full stroke of the trolley in the furnace cleaning cycle. The trolley makes a reciprocating movement along the facade openings. The furnace body in the front part of the furnace, under the movable grate, has a cleaning opening along its entire width. The movable grate has the shape of a cuboid and is open on the side on which it is mounted on the bogie wheels and includes openings both on the upper surface, on the sides and on the lower part of the front side. In the central part of the movable grate there is a longitudinal reinforcing element.

Celem wzoru użytkowego jest opracowanie konstrukcji palnika m.in. na pelety pozbawionego dotychczas występujących niedogodności, charakteryzującego się spełnieniem warunków do prowadzenia procesu spalania z samooczyszczaniem się rusztu oraz przy wydłużonym czasie bezobsługo-wej pracy.The purpose of the utility model is to develop the burner structure, e.g. for pellets, free from the disadvantages that have occurred so far, characterized by meeting the conditions for the combustion process with self-cleaning of the grate and an extended time of maintenance-free operation.

Palnik według wzoru użytkowego posiada zapalarkę a ponad nią otwór zasypowy paliwa oraz ruszt stały z otworami napowietrzającymi na całej powierzchni, który zabudowany jest od góry pokrywą, zawierającą w części sufitowej izolację ceramiczną, a od dołu obudowę, tworzącą pod rusztem komorę powietrzną. Palnik mocowany jest do kotła na płycie montażowej, która na stronie wewnętrznej ma kasetę wypełnioną izolacją.The burner, according to the utility model, has an igniter and above it a fuel charging hole and a fixed grate with aeration holes on the entire surface, which is covered from above with a cover containing ceramic insulation in the ceiling part, and a casing at the bottom, creating an air chamber under the grate. The burner is attached to the boiler on a mounting plate with a cassette filled with insulation on the inside.

Istotą wzoru użytkowego jest to, że ruszt stały w podłodze ma wzdłużne szczeliny, w których zawarte są w pozycji pionowej ruchome rusztowiny, napędzane silnikiem za pomocą mechanizmu mimośrodowego. Rusztowiny ruchome posiadają od spodu, w miejscu ich ślizgowego podparcia wy-oblone powierzchnie, na długości równej długości wykonywanego przez nie ruchu posuwisto - zwrotnego. Podparcia te mieszczą się w przedniej części obudowy i po zewnętrznej stronie kasety izolacyjnej. Ruchome rusztowiny mają ząbkowaną górną powierzchnię, korzystnie o pionowych krawędziach zębów, zwróconych w kierunku wylotu palnika. Przy czym mechanizm mimośrodowy, który posadowiony jest na wspólnej platformie wsporczej wyposażony jest w cięgno, przenoszące napęd na rusztowiny ruchome, a od strony jego wolnego zakończenia w czujnik pozycjonowania rusztowin ruchomych.The essence of the utility model is that the fixed grate in the floor has longitudinal slots, in which the movable grate bars are contained in the vertical position, driven by the engine by means of an eccentric mechanism. Movable grate bars have, at the bottom, in the place of their sliding support, lined surfaces, along a length equal to the length of the reciprocating movement performed by them. These supports are located on the front of the housing and on the outside of the insulating box. The movable grates have a serrated top surface, preferably with vertical tooth edges facing the torch outlet. The eccentric mechanism, which is mounted on a common supporting platform, is equipped with a pull rod transmitting the drive to the movable grate bars, and on the side of its free end with a positioning sensor for movable grate bars.

Zaletą palnika jest to, że jest samooczyszczający się. Czyszczenie rusztu paleniska odbywa się automatycznie, według ustawionej na czujniku pozycjonowania rusztowin ruchomych częstotliwości czyszczenia. Utrzymywana czystość paleniska zwiększa efektywność procesu spalania i tym samym wpływa na poprawienie sprawności cieplnej kotła.The advantage of the burner is that it is self-cleaning. The furnace grate is cleaned automatically, according to the cleaning frequency set on the positioning sensor. The cleanliness of the furnace increases the efficiency of the combustion process and thus improves the thermal efficiency of the boiler.

Przedmiot wzoru użytkowego uwidoczniony jest na rysunku, na którym; fig. 1 przedstawia palnik w rzucie z góry, na przekrój B-B, fig. 2 przedstawia palnik w widoku bocznym, na przekrój wzdłużny palnika, fig. 3 przedstawia palnik w widoku z przodu, na przekrój A-A.The object of the utility model is shown in the drawing where; Fig. 1 shows the burner in a top view, section B-B, Fig. 2 shows the burner in a side view, in longitudinal section of the burner, Fig. 3 shows the burner in a front view, section A-A.

Jak przedstawiono na fig. 2 budowa palnika oparta jest na płycie montażowej V\_ i platformie wsporczej 19, która przymocowana jest w jej dolnej części. Do płyty montażowej 1_1_, od wewnątrz kotła przytwierdzona jest kaseta 22 z izolacją wewnętrzna 13. Palnik składa się z rusztu stałego 2, który posiada na płaskiej powierzchni szczeliny wzdłużne, w których zawarte są w pozycji pionowej rusztowiny ruchome 1. Rusztowiny ruchome 1 na górnej powierzchni mają ząbki, korzystnie o pionowych krawędziach, zwrócone w kierunku wylotu palnika. Dolna powierzchnia rusztowin ruchomych 1 wspiera się na ślizgowych podparciach 18, które mieszczą się w przedniej części obudowy rusztu 20 i na przedniej stronie kasety izolacyjnej 22. Od spodu rusztowiny ruchome 1 posiadają w miejscu ich ślizgowych podparć wyobloną powierzchnię na długości, na jaką wykonują skokowy ruch posuwisto--zwrotny od mechanizmu mimośrodowego 1_5. Ruszt stały i ruchomy 2 i 1 od góry jest obudowany pokrywą 6, która w górnej części ma izolację ceramicznej szamotową 7. Od dołu rusztowiny 1 i 2 mają obudowę 20 tworzącą komorę powietrzną. Na całej powierzchni rusztu stałego 2, który ma kształt korytkowy występują otwory napowietrzające 5. W górnej części palnika występuje otwór zasypowy a w nim ślimak 8 podajnika paliwa. Poniżej ślimaka 8 występuje elektryczna zapalarka 4, skierowana wylotem na dolną powierzchnię rusztu stałego 2. Rusztowiny ruchome i połączone są cięgnem 14 z mechanizmem mimośrodowym 15 napędzanym silnikiem 17. Mechanizm mimośrodowy 15 wyposażony jest na końcówce cięgna 14 w czujnik pozycjonowania 16 rusztowin ruchomych V Napęd mimośrodowy 15 z silnikiem !_7 oraz czujnik pozycjonowania 16 i podparcie cięgna 14 mieszczą się na platformie wsporczej 19. Powietrze do spalania dostarczane jest z wentylatora poprzez komorę napowietrzania £1 i kanał nadmuchowy 9 do komory powietrznej a z niej poprzez otwory napowietrzające 5 do przestrzeni paleniska 3. W spodzie komory powietrznej mieści się otwierana wyczystka 10, przez którą opróżnia się komorę z popiołu. W palniku cyklicznie powtarzany ruch pionowych rusztowin ruchomych 1 powoduje zrzucanie powstającego popiołu do komory popielnikowej. Rusztowiny ruchome 1 po wykonaniu cyklu oczyszczania paleniska przyjmują pozycję roboczą tzw. pozycję parkowania. Rusztowiny 1 w tej pozycji znajdują się w szczelinach w dolnej części paleniska.As shown in Fig. 2, the structure of the burner is based on a mounting plate V1 and a support platform 19, which is fixed in its lower part. A cassette 22 with internal insulation 13 is attached to the mounting plate 1_1_ from the inside of the boiler. The burner consists of a fixed grate 2, which has longitudinal slots on a flat surface, in which movable grate bars 1 are placed in a vertical position 1. Movable grates 1 on the upper surface they have serrations, preferably with vertical edges, facing the exit of the burner. The lower surface of the movable grate bars 1 rests on sliding supports 18, which are located in the front part of the grate casing 20 and on the front side of the insulating box 22. On the underside, the movable grate bars 1 have, in the place of their sliding supports, a curved surface along the length of which they perform a step motion reciprocating from the eccentric mechanism 1_5. The top of the fixed and movable grate 2 and 1 is covered with a cover 6, which in its upper part has a chamotte ceramic insulation 7. At the bottom, the grates 1 and 2 have a housing 20 forming an air chamber. On the entire surface of the fixed grate 2, which has a trough-shaped shape, there are aeration holes 5. In the upper part of the burner there is a charging opening and in it the screw 8 of the fuel feeder. Below the worm 8, there is an electric igniter 4, directed with its outlet to the lower surface of the fixed grate 2. The movable grate bars are connected by a string 14 with an eccentric mechanism 15 driven by a motor 17. The eccentric mechanism 15 is equipped with a positioning sensor for 16 movable grates at the end of the cord 14 V Eccentric drive 15 with the engine! _7 and the positioning sensor 16 and the support of the tie rod 14 are located on the support platform 19. The combustion air is supplied from the fan through the aeration chamber £ 1 and the blower channel 9 to the air chamber and from there through the ventilation openings 5 to the furnace space 3. At the bottom of the air chamber there is an open hatch 10, through which the chamber is emptied of ash. In the burner, the cyclical movement of the vertical movable grates 1 causes the ash to be dropped into the ash chamber. The movable grates 1 after the furnace cleaning cycle take the working position, the so-called parking position. The grates 1 in this position are in the slots in the lower part of the firebox.

Wykaz oznaczeń 1. Ruszt ruchomy 2. Ruszt stały 3. Przestrzeń paleniska 4. Zapalarka 5. Otwory napowietrzające 6. Pokrywa paleniska 7. Izolacja ceramiczna 8. Ślimak transportowy podajnika paliwaList of markings 1. Movable grate 2. Fixed grate 3. Furnace space 4. Igniter 5. Ventilation openings 6. Firebox cover 7. Ceramic insulation 8. Fuel feeder transport screw

Claims

9. Blowing channel

10. Air chamber cleaning hole 11. Burner mounting plate

12. Air distribution channel

13. Internal insulation

14. Tendon

15. Eccentric mechanism

16. Sensor for positioning movable grates

17. Drive motor for movable grate bars

18. Support for movable grate bars

19. Support platform

20. Grate cover

21. Aeration chamber

22. Internal insulation cassette Protective reservations 1. A burner for a water heating boiler adapted to combustion of biomass, with a fuel charging hole, an igniter and a fixed grate with aeration holes on the entire surface, which is covered at the top with a cover containing ceramic insulation in the ceiling and a casing at the bottom, creating an air chamber under the grate, the whole being mounted on the mounting plate through a cassette with internal insulation attached to it, characterized in that the fixed grate (2) has longitudinal slots in the floor in which movable grate bars (1) are contained in a vertical position, driven by a motor (17) by means of a tie (14) and an eccentric mechanism Q5), having on the bottom, opposite their sliding supports (18), curved surfaces along the length of the reciprocating movement performed, while the supports (18) fit in the front of the housing (20) and on the outside of the insulating case (22). 2. The burner according to claim The grate as claimed in claim 1, characterized in that the movable grates (1) have a serrated upper surface, preferably with vertical tooth edges facing the burner outlet. 3. Burner according to claim A positioning sensor (16) of the movable grates (1) according to claim 1, characterized in that the eccentric mechanism (15) is equipped with a positioning sensor (16) on the side of the free end of the pull rod (14).