RS65916B1 - Uređaj za detekciju optimalnog sloja preostalog goriva za grejna tela na čvrsto gorivo - Google Patents

Description

Oblast pronalaska

[0001] Ovaj se pronalazak odnosi na grejno telo na čvrsto gorivo koji obuhvata uređaj za detekciju otpimalnog sloja preostalog goriva, posebno kotlova sa ručnim punjenjem.

Oblast pronalaska

[0002] Veliki broj grejnih tela na čvrsto gorivo posebno kotlova, je opremljen uređajem koji omogućava detektovanje sagorevanja napunjenog goriva u takozvani zaostali sloj. Zaostali sloj se odnosi na delove usijanih užarenih ugaraka koji preostanu od punjenja goriva. Pojam osnovni sloj se takođe koristi.

[0003] Ako se detektuje sagorevanje goriva do preostalog sloja, dovod vazduha za sagorevanje je potpuno ili u velikoj meri zaustavljen, i grejač ulazi u konstantno usijano stanje. Dovoljno veliki preostali sloj u ovom stanju će održavati vatru tokom nekoliko sati. Ovo omogućava naknadno ponovni početak rada bez paljenja, jednostavnim dodavanjem goriva. Dovoljno veliki preostali sloj je poželjan čak i kada kasnije potpuno nestane, zbog toga što u velikoj meri olakšava paljenje time što služi kao gorivo za paljenje.

[0004] Sada poznata grejna tela su opremljena uređajem koji obično izvodi detektovanje preostalog sloja na osnovu različitih promenljivih: temperature izduvnog gasa, vremena proteklog od poslednje dopune goriva, količine kiseonika u izduvnom gasu ili intenziteta zračenja svetla iz komore za sagorevanje. Nedostatak svih ovih postupaka je relativno velika nepreciznost i nepouzdanost. U radu, detektovani preostali sloja je bio ili previše mali ili previše veliki.

[0005] Mali preostali sloj je nepoželjan usled gubitka postojanog žara, ili drugim rečima skraćuje vreme užarenosti goriva, čime se povećava potražnja za rukovanjem operacijom ponovnog zagrevanja. Još jedan nedostatak je što u radu sa malim preostalim slojem (na kraju sagorevanja dopune goriva) postoji veliki višak vazduha u sagorevanju, što znači da najveći deo vazduha sagorevanja nije uključen u sagorevanje i šalje toplotu dimnjaku bez željene koristi. Veliki višak vazduha dodatno hladi postupak sagorevanja, što daje kao rezultat veću proizvodnju zagađivača, posebno ugljen monoksida.

[0006] Previše veliki preostali sloj je nepoželjan zbog toga što zauzima prostor u grejnom telu na uštrb novog goriva i sadrži isparljive gorivne komponente koje se otpuštaju u obliku ugljovodonika, kiselina, i vodene pare tokom perioda ugašenosti sa postojanim žarom. Ugljovodonici zagađuju atmosferu i prouzrokuju začepljenje unutrašnjih zidova grejnog tela i dimnjaka, pri čemu kiseline i vlažnost prouzrokuju koroziju i tako skraćuju vek upotrebe grejnog tela dimnjaka.

[0007] Nešto manje zastupljen postupak detekcije preostalog sloja je zasnovan na masi goriva u grejnom telu. Taj postupak nadmašuje gornje postupke u pogledu preciznosti i pouzdanost, međutim, postavlja relativno visoke zahteve kada je reč o konstrukciji grejnog tela jer zahteva pokretno dno, koje donosi izvesna ograničenja konstrukcije i poskupljuje grejno telo. Drugi nedostatak ovog postupka detekcije je što je njegova preciznost neželjeno pod uticajem pepela koji se postepeno akumulira na dnu komore za sagorevanje, tog grejnog tela, i daje pogrešnu informaciju o masi preostalog goriva. Detekcija optimalne dimenzije, ili zapremine ili mase preostalog sloja je ključno svojstvo grejnog tela, zahvaljujući kom udobnost, bezbednost, grejno telo i dimnjak funkcionišu, pri čemu se i celokupna orijentisanost u pogledu ekonomičnosti i zaštite životne sredine pospešuju.

[0008] DE 669278 C, kod koje se dvodelni oblik patentnog zahteva 1 zasniva, otkriva gorionik sa krakom 2 detekcije koji je zakretno spojen na kućište gorionika (slika 1).

[0009] DE 1037 052 B se odnosi na peć na čvrsto gorivo sa dovodnim levkom za gorivo postavljenim vertikalno iznad rešetke i sonde ispod istog koja skenira vrh gomile goriva koje se seče na rešetki.

[0010] AT 395207 B opisuje uređaj za kontrolu dovoda čvrstih goriva zavisno od potreba a posebno drvenih opiljaka za postrojenje za sagorevanje.

[0011] US 494809 A opisuje gorionik sa rešetkom i otvor kroz koji se dodaje čvrsto gorivo.

Cilj pronalaska

[0012] Nedostaci poznatih uređaja za detekciju preostalog sloja su u velikoj meri eliminisani pomoću uređaja za detekciju optimalnog preostalog sloja goriva grejnog tela na čvrsto gorivo prema ovom pronalasku. Suština ovog pronalaska je da sadrži rotacioni krak za detekciju koji je zakretno smešten u gorivnoj komori tog grejnog tela, pri čemu krajnji deo tog kraka za detekciju definiše preostali nivo goriva, i pri čemu je taj kraj za detekciju spojen na element skretanja za detekciju. Element skretanja za detekciju obuhvata spoljni krak koji je čvrsto spojen na krak za detekciju, pri čemu se taj spoljni krak izvodi iz gorivne komore tog grejnog tela, i jedan teg se spaja na spoljni krak. Element skretanja za detekciju se dovodi u vezu sa pritisnim elementom koji se sastoji od brega koji je povezan sa spoljnim krakom i spojen na vrata za utovar pomoću klipnjače. Ovaj pritisni element, kada se vrata gorivne komore otvore, kada se novo gorivo dodaje, prekoračuje obrtni moment elementa skretanja za detekciju i rotira krak detekcije prema zidu gorivne komore. Dodavanje ovog pritisnog elementa je posebno poželjno kada se dodaje gorivo zbog toga što se krak za detekciju zakreće u gorivnu komoru, koja može da dovede do toga da se gorivo tokom dodavanja goriva uglavljuje između šipke i zida gorivne komore. Krak za detekciju može dakle da stvori prepreku koja sprečava punjenje gorivne komore gorivom, što može takođe da ugrozi detekciju (pre)ostalog sloja. Pritisni element na taj način povećava pouzdanost rada i udobnost rukovaocu grejnog tela, koji bi u suprotnom morao da pritisne krak za detekciju naspram bočnog zida gorivne komore, tj. korišćenjem prvog dela dodatog goriva.

[0013] Kada je reč o regulaciji grejnog tela, poželjno je da se spoji spoljni krak na senzor položaja i klapnu za vazduh.

[0014] Prednost ovog pronalaska je da se precizno i pouzdano detektuje optimalna veličina preostalog sloja na osnovu njegove zapremine jednostavnim i ekonomičnim postupkom koji minimalno ograničava konstrukciju grejnog tela.

Kratak opis slika nacrta

[0015]

• SL. 1 Šematski prikaz gorivne komore grejnog tela u stanju kada je grejno telo puno goriva

• SL. 2 Šematski prikaz gorivne komore grejnog tela u stanju kada je preostali sloj goriva u grejnom telu

• SL. 3 Šematski prikaz gorivne komore grejnog tela sa elementom za skretanje detekcije u obliku spoljneg kraka sa tegom i senzorom položaja u stanju kada je grejno telo pun goriva

• SL. 4, šematski prikaz komore za gorivo tog grejnog tela sa SL.3 , u stanju kada postoji preostali sloj goriva u grejnom telu

• SL. 5 Šematski prikaz gorivne komore grejnog tela sa elementom skretanja za detekciju u obliku spoljneg kraka sa tegom i klapne za vazduh u stanju kada je grejno telo puno goriva

• SL. 6, šematski prikaz komore za gorivo tog grejnog tela sa SL.5 u stanju kada postoji preostali sloj goriva u grejnom telu

• SL. 7 šematski prikaz izvođenja grejnog tela sa SL. 2, 3 , sa dodatim pritisnim elementom sa šipkom, pri čemu je izvođenje prikazano u položaju u kom su vrata za punjenje otvorena

• SL. 8 šematski prikaz izvođenja grejnog tela sa SL. 2, 3 , sa dodatim pritisnim elementom sa šipkom, pri čemu je izvođenje prikazano u položaju u kom su vrata za punjenje zatvorena

Opis izvođenja

[0016] Na osnovu primera izvođenja prikazanog na Sl.1 i 2 , uređaj za detekciju optimalnog preostalog sloja u gorivnoj komori 1 (tj. u komori predviđenoj za sagorevanje ili gasifikaciju goriva 2, na osnovu rotacije kraka 7 za detekciju) se pravi od vatrootpornog čelika, tj. pravougaonog profila dimenzija, npr.3 x 20 mm, čiji je duži zid paralelan bočnom zidu 3 gorivne komore 1. Krak 7 za detekciju prolazi kroz otvor koji je približno u sredini bočnog zida 3 gorivne komore 1. U ovom otvoru, postoji takođe oslonac 5 kraka 7 za detekciju izveden pomoću vratila sa krakom 7 za detekciju čvrsto spojen, pri čemu je to vratilo montirano u paru četki čvrsto spojenih na bočni zid 3. Krak 7 za detekciju, u stanju u kom je gorivo 2 u grejnom telu 20, je vrlo blizu bočnog zida 3 i usmeren je vertikalno prema dole (tj. krajnji deo 7.1 kraka 7 za detekciju je smešten blizu bočnog zida 3). Krajnji deo 7.1 kraka 7 za detekciju je smešten na nivou čija visina odgovara nivou preostalog sloja 8 goriva 2. Krak 7 za detekciju je u kontaktu sa elementom 4 skretanja za detekciju.

[0017] Primer izvođenja sa Sl. 3 i 4 pokazuje specifičan primer konstrukcije elementa 4 skretanja za detekciju. Element 4 skretanja za detekciju se formira pomoću spoljnjeg kraka 10 koji je čvrsto spojen na krak 7 za detekciju u osloncu 5. Teg 11 je spojen na kraj spoljnjeg kraka 10. Spoljni krak 10 je smešten izvan gorivne komore 1 grejnog tela 20. Spoljni krak 10 je spojen na senzor 6 položaja koji je spojen na kontrolnu jedinicu grejnog tela 20 (nije prikazano).

[0018] Primer izvođenja sa Sl.5 pokazuje još jedan specifičan primer konstrukcije elementa 4 skretanja za detekciju, koji se u ovom slučaju formira pomoću spoljnjeg kraka 10 direktno spojenog na klapnu 9 za vazduh na ulaznom otvoru za vazduh za sagorevanje u gorivnu komoru 1.

[0019] Primer izvođenja sa Sl. 7 i 8 pokazuje konstrukciju grejača sa sl.2 i 3 , upotpunjenu pritisnim elementom 16 obuhvaćenim ovim pronalaskom.

[0020] Ovaj pritisni element 16 se sastoji od brega 15 zakretno montiranog na prečki 13 koja je smeštena ispod spoljnjeg kraka 10. Breg 15 je čvrsto spojen na kontrolni krak 15.1, pri čemu je slobodni kraj donjeg kraja šipke 14 zakretno montiran. Gornji krak šipke 14 je zakretno montiran na ekscentar 12.1 vrata 12 za dodavanje goriva.

[0021] Druga varijantna rešenja su takođe moguća, pri čemu element 4 skretanja za detekciju može da se implementira na različite načine. Funkcija skretanja može da bude izvedena pomoću opruge, motora ili drugog elementa koji deluje na krak 7 za detektovanje preko obrtnog momenta. Funkcija detekcije može da bude obezbeđena, npr. pomoću optičkog, induktivnog ili drugog elementa, koji dozvoljava detektovanje skretanja tog kraka 7 za detekciju prema gorivnoj komori 1 grejnog tela 20. Oslonac 5 može da bude smešten blizu bilo čega što nije bočni zid 3, npr. blizu gornjeg zida (plafona) gorivne komore 1. Krak 7 za detekciju može imati različite profile, oblike, uglove rotacije, itd. Pritisni element 16 može, pored vrata 12 za punjenje, da bude spojen, npr. sa dovodom za gorivo, kratkim spojem klapne za izduvni gas ili sa drugim delom grejnog tela 20. Isto tako, mehanizam pritisnog elementa 16 može da bude implementiran na raznorazne načine, umesto brega 15, moguće je koristiti šipku, kabl ili drugi element da bi se osiguralo da se krak 7 za detekciju pritiska naspram bočnog zida pre dodavanja goriva.

[0022] Funkcija uređaja na Sl. 1, 2 je kao u nastavku: Element skretanja za detekciju trajno deluje na krak 7 za detekciju pomoću obrtnog momenta, čije dejstvo, u stanju goriva u kotlu (Sl. 2), jeste da se krak 7 za detekciju naslanja u gorivnu komoru 1. Posle dodavanja goriva 2 (Sl. 1) u grejno telo 20, međutim, obrtni moment elementa 4 skretanja za detekciju se prevazilazi pritiskom od strane goriva 2. Ovo gorivo 2 gura krak 7 za detekciju naspram bočnog zida 3 gorivne komore 1 grejnog tela 20. Kako gorivo 2 nastavlja da gori, njegov nivo pada u gorivnoj komori 1. Kao rezultat, krak 7 za detekciju počinje da bude izložen odozgo. Kada je krak 7 za detekciju potpuno izložen i prestaje da bude pritiskan pomoću goriva 2, krak 7 za detekciju će rotirati u smeru od bočnog zida 3 prema gorivnoj komori 1 kao rezultat obrtnog momenta elementa 4 skretanja za detekciju. Ovom rotacijom (približno 45° u ovom primeru) detektuje se preostali sloj 8 goriva 2.

[0023] U specifičnom primeru sa sl. 3 i 4 , postupak detekcije sagorevanja goriva u gorivnoj komori 1 je isti kao što je opisano na sl. 1 i 2 , pri čemu rotacija kraka 7 za detekciju posle sagorevanja goriva 2 prouzrokovana obrtnim momentom primenjena pomoću spoljnjeg kraka 10 sa tegom 11 deluje na krak 7 za detekciju. Ovom rotacijom, spoljni krak 10 istovremeno aktivira senzor 6 položaja. Senzor 6 položaja obezbeđuje signal kontroleru (nije prikazano) grejnog tela 20 koji zatvara dovod vazduha za sagorevanje u grejno telo 20. Zatvaranje dovoda za vazduh za sagorevanje može da bude bilo potpuno ili pretežno (mala količina vazduha će nastaviti da protiče u grejno telo 20 da bi se osiguralo da preostali sloj ne izlazi napolje). Zatvaranje dovoda za vazduh može da bude bilo neposredno ili sa vremenskom zadrškom (veličina preostalog sloja 8 se kontroliše dužinom vremenskog kašnjenja).

[0024] U nekom drugom specifičnom primeru sa sl. 5 i 6 , postupak detekcije sagorevanja goriva u gorivnoj komori 1 je isti kao što je opisano u izvođenju na sl.3 i 4 , pri čemu rotacija spoljnjeg kraka 10 daje kao rezultat direktno zatvaranje dovoda vazduha za sagorevanje u grejno telo 20 pomoću klapne 9 za vazduh.

[0025] U novom izvođenju na sl.7 i 8 , postupak detekcije sagorevanja goriva u gorivnoj komori 1 je isti kao što je opisano na sl.1 do 6 , pri čemu pomenuti pritisni element 16 radi tako da se otvaranjem vrata 12 za dodavanje goriva (sl.7 ) ekscentar 12.1 rotira u pravcu kretanja kazaljki na satu, što pomera šipku 14 ukoso u smeru prema gore. Šipka 14, pomoću kontrolnog kraka 15.1 , rotira breg 15 suprotno kretanju kazaljki na satu pri čemu taj breg 15 podiže spoljni krak 10. Kao rezultat, krak 7 za detekciju se pritisne naspram bočnog zida 3 gorivne komore 1 grejnog tela 20 , i na taj način ne sprečava dopunjavanje goriva 2. Zatvaranjem vrata 12 za dodavanje goriva (Sl.8), pritisni element 16 se postavlja u položaj u kom pomeranje spoljnjeg kraka 10 i samim tim i kraka 7 za detekciju nije ograničeno.

Spisak referentnih oznaka

[0026]

1 Gorivna komora

2 Gorivo

3. Bočni zid

4. Element skretanja za detekciju

5. Oslonac

6. Senzor položaja

7. Krak za detekciju

7.1 Krajnji deo kraka za detekciju

8 Preostali sloj

9. Klapna za vazduh

10 Spoljni krak

11 Teg

12 Vrata za dodavanje goriva

12.1 Ekscentar vrata za dodavanje goriva

13 Prečka

14 Štap

15 Breg

15.1 Kontrolni krak brega

16 Pritisni element

20 Grejno telo

Claims (3)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Grejno telo (20) na čvrsto gorivo obuhvata uređaj za detekciju optimalnog sloja preostalog sloja (8) goriva (2), taj uređaj obuhvata krak (7) za detekciju zakretno smešten u gorivnoj komori (1) grejnog tela (20), pri čemu krajnji deo (7.1) kraka (7) za detekciju definiše nivo preostalog sloja (8) goriva (2), i pri čemu krak (7) za detekciju jeste spojen na element (4) skretanja za detekciju, pri čemu taj element (4) skretanja za detekciju obuhvata spoljni krak (10) koji je čvrsto spojen na krak (7) za detekciju, pri čemu se spoljni krak (10) vodi izvan komore (1) sagorevanja, pri čemu je na spoljni krak (10) spojen teg (11), pri čemu se element (4) skretanja za detekciju povezuje sa pritisnim elementom (16), naznačen time što se taj pritisni element (16) sastoji od brega (15) povezanog sa spoljnim krakom (10), pri čemu je taj breg (15) spojen na vrata (12) za dodavanje goriva pomoću šipke (14).

2. Uređaj prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što je spoljni krak (10) spojen na senzor (6) položaja.

3. Uređaj prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što je spoljni krak (10) spojen na klapnu (9) za vazduh.