Teplovodný kotol na tuhé palivá

Číslo patentu: U 3715

Dátum: 03.02.2004

Autor: Tomášek Albert

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technicke riešenie sa týka teplovodného kotla na tuhé palivá, s vonkajším opláštením, s tepelne izolačnou vrstvou a s dutou kovovou vložkou tvoriacou priestor vodného plášťa napojiteľný zospodu na vstup vratnej vody a zhora na výstup zohriatej vody a vymedzujúci vnútorný priestor kotla členený na priestor popolníka, opatrený dvierkami s regulovateľným prístupom primárneho vzduchu, na situovaný spaľovací priestor, do ktorého sú zaústene prikladacie dvierka opatrené regulovateľným vstupom sekundámeho vzduchu, ktorého spodná časť je vymedzená roštom z dutých roštníc prepojených s priestorom vodného plášťa a na spalinovú komoru opatrenú dvierkami na čistenie vnútorných stien dutej kovovej vložky kotla, do ktorej zasahuje usmerňovač spalín tvorený časťou dutej kovovej vložky nadväzujúcej na homú časť spaľovacieho priestoru, napojenú na vývod spalín do komína.Doteraz známe teplovodné kotle uvedeného druhu používajú vložku, alebo aspoň jej podstatnú časť, tvoriacu priestor vodného plášťa s prívodom ochladenej a odvodom zohriatej vody slúžiacej najmä na vykurovanie budov a bytov.Známe konfigurácie týchto vložiek, spolu s riešením spaľovacieho priestoru vrátane ohniska neumožňujú dokonalé spaľovanie tuhých palív, ani prchavých horľavín uvoľňujúcich sa z horiacej vrstvy týchto palív a vznikajúcich ich nedokonalým spaľovaním. Platí to obzvlášť v prípadoch, ked sú v týchto kotloch spaľované rôzne druhy palív,napr. drevene odpady, štiepky, drevené brikety, hnedé uhlie, čierne uhlie, príp. koks. Ani známe privádzanie sekundárneho vzduchu do spaľovacej komory neprináša pri týchto kotloch výrazné zlepšenie.Uvedený nedostatok sa prejavuje predovšetkým zhoršenou účinnosťou teplovodného kotla, zanášaním vnútorných stien výmenníkovej vložky a z toho vyplývajúcej nutnosti častého a pracného čistenia vnútomej časti kotla, rovnako vznikom emisií, ktoré sú ekologicky škodlivé a napadajú aj vložkovanie komínov a ďalšími nevýhodami, ako je náročnosť na nastavovanie režimu prevádzky optimálnej pre rôzne druhy palív.Technické riešenie si kladie za úlohu odstránenie alebo aspoň podstatne obmedzenie uvedených nedostatkov.Podstata teplovodného kotla na tuhé palivá s vonkajším opláštením a tepelne izolačnou vrstvou, obsahujúceho dutú kovovú vložku tvoriacou priestor vodného plášťa napojiteľný zospodu na vstup vratnej vody a zhora na výstup zohriatej vody a vymedzujúci vnútorný priestor kotla členený na priestor popolníka, opatrený dvierkami s regulovateľným prístupom primárneho vzduchu, na vyššie situovaný spaľovací priestor, do ktorého sú zaústene prikladacie dvierka opatrené regulovateľným vstupom sekundárneho vzduchu, ktorého spodná časť je vymedzená roštom z dutých roštníc prepojených s priestorom vodného plášťa a na spalinovú komoru opatrenú dvierkami na čistenie vnútorných stien dutej kovovej vložky kotla, do ktorej zasahuje usmerňovač spalín tvorený časťou dutej kovovej vložky,nadväzujúci na homú časť spaľovacieho priestoru, napojenú na vývod spalín do komína, spočíva podľa tohto technického riešenia V tom, že v spaľovacom priestore je uspo riadané duté klenbovité teleso vymedzujúce ohnisko prepojené s priestorom vodného plášťa prednej čelnej steny a protiľahlej zadnej steny dutej kovovej vložky a že vrcholová klenutá časť dutého klenbovitého telesa je situovaná v homej časti spaľovacieho priestoru a prechádza do strmých protiľahlých stien, na ktorých spodných okrajoch sú upevnené rozvádzače sekundámeho vzduchu, vyústene po obidvoch stranách teplovodného kotla.Z hľadiska možnosti dosiahnutia optimalizácie prívodu sekundárneho vzduchu k ohnisku je výhodné uskutočnenie technického riešenia, podľa ktorého sú rozvádzače sekundámeho vzduchu na svojich zaústeniach opatrené regulátorrni vzduchu.Ďalším význakom technického riešenia je, že rozvádzače sekundárneho vzduchu sú tvorené rúrkami privarenými na spodné okraje strmých protiľahlých stien, pričom v spodnej valcovitej časti privarených rúrok sú vytvorené prevzdušňovacie otvory. Toto riešenie je výhodne tak z hľadiska konštrukcie a výroby teplovodného kotla ako aj z hľadiska dosiahnutia jeho vysokej účinnosti a spoľahlivej prevádzky pri aplikácii vysoko akostných žiaruvzdorných rúrok a starostlivého uskutočnenia zváračských prác.Prehľad obrázkov na výkresochTechnické riešenie je ďalej bližšie vysvetlené pomocou pripojených schematických výkresov, na ktorých obr. l znázorňuje bočný pohľad na zvislý rez teplovodným kotlom, obr. 2 čelný pohľad na zvislý rez teplovodným kotlom podľa obr. l, obr. 3 dutú kovovú vložku kotla podľa obr. l a 2, tvoriacu priestor vodného plášťa a vymedzujúcu funkčne priestory v zvislom bočnom reze, obr. 4 usporiadanie podľa obr. 3 V čelnom pohľade na zvislý rez, obr. 5 usporiadanie rúrky tvoriacej jeden rozvádzač sekundárneho vzduchu na spodnom okraji jednej, čiastočne znázornenej,protiľahlej steny klenbovitého telesa, všetko v zvislom reze a vo zväčšenom meradle.Teplovodný kotol je tvorený zváranou dutou kovovou vložkou l majúcou v spodnej časti vstup 10 vratnej vody do dutiny tvorenej dutou kovovou vložkou 1 a v homej časti výstup 11 ohriatej vody. Vstup 10 a výstup 11 sú napojené na známu neznázornenú sústavu na teplovodné vykurovanie predovšetkým bytov a obytných priestorov,zahrnujúcu potrebné rozvody, vykurovacie telesá, regulačne, odvzdušňovacie, príp. aj meracie prvky.Voda nachádzajúca sa v dutej kovovej vložke 1 vytvára spojitý vodný plášť 12, do ktorého prestupuje teplo vznikajúce horením paliva 2 a prchavých horľavín uvoľňujúcích sa z jeho horiacej vrstvy.Vnútorná priestorová konfigurácia dutej kovovej vložky I vytvára vnútorný priestor teplovodného kotla rozčlenený na tri priestory, menovite na vnútorný priestor 3 popolníka, na spaľovací priestor 4 a na spalinovú komoru S.Priestor 3 popolníka je zhora vymedzený roštom 13 z dutých roštníc 130, ktore sú na oboch koncoch prepojené s vodným plášťom 12 v dutej kovovej vložke 1. Priestor 3 popolníkaje pri prevádzke uzavretý dvierkami 30 s regulovateľným prístupom primárneho vzduchu, ktorého prúdenie 31 roštom 13 je vyznačené šípkami.Na priestor 3 popolníka nadväzuje nad roštom 13 situovaný spaľovací priestor 4, na ktorý nadväzuje spalinová komora 5 s dvierkami 50 na čistenie vnútomých stien hor SK 3715 Unej časti dutej kovovej vložky 1. Na účely predĺženia cesty spalín do neznázorneného komína zasahuje do spalinovej komory 5 známy usmerňovač 51 spalín. Na spalinovú komoru 5 je napojený zbiehajúci sa spalinový nadstavec 52,na ktorý sa pripája odvod spalín do komína.V spaľovacom priestore 4 je usporiadané duté klenbovité teleso 40, ktorého dutina je prepojená s vodným plášťom 12 v prednej stene 14 dutej kovovej vložky 1 a súčasne, na opačnej strane, s vodným plášťom 12 v zadnej stene 15 dutej kovovej vložky 1. Vrcholová klenutá časť 400 dutého klenbovitého telesa 40 je situovaná v homej časti spaľovacieho priestoru 4 a prechádza do Strmých, smerom dole sa mierne rozširujúcich protiľahlých stien 401, 402, na ktorých spodných okrajoch 401, 402 sú upevnené rozvadzače 41, 42 sekundárneho vzduchu.Rozvádzače 41, 42 sú vyhotovené výhodne zo žiaruvzdorných rúrok privarených na spodné okraje 401, 402 protiľahlých stien 401, 402. Konce rúrok tvoriace rozvadzače 41, 42 sú zaústené na čelnej strane aj na protiľahlej zadnej strane teplovodného kotla a ich zaústenia 410, 410 a 420, 420 sú opatrené vhodnými známymi neznázornenými regulátormi vzduchu.V spodných voľných valcovitých častiach privarených rúrok tvoriacich rozvádzače 41, 42 sekundárneho vzduchu sú vytvorené prevzdušňovacie otvory 411, 421.Do spaľovacieho priestoru 4 pod vrcholovou klenutou časťou 400 klenbovitého telesa 40 sú zaústené prikladacie dvierka 44, opatrené regulovateľným vstupom sekundárneho vzduchu, ktorého prúdenie 45 je vyznačené šípkou.Opísaný systém teplovodného kotla je vybavený tepelnou izoláciou tvorenou tepelne izolačnou vrstvou 6 a je opatrený vonkajším opláštenim 7. Teplovodný kotol je zospodu opatrený úložnými pätkami 8.Následovný opis funkcie opísaného prikladu technickeho riešenia je zameraný predovšetkým na priaznivé pôsobenie klenbovitého telesa 40 v súčinnosti s pôsobením pnldov sekundárneho vzduchu na odlišných miestach spaľovacej komory 4.V priebehu horenia paliva sa z vrstvy horiaceho paliva 2, nachádzajúceho sa nad roštom 13, uvoľňuje nemalé množstvo doteraz nespálenej prchavej horľaviny. Táto sa kumuluje pod klenbovitým telesom 40, najmä pod jeho vrcholovou klenutou časťou 400, kde sa mieša s potrebným množstvom sekundárneho vzduchu nastaveným podľa druhu použitého tuhého paliva regulovateľným vstupom v prikladacích dvierkach 44.Ťahom komína sa táto zmes preťahuje cez rozžeravenú vrstvu horiaceho paliva 2, kde v mieste styku s touto rozžeravenou vrstvou v blízkosti rozvádzačov 41 a 42 za pritomnosti ďalšieho nastaviteľného množstva sekundárneho vzduchu uvedená zmes zhorí pri vysokej teplote. Výkon teplovodného kotlaje tak isto riadený nastavením množstva primárneho vzduchu šípkami znázomeným prúdením 31 roštom 13 do procesu horenia paliva. Nastavenie množstva primárneho vzduchu môže byť regulované ručne alebo známym tepelným regulátorom výkonu.Opísané riešenie umožňuje pri spaľovani rôznych druhov tuhého paliva a zodpovedajúcom nastavení množstva primárneho vzduchu a sekundárneho vzduchu, ktorý vstupuje jednak do priestoru pod klenbovitým telesom 40, jednak vystupuje z rozvádzačov 41 a 42 a zabezpečuje plne zhorenie spomenutej prchavej horľaviny, ktorá dohorieva v priestore mimo klenbovitého telesa 40 a aj tam odovzdáva teplo vodnému plášťu 12, dosiahnutie výrazného zvýšenia tepelnej účinnosti teplovodného kotla pri súčasnej eliminácii škodlivých emisií do komína a do vonkajšej atmosféry,bez zanášania teplo výmenných plôch dutej kovovej vložky1. Spalinová komora S je opatrená čistiacimi dvierkami 50 na ľahké čistenie teplo výmenných plôch v dlhších časových intervaloch.Opísané riešenie teplovodného kotla umožňuje jeho prevádzku tak v režime gravitačnej cirkulácie vykurovacej vody, tak aj V režime núteného obehu pri použití obehového čerpadla. Na umožnenie spaľovania kusového dreva - polien - je možné aplikovať spaľovací priestor 4 s klenbovitým telesom 40 veľkoobjemovo pri požití rozmernejšich prikladacich dvierok 44.Pri teplovodných kotloch navrhnutých pre zvlášť veľké výkony je možné na vyvolanie prúdenia veľkého množstva sekundárneho vzduchu rozvádzačmi 41 a 42 aplikovať nútené prúdenie vhodným dúchadlom.Teplovodný kotol je samozrejme opatrený neznázomeným známym ukazovateľom teploty a tlaku vykurovacej vody. Ukázalo sa, že na dosiahnutie opravnej funkcie teplovodný kotol nepotrebuje obzvlášť silný ťah komína.Technické riešenie nie je nijako obmedzené na opisaný príklad vyhotovenia, ale umožňuje rôzne variantné vyhotovema.Oblasť priemyselného využitia teplovodného kotla podľa technického riešenia sa týka výrobcov teplovodných kotlov, najmä na vykurovanie bytov, rodinných domov a obytných budov.l. Teplovodný kotol na tuhé palivá s vonkajším opláštením (7), s tepelnou izolačnou vrstvou (6) a s dutou kovovou vložkou (l) tvoriacou priestor vodného plášťa (12), napojiteľný zospodu na vstup (10) vratnej vody a zhora na výstup (l l) zohriatej vody a vymedzujúci vnútorný priestor kotla členený na priestor (3) popolníka, opatrený dvierkami(30) s regulovateľným prístupom primámeho vzduchu, na vyššie situovaný spaľovací priestor (4), do ktorého sú zaústené prikladacie dvierka (44) opatrené regulovateľným vstupom sekundámeho vzduchu, ktorého spodná časť je vymedzená roštom (12) z dutých roštnic (130) prepojených s priestorom vodného plášťa (12) a na spalinovú komom(5) opatrenú dvierkami (50) na čistenie vnútomých stien dutej kovovej vložky (l) kotla, do ktorej zasahuje usmerňovač (51) spalín tvorený časťou dutej kovovej vložky (l) nadväzujúci na homú časť spaľovacieho priestoru (4), napojenú na vývod spalín do komína, v y z n a č uj ú c i s a t ý m , že V spaľovacom priestore (4) je usporiadané duté klenbovité teleso (40) prepojené s priestorom vodného plášťa (12) prednej čelnej steny (14) a protiľahlej zadnej steny (15) dutej kovovej vložky (l) a že vrcholová klenutá časť (400) dutého klenbovitého telesa (40) je situovaná v homej časti spaľovacíeho priestoru (4) a prechádza do strmých protiľahlých stien (401), (402), na ktorých spodných okrajoch (401 , 402) sú upevnené rozvádzače (41, 42) sekundámeho vzduchu, vyústené po obidvoch stranách teplovodného kotla.2. Teplovodný kotol podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že rozvádzačc (41, 42) sekundárneho vzduchu sú na svojich zaústeniach (410, 410, 420, 420) opatrené regulátormi vzduchu.3. Teplovodný kotol podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že rozvádzače (41, 42) sekundámeho vzduchu sú tvorené rúrkami privarenými na spodné okraje(4 l, 42) strmých protiľahlých stien (401, 402), pričom V spodnej valcovitej časti privarených rúrok sú vytvorené prevzdušňovacie otvory (41 l, 421), 3 výkresy

MPK / Značky

MPK: F24H 1/22, F24H 9/00

Značky: paliva, kotol, teplovodný, tuhé

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-u3715-teplovodny-kotol-na-tuhe-paliva.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Teplovodný kotol na tuhé palivá</a>

Podobne patenty