Teplovodný kotol na vykurovanie

Číslo patentu: U 3643

Dátum: 07.10.2003

Autor: Urbánek Anton

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka teplovodného kotla na vykurovanie s maximálnym tepelným výkonom 10 až 300 kW,ktorý je určený na spaľovanie tuhých palív, vrátane menejhodnotného uhlia a drevnej hmoty.Známe sú viaceré technické uskutočnenia teplovodných kotlov na ohrev vody a vykurovacieho média. Napríklad je známy kotol na sálavý ohrev kvapaliny podľa CZ patentu č. 262 l 0 l, ktorý pozostáva zo spaľovacej komory vybavenej vonkajším privodom paliva, odvodu spalín a z uzatvoreného vonkajšieho dvojplášťa vybaveného v dolnej časti prívodom a v hornej časti odvodom vody alebo vykurovacieho média. V tomto prípade sa celá vnútomá časť vonkajšieho dvojplášta kotla sálaním tepla zo spaľovacej komory priamo ohrieva, čím spôsobuje cirkuláciu vykurovacieho média. Z dôvodu dosiahnutia potrebnej životnosti kotla, riešenie navyše vyžaduje vytvorenie vnútomej ochrannej azbestovej vrstvy aspoň v dolnej časti vo vnútri vonkajšieho dvojplášťa. Nevýhodou takéhoto ohrevu pritom je nízka tepelná účinnosť kotla a tým potreba spaľovania paliva s vysokou výhrevnosťou.Ďalej je známy teplovodný kotol, zložený zo spaľovacej komory obklopenej, mimo vonkajších otvorov kotla, z vonkajšej strany izoláciou vo vonkajšom plášti a vnútomého dvojplášťa s privodom studenej vody alebo vykurovacieho média v spodnej časti i výstupom ohriatej vody alebo vykurovacieho média a snímačom teploty v hornej časti. Ťah spalín zo spaľovacej komory je pritom tvorený najskôr zväzkom rúrok po vnútomom obvode dvojplášťa, na jednom konci pripojených k 5 palovacej komore a na druhom konci pripojených k odvodu spalín so škrtiacou klapkou,ktorý môže byt i vybavený naprieč rebrovanými rúrkami. Nevýhodou takéhoto ohrevu je nízka tepelná účinnosť kotla a tým potreba spaľovania paliva s vysokou výhrevnosťou,pričom takéto riešenie je konštrukčne zložité, nákladné a náročné na časté čistenie i opravy kotla.Známy je tiež teplovodný kotol, zložený z plášťového vykurovacieho telesa osadeného nad spaľovacou komorou,v ktorom sa ohrieva ponorený rúrkový výmennik a z neho ohriate vykurovacie médium cirkuluje. Kotol pritom obsahuje prvky na zvyšovanie tepelnej výmeny v spaľovacej komore spôsobujúce významný prirodzený ťah a veľmi vysoký stĺpec horúcich plynov, ako i prvky schopné zvyšovať tepelnú výmenu v rúrkovom výmenniku. Takýto kotol má však malú životnosť aje konštrukčne zložitý, nákladný, náročný na časté čistenie a opravy.Ďalej je známy kotol na spaľovanie paliva odhorovacím spôsobom, ktorý sa skladá z násypného priestoru tuhého paliva, na ktorý V ňom nadväzuje spaľovacia komora, pričom kotol má vyhríevaný priestor ústiaci do odvodu spalín bud cez dýzu alebo otvor. V plášti kotla je pritom za spaľovacou komorou vertikálne umiestnený doskovitý tepelný výmennik vybavený v dolnej časti privodom studenej vody alebo studeného ohrievacieho média a v hornej časti odvodom teplej vody alebo teplého vykurovacieho média. Za doskovitým tepelným výmenníkom môže byť výhodne umiestnená i horná priehradka s otvorom v dolnej časti pri doskovitom výmenníku, za ktorou je homej časti plášťa kotla umiestnený odvod spalín. Ohriate spaliny z otvoru alebo dýzy spaľovacej komory v kotle prechádzajú okolo oboch strán doskovitého tepelného výmennika do homého odvodu spalín vybaveného škrtiacou klapkou, čím sa vnú tomý obsah doskovitého zásobníka ohrieva a vzniká cirkulácia vykurovacieho média. Riešenie vyžaduje vytvorenie azbestovej izolácie spaľovacej komory a účinný ťah komína. Navyše je konštrukčne zložité, nákladné a náročné na časté zložité čistenie.Rovnako je známy teplovodný kotol na vykurovanie,zložený z vnútomého dvojplášťa s homým dutým doskovitým priečnym rebrom, ktorý je vybavený, mimo vonkajších otvorov kotla, z vonkajšej strany izoláciou vo vonkajšom plášti a v ktorom je osadený prívod studenej vody v spodnej časti a výstup ohriatej vody so snímačom teploty v homej časti. Vo vnútomej dolnej časti kotla je umiestnený popolníkový priestor s vonkajšími dolnými dvierkami a reguláciou prívodu vzduchu spaľovania výklopné osadenými na vonkajšom plášti, nad ktorým je umiestnený rošt spaľ vacej komory s vonkajšími strednými dvierkami a reguláciou ťahu vzduchu pootáčavo osadenými na vonkajšom plášti a vonkajšie homé čistiace dvierka i homý odvod spalín so škrtiacou klapkou, ktoré sú osadené na jeho vonkajšom plášti. Ohriate spaliny zo spaľovacej komory priamo prechádzajú po vnútomom obvode vnútorného dvojplášťa kotla okolo dutého doskovitého priečneho rebra do homého odvodu spalín vybaveného škrtiacou klapkou, čím sa vnútomý obsah vnútorného dvojplášťa i dutého doskovitého priečneho rebra s vodou alebo vykurovacím médiom ohrieva a spôsobuje cirkuláciu vody alebo vykurovacieho média vo vyhrievacom systéme. Nevýhodou takéhoto kotla je jeho nízka tepelná účinnosť a tým potreba spaľovania paliva s vysokou výhrevnosťou.Uvedené nedostatky v značnej miere odstraňuje teplovodný kotol na vykurovanie podľa technického riešenia,zložený z vnútomého dvojplášťa s homým dutým priečnym rebrom, ktorý je vybavený, mimo vonkajších otvorov kotla,z vonkajšej strany izoláciou vo vonkajšom plášti a ktorý má osadený v spodnej časti prívod studenej vody a v homej časti výstup ohriatej vody i snímač teploty. Vo vnútomej dolnej časti kotla je pritom umiestnený popolníkový priestor s vonkajšími dolnými dvierkami a reguláciou prívodu vzduchu Výklopné osadenými na vonkajšom plášti, nad ktorým je umiestnený rošt spaľovacej komory s vonkajšími strednými dvierkami a reguláciou ťahu vzduchu pootáčavo osadenými na vonkajšom plášti a vonkajšie horné čistiace dvierka osadené na vonkajšom plášti i homý odvod spalín so škrtiacou klapkou, Podstatou technického riešenia je, že za hornými čistiacimi dvierkami je v priestore medzi roštom spaľovacej komory a homým dutým priečnym rebrom vo vnútomom povrchu vnútomého dvojplášťa kotla umiestnený spredu uzatvorený zadný dutý priečny výstupok bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa.Je pritom výhodné, ak je za homými čistiacimi dvierkami v priestore medzi roštom spaľovacej komory a zadným dutým priečnym výstupkom vo vnútomom povrchu vnútomého dvojplášťa kotla umiestnený spredu uzatvorený predný dutý priečny výstupok bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa.Ďalej je výhodné, ak je osadený vo vnútri homého dutého priečneho rebra a/alebo spredu uzatvoreného zadného dutého priečneho výstupku a/alebo spredu uzatvoreného predného dutého priečneho výstupku hadovitý rúrkový výmenník a/alebo vo vnútri kotla nad spaľovacou komorou rúrkový výmennik napojený na prívod studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla.Taktiež je výhodné, ak je regulátor ťahu prepojený s reguláciou prívodu vzduchu na vonkajších výklopných dolných dvierkach kotla.Teplovodný kotol na vykurovanie podľa technického riešenia má voči doterajšiemu stavu zvýšenú tepelnú účinnosť kotla, čím umožňuje užívateľovi pre potrebný tepelný výkon oproti doterajším kotlom buď spaľovanie menšieho množstva paliva o rovnakej kvalite výhrevnosti alebo spaľovanie menej výhrevnćho a menej kvalitného paliva, vrátane drevnej hmoty. Navyše teplovodný kotol na vykurovanie podľa technického riešeniaje konštmkčne jednoduchý s ncnáročným čistením, ktoré pritom nie je nutné často vykonávať. Takéto riešenie teda pre požadovaný tepelný výkon umožňuje užívateľovi nenáročnú a ekonomicky málo nákladnú prevádzku.Prehľad obrázkov na výkresochNiektoré konkrétne príklady konštrukcie teplovodného kotla na vykurovanie podľa technického riešenia sú schematicky znázornené na pripojených výkresoch, kde je zobrazený na obr. 1 pravý bokorys s pohľadom na čiastočný rez teplovodného kotla na vykurovanie, zloženého z homého dutého priečneho rebra, uzatvoreného zadného dutého priečneho výstupku a spredu uzatvoreného predného dutého priečneho výstupku, na obr. 2 čelný pohľad na teplovodný kotol na vykurovanie z obr. l, na obr. 3 ľavý bokorys s pohľadom na čiastočný rez teplovodného kotla na vykurovanie z obr. l, na obr. 4 rez A - A teplovodného kotla na vykurovanie z obr. l a na obr. 5 axonometrický pohľad s čiastočným vnútomým výrezom alternatívneho uskutočnenia teplovodného kotla na vykurovanie s priečnym rebrom a uzatvoreným zadným dutým priečnym výstupkom.Príklady uskutočnenia technického riešeniaKonkrétny príklad teplovodného kotla na vykurovanie je zobrazený na pripojených obr. l až 4. Teplovodný kotol na vykurovanie je pritom zložený z vnútomého dvojplášťa 3 s horným dutým priečnym rebrom 31, ktorý je vybavený mimo svojích vonkajších otvorov z vonkajšej strany izoláciou 5 vo vonkajšom plášti 1. Vnútomý dvojplášť 3 kotla má osadený v spodnej časti prívod 9 studenej vody a v hornej časti výstup 2 ohriatej vody i snímač 13 teploty. Vo vnútomej dolnej časti kotla je pritom umiestnený popolníkový priestor 11 s vonkajšími dolnými dvierkami 10 a reguláciou prívodu vzduchu Výklopné osadenými na vonkajšom plášti 1 Nad popolníkovým priestorom 11 je umiestnený rošt 8 spaľovacej komory 6 s vonkajšími strednými dvierkami 7 a reguláciou ťahu vzduchu pootáčavo osadenými na vonkajšom plášti 1 a vonkajšie horné čistiace dvierka 4 osadené na vonkajšom plášti 1. V homej časti vonkajšieho plášťa 1 je taktiež osadený odvod 12 spalín so škrtiacou klapkou. Za homými čistiacimi dvierkami 4 je v priestore medzi roštom 8, vytvoreným napr. zliatiny a pod.,spaľovacej komory 6 a homým dutým priečnym rebrom 31 vo vnútomom povrchu vnútomého dvojplášťa 3 kotla umiestnený spredu uzatvorený zadný dutý priečny výstupok 32 bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa 3,pričom v priestore medzi roštom 8 spaľovacej komory 6 a zadným dutým priečnym výstupkom 32 je vo vnútomom povrchu vnútomého dvojplášťa 3 kotla umiestnený spredu uzatvorený predný dutý priečny výstupok 33 bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa 3. Vo vnútri spredu uzatvoreného zadného dutého priečneho výstupku 32 je tiežosadený hadovitý rúrkový výmenník 16 napojený na prívod 9 studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla napr. do kanalizácie. Regulátor ťahu 14 je mechanicky, napríklad neznázomenou retiazkou, tiahlom a pod., prepojený s reguláciou prívodu vzduchu na vonkajších výklopných dolných dvierkach 10 kotla.Cez otvorené stredné dvierka 7 sa bežne známym spôsobom na rošte 8 založí v spaľovacej komore 6 oheň na spaľovanie paliva, následne sa stredné dvierka 7 na vonkajšom plášti 1 kotla uzatvoria a známym spôsobom sa nastaví na nich reguláciou správny ťah vzduchu na horeníe i vhodná poloha škrtiacej klapky v odvode 12 spalín. Počas spaľovania paliva v spaľovacej komore 6 pritom gravitačné padá popol zo spaľovaného paliva pod rošt 8 do popolníkoveho priestoru 11 a vznikajúca teplota zo spaľovaného paliva v spaľovacej komore 6 uniká s dymom medzi vnútomým povrchom vnútomého dvojplášťa 3 kotla, okolo predného dutého priečneho výstupku 33, zadného dutého priečneho výstupku 32 a homého dutého priečneho rebra 31 popod homým povrchom vnútomého dvojplášťa 3 kotla do odvodu 12 spalín so škrtiacou klapkou. Počas horenia paliva sa cez otvorené stredné dvierka 7 kotla známym spôsobom na rošt 8 v spaľovacej komore 6 priebežne doplna spaľované palivo za následného ich uzatvárania na vonkajšom plášti 1 kotla po každom doplnení paliva. Pritom sa nepretržite vo vnútomom dvojplášti 3 kotla, v prednom dutom priečnom výstupku 33, zadnom dutom priečnom výstupku 32 a hornom dutom priečnom rebre 31 ohrieva voda z prívodu 9 studenej vody. Ohriata tepla voda potom uniká výstupom 2 V homej časti kotla. Ohrev vody je súčasne priebežne kontrolovaný snímačom teploty 13, automatickým regulátorom ťahu 14, napríklad typu DN 25-50 a pod., a tem-rostatom 15, napr. taktiež typu DN 25-50 a pod. Terrnostat 15 je pritom nastavený na hodnotu vymedzenej bezpečnej teploty vody, napr. ll 0 °C. Do tejto teploty vody automatický regulátor ťahu 14 teplotou vody priebežne automaticky ovláda reguláciu prívodu vzduchu spaľovania na výklopných dolných dvierkach Ill kotla, pričom termostat 15 plní iba pasívnu funkciu. V prípade však dosiahnutia hranice vymedzenej bezpečnej teploty teplej vody nastavenej na termostate 15, napr. ll 0 °C, termostat 15 automaticky uvoľní prívod 9 studenej vody do hadovitého rúrkového výmenníka 16 (pozri obr. 4) osadeného vo vnútri spredu uzatvoreného zadného dutého priečneho výstupku 32 a začne v ňom prúdiť studená voda z prívodu 9 do kanalizácie, čím sa teplota teplej vody v kotle zníži pod jej vymedzenú bezpečnostnú teplotu a tennostat 15 automaticky prívod 9 studenej vody do hadovitého rúrkového výmenníka 16 uzatvorí. V prípade potreby sa uvedená pracovná činnosť tennostatu 15 v kotle opakuje. Po zaplnení popolníkového priestoru 11 popolom sa tento cez otvorene vonkajšie Výklopné dolné dvierka 10 bežne známym spôsobom z kotla odstráni a vonkajšie výklopné dolné dierka 10 sa následne známym spôsobom uzatvoria vo vonkajšom plášti 1 kotla. V prípade potreby čistenia kotla od sadzí sa po odstavení prevádzky kotla na vonkajšom plášti 1 kotla otvoria vonkajšie homé čistiace dvierka 4 a celý takto otvorený jeho Vnútomý priestor sa bežne známym spôsobom, napr. škrabkou a/alebo kefou mechanicky očistí. Následne sa po očistení vonkajšie výklopné dolné dvierka 10 kotla známym spôsobom uzatvoria na jeho vonkajšom plášti 1, čím je kotol opäť pripravený na ďalšiu pracovnú činnosť.Ďalší altematlvny príklad teplovodného kotla na podľa technického riešenia je zobrazený na pripojenom obr. S. Zobrazený teplovodný kotol na vykurovanie je pritom zložený z vnútomého dvojplášťa 3 s homým dutým priečnym rebrom 31, ktorý je vybavený, mimo vonkajších otvorovkotla, z vonkajšej strany izoláciou 5 vo vonkajšom plášti l. Vnútomý dvojplášť 3 kotla je osadený v spodnej časti prívodom 9 studenej vody a v hornej časti výstupom 2 ohriatej vody. Vo vnútomej dolnej časti kotlaje pritom umiestnený popolníkový priestor 11 s vonkajšími dolnými dvierkami 10 a reguláciou prívodu vzduchu výklopne osadenými na vonkajšom plášti 1. Nad popolnlkovým priestorom ll je umiestnený rošt 8 spaľovacej komory 6 s vonkajšími strednými dvierkami 7 a reguláciou ťahu vzduchu pootáčavo osadenými na vonkajšom plášti l a vonkajšie homé čistiace dvierka 4 osadené na vonkajšom plášti 1 i homý odvod 12 spalín so škniacou klapkou. Za homými čistiacimi dvierkami 4 je v priestore medzi roštom 8 spaľovacej komory 6 a homým dutým priečnym rebrom 31 vo vnútomom povrchu vnútorného dvojplášťa 3 kotla umiestnený spredu uzatvorený zadný dutý priečny výstupok 32 bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa 3. Vlastná pracovná činnosť a čistenie takéhoto kotla je pritom zhodná s opisaným predchádzajúcim príkladom s výnimkou nezabezpečovania automatického sledovania vymedzenej bezpečnej teploty teplej vody v kotle terrnostatom, nakoľko v tomto technicky jednoduchšom uskutočnení pracovnú teplotu kotla sleduje vizuálne len jeho obsluha a riadi ju ovplyvňovanim prívodu vzduchu na horenie paliva cez príslušné otvory V dvierkach kotla, prípadne i škrtiacou klapkou v odvode spalín. Opísané a vyobrazenć uskutočnenia nie sú pritom jediným možným riešením podľa technického riešenia, nakoľko miesto vody sa môžu použiť známe ohrievacie zmesi, hadovitý rúrkový výmenník napojený na prívod studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla môže byť umiestnený vo vnútri bud homého dutého priečneho rebra a/alebo uzatvoreného zadného dutého priečneho výstupku a/alebo spredu uzatvoreného predného dutého priečneho výstupku a/alebo môže byt vo vnútri kotla nad jeho spaľovacou komorou umiestnený rúrkový výmenník rôzneho tvaru. Taktiež iné uskutočnenia kotlov podľa technického riešenia nemusia byť vybavené hadovitým alebo iným rúrkovým výmenníkom, ďalej kotly nemusia obsahovať regulátor ťahu prepojený s reguláciou ťahu vzduchu spaľovania na vonkajších výklopných dolných dvierkach kotla a podobne.Teplovodný kotol podľa technického riešenia je vhodný najmä na vykurovanie rodinných domov a iných objektov s požiadavkami na maximálny tepelný výkon l 0 až 300 kW.l. Teplovodný kotol na vykurovanie, zložený z vnútorného dvojplášťa s homým dutým priečnym rebrom, ktorý je vybavený, mimo vonkajších otvorov kotla, z vonkajšej strany izoláciou vo vonkajšom plášti a ktorý má osadený v spodnej časti prívod studenej vody a v hornej časti výstup ohriatej vody i snímač teploty, pričom vo vnútomej dolnej časti kotlaje umiestnený popolníkový priestor s vonkajšími dolnými dvierkami a reguláciou prívodu vzduchu Výklopné osadenými na vonkajšom plášti, nad ktorým je umiestnený rošt spaľovacej komory s vonkajšími strednými dvierkami a reguláciou ťahu vzduchu pootáčavo osadenými na vonkajšom plášti a vonkajšie home čistiace dvierka osadené na vonkajšom plášti í homý odvod spalín so škrtiacou klapkou, vyznačujúci sa tým, žezahornými čistiacimi dvierkami (4) je v priestore medzi roštom (8)spaľovacej komory (6) a homým dutým priečnym rebrom(3 l) vo vnútomom povrchu vnútomého dvojplášťa (3) kotla umiestnený spredu uzatvorený zadný dutý priečny výstupok (32) bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa (3).2. Teplovodný kotol na vykurovanie podľa nároku l,vyznačujúci sa tým, žezahomýmičistiacimi dvierkami (4) je v priestore medzi roštom (8) spaľovacej komory (6) a zadným dutým priečnym výstupkom (32) vo vnútomom povrchu vnútorného dvojplášťa (3) kotla umiestnený spredu uzatvorený predný dutý priečny výstupok(33) bočné prepojený s vnútrom vnútomého dvojplášťa (3).3. Teplovodný kotol na vykurovanie podľa nároku l alebo 2, vyznačujúci sa tým, ževovnútri homého dutého priečneho rebra (3 l) je osadený hadovitý rúrkový výmenník (16) napojený na prívod (9) studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla.4. Teplovodný kotol na vykurovanie podľa nároku l až 3, vyznačujúci sa tým, ževovnútrispredu uzatvoreného zadného dutého priečneho výstupku (32) je osadený hadovitý rúrkový výmenník (16) napojený na prívod (9) studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla.5. Teplovodný kotol na vykurovanie podľa nároku l až 4, vyznačujúci sa tým, ževovnútrispredu uzatvoreného predného dutého priečneho výstupku (33) je osadený hadovitý rúrkový výmenník (16) napojený na prívod (9) studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla.6. Teplovodný kotol na vykurovanie podľa nároku l až 5, vyznačujúci sa tým, ževovnútrikotla je nad spaľovacou komorou (6) osadený rúrkový výmenník napojený na prívod (9) studenej vody s vonkajším vývodom ohriatej vody z kotla.7. Teplovodný kotol na vykurovanie podľa nároku l až 6, vyznačujúci sa tým, žeregulátorťahu(14) je prepojený s reguláciou prívodu vzduchu na vonkajších výklopných dolných dvierkach (10) kotla.

MPK / Značky

MPK: F24H 1/16

Značky: vykurovanie, kotol, teplovodný

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-u3643-teplovodny-kotol-na-vykurovanie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Teplovodný kotol na vykurovanie</a>

Podobne patenty