CS217302B1 - Teplovodní kotel s topeništěm pro dokonalé spalování tuhých paliv - Google Patents

Abstract

Vynález řeží teplovodní kotel pro dokonalé spalování tuhých paliv jako uhlí a dřeva. '5 Podstata teplovodního kotle podle vynálezu spočívá v tom, že v horní části tělesa kotle je uložen alespoň jeden plamenec, ve kterém je suvně uložena spirálo- / vě točená přepážka, přičemž plamenec l ústí svou přední čáeti do spalinové komory uzavřené čisticími dvířky a svou zádní částí je vyveden do prostoru kouřovo- β \ du.Pod prostorem, ve kterém je umístěn \ alespoň jeden plamenec, je vytvořen spa- í í \ linový kanál vyložený Samotovými deskami. 4 Pod spalinovým kanálem je umístěna přepážka topeniětě rozdělující vnitřní část tě- " lesa kotle na prostor pro palivo a na do- 1... hořívací prostor. Přepážka topeniště je & zakončena ve své 3podní části žebrovaným / roštěm a vložkou sekundéru. Vynález se týká oboru kotlů menších výkonů.

Description

Vynález se týká teplovodního kotle s topeništěm pro dokonalé spalování tuhých paliv, který avou konstrukcí podstatně zlepšuje podmínky spalování tuhých paliv, jakými jeou uhlí a dřevo.

Dosud známé kotle pracují na systému odhořívání a konvekční plocha s dohořívacím prostorem je oddělena přepážkou od násypky. U těchto kotlů je primární vzduch veden pod rošt a sekundární vzduch je veden buď např. za litinovou desku, nebo za přepážku před dohořívacím prostorem trubkou. Při hoření, zvláště při sníženém výkonu, je omezen přístup primárního vzduchu pod rošt. V tomto případě pak dochází k tomu, že palivo je okysličováno v omezené nízké vrstvě na roětu a podél odhořívací přepážky se neustále na rošt posouvá čerstvé neokysličené a nespálené palivo. Těžké frakce plynů, které se na nové vrstvě násypné hranice odplyňují, zvyšují obsah kysličníku uhelnatého ve spalinách, snižují účinnost a značně zamořují ovzduší. K tomuto procesu dochází též v tom případěm kdy začne klesat výkon kotle a je nutné proroštování a čerstvá palivo 3e sesype do topeniště.

Nevýhodou uvedených kotlů je také nízká životnost. Kotle mají konvekční plochy uspořádané ve svislé poloze (kanálky, trubky). Příčina nízké životnosti je v tom, že při každém zátopu se sráží kondenzáty hlavně na spodní části teplosměnných ploch, kapou do prostoru vratné komory a postupně se zase odpařují a mísí s palinami s kysličníkem siřitým SO^ a způsobují silnoů korozi na spodní části tělesa kotle.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje teplovodní kotel s topeništěm pro dokonalé spalování tuhých paliv, jako uhlí a dřeva, tvořený tělesem kotle opatřeným násypnými dvířky a kouřovodem podle vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že v horní části tělesa kotle je uložen alespoň jeden plamenec, ve kterém je suvně uložena spirálově točená přepážka. Plamenec ústí svou přední částí do spalinové komory uzavřené čisticími dvířky a svou zadní částí je vyveden do prostoru kouřovodu. Pod prostorem, ve kterém je umístěn alespoň jeden plamenec, je vytvořen spalinový kanál vyložený šamotovými deskami, kde spodní část spalinového kanálu dosedá na přepážku topeniště rozdělující vnitřní část tělesa kotle na prostor pro palivo a na dohořívací prostor. Pro palivo je uzavřen v horní části násypnými dvířky. Přepážka topeniště je ve své spodní části zakončena žebrovaným roštem a vložkou sekundářů, na kterou dosedá krycí plech, který je vyveden z pod dolní části přepážky topeniště. V dolní části tělesa kotle se šikmo od vodorovného roštu zvedá chlazené stěna, na níž je umístěna šamotová tvarovka opatřená osazením, která spolu s chladicí mezistěnou a vložkou sekundářů vytváří difuzor.

Další podstata spočívá v tom, že spalinový kanál svou spodní zadní čáatí dosedá na trubku umístěnou v dohořívacím prostoru. Přední částí přecházející ve spalinovou komoru, která je ve své spodní části zakončena šamotovou tvarovkou, zasahuje až k rámečku a svou horní částí doléhá spalinový kanál na prostor s alespoň jedním p¹ «mannem.

217 302

Další podstatou je to, že vložka sekundéru obklopuje přívod sekundárního vzduchu, svou zadní stěnou odděluje přívod sekundárního vzduchu a přívod pomocného primárního vzduchu. Ve svá přední stěně, obrácené k dohořívacímu prostoru, je vložka sekundéru opatřena alespoň jedním otvorem a svou spodní částí dosedá na chladicí mezistěnu.

Další podstata spočívá v tom, že žebrovaný rošt svou horní částí zasahuje těsně pod přepážku topeniště a svou spodní částí přechází v žebro zasahující pod chladicí mezistěnu. V místě, před chladicí mezistěnou je žebrovaný rošt opatřen výstupními otvory pomocného primárního vzduchu.

Hlsimí předností teplovodního kotle podle vynálezu je konvekční plocha, kterou tvoří alespoň jeden plamenec, rozdělený po celá délce spirálově točenou přepážkou a spalinový kanál. Spaliny proudí vodorovným spalinovým kanálem, který značně prodlužuje velký dohořívací prostor. Spaliny jsou dále vedeny plamencem, kde spirálově točená přepážka udává spalinám turbulenci, a tím zvyšuje měrný výkon kotle.

Tím, že na spodní části přepážky topeniště, na straně spalinového prostoru, je přiváděn pomocný primární vzduch žebrovaným roštem, který je s primárním vzduchem přiváděným pod rošty, vytvoří se ucelená žhavá vrstva paliva. Touto vrstvou musí projít veškeré těžké plyny, které se redukují a po nasycení sekundárním vzduchem, který je přiváděn za přepážku topeniště z vložky sekundéru za hranou difuzoru, dochází ve velkém dohořívacím prostoru k dokonalému vyhoření.

Další předností teplovodního je, že v něm nedochází prakticky k tvoření kondenzátu a jeho stékání po teplosměnných plochách. Dokonalým spalováním paliva se zvyšuje účinnost a značně se snižuje zamořování ovzduší.

Na výkresech je znázorněn příklad provedení teplovodního kotle s topeništěm na dokonalé spalování tuhých paliv podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje celkový bokorysný pohled na kotel v řezu, obr. 2 znázorňuje detailní pohled na přívody sekundárního vzduchu spolu s rošty z obr. 1.

Teplovodní kotel s topeništěm pro dokonalé spalování paliv podle vynálezu je tvořen podle obr. 1 tělesem 1 hranolového tvaru, u něhož čisticí dvířka 16 a násypná dvířka 15 vystupují před obrys kotle.

V horní části je těleso 1 kotle opatřeno vrchní kapotáží 33 s izolací. Do téuo horní části je zaústěno výstupní hrdlo napájecí vody, je zde i sběrná komora napájecí vody.

Pod vrchní kapotáží 33 je v horní části tělesa 1 kotle uložen alespoň jeden plamenec 13. Počet plamenců 13 se může regulovat podle velikosti kotle, resp. podle jeho měrného výko nu. V plamenci 13 je suvně uložena spirálově točená přepážka 11. kterou tvoří např.plech stočený do pozvolné šroúbovice. Spirálově točená přepážka 11 těsně doléhá na vnitřní stěny plamence 13 a může být opatřena vyjímacím otvorem nebo prvkem pro je ji uchopení.

Plamenec 13 svou. přední částí ústí do spalinové komory 21 uzavřené čisticími dvířky 16 a zadní části do prostoru kouřovodu 9. Pod prostorem ve kterém je uložen aleapoň jeden plamenec 13 je vytvořen spalinový kanál 22 vyložený, resp. tvořený šamotovými deskami 18.

217 302

Spalinový kanál 22 svou spodní části spočívá na přepážce 6 topeniště, která je v zadní částí, tj. v dohořívacím prostoru 24 opřena o trubku 12.. Spalinový kanál 22. je uložen ve vodorovné poloze a svou přední částí ústí do spalinová komory 21, která je ve spodní části zakončena šamotovou tvarovkou 20. Horní čáet apalinového kanálu 2£ doléhá na prostor, ve kterém je uložen alespoň jeden plamenec 13. šamotová tvarovka 20 je uložena šikmo a zasahuje až k rámečku 17.

Přepážka 6 topeniště rozděluje vnitřní prostor tělesa 1 kotle na prostor 2J pro palivo a na dohořívací prostor 2_4. Ve své spodní části přepážka χ topeniště je zakončena žebrovaným roštem 4, za kterým je uložen přívod 27 pomocného primárního vzduchu a vložkou 8, která obklopuje přívod 26 sekundárního vzduchu. Na spodní části přepážky 6 topeniště je uchycen krycí plech 30, který doléhá na horní část vložky 8 sekundéru.

Vložka 8 sekundéru, viz obr. 2, svou zadní stěnou 31 odděluje přívod 26 sekundárního vzduchu od přívodu 27 pomocného primárního vzduchu. V přední stěně vložky 8 sekundéru, která je na straně dohořívacího prostoru 24. je v její dolní části vytvořen alespoň jeden otvor 28 pro přivádění sekundárního vzduchu A. Vložka 8 sekundéru svou spodní částí dosedá na chladicí mezistěnu 10.

Žebrovaný rošt £ ve avé horní části zasahuje pod přepážku 6 topeniště. V této své horní části může být žebrovaný rošt £ opatřen horním žebrem zasahujícím výrazněji pod přepážku 6 topeniště. Ve avé spodní části žebrovaný rošt J přechází v žebro 12, které zasahuje pod dolní čáat chlazené mezistěny 10. Nad žebrem 32 je žebrovaný rošt _4 zesílen a opatřen přívodními otvory 29 pomocného primárního vzduchu C. Tyto přívodní otvory 29 jaou umístěny ve stejné výšce jako meziatěna 10, proti které jsou vytvořeny.

V dolní části tělesa 1 kotle ae šikmo od vodovodného roštu J zvedá chlazená stěna, na níž je umístěna šamotová tvarovka 12, která je opatřena osazením 112. Tato šamotová tvarovka 12 je umístěna proti chladicí meziatěně 10 a vložce 8 sekundéru a spolu a nimi vytváří difuzor 25.

Na přední straně tělesa 1 kotle jsou čisticí dvířka 16 a násypná dvířka 15 umístěna tak, že vystupují šikmo od vrchní kapotáže JJ. Mezi čisticími dvířky 16 a násypnými dvířky 15 je umístěn rámeček 17. Nejvyšší bod odklonu násypných a čisticích dvířek 15 a 16 je pod dolní částí násypných dvířek 15. kde je současně nejvyšší bod odklonu násypky která následně šikmo ustupuje až k popelníkovým dvířkům 14. Je možné i takové provedení, kdy čisticí dvířka 16 nejsou odkloněna a odkloněna jaou pouze násypná dvířka 15. Nejvyšší bod odklonu je opět pod dolní Částí čisticích dvířek 15. kde je i nejvyšší bod odklonu násypky £.

Násypka 2 je z vnitřní strany opatřena skluzem, který zasahuje nad šamotovou výplň. Skluz má výhodně stejný sklon jako svislý rošt 2, který je v podstatě jeho pokračováním.

Na zadní straně tělesa 1 kotle js v jeho spodní části umístěna dusivka χ spojená prostřednictvím ovládacího prvku např. řetězu a tsrmoetatsm 34.

217 302

Po nasypání paliva násypnými dvířky 15 do prostoru 23 pro palivo a po jeho zapálení palivo klesá na roáty 2.» J. Z pod roštů 2, 2 se přivádí primární vzduch B. Vložkou 8 se přivádí- sekundární vzduch A a přívodními otvory 29 žebrovaného roštu 2 se přivádí pomocný primární vzduch £.

Palivo se spaluje plynule vlivem dostatečného redukčního pásma, která není narušeno ani při odpopelňování. Netvoří se tak těžké frakce plynů ani nedochází ke tvoření konden* zátu a jeho stékání po teploeměnných plochách.

V dohořívacím prostoru 24 dochází k úplnému spálení zplodin. Spodní část spalinového kanálu 22 opírající se o trubku 19 tvoří překážku spalinám, prodlouží se tím jejich vstup do samotného spalinového kanálu 22. který ještě prodlužuje dohořívací prostor. Ve spalinové komoře 21 se spaliny otáčejí a vstupují do plamence 13. spirálově točená přepážka 11 udává turbulenci, se kterou vstupují do prostoru kouřovodu £.Spirálově točená přepážka 11 takto přispívá k vysokému přestupu tepla a zvyšuje měrný výkon. Teplovodní kotel podle vynálezu je možno využít pro vytápění menších objektů, zejména je pro své výhody vhodný k ekonomickému vytápění rodinných domků. Teplovodní kotel může být vyrá běn podle potřeby v celé škále výkonů od 10 do 50 O.

Claims (4)

1. pSedmét vynálezu

   1. Teplovodní kotel s topeništěm pro dokonalé spalování tuhých paliv jako uhlí a dřeva tvořený tělesem kotle opatřeným násypnými dvířky a kouřovodem, vyznačený tím, že v horní části tělesa (1) kotle je umístěn alespoň jeden plamenec (13), ve kterém je suvně uložena spirálově točená přepážka (11), přičemž plamenec (13) ústí svou přední částí do spali' nové komory (21) uzavřené čisticími dvířky (16) a svou zadní částí je vyveden do prostoru kouřovodu (9), pod prostorem, ve kterém je umístěn alespoň jeden plamenec (13) je vytvořen spalinový kanál (22) vyložený šamotovými deskami (18), kde spodní část spalinového kanálu (22) dosedá na přepážku (6) topeniště rozdělující vnitřní část tělesa (1) kotle na prostor (23) pro palivo a na dohořívací prostor (24) přičemž prostor (23) pro palivo je uzavřen v horní části násypnými dvířky (16), ve spodní části je přepážka (6) zakončena žebrovaným roštem (4) a vložkou (8) sekundéru, na kterou dosedá krycí plech (30), který je vyveden z pod dolní části přepážky (6) topeniště, v dolní části tělesa (1) kotle se šikmo od vodorovného roštu (3) zvedá chlazené stěna, na níž je umístěna šamotová tvarovka (12) opatřená osazením (112), která spolu s chladicí mezistěnou (10) a vložkou (8) sekundéru vytváří difuzor (25).
2. 2. Teplovodní kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že spalinový kanál (22) svou spodní zadní částí dosedá na trubku (19) umístěnou v dohořívacím prostoru (24), přední částí přecházející ve spalinovou komoru (21), která je ve své spodní části zakončena šamotovou tvarovkou (20) zasahuje až k rámečku (17) a svou horní částí doléhá na prostor s alespoň jedním plamencem (13).

   217 302
3. 3. Teplovodní kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že vložka (8) obklopuje přívod (26) sekundárního vzduchu svou zadní stánou (31) odděluje přívod (26) sekundárního vzduchu a přívod (27) pomocného primárního vzduchu, ve svá přední stáné obrácená k dohořívaoímu prostoru (24) je opatřena alespoň jedním otvorem (28) a SVOU spodní částí dosedá na chladicí mezistěnu (10).
4. 4. Teplovodní kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že žebrovaný rošt (4) svou horní částí zasahuje těsná pod přepážku (6) topeniště a svou spodní částí přechází v žebro (32) zasahující pod chladící mezistěnu (10) přičemž v místě před chladící meziatěnou (10) je žebrovaný rošt (4) opatřen výstupními otvory (29) pomocného primárního vzduchu (C).