CS217790B1 - Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu - Google Patents

Abstract

Vynález řeší teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního* 1 odpadů, kterým se rozumí ctípad vznikající při kácení stromů a při zpracování, popřípadě obrábění dřeva. Podstata teplovodního kotle se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu spočívá v tem, že je tvořen tělesem obklopeným vnějším pláštěm, uvnitř kterého je uložena vložka, která je v dolní části přecházející v chlazenou vložku. Do vložky je zasunuta násypka, která je ve své horní Části uzavřená víkem. Pod dolní částí násypky je uspořádáno topeniště, které je obklopené spalovacím prstencem umístěným uvnitř chlazené vložky. Pod spalovacím prstencem je uložen rošt obklopený sekundární vložkou. Mezi vnějším pláštěm a vložkou je vytvořen spalinový kanál, který je v horní části uzavřený závěrným víkem. Mezi vložkou a násypkou je uspořádán přívod primárního' vzduchu, který je v horní části uzavřen uzávěry primárního vzduchu. Vynález se týká oboru kotlů menších výkonů.

Description

Vynález se týká teplovodního kotle se středovou násypkou na spaldvání dřeva a dřevního odpadu.

Dosud známé kotle pracují na systému odhořívání a konvekční plocha s dohořívacím prostorem je oddělena přepážkou od násypky. Tyto kotle spalují zejména uhlí a vzduch je u nich přiváděn pod rošt. Účinnost těchto kotlů je zaručována pouze na určitý druh uhlí. U ostatních druhů uhlí se účinnost nezaručuje.

Žádný dosud známý druh kotle nedovoluje spaloivat s účinností srovnatelnou pro spalování určitého druhu uhlí dřevní odpad, tj. odpad vznikající při kácení stromů a obrábění dřeva ani dřevo kusové. _s

Většina kotlů nedovoluje ani spalovat roz- . měrnější kusy paliva, zejména je-li tímto] palivem dřevo, neboť tyto kdtle mají úzkou £ násypku, kterou tyto rozměrnější kusy ne-T mohou propadnouti do ohniště. Dochází též] k příčení větších kusů paliva v násypce aj je nutno tyto kusy srážet dolů do prosthruj ohniště.

Dosuď vyráběné kotle umožňující spalová-i ní dřeva nemají na spalování dřeiva stano-l vénou účinnost, neboť topení dřevem je vl těchto kotlích pouze přechodnou záležitdstíJ tj. zejména v době přechodu mezi zimní se-| zónou a dobou, kdy není třeba topit na pl-| ný výkon a topí se pouze kratší dobu. Tutol skutečnost nemění ani úpravy roštů umož-j ňující spalování dřeva. Upravené rošty sel vkládají většinou nad stávající rošty a mají¹ umožňovat spalování dřeva. Tato všechna opatření jsou spíše nouzová a spalování dřeva v takto upravených kotlech není ekonomické.

Co se týče spalování dřevního odpadu, tj. odpadu vznikajícího při kácení a obrábění dřeva, tento dosavadní typy kotlů spalovat nedovolují. V dosavadních typech kotlů by bylo velmi obtížné přikládání tohoto druhu paliva, neboť násypka nedovoluje přiložení většího množství paliva, navíc například piliny by propadávaly do popelníkové Části kotle a jejich spalování by nebylo plynulé.

Spalování pilin a hoblin dříve umožňovala válcová topidla s plechovým pláštěm, do kterých se zasunula násypka s udusaným palivem.

U tohoto druhu spalování bylo nutné pěchování později spalovaného paliva, což bylou zdlouhavé a manipulace s plnou násypkou byla obtížná. Tento druh topidel neměl roštový mechanismus a do jednou zapálené náplně se nedalo již přikládat další palivo. Náplň v násypce vydržela pouze několik hodin a potom· bylo nutno násypku vyjmout a nahradit ji nově naplněnou. Tento druh topidel nemohl spalovat jiný druh paliva, a proto jeho použití bylo pouze nouzové.

Jak z výše uvedeného vyplývá, není dosud znám žádný druh kotle, který by ekonomicky a se zaručenou účinností umožňoval spalování kusového dřeva, tj. i ve větších kusech — špalcích, spalování dřevního odpadu, například pilin a hoblin, šišek, kůry a slabších kusů dřeva, které by nebylo nutno dělit na malé části.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kotel je tvořen tělesem obklopeným vnějším pláštěm, uvnitř kterého je uložena vložka. Tato vložka je v dolní části opatřena chlazenou vložkou, do které je zasunuta násypka, která je ve své horní části uzavřena víkem. Pod dolní částí násypky je uspořádáno topeniště obklopené spalovacím prstencem, který je umístěn uvnitř chlazené vložky. Pod spalovacím prstencem je uložen rošt obklopený sekundární vložkou. Mezi vnějším pláštěm a vložkou je vytvořen spalinový kanál, který je v horní části uzavřený závěrným víkem. Mezi vložkou a násypkou je uspořádán přívod primárního vzduchu, který je v horní části uzavřený uzávěry primárního vzduchu.

Je výhodné, když vnější plášť obklopující těleso kotle, vložka a násypka mají tvar válce.

Podstata spočívá též v tom, že mezi spalovacím prstencem, jehož vnitřní obvod se směrem vzhůru rozšiřuje a chlazenOu vložkou je vytvořena vzduchová mezera, j Podstatné je též to, že v dolní části násypky jsou vytvořeny otvory pro přívod primárního vzduchu.

í Další podstata spočívá v tom, že sekundární vložka svou horní částí zasahuje pod spalovací prstenec a její spodní část vytváří lůžko pro rošt. Horní část sekundární vložky je na svém vnitřním obvodě opatřena žebry, mezi nimiž jsou vytvořeny kanálky pro přívod sekundárního vzduchu.

Podstata spočívá též v tom, že mezi vnějším pláštěm a sekundární vložkou je vytvořen kanál pro přívod sekundárního vzduchu, který je vyústěn svou dolní částí do regulátoru sekundárního vzduchu umístěného na vnějším obvodu vnějšího pláště.' Svou horní částí je kanál pro přívod sekundárního vzduchů vyveden do kanálku vytvořeného mezi žebry.

Další podstata spočívá v tom, že horní část spalovacího prstence'je opatřena věncem, který má na svém vnitřním obvodě vytvořena žebra, přičemž do horní části věnce je zaústěn přívod primárního vzduchu.

Podstata spočívá též v tOm, že rošt má tvar kužele, jehož spodní část je opatřena hřídelem, který je vyústěn pod dno popelníkového prostoru, a je opatřen ovládacím mechanismem·.

Hlavní předností teplovodního kotle podle vynálezu je, že spalování probíhá za vysokých teplot a s částečnou funkcí generátorového zplynování. Sekundární vzduch, který je přiváděn ze sekundární viložky a předehřátý primární vzduch, který je přiváděn zpod násypky a otvorů v ní vytvořených, vytváří spolu trvalé redukční pásmo zaru217790 „ čwjící dokonalé spalování a trvalý výkon · bez zásahu obsluhy. - ///-.--- //·//:/

Svým, konstrukčním řešením teplovodní kotel podle, vynálezu umožňuje spalování odpadových dřevních, surovin; jako slabších větví, kůry, šišek apod. Kusové dřevo není nutno dělit na malé části, neboť mohutná násypka dovoluje vkládání i celých polen apod. Kromě odpadů vznikajících při kácení stromů teplovodní kotel umožňuje spalování pilin,/hoblin, tj;:;. odpadů/ vznikajících při obrábění dřeva. Ekonomicky· ·/ je možno spalovat též hořlavě odpadky z domácnosti. Kromě uvedeného kotel umožňuje též spalování briket.

Konstrukce umožňuje teplovodnímu kotli podle vynálezu při spalování dřeva a dřevního odpadu účinnost 80 %.

Tímto řešením teplovodního kotle se umožní využití odpadů dřevní hmoty, jež v současné době využívány''nejsou. Toto využití přichází 'v úvahu zejména ha venkově a v rekreačních objektech, kde jsou pro tento druh paliva a jeho použití nejlepší podmínky. Dřevní odpad se stane pří použití koťle podlé vynálezu lákavým pálivém Ϊ· co se týče 'ekonomiky spáldváňí, neboť nahradí drahá paliva, jakými jsou uhlí, nafta, topné oleje a plyn. /'--

Svou mohutnou násypkou teplovodní kotel odstraní nejpracnější operaci při úpravě dřeva a jeho odpadů, á to je jeho dělení na příslušné kusý. Ušetří setím nejen fyzická námaha s touto prací spojená, ale i čáš na tuto práci věnovaný. ' * '

Jak z',‘výše uvedeného vyplývá, použití' tep- ·' lovodního kotle podlé vynálezu pomůže éko-, nociky ..využít désud jediné fošilní- páliivo, které si v současné době člověk umí sám obnovovat.

Na výkresech je znázorněn'příklad přó.ýe-^: · deňí teplovcdního k0fié^: se ‘ středovou' bé-sypkou na' spalování dřeúa-aídřěýního-ódpá-ť' du podle-. vytíálěžů;'“kdé- óbt. UU znázorňuje;/ schématicky. celkový .póhlěď ž boků v řezu a obr. 2 ŽnážOŤňujěépóhied nať topehišfě Wi zvětšeném měřítku opět v řezů'.

Jak jé/z obr? T zřejmě,' tep/toVoito-f/Rotěl ser Středovou násypkou -^:ná 'áp’áldv'á^;nf dřeva a dřevního: odpadu jé tvořen tělesem I, které jě' zívnějši Části 'obkiópěhotvůěj&íiti /pláštěm', 2·.-.Uvnitř: vnějšíhň píástě ^ ýé /uložena vložka 3, která ve své, spodní části-přechází v chlažěhou ^:vložku' Sl Ďó¹ vložky' 3 /jě Žasů-é nuta násypka 4, kterou shora uzavírá víko 6. Pod dolní částí násypky 4 je uspořádáno .. topeniště obklopené spalovacím prstoncem8, který je situován uvnitř chlazené vložky

5. pod spalovacím prstencem· 8 je v dolní části tělesa 1 kotle uložen rošt 7.

Mezi vnějším pláštěm 2 a vložkou 3 je vytvořen spalinový kanál 15 ukončený v horní části závěrným víkem 9. Mezi vložkou 3 a násypkou 4 je uspořádán přívod 10 primárního vzduchu, který je ve své horní části uzavřen uzávěrem 11 primárního vzduchu.

Vnější plášť 2 je z vnitřní strany opatřen ?

tepelnou izolací, která obklopuje vodní prostory kotle. Těleso 1 kotle má do své horní části zaústěn kouřovod 14 napojený na spalinový kanál 15. Ve své dolní části je těleso 1 kotle opatřeno hrdlem· pro vodu. . Uvnitř tělesa 1 kotle, v jeho spodní části je uspořádán popelníkový prostor 26 zpředu uzavřený, popelníkovými dvířky 12.

Nad popelníkovým prostorem. 26 je uložen rošt 7, který je obklopen sekundární vložkou 13, jejíž vnitřní obvcd.se Směrem vzhůru rozšiřuje.

Podle konkrétního příkladu provedení mají vnější plášť 2 obklopující těleso 1 kotle, vložka 3 a násypka 4 tvar válce·. Je možno však vyrábět kotel i v provedení hranatém, vše podle možností výrobce.

Mezi spalovacím prstencem 8, jehož vnitřní obvod se směrem vzhůru rozšiřuje a chlazenou vložkou 5 je vytvořena vzduchová mezera 17.

Spalovací prsténec 8 je pokračováním vložky 3, tvoří tedy s vložkou 3 jedno těleso. Je možné i Jiné provedení, při; kterém je; spalovací' prstenec 8 vytvořen jako samostatné těleso.

Nad spalovací prstenec 8 zasahuje svou dolní Částí násypka 4, která je ve své dolní části opatřena otvory 18 pro přívod primárního vzduchu.; i :

Pod spalovacím prstencem 8 je umístěná sekundární vložka 13, jejíž spodní část vytvářílůžko pro rošt 7. Horní část sekundární vložky 13 je na svém vnitřním obvodě opatřena žebry 19 (obr. 2). Mezi jednotlivými žebry 19 jsou vytvořeny kanálky 20 pro přívod sekundárního vzduchu B. Mezi sekundární; vložkou 13 a vnějším pláštěm 2 jg vytvořen kanál 16 pro přívod sekundárního vzduchu B. Tento kanálůstí svou dolní, částí 'do regulátoru 21 sekundárního vzduchů,- který je umístěn - na vnějším obvoduvnějšího· pláště 2. ; ,

V;,horní. části tělesa 1 kotle je umístěna přepážka 27 prodlužující cestu spalinám C.

Horní část spalovacího¹ prstence· 8 je opa-; třena, věncem 23,-který má na svém vnitřním obvodě vytvořena žebra 24. Do horní části věnce je zaústěn' přívod 10 primárního vzduchu. ' -v.· /; , ' / ../

Vo spodní části tělesa 1 kotle je uložen rošt 7, ohkilopený sekundární vlpžk ou 13. Rošt 7 má tvar kužele, jehož spodní část je opatřena hřídelem 25, který je vyústěn pod dno popelníkového prostoru 26. Hřídel 25 je opatřen ovládacím mechanismem, který však není na výkresech znázorněn.

Palivo se nasype do' násypky 4, kterou po zapálení klesá na spalovací prstenec 8. Po zapálení se přivádí přívodem· 10 primární vzduch A. Primární vzduch A se přivádí do horní části spalovacího prstence 8, do věnce 23 mezi žebra 24. Primární vzduch A se přivádí po celém Obvodu dolní části násypky 4 a jeho množství se reguluje uzávěrem 11.

Primární· vzduch A není přiváděn pouze zpod dolní části násypky 4, tj. ve formě prstence, ale je přiváděn i otvory 18 pro přívod primárního! vzduchu, vytvořenými v dolní části násypky 4. Těmito otvory 18 je primární vzduch A přiváděn i dovnitř násypky 4 a jelikož je přívod 10 primárního vzduchů umístěn mezi násypkou 4 a vložkou 3 je primární vzduch A ohříván. Sekundární vzduch B přiváděný z vložky 13 je prostřednictvím spalinového kanálu 15 rovněž předehříván a spolu s primárním vzduchem A vytváří trvalé redukční pásmo zaručující dokonalé spalování a trvalý výkon bez zásahu obsluhy. Hlavní výhodou toho, že sekundární vzduch B je předehříván je, že neochlazuje špaliny. Spalování proto probíhá za vysokých teplot s částečnou funkcí generátorového spalování.

Spaliny C jsou vedeny spalindvým kanálem 15 až k přepážce 27, která prodlužuje jejich cestu a mohou tak více svého tepla odevzdat jak vložce 3, tak vodním prostorům kotle. Od přepážky 27 jsou spaliny C odváděny do kouřovodu 14 a odtud do komína.

Teplovodní kotel podle vynálezu je možno využít pro vytápění zejména rodinných domků. Řešení umožňuje vyrábět kotle o výkonech 10 až 50 kW, avšak je možno vyrábět kotle i o výkonech nad 50 kW.

Claims (8)

1. PREDMET

   1. Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního Odpadu tvořený tělesem, které obklopuje vnější plášť, vyznačující se tím, že uvnitř pláště (2) je uložena, vložka (3), v dolní části přecházející v chlazenou vložku (5), do které je zasunuta násypka (4) ve své horní části uzavřená víkem (6), pod dolní částí násypky (4) je uspořádáno topeniště obklopené spalovacím prstencem (8) umístěným uvnitř chlazené vložky (5), pod spalovacím prstencem (8) je uložen rošt (7) obklopený sekundární vložkou (13), přičemž mezi vnějším pláštěm (2) a vložkou (3) je vytvořen spalinový kanál (15) v ho'rní části uzavřený závěrným víkem (9) a mezi Vložkou (3) a násypkou (4) je uspořádán přívod (10) primárního vzduchu v horní části uzavřený uzávěrem (11) primárního vzduchu.
2. 2. Teplovodní kotel se středovou násypkou ria spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodu 1, vyznačený tím, Že vnější plášť (2) obklopující těleso (1) kotle, vložka (3) a násypka (4) mají tvar válce.
3. 3. Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodu 1, vyznačený tím, že mezi spalovacím prstencem (8), jehož vnitřní obvod se směrem vzhůru rozšiřuje a chlazenou vložkou (5) je vytvořena vzduchová mezera (17).
4. 4. Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodu 1, vyznačený tím, že v dolní části násypky (4) jsou vytvořeny otvory (18) pro přívod primárního vzduchu.
5. 5. Teplovodní kotel se středovou násypvynalezu kou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodu 1, vyznačený tím, Že sekundární vložka 113) svou horní částí zasahuje pod spalovací prstenec (8) a její spodní část vytváří lůžko pro rošt (7), přičemž horní část sekundární vložky (13) je na svém vnitřním obvodě opatřena žebry (19), mezi nimiž jsou vytvořeny kanálky (20) pro přívod sekundárního vzduchu.
6. 6. Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodů 1 a 5, vyznačený tím, že mezi vnějším pláštěm (2) a sekundární vložkou (13) je vytvořen kanál (16) pro přívod sekundárního vzduchu ústící dolní částí do regulátoru (21) sekundárního vzduchu umístěného na vnějším obvodu vnějšího pláště (2) a horní částí je kanál (16) pro přívod sekundárního vzduchu vyveden do kanálku (22).
7. 7. Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodů 1 a 3, vyznačený tím, že horní část spalovacího prstence (8) je opatřena věncem (23), který má ria svém vnitřním obvodě vytvořena žebra (24), přičemž do horní části věnce (23) je zaústěn přívod (10) primárního vzduchu.
8. 8. Teplovodní kotel se středovou násypkou na spalování dřeva a dřevního odpadu podle bodů 1 a 5, vyznačený tím, že rošt (7) má tvar kužele, jehož spodní část je opatřena hřídelem (25) ústícím pod dno popelníkového prostoru (26), přičemž hřídel (25) je opatřen ovládacím mechanismem.