CS246715B1 - Teplovodní kotel pro spalování tuhých paliv - Google Patents

Description

24671S

Vynález se týká teplovodního kotle prospalování tuhých paliv. Je tvořen tělesemkotle, které je v horní části opatřeno čis-ticími a násypnými dvířky, prostorem propalivo a ve spodní části popelníkovým pros-torem uzavřeným popelníkovými dvířky.Tento teplovodní kotel svou konstrukcí pod-statně zlepšuje podmínky spalování tuhýchpaliv.

Dosud známé kotle pracují na systémudohořívání a konvekční plocha s dohoří-vacím prostorem je oddělena přepážkou odnásypky. U těchto kotlů je primární vzduchveden pod rošt a sekundární vzduch je ve-den buď např. za litinovou desku, nebo zapřepážku před dohořívacím prostorem trub-kou. Při hoření, zvláště při sníženém vý-konu je omezen přístup primárního vzdu-chu pod rošt. V tomto případě pak dochází k tomu, žepalivo je okysličováno v omezené nízkévrstvě na roštu a podél dohořívací přepáž-ky se neustále na rošt posouvá čerstvé ne-okysličené a nespálené palivo. Je zde nutnéproto časté proroštování. Nevýhodou těchtokotlů je nízká životnost spočívající v tom,že při každém zátopu se sráží kondenzátyhlavně na spodní části teplosměnných ploch,kapou do prostoru vratné komory a posup-ně se zase odpařují a mísí se spalinami skysličníkem siřičitým SO3 a způsobují sil-nou korozi na spodní části tělesa kotle. Výše uvedené nedostatky odstraňuje tep-lovodní kotel pro spalování tuhých palivpodle vynálezu, sestávající z tělesa kotle,které je v horní části opatřeno čisticími anásypnými dvířky, prostorem pro palivo ave spodní části popelníkovým prostorem u-zavřeným popelníkovými dvířky.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že hor-ní část tělesa kotle je opatřena vodorovnousoustavou teplosměnných kanálů. Tato sou-stava je tvořena jednak alespoň jedním tep-losměnným kanálem, který je vyveden zkouřové komory umístěné na zadní částitělesa kotle a ústí do přední vratné komory,která je uzavřena čisticími dvířky. Dále jevodorovná soustava teplosměnných kanálůtvořena teplosměnným odváděcím kanálempřecházejícím v odtahové hrdlo. Pod vodo-rovnou soustavou teplosměnných kanálů jev zadní části tělesa kotle umístěn spalinovýkanál, jehož spodní přední část přechází vdohořívací prostor. Tento dohořívací pros-tor je ve své spodní části opatřen katalyzač-ními šamotovými tvarovkami, umístěnýmiproti sobě a vytvářejícími tak dohořívacíkatalyzační komůrku. Pod dohořívacím pros-torem je uspořádána soustava roštů.

Kanály teplosměnné soustavy mohou mítprůřez kruhový, čtvercový, přičemž početteplosměnných kanálů se řídí výkonem kot-le. Při požadovaném menším výkonu kotlepostačí pouze jeden teplosměnný kanál, přivyšším požadovaném výkonu je nutno osa-dit dva i více teplosměnných kanálů, takže potom budou po obou stranách teplosměn-ného odváděcího kanálu.

Soustava roštů je tvořena svislým roštem,který je ve své horní části opatřen vybrá-ním pro přívod primárního a sekundárníhovzduchu. Svou spodní stranou tento svislýrošt je umístěn nad přední stranou vodo-rovného roštu, nad jehož zadní částí je u-ložen zadní šikmý rošt. Pod zadním šikmýmroštem je upravena záklopka přívodu vzdu-chu.

Horní část tělesa kotle může být též tvo-řena jedním společným teplosměnným ka-nálem, který je rozdělen lamelovými pře-pážkami na jednotlivé teplosměnné kaná-ly. Lamelové přepážky rozdělující společnýteplosměnný kanál jsou v přední části spo-lečného teplosměnného kanálu zkráceny,takže v této části vznikne vratná komora. V přední části tělesa kotle jsou na rá-mečku popelníkových dvířek umístěny dvědusivky. První dusivka ústí do vzduchovéhokanálu, který je umístěn pod svislým roš-tem. Vzduchový kanál je vyveden do vybrá-ní tvořeného mezi horní částí svislého roš-tu a přední stěnou tělesa kotle. Druhá du-sivka je vyústěna do popelníkového prosto-ru, pod vodorovný a šikmý rošt.

Uspořádání soustavy roštů umožňuje, žeplyny z násypky jsou rovnoměrně odsává-ny do topeniště a násypka nekondenzuje.Zadní šikmý rošt slouží pro přívod primár-ního a sekundárního vzduchu a zaručujevznícení paliva hned za násypnou hranicí.Při roštování není rušen plynulý provoz to-peniště.

Dohořívací kanál je vybaven dohořívacíkomůrkou, kterou tvoří šamotové katalyzač-ní tvarovky, které jsou umístěny postupněproti sobě. V tomto prostoru spaliny silněrotují a dochází zde k dokonalému promí-sení sekundárního vzduchu se spalinami aza vysoké teploty je zaručeno dokonalé spa-lování.

Další velkou předností je uspořádání tep-losměnné soustavy, neboť spaliny proudí zkouřové komory alespoň jedním teplosměn-ným kanálem, v přední vratné komoře seotáčejí a teplosměnným odváděcím kanálemproudí do komína.

Hlavní předností obou provedení teplo-směnného kotle pro spalování tuhých palivje jednak spřažení primárního a sekundár-ního vzduchu a jejich přivádění do kotlepouze dusivkou na popelníkových dvířkách.Není proto nutné provádět doregulaci se-kundárního vzduchu. Dokonalé spalovánítak není ovlivňováno nevhodnou obsluhouu zákazníka. Z toho též vyplývá minimálnínárok na obsluhu. Předností soustavy se společným teplo-směnným kanálem je, že na místo několi-ka oddělených kanálů, tyto kanály jsou od-děleny vodním prostorem, tvoří teplosměn-nou plochu jeden kanál rozdělený plecho-vými nebo šamotovými přepážkami. Tyto 6 246715 přepážky jsou ve tvaru U, což vede na jed-né straně ke zvětšení výhřevné plochy a nastraně druhé dochází tak ke zjednodušeníkonstrukce.

Spodní polovina tělesa kotle, zejména u-spořádání dvou dusivek má tu výhodu, žeumožňuje optimální nastavení poměru pri-márního a sekundárního vzduchu a doko-nalé spalování všech druhů pevných paliv.Poměr otevření jednotlivých dusivek se ne-chá vzájemně nastavovat.

Provedení teplovodního kotle pro spalo-vání tuhých paliv podle vynálezu je znázor-něno na přiložených výkresech, kde obr. 1představuje řez tělesem kotle v názornémpohledu, obr. 2 ukazuje řez A—A teplosměn-nou soustavou z obr. 1 v půdorysném pohle-du, obr. 3 znázorňuje druhé provedení, kon-krétně řez A—A z obr. 4 a je na něm pa-trné těleso kotle s variantou společného tep-losměnného kanálu, obr. 4 představuje po-hled na těleso kotle zpředu s variantou dvoudusivek, přičemž horní část je v řezu, vizřez B—B, obr. 5 představuje pak tento řezB—B, je to pohled shora na toto provede-ní teplosměnných ploch.

Teplovodní kotel pro spalování tuhých pa-liv podle vynálezu je tvořen podle obr. 1tělesem 1, které je ve své horní části opa-třeno vodorovnou soustavou teplosměnnýchkanálů 9, 13. Tato vodorovná teplosměnnásoustava je tvořena alespoň jedním teplo-směnným kanálem 13, který je vyveden zkouřové komory 16, umístěné v zadní čás-ti tělesa 1 kotle. Ve spodní části kouřovékomory 16 je uložena čisticí klapka 14. Tep-losměnný kanál 13 ústí do přední vratnékomory 17, která je uzavřena čisticími dvíř-ky 2. Teplosměnný kanál 13 může být je-den, dva nebo i více, to záleží na tom, jakýje požadovaný výkon kotle. Při vyšším vý-konu jsou teplosměnné kanály 13 umístě-né na krajích a uprostřed, mezi nimi je u-ložen teplosměnný odváděči kanál 9, kterýpřechází v odtahové hrdlo. Při nižším výkonu je teplosměnný kanál13 umístěn vedle teplosměnného odváděcí-ho kanálu 9, přičemž při obou provedeníchje průřez kanálů kruhový, čtvercový či ji-ný. Soustava teplosměnných kanálů 9, 13je nejlépe patrna z obr. 2. Pod soustavouteplosměnných kanálů 9, 13 je v zadní čás-ti tělesa 1 kotle uspořádán spalinový kanál20, který ve své přední spodní části přechá-zí v dohořívací prostor 18. Tento dohořívacíprostor 18 je ve své spodní části opatřenkatalyzačními šamotovými tvarovkami 10, 12. Přední katalyzační šamotová tvarovka10 je uložena na stěně oddělující dohoříva-cí prostor 18 od prostoru na palivo. Zadníkatalyzační šamotová tvarovka 12 je umístě-na na zadní stěně tělesa 1 kotle. Obě kata-lyzační šamotové tvarovky 10, 12 jsou místě-ny proti sobě a vytvářejí tak dohořívací ka-talyzační komůrku 19.

Na přední stěně tělesa 1 kotle jsou pod čisticími dvířky 2 umístěny násypné dvíř- ka 3, za kterými je prostor pro palivo. Vespodní části tělesa 1 kotle je pod prosto-rem pro palivo a dohořívacím prostorem 18umístěna soustava roštů 4, 8, 15, která jetvořena svislým roštem 4, který má velkýsklon pro dokonalé spalování paliva a vesvé horní části je opatřen vybráním 41 tak,že mezi čelní stěnou tělesa 1 kotle je meze-ra, kterou proudí primární a sekundárnívzduch do topeniště. Svou spodní částí jesvislý rošt 4 umístěn nad přední stranouvodorovného roštu 8, nad jehož zadní čás-tí je uložen zadní svislý rošt 15. Mezi spod-ní částí svislého^ roštu 4 a přední stranouvodorovného roštu 8 je mezera pro přívodprimárního a sekundárního vzduchu. Pri-mární a sekundární vzduch je přiváděn téžzpod vodorovného roštu 8. Tento vodorov-ný rošt 8 je ve své přední části ze stranypopelníkového prostoru opatřen odpopelňo-vací pákou 7.

Pod zadním šikmým roštem 15 je uprave-na záklopka 11 přívodu vzduchu, sloužící kregulaci množství přiváděného vzduchu podzadní šikmý rošt 15.

Na přední straně tělesa 1 kotle jsou vespodní části umístěny popelníková dvířka6, uzavírající popelníkový prostor. Na po-pelníkových dvířkách 6 je podle prvníhoprovedení umístěna dusivka 5 pro přívodprimárního a sekundárního vzduchu. Pri-mární a sekundární vzduch je spřažen.

Varianta teplovodního kotle pro spalová-ní tuhých paliv podle obr. 3 se od obr. 1odlišuje, zejména v provedení teplosměn-ných ploch a přívodu primárního· a sekun-dárního vzduchu. V horní části je těleso 1 kotle opatřenospolečným teplosměnným kanálem 23, kte-rý je podélně rozdělen lamelovými přepáž-kami 24 na jednotlivé teplosměnné kanály9, 13, viz obr. 5. Společný teplosměnný ka-nál 23 je vyveden z dohořívacího prostoru18 v zadní části tělesa 1 kotle. Zkrácenímlamelových přepážek 24 v přední části spo-lečného teplosměnného kanálu 23 vznikávratná komora 17, která je zpředu uzavře-na čisticími dvířky 2. Při tomto provedení odpadá spalinový ka-nál 20, takže pod teplosměnnou soustavouje přímo umístěn dohořívací prostor 18, kte-rý ve své spodní části přechází v kataly-zační komůrku 19. Tato katalyzační komůr-ka 19 je stejně jako u provedení podle obr.1 tvořena přední katalyzační šamotovoukatalyzační tvarovkou 12, pod kterou se na-chází šikmý rošt 15.

Jak je patrno z obr. 4, přední strana tě-lesa 1 kotle je opatřena dusivkami 22, 5,umístěnými v rámečku popelníkových dví-řek 6. První dusivka 22 ústí do vzduchové-ho kanálu 21, který je umístěn pod svislýmroštem 4. Vzduchový kanál 21 je vyvedendo vybrání 41, vytvořeného mezi horní čás-tí svislého roštu 4 a přední stěnou tělesa 1kotle. Druhá dusivka 5 je vyústěna do po-

Claims (5)

248715 7 pelníkového prostoru, pod vodorovný a šik-mý rošt 8, 15. Funkce teplovodního kotle pro spalovánítuhých paliv podle vynálezu je následující: Po nasypání paliva do kotle — do jehonásypného prostoru a po jeho zapálení,proudí soustavou roštů 4, 8, 15 primární asekundární vzduch do žhavé vrstvy a pod-poruje hoření. Před vstupem spalin do do-hořívacího prostoru 18, prochází spaliny ka-talyzační komůrkou 19, kde rotují a smísíse se sekundárním vzduchem přiváděnýmzpod zadního šikmého roštu 15, přičemž zdea v dohořívacím prostoru 18 dochází k je-jich dokonalému spálení. Z dohořívacíhoprostoru 18 vstupují spaliny do spalinové-ho kanálu 20, odkud pak do kouřové komo-ry 18. Z kouřové komory 16 jsou spaliny ve-deny teplosměnným kanálem 13 do přednívratné komory 17, kde se otáčejí a vstupu-jí do teplosměnného odváděcího kanálu 9,ústicího do kouřovodu a odtud do komína. Podle provedení na obr. 3, 4, 5 se vzduchpřivádí první dusivkou 22 umístěnou napopelníkových dvířkách 6, vzduch proudí do vzduchového kanálu 21 a odtud vybrá-ním 41 v horní části svislého roštu 4 je ten-to vzduch přiváděn do násypky. Vzduch znásypky pak proudí podle dohořívací pře-pážky, strhává s sebou nahromaděné plynyz násypky a působí i jako sekundární vzduchpod odhořívací přepážkou. Druhou dusivkou 5 se přivádí vzduch podvodorovný rošt 8 a šikmý rošt 15. Spřaže-ním primárního a sekundárního vzduchu zprvní dusivky 22 a druhé dusivky 5 se do-cílí účinnějšího vyhoření paliva. Spalinyprocházejí katalyzační komůrkou 19, kde semísí se spalinami a rotují. Z katalyzační ko-můrky 19 se spaliny dostávají do dohoříva-cího prostoru 18, odtud jsou vedeny do spo-lečného teplosměnného kanálu 23, proudípodél lamelových přepážek 24 do předníčásti, kde se ve vratné komoře 17 otáčejía jsou teplosměnným odváděcím kanálem9 vyvedeny do odtahového hrdla a odtuddo komína. Teplovodní kotel pro spalování tuhýchpaliv podle vynálezu je možno využít k vy-tápění rodinných domků a jiných prostorů. PŘEDMET

1. Teplovodní kotel pro spalování tuhýchpaliv, sestávající z tělesa kotle, které je vhorní části opatřeno čisticími a násypný-mi dvířky, prostorem pro palivo a ve spod-ní části popelníkovým prostorem uzavře-ným popelníkovými dvířky vyznačující setím, že horní část tělesa (1) kotle je opa-třena vodorovnou soustavou teplosměnnýchkanálů (9, 13), která je jednak tvořena ale-spoň jedním teplosměnným kanálem (13)vyvedeným z kouřové komory (16) umístě-né v zadní části tělesa (1) kotle a ústícímdo přední vratné komory (17) uzavřenéčisticími dvířky (2) a jednak teplosměnnýmodváděcím kanálem (9) přecházejícím v od-tahové hrdlo, přičemž pod soustavou teplo-směnných kanálů (9, 13) je v zadní částitělesa (1) kotle umístěn spalinový kanál(20), ve své přední spodní části přecháze-jící v dohořívací prostor (18), jenž je vesvé spodní části opatřen šamotovými kata-lyzačními tvarovkami (10, 12) umístěnýmiproti sobě a vytvářejícími dohořívací kata-lyzační komůrku (19), pod dohořívacím pro-storem (18) je uspořádána soustava roštů(4, 8, 15).

2. Teplovodní kotel pro spalování tuhýchpaliv podle bodu 1 vyznačující se tím, že řYNALEZU soustava roštů (4, 8, 15) je tvořena svislýmroštem (4), jenž je ve své horní části opa-třen vybráním (41) pro přívod primárníhoa sekundárního vzduchu a svou spodní čás-tí je umístěn nad přední stranou vodorov-ného roštu (8), nad jehož zadní částí je u-ložen zadní šikmý rošt (15), pod nímž jeupravena záklopka (11) přívodu vzduchu.

3. Teplovodní kotel pro spalování tuhýchpaliv podle bodu 1 vyznačující se tím, žehorní část tělesa (1) kotle je tvořena spo-lečným teplosměnným kanálem (23) roz-děleným lamelovými přepážkami (24) najednotlivé teplosměnné kanály (9, 13), při-čemž v přední části společného teplosměn-ného kanálu (23) jsou lamelové přepážky(24) zkráceny a tvoří tak vratnou komoru (17).

4. Teplovodní kotel pro spalování tuhýchpaliv podle bodu 1 vyznačující se tím, žev přední části tělesa (1) kotle, nad popel-níkovými dvířky (6) jsou umístěny dusivky(5, 22), kde první dusivka (22) ústí do vzdu-chového kanálu (21), umístěného pod svis-lým roštem (4), který je vyveden do vybrá-ní (41), druhá dusivka (5) je vyústěna dopopelníkového prostoru pod rošty (8, 15).

5 listů výkresů