CS253557B2 - Heating installation for lump fuel combustion - Google Patents

Description

Vynález se týká topného zařízení pro spalování kusového paliva, zvláště pro vytápění rodinných domků nebo skupiny rodinných domků, sesSávající z otáčivého roštu a z hnacího úsSrojí, přiěemž prvky roštu jsou duté, opatřené otvory pro výstup vzduchu.

Požadavky na vytápění místnosSi zahrnuje též ohřev .teplé vody, takže topným zařízením podle vynálezu mohou být kamna, kotle ústředního teplovodního systému nebo jiná podobná zařízení.

Je známo, že z technických hledisek, jsou pro vytápění místnoosí vhodná zařízení, v nichž se spaaují tekuté nebo plynné uhlovodíky. Uhlovodíková paliva jsou však pro vytápění obytných místnoosí dostupná pouze v omezeném mnnossví a užívá se proto pro jejich vytápění znovu pevných kusových p^liv.

Pro íepařerSitou činnost topných zařízení, užívaných pro spalování kusových p^aiv je třeba dodávky paliva, odstraňování popelu a škváry ' a autommaizace změn výkonu. Tyto úkony jsou vyřešeny u topných zařízení průmyslových, nappíklad u průmyslových kotlů pro ohřívání vody, v elektrárnách a podobně. U těchto kotlů se používá meehhaických roštů, nappíklad řetězových roštů, posuvných roštů, zařízení pro spodní nebo horní přikládání, výklopných přikládacích zařízení v různých provedeních a podobně. Tyto známé kotle však nejsou vhodné pro vytápění obytných místnoosí. Průmyslové kotle jsou zpravidla konstruovány pro určitý druh uhhí, na němž závisí i konstrukce přídavných ússroší pro ařikládlií uhhí, pro nasávání a rozdělování vzduchu, pro odstraňování popelu a škváry a pro automaaickou koordinaci ííííoosí uvedených přídavných ússrooí. .

Pro vytápění obytných místnoosí je vhodný jen jediný typ uhhí. Kusová paliva užívaná pro vytápění obytných místnoosí se od sebe liší nejen každý rok, ale i v průběhu topné sezóny. Dommáhioti jsou zásobovány obvykle uhlím horší kvaaiSy, jehož obsah pracnu a obsah vlhkossi se mění v širokých rozm^J^ích. Doodáaaí se typy uhhí se spečenou nebo s nespečenou škvárou. Toto kolísání typu uhlí vyžaduje odlišné topné zařízení pro domáánost a často radikálně rozdílnou SeilniSooii vytápění a regulaci ohně než průmyslová topná zařízení.

Topné zařízení pro obytné místnost musí vyhovovat řadě požadavků. Spalování paliva musí být dokonálé, aby bylo dosaženo maairnmáního vyuužtí tepla vzniklého spalováním, topné zařízení musí vyžadovat minimální dohled, jeho konstrukce musí být jednoduchá, naklad na výrobu a údržbu minimáání a jeho životnost musí být co nejdeeší.

Jsou známa topná zařízení s pevnými rošty p^ouužívaicí dutých roštových prvků, oddělených štěrbinami nebo opatřených na povrchu otvory pro vstup spalovacího vzduchu. Těmito zařízeními však není možno dosáhnout sternoměrného rozdělení vzduchu v Soaθeišši, což je podmínkou dokonalého spalování p^a-iva. Mimoto pevné rošty iedouvUují plynulou a/nebo automiaihkou činnost kotle.

Známá jsou též topná zařízení s otáčivými rošty, sestáváaícími z dutých děrovaných bubnů uložených na dutých trubkových podpěrách a opatřených děrovanými válci, uloženými souose se zachováním vůle uvvřtř děrovaných dutých bubnů, přčeemž prostory meei.bubny a válci jsou napojeny na zásobovací zdroje vzduchu. Ani tyto konstrukce roštu nesspňuuí svůj hlavní účel - stejnoměrné rozdělení spalovacího vzduchu - jelikož vzduch je nasáván po celém povrchu bubnu, včetně povrchu protreel-llého SuaθnišSě. To má za následek značný pokles výkoniouSi kotle a jeho'regulovajeenouSi.

Žádné ze známých topných zařízení vestavěných do tak zvaných stllošáriýhh kamen používaných pro vytápění obytných místnoossí v domiánoustech iessaňují shora uvedené požadavky. U topných zařízení s vodorovným roštem se kusová škvára v průběhu procesu spalování na roštu hromadí a nemůže propadnout jeho meeerani, ani když se roštem pohybu je. Hrommadcí se škvára představuje značnou překážku proudění vzduchu, přvváděného zezdola dó^Ťhriiště, takže přívod proudu vzduchu, nutného pro spalování, do průběhu spalování nerovnoměrný.

Tento proces pokračuje až do doby, kdy množství vzduchu, proudícího do požadované oblasti se zmenší tak, že je znemožněno zapalování a spalování, takže oheň vyhasne a nemůže být znovu založen, dokud nejsou ohniště a rošt vyčištěny. Tento proces, zvláště vyhasnutí ohně, závisí značně na typu uhlí ve známých topných zařízeních vytápění obytných místností v domácnosti. Uhlí se spékavou škvárou vytvářející v krátké době na roštu škvárový spečenec znemožňuje spalování v topném zařízení.

Úkolem vynálezu je vývoj topného zařízení, jehož činnost nezávisí na typu uhlí a vyhovuje všem shora uvedeným požadavkům.

Tento úkol splňuje u topného zařízení shora uvedeného typu vynález, jehož podstata spočívá v tom, že prvky roštu jsou trubkové, uspořádané podél válcového pláště otáčivého roštu a přiléhající vzájemně к sobě svými bočními stranami a otvory pro výstup vzduchu jsou uspořádány na vnějších stranách trubkových prvků a hlavice pro přívod vzduchu, spojená alespoň s jedním z trubkových prvků, je umístěna alespoň na jedné čelní straně konstrukce roštu.

Konce trubkových prvků roštu jsou připojeny к deskám bubnu a desky jsou připevněny к hřídeli.

Ke koncům trubkových prvků roštu je na vnější straně alespoň jedné z desek bubnu připojen prstenec.

Hlavice pro přívod vzduchu je připojena kluzně bud к části desky bubnu, popřípadě к části prstence.

Hlavice pro přívod vzduchu u jednoho možného provedení překrývá otvory několika trubkových prvků roštu, přičemž její velikost závisí na výkonnosti zařízení.

Mezi hlavici pro přívod vzduchu a připojené potrubí je vložen vlnovec.

Výhoda topného zařízení podle vynálezu spočívá především v tom, že jeho konstrukce je jednoduchá, jeho výroba nevyžaduje nijakou zvláštní technologii a je proto pořizovací náklad poměrně malý. Topné zařízení podle vynálezu zajišťuje dokonalé spalování jakéhokoli druhu kusového paliva a jeho činnost nezávisí na změně kvality a fyzických vlastnostech paliva. Zařízení nevyžaduje trvalý dohled, jeho údržba a obsluha jsou nenáročné. Jeho činnost je možno automatizovat.

Vyhřívací zařízení podle vynálezu je znázorněno na přiložených výkresech, na nichž značí obr. 1 průřez konstrukcí jednoho příkladu provedení podle vynálezu; obr. 2 v rovině A-A na obr. 1; obr. 3 pohled ze strany na hlavici pro přívod vzduchu a obr. 4 řez v rovině B-B na obr. 3.

Na znázorněném provedení topného zařízení má konstrukce roštu tvar vodorovného válce, umístěného v prostoru obklopeném bočními stěnami 2· Konstrukce roštu sestává z trubkových prvků 2 uspořádaných ve směru tvořící přímky z desek 2 bubnu, tvořících čela konstrukce roštu, z prstenců 14 a z hřídele g. Hřídel g je připojen к hnacímu mechanismu pro pohánění roštu (není znázorněn). Obvykle se pro zajištění malé rychlosti hřídele g používá hnacího ozubeného kola poháněného elektrickým motorem. Hřídel 2 j^e uložen v bočních stěnách 2 ^v ložiskách 13.

Trubkové prvky 2 roštu jsou u topného zařízení podle vynálezu vzhledem к deskám 5 bubnu a prstencům 14 v pevné poloze. V znázorněném provedení konstrukce roštu jsou trubkové prvky 2 roštu vyrobeny z trubek, otevřených na obou koncích. Směrem ven směřující části pláště trubkových prvků 2 roštu jsou opatřeny otvory pro výstup vzduchu.

Hlavice 16 pro přívod vzduchu je připevněna alespoň к jedné čelní straně konstrukce roštu. Hlavice 16 pro přívod vzduchu je/jsou spojeny s potrubím 22» které je/jsou připojena k ventilátoru nebo jinému druhu dmychadla. Každá hlavice 16 má tvar znázorněný na obr. 3, přičemž její velikost je volena tak, aby překryla výstupy někoOika trubkových prvků 4 roštu současně, to jest aby byla schopna dodávat vzduch současně do několika trubkových prvků 4 roštu. V znázorněném provedení je jednou hlavicí 16 překryto pět trubkových prvků 4 roštu. Je třeba, aby hlavice 16 překryla výstupy tolika trubkových prvků £ roštu, kooik jich je přímo pod vrstvou spalovaného uhhí.

Vzájemné uspořádání hlavice 16 pro přívod vzduchu a čela' konstrukce roštu musí ' umořovat otáčení konstrukce roštu vzhledem k hlavici 16, aniž by docházelo k značnému úniku vzduchu podél úložné roviny hlavice 16. Tomu zabraňuje prstenec 14, který je připevněn k vnější straně desky . bubnu (obr. 4) a na jehož vněěší obrobenou stranu dosedá kluzně hlavice .16. Aby byla hlavice 16 správně uložena na desce 5_ bubnu tvořící čelo konstrukce roštu nebo na prstenci 14 i přes menší tepravidllntlSi, musí být zařízení opatřeno ohebným držákem. K tomuto účelu je mezi hlavici 16 a potrubí 15 vložen vlnovec 17.

Topné zařízení podle vynálezu obsahuje běžný zásobník 2. hrubého paliva. Jeho horní část je uzavřena poklopem .. kdežto jeho spodní zúžená část je opatřena. výstupem .3 nad konstrukcí roštu. Trubky 10 kotle pro ohřev vody jsou uspořádány v šachetní čássi nad ohřevným prostorem 7 topného zařízení. Kouřové plyny odchhzejí hrdlem 11 nad trubkami 10 kotle směrem ke komínu, jak je znázorněno šipkami. Zappaovací otvor 9 je proveden v bo^n:í stěně £ v souseddtví ohřevného prostoru T_ a je těsně uzavřen dvířky. Jímka 12 na popel je vytvořena pod konntrukcí roštu a je rovněž opatřena dvířky.

V průběhu činno^i topného zařízení podle vynálezu je palivo, přiváděné výstupem .3 zásobníku 2 na horní část konstrukce roštu, ' podpáleno zapalovacím otvorem 9_. Vzduch potřebný k podpálení paliva a zajištění spalování je přiváděn potrubím 15 do hlavic 16 a trubkových prvků £ roštu, připojených k hlavicím 16 prostřednictvím otvorů pro výstup vzduchu z hlavic 16. V průběhu ϋϋοε^ί topného zařízení zajištujz hnací úslsrojí spojené s hřídeeem Έ otáčení roštu podle zakřivených šipek znázorněných na obr. 1. V průběhu otáčení roštu postupuje palivo v horní čássi konstrukce roštu zleva doprava podle obr. 1. Pp^nu^^! palivo je nahrazováno čerstvým palivem, vystupujícím ze zásobníku .2 výstupem . na trubkové prvky £ roštu. Zbytky spáleného paliva padaaí do jímky 12 popelu. Ryyhhost otáčení hřídele 6. se voU a nastavuje tak, aby palivo na horní čássi konstrukce roštu úplně shořelo. Množství paliva v ohřevném prostoru Ί_, lze měěnt posunovací deskou umístěnou v blízklst.i zásobníku 2_. Tato posunovací deska není na obrázku znázorněna.

V průběhu iittoj;ti topného zařízení podle vynálezu se nemůže škvára a popel zůssávvaící po shoření paliva hroma^t pod čerstvým palvvem a zabraňovat za^^^le^:í‘ a spalování pa^va, poněvadž konstrukce roštu sama zajištujz odstraňování škváry a popelu z ohřevného prostoru . Pohyb konstrukce roštu a -vzduch proudící z trubkových prvků £ roštu m(^i^ad:í do určité míry palivo, což má za následek lepší spalování uhlíku, obsaženého v palivu a zmenšení ztrát tpaditetnýha žhavých kusů popelu.

Ruční zásahy u topného zařízení podle vynálezu se omeezuí na naplnění zásobníku 2. a vyprázdnění jímky 12 popelu. Těchto úkonů bude třeba, pokud je zařízení správně dimenzováno pouze jednou za týden. Změny výkonu topného zařízení se z^adišEuií změnami m^nožt\^:í přiváděného vzduchu a změnami velikosti výstupu .3 zásobníku .2 a konstrukcí roštu. Změny rychlosti hřídele 6. a změny eetožtví přiváděného vzduchu se provádděí dutleadicky známými zařízeními.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Topné zařízení pro spalování kusového paliva, zvláště pro vytápění rodinných domků nebo skupiny rodinných domků, sessááaaící z otáčivého roštu a z hnacího ůsSrojí, přičemž prvky roštu jsou duté a opatřené otvory ' pro výstup vzduchu, vyznaačjící se tím, že prvky (4) roštu jsou tnu útkové uspo^řádan^é podél v^cov^o pl^áště ot^áčiv^ého ro^štu a ^při.l^éhající* vzájemně k sobě svými bočními stranami a otvory pro výstup vzduchu jsou uspořádány na vnějších částech trubkových prvků (4) a hlavice (16) pro přívod vzduchu, spojená alespoň jedním z trubkových prvků (4), je umístěna alespoň na jedné čelní straně konstrukce roštu.
2. 2. Topné zařízení podle bodu 1, vyznač^ící se tím, že prvky (4) jsou trubky.
3. 3. Topné zařízení pro spalování kusového paliva podle bodu 1, 2, ayznaačjící se tím, že konce trubkových prvků (4) roštu jsou připojeny k deskám (5) bubnu a desky (5) bubnu jsou připevněny k hřídeli (6) .
4. 4. Topné zařízení pro spalování kusového paliva podle bodů 1 až 3, vyznaa^í^ se tím, že ke koncům trubkových prvků (4) roštu je na vnější straně alespoň jedné z desek (5) bubnu připojen prstenec (14).
5. 5. Topné zařízení pro spalování kusového paliva podle bodů 1 až 4, ayznaččjící se tím, že hlavice (16) pro přívod vzduchu je připojena kluzně bud k části desky (5) bubnu, poppípadě k čássi prstence (14).
6. 6. Topné zařízení pro spalování kusového paliva podle bodu 5, ayznaačjící se tím, že hlavice (16) pro přívod vzduchu současně překrývá otvory někooika trubkových prvků (4) roštu, přčeemž její velikost závisí na výkonncosi zařízení.
7. 7. Topné zařízení pro spalování kusového paliva podle bodu 1, vyznaa^í^ se tím, že mmei hlavici (16) pro přívod vzduchu a připojené potrubí (15) je vložen vlnovec (17).