CZ27712U1 - Sestava topeniště a spalinové komory kotle na tuhá paliva - Google Patents

Description

Sestava topeniště a spalinové komory kotle na tuhá paliva

Oblast techniky

Navrhované technické řešení spadá do oblasti konstrukce kotlů na tuhá paliva, konkrétně mezi zařízení charakterizovaná tvarem spalovací komory.

Dosavadní stav techniky

Jsou známé kotle skříňového tvaru pro spalování tuhých paliv způsobem odhořívajícím i prohořívajícím. Kotle obsahují násypný prostor pro tuhá paliva. Tento prostor se většinou rozšiřuje směrem k topeništi. Toto topeniště je ve spodní části opatřeno roštovou soustavou aje otvorem přímo spojeno s teplovodním vyhřívacím prostorem kotle. Ve vyhřívacím prostoru jsou složeny ocelové lamely pro průtok ohřívané vody. První lamely, přicházející do přímého styku s plameny, jsou většinou opatřeny šamotovými destičkami.

Po zapálení tuhého paliva dochází v těchto kotlích k tomu, že se po určité době zhorší odhořívání tuhého paliva a v topeništi se shromažďují jeho zbytky. Tím se prostor nad roštem zaplňuje a ochlazuje, nedochází k dokonalému spálení všech plynů uvolňovaných ze spalovaného tuhého paliva. Tyto plyny potom unikají přímo do vyhřívaného prostoru a odtud pak nespáleny přímo do komína.

Kotle popsaného provedení vykazují nižší stupeň účinnosti a mnohdy neumožňují spalovat méně kvalitní paliva, například drobné hnědé uhlí. Hlavní jejich nevýhoda je však v tom, že při provozu dochází ke značnému úniku škodlivých plynů vzniklých nedokonalým spalováním tuhého paliva do ovzduší.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je konstrukce sestavy topeniště a spalinové komory, využitelné pro konstrukci kotle na tuhá paliva. Topeniště je shora opatřeno násypkou a ve spodní části roštem. Pod roštem je situován popelník. Nad roštem je, v jinak uzavřené stěně mezi topeništěm a spalinovou komorou, situována spalovací tryska. Podélná osa spalovací trysky svírá úhel 45° ±10° s horizontální osou kotle.

Ve spodní části spalinové komory je v oblasti pod spalovací tryskou situována tryska sekundárního vzduchu.

Ve výhodném provedení je spalovací tryska tvořena nejméně dvěma komorami. V jiném výhodném provedení je konec spalovací trysky ze strany topeniště ukončený horizontálně, zatímco konec spalovací trysky ze strany spalinové komory je ukončený vertikálně.

Kombinace umístění trysky sekundárního vzduchu společně s konstrukcí spalovací trysky jsou důležité s ohledem na dostatečné promísení spalin se sekundárním vzduchem. Pokud je spalovací tryska tvořena nejméně dvěma komorami, napomáhá to ještě lepšímu promíserií. Tím je zajištěno jejich dokonalé prohoření a což přináší lepší účinnost a nižší emise kotle.

Technické řešení je využitelné pro konstrukci kotlů skříňového tvaru pro spalování tuhých paliv, zejména černého a hnědého uhlí, uhelných a dřevěných briket, dřeva a dřevěných štěpků odhořívajícím způsobem. Kotle jsou využitelné zejména k vytápění menších objektů, například rodinných domů, kde se dosahuje značného ekologického i ekonomického přínosu.

Objasnění výkresu

Příkladné provedení navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na výkresy, na kterých je na obr. 1 - řez kotlem s popisovanou sestavou topeniště a spalinové komory.

-1 CZ 27712 Ul

Příklad uskutečnění technického řešení

Sestava topeniště 4 a spalinové komory 7 je využitelná pro konstrukci kotle na tuhá paliva. Topeniště 4 je shora opatřeno násypkou 6 a ve spodní části roštem 3, pod nímž je situován popelník. Nad roštem 3 je, v jinak uzavřené stěně 13 mezi topeništěm 4 a spalinovou komorou 7, situována spalovací tryska I. Spalovací tryska i je tvořena dvěma komorami. Podélná osa spalovací trysky i v tomto případě svírá úhel 45° s horizontální osou kotle. Ve spodní části spalinové komory 7 je v oblasti pod spalovací tryskou i situována tryska 9 sekundárního vzduchu. Konec spalovací trysky 1 ze strany topeniště 4 je ukončený horizontálně, zatímco konec spalovací trysky 1 ze strany spalinové komory 7 je ukončený vertikálně.

Sestava topeniště 4 a spalinové komory 7 popsané konstrukce je použita v kotli na tuhá paliva. Spalovací tryska I je posuvně uložena v držáku 2. Díky tomu je vyjímatelná, což umožňuje snadné čištění, případě výměnu za spalovací trysku I s jinak dimenzovanými komorami. Spalinová komora 7 je několika lamelami 8 s šamotovou vyzdívkou 12 částečně přepažena, čímž dojde k prodloužení cesty spalin a lepšímu předání tepla. Kotel je dále opatřen usměrňovacím plechem 5, zatápěcí klapkou 10 a ve spodní části čisticí klapkou 11.

Princip funkce kotle, využívajícího popsanou sestavu topeniště 4 a spalinové komory 7, je následující: do násypky 6 kotle se vloží podpalovací látka, např. dřevo, na niž se nasype vlastní spalované tuhé palivo. Otevře se zatápěcí klapka 10 a podpalovací látka se zapálí. Po rozhoření se zavře zatápěcí klapka 10 a tuhé palivo hořením ohřívá konec spalovací trysky i, která zasahuje do topeniště 4. Během hoření se ze spalovaného tuhého paliva uvolňuje jak lehce spalitelná plynná složka, tak i těžce spalitelné plynné složky, a přicházejí k ústí rozžhavené spalovací trysky 1. Při průchodu spalovací tryskou I, která tvoří jedinou cestu pro plynné složky, se tyto plyny ohřejí a za spalovací tryskou I je zapálí vzduch z trysky 9_sekundámího vzduchu. Plyny dokonale shoří na rozžhavené šamotové vyzdívce lamel 8. Tím dojde k dokonalému spálení všech plynů. Do vyhřívaného prostoru za spalinovou komorou 7 tak odchází jen žhavé zplodiny hoření zbavené škodlivých, za normálních podmínek hoření jen těžko nebo vůbec, nespalitelných složek. Příkladné povedení je patrné z obr. 1.

Claims (3)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Sestava topeniště a spalinové komory kotle na tuhá paliva, využitelná pro konstrukci kotle na tuhá paliva, kde topeniště (4) je shora opatřeno násypkou (6) a ve spodní části roštem (3), pod nímž je situován popelník, vyznačující se tím, že nad roštem (3) je, v jinak uzavřené stěně (13) mezi topeništěm (4) a spalinovou komorou (7), situována spalovací tryska (1), kde podélná osa spalovací trysky (1) svírá úhel 45° ± 10° s horizontální osou kotle, přičemž ve spodní části spalinové komory (7) je v oblasti pod spalovací tryskou (1) situována tryska (9) sekundárního vzduchu.

2. Sestava topeniště a spalinové komory kotle na tuhá paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že spalovací tryska (1) je tvořena nejméně dvěma komorami.

3. Sestava topeniště a spalinové komory kotle na tuhá paliva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že konec spalovací trysky (1) ze strany topeniště (4) je ukončený horizontálně, zatímco konec spalovací trysky (1) ze strany spalinové komory (7) je ukončený vertikálně.