CZ301955B6 - Zpusob chlazení teles horáku, ohrívací pec nebo podobné zarízení s horákem tímto zpusobem chlazeným, a zpusob rízení takové ohrívací pece nebo podobného zarízení - Google Patents

Abstract

Zpusob chlazení teles horáku ohrívacích pecí a podobných zarízení spalujících plynná paliva v dobe, kdy je topení prerušeno spocívá v tom, že chladicím médiem jsou spaliny odcházející z ohrívací pece nebo podobného zarízení. Ohrívací pec nebo podobné zarízení spalující plynná paliva je opatrena horákem chlazeným tímto zpusobem, pricemž je usporádáno potrubí pro vedení spalin k horákum, které mají být chlazeny, které odebírá spaliny z odtahového traktu na vstupu do komína za rekuperátorem pro predehrev spalovacího vzduchu a je zaústeno do vzduchového potrubí pred chlazené horáky, pricemž dále jsou usporádány uzavírací prostredky prívodu vzduchu a/nebo uzavírací prostredky potrubí pro vedení spalin. Takováto ohrívací pec nebo podobné zarízení se rídí tak, že teplota chladicích spalin se udržuje rízeným pridáváním vzduchu pod predem stanovenou maximální teplotou, s výhodou pod 400 .degree.C, a tlak v potrubí pro vedení chladicích spalin k horákum se s výhodou rídí tak, aby odpovídal tlaku spalovacího vzduchu.

Description

Způsob chlazení těles hořáků, ohřívací pec nebo podobné zařízení s hořákem tímto způsobem chlazeným, a způsob řízení takové ohřívací pece nebo podobného zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu chlazení těles hořáků ohřívacích pecí a dalších tepelných zařízení spalujících plynná paliva v době, kdy je topení přerušeno, a ohřívací pece nebo podobného zařízení s hořákem tímto způsobem chlazeným.

Dosavadní stav techniky

Z dosavadního stavu techniky je známé chladit tělesa horáků spalovacím vzduchem, který má 15 před hořáky teplotu asi 350 až 400 °C. Spalovací poměr plynu a vzduchuje u ohřívacích pecí většinou řízen klasickými poměrovými regulátory, které v každé zóně zabezpečují požadovanou atmosféru při běžném provozu. Pokles příkonu do hořáků pod výrobcem stanovenou mez způsobí uzavření přívodu topného plynu a zachování průtoku minimálního množství vzduchu pro chlazení těles hořáků.

Chlazení těles hořáků vzduchem však vyvolá nárůst koncentrace kyslíku v těchto zónách, vznik oxidační atmosféry a zvýšenou tvorbu okují.

Je rovněž známo místo vzduchu použít pro chlazení těles hořáků dusík,

Chlazení dusíkem sice zabraňuje zvýšené tvorbě okují, ale jedná se o řešení provozně velmi nákladné.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je proto navrhnout takový způsob chlazení těles hořáků, který by neměl výše uvedené nedostatky, tj. který by byl ekonomicky výhodný a pri jehož použití by zároveň nedocházelo ke zvýšené tvorbě okují.

Tento úkol je podle vynálezu řešen tím, že chladicím médiem těles hořáků v periodě, kdy je topení přerušeno, jsou vlastní spaliny odcházející z pece do komína.

Výhody použití spalin k chlazení těles hořáků jsou následující:

Spalin je k dispozici dostatečné množství, objem spalin odcházejících z pece vždy s rezervou překračuje potřebné množství pro chlazení.

Teplota spalin odcházejících do komína, např. za rekuperátorem se zpravidla pohybuje mezi 45 350 a 400 °C a je tedy přibližně shodná s teplotou chladicího vzduchu používaného podle dosavadního stavu techniky.

Obsah kyslíku ve spalinách je i pri případném přisávání vzduchu za účelem snížení teploty spalin vždy výrazně nižší než ve vzduchu a nedochází tedy k takovému zvýšení tvorby okují jako pri použití vzduchu.

Spaliny jsou neutrální - nepůsobí korosivně na zařízení pece a nevznikají proto další náklady.

-1 CZ 301955 B6

Spaliny pece otápěné zemním plynem nepůsobí negativně ani na životní a pracovní prostředí.

Ve výhodných provedeních způsobu podle vynálezu se spaliny mohou odebírat z odtahového traktu na vstupu do komína za rekuperátorem pro předehřev spalovacího vzduchu, teplota spalin se může udržovat, například řízeným přisáváním vzduchu, pod předem stanovenou maximální teplotou, která je s výhodou 400 °C, přičemž s výhodou se chlazení těles hořáků jedné zóny ohřívací pece spalinami provádí v době, kdy jsou hořáky v alespoň jedné jiné zóně v provozu.

io

Ohřívací pec nebo podobné zařízení spalující plynná paliva je podle vynálezu opatřena hořákem chlazeným tímto způsobem, přičemž je uspořádáno potrubí pro vedení spalin k hořákům, které mají být chlazeny. Toto potrubí odebírá spaliny z odtahového traktu na vstupu do komína za rekuperátorem pro předehřev spalovacího vzduchu a je zaústěno do vzduchového potrubí před chlazené hořáky, přičemž dále mohou být uspořádány uzavírací prostředky přívodu vzduchu a/nebo uzavírací prostředky potrubí pro vedení spalin. S výhodou má ohřívací pec nebo podobné zařízení několik zón hořáků, přičemž zmíněné uzavírací prostředky jsou uspořádány pro každou zónu pece, může být uspořádán alespoň jeden ventilátor pro pohon spalin k hořákům, jehož otáčky jsou s výhodou řízeny v závislosti na požadovaném tlaku v potrubí spalin, který s výhodou odpovídá tlaku spalovacího vzduchu, a může být uspořádána alespoň jedna ovládaná regulační klapka pro přisávání vzduchu do potrubí pro vedení spalin pro případné snižování teploty spalin.

Způsob řízení provozu ohřívací pece nebo podobného zařízení spalující (ho) plynná paliva a zahrnující (ho) potrubí pro vedení chladicích spalin k hořákům pro provádění shora popsaného způsobu se podle tohoto vynálezu vyznačuje tím, že teplota chladicích spalin se udržuje řízeným přidáváním vzduchu pod předem stanovenou maximální teplotou, s výhodou pod 400 °C, a tlak v potrubí pro vedení chladicích spalin k hořákům se s výhodou řídí tak, aby odpovídal tlaku spalovacího vzduchu, přičemž s výhodou se pro chlazení těles hořáků v zóně, ve které je topení přerušeno, použijí spaliny z alespoň jedné jiné zóny, která je v provozu.

Příklad provedení vynálezu

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétního příkladu provedení,

V příkladném provedení chlazení hořáků spalinami u krokové ohřívací pece otápěné zemním plynem je odběr spalin z odtahového traktu proveden na vstupu do komína za rekuperátorem pro předehřev spalovacího vzduchu. Pro dopravu spalin k hořákům krokové pece je použit ventilátor, který dopravuje spaliny k rozvodům spalovacího vzduchu. Přívodní potrubí spalin před pecí je rozděleno na odbočky k jednotlivým zónám, které jsou zaústěny do potrubních rozvodů spalovacího vzduchu, přičemž místa zaústění jsou volena tak, aby nebyl narušen rozvod a regulace vzduchu a dopravní zpoždění při přechodu ze vzduchu na spaliny a naopak bylo minimální.

Při provozu chlazení hořáků spalinami podle vynálezu, které nastává po uzavření přívodu plynu do příslušné zóny, je uzavřen přívod horkého vzduchu do vzduchových kolektorů na peci a otevřen přívod spalin. Uzavření přívodu vzduchuje prováděno běžnými uzavíracími orgány podle zpracovaného algoritmu.

Běžné nízkonákladové ventilátory mohou pracovat s médiem o max. teplotě 400 °C. Protože teplota spalin může přechodně tuto hodnotu přesáhnout je nutno zabezpečit jejich přích 1 azo vání. Snížení teploty spalin na požadovanou maximální hodnotu 400 °C je v tomto příkladném provedení zajišťováno přisáváním venkovního vzduchu pres regulační klapku. Tato klapkaje vybave-2CZ 301955 B6 na servopohonem s plynulou regulací a je regulována podle teploty v sacím potrubí za místem míšení vzduchu a spalin.

Chod ventilátoru je řízen motorem s regulací otáček frekvenčním měničem. Otáčky jsou řízeny 5 v závislosti na požadovaném tlaku v potrubí spalin v hlavní potrubní větvi před rozdělením kjednotlivým zónám. Při provozu může být tlak spalin nastaven na tlak spalovacího vzduchu.

Množství spalin přiváděných k jednotlivým zónám je řízeno uzavíracími prostředky potrubí pro vedení spalin, např. klapkami, v příslušných odbočkách.

ίο V tomto příkladném provedení musí být při odstavení celého zařízení chlazení spalinami všechny uzavírací prostředky potrubí pro vedení spalin uzavřeny. Otevření těchto prostředků v příslušné odbočce je možné, jen když je uzavřen přívod plynu a uzavírací prostředky přívodu vzduchu jsou uzavřeny.

Claims (11)

1. Způsob chlazení těles hořáků ohřívacích pecí a podobných zařízení spalujících plynná paliva v době, kdy je topení těmito hořáky přerušeno, vyznačující se tím, že chladicím médiem těles hořáků jsou vlastní spaliny odcházející z této ohřívací pece nebo podobného zařízení.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že spaliny se odebírají z odtahového traktu na vstupu do komína za rekuperátorem pro předehřev spalovacího vzduchu a přivádějí se k tělesům hořáků, která mají být chlazena.

30

3. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že teplota chladicích spalin se udržuje pod předem stanovenou maximální teplotou, s výhodou pod 400 °C,

4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že

35 teplota chladicích spalin se udržuje pod předem stanovenou maximální teplotou řízeným přisáváním vzduchu.

5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že chlazení těles hořáků jedné zóny ohřívací pece nebo podobného zařízení spalinami se provádí

40 v době, kdy jsou hořáky v alespoň jedné jiné zóně v provozu.

6. Ohřívací pec spalující plynná paliva, vyznačující se tím, že je uspořádáno potrubí pro vedení spalin k hořákům pro jejich chlazení způsobem podle nároku 1, které odebírá spaliny z odtahového traktu na vstupu do komína za rekuperátorem pro předehřev spalovacího

45 vzduchu, a které je zaústěno do vzduchového potrubí před chlazené hořáky, přičemž dále jsou uspořádány uzavírací prostředky přívodu vzduchu a/nebo uzavírací prostředky potrubí pro vedení spalin.

7. Ohřívací pec podle předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že má několik

50 zón hořáků, přičemž zmíněné uzavírací prostředky jsou uspořádány pro každou zónu pece.

-3CZ 301955 B6

8. Ohřívací pec podle kteréhokoliv z nároků 6a 7, vyznačující se tím, že je dále uspořádán alespoň jeden ventilátor pro pohon spalin k horákům, jehož otáčky jsou s výhodou řízeny v závislosti na požadovaném tlaku v potrubí spalin, který s výhodou odpovídá tlaku spalo5 vacího vzduchu.

9. Ohřívací pec nebo podobné zařízení podle kteréhokoliv z nároků 6až8, vyznačující se t í m, že je dále uspořádána alespoň jedna ovládaná regulační klapka pro přisávání vzduchu do potrubí pro vedení spalin pro případné snižování teploty spalin.

10. Způsob řízení provozu ohřívací pece nebo podobného zařízení spalující(ho) plynná paliva a zahrnujícího) potrubí pro vedení chladících spalin k hořákům pro provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že teplota chladicích spalin se udržuje řízeným přidáváním vzduchu pod předem stanovenou maximální teplotou, s výhodou pod 400 °C, a tlak v po15 trubí pro vedení chladicích spalin k hořákům se s výhodou řídí tak, aby odpovídal tlaku spalovacího vzduchu.

11. Způsob řízení provozu ohřívací pece nebo podobného zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že pro chlazení těles hořáků v zóně, ve které je topení přerušeno, se použijí

20 spaliny z alespoň jedné jiné zóny, která je v provozu.