CZ31734U1 - Kotel na tuhá paliva opatřený zařízením pro zvýšení jeho účinnosti - Google Patents

Description

Jsou známá konstrukční řešení kotle na tuhá paliva, která neobsahují žádné zařízení pro zvýšení jeho účinnosti, popřípadě obsahují zařízení pro zvýšení jeho účinnosti, které však je konstrukčně jiné a nedosahuje požadovaného zvýšení jeho účinnosti.

Jsou rovněž známé konstrukční uspořádaní kotle na pevná paliva, která obsahují trysky, ze kterých proudí studený sekundární vzduch do spalin. Tím dochází k jejich okysličování, což umožňuje druhotné spalování dosud ne plně spálených plynů. Jejich nevýhodou je, že tryskami přiváděný vzduch je studený, když je odebírán přímo z okolí kotle, což nepřispívá k vyšší účinnosti kotle. Jsou rovněž známé uspořádaní kotlů na pevná paliva, které prodlužují spalinové cesty kotle, které jsou realizovány prodloužením spalovacího prostoru kotle. Jejich nevýhodou je nutnost vyššího spalovacího prostoru, a tedy i většího kotle.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraňuje kotel na tuhá paliva opatřený zařízením pro zvýšení jeho účinnosti podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že ve spalovacím prostoru kotle je nad hořákem umístěn předehřívací element sekundárního vzduchu. Ten je tvořen uzavřenou dutou nádobou zhotovenou z materiálu o tepelné vodivosti při 400 °C větší než 1,0 W/m.K. Uprostřed nádoby je centrální průduch. Vnitřní prostor nádoby je minimálně jedním vstupním otvorem propojen s prostorem vně kotle a minimálně jedním výstupním otvorem propojen se spalovacím prostorem, konkrétně výstupním otvorem situovaným do centrálního průduchu předehřívacího elementu. Ve spalovacím prostoru nad předehřívacím elementem jsou dále situovány minimálně dvě kouřové přepážky. Přepážky jsou zhotovené z materiálu o tepelné odolnosti minimálně 500 °C. Každá přepážka přehrazuje minimálně 65 % plochy horizontálního řezu spalovacím prostorem, což znamená, že spalovací prostor je minimálně z 65 % plochy přehrazen přepážkou.

Podstatné je, že alespoň jedna z přepážek je součástí kotlového tělesa a je uvnitř opatřena teplonosnou látkou.

Rovněž je podstatné, že přepážky jsou tři, přičemž dvě spodní jsou situovány protisměrně pod úhlem 20° až 40°, což znamená, že každá z přepážek je ukloněna na jinou stranu. Horní přepážka je situována vodorovně.

Objasnění výkresu

Na obr. 1 je znázorněno schéma kotle na pevná paliva podle tohoto technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Je zapotřebí zvýšit účinnost kotle na pevná paliva. Proto je rozhodnuto opatřit kotel zařízením pro zvýšení jeho účinnosti podle tohoto technického řešení. Horizontální řez spalovacím prostorem i kotle je o rozměrech 500 mm x 500 mm. Nad hořákem 2 kotle je umístěn předehřívací element 3 sekundárního vzduchu, opatřený centrálním průduchem 4 o průměru 220 mm. Předehřívací element 3 je vytvořen z duté nádoby korespondující svými rozměry s vodorovným řezem spalovacího prostoru i kotle. Proto jsou jeho vnější rozměry 500 mm x 500 mm. Použitým materiálem předehřívacího elementu 3 je šamot o tepelné vodivosti při 400 °C 1,64 W/m.K. Šamot předehřívacího elementu 3 odolává teplotám přes 1000 °C.

-1 CZ 31734 Ul

Dutá nádoba předehřívacího elementu 3 je propojena s prostorem kotelny vstupním otvorem 5 o průměru 20 mm, vyvedeným vně kotle. Dutá nádoba předehřívacího elementu 3 je rovněž propojena s centrálním průduchem 4, a to šesti výstupními otvory 6 o průměru 8 mm provedenými v předehřívacím elementu 3 směrem do centrálního průduchu 4. Nad předehřívacím elementem 4 j sou umístěny dvě přepážky 7.

Spodní přepážka 7 je situována pod úhlem 20° a nad ní je přepážka 7 umístěna pod úhlem 30°, ale s opačným sklonem. Nad nimi je třetí přepážka 7 situována vodorovně. Přepážky 7 jsou připojeny vždy ke třem stěnám spalovacího prostoru i kotle, proto mohou plyny hoření procházet vždy pouze mezi přepážkou 7 a čtvrtou stěnou spalovacího prostoru I kotle.

ío Spodní dvě přepážky 7 jsou o rozměru 500 mm x 450 mm, proto jejich průnik do horizontálního řezu spalovacím prostorem i je 500 mm x cca 400 mm. Každá z přepážek 7 tak přehrazuje 80 % plochy horizontálního řezu spalovacím prostorem i kotle. Třetí, horní vodorovná přepážka 7 je o rozměru 500 mm x 400 mm, proto je ponechán otvor pro průchod plyny hoření o velikosti 100 mm x 500 mm a je tak rovněž přehrazeno 80 % plochy horizontálního řezu spalovacím pro15 storem i kotle. Prostřední a horní přepážky 7 jsou zhotoveny z kotlové oceli o tepelné odolnosti minimálně 1200 °C a tvoří součást kotlového tělesa. Uvnitř prostřední a horní přepážky 7 je teplonosná látka, kterou kotel ohřívá. Spodní přepážka 7 je zhotovena ze šamotu o tepelné odolnosti 1400 °C.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je vhodné pro využití u kotle na pevná paliva, u kterého je žádoucí vysoká účinnost spalování.

Claims (2)

1. Kotel na tuhá paliva opatřený zařízením pro zvýšení jeho účinnosti, vyznačující se tím, že ve spalovacím prostoru (1) kotle je nad hořákem (2) umístěn předehřívací element

25 (3) sekundárního vzduchu, tvořený uzavřenou dutou nádobou zhotovenou z materiálu o tepelné vodivosti při 400 °C větší, než 1,0 W/m.K, opatřenou centrálním průduchem (4), přičemž vnitřní prostor nádoby je minimálně jedním vstupním otvorem (5) propojen s prostorem vně kotle a minimálně jedním výstupním otvorem (6) je propojen s centrálním průduchem (4), přitom ve spalovacím prostoru (1) nad předehřívacím elementem (3) jsou dále situovány minimálně dvě kouřové

30 přepážky (7), zhotovené z materiálu o tepelné odolnosti minimálně 500 °C, z nichž každá přehrazuje minimálně 65 % plochy horizontálního řezu spalovacím prostorem (1) kotle.

2. Kotel na tuhá paliva opatřený zařízením pro zvýšení jeho účinnosti podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jedna z přepážek (7) je součástí kotlového tělesa a je uvnitř opatřena teplonosnou látkou.

35 3. Kotel na tuhá paliva opatřený zařízením pro zvýšení jeho účinnosti podle nároku 1, popřípadě nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že přepážky (7) jsou tři, přičemž dvě spodní jsou situovány protisměrně pod úhlem 20° až 40° a horní přepážka je situována vodorovně.