DK149415B - Fremgangsmaade til forhindring af udbredelse af ild paa en tilfoerselsvej, der foerer til et fyrrum i et fyringsanlaeg til fast braendstof, og fyringsanlaeg til gennemfoerelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i 149415 5 Opfindelsen angår en fremgangsmåde til forhindring af udbredelse af ild ad en tilførselsvej, . der fører til et fyrrum i et fyringsanlæg til fast brændstof, og et fyringsanlæg til gennemførelse af fremgangsmåden.

10 En udbredelse af ilden på tilførselsvejen forhindres, når ilden ikke kan udbrede sig over et i fyrrummet udmundende afsnit af tilførselsvejen til hele tilførselsvejen.

15 Pra USA-patentskrif t nr. 4.181.092 er det kendt at slukke en brand, der er opstået i tilførselskanalen til et fyringsanlæg, med vand. Dertil er der til oversiden af tilførselskanalen tilsluttet en vandledning, der er afspærret på tilslutningsstedet ved hjælp af 20 en af en temperaturføler styret ventil. Ved en bestemt temperatur åbner temperaturføleren ventilen, og vandet strømmer ind i tilførselskanalen, idet det strømmer over temperaturføleren og afkøler denne, så at ventilen efter et vist temperaturfaid atter lukker. Ved denne 25 udførelse er det en ulempe, at ikke blot ilden i tilførselskanalen, men også ilden i fyrrummet bliver slukket, fordi det brændstof, der tilføres til fyrrummet, er fuldstændigt gennemvædet. Når man - for at undgå dette - lader mindre vand strømme til, bliver 30 branden ikke pålideligt slukket, idet kun delområder af brændstoffet bliver fugtet. Det er også en ulempe ved den kendte fremgangsmåde, at der i tilførselskanalen danner sig en sump, der kun kan fjernes ved en grundig rengøring af kanalen.

149415 2 ! Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive en fremgangsmåde og et anlæg, hvor en udbredelse af ilden på tilførselsvejen kan forhindres, uden at forbrændingen i fyrrummet påvirkes mærkbart- 5

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at man går frem som angivet i krav l's kendetegnende del, og ved at anlægget til gennemførelse af fremgangsmåden er udformet som angivet i krav 5's kendetegnende del.

10

Fremgangsmåden kan hensigtsmæssigt være videreudviklet som angivet i kravene 2-4, medens anlægget kan være udformet som angivet i kravene 6-10.

15 Den vanddamp, der ledes ind til det på tilførselsvejen værende brændstof, bevirker to tings For det første trænger dampen jævnt ind i hele brændstoffet, så at fugtighedsindholdet af brændstoffet bliver forøget.

For det andet forøger dampen luftfugtigheden på tilfør-20 selsvejen. Dermed er betingelserne for en udbredelse af branden i tilførselskanalen ikke mere til stede. Forbrændingen i fyrrummet bliver derimod ikke, i det mindste ikke mærkbart, påvirket, fordi der dér hersker meget høje temperaturer, og der tilføres tilstrækkelig 25 frisk luft, så at det nok fugtige, men ikke gennemvædede brændstof forbrænder godt.

Vanddampen kan, hvis nødvendigt, tilledes kontinuerligt eller også periodisk i stød. Hensigtsmæssigt bliver 30 dampen dog kun tilført, når en forudbestemt temperatur på tilførselsvejen bliver overskredet. Dette sker, hvis ilden griber det ved enden af tilførselsvejen værende brændstof og begynder at udbrede sig på tilførselsvejen. Anvender man som brændstof f.eks. træ, 3 149415 1 vil dette være tilfældet, når det tilførte træ er meget tørt, så at ilden udbreder sig hurtigere end træet bliver tilført. Tilføres der derimod f.eks. frisk fældet træ, så er udbredelseshastigheden (tilba-5 gebrændingshastigheden) i fyret mindre end transporthastigheden for træet, ilden kan ikke gribe over på tilførselsvejen, og den forudbestemte temperatur bliver ikke overskredet. Idet vanddampen kun tilledes ved overskridelse af en forudbestemt temperatur, bliver 10 kun det brændstof, der er for tørt, befugtet, hvorimod et allerede til forhindring af ildens udbredelse tilstrækkeligt fugtighedsindhold i brændstoffet ikke bliver yderligere forøget unødigt.

15 Fortrinsvis fordampes der i den enkelte temperatur efter overskridelse af den forudbestemte temperatur blot en lille vandmængde i et stød. Vandmængden dimensioneres blot så stor, at en udbredelse af branden bliver forhindret. Herved er det tilstrækkeligt at 20 befugte træet således, at udbredelseshastigheden for ilden bliver mindre end hastigheden af den til opretholdelse af ilden i fyrrummet nødvendige mindste brændstofmaterialestrøm, der opretholdes under drift af anlægget, når der ikke kræves nogen varme.

25

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser en udførelsesform for fyringsanlæg-30 get, set fra siden og delvist i snit, og fig. 2 et lodret længdesnit gennem anlægget efter en linie II-II i fig. 1.

149415 4 1 Det viste anlæg er et til et centralvarmeanlæg bestemt træfyringsanlæg med automatisk brændstoftilførsel til fyrets forbrændingsrum. Anlægget har en beholder I til træ, hvilken beholder forneden i en sidevæg 5 har en ved kanten forstærket åbning 2, der udmunder i en tilførselskanal 4, som fører til dets forbrændingsrum 3. En stødstang, ikke vist, der er bevægelig frem. og tilbage i beholderen 1, sønderbryder træet ved åbningen 2 og forskyder det ind i tilførselskanalen 10 4. Dette er forklaret i enkeltheder i ovennævnte USA- patentskrift nr. 4.185.567. Forbrændingsrummet 3 befinder sig i et ikke nærmere vist brændkammer 5, hvis enkeltheder er beskrevet i USA-patentskrift nr. 4.181,-082.

15

En til et vandledningsnet tilsluttet vandledning 6 fører over en ventil 7, der kan påvirkes ved hjælp af en trykmembran, og en varmeudveksler 8 til en varme-udveksler 9, i hvilken vandet bliver fordampet. En 20 damptilførselsledning 10, der er tilsluttet til varme-udveksleren 9, leder den frembragte damp til en åbning II i væggen af <|et bageste af to rørstykker 12 og 13, der danner tilførselskanalen 4.

Λ.

25 Varmeudveksleren 8 sidder på en bageste ende af rør stykket 12, hvilken ende med flanger er forbundet med rør stykket 13. Varmeudveks leren består af en på væggen af rørstykket 12 skruet metalblok 14, der akkumulerer den varme, som er overført fra rørvæggen, 30 og afgiver varmen til det vand, der strømmer gennem en boring 15 i blokken. Varmeudveksleren 9 sidder på den forreste ende af rørstykket 12, hvilken ende med flanger er fastgjort til forbrændingskammeret 5. Varmeudveksleren har ligeledes en metalblok 19, 5 149415 1 der er skruet på væggen af rørstykket 12, og som akkumulerer den varme, der overføres fra rørvæggen.

Til metalblokken 19 er der svejset et rørstykke 20, der er lukket ved hjælp af et af skrueligt dæksel 21.

5 Vandledningen 6 og damptilførselsledningen 10 udmunder i en afstand over den metalblok 19, der danner bunden i varmeudveksleren 9, i den øverste del af rørstykket 20. Idet tilslutningsboringerne for ledningerne 6 og 10 er anbragt i den øverste del af rørstykket 20, 10 undgår man, at kalk, der udskiller sig ved fordampning af vand, der er tilført gennem vandledningen 6, og aflejrer sig i den nederste del af rørstykket 20 på metalblokken 19 tilstopper tilslutningsboringerne.

Dækslet 21 er afskruelig, for at varmeudveksleren 15 9 kan rengøres, d.v.s. kalken kan fjernes.

Mellem flangerne i forbrændingskammerets væg 5 og på rørstykket 12 samt de to rørstykker 12 og 13 er der mellem hver af dem anbragt en asbestmellemring 20 16 og 16'. Asbestringen 16 forhindrer, at rørstykket 12 bliver ophedet for stærkt som følge af varmeledning fra forbrændingskammerets væg 5 og derved understøtter udbredelsen af ilden i rørstykket 12. Asbestringen 16 forhindrer, at den bageste ende af rørstykket 12 25 bliver stærkt afkølet ved afledning af varme til rørstykket 13 og derved virker uheldig på den nedenfor beskrevne virkemåde for varmeudveksleren 8.

Opvarmningen af vandet i varmeudveksleren 8 er ganske 30 vist ønsket, fordi varmeudveksleren 9 derefter hurtigere kan opvarme vandet til kogepunktet og fordampe det, men denne opvarmning er ikke det egentlige formål med varmeudveksleren 8. Denne virker tværtimod således sammen med en udvidelsesstof-temperaturføler 17 og 6 U9415 1 membranventilen 7, at denne ventil ved overskridelse af en bestemt temperatur bliver åbnet og atter lukker efter gennemstrømning af en bestemt vandmængde. Til dette formål sidder den beholder for temperaturføleren 5 17, der indeholder udvidelsesvæsken, i en med boringen 15 parallel, anden boring i varmeudvekslerblokken 14. Et kapillarrør 18 forbinder føleren 17 med membranventilen 7, så at denne efter overskridelse af en i forvejen bestemt temperatur åbner og efter overskri-10 delse af denne temperatur atter lukker. Da varmeudveks-leren 8 bliver afkølet af det gennemstrømmende vand, indtræder der et temperaturfald, som udløser lukningen af ventilen, efter at en bestemt vandmængde er strømmet gennem varmeudveksleren 8.

15

Anlægget arbejder som følger:

Den i beholderen 1 anbragte stødstang forskyder ved sit arbejdsslag brændet hen mod åbningen 2, sønder-20 splitter det dér og forskyder de sønderdelte træstykker videre ind i tilførselskanalen 4. Stødstangens frekvens og dermed brændstofstrømmen reguleres i afhængighed af varmebehovet i centralvarmeanlægget, idet der opretholdes et mindste materialestrøm, der sikrer en opret-25 holdelse af ilden i fyrrummet 3. Så længe der tilføres fugtigt træ, kan fyret ved den mindste materialestrøm, der skal opretholdes, ikke udbrede sig fra fyrrummet 3 til tilførselskanalen 4. Rørstykket 12 bliver ikke ophedet, og den af temperaturføleren 17 fastsatte 30 temperatur af varmeudveksleren 8 ligger under den forudbestemte temperatur, så at ventilen 7 forbliver lukket og der ikke sker nogen damptilførsel. Når der derimod tilføres tørt træ, kan tilbagebrændingshastigheden, d.v.s. den hastighed, ved hvilken ilden udbreder 7 149415 1 sig i modsat retning af transportretningen, blive større end hastigheden af brændstofstrømmen. I dette tilfælde griber ilden træet ved udgangen af tilførselskanalen 4, idet enden på rørstykket 12 og den derpå 5 siddende varmeudveksler 9 bliver ophedet til over 200°C. Som følge af varmeledningen i rørstykket 12 bliver også varmeudveksleren 8 og dermed temperaturføleren 17 opvarmet. Dennes udvidelsesvæske udvider sig så og påvirker efter overskridelse af en i forvejen 10 bestemt temperatur membranen i ventilen 7. Det vand, der efter åbning af ventilen 7 strømmer gennem ledningen 6, optager varme fra varmeudveksleren 8 og bliver ophedet i varmeudveksleren 9 til over kogepunktet og fordampet stødagtigt. Vanddampen (våddamp) strømmer 15 gennem damptilførselsledningen 10 og åbningen 11 til det bageste rørstykke 13, hvorefter den fordeler sig i hele tilførselskanalen 4, forøger luftfugtigheden i kanalen og trænger ind i det sønderdelte brændtræ.

20 Efter at en bestemt vandmængde, 20-30 cm3, er strømmet gennem varmeudveksleren 8, vil dennes temperatur og dermed også temperaturen for temperaturføleren 17 være faldet, udvidelsesvæsken trækker sig sammen, og ventilen 7 lukker atter. Da der kun når en forholds-25 vis lille vandmængde ind i varmeudveks leren 9, er den krævede fordampningsvarme forholdsvis lille, og varmeudveks leren 9 bliver kun lidt afkølet. Når det tilførte dampstød endnu ikke er tilstrækkelig til at opnå den til forhindring af ildens udbredelse nød-30 vendige luft- og træfugtighed, d.v.s., når forbrændingen endnu skrider frem, bliver varmeudveksleren 8 ved hjælp af den fra rørstykket 12 overførte forbrændingsvarme atter opvarmes over den i forvejen bestemte temperatur, hvorefter der - som beskrevet - påny frem- 149415 8 1 bringes et dampstød. Dette gentager sig så længe, indtil forbrændingen ved udgangen fra tilførselskanalen 4 er nedsat til en lille størrelse,, som frembringer kun lidt varme, og ved hvilken tilbagebrændingshastig-5 heden er mindre end transporthastigheden for det mindste materialestrøm, der er nødvendig til opretholdelse af ilden i fyrrummet 3. Da nu alt det i tilførselskanalen værende træbrænde har en høj fugtighedsindhold, består faren for en udbredelse af ilden i tilførselska-10 nalen først atter, når nyt træbrænde fra beholderen 10 er transporteret hen til enden af tilførselskanalen 4. Derefter gentager den beskrevne fugtningsproces sig, når nødvendigt. Det forøgede fugtighedsindhold i træbrændet påvirker ikke forbrændingen i fyrrummet 15 3 uheldigt, da der dér hersker en væsentlig højere temperatur og tilmed tilføres forbrændingsluft.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse egner sig særlig godt til træfyringsanlæg af den oven-20 for beskrevne art, ved hvilke der tilføres sønderdelt træ, fordi dampen let trænger ind i de luftrum, der opstår ved sønderdelingen, og træet bliver befugtet gennemgående. Anvendelsen af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er dog på ingen måde begrænset til sådanne 25 træfyringsanlæg. Fremgangsmåden egner sig f.eks. lige så godt til de kendte træfyringsanlæg, ved hvilke træ forarbejdes i et sønderdelingsanlæg til et transportgods med lille stykstørrelse og ved hjælp af en i tilførselsrøret anbragt snegltransportør tilføres 30 til fyrrummet. Som brændsel’ kan der foruden træ også komme andre faste stoffer i betragtning, f.eks. kul, idet problemet med ildudbredelse ved træ stiller sig på særlig måde, fordi fugtighedsindholdet alt efter det anvendte træ svinger overordentlig stærkt.

9 149415 τ 1 Frembringelsen af dampen i varmeudveksleren 9 har den fordel, at den tabsvarme, der opstår ved en forbrænding ved udgangen af tilførselskanalen, kan udnyttes til fordampning af vandet. Naturligvis kunne dampen 5 dog også frembringes ved hjælp af en f.eks. elektrisk ophedet fordamper, f.eks. en dampkedel.

Med varmeudveksleren 8, temperaturføleren 17 og den af føleren styrede ventil 7 afgives der på enkel måde 10 i alle tilfælde ved overskridelse af den forudbestemte temperatur en bestemt, lille og tillige forvarmet vandmængde til varmeudveksleren 9, der fordamper denne doserede vandmængde stødagtigt. For at fordampe en større vandmængde kan temperaturføleren 17 eller et 15 med denne forbundet styreredskab åben ventilen 7 også ved overskridelse af en øvre temperaturgrænse og først atter lukke den efter et betydeligt temperaturfald ved underskridelse af en nedre temperaturgrænse. Den vandmængde, der fordampes, kan også doseres på anden 20 måde, f.eks. kan der findes en tidsafbryder, der åbner ventilen efter udløsning ved hjælp af en temperaturføler i en i forvejen valgt tid, der svarer til den ønskede vandmængde.

25 Idet damptilførselsledningen 10 udmunder i den bageste del 13 af tilførselskanalen 4, sikres det, at dampen kan fordele sig jævnt i hele kanalen. Hvis tilførselsledningen 10 udmundede i den til forbrændingskammeret tilsluttede ende af tilførselskanalen 4, kunne en 30 del af dampen efter omstændighederne undvige til fyrrummet 3. Anbringelsen af damptilførselsåbningen 11 i den bageste kanaldel 13 og - i en afstand fra fyrrummets indgang, der beløber sig til det mangedobbelte af kanalens diameter - sikrer tillige, at ilden selv 149415 ίο 1 da, hvor det kommer til en eksplosionsagtig udbredelse i den forreste ende af tilførselskanalen, ikke udbreder sig i hele tilførselskanalen, fordi der da i hurtig rækkefølge opstår dampstød i det endnu ikke brændende 5 træ i den bageste del, og træet bliver derved befugtet så stærkt, at en yderligere udbredelse af ilden er umulig. Ved udgangen af åbningen 11 kan der også findes en dyse for at fordele vandet med endnu højere hastighed i tilførselskanalen. Endvidere kan der ved meget 10 lange tilførselskanaler findes flere damptilførselsledninger, eller en damptilførselsledning kan på flere steder udmunde i tilførselskanalen for at forsyne tilførselskanalen pålideligt med damp over hele kanalens længde.

15

Varmeudveksleren 8 kan undværes, når temperaturføleren 17 bliver anbragt i en boring i metalblokken 19 for varmeudveksleren 9, og denne er monteret på tilførselskanalen 4. På den anden side kan varmeudveks leren 20 8 med temperaturføleren 17 være monteret ved den forre ste ende af tilførselskanalen 4 og varmeudveksleren ved eller i forbrændingskammeret 5.

Claims (9)

149416 l PATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til forhindring af en udbredelse af ild på den til fyrrummet i et fyringsanlæg for 5 fast brændstof førende tilførselsvej, kendetegnet ved, at vanddamp ledes ind i det brændstof, der findes på tilførselsvejen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 10 ved, at der periodisk eller i det enkelte tilfælde, når en forudbestemt temperatur ved tilførselsvejen overskrides, stødagtigt fordampes en doseret vandmængde.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende tegnet ved, at vanddampen kun tilledes, når en forudbestemt temperatur i tilførselsvejen overskrides .

4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1-3, ved hvilken brændstofstrømmen reguleres i afhængighed af varmebehovet og der overholdes en mindste materialestrøm, der sikrer en opretholdelse af ilden i fyrrummet, kendetegnet ved, at der kun tilledes så megen 25 damp, at udbredelseshastigheden for ilden i det på tilførselsvejen værende brændstof er mindre end hastigheden for den mindste materialestrøm.

5. Fyringsanlæg til gennemførelse af fremgangsmåden 30 ifølge krav 1, med en tilførselskanal (4) for brændstof, hvilken kanal udmunder i et fyrrum (3), kendetegnet ved, at en damptilførselsledning (10) udmunder (11) i tilførselskanalen (4). 149415

6. Anlæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at der i fyrrummet eller ved en i dette indmundende ende af tilførselskanalen (4) er anbragt en varmeud-veksler (9), der forbinder en vandledning (6) med 5 damptilførselsledningen (10), for at fordampe vand, der strømmer til fra vandledningen (6), på grund af den fra varmeudveksleren (9) overførte forbrændingsvarme.

7. Anlæg ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at der i tilførselskanalen (4) er anbragt en temperaturføler (17), der styrer et afspærringsorgan (7), som regulerer damptilførslen eller tilførslen af vand, som skal fordampes, således, at afspærringsor-15 ganet åbner over en i forvejen bestemt temperatur og lukker derunder eller efter et forudgivet temperaturfald eller tidsinterval.

8. Anlæg ifølge krav 6 og 7, kendetegnet 20 ved, at afspærringsorganet (7), der åbner over en forudbestemt temperatur og lukker under denne temperatur eller efter et forudgivet temperaturfald, er installeret i vandledningen (6), og at temperaturføleren (17) sidder i varmeudveksleren eller i en anden varme-25 udveksler (8), der er anbragt på tilførselskanalen (4) og indføjet i vandledningen (6), for at det ved åbning af afspærringsorganet (7) strømmende vand skal afkøle den første eller den anden varmeudveksler (8) efter fordampning eller gennemstrømning af en bestemt 30 vandmængde til den temperatur, der udløser en lukning af afspærringsorganet (7).

9. Anlæg ifølge krav 8, kendetegnet ved, at den anden varmeudveksler (8) ligger i vandledningen