FI124270B

FI124270B - Device to enhance combustion

Info

Publication number: FI124270B
Application number: FI20105042A
Authority: FI
Inventors: Hannu Aatos Laajala
Original assignee: Laajala Hannu
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2014-05-30
Also published as: FI20105042A; FI20105042A0; WO2011089316A1

Description

Laite palamisen tehostamiseksi Tämä keksintö koskee laitetta palamisen tehostamiseksi ja nimenomaan laitetta, jota 5 käytetään tulipesässä, jossa käytetään kiinteää polttoainetta.The present invention relates to a device for enhancing the combustion and specifically to a device used in a furnace using solid fuel.

Poltettaessa kiinteää polttoainetta, etenkin puuta tulipesässä, vaikkapa saunan kiukaan lämmittämiseksi tai kattilalaitoksissa, palamisen tehokkuus riippuu monista erilaisista tekijöistä. Eräs tärkeimmistä tekijöistä on polttoaineen laatu, puusta puheen ollen 10 esimerkiksi polttopuun kosteus. Toisena tärkeänä tekijänä on tehokas ilman saanti palamistapahtumaa varten. Muina tekijöinä, joilla palamistapahtumaan voidaan vaikuttaa, on esimerkiksi arinarakenne. Merkittävä seikka rakenteen suhteen on se, että tulipesään ladatut puut eivät pääse tukkeuttamaan ilmankulkua.When burning solid fuel, especially wood in a furnace, for example, to heat a sauna stove or in a boiler plant, the efficiency of combustion depends on many different factors. One of the most important factors is the quality of the fuel, in terms of wood, for example, the humidity of the firewood. Another important factor is efficient air supply for the combustion event. Other factors that can influence the combustion event include, for example, the grate structure. An important aspect of the structure is that the trees loaded into the furnace cannot block the air flow.

15 Suomalaisesta patenttihakemuksesta 20095917 tunnetaan parannettu arinarakenne, jonka toiminta on käytännön kokeissa todettu erinomaiseksi. Mainittu rakenne muodostuu yleisesti aaltomaisesta arinalevystä, joka on varustettu rekillä palamisilman tehokkaaksi johtamiseksi palovyöhykkeeseen.15 The Finnish patent application 20095917 is known for an improved grate structure which has been found to be excellent in practical tests. Said structure generally consists of a corrugated grate plate provided with a sled for efficiently introducing combustion air into the combustion zone.

20 Vaikka mainittu arinarakenne onkin palamisen kannalta tehokas, sitä voidaan vielä parantaa poistamalla eräs haittapuoli, nimittäin se, että puut pyrkivät pakkautumaan tulipesän seinämiä vasten ja siten estämään tehokkaan palamisen. Tosin samainen haitta koskee lähes kaikkia muitakin arinatyyppejä.20 Although this grate structure is effective in terms of combustion, it can still be improved by removing one of the drawbacks, namely the fact that the trees tend to pack against the walls of the furnace and thus prevent efficient combustion. However, the same disadvantage applies to almost all other types of grates.

•Ί· δ ^ 25 Julkaisusta WO 2008/148648 AI tunnetaan laite palamisen tehostamiseksi tulipesässä, co ? jossa poltetaan kiinteää polttoainetta ja jossa on arina, joka laite muodostuu tankomaisesta 00 osasta. Kyseiset tankomaiset osat ovat täysin pystysuuntaiset ja kiinteästi kiinnitetyt x o- arinaan, huomattavalla etäisyydellä tulipesän seinästä, joten niiden asentoa ja määrää ei ^ voida tarpeen mukaan muuttaa.WO 2008/148648 A1 discloses a device for enhancing combustion in a furnace, co? which burns solid fuel and has a grate consisting of a bar-shaped 00 part. These rod-shaped parts are completely vertical and fixed to the x-grate, at a considerable distance from the furnace wall, so that their position and amount cannot be changed as needed.

1 30 o cvj Niinpä tämän keksinnön tarkoitus onkin aikaansaada laite, jolla edelleen parannetaan erityisesti patenttihakemuksessa 20095917 esitetyn arinarakenteen toimintaa.Thus, it is an object of the present invention to provide a device for further improving the operation of the grate structure disclosed in particular in patent application 20095917.

22

Keksinnön edellä mainittu ja muut hyvät puolet ja edut on aikaansaatu siten kuin esitetään tunnusomaiseksi oheisissa patenttivaatimuksissa.The foregoing and other advantages and advantages of the invention have been achieved as set forth in the appended claims.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 5 kuvataan erästä keksinnön hyvänä pidettyä suoritusmuotoa.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which a preferred embodiment of the invention is illustrated.

Kuviossa 1 kuvataan keksinnön mukaista laitetta, jota voitaisiin kutsua vaikkapa lämpötangoksi, kolmesta eri suunnasta nähtynä;Figure 1 illustrates a device according to the invention, which could be called a temperature bar, in three different directions;

Kuviossa 2 esitetään keksinnön mukaisten laitteiden käyttö arinan yhteydessä vinosti 10 nähtynä; jaFigure 2 illustrates the use of the devices of the invention in connection with a grate obliquely 10; and

Kuvio 3 esittää suoraan sivulta nähtynä keksinnön mukaisen laitteen käyttöä kuvion 2 mukaisessa tilanteessa.Figure 3 is a side view showing the use of the device of the invention in the situation of Figure 2.

15 Kuviossa 1 esitetään siis kolmesta suunnasta nähtynä keksinnön mukainen laite. Laite 1 muodostuu periaatteessa kolmesta osasta, joista pääosa on tankomainen osa 2, jonka päässä on lyhyellä matkalla taitos 2', tähän lyhyeen taitokseen 2' liittyvä lisäosa 3, jolla vakautetaan laite sivusuuntaisesti paikalleen ja edellisiin nähden poikittainen poikkiosa 4, joka määrittää laitteen aseman arinan suhteen, jonka yhteyteen se asennetaan.Figure 1 thus shows, in three directions, a device according to the invention. The device 1 consists essentially of three parts, the main part of which is a rod-shaped part 2 with a short distance folding 2 ', an additional part 3 associated with this short folding 2' to stabilize the device laterally and transversely to the former. to which it will be installed.

20 Tässä vaiheessa on mainittava, että laite on kuvattu tehdyksi poikkileikkaukseltaan pyöreästä tankomaisesta materiaalista, mutta lienee sanomattakin selvää, että aivan yhtä käyttökelpoinen muoto olisi myös poikkileikkaukseltaan neliömäinen tai suorakaiteen ^ muotoinen tankomainen materiaali.It should be noted at this point that the device is described as being made of a circular cross-sectional material, but it goes without saying that a square or rectangular cross-sectional material would be just as useful.

δ ™ 25δ ™ 25

COC/O

S5 Kuviosta 2 on selkeästi nähtävissä, kuinka keksinnön mukainen laite asennetaan 00 patenttihakemuksen 20095917 mukaisen arinarakenteen yhteyteen. Kuten kuviosta 2 jaS5 Figure 2 clearly shows how the device according to the invention is mounted in connection with the grate structure according to 00 patent application 20095917. As in Figure 2 and

XX

o- erityisesti kuviosta 3 on nähtävissä, on arina 5 muodostunut poikkileikkaukseltaan ^ aaltomaisesta muodosta, jossa on reikiä/aukkoja sekä aallon harjalla 6 että myös aallon o o 30 pohjassa 7.3, the grate 5 has a wavy cross-sectional shape with holes / apertures both on the crest 6 and also on the bottom 7 of the crimp.

δ c\jδ c \ j

Arinan reunimmaisten, laskevasuuntaisten aallon sivujen alaosassa on myös reikiä 8, jotka ovat yleiseltä muodoltaan pitkulaisia ylä-alasuunnassa. Keksinnön mukainen laite on 3 tarkoitettu asennettavaksi näihin reikiin 8, kuten kuvioissa 2 ja 3 esitetään. Kuviossa 2, sen oikeassa alakulmassa oleva laite 1 on asennusvaiheessa ja siitä käykin hyvin ilmi, että tankomainen laite asetetaan reikään 8 arinan keskiosaan päin kallellaan olevassa asennossa, josta se nostetaan olennaisen pystyyn asentoon niin että poikkiosa 4 määrittää sen 5 syvyyden, johon laitteella 1 on mahdollisuus painua.There are also holes 8 at the bottom of the outermost downward wave sides of the grate, which are generally elongated in the upward-downward direction. The device 3 according to the invention is intended to be mounted in these holes 8 as shown in Figures 2 and 3. In Fig. 2, the device 1 in the lower right corner thereof is in the installation phase and it is well evident that the rod-like device is inserted into the hole 8 in a tilted position towards the center of the grate from which it is raised to a substantially upright position sink.

Taitoksen 2' ja siihen liittyvän lisäosan 3 yhteensä muodostama muoto ja koko on sellainen, että kallistetussa asennossa mainitut osat sopivat reikään 8 vaivattomasti, mutta laitteen 1 siirtäminen olennaisen pystyasentoon merkitsee sitä, että taitoksen 2'ja lisäosan 3 10 reunat vastaavat aukon 8 reunoihin ja pysäyttävät lisäkääntymisen olennaisen pystysuuntaisesta asennosta eteenpäin. Tilanteesta ja asennuspaikasta ja sen toleransseista riippuen laitteen 1 tuki voidaan ottaa pääasiallisesti myös tulipesän seinistä. On selvää, että taitoksen 2'ja lisäosan 3 paksuus vastaa olennaisesti reiän 8 sisämittaa.The overall shape and size of the fold 2 'and its associated insert 3 is such that the tilted positions easily fit into the hole 8, but moving the device 1 to a substantially vertical position means that the edges of the fold 2' and insert 3 10 meet the edges of the opening 8 additional rotation from a substantially vertical position. Depending on the situation and the installation site and its tolerances, the support of the device 1 can also be taken mainly from the walls of the furnace. It is clear that the thickness of the fold 2 'and the insert 3 substantially corresponds to the inside dimension of the hole 8.

15 Laitteiden 1 vaihtaminen on helppoa, käännetään laite vinoon asentoon kohti tulipesän keskiosaa ja nostetaan pois ja pannaan taas paikoilleen päinvastaisessa järjestyksessä. Näin tulipesän puhdistus käy helposti päinsä.15 It is easy to change the units 1 by rotating the unit in an oblique position towards the center of the furnace and lifting it back in place in the reverse order. This makes cleaning the furnace easy.

Kuten kuvioista 2 ja 3 on helposti pääteltävissä, laitteet 1 asettuvat vasten tulipesän 20 seinämiä sen molemmilla sivustoilla. Kun puita asetetaan arinan 5 päälle, ne eivät voi tankomaisten osien 2 takia asettua vasten tulipesän seiniä, josta syystä tulipesän seinämien välittömään läheisyyteen jää kalkissa olosuhteissa kanavat paloilman vapaata kulkemista varten. Puita lisättäessä ne eivät voi myöskään jäähdyttää tulipesän seinämää, josta syystä ^ tulen kuumentava vaikutus on maksimaalinen.As can be readily deduced from Figures 2 and 3, devices 1 are positioned against the walls of the furnace 20 at both sides thereof. When placed on top of the grate 5, due to the rod-like portions 2, the trees cannot stand against the walls of the furnace, whereby, under calcareous conditions, channels for the free passage of combustion air remain in the immediate vicinity of the furnace walls. Also, when adding trees, they cannot cool the furnace wall, which is why the heat of fire is maximized.

δ ™ 25δ ™ 25

COC/O

S5 Huomattakoon myös, että vapaaksi jäävillä tulipesän seinämän vierustoilla on paloilman 00 saaminen hyvin vapaata, josta syystä puiden tai sen kaltaisen kiinteän polttoaineenS5 It should also be noted that free flame adjoining the furnace wall adjoins the combustion air 00, which is why trees or similar solid fuel

XX

o- syttyminen sytytystilanteessa on tulipesän reuna-alueilla tehokasta.ignition in the ignition situation is effective in the periphery of the furnace.

c\j o o 30 Keksinnön mukaista laitetta käytettäessä tulipesän pinnat pysyvät puhtaana, koska huonosti o c\J palava puu ei ole niitä vasten ja aiheuta seinämien pikeytymistä ja myös koska karsta palaa pesän seinämistä tehokkaasti pois. Tulipesän puhdistusväli pidentyy tästä syystä merkittävästi. Keksinnön mukaiset tankomaiset laitteet eivät myöskään millään tavalla estä 4 lämpösäteilyn tehokasta siirtymistä tulipesän seinämiin, jolloin polton hyötysuhde on maksimaalinen.When using the device according to the invention, the surfaces of the furnace remain clean because the poorly burning wood is not against them and causes the walls to pitch and also because the deposit burns effectively off the walls of the furnace. Therefore, the cleaning interval of the furnace will be significantly extended. Also, the rod-shaped devices according to the invention do not in any way prevent the effective transmission of the 4 thermal radiation to the walls of the furnace, thereby maximizing the efficiency of combustion.

On selvää, että keksinnön mukaisten laitteiden valmistusmateriaali on metalli, etenkin teräs.It is clear that the material of the devices according to the invention is metal, especially steel.

55

Edellä kuvattiin taitoksen 2' ja lisäosan 3 olevan erillisiä, toisiinsa kiinnitettyjä osia, mutta lienee sanomattakin selvää, että taitos 2'ja lisäosa 3 voidaan yhdistää yhdeksi osaksi esimerkiksi muotoilemalla laitteen alapää poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoiseksi yhdeksi integraaliseksi osaksi.It has been described above that the fold 2 'and the insert 3 are separate, fastened parts, but it goes without saying that the fold 2' and the insert 3 can be joined together, for example by forming the lower end of the device into one integral part of rectangular cross-section.

1010

Kun katsotaan keksinnön mukaisen laitteen käyttöolosuhteita kuvioissa 2 ja 3, lienee suhteellisen varmaa, ettei edellä kuvattua taitoksen 2' ja lisäosan 3 vastaamista pitkulaisen reiän 8 lyhyempiin reunoihin ole pakko tapahtua silloin, kun mitoitus on muuten suoritettu niin, että tankomaiset laitteet 1 nojaavat tulipesän seinämiin halutussa asennossa.Looking at the operating conditions of the device according to the invention in Figs. position.

15 Laitteiden 1 oma paino pitää ne paikallaan muutenkin.15 The weight of the devices 1 holds them in place anyway.

Kuvioista 2 ja 3 käy ilmi, että liitos laitteen 1 ja arinan seinämän välillä tapahtuu lähelle 45 asteen kulmaa olevassa asemassa. Tämä lienee tilanne varsin usein, mutta ei suinkaan aina, koska esimerkiksi arinan sivuseinämän kaltevuus voi hyvinkin vaihdella. Rakenteet 20 mitoitetaan kaikin puolin aina haluttuun kohteeseen sovitetulla tavalla.Figures 2 and 3 show that the connection between the device 1 and the grate wall takes place in a position near an angle of 45 degrees. This is probably the case quite often, but not always, as the slope of the grate sidewall, for example, may vary greatly. The structures 20 are always dimensioned in a manner adapted to the desired object.

't δ c\j i't δ c \ j i

COC/O

o δo δ

XX

cccc

CLCL

C\l o m o δC \ l o m o δ

CMCM

Claims

Apparatus (1) for enhancing combustion in a furnace for burning solid fuel and having a grate (5) comprising a rod-like part (2), characterized in that a bend (2 ') is provided at the end of the rod-like part (2). ) and a cross member (4) for releasably attaching the device (1) to a hole (8) in the periphery of the grate (5) in combination with a vertical position for separating fuel from the furnace wall.

Apparatus (1) according to Claim 1, characterized in that the cross-section (4) is located in a bend between the rod-shaped part (2) and the fold (2 ') to define the depth of indentation of the fold (2') in the grate (5) (8).

Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hole (8) to which the device (1) is removably attached is elongated in the top-down direction and that the fold (2 ') of the rod-like part (2) is also shaped as an elongated cross-section.

Device (1) according to Claim 3, characterized in that the shape of the fold (2 ') is obtained by attaching an additional part (3) to its side. 20

Device (1) according to Claim 3, characterized in that the thickness of the fold (2 ') corresponds substantially to the inside dimension of the hole (8) of the grate (5). δ CvJ co cp δ X X Q. CvJ o m o δ CvJ