FI127234B - Menetelmä ja laite kiinteiden polttoaineiden tulisijassa polttamisen tehostamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITE KIINTEIDEN POLTTOAINEIDEN TULISIJASSA POLTTAMISEN TEHOSTAMISEKSI

Keksinnön kohteena on menetelmä puun ja muiden kaasuuntuvia aineosia ja hiiltä sisältävien polttoaineiden tulisijassa polttamisen tehostamiseksi ja laite menetelmän soveltamiseksi.

Perinteisissä tulisijoissa, kuten esimerkiksi lämmitysuuneissa, poltetaan polttoaineita yleensä samantapaisella tavalla. Tulisijaan laitetaan polttoainetäytös, se sytytetään palamaan ja tulisija alkaa lämmetä vähitellen polttoaineiden syttymisen mukaan, palo etenee polttoaineiden, kuten esim. puiden, kaasuuntumisvaiheeseen ja hiilien palamiseen. Tulisijan rakenteesta, puiden laadusta, asettelusta tulisijaan, sytyttämistavasta, palamisilman ohjaamisesta, vedosta ja muutamista muistakin tekijöistä riippuen palamistapahtuman laatu vaihtelee. Silloin kun savuhormissa on säästä, muista ympäristötekijöistä, huoneilman alipaineesta tai muusta syystä johtuen heikko veto, savu tulee jopa sisälle.

Ratkaisuja palamisen parantamiseksi on kehitetty. On muun muassa erilaisia ilman syöttötapoja. Ensiöilmaa ja toisioilmaa syötetään tulipesään eri tavoilla. On myös olemassa erilaisia tulipesän muotoja, palotila- ja savukanava- ym. ratkaisuja.

Toisentyyppisiä tulipesiä on lämmityskattiloissa, varsinkin niissä, joissa tuotetaan lämpöä suuremmassa mittakaavassa. Ongelmat niissäkin ovat osittain samoja. On20 gelmana on epätasainen ja vajaa palaminen. Savua ja muita epätäydellisen palamisen tuloksia tulee palamisen aikana ympäristöön vaihtelevia määriä.

Tulipesällä varustetuissa lämmityslaitteissa on yleensä suuri massa, jota käytetään lämmön varaamiseksi. Ne lämpenevät hitaasti ja antavat aluksi hitaasti lämpöä ympäristöön. Kevyempirakenteiset lämmityslaitteet lämpenevät nopeammin ja antavat lämpöä myös ympäristöön nopeammin, mutta myös jäähtyvät nopeammin.

Perinteisessä tulipesässä tapahtuvassa puiden poltossa ilmavirta kulkee puiden alta, väleistä ja osittain päältä. Liekit muodostuvat palavan kaasun irtoamisen ja ilman virtausten mukaan vaihtelevasti. Hapekkaalla alueella palaminen tapahtuu liekin pintakerroksesta liekkiin sisälle päin. Alussa happi riittää palamiseen hyvin. Läm30 pöä muodostuu hyvin. Kun palaminen edistyy liekin sisälle päin, väliin ja sekaan muodostuu hiilidioksidikerros, joka jarruttaa ja estää palamisen edistymisen. Syvemmällä, vähän happea olevalla alueella, muodostuu hiilimonoksidia ja reaktio muuttuukin lämpöä sitovaksi. Palaminen hidastuu ja jopa estyy kokonaan. Muodostuu vaikeasti palavaa seoskaasua, joka estää palamista ympäristössään ja myöhem20126055 prh 09 -10- 2012 missä vaiheissa. Palaminen on sekapaloa siinä merkityksessä, että kaasuuntuvat palavat aineet ja jäännöshiili palavat yhtä aikaa. Muodostuva hiilimonoksidi häiritsee paloa.

Ongelman yksi syy yleensä on se, ettei tulipesässä lämpötila nouse riittävän nopeas5 ti hyvään palamislämpötilaan. Tai tulisijassa lämpötilalla ei ole mitään edellytyksiä nousta sopivan korkeaksi hyvää palamista ajatellen missään palamisen vaiheessa.

Tämä voi aiheutua kiviainespintojen, tai metalli- tai vesipintojen suuresta ja nopeasta lämmön sitomisesta. Pintojen lämmönsitomiskyky on niin hyvä, että lämpö sitoutuu siihen suuremmalla nopeudella kuin sitä muodostuu. Siten pinnan lähellä läm10 pötila nousee vain sen verran kuin palavan aineen ja liekin kuumeneminen mahdollistaa. Eikä se riitä lähellekään hyvän palamisen mahdollistavaa lämpötilaa. Esimerkiksi puu alkaa kaasuuntua yli 200 °C asteessa. Hyvän palamisen mahdollistava lämpötila on varsin korkea ja hiilimonoksidi syttyy vasta noin 700 °C asteen lämpötilassa.

Toinen asia mikä vaikuttaa palamista vaikeuttavasti, on nopea palamisilman virtaus tulipesän läpi. Virtaus tuo jatkuvasti uutta viileää ilmaa palamisympäristöön, jopa liekkien sisälle, jäähdyttäen tehokkaasti niitä. Sen lisäksi virtaus ottaa mukaansa muodostunutta lämpöä ja siirtää sitä pois palamisalueelta muualle tulipesän ympäristöön, hormiin ja jopa ulos. Nopea, vedon aiheuttama ilman virtaus, sen lisäksi et20 tä se jäähdyttää voimakkaasti ympäristöä ja palamista, saa aikaan kiihtyvän virtauksen, jonka rajapinta paikallaan pysyvään tai hitaammin liikkuvaan, ilmaan kovenee ja tiivistyy. Tämä vaikeuttaa entistä enemmän ilman pyörteilyä ja sekoittumista, joka on edellytys hyvälle palamiselle.

On tärkeää huomata ero erityyppisten virtausten välillä, mitä ne ovat, miten ne toi25 mivat ja mitä ne saavat aikaan. Ensinnäkin turbulenttinen virtaus on pyörteilevä. Paineeseen perustuva virtaus on usein turbulenttinen.

Toisena tyyppinä on laminaarinen virtaus, mikä on pääosin samansuuntaista aineiden siirtymistä aiheuttava ja sen nopeus ja laajuus voi vaihdella. Tämä perustuu usein imuun tai alipaineeseen joka sen aiheuttaa.

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä puun ja muiden kaasuuntuvia aineosia ja hiiltä sisältävien polttoaineiden tulisijassa polttamisen tehostamiseksi ja laite ja välineet menetelmän soveltamiseksi, joilla poistetaan nykyisiin menetelmiin, laitteisiin ja välineisiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä ja laite, joilla parannetaan polttoaineen palamista tulipesässä.

20126055 prh 09 -10- 2012

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä ja laitteella, joille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä polttokaasujen palamisilma johdetaan syttymisen jälkeen vain tulipesän yläosaan, sen sivuilla yläosassa ympäriinsä olevista il5 makanavista avautuvista keskelle päin suuntautuvista raoista liekkien päälle, levymäiseksi, tulipesän yläosan pintaan tukeutuvaksi, eteenpäin siirtyessään tiheneväksi virtaukseksi, jolloin liekit tulipesässä noustessaan ylöspäin osuvat virtaukseen, leikkautuvat nousemisen mukaan sulautuen siihen jokaiselta osaltaan, ja että palamiskaasut poistetaan tulipesän laen edullisesti keskellä tai sivulla olevaan poisto10 aukkoon ja siitä edelleen jälkipolttimeen, jonka sisäpuolen tilavuus on suurempi kuin poistoaukosta tulevan sisääntulo virtauksen reikien suuruus, jolloin virtaus ja pyörre hidastuvat, raskaammat kaasuvirtauksen osaset lentävät ensin jälkipolttimen reunoille ja kääntyvät alaspäin suuntautuvaan hitaampaan virtaukseen ja kaasuvirtauksen kevyemmät osaset liikkuvat hitaammin ja eri reittiä sekä eri tahtia alaspäin kuin raskaammat virtauksen osaset. Tulipesän osittain eristetty rakenne ja sisäpinnan vähän lämpöä sitova materiaali mahdollistaa nopean lämpötilan nousun korkeaksi sytytyksen yhteydessä, jolloin lämpö irrottaa polttoaineesta kaasuuntuvat osat auttaen kaasuuntuneen polttoaineen sidosten avautumista ja muuntumista paremmin palavaan muotoon. Jäännöshiili poltetaan erikseen aikaan tai alueeseen perustuvalla menetelmällä, silloin johtaen pääosan palamisilmasta hiilien alta niiden sekaan. Keksinnön mukaisessa menetelmässä tulipesässä kuumuus vaikuttaa polttoaineisiin, kuumuudella saadaan aikaan kaasujen irtoaminen eriytettynä jäännöshiilenpalosta ja palavien kaasujen sekoittuminen yhtenäiseen palamisilmavirtaan. Tämä ja painesuhteiden vaihtelu yhdessä saavat aikaan hyvän palamisen.

Keksinnön edullisessa sovelluksessa tulipesään levymäisen palamisilmavirtauksen alle johdetaan putkia pitkin paineella eri puolilta tulipesää suuttimista purkautuvia pieniä, edullisesti tasomaisesti kiertäviä pyörteileviä palamisilma virtoja sekoittaen liekkien yläosia niistä virtaavan palaamisilman kanssa, jolloin seos nousee yhtenäiseen levymäiseen virtaukseen sulautuen siihen.

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa polttoaineesta kaasujen palamisesta jäljelle jäänyt jäännöshiili poltetaan erikseen, panospolttolaitteissa tulipesässä tai jatkuvapalloisissa tulisijoissa, omalla hiilipalolle varatulla alueellaan, jolloin jäännöshiilien palamisen aluksi pienennetään yläosasta raosta menevää palamisilman syöttöä ja annetaan palamisilmaa hiilien alapuolelta ja läpi lisäten palamisilmaa kun lämpö nousee hiilissä ja tehostaa niiden palamista.

20126055 prh 09 -10- 2012

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa jälkipolttimen kartiomaisessa sisäänmenoosassa ahtailla suunnatuilla sisäänmenorei’illä varustetulla polttimella lisätään kaasuvirran nopeutta ja suuntaa eri suunnista tulevan virtauksen keskelle nousevaksi pyörteeksi, jolloin siinä tapahtuu voimakas karkea sekoittuminen. Myös kuumuuden aiheuttama noste aiheuttaa kaasuvirran osasissa eritahtisuutta. Molekyylit ja atomit virratessaan eritahtisesti törmäilevät toisiinsa, hapettuen loppuun. Alaosassa kaasuvirtaus kääntyy suuntautuen ylöspäin polttimen ympärillä olevaan kanavaan ja poistuen jälkipolttimesta keskellä ylhäällä olevan aukon kautta. Myös painesuhteiden muutokset auttavat sidosten avautumista ja uusien paremmin palavien muodostu 10 mistä. Palamista voidaan säätää tarkkailemalla poistuvan kaasun hiilimonoksidi pitoisuutta. Jos poistuvissa kaasuissa hiilipalon aikana esiintyy hiilimonoksidia hitaasta alusta huolimatta, voidaan tulipesän yläosaan tai jälkipolttimeen antaa varovaisesti lisää palamisilmaa esimerkiksi yläosan raon kautta, jolloin saadaan hiilimonoksidi palamaan loppuun jälkipolttimessa.

Keksinnön seuraavassa sovelluksessa kaasuuntuvien aineiden irrotus polttoaineesta kuumuuden avulla ja niiden polttaminen erotetaan jäännöshiilen polttamisesta, jäännöshiili poltetaan panospolttolaitteissa aikaan ja jatkuvapaloisissa polttolaitteissa alueeseen perustuvalla tavalla erikseen, kaasuuntuvat aineet ensin ja jäännöshiili niiden jälkeen.

Keksinnölliseen menetelmään kuuluu palamistapahtuman jakaminen tarkasti kahteen eri vaiheeseen. Ensivaiheena kaasutetaan palavan aineen kaasuuntuvat osat kuumuuden avulla ja poltetaan kaasu, jonka palamisesta saadaan lisää kuumuutta. Toisena vaiheena poltetaan jäljelle jäänyt jäännöshiili sen polttamiseen hyvin sopivalla tavalla syöttäen hiilille palamisilmaa oikeaan kohtaan oikea määrä.

Keksinnön mukaisessa laitteessa tulipesän yläosan reunoilla ympäriinsä on palamisilmakanavasta tai palamisilmakanavista tuleva rako, joka on tai jotka ovat suunnaltaan tulipesän yläosan pintaa pitkin edullisesti keskialueella olevaa poistoaukkoa kohti, josta virtauskanava jatkuu yläpuolella olevaan jälkipolttimeen, tulipesän sisäpinta on kuumuutta kestävää matalan lämpökapasiteetin omaavaa materiaalia, sen takana on lämpöeristekerros, joka hidastaa lämmön siirtymistä tulipesästä tulisijan muihin rakenteisiin, panospolttoisessa tulipesässä alaosassa on rosti tai arinan sisällä hiilikori ja säädettävä paloilman syöttö mekanismi, kuten tiivis tuhkalaatikko tai säätöpelti.

Jatkuvapaloisissa tulisijoissa palamisalue on kaksiosainen, polttoaineen tulopäässä arinan päällä on alue polttoaineen tulemista, lämpenemistä, kuumumista ja kaasuun20126055 prh 09 -10- 2012 tumista varten sekä sen alueen yläosassa kaasujen palaamista varten matkan päässä, väliseinän takana on alue, jonne arina jatkuu ja loppuun kaasuuntunut polttoaine, jäännöshiili, palaa arinan alapuolelta syötetyn palamisilman avulla prosessin ehdittyä siihen vaiheeseen.

Jatkuvapolttoisessa tulipesässä on edullisesti väliseinä, joka erottaa erilaiset palamistapahtumat toisistaan ja estää erilaisten palamiskaasujen sekoittumisen toisiinsa, sen alapuolelta hiilet pääsevät siirtymään jäännöshiilien paloalueelle, ja että siinä on säätelymekanismi, johon kuuluu tulipesän molemmilla puolilla olevat paineanturit, niiden ohjaamat imu- ja painepuhaltimet, jotka ohjaavat kaasujen kulkua tulipesässä pitäen molemmilla puolilla tulipesää painetason samana ja estäen väliseinän alitse tapahtuvan kaasujen virtauksen

Jatkuvapolttoisessa tulisijassa alaosassa on edullisesti kiinteä tai liikkuva, yksi- tai useampiosainen arina polttoaineen alustana ja sitä kuljettamassa vaiheesta toiseen ja jota tai joiden toimintaa ohjaavat ja käyttävät palamisen edistymisen mukaan pala15 mistä seuraavat anturit. Jäännöshiilen polttoaineella arinaan liittyy palamisilman syöttö mekanismi, jolla hiilten alle ja sekaan on järjestetty syötettäväksi palaamisilmaa.

Liikkuvassa arinassa palamisen ja muodostuvan lämmön määrää säädetään polttoaineen annostelulla arinalle ja arinan liikkumisnopeutta säätäen, kaksiosaisen arinan alkupää on kaasuuntumisalueella polttoaineen vastaanottajana, alustana ja siirtäjänä eteenpäin, jäännöshiilipalon kohdalla on arinan toinen osa, jonka alla ja sisällä palamisilman syöttölaitteisto ja kanavisto palamisilman hiiliin syöttämiseksi. Kaksiosaisen arinan eri osat liikkuvat itsenäisesti, siten että niiden liikettä voidaan säätää palamisen edistymistä tarkkailevien anturien antamien signaalien mukaan, palami25 sen edistymisen tarpeen mukaan, se mahdollistaa laitteen laajemman tehonsäätöalueen ja puhtaamman polton, siten että kumpikin alue, kaasupalo- ja jäännöshiilipaloalue polttaa alueelle tulevan polttoaineen loppuun.

Tulisijoja on erilaisia toimintatavaltaan ja menetelmää voidaan soveltaa eri tulisijoissa eri tavoin, sen mukaan kuin tulisijan toimintatapa edellyttää. Tulisija tulee myös suunnistella siten, että rakenteet mahdollistavat riittävän nopean lämmön nousemisen palamisen kannalta tarpeellisissa paikoissa kuten tulipesässä. Muodostuva lämpö kerätään talteen tulisijan toisissa rakenteissa.

Pientulisijoissa niin sanottu panospolttotapa on yleinen. Se tarkoittaa tulipesän lataamista polttoaineella, sytyttämistä ja sen suurelta osin polttamista ennen lisäämis20126055 prh 09 -10- 2012 tä tai hiilien polttoa. Poltetaan polttoaine-erä kerrallaan. Panospolttotapaan soveltuu aikaan perustuva jako kaasuuntuvien ainesosien ja toisaalta jäännöshiilen polttoon. Tulisijan rakenne pitää olla sellainen, että ilmansyöttöä voidaan ohjata tarkasti tarpeen mukaan.

Tulipesän sisärakenteeseen kuuluu yläosa, sen reunoilla ympäriinsä ilmakanavista avautuva paloilman syöttörako, joka ohjaa paloilmavirran ilmakanavista yläosan alapintaa pitkin levymäisenä keskialueella olevaan poistoaukkoa kohti. Virtauksen on tärkeä pysyä tasomaisena, ohuena. Kun nousevat kaasut ja liekit turbulentteina kohtaavat tasomaisen virtauksen, ne ikään kuin leikkautuvat, sulautuvat siihen, jol10 loin hapettuminen ja palaminen ovat tehokasta.

Tasomainen yläosa on eräs edullinen yläosan muoto, mutta myös muita muotoja on mahdollista käyttää. Yhtä tai useampaa eri kaltevuuskulmassa ylöspäin olevaa tulipesän yläosan sisälapetta tai lohkoa tai jopa niin että kaltevuus on sisälle alaspäin. Oleellista on kuitenkin levymäisen palamisilmavirran virtaaminen ehyenä ja yhte15 näisenä sen alapuolella siten, että tulipesässä nousevat liekit sen hyvin kohtaavat.

Menetelmää käytettäessä ensin sytytetään tulisijassa polttoaine, tarvittaessa annetaan alkuvaiheessa palamisilmaa polttoaineen alapuolelta ja annetaan polttoaineen ja tulisijan lämmetä ja kuumentua, sitten muutetaan palamisilman syöttö kokonaan yläosan raosta tapahtuvaksi, kaasutetaan kuumuudella kaasuuntuvat osat polttoai20 neesta ja poltetaan polttoaineen kaasuuntuvat osat syöttäen palamisilmaa tulipesän yläosaan reunoilta ympäriinsä, tulipesän kattoa, lakea, pitkin edullisesti keskellä olevaan poistohormiin, jolloin kaasut palavat kuumalla liekillä irrottaen lisää kaasua poltto-aineesta. Kaasujen palamisen loputtua siirrytään toiseen vaiheeseen, jäännöshiilen polttoon, vähentämällä ylhäältä raosta tapahtuvaa palamisilmansyöttöä ja siirtämällä ilmansyöttö hiilien alle, niiden läpi tapahtuvaksi.

Toinen mahdollinen polttotapa sopii jatkuvatoimisiin tulisijoihin, joita ovat monet lämmityskattilat. Niissä jaetaan palamisalue eri alueisiin. Niissä polttoaine tulee arinalle, jatkaen siinä kulkua eteenpäin joko painovoiman, palamisen edistymisen mukaan tai liikkuvan arinan kuljettamana. Polttoaineen arinalla syöttökohdan lähel30 lä on kuuma kaasuuntumisalue, jossa polttoaine ensin lämpenee ja kuumentuu, ja siitä irtoavat kaasumaiset aineet nousten keveytensä ja nosteen vaikutuksesta ylöspäin. Alkusyttymisen, lämpenemisen ja kuumenemisen aikana annetaan palamisilmaa varovasti polttoaineeseen esimerkiksi alapuolelta, sen jälkeen kaasuuntumisalueelle syötetään palamisilmaa vain tulipesän yläosan kautta suunnaten reunoilta olevasta raosta alkaen yläosaa, lakea, pitkin edullisesti sen keskellä tai jollakin si20126055 prh 09 -10- 2012 vulla olevaan poistokanavaan. Polttoaineesta irtoava kaasu sekoittuessaan palamisilma virtaan palaa kuumalla liekillä edistäen kaasuuntumista ja lämmön muodostumista edelleen.

Matkan päässä syöttökohdasta on toinen alue, jolle jäännöshiili tulee syöttötapah5 tuman edetessä. Sen kohdalla hiilien alle ja sekaan syötetään palamisilmaa polttaen hiilet loppuun tehokkaasti. Kaasuuntumisalue on erotettu jäännöshiilien palamisalueesta väliseinällä siten, että hiilet mahtuvat tulemaan seinän alta omalle alueelleen.

Tärkeää on että molempien palamisalueiden kaasut pysyvät omilla puolillaan. Muuten ne sekoittavat toisen puolen palamisen eikä puhdas palaminen ole mahdollista.

Molemmilla palaamisalueen puolilla on omat paineanturit, jotka ohjaavat ilman liikkumista imurien ja puhaltimien avulla, sekä syöttöä ja imua molemmilla puolilla. Paineantureilla tarkkaillaan alueiden painetasoja siten, ettei väliseinän alta tapahdu merkittävää virtausta puolelta toiselle.

Myös kaasujen määrällinen muodostuminen on erilaista eri puolilla. Polttoaineen kaasuuntuminen lisää tilavuutta merkittävästi.

Levymäisen virtauksen alapuolella on suutinjärjestely, joka syöttää putkista tulevan paineistetun, nopeasti etenevän pienehkön pyörteilevän, tasossa mahdollisesti kiertävän palamisilmavirtauksen liekkien yläosaan sekoittaen liekkejä mukanaan virtaavaan palamisilmaan. Edelleen noustessa kaasuseos osuu levymäiseen virtaukseen, johon sulautuu ja hapettuu lopullisesti.

Menetelmässä kuumuuden irrottamat palokaasut ja liekit nousevat tulipesässä keveytensä ja lämmön aiheuttaman nosteen vaikutuksesta ylöspäin osuen ensin pyörteilevään turbulenttiseen virtaukseen, jossa ne sekoittuvat osittain palamisilmaan ja toisiinsa nousten edelleen yhtenäiseen palamisilmavirtaan ja sulautuen siihen sitä myöten kun osuvat. Palokaasujen eri palavat yhdisteet ja atomit ja molekyylit osuvat aina tuoreeseen happipitoiseen palamisilmavirtaan, sekoittuvat siihen hyvin ja palavat.

Tulipesän sisällä oleva sisäpintamateriaali on mielellään pienen lämpökapasiteetin omaavaa materiaalia ja samoin sen alla oleva lämmöneristekerros. Eristekerros on mitoitettu lämmöntuottotehon mukaan siten, että syttymisen jälkeen tulipesän lämpötila lähtee nousemaan nopeasti ja päästään nopeasti hyvään palamislämpötilaan. Eristekerroksen on oltava kuitenkin sen verran ohut, että korkeammassa lämpötilassa lämmönsiirtymisnopeus tulisijan muihin rakenteisiin kasvaa ehkäisten liian suuren kuumentumisen ja tulipesän vaurioitumisen liian kuumuuden seurauksena. Tuli20126055 prh 09 -10- 2012 pesän korkeus on edullista olla matalahko, siten että yläosassa palavien liekkien säteilylämpö kuumentaa ja kaasuttaa polttoaineen.

Jatkuvatoimisessa tulisijassa kaasupalon ja hiilipalon vaatimat alueiden keskinäiset koot ovat riippuvaisia osittain tulisijan muodosta, koosta ja tehosta. Hyvän palami5 sen edellytys on, että kaasut ehtivät palaa kokonaan loppuun ennen polttoaineen virtaamista jäännöshiilen paloalueelle. Samoin jäännöshiilien kokonaan palaminen omalla niille varatulla alueellaan on tärkeää. Silloin lämpöenergian saanto on paras mahdollinen, palamistulos on puhdas ja tuhkan määrä vähäinen.

Edullinen paloalueen jakauma on kaasupalolle noin 2/3 ja hiilipalolle noin 1/3 10 arinapituudesta. Haluttaessa mahdollisimman hyvää ja puhdasta palotulosta on eduksi kaksi-osainen arina, kaasupalon kohdalla oma ja hiilipalon kohdalla oma.

Joissakin arinoissa voidaan säätää molempia itsenäisesti. Silloin tulisijan tehonsäätöalue ja mahdollisuus säätää pienen ja suuren tehon välillä on suurempi.

Keksinnöllisiin laitteisiin liittyy kaareva- ja pyöreämuotoisuus, mikä muoto on tär15 keä kuumassa tilassa toimivien laitteiden pitkään ehyenä kestämisen kannalta.

Kuumuudella on taipumus muokata ja runnella laitteita, niin ettei niiden käyttökuntoisuus kestä ehyenä. Silloin kun laitteiden toteutus on pystyssä, vaakasuorassa tai vinossa olevien tasopintojen osalta muodoltaan pyöreä tai kaareva, auttaa muoto laitteen hyvänä säilymistä. Kuumuuden vaikutus sellaisten pintojen muodonmuu20 tokseen on vähäisin.

Tulipesän yläpinnan alapuoli voi olla muodoltaan tasomainen, suora, yhteen tai useampaan suuntaan vino tai kalteva suuntautuen poistoaukkoon, joka voi olla esimerkiksi päällä tai sivulla. Kuitenkin siten toteutettuna, että patenttivaatimuksissa esitetty periaate tasomaisesta palamisilmavirrasta ja liekkien nousemisesta siihen to25 teutuu.

Laitteeseen kuuluu myös sopivasti eristetty jälkipoltin, jossa palokaasujen palamattomat osat sekoittuvat palamisilmaan ja palavat sopivassa lämpötilassa loppuun. Jälkipolttimen osat ovat sisäänmeno/kiihdytysalue, kartiomainen, suunnatuilla rei’illä varustettu sisäänmenoalue, jossa kaasuvirran nopeus kasvaa ja kartion kes30 kelle muodostuu nouseva pyörre, pyörre kääntyy välikatto-osan vaikutuksesta sivuille ympäriinsä. Samalla virtausosan tilavuus kasvaa ja kaasuvirran nopeus pienenee. Väliseinän lähelle lentäneet kaasun osaset laskeutuvat nopeasti alas suuntautuvaan virtaukseen, kevyemmät kaasun osaset virtaavat hitaammin ja niihin lämmön aiheuttama noste vaikuttaa enemmän myös nopeutta hidastavasti. Mikrotasolla eri

20126055 prh 09 -10- 2012 nopeuksilla virtaavat kaasun osaset törmäilevät toisiinsa ja palavat sitä mukaa loppuun. Väliseinän alaosassa olevan ympyrämäisen aukon kautta virtaus kääntyy nousemaan ylöspäin nousten seinämien välissä ja poistuen keskellä katto-osassa olevan aukon kautta edelleen lämmityslaitteen rakenteisiin.

Palamisilma kaasupalossa ohjataan kokonaan tulipesän yläosan reunoilta, ohuesta raosta, edullisimmin keskelle päin suuntautumaan, niin että muodostuu ohut ehjä levymäinen virtaus, joka tukeutuu yläpuoleltaan tulipesän tasaiseen laipioon virraten eri puolilta edullisesti keskellä sijaitsevaan poistoaukkoon. Keskelle suuntautuva virtaus osittain kiihtyy nopeudeltaan, samalla virtaus paksunee tilavuuden ja pinta10 alan pienentyessä.

Toinen mahdollinen palamisilman virtaustie edellisen lisäksi on levymäisen virtauksen alapuolella, lähellä sitä. Toteutettuna suuttimilla eri puolilta tulipesää siten, että määrällisesti vähäisempi ilmamäärä puhalletaan ohuena leveänä, mahdollisesti vaakatasossa kiertävänä suihkuna levymäisen virtauksen alapuolelle, siten ettei se riko levymäistä virtausta, vaan se sekoittaa nousevia liekkejä palamisilmaan ja toisiinsa ja se kaasuseos nousee yhtenäiseen virtaukseen.

Keksinnön mukainen menetelmä ratkaisee osan palamisen epätäydellisyyteen liittyvistä ongelmista. Menetelmässä muutetaan palamisilman syöttötapaa palamisilman palavan aineen ja kaasujen sekaan annostelusta, siihen että annostellaan palokaasua jatkuvaan ehjään ilmavirtaan, niin että kaasu virta ja liekit leikkautuvat, ikään kuin sulautuvat siihen jokaiselta osaltaan yhtä aikaa sitä mukaa kuin kohtaavat sen. Silloin eivät liekkien sisäosat jää vaille hapen vaikutusta, vaan kaikki atomit ja molekyylit ovat mahdollisia reagoimaan hapen kanssa palaen. Edellytyksenä sille on, ettei irrallista hiilimonoksidia ole happipitoiseen palaamisilmavirtaan saapuvan kaa25 sun seassa. Jos sitä on, se sitoo ensin hapen ympäristöstään sekoittaen tehokkaasti hyvän palamisprosessin ja häiriten palamista pitemmän aikaa.

Menetelmän mukaisesti poltetaan polttoaineessa olevat kaasuuntuvat aineet ensin irrottaen kaasuuntuvat aineet polttoaineesta kuumuuden avulla. Kuumuus saa aikaan myös polttoaineessa mukana olevan hapen reagoimisen palaviin kaasuihin ja lisä30 happea tarvitaan vähemmän. Kun polttoainekerrokseen ei anneta yhtään lisää happea, palavat aineet kaasuuntuvat ja jäljelle jää kiinteä jäännöshiili. Menetelmän mukaan kaasujen irrottua loppuun polttoaineesta aloitetaan jäännöshiilen poltto vähentämällä tulipesän yläosan palamisilman syöttöä ja avaamalla varovasti palamisilmansyöttö hiilien alapuolelta virtaamaan hiilien läpi. Hiilipalon lämpötilan nousun mukaan voidaan palamisilman syöttöä lisätä. Silloin jos poistuvassa virtauksessa

20126055 prh 09 -10- 2012 alussa on häkää, ilmaa tulee alussa liikaa suhteessa hiilien lämpenemisnopeuteen nähden.

Eri toimintaperiaatteilla toimivissa laitteissa tarvitaan erilaiset järjestelyt, menetelmän mukaiseen palamisen aikaan saamiseen. Polttoaineiden palamisen ongelmana on reaktioiden vaihteleminen lämpöä luovuttavien, eksotermisten reaktioiden ja lämpöä sitovien endotermisten reaktioiden välillä.

Kun palaminen tapahtuu oikein ja riittävällä palamisilmalla, palamisprosessi etenee hyvin ja luovuttaa lämpöä jatkuvasti, polttoaine palaen loppuun ja lämpöä muodostuu määrä, mikä on siitä poltto-aineesta mahdollista. Silloin kun palavat aineet eivät hapetu ja pala riittävästi, prosessi ikään kuin keskeytyy ja peruuttaa vähän. Sen sijaan että hiili palaisi loppuun, se sieppaakin vähän happea hiilidioksidilta ja muuttuu hiilimonoksidiksi. Joka kaasu sitoo happea hyvin tehokkaasti ympäristöstään. Hiilimonoksidireaktio on voimakas ja hallitsee jonkin aikaa palamista lähialueella ja sitoo lämpöä, samalla jäähdyttäen ympäristöään.

Sitkeimmät palavat yhdisteet syttyvät vasta yli 800 °C lämpötilassa palaen räjähdysmäisesti silloin kun palaminen on kohdallaan. Menetelmässä on tärkeää, että palaminen etenee hallitusti, koska muodostuva lämpömäärä on suurempi kuin paljon savuttavassa palamisessa. Jos täytös on suuri tulisijaan nähden, se palaa hyvin nopeasti. On vaarana, ettei lämpö ehdi siirtyä tulisijan rakenteissa tasaisesti. Muodos20 tuu lämpökertymiä, jotka toistuessaan saattavat rikkoa tulisijan rakenteita. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja siihen kuuluvilla välineillä varustettu tulipesä ratkaisu saadaan vetämään tasaisesti ja polttamaan polttoaine savuttamatta koko palamistapahtuman ajan.

Seuraavassa keksintöä esitetään yksityiskohtaisemmin sen eräisiin edullisiin suori25 tusmuotoihin sekä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät erästä keksinnön mukaista kiuasrakennetta edestä ja sivulta kaavamaisesti esitettynä, kuviot 3 ja 4 esittävät erästä keksinnön mukaista lämmitysuunia edestä ja sivulta kaavamaisesti esitettynä, kuvio 5 esittää kuvion 3 leikkausta A-A, kuvio 6 esittää erästä keksinnön mukaista kattilarakennetta kaavamaisesti esitettynä, ja

20126055 prh 09 -10- 2012 kuvio 7 esittää erään jälkipolttimen periaaterakennetta.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty kiuas, joka on toteutettu menetelmän mukaisesti. Siinä tulipesän suuluukku 1 on tulipesän edessä ja ilmansyöttösuljin 2 ilmakanavan alkupäässä kiukaan takana. Tulipesässä olevat palamisilmaraot 3 kiertävät tulipesän ylä5 osaa. Poistoaukko 4 on keskellä tulipesää liittyen muuhun lämmönluovutuskanavistoon 5. Tuhkakaukalo 6 on tiivis mahdollistaen palamisilman syöttämisen ensivaiheessa vain tulipesän yläosan raoista 3 sekä toisessa vaiheessa jäännöshiilen polton aikana palamisilman syötön vähentämisen ylhäältä raoista ja suuntaamisen hiiliin altapäin tuhkakaukalon 6 kautta rostin 7 alta kaasupalon loputtua. Kiukaan polttoai10 neen palaminen on jaksottainen, ensin irrotetaan ja poltetaan palavat kaasut, niiden loputtua vaihdetaan palamisilman syöttö hiilten alleja poltetaan hiilet.

Toisena esimerkkinä on kuvioiden 3, 4 ja 5 mukainen lämmitysuunityyppinen uuni. Uunin tulipesässä on luukku 11 puiden lisäämiseksi tulipesään, ulkokuoressa on suuluukku 12 puiden lisäämiseksi ja palamisilman säätämiseksi ja palamisilman syöttö tulipesän yläosasta reunoilta 13 keskelle päin. Tulipesän sisäseinät ja kattoosan laki 14 ovat edullisesti pienen lämpökapasiteetin omaavaa materiaalia. Lisäksi uunissa on poistokanava 15, alaosassa tiivis tuhkaluukku 16 ja kaukalo, sen yläpuolella rosti 17 tai verkkomainen alusta hiilille. Tulipesä on eristetty kuumuutta kestävällä eristeellä 18. Lisäksi uunissa on lisäilmakanavisto 19 ja suuttimet tulipesässä ja tulipesän yläpuolella eriste 20. Palamisilman reitti sisään tulipesään on ensin säädettäväsi! suuluukusta 12 jakautuen tulipesän ulkopuolella rakenteiden välissä eri puolille raosta 13 tulipesän sisään, josta palamiskaasut virtaavat edullisesti uunin yläosan lakea pitkin keskellä lakea olevaan poistokanavaan 15, jonka jatkeena on jälkipoltin 31.

Uunia käytettäessä puut laitetaan tulipesään avaamalla suuluukku 12 ja tulipesän luukku 11. Laitetaan puut tulipesään, sytykkeitä sekaan ja päälle. Sytytetään sytykkeet useasta kohti. Sytytysvaiheessa annetaan vähän palamisilmaa tuhkaluukun 16 kautta. Palamismenetelmä on jaksottainen, ensin sytytetään tulipesä, annetaan lämmetä ja kuumentua, kuumuudella irrotetaan ja poltetaan palavat kaasut, kaasupalon loputtua on mahdollista lisätä puita tulipesään ilman savun muodostumista. Kaasupalon loputtua pienennetään palamisilman syöttöä yläpuolelta, vaihdetaan palamisilmansyöttö hiilten alleja sekaan ja poltetaan hiilet, esimerkiksi rostin päällä tai tulipesän arinan sisälle tai alle varatussa verkkomaisessa hiilikorissa.

Kolmantena esimerkkinä on kuviossa 6 esitetty jatkuvatoiminen liikkuvalla 22 tai kiinteällä arinalla toteutettu lämmityskattila. Siinä palamismenetelmä on toisenlai12

20126055 prh 09 -10- 2012 nen. Se perustuu eri alueisiin. Lämmityskattilan palotilan alkupäässä on alue 22 johon polttoaine tulee 21 säiliöstä ja jossa se alkaa siirtyä eteenpäin sekä kuivuu, kuumentuu ja kaasuuntuu arinan päällä. Alkupäässä kaasupaloalueella ei arinan alle syötetä palamisilmaa. Tulipesän keskialueella on lähes polttoaineisiin ulottuva väli5 seinä 29, tulipesän alkupäässä kaasupaloalueella yläosassa on reunoilla palamisilmakanavista avautuva kapea aukko 23, rako, myös väliseinän 29 kohdalla, josta palamisilma tulee tulipesään ja suuntautuu tulipesän 24 laipiota pitkin keskellä tulipesän laipiota olevan poistoaukon 25 suuntaan.

Palamisilma johdetaan tulipesään ympäriinsä vain yläosassa olevan raon 23 kautta. 10 Muuten arinan alta tuleva ilma sotkee kaasujen palamisprosessin ja sytyttää jäännöshiilen palamaan ja saa aikaan hiilimonoksidin muodostusta joka yhdistyessään palaviin kaasuihin estää hyvän palamisen.

Väliseinän takana tulipesän loppupäässä on alue hiilipalolle 27, jonne palamisilma syötetään arinan alta 26. Aloittaen varovasti ja säätäen sitä mukaa, ettei hiilimonok15 sidia poistuvissa palokaasuissa esiinny. Tulipesän seinät 28 ja 29 samoin kuin laipio 24 on materiaalia, joka sallii ja kestää lämmön nousemisen riittävän korkeaksi. Lisäksi on tärkeää olla riittävän herkkä paineen ja virtausten säätö mekanismi, jotta painetasot voidaan pitää molemmilla puolin väliseinää samoina, mittausanturien ja niiden ohjaamien imu- ja painepuhallinten avulla. Siten, ettei väliseinän alta kaasu20 jen virtausta esiinny puolelta toiselle sotkemaan toisen puolen palamista.

Tässä ei ole esitetty sinänsä tunnettua tekniikkaa, mikä liittyy kaasuvirtausten ja painetasojen ohjaukseen ja hallintaan, vaan esitetty yksinkertaisesti niitä toimintamalleja ja periaatteita jotka ovat tärkeitä ja olennaisia keksinnöllisen menetelmän ymmärtämisen ja sen tarvitsemien laitteiden ja välineiden toiminnan ymmärtämisen kannalta.

Poistokanavan jatkeena kuvioiden 1-6 mukaisissa sovelluksissa on panospoltossa ja myös jatkuvassa poltossa jälkipoltin 31, jossa palokaasujen mahdolliset palamattomat osat sekoittuvat palamisilmaan ja palavat.

Kuvion 7 mukaisen jälkipolttimen 31 keskiosa 32, sisäänmenoalue, on alapäästään umpinainen, ylöspäin laajeneva ja pyöreäkartiomainen osa, jonka sivuilla on ympäriinsä pystysuunnassa useita samaan suuntaan olevia aaltomaisia taitoksia, joiden keskelle suuntautuvassa sivussa on reikärivi 33. Reikien yhteinen koko/tilavuus on pienempi kuin muulla virtausalueella, jossa kaasuvirran nopeus kasvaa ja kartion keskelle muodostuu nouseva pyörre 34.

20126055 prh 09 -10- 2012

Sisäänmenoalue on keskeltä yläosasta avoin ja kartiomaisen 32 osan yläpäässä on keskeltä avoin laippa, jonka reunat ulottuvat/kääntyvät alaspäin muodostaen sisäseinämän 36. Sisäseinämä suuntautuu laipasta suoraan alaspäin matkan päähän, jossa se kääntyy ympyrämäisesti pohjana 37 ulospäin kääntyen matkan päässä ylöspäin muodostaen pyöreän lieriön muotoisen kappaleen, ja yläosassa kääntyy sisäänpäin ikään kuin kanneksi 39, jonka keskellä on poisto-aukko 40. Sisäpuolella on kumollaan olevan lieriömäisen astian muotoinen sisäosa 35, jonka sisäpuolella on kanava 36 alaspäin menevälle virtaukselle ja alhaalla kannen ja sisäosan alaspäin ulottuvan seinän 41 välissä aukko 37 ympäriinsä. Ulkopuolella on kanava 38 ylöspäin suun10 tautuvalle virtaukselle ja kansiosan 39 ja lieriön yläpäässä olevan pohjan välissä on virtaustie keskelle poistoaukkoon 40.

Pyörteen yläosan kohdalla virtausosan tilavuus kasvaa ja kaasuvirran nopeus pienenee. Pyörteen yläpuolella on välikatto 35, jonka reunat 41 suuntautuvat alaspäin muodostaen kumollaan olevan pyöreän astiamaisen väliseinän ympäriinsä. Sivusei15 nän 36 alaosassa olevan ympyrämäisen aukon 37 kautta virtaus kääntyy nousemaan ylöspäin nousten seinämien välissä olevaa kanavaa 38 pitkin ja poistuen kattoosassa 39 keskellä olevan poistoaukon 40 kautta eteenpäin laitteen rakenteisiin.

Bernoullin laki ilmaisee paineen ja virtausnopeuden keskinäisen riippuvuuden, kun nopeus kasvaa paine laskee ja päinvastoin. Jälkipolttimessa ilmiö toimii antaen kaa20 suvirralle lisää nopeutta ja vähentäen sitä toisessa kohtaa. Nopeuden muutokset, sen lisäksi että ne lisäävät sekoittumista, muuttavat virtauksen painesuhteita jälkipolttimen eri osissa. Paineen muutoksilla on myönteinen vaikutus molekyylien purkautumiseen palamisessa ja uusien paremmin palavien yhdisteiden muodostumiseen.

Kartiomaisessa osassa 32 ahtaammilla suunnatuilla sisäänmenorei'illä 33 varustet25 tuna jälkipoltin lisää kaasuvirran nopeutta ja suuntaa eri suunnista tulevan virtauksen keskelle nousevaksi pyörteeksi 34, jolloin siinä tapahtuu voimakas karkea sekoittuminen. Jälkipolttimen sisäpuolen tilavuus on suurempi, jolloin virtaus ja pyörre hidastuvat, raskaammat kaasu virtauksen osaset lentävät ensin reunoille ja kääntyvät alaspäin suuntautuvaan hitaampaan virtaukseen.

Keskipakovoiman vaikutus molekyylitasolla lajittelee molekyylit ja atomit uuteen järjestykseen sekä rikkoo viimeisetkin nauhamaiset virtaukset, jotka ovat sekoittumisen esteenä. Sivuseinän 41 lähelle lentäneet kaasun osaset laskeutuvat nopeasti alas suuntautuvaan hitaampaan poistuvaan virtaukseen, kevyemmät kaasun osaset virtaavat hitaammin ja niihin lämmön aiheuttama noste vaikuttaa enemmän myös nopeutta hidastavasti. Mikrotasolla eri nopeuksilla virtaavat kaasun osaset, mole14 kyylit ja atomit, törmäilevät toisiinsa hapettuen. Jäljelle jää hiilidioksidia. Silloin jos poistuvissa kaasuissa alun jälkeen jäännöshiilipalon aikana esiintyy hiilimonoksidia varovaisesta alusta huolimatta, voidaan jälkipolttimeen antaa varovaisesti lisää palamisilmaa yläosan raosta, sillä saadaan hiilimonoksidi palamaan loppuun.

Tulisijarakenteita on hyvin monenlaisia ja muotoisia. Keksinnöllisen menetelmän soveltamisessa niihin on oleellista riittävä palamislämpötila, palavien kaasujen ja jäännöshiilen palamisen eriyttäminen, sekoittuminen ja palamiskaasujen ohjaaminen yhtenäiseen palamisilmavirtaan ja jälkipolttimella vaikeimmin palavien osasten poltto. Silloin palamisprosessi voi edetä esteettä loppuun, eikä hiilimonoksidireaktio sitä keskeytä, eikä j äähdytä.

Keksintöä ei rajata edellä kuvattuihin suoritusmuotoihin ja edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella eri tavoin patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnöllisten ajatusten puitteissa.

Claims (9)

1. PATENTTIVAATIMUKSET

   1. Menetelmä kiinteiden polttoaineiden tulisijoissa polttamisen tehostamiseksi, jossa polttoainetta kuumennetaan ja kaasutetaan tulipesässä, tunnettu siitä että polttokaasujen palamisilma johdetaan syttymisen jälkeen vain tulipesän yläosaan, sen si5 vuilla yläosassa ympäriinsä olevista ilmakanavista avautuvista keskelle päin suuntautuvista raoista (3, 13, 23) liekkien päälle, levymäiseksi, tulipesän yläosan alapintaan tukeutuvaksi, eteenpäin siirtyessään tiheneväksi virtaukseksi, ja että palamiskaasut poistetaan tulipesän laen (24) edullisesti keskellä tai sivulla olevaan poistoaukkoon (25) ja siitä edelleen reikien (33) kautta jälkipolttimeen (31).

   10
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaineesta kaasujen palamisesta jäljelle jäänyt jäännöshiili poltetaan erikseen, panospolttolaitteissa tulipesässä tai jatkuvapaloisissa tulisijoissa omalla hiilipalolle varatulla alueellaan (27), jolloin jäännöshiilien palamisen aluksi pienennetään yläosasta raosta (13) menevää palamisilman syöttöä ja annetaan palamisilmaa hiilien alapuolelta

   15 (26) ja läpi lisäten palamisilmaa kun lämpö nousee hiilissä ja tehostaa niiden palamista.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jälkipolttimen (31) kartiomaisessa sisäänmeno-osassa (32) pienemmän tilavuusvirran mahdollistavilla, suunnatuilla sisäänmenorei’illä (33) varustetulla polttimella lisätään kaasuvir20 ran nopeutta ja suunnataan eri suunnista tulevat virtaukset keskelle nousevaksi pyörteeksi (34), jolloin siinä tapahtuu sekoittuminen.
4. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuuntuvien aineiden irrotus polttoaineesta kuumuuden avulla ja niiden polttaminen erotetaan jäännöshiilen polttamisesta, jäännöshiili poltetaan panospolttolaitteissa aikaan ja

   25 jatkuvapaloisissa polttolaitteissa alueeseen perustuvalla tavalla erikseen, kaasuuntuvat aineet ensin ja jäännöshiili niiden jälkeen.
5. 5. Laite kiinteiden polttoaineiden tulisijoissa polttamisen tehostamiseksi, johon laitteeseen kuuluu tulipesä (24) polttoaineen kuumentamiseksi ja kaasuttamiseksi, jossa tulipesässä alaosassa on rosti (7,17) tai arinan sisällä hiilikori ja säädettävä paloil30 man syöttömekanismi, kuten tiivis tuhkalaatikko (6,16) tai säätöpelti, ja palamisilmakanava tai palamisilmakanavat palamisilman johtamiseksi tulipesään, tunnettu siitä että palamisilmakanavat tai palamisilmakanavat on johdettu pelkästään tulipesän yläosaan, ja tulipesän yläosan reunoilla ympäriinsä on palamisilmakanavasta tai palamisilmakanavista tuleva rako (3,13,23), joka on tai jotka ovat suunnaltaan tuli16

   20126055 prh 26 -02- 2016 pesän yläosan alapintaa (14, 24) pitkin edullisesti keskialueella olevaa poistoaukkoa (15, 25) kohti, josta virtauskanava jatkuu yläpuolella olevaan jälkipolttimeen (31), virtauskanavassa on reiät (33) poistoaukosta tulevan sisääntulovirtauksen johtamiseksi jälkipolttimeen (31), ja että tulipesän sisäpinta on kuumuutta kestävää materi5 aalia, sen takana on lämpöeristekerros (18), joka hidastaa lämmön siirtymistä tulipesästä tulisijan muihin rakenteisiin.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että jatkuvapaloisissa tulisijoissa palamisalue on kaksiosainen, polttoaineen tulopäässä arinan (22) päällä on alue polttoaineen tulemista, lämpenemistä, kuumumista ja kaasuuntumista varten,

   10 sekä sen alueen yläosassa kaasujen palamista varten, välimatkan päässä väliseinän takana on alue (27), jonne arina jatkuu ja loppuun kaasuuntunut polttoaine, jäännöshiili, on järjestetty palamaan arinan alapuolelta syötetyn palamisilman (26) avulla.
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että jatkuvapolttoisessa tu15 lipesässä on väliseinä (29), joka on järjestetty erottamaan erilaiset palamistapahtumat toisistaan ja estämään erilaisten palamiskaasujen sekoittumisen toisiinsa, ja että siinä on säätelymekanismi, johon kuuluu tulipesän molemmilla puolilla olevat paineanturit, niiden ohjaamat imu- ja painepuhaltimet, jotka on järjestetty ohjaamaan kaasujen kulkua tulipesässä ja pitämään molemmilla puolilla tulipesää painetason

   20 samana ja estämään väliseinän alitse tapahtuvan kaasujen virtauksen.
8. 8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että jatkuvapolttoisessa tulisijassa alaosassa on kiinteä ja kalteva tai liikkuva, yksi- tai useampiosainen arina (22, 27), polttoaineen alustana ja sitä kuljettamassa vaiheesta toiseen ja jota tai joiden toimintaa on järjestetty ohjaamaan ja käyttämään palamisen edistymisen mu25 kaan palamista seuraavat anturit, ja että jäännöshiilen polttoaineella arinaan liittyy palamisilman syöttö mekanismi (26), jolla hiilten alle ja sekaan on järjestetty syötettäväksi palaamisilmaa.
9. 9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että jälkipolttimen (31) keskiosa (32), sisäänmenoalue, on alapäästään umpinainen, ylöspäin laajeneva ja pyö30 reäkartiomainen osa, jonka sivuilla on ympäriinsä pystysuunnassa useita samaan suuntaan olevia aaltomaisia taitoksia, joiden keskelle suuntautuvassa sivussa on reikärivi (33), joiden reikien yhteinen tilavuus virta on pienempi kuin muulla virtausalueella.