FI74127C

FI74127C - Taendningsanordning foer flytbaeddspanna.

Info

Publication number: FI74127C
Application number: FI840670A
Authority: FI
Inventors: Toivo Kaernae
Original assignee: Neste Oy
Priority date: 1984-02-17
Filing date: 1984-02-17
Publication date: 1987-12-10
Also published as: DE3505127A1; FI840670A0; DE3505127C2; SE8500695D0; FI74127B; US4608944A; GB2154462B; GB8503807D0; SE8500695L; SU1421265A3; SE459882B; FI840670A; GB2154462A

Description

74127 1 Leijukerroskattilan sytytyslaite Tändningsanordning för flytbäddspanna 5

Keksinnön kohteena on lämmityskattilan, jossa on leijukerrosperiaatteel-la toimiva poltto-osa, sytytyslaite polttoaineen sytyttämiseksi, jo-10 hon sytytyslaitteeseen kuuluu vaippamainen runko-osa, jonka leijutushie-kasta poispäin suuntautuva pinta on varustettu lämmityselimellä.

Leijukerrospienkattila sytytetään joko sähköisesti tai suuremmat kattilat öljyllä tai kaasulla. Käytettäessä öljyä tai kaasua sytytykseen sy-15 tytys tapahtuu siten, että öljy- tai kaasupoltin lämmittää suoraan hiek-kapatjaa tai leljutuksessa käytetään kuumia savukaasuja. Tässä jälkimmäisessä tapauksessa leijutusilmapuhallin puhaltaa ilman erilliseen esiläm-mityskammioon, joka on varustettu öljy- tai kaasupolttimellä. Poltin saa ilman palamiseen leljutusllmavirrasta.

20

Leijukerrospienkattila on aikaisemmin sytytetty sähköisesti siten, että sähköinen lämmitysvastus on sijoitettu kattilan ilmansyöttökammioon johtavaan tulolinjaan, kuten esim. US-patentissa n:o 4 183 308 on esitetty. Tällöin kysymyksessä on normaali sähköinen ilmalämmitin ja epäkohtana 25 tässä tunnetussa ratkaisussa on huono lämmönsiirto ilmaan.

Suomalaisessa patenttihakemuksessa n:o 823267 on esitetty sähköinen sytytyslaite, jossa sähkölämmityselementtl on sijoitettu kattilan lei-jukerrosperiaatteella toimivaan poltto-osaan. Tässä tunnetussa sytytys-30 laitteessa lämmönsiirto vastuksesta leijutushiekkaan on tehokas, mutta epätasainen, jonka johdosta vastus voi ylikuumentua paikallisesti. Koska vastus on sijoitettu hiekkakerroksen alaosaan, joka on polton aikana levossa, sytytyslaite vaatii tilaa ja sytytyksessä lämmitettävän hiekan määrä on suuri. Sytytystä on lisäksi hankala automatisoida, koska syty-35 tys on kaksivaiheinen ja vaatii mm. kahdet ilmasuuttimet.

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin lei- _ - T~ 2 74127 1 jukerroskattiloissa käytettäviin sytytyslaitteisiin. Keksinnön yksityiskohtaisempana päämääränä on aikaansaada sytytyslaite, joka mahdollistaa käynnistysvaiheen lämmityksen leijukerroskattilan poltto-osan ulkopuolelta siten, että lämpö siirtyy mahdollisimman tehokkaasti sytytysrat-5 kaisuun kuuluvan lämmönsiirtoelimen avulla leijutushiekkaan. Vielä eräänä keksinnön päämääränä on aikaansaada sytytyslaite, joka aikaansaa lei-jutushiekan ja polttoaineen radiaalisen sekoittumisen ja savukaasujen osittaisen pyörteellisyyden polttovaiheen aikana.

10 Keksinnön päämäärät saavutetaan sytytyslaitteella, jolle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että runko-osan leijutushiekkaan päin suuntautuva pinta on varustettu lämmönsiirtoelimillä.

Keksinnön eräissä edullisissa suoritusmuodoissa lämmönsiirtoelimet ovat 15 ripamaisia lämmönsiirtoelimiä, jotka ovat joko vaipan pituussuunnassa suoria tai muodostavat vaipan pituussuuntaan nähden kulman, jonka suuruus on välillä 0° - 70°, edullisesti välillä 0° - 50°.

Keksinnön mukaiseen sytytyslaitteeseen kuuluva lämmityselin voi olla säh-20 köinen lämmityselin tai jokin muu lämmityselin, kuten esimerkiksi lämmittävä väliaine.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa lämmityselin on vaippamaisen runko-osan sisällä oleva vaippamainen lämmityselin, jolloin runko-osan leijutushiek-25 kaan päin suuntautuvat pinnat ovat varustetut lämmönsiirtoelimillä.

Keksinnön eräässä erikoissovellutuksessa sytytyslaitteen vaippamaisen runko-osan ja sytytyslaitetta ympäröivän eristyksen tai vastaavan välissä on välitila, jonka kautta polttoilma on sovitettu virtaamaan vaippa-30 maisen runko-osan sisälle, jolloin lämmityselin on sovitettu esilämmittä-mään välitilan kautta virtaaavaa polttoilmaa.

Keksinnön mukaisella sytytyslaitteella saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Keksinnön mukainen sytytyslaite, joka on itse asiassa käynnis-35 tys- ja poltto-osa, toimii käynnistysvaiheessa leijutushiekan lämmittime-nä polttoaineen syttymislämpötilaan saakka ja poltto-osana lämmityskattilan toiminnan aikana. Käynnistysvaiheen lämmitys suoritetaan poltto-osan 3 74127 1 ulkopuolelta esim. sähkövastuksella tai jollakin muulla lämmltysellmellä. Lämpö siirtyy tehokkaasti ripamaisien lämmönsiirtoellmien avulla leijutus-hlekkaan. Kun ripamaiset lämmönsiirtoelimet ovat vinossa sytytyslaltteen vaippamaisen runko-osan pituussuuntaan nähden, aikaansaadaan leijutushie-5 kan ja polttoaineen radiaallnen sekoittuminen ja savukaasujen osittainen pyörteellisyys polttovaiheen aikana. Keksinnön mukainen sytytyslaite yksinkertaistaa lämmityskattilan automaattikäynnistystä ja keksinnön mukaista sytytyslaitetta voidaan soveltaa myös suurempitehoisiin lämmityskattiloihin. Keksinnön mukainen sytytyslaite lyhentää rakenteen kor-10 keutta, joka on merkittävä etu pienkattiloissa.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyihin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoit- 15 taa.

Kuvio 1 esittää erästä leijukerroslämmityskattilaa, joka on varustettu keksinnön mukaisella sytytyslaltteella, kaaviomaisena poikkileikkauksena.

20 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen sytytyslaltteen erästä edullista suoritusmuotoa sovellettuna kuvion 1 mukaiseen lämmityskattilaan kaaviomai-sena poikkileikkauksena.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista sytytyslaitetta päältäpäin nähtynä.

25

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisen sytytyslaitteen erästä toista edullista suoritusmuotoa sovellettuna kuvion 1 mukaiseen lämmityskattilaan kaa-viomaisena poikkileikkauksena.

30 Kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaista sytytyslaitetta päältäpäin nähtynä.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen sytytyslaitteen erästä kolmatta edullista suoritusmuotoa sovellettuna kuvion 1 mukaiseen lämmityskattilaan kaaviomaisena poikkileikkauksena.

Kuvio 7 esittää kuvion 6 mukaista sytytyslaitetta päältäpäin nähtynä.

35 4 74127 1 Kuvio 8 esittää keksinnön mukaisen sytytyslaitteen erästä neljättä edullista suoritusmuotoa sovellettuna kuvion 1 mukaiseen lämmityskattilaan kaaviomaisena poikkileikkauksena.

5 Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa lämmityskattilaa on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Lämmityskattilassa 10 on leijukerrosperiaatteel-la toimiva poltto-osa 11. Vesitilaa on merkitty viitenumerolla 12 ja lämmityskattilan 10 ulkovaippa on varustettu eristyksellä 13. Polttoaineen syöttökohtaa on merkitty viitenumerolla 14. Keksinnön mukaista sytytys-10 laitetta on merkitty yleisesti viitenumerolla J5. Ilman sisäänvirtaus-yhdettä merkitty viitenumerolla 16.

Kuvioissa 2 ja 3 on esitetty keksinnön mukaisen sytytyslaitteen 15 eräs edullinen suoritusmuoto. Tässä suoritusmuodossa sytytyslaitteeseen 15 kuu-15 luu vaippamainen runko-osa 17, jonka leijutushiekkaan 20 suuntautuva pinta on varustettu lämmönsiirtoelimillä 18 ja vastaavasti leijutushiekasta 20 poispäin suuntautuva pinta on varustettu lämmityselimellä 19. Tässä suoritusmuodossa lämmönslirtoelimet 18 ovat vaipan 17 suuntaisia ripamai-sia lämmönsiirtoelimiä ja lämmityselin 19 on kierukkamainen sähkövastus.

20 Vaippamaisen runko-osan 17 pohjassa on putki 21, jonka kautta polttoilma on sovitettu virtaamaan leijutushiekkaan 20.

Kuvioiden 4 ja 5 mukaisessa suoritusmuodossa keksinnön mukaista sytytys-laitetta on merkitty yleisesti viitenumerolla 25. Myös tässä suoritus-25 muodossa sytytyslaitteeseen 25 kuuluu vaippamainen runko-osa 27, jonka leijutushiekkaan 20 päin suuntautuva pinta on varustettu ripamaisilla lämmönsiirtoelimillä 28. Vaippamaisen runko-osan 27 leijutushiekasta 20 poispäin suuntautuva pinta on varustettu lämmityselimellä 29, jota kuviossa 4 on merkitty kaaviomaisesti nuolilla osoitetulla lämpövirtauksella.

30 Tässä suoritusmuodossa ripamaiset lämmönsiirtoelimet 28 ovat vinossa vaippamaisen runko-osan 27 pituussuuntaan nähden kulman oi. verran. Kulman pi suuruus on välillä 0° - 70°, edullisesti välillä 0° - 50°.

Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty keksinnön mukainen sytytyslaite, jota on 35 merkitty yleisesti viitenumerolla 35. Tässä suoritusmuodossa sytytyslaitteeseen kuuluu vaippamainen runko-osa 37, jonka leijutushiekkaan 20 päin suuntautuva pinta on varustettu ripamaisilla lämmönsiirtoelimillä 38.

I; 5 74127 1 Vaippamaista lämmityselintä on merkitty viitenumerolla 39. Tässä suoritusmuodossa lämmityselin 39 on ympyränmuotoinen, mutta lämmityselimen 39 muoto voi olla myös suorakaide tai neliö. Vaippamalsen runko-osan 37 leljutushiekkaan 20 päin suuntautuva ulkopinta on myös varustettu ripa-5 maisilla lämmönsiirtoelimillä 38', jotka voivat olla suoria tai vinoja. Viitenumerolla 40 on merkitty eristystä tai tilaa, jonka sisällä leiju-tushiekka 20 on, jolloin vaippamainen lämmityselin 39 on sijoitettu lei-jutushiekkaan 20 siten, että leijutushiekkaa 20 on vaippamalsen lämmityselimen 39 molemmilla puolilla. Tällä ratkaisulla leljutushiekkaan 20 10 siirtyy tehokkaasti lämpöä sekä sisäänpäin suuntautuvista ripamaisista lämmönsiirtoelimistä 38 että ulospäin suuntautuvista lämmönsiirtoeli-mistä 38’.

Kuvion 8 mukaisessa suoritusmuodossa keksinnön mukaista sytytyslaitetta 15 on merkitty yleisesti viitenumerolla 45. Tämä sytytysratkaisu on olennaisesti sama kuin kuvioissa 2 ja 3 esitetty suoritusmuoto, mutta kuvion 8 mukaisessa suoritusmuodossa vaippamalsen runko-osan 47 ja sytytyslaitetta 45 ympäröivän eristyksen tai vastaavan välissä on välitila 50, jonka kautta polttoilma on sovitettu virtaamaan vaippamalsen runko-osan 47 si-20 sälle putkimaista yhdettä 51 myöten, jolloin lämmityselin 49 on sovitettu esilämmittämään välitilan 50 kautta virtaavaa polttoilmaa. Lämmitys-elin 49 voi olla kierukkamainen sähkövastus kuten kuvioiden 2 ja 3 mukaisessa suoritusmuodossa tai jokin muu lämmityselin.

25 Kuvion 8 mukaisessa suoritusmuodossa polttoilma on siis esikuumennettu ennen käynnistinosaan tuloaan. Polttovaiheen aikana tämä ilmavirtaus jäähdyttää rakennetta ja poltto-osa vastaavasti esilämmittää palamisil-man. Kuvion 8 mukainen ratkaisu mahdollistaa sen, että voidaan käyttää huomattavasti pienempiä eristyspaksuuksla.

30 35

Claims

1. Lämmityskattilan, jossa on leijukerrosperiaatteella toimiva poltto-osa (11), sytytyslaite (15;25;35;45) polttoaineen sytyttämiseksi, 5 johon sytytyslaitteeseen (15;25;35;45) kuuluu vaippamainen runko-osa (17;27;37;47), Jonka leijutushiekasta (20) poispäin suuntautuva pinta on varustettu lämmityselimellä (19;29;39;49), tunnettu siitä, että runko-osan (17;27;37;47) leijutushiekkaan päin suuntautuva pinta on varustettu lämmönsiirtoelimillä (18;28; 38;48). 10

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 sytytyslaite, tunnettu siitä, että lämmönsiirtoelimet (18;28;38;48) ovat ripamaisia lämmönsiirtoelimiä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sytytyslaite, tunnet tu 15 siitä, että ripamaiset lämmönsiirtoelimet (18;38;48) ovat vaippamaisen runko-osan (17;37;47) pituussuunnassa suoria.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sytytyslaite, tunnettu siltä, että ripamaiset lämmönsiirtoelimet (28) ovat vinossa vaippamaisen 20 runko-osan (27) pituussuuntaan nähden kulman (ot) verran.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sytytyslaite, tunnettu siitä, että kulman (o() suuruus on välillä 0° - 70°, edullisesti välillä 0° - 50°. 25

6. Jonkin patenttivaatimuksien 1-5 mukainen sytytyslaite, tunnettu siitä, että lämmityselin (39) on vaippamaisen runko-osan (37) sisällä oleva vaippamainen lämmityselin, jolloin runko-osan (37) leijutushiekkaan päin suuntautuvat pinnat ovat varustetut lämraönsiirtoeli- 30 millä (38,38').

6 74127

7. Jonkin patenttivaatimuksien 1-5 mukainen sytytyslaite, tunnettu siitä, että vaippamaisen runko-osan (47) ja sytytyslaitetta (45) ympäröivän eristyksen tai vastaavan välissä on välitila (50) , jonka 35 kautta polttoilma on sovitettu virtaamaan vaippamaisen runko-osan (47) sisälle, jolloin lämmityselin (49) on sovitettu esilämmittämään mainitun välitilan (50) kautta virtaavaa polttoilmaa.