FI85757C - Braennanordning foer fast braensle. - Google Patents

Description

1 85757

Kiinteän polttoaineen poltin - Brännanordning för fast bränsle Tämän keksinnön kohteena on kiinteän polttoaineen poltin, 5 joka käsittää kannellisen polttoainepesän, tämän alaosaan päättyvät ensiöilmasuuttimet, polttoainepesän pohjan muodostavan reiällisen arinan, tämän alapuolella olevan polt-tokammion johon liekit ja palokaasut johdetaan arinan läpi, sekä polttokammion pohjaosassa olevan tuhkataskun. 10 Polttoaineena voidaan käyttää esimerkiksi puuta, turvetta tai hiiltä eri muodosssa.

Aikaisemmin tunnetuissa tämän tyyppisissä polttimissa polttoainepesä on pääasiassa katkaistun kartion tai pyra-15 midin muotoinen, jolloin polttoainepesän poikkipinta on suurimmillaan arinan kohdalla ja ensiöilmaa johdetaan tähän polttoainepesään pelkästään aivan arinan tuntumassa olevan ilmaraon kautta. Tällöin on melkein mahdotonta saavuttaa polttoaineen tasainen palaminen koko arinan alueel-20 ta, koska palaminen tapahtuu voimakkaasti arinan reuna-alueilla mutta tapahtuu hyvin epätäydellisesti sen keskialueella. Tämä johtaa siihen, että arina helposti tukkeutuu, aluksi ainoastaan keskikohdaltaan mutta vähitellen kokonaan. Epätäydellisen palamisen johdosta syntyneet sa-25 vukaasut ovat hyvin epäpuhtaat. Mitään lisäilmansyöttöä polttokammioon ei käytetä mainituissa ratkaisuissa.

Tavallisimmin käytössä olevat polttimet ovat sen sijaan rakenteeltaan sellaiset, että ensiöilmaa johdetaan arinan · 1 ' 30 kautta sen yläpuolella olevaan polttoaineen palamisvyöhyk keeseen, jolloin myös polttokammio sijaitsee arinan yläpuolella. Tämän rakenteen haittapuolena on, että ensiöil-man ylöspäin suunatun virtauksen johdosta tuhkan putoaminen tuhkataskuun estyy ja arina tukkeutuu nopeasti. Tämän 35 johdosta tavanomaista arinaa ei voida käyttää, vaan moni-____: mutkaisia mekaanisesti liikuteltavia arinoita on kehitetty. Niiden avulla arinaa pystytään ainakin tyydyttävästi 2 85757 pitämään avoimena, mutta liikkuva arina hajottaa väkisin sen yläpuolelle muodostuneen hiilipatjan, jolloin tämä valuu arinan läpi ja putoaa tuhkan sekaan polttimen tuhka-taskuun. Tämän johdosta polttimen palamistehokkuus heikke-5 nee huomattavasti, koska hiili, joka on muuta polttoainetta, kuten puuta tai turvetta huomattavasti parempi polttoaine putoaa palamattomana tuhkataskuun.

Tämän keksinnön tarkoituksena on eliminoida kaikki edellä 10 esitetyt ongelmat ja aikaansaada yksinkertainen ja helposti hallittavissa oleva poltin joka antaa mahdollisimman puhtaat savukaasut. Tähän tavoitteeseen on päästy poltti-mella, joka tunnetaan siitä, että polttoainepesän pohjaosa on alaspäin pääasiassa pyramidinmuotoisesti suippeneva ja 15 päättyy pieneen arinaan, joka aikaansaa voimakkaan liekkien ja poltettavien kaasujen virtauksen, ja että toisioilma-suuttimet päättyvät polttokammion kaasunpoistokanavaan.

Keksinnön muut tunnusmerkit ilmenevät oheistetuista pa-20 tenttivaatimuksista 1-13.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheistettuun piirustukseen viitaten, jossa 25 kuv. 1 esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta polttimesta leikkauksena kuvion 2 viivaa A-A pitkin ja kuv. 2 esittää samaa poltinta leikkauksena kuvion 1 viivaa B-B pitkin.

-V 30

Keksinnön mukaisessa polttimessa on kannellinen poltto-ainepesä 1, jonka alaosaan ensiöilmasuuttimet 2, 3 päättyvät. Polttoainepesän 1 pohjana on reiällinen arina 4 ja arinan 4 alapuolella oleva tila on polttimen polttokammio 35 5, johon liekit ja palokaasut johdetaan arinan 4 läpi.

____ Polttokammion 5 pohjaosassa on tuhkatasku 6, josta tuhka poistetaan sopivalla tavalla, esimerkiksi ruuvikuljetti- ii 3 85757 mella 7. Täydellisen ja mahdollisimman tasaisen palamisen varmistamiseksi polttoainepesän 1 pohjaosa on keksinnön mukaisesti alaspäin pääasiassa pyramidinmuotoisesti suippeneva, jolloin liekit ja poltettavat kaasut saadaan vir-5 taamaan voimakkaasti pienen arinan 4 läpi eikä mitään ylimääräistä ilmaa pääse karkaamaan arinalta 4. Kun ensiö-ilmaa johdetaan yläpuolelta suhteellisen paljon polttoai-nekammion 1 pyramidinmuotoisesti suippenevaan alaosaan polttoaineen palaminen tapahtuu hyvin täydellisesti ensi-10 öilmasuuttimien 2 kohdalla samalla kuin polttoaineen hiiltyminen tapahtuu tämän ensiöpalamisvyöhykkeen yläpuolella siinä kehittyvän lämmön vaikutuksesta ja niin sanottu re-duktiohiilipatja muodostuu arinan 4 päälle. Ensiöpalami-sessa syntyvä hiilidioksidikaasu ja vesihöyry reagoi täl-15 löin hiilipäjtässä olevan hiilen kanssa pelkistyen hiilimonoksidiksi ja vedyksi. Polttokammioon 5 syöksyvät palo-kaasut poltetaan sitten täydellisesti polttokammion 5 poistokanavaan 9 toisioilmasuuttimien 8 kautta syötetyn toisioilman avulla, jolloin palokaasujen sytyttämiseen 20 käytetään joko erillistä sytytintä tai ensiöpalamisen liekkejä, riippuen siitä, millä etäisyydellä toisioilma-suuttimet 8 ovat arinasta 4.

Paras hyötysuhde saadaan polttimessa johon ensiöilmaa joh-: 25 detaan ainakin kahdessa eri tasossa, jolloin pääosa ensiö- ilmasta johdetaan etäämpänä arinasta 4 olevien ensiöilma-suuttimien 2 kautta ja ainoastaan pieni osa aivan arinan 4 tuntumassa olevien ensiöilmasuuttimien 3 kautta. Ensiöil-masuuttimien 3 kautta syötetyn ilman tehtävänä on lähinnä < 30 reduktiohiilipatjän uusiutumisen varmistaminen ja arinan 4 tukkeutumisen estäminen. Esimerkiksi turvetta poltettaessa estetään tällä ensiöilmasyötöllä sulavan tuhkan jäämistä ' arinan 4 päälle.

35 Jos poltin sisäpuoleltaan on kokonaisuudessaan vuorattu keraamisella aineella samalla kuin käytetään keraamista arinaa 4 varmistutaan siitä että palaminen tapahtuu täysin 4 85757 optimaalisissa oloissa. Tehokkain toisiopalaminen saadaan jos toisioilmasuuttimet 8 päättyvät pääasiassa tangentiaa-lisesti polttokammion 5 poistokanavaan 9 kuten esimerkiksi kuviosta 2 ilmenee. Toisioilmasuuttimien 8 edullisin si-5 jainti on sellaisella etäisyydellä arinasta 4, että pala-miskaasujen sytytys toisiopoltossa aikaansaadaan ensiöpa-lamisen liekeillä, jolloin palokaasujen jäähtymistä ensiö-polton ja toisiopolton välillä ei pääse tapahtumaan.

10 Jos polttimen vieressä ei ole tilaa lämmöntalteenottolaite 10 voidaan tietysti viedä kauemmaksi pois kattilasta jolloin toisiopolton sytytys on järjestettävä erillisellä sytytysjärjestelmällä esimerkiksi jatkuvalla kipinällä.

15 Polttokammion 5 kaasunpoistokanava 9 päättyy edullisesti lämmöntalteenottolaitteeseen 10, ja toisioilmasuuttimet 8 on edullisesti sijoitettu aivan kaasunpoistokanavan 8 lop-pupäähän niin että toisiopoltto tapahtuu kokonaisuudessaan tässä lämmöntalteenottolaitteessa 10. Paras hyötysuhde 20 saadan tällöin jos myös lämmöntalteenottolaite 10 on vuorattu keraamisella aineella, vaikka tavanomaista vesivai-palla varustettua kattilaa voidaan käyttää. Koska keksinnön mukaisen polttimen palo- eli savukaasut ovat täysin puhtaat lämmöntalteenottolaitteeseen 10 ei muodostu min-: 25 käänlaista karstaa tai vastaavaa, joten nuohousta ei ylipäänsä tarvita.

Jos tarpeeksi palamisilmaa ei luonnollisen imuvaikutuksen avulla pystytä syöttämään polttimeen voidaan poltin varus- ' 30 taa palamisilman puhaltimella, joka edullisesti on kapasi-' ‘ teetiltaan säädettävä.

Ellei käytössä olevan savuhormen avulla pystytä aikaansaamaan riittävää savukaasunpoistoa polttimesta lämmöntal-....: 35 teenottolaitteen poistokanavaaan voidaan asentaa savukaa- ____: suimuri.

5 85757 Käytöstä riippuen ensiöilmasuuttimet 2, 3 voidaan järjestää joko polttoainepesän 1 kahteen vastakkaiseen kaltevaan sivuseinämään la, Ib tai ainoastaan toiseen niistä.

5 Käytettäessä keksinnön mukaista poltinta ns. "häkäpönttö-nä" polttokammion 5 poistokanavan 9 alkuosa muodostaa edullisesti polttoainepesän 1 lieriömäisen vaipan, jolloin ensiöpolton palamiskaasut esilämmittävät polttoainepesässä oleva polttoaine matkallaan toisiopolttoon.

• · 1 • 1 1 • « · « 1

* · I

• « • · · · ·

Claims (13)

1. Kiinteän polttoaineen poltin, joka käsittää kannellisen polttoainepesän (1), tämän alaosaan päättyvät ensiöilma- 5 suuttimet (2, 3), polttoainepesän (1) pohjan muodostavan reiällisen arinan (4), tämän alapuolella olevan polttokam-mion (5) johon liekit ja palokaasut johdetaan arinan (4) läpi, sekä polttokammion pohjaosassa olevan tuhkataskun (6), tunnettu siitä, että polttoainepesän (1) pohjaosa on 10 alaspäin pääasiassa pyramidinmuotoisesti suippeneva ja päättyy pieneen arinaan (4), joka aikaansaa voimakkaan liekkien ja poltettavien kaasujen virtauksen, ja että toisioilmasuuttimet (8) päättyvät polttokammion ( 5) kaasun-poistokanavaan (9). 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poltin, tunnettu siitä, että ensiöilmasuuttimet (2, 3) päättyvät polttoainepesään (1) ainakin kahdessa eri tasossa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen poltin, tunnettu siitä, että arinasta (4) etäämpänä oleva taso on päätaso.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen poltin, tunnettu siitä, että arina (4) on keraaminen. •T: 25

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen poltin, tunnettu siitä, että toisioilmasuuttimet (8) päättyvät pääasiassa tangen-tiaalisesti polttokammion (5) poistokanavaan (9).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen poltin, tunnettu siitä, että toisioilmasuuttimet (8) päättyvät sellaisella etäisyy dellä arinasta (4) että palokaasujen sytytys toisiopoltossa tapahtuu ensiöpalamisen liekeillä.

6 85757

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen poltin, tunnettu siitä, että polttokammion (5) kaasunpoistokanava (9) päättyy lämmöntalteenottolaitteeseen (10), jossa toisiopalami- 7 85757 nen tapahtuu.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen poltin, tunnettu siitä, että sekä poltin että lämmöntalteenottolaite (10) on 5 keraamista materiaalia.

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen poltin, tunnettu siitä, että lämmöntalteenottolaite (10) on tavanomainen vesivai-palla varustettu kattila. 10

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen poltin, tunnettu siitä, että polttimessa on palamisilman puhallin.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen poltin, 15 tunnettu siitä, että länunöntalteenottolaitteen (10) poistokanavaan on asennettu savukaasuimuri.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen poltin, tunnettu siitä, että ensiöilmasuuttimet (2, 3) on asennet- 20 tu polttoainepesän (1) kahteen vastakkaiseen kaltevaan sivuseinämään (la, Ib).

13. Jonkin patenttivaatimuksen 7-12 mukainen poltin, tunnettu siitä, että polttokammion (5) poistokanavan (9) T: 25 alkuosa on muodostettu polttoainepesän (1) lieriömäiseksi vaipaksi. ' I β 85757