LT5785B

LT5785B - Solid fuel boiler with gravity fuel suply

Info

Publication number: LT5785B
Application number: LT2010011A
Authority: LT
Inventors: Stanislav ZACHAÅ½EVSKI
Original assignee: Stanislav ZACHAÅ½EVSKI
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2011-11-25
Also published as: LT2010011A

Abstract

The invention relates to heating equipment, particularly to solid fuel boilers and can be used for heating rooms. Solid fuel boiler comprises a frame in which is placed secondary combustion chamber with combustion area, primary and secondary supply channel, a heat exchanger, openings for fuel supply, ash removing and smoke exhaust outgoing. Rotational ringed fuel supply channel is arranged in a mentioned frame. Solid fuel boiler comprises rotational ringed fuel supply channel (1) which is provided with an annular opening (2) disposed by all circle. At least part of a heat - exchanger (19) and a chamber (20) is placed stationary through mentioned opening in such manner that a combustion area is faced against rotation direction of channel (1) and is turned from the lowest point (10) of channel by an angle which is not less than 1 degree and not more than 90 degrees. A rotational fuel supply channel (1) comprises a concentric outer ringed wall (14), a concentric inside ringed wall (15),an end wall (16

Description

Išradimas priklauso šildymo technikai, būtent, kieto kuro katilams ir skirtas patalpoms šildyti.The invention relates to a heating technique, namely, solid fuel boilers and for space heating.

Žinomas techninis sprendimas aprašytas Lietuvos Respublikos patente Nr. 4998. Šio patento aprašyme pateiktas kieto kuro katilas, kurį sudaro korpusas su dvigubomis sienelėmis, tarp kurių esanti talpa sujungta su vandens įėjimo ir išėjimo išvadais ir atlieka šilumokaičio funkciją, minėto korpuso viduje įrengta degimo kamera su durelėmis, pro kurias pakraunamas kuras, degimo kameros apačioje sumontuoti ardeliai, o viršuje 10 dūmtakis, korpuse taip pat sumontuoti ventiliatorius oro padavimui, oro padavimo kanalas ir sklendės.The known technical solution is described in the patent of the Republic of Lithuania no. 4998. The disclosure of this patent discloses a solid fuel boiler consisting of a double-walled casing with a tank connected to the inlet and outlet of the water and serving as a heat exchanger, a combustion chamber with a fuel-loading door located at the bottom of the casing. grilles are installed, with a 10 flue at the top, the casing also has an air supply fan, an air supply duct and dampers.

Šio kieto kuro katilo trūkumas yra tas, kad kuras į jį pakraunamas rankiniu būdu, todėl degimo procesas nėra stabilus ir efektyvus, kadangi išdegus kurui pakuroje ir pakraunant kitą kuro partiją nėra galimybės palaikyti stabilų degimo procesą.The disadvantage of this solid fuel boiler is that the fuel is manually loaded into the boiler, which makes the combustion process unstable and inefficient, since there is no possibility to maintain a stable combustion process after burning the fuel in the furnace and loading another batch of fuel.

Artimiausias analogas siūlomam techniniam sprendimui - JAV patentinė paraiškaThe closest analogue to the proposed technical solution is the US patent application

US20070261616, kurioje aprašytas kieto kuro degiklis, turintis rotacinį kuro padavimo mechanizmą suformuotą iš besisukančios ritės ir senelių, kurios gali suktis arba atskirai, arba kartu viena su kita, tačiau toks sukimasis reikalauja išorinės jėgos, t.y., variklio naudojimo. Be variklio sienelės yra nejudančios ir dėl to, kuro padavimo metu, kuras dalinai fiksuojasi tarpusavyje, kas trukdo kuro srauto judėjimui. Be to, toks kuro padavimo kanalas netinka stambiagabaričiui kurui.US20070261616, which discloses a solid fuel burner having a rotary fuel supply mechanism formed of a rotating spool and a granddad, which may rotate either individually or in combination with one another, but such rotation requires the use of an external force, i.e., an engine. Without the engine, the walls are stationary and, as a result, the fuel is partially locked together during fuel supply, which impedes the flow of fuel. In addition, such a fuel feed channel is not suitable for bulky fuel.

Siūlomo techninio sprendimo tikslas padidinti degimo efektyvumą ir pailginti katilo degimo laiką, atsisakyti papildomo variklio ir naudoti bet kokį kietą kurą, tame tarpe ir stambiagabaritį.The purpose of the proposed technical solution is to increase combustion efficiency and lengthen the combustion time of the boiler, to discard the auxiliary engine and to use any solid fuel, including bulk.

Tikslas pasiekiamas tuo, kad technikos lygiu žinomas kieto kuro degiklis, naudojamas kieto kuro katile, kuris ir yra šio išradimo objektas, sudarytas iš korpuso, kurio viduje įrengta antrinė degimo kamera su degimo sritimi, pirminis ir antrinis oro padavimo kanalai, šilumokaitis, kuro padavimo, pelenų šalinimo ir dūmų išėjimo angos, be to korpuse sumontuotas rotacinis žiedinis kuro padavimo kanalas yra patobulintas rotacinį žiedinį kuro padavimo kanalą aprūpinant žiedine anga, einančia per visą apskritimą, per kurią stacionariai patalpinta bent dalis šilumokaičio ir antrinio degimo kamera taip, kad jos degimo sritis būtų nukreipta prieš kuro padavimo kanalo sukimosi kryptį bei pasukta nuo žemiausio kuro padavimo kanalo taško kampu ne mažesniu kaip 1 laipsnis ir ne didesniu kaip 90 laipsnių. Rotacinis kuro padavimo kanalas yra sudarytas iš sujungtų koncentrinės išorinės žiedinės sienelės, vidinės žiedinės seneles, galinės sienelės ir turinčių bendrą sukimosi ašį, pasvirusią nuo vertikalės kampu ne mažesniu kaip 1 laipsnis ir ne didesniu kaip 90 laipsnių. Pelenų šalinimo angos yra sumontuotos kuro padavimo kanalo išorinėje arba galinėje sienelėje. Antrinė degimo kamera yra atvira iš apačios ir remiasi į kurą. Šilumokaitis turi automatinį valymo mechanizmą, sujungtą per pavarą su kuro padavimo kanalo ašimi.The object is achieved by the prior art solid fuel burner for use in a solid fuel boiler which is the subject of the present invention consisting of a housing having a secondary combustion chamber with combustion area, primary and secondary air supply ducts, heat exchanger, fuel feed, the ash removal and smoke outlet, and the housing-mounted rotary fuel feed passage is enhanced by providing a rotary fuel feed passageway extending through a circle through which at least a portion of the heat exchanger and the secondary combustion chamber are stationary so that its combustion area is facing the direction of rotation of the fuel feed channel and rotated at an angle of not less than 1 degree and not more than 90 degrees from the lowest point of the fuel supply channel. The rotary fuel feed passage consists of a concentric outer ring annular wall, inner ring annular wall, rear wall, and a common axis of rotation that is inclined at an angle of not less than 1 degree and not more than 90 degrees from the vertical. The ash removal openings are located on the outer or rear wall of the fuel feed duct. The secondary combustion chamber is open from below and relies on fuel. The heat exchanger has an automatic cleaning mechanism connected via a gear to the axis of the fuel feed duct.

Išradimo esmė toliau aiškinama pridedamais brėžiniais ir konkretaus įrenginio aprašymu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further explained with reference to the accompanying drawings and a description of a particular device.

Fig.l pavaizduotas kuro katilo bendras vaizdas, be priekinės korpuso sienelės su nurodytomis kuro krovimo ir pelenų valymo durelių vietomis; Fig.2 pavaizduotas kieto kuro rotacinio kanalo schematinis vaizdas iš viršaus; Fig. 3 pavaizduotas kieto kuro rotacinio kanalo vaizdas pjūvyje A-A; Fig.4 pavaizduotas kieto kuro katilo schematinis vaizdas iš viršaus; Fig.5 pavaizduotas kieto kuro katilo vaizdas pjūvyje B-B.Fig. 1 is a general view of the fuel boiler, without the front housing wall with the indicated fuel loading and ash cleaning door locations; Figure 2 is a schematic top view of a solid fuel rotary channel; FIG. Figure 3 is a sectional view A-A of a solid fuel rotary channel; Figure 4 is a schematic top view of a solid fuel boiler; Figure 5 is a sectional view of the solid fuel boiler in section B-B.

Kuro katilas (fig.l) yra sudarytas iš rotacinio žiedinio kuro padavimo kanalo 1, kuris viršutinėje dalyje turi žiedinę angą 2, per kurią patalpinamas kuras iki lygio 3 (fig.3) Kuro padavimo kanalas 1 suskirstytas į kuro degimo sektorių 4, tuščią sektorių 5, kuro sektorių 6, šilumokaičio sektorių 7 (fig.2). Kuro padavimo kanalas 1 turi sukimosi ašį 8. Kuro degimo sektoriaus aukščiausias taškas yra 9, kuro padavimo kanalo 1 žemiausias taškas - 10, kuro padavimo kanalo 1 aukščiausias taškas - 11, kuro sektoriaus aukščiausias taškas 12. Vertikalė 13 (fig. 3) yra atskaitos linija. Kanalas 1 turi išorinę žiedinę sienelę 14, vidinę žiedinę sienelę 15 ir galinę sienelę 16. Kuro padavimo kanalas 1 (fig.l, fig.4, fig.5) patalpintas į hermetišką korpusą 17, turintį hermetiškai uždaromas dureles 18. Į korpusą 17 taip pat įmontuoti: šilumokaitis 19, sujungtas su antrinio degimo kamera 20, kurios degimo sektorius 4 ir, kuri stacionariai patalpinta į kuro padavimo kanalą 1 bei remiasi į kurą 6; pirminis oro padavimo kanalas 21, antrinis oro padavimo kanalas 22 sujungti su antrinio degimo kamera 20; dujų išmetimo kanalas 23; pelenų valymo durelės 24; oro padavimo sklendė 25 ir spiraliniai oro užsukikliai 2 6. Kuro padavimo kanalo 1 išorinėje 14 arba galinėje 16 sienelėje yra sumontuotos pelenų šalinimo angos 27. Šilumokaičio 19 automatinis valymo mechanizmas, sujungtas per pavarą 28 su kuro padavimo kanalo 1 ašimiThe fuel boiler (Fig. 1) is composed of a rotary annular fuel feed channel 1, which at its upper part has an annular opening 2 through which the fuel is stored up to level 3 (Fig. 3). The fuel feed channel 1 is divided into fuel combustion sector 4, 5, fuel sector 6, heat exchanger sector 7 (FIG. 2). The fuel feed channel 1 has a pivot axis 8. The highest point of the fuel combustion sector is 9, the lowest point of the fuel supply channel 1 is 10, the highest point of the fuel supply channel 1 is 11, and the vertical peak 13 of the fuel sector. line. The channel 1 has an outer annular wall 14, an inner annular wall 15, and a rear wall 16. The fuel supply conduit 1 (FIGS. 1, 4, 5) is housed in an airtight housing 17 having a hermetically sealed door 18. also installed: a heat exchanger 19 connected to a secondary combustion chamber 20 having a combustion sector 4 and stationary in the fuel supply channel 1 and based on the fuel 6; a primary air supply conduit 21, a secondary air supply conduit 22 connected to the secondary combustion chamber 20; exhaust outlet 23; ash cleaning door 24; air supply damper 25 and helical air screws 2 6. ash removal openings 27 are provided on the outer wall 14 or rear 16 of the fuel supply channel 1, an automatic cleaning mechanism of the heat exchanger 19 connected via a gear 28 to the axis 1 of the fuel supply channel

8.8th

Šis kieto kuro katilas veikia tokiu būdu.This solid fuel boiler works this way.

Kietas kuras (fig. 1) patalpinamas pro dureles 18 ir žiedinę angą 2 iki kuro sektoriaus aukščiausio taško 12, įkrauto kuro lygis 3 turi būti žemesnis negu kuro kanalo gylis. Tuomet kuro padavimo kanalo 1 sukimuisi užtenka disbalanso jėgos, kuri atsiranda dėl kuro sektoriaus 6 išdėstymo ir kuro degimo sektoriaus 4 išdėstymo vertikalės 13 atžvilgiu. Tam tikslui kuro degimo sektorius 4 turi būti žemiau aukščiausio kuro sektoriaus taško 12. Pakrautas kuru kuro padavimo kanalas 1 suksis ir paduos kurą tolygiai tol, kol kuro sektoriaus aukščiausias taškas 12 bus aukščiau kuro degimo sektoriaus aukščiausio taško 9. Esantis virš kuro tuščias sektorius 5 užtikrina laisvą kuro padavimo kanalo 1 sukimąsi.The solid fuel (Fig. 1) is inserted through the door 18 and the annular opening 2 to the highest point 12 of the fuel sector, the level of the charged fuel 3 must be lower than the depth of the fuel channel. The imbalance force resulting from the arrangement of the fuel sector 6 and the combustion sector 4 relative to the vertical 13 is then sufficient for the rotation of the fuel supply channel 1. For this purpose, the fuel combustion sector 4 must be below the highest point of the fuel sector 12. The loaded fuel feed channel 1 will rotate and feed the fuel evenly until the fuel sector peak 12 is above the fuel combustion sector peak 9. free rotation of fuel feed channel 1.

Biriam kuru i (fig.3), kuro padavimo kanalo 1 sukimosi ašis 8 y ra pasvirusi nuo vertikalės 13 1 - 45 laipsnių kampu.For bulk fuel i (Fig. 3), the axis of rotation 8 of the fuel supply channel 1 is inclined from the vertical 13 at an angle of 1 to 45 degrees.

Stambiagabaričiam kurui, pvz., malkoms, kuro padavimo kanalo ašis gali būti artima horizontaliai - nukrypusi 45-90 laipsnių kampu nuo vertikalės 13. Tokia kuro padavimo kanalo sukimosi ašies padėtis užtikrina patogų kuro krovimą.For bulky fuels, such as firewood, the axis of the fuel feed channel may be close to the horizontal - at an angle of 45-90 degrees from vertical 13. This position of the fuel feed channel's pivot axis provides convenient fuel loading.

Pakrautas kuras uždegamas degimo sektoriuje 4 rankiniu arba automatiniu būdu. Oro padavimo sklendės 23 pagalba sureguliuojamas oro padavimas j degimo kamerą 20, taip pasiekiant norimą degimo intensyvumą. Kurui degant, išsiskyrusi šiluminė energija yra perduodama į šildymo sistemą šilumokaičio 19 pagalba. Sudegus kurui degimo sektoriuje 4, kuro padavimo kanalas 1 pasisuka kryptimi A (fig. 2) ir tolygiai paduoda naują kuro partiją. Ugnis degimo kameroje 20 ir perduodant naują kuro partiją dega tolygiai. Degimo procesas tęsiasi iki tol, kol kuro sektoriaus 6 aukščiausio taško 12 lygis nesusilygina su kuro degimo sektoriaus 4 aukščiausio taško 9 lygiu. Prieš degimo proceso pabaigą papildant kuro sektoriųThe loaded fuel is ignited in the combustion sector 4 manually or automatically. The air supply valve 23 adjusts the air supply to the combustion chamber 20 to achieve the desired combustion intensity. During the combustion of the fuel, the released thermal energy is transmitted to the heating system by means of the heat exchanger 19. When the fuel is burned in the combustion sector 4, the fuel supply channel 1 turns in direction A (Fig. 2) and feeds a new batch of fuel evenly. The fire in the combustion chamber 20 and during the transfer of a new batch of fuel burns evenly. The combustion process continues until the level 12 of the fuel sector peak 6 reaches the level of the peak 9 of the fuel sector 4. Refueling before the end of the combustion process

6, yra palaikomas pastovus katilo degimas.6, constant boiler combustion is maintained.

Stacionariai patalpinta už kuro degimo sektoriaus 4 antrinio degimo kamera 20 leidžia padidinti kuro degimo efektyvumą ir sumažinti kuro padavimo kanalo 1 viduje šiluminę apkrovą. Sujungtas su antrinio degimo kamera 20 šilumokaitis 19 leidžia efektyviai išnaudoti katilo tūrį. Žiedinio kuro padavimo kanalo 1 zonavimas j kuro sektorių 6 ir kuro degimo sektorių 4 užtikrina aukštą kuro degimo efektyvumą Stacionarus degimo kameros montavimas leidžia paduoti orą j degimo sektorių 4 ir antrinio degimo kamerą 20 stacionarių oro padavimo kanalų 21 ir 22 pagalba. Tokia konstrukcija turi tik vieną judantį elementą - žiedinį kuro padavimo kanalą 1. Tokiu būdu užtikrinamas aukštas sistemos patikimumas. Esant mažam kuro padavimo kanalo 1 ašies 8 pasvirimui pelenų saugojimui naudojamas tas pats kuro padavimo kanalas 1. Tam tikslui antrinio degimo kamera 20 ir šilumokaitis 19 yra sumontuojami didesniu atstumu nuo galinės kanalo sienelės 16. Susidaręs tarpas yra naudojamas pelenų išvedimui iš degimo sektoriaus 4 į tuščią sektorių 5, kuris tampa sudegusių produktų sektoriumi. Naudojant stambagabaritį kurą, pvz., malkas, pelenų saugojimas kuro padavimo kanale yra negalimas dėl pernelyg didelio galinės sienelės 16 pasvirimo kampo. Tokiu atveju pelenai šalinami iš degimo sektoriaus kuro degimo proceso metu. Tai yra atliekama naudojant bent dalinai perforuotas kuro padavimo kanalo 1 sieneles. Tokiu būdu yra atliekamas pelenų šalinimas iš kuro padavimo kanalo 1 į žemiau esančią pelenų saugyklą.Stationary behind the combustion sector 4, the secondary combustion chamber 20 allows to increase the combustion efficiency of the fuel and reduce the thermal load inside the fuel supply channel 1. Combined with the secondary combustion chamber 20, the heat exchanger 19 allows efficient use of the boiler volume. The zoning of the ring fuel feed passage 1 to the fuel sector 6 and the fuel combustion sector 4 ensures high fuel combustion efficiency. This design has only one movable element, the annular fuel feed channel 1. This ensures high system reliability. At a low inclination of the fuel feed channel 1 axis 8, the same fuel feed channel 1 is used for storing ash. sector 5, which becomes the burned products sector. When using bulky fuels, such as firewood, ash storage in the fuel feed channel is not possible due to the excessive inclination of the rear wall 16. In this case, the ash is removed from the combustion sector during the combustion process. This is accomplished using at least partially perforated fuel feed channel 1 walls. In this way, ash is removed from the fuel feed channel 1 to the ash storage below.

Šilumokaičio 19 valymui gali būti naudojamas rankinis valymas šepečių pagalba. Patalpinus į šilumokaičio 19 kanalus spiralinius išmetimo dujų užsukiklius 24, kurie yra sujungti pavaros 28 pagalba su žiedine kuro padavimo kanalo 1 ašimi 8, yra pasiekiamas automatinis katilo šilumokaičių valymas.Manual brush cleaning can be used to clean the heat exchanger 19. By inserting spiral exhaust gas screws 24 in the heat exchanger channels 19, which are connected by means of actuator 28 to the annular axis 8 of the fuel supply channel 1, automatic cleaning of the boiler heat exchangers is achieved.

Tokiu būdu, kadangi kuras nesiliečia su stacionariomis kuro padavimo kanalo 1 sienelėmis, nereikia papildomo variklio palaikant rotacinio kanalo sukimąsi, a utomatinis kieto kuro padavimas į degimo kamerą, leidžia prailginti degimo laiką ir pasiekti pastovų kuro degimo procesą, aukštą kuro degimo efektyvumą bet kuriuo metu papildomai pakraunant kurą į rotacinį kanalą, be to tokio įrenginio dėka galima naudoti tiek birų, tiek ir stambagabaritį kurą.In this way, since the fuel does not touch the stationary walls of the fuel feed channel 1, no additional engine is needed to maintain rotation of the rotary channel, the automatic solid fuel feed to the combustion chamber allows extended combustion time and high fuel combustion efficiency at any time loading of the fuel into the rotary channel, and this unit can use both bulk and bulky fuel.

Claims

DEFINITION OF INVENTION

1. Solid fuel boiler consisting of a housing with a secondary combustion chamber, with combustion area, primary and secondary air supply ducts, heat exchanger, fuel supply,

5 ash removal and smoke outlet openings, furthermore, the housing is provided with a rotary fuel feed channel, characterized in that the rotary fuel supply channel (1) has an annular opening (2) extending across the circumference and an inclined rotation axis (8), a secondary combustion chamber (20) stationarily located through said annular opening (2) so that its combustion region is directed against the direction of rotation of the fuel supply channel (1) and rotated away from it;

10 at least 1 degree and not more than 90 degrees to the lowest point of the fuel passage.

Solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the rotary fuel supply channel (1) is composed of a concentric outer annular wall (14), a concentric inner

15 annular ribs (15), end walls (16) which are connected and have a common central axis of rotation (8).

Solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the axis of rotation (8) of the fuel supply channel (1) is inclined at an angle of at least 1 degree from the vertical and not

20 at more than 90 degrees.

Solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the ash removal openings (27) are located in the outer (14) or rear (16) wall of the fuel supply channel.

5. The solid fuel boiler of claim 1, wherein at least a portion of the heat exchanger (19) is stationary in the fuel supply passage (1) through the annular opening (2).

7. A solid fuel boiler according to claim 1, characterized in that the heat exchanger (19) has an automatic cleaning mechanism connected via a gear (28) to the axis of the fuel supply channel (1).

30 (8).

8. The solid fuel boiler of claim 1, wherein the secondary combustion chamber (20) is open from below and relies on the fuel.