NO890319L

NO890319L - FIXING FOR SOLID OR LIQUID FUEL.

Info

Publication number: NO890319L
Application number: NO89890319A
Authority: NO
Inventors: Albert Lambert
Original assignee: Gerofina Sa
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1989-01-26
Publication date: 1989-08-02
Also published as: DK43689D0; CN1037574A; BE1002642A4; PT89565A; IE890287L; AU2895989A; NO890319D0; EP0327151A2; BR8900401A; FI890456A; FI890456A0; EP0327151A3; JPH01310201A; DK43689A; OA08982A

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et ildsted som til-føres fast eller flytende brensel, og omfattende et avlukke med innløp for forbrenningsluft og et utløp for røyk, og avlukket om-. er The present invention relates to a fireplace which is supplied with solid or liquid fuel, and comprising a cubicle with an inlet for combustion air and an outlet for smoke, and the cubicle re-. is

fatter faneholde? fyrrom.do you understand fandom? boiler room.

Et første formål med oppfinnelsen er å kunne anvende ungskog i denne type ildsted, dvs ved som har et høyt innhold av fuktig brennbart materiale (mere enn 20%). Det har vist seg at ungskog som stammer fra skog som skjæres ned (ryddes) vinteren før veden . skal benyttes, i virkeligheten har en dobbelt så høy varmeverdi som tørket trevirke. Imidlertid krever det høye innhold av fuk-tige brennbart materiale spesielle tiltak for at denne type trevirke skal kunne antennes. A first purpose of the invention is to be able to use young forest in this type of fireplace, i.e. wood that has a high content of moist combustible material (more than 20%). It has been shown that young forest originating from forests that are cut down (cleared) in the winter before the firewood. is to be used, in reality has twice as high a heating value as dried wood. However, the high content of moist combustible material requires special measures for this type of wood to ignite.

For å kunne antenne ungtrær som definert ovenfor, er det nå frembrakt en ildsted-konstruksjon som gjør det mulig å trekke ut gassen av trevirkets brennbare materiale slik at det skjer en automatisk kreosotdannelse som følge av de tiltak som fremmer en etterbrenning, dvs en forbrenning av det uforbrente materiale under tilførsel av sekundærluft. Dette medfører en følbar økning i oppvarmingskapasiteten til slikt trevirke, dvs ungskog, sammen-liknet med tørrved. In order to be able to ignite saplings as defined above, a fireplace construction has now been developed that makes it possible to extract the gas from the wood's combustible material so that an automatic creosote formation occurs as a result of the measures that promote an afterburn, i.e. a combustion of the unburned material under the supply of secondary air. This results in a noticeable increase in the heating capacity of such wood, i.e. young forest, compared to dry wood.

Et annet formål med oppfinnelsen er det, under analoge betingelser, å kunne anvende prinsippene som er grunnlaget for et ildsted ifølge den foreliggende oppfinnelse til forbrenning av fossile brensel, dvs både ungskog og eldre skog, såvel som flytende brensel. Another purpose of the invention is, under analogous conditions, to be able to apply the principles which are the basis of a fireplace according to the present invention for burning fossil fuels, i.e. both young forest and older forest, as well as liquid fuel.

For å realisere formålet med oppfinnelsen omfatter ildstedet ifølge oppfinnelsen en anordning for å oppvarme det brennbare materiale for å uttrekke den gassformige fraksjon derifra under dannelse av en varm gass som ved hjelp av et sett av kanaler, ledes under en plate hvor det faste brennbare materiale er an ordnet eller hvor det flytende brennbare materiale er utspredt, og anordningen er innrettet til å bringe disse brennbare materialer til en temperatur hvor de gassformige fraksjoner damper av som følge av at platen oppvarmes av den nevnte gass. In order to realize the purpose of the invention, the hearth according to the invention comprises a device for heating the combustible material in order to extract the gaseous fraction from it while forming a hot gas which, by means of a set of channels, is led under a plate where the solid combustible material is arranged or where the liquid combustible material is dispersed, and the device is arranged to bring these combustible materials to a temperature where the gaseous fractions evaporate as a result of the plate being heated by the said gas.

Ifølge oppfinnelsen er dessuten platen anordnet i en skråstilling slik at den laveste delen er plassert i frontpartiet av fyrrommet, dvs. på den side hvor forbrenningsluften innføres. According to the invention, the plate is also arranged in an inclined position so that the lowest part is placed in the front part of the boiler room, i.e. on the side where the combustion air is introduced.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen hvor en tar hensyn til retningen som forbrenningsluften og røyken sirkulerer i, er platen plassert oppstrøms for minst et rør som fungerer som en termisk kondensator, dvs. i forhold til en brenner for den uforbrente gass, og er anordnet for oppfanging av varm gass, idet selve røret er anordnet oppstrøms for en kanal som leder den varme gass under platen. According to another embodiment of the invention, where consideration is given to the direction in which the combustion air and smoke circulate, the plate is placed upstream of at least one pipe which functions as a thermal condenser, i.e. in relation to a burner for the unburned gas, and is arranged for capture of hot gas, as the pipe itself is arranged upstream of a channel which conducts the hot gas under the plate.

Ifølge en alternativ utførelse av oppfinnelsen er platen plan. According to an alternative embodiment of the invention, the plate is flat.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen har platen delvis form som en avkortet konus. According to another embodiment of the invention, the plate is partially shaped like a truncated cone.

Ifølge en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er platen fremstilt av et ildfast materiale. According to a preferred embodiment of the invention, the plate is made of a refractory material.

Ifølge et hovedtrekkk ved oppfinnelsen dannes settet av kanaler av et perifert beliggende hulrom mellom avlukket og fyrrommet, og under platen omfatter det perifere hulrom et sett av deflektorer som er anordnet på en slik måte at den varme gassen fordeles langs platen. According to a main feature of the invention, the set of channels is formed by a peripherally located cavity between the cubicle and the boiler room, and below the plate the peripheral cavity includes a set of deflectors which are arranged in such a way that the hot gas is distributed along the plate.

Ifølge et ytterligere vesentlig kjennetegn ved oppfinnelsen er settet av kanaler hvor røyken og gassen sirkulerer, utstyrt med midler som medvirker til å forsinke gjennomstrømningen av røyk og varmgass, og er anordnet for å fremme etterbrenningen av de varme gasser som sirkulerer inn i kanalene. According to a further essential feature of the invention, the set of channels through which the smoke and gas circulate is equipped with means which contribute to delaying the flow of smoke and hot gas, and is arranged to promote the afterburning of the hot gases which circulate into the channels.

Andre detaljer og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tyde-ligere på bakgrunn av den etterfølgende beskrivelse av et ildsted ifølge oppfinnelsen som er innrettet for tilføring av fast eller flytende brensel. Beskrivelsen gjelder kun et ekesempel og skal ikke begrense oppfinnelsens ramme. Henvisningstallene vedrører de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser et skjematisk sidesnitt av en utførelse av et ildsted ifølge oppfinnelsen . Fig. 2 viser et skjematisk frontriss av ildstedet ifølge Other details and advantages of the invention will become clearer on the basis of the subsequent description of a fireplace according to the invention which is arranged for the supply of solid or liquid fuel. The description only applies to an example and should not limit the scope of the invention. The reference numbers relate to the accompanying figures, in which: Fig. 1 shows a schematic side section of an embodiment of a fireplace according to the invention. Fig. 2 shows a schematic front view of the hearth according to

fig. 1.fig. 1.

Fig. 3 viser også et skjematisk frontriss av en første ut-førelse av et ildsted ifølge fig. 1 og 2. Fig. 4 viser et skjematisk frontriss av en andre alternativ utførelse av et ildsted ifølge oppfinnelsen hvor det anvendes flytende brensel. Fig. 5 viser et tverrsnitt av en mulig plassering av deflektorer til fordeling av de varme gassene under ildstedets plate. Fig. 6 viser skjematisk bunn-tverrsnitt av deflektorene og en deflektor (to typer) som fordeler den varme gass under ildstedets plate. Fig. 3 also shows a schematic front view of a first embodiment of a fireplace according to fig. 1 and 2. Fig. 4 shows a schematic front view of a second alternative embodiment of a fireplace according to the invention where liquid fuel is used. Fig. 5 shows a cross-section of a possible placement of deflectors for distribution of the hot gases under the hearth plate. Fig. 6 shows a schematic bottom cross-section of the deflectors and a deflector (two types) which distributes the hot gas under the hearth plate.

Ildstedet som vises på figurene skal nå beskrives hvor det er tilpasset for vedfyring. Tilpasningen av ildstedet til et flytende brensel skal spesielt beskrives under henvisning til figur 4. The fireplace shown in the figures must now be described where it is adapted for burning wood. The adaptation of the hearth to a liquid fuel must be described in particular with reference to figure 4.

På bakgrunn av tidligere tester og under praktiske forsøk som er gjennomført ved forbrenning av trevirke, har det vist seg at ung-ved har en varmeverdi på ca 10.000 Kc/kg trevirke idet den relative fuktighet utgjør 20 %. On the basis of previous tests and during practical experiments carried out when burning wood, it has been shown that young wood has a heating value of approx. 10,000 Kc/kg wood, as the relative humidity is 20%.

På tross av disse åpenbare kvaliteter er det ikke enkelt å antenne ungskog som stammer fra denne type virke slik det er be-skrevet i innledningen. Despite these obvious qualities, it is not easy to ignite young forest originating from this type of work as described in the introduction.

På bakgrunn av denne erkjente realitet er det nå konstruert et ildsted som løser disse problemer og sikrer et særlig høyt ut-bytte som følge av ildstedets nye og originale utforming. Based on this recognized reality, a fireplace has now been constructed that solves these problems and ensures a particularly high yield as a result of the fireplace's new and original design.

Idstedet som i det etterfølgende skal beskrives nærmere i detalj, er konstruert på grunnlag av at det skal oppvarmes brennstoffer som har en høy fuktighetsgrad, ved hjelp av varme gasser som enten stammer fra antent ved, eller brennstoffer som i seg selv har et høyt innhold av fuktighet. The Idstedet, which will be described in more detail below, is constructed on the basis that fuels with a high degree of humidity are to be heated, using hot gases that either originate from ignited wood, or fuels that themselves have a high content of moisture.

Ildstedet ifølge oppfinnelsen som vises på figurene 1, 2 og 3, er innrettet for fast brensel og i eksemplene skal det hovedsakelig refereres til brensel omfattende ved, og særlig råved (ungskog). The fireplace according to the invention shown in Figures 1, 2 and 3 is designed for solid fuel and in the examples reference must be made mainly to fuel comprising wood, and especially raw wood (young forest).

Ildstedet består et avlukke 1 som på kjent måte omfatter et innløp for forbrenningsluft som ikke er vist på den skjematiske tegning, men som kan plasseres på egnet sted, som oftest i front-stykket eller fremme på avlukket. Avlukket omfatter også et utløp 2 for røykgasser. The fireplace consists of a cubicle 1 which, in a known manner, includes an inlet for combustion air which is not shown in the schematic drawing, but which can be placed in a suitable place, most often in the front piece or at the front of the cubicle. The cubicle also includes an outlet 2 for flue gases.

Inne i avlukket 1 er det montert et fyrrom 3. Mellom avlukket 1 og fyrrommet 3 er det anordnet et hulrom som er inndelt i et vertikalt perifert hulrom 4 og et horisontalt perifert hulrom 5. A boiler room 3 is mounted inside the cubicle 1. Between the cubicle 1 and the boiler room 3 there is a cavity which is divided into a vertical peripheral cavity 4 and a horizontal peripheral cavity 5.

Ildstedets bunnparti og frontparti danner en askeskuff 6. En plate 7 utgjør et vesentlig og essentielt trekk ved oppfinnelsen og dekker i realiteten størstedelen av avlukkets 1 bunnparti. The hearth's bottom part and front part form an ash drawer 6. A plate 7 constitutes a significant and essential feature of the invention and in reality covers the majority of the cubicle 1's bottom part.

På fig. 1, 2 og 3 er platen 7 innrettet for å motta det faste brensel såsom trevirke, og særlig ung- eller råved, slik det er forklart ovenfor. På fig 1 er trestokkene vist med hen-visningstallet 8. In fig. 1, 2 and 3, the plate 7 is arranged to receive the solid fuel such as wood, and especially young or raw wood, as explained above. In Fig. 1, the logs are shown with the reference number 8.

Platen 7 kan være fremstilt av et diffusivt og ildfast materiale, av stål eller av et keramisk materiale som særlig foretrekkes, og den kan være plan og være skråstilt mot ildstedets front slik det fremgår av fig. 1 og 2. The plate 7 can be made of a diffusive and refractory material, of steel or of a ceramic material which is particularly preferred, and it can be flat and be inclined towards the front of the fireplace as shown in fig. 1 and 2.

Platen kan også ha form som en avkortet konus og har da den form som vises ved 7' på fig. 3. I frontdelen danner platen en oppadragende kant 9 slik at brenselet 8 holdes på plass. The plate can also have the shape of a truncated cone and then has the shape shown at 7' in fig. 3. In the front part, the plate forms an upwardly extending edge 9 so that the fuel 8 is held in place.

Ved å studere forbrenningsluften og gassens sirkulasjons-retning til inne i avlukket 1, er platen 7 (eller 7') anordnet oppstrøms for et rør 10 som fungerer som en termisk kondensator. De flytende brennbare materialer fordamper hovedsakelig oppstrøms for røret 10 mens diffusjonen av den varmemengde som er nødvendig for denne fordampning, frembringes nedstrøms for røret 10. Det er opplagt at i mere kompliserte utførelser kan det anordnes mere enn ett ledeorgan 10 samtidig som at det kan ha en valgfri utforming, dvs at røret kan være rektangulær eller sylindrisk. By studying the combustion air and the direction of circulation of the gas inside the cubicle 1, the plate 7 (or 7') is arranged upstream of a pipe 10 which functions as a thermal condenser. The liquid combustible materials mainly vaporize upstream of the pipe 10, while the diffusion of the amount of heat necessary for this vaporization is produced downstream of the pipe 10. It is obvious that in more complicated designs, more than one guide member 10 can be arranged at the same time as it can have an optional design, i.e. the tube can be rectangular or cylindrical.

Den termiske kondensator eller røret 10 leder gassen og røyken mot kanalen 11 under platen 7. Den varme gass som allerede er brakt opp til en temperatur som regnes som høy, bringer platen 7 opp til den samme temperatur. Det er klart at platen som således er oppvarmet vil forsterke oppvarmingen av brenselet som anbringes på platen. The thermal condenser or pipe 10 directs the gas and smoke towards the channel 11 under the plate 7. The hot gas, which has already been brought up to a temperature which is considered high, brings the plate 7 up to the same temperature. It is clear that the plate which is thus heated will intensify the heating of the fuel placed on the plate.

Råveden vil således i økende grad miste den vesentlig del av The raw wood will thus increasingly lose a significant part of it

innholdet av fuktig brennstoff og vil ha lettere for å antennes. the content of moist fuel and will have an easier time igniting.

I starten kan det anvendes tennved eller av tørrved siden platens temperaur på dette stadium ikke er tilstrekkelig til å oppvarme det brennbare trevirke. At the start, kindling or dry wood can be used since the plate's temperature at this stage is not sufficient to heat the combustible wood.

Med utgangspunkt i hulrommet 11 vil gassen sirkulere mot de vertikale perifere hulrom 4 og strømmer deretter frem til de perifere horisontale hulrom 5 rett over fyrrommet 3 og strømmer umiddelbart ut gjennom utløpet 2 som er anordnet for avtrekking av røyken. Starting from the cavity 11, the gas will circulate towards the vertical peripheral cavities 4 and then flow forward to the peripheral horizontal cavities 5 directly above the boiler chamber 3 and immediately flow out through the outlet 2 which is arranged for extracting the smoke.

For å forsterke etterbrenningen eller forbrenningen av det uforbrente materiale anvendes det i ildstedet ifølge oppfinnelsen, egnede anordninger som kan senke sirkulasjonen av de varme gasser. For dette formål kan kanalene hvori gassen sirkulerer være utstyrt med rue vegger eller være utstyrt med deflektorer. Etterbrenningen av det forbrente materiale har en slik natur at den fremmer en merkbar økning i råvedens oppvarmings-kapasitet. Med disse betingelser blir oppvarmingsekapasiteten for denne type ved betydelig viktigere enn for tørre trær eller tørr-ved. In order to enhance the afterburning or combustion of the unburned material, suitable devices are used in the hearth according to the invention which can lower the circulation of the hot gases. For this purpose, the channels in which the gas circulates can be equipped with rue walls or be equipped with deflectors. The afterburning of the burnt material is of such a nature that it promotes a noticeable increase in the raw wood's heating capacity. With these conditions, the heating capacity for this type of wood becomes significantly more important than for dry trees or dry wood.

Siden løvskog har et innhold av slike materialer som ikke kan neglisjeres, og som hurtigere og nesten fullstendig kan trekkes ut av trevirket som anordnes på en plate for oppvarmings-formål, bringes selve platen hurtig opp til en høy temperatur som følge av at gassen sirkulerer inn i hulrommet 11 under platen før den når røykutløpet 2 etter å ha passert gjennom de perifere vertikale og horisontale kanaler 4 hhv. 5. Since deciduous forest has a content of such materials that cannot be neglected, and which can be more quickly and almost completely extracted from the wood that is arranged on a plate for heating purposes, the plate itself is quickly brought up to a high temperature as a result of the gas circulating in in the cavity 11 under the plate before it reaches the smoke outlet 2 after passing through the peripheral vertical and horizontal channels 4 respectively. 5.

Brenseltilførselen kan gjennomføres ved hjelp av matetrakter eller endeløse transportskruer slik det fremgår av fig. 3. Brenselet i form av mindre partikler er vist med henvisnings-tallet 12, mens traktåpningen er vist ved 13. The fuel supply can be carried out using feed hoppers or endless transport screws, as shown in fig. 3. The fuel in the form of smaller particles is shown with the reference number 12, while the funnel opening is shown at 13.

På fig. 4 vises det hvordan det kan tilføres et flytende brensel 14 til en plate 7". Gjennomstrømningen av det flytende brensel må selvsagt styres og tilførselen til platen 7" for-sterker de ovennevnte virkninger på en slik måte at det flytende brensel fordamper med eller uten flamme, idet det uforbrente materiale fanges opp av røret 10 som virker som en termisk kondensator for sirkulasjon på samme måte i en krets som er utstyrt med deflektorer, hvoretter platen 7" oppvarmes. Etter at bren selet er tilført i dråpeform og oksygenet er tilført, omvandles det uforbrente materiale i et trinn som benevnes etterbrenning på høyde med askeskuffen 6. In fig. 4 shows how a liquid fuel 14 can be supplied to a plate 7". The flow of the liquid fuel must of course be controlled and the supply to the plate 7" enhances the above-mentioned effects in such a way that the liquid fuel evaporates with or without a flame , the unburned material being captured by the tube 10 which acts as a thermal condenser for circulation in the same way in a circuit equipped with deflectors, after which the plate 7" is heated. After the fuel is supplied in drop form and the oxygen is supplied, the the unburned material in a step called post-burning at the height of the ash drawer 6.

På fig 5 og 6 er det skjematisk vist hvordan det kan anordnes et antall av to typer deflektorer 15 hhv. 16. Formålet med disse er å forlenge kontakten mellom den varme gass og platen (i den andre utførelse 7',7"). Det er selvsagt at såvel deflek-torenes overflate som de innvendige vegger i de ulike kanaler kan være glatte eller ha grov overflatestruktur som bremser passasjen av de varme gasser og således forlenger kontakten mellom gassene og veggen som skal oppvarmes. Figures 5 and 6 schematically show how a number of two types of deflectors 15 and 15 can be arranged, respectively. 16. The purpose of these is to extend the contact between the hot gas and the plate (in the second version 7', 7"). It is of course that both the surface of the deflectors and the internal walls of the various channels can be smooth or have rough surface structure that slows the passage of the hot gases and thus extends the contact between the gases and the wall to be heated.

Oppfinnelsen skal selvsagt ikke begrenses til de be-skrevne utførelser, idet den kan gjennomføres med en rekke modi-fiseringer uten å overskride rammen for den foreliggende oppfinnelse . The invention should of course not be limited to the described embodiments, as it can be carried out with a number of modifications without exceeding the scope of the present invention.

Claims

1. Fireplace for solid or liquid fuel, comprising a cubicle with an inlet for combustion air and a smoke outlet, the cubicle comprising a boiler room, characterized by a device for heating the fuel (7, 12, 14) in order to remove from it the gaseous fraction while forming hot gas which, by means of a channel set, is advanced to the underside of a plate (7, 7, , 7'') on which the solid fuel (8,12) is arranged or on which the liquid fuel (14) is spread outward, and the hearth is designed to bring the fuel up to a temperature where the gaseous fraction can evaporate as a result of the plate (7.7 <I> .7'') being heated by the gas.

2. Fireplace in accordance with claim 1, characterized in that the plate (7,7',7 <11> ) is arranged in an inclined position, the lowest part of the plate being oriented in the front part of the boiler room (3), i.e. at the part that includes the inlet for the combustion air.

3. Fireplace in accordance with one of claims 1 or 2, characterized in that in relation to the circulation direction of the combustion air and smoke, the plate (7,7, ,7'') is arranged upstream of at least one pipe (10) which functions as a thermal condenser, i.e. a burner for unburnt gas which is designed to capture hot gases, as the pipe (10) itself is arranged upstream of a channel which leads the hot gas to under the plate (7,7-,7' • )

4. Fireplace in accordance with one of claims 1 or 3, characterized in that the plate (7,7',7' <1> ) is flat.

5.I ldsted in accordance with one of claims 1 or 3, characterized in that the plate (7.7 <I> ,7 <*> ') is partly shaped like a truncated cone.

6. Fireplace in accordance with one of claims 4 and 3, characterized in that the plate (7,7I,7*') is made of a refractory diffusive material.

7. Fireplace in accordance with one of claims 1-6, characterized in that the lower part of the plate (7,7',7,<!> ) forms an upwardly extending edge (9) which is arranged to hold the fuel (8) in place.

8. Fireplace in accordance with one of claims 1-7, characterized in that the channel set is formed by the peripheral cavity that is formed between the cubicle (1) and the boiler room (3).

9. Fireplace in accordance with claim 8, characterized in that in the peripheral cavity under the plate (7.7 <*> ,7 <1> ') a set of deflectors (15) is arranged in such a way that the hot gas is distributed along the plate (7,7, ,7,, ).

10. Fireplace in accordance with one of claims 3-9, characterized in that an inlet for secondary air is arranged near the place where the smoke enters the pipe (10) which functions as a thermal condenser.

11. A fireplace in accordance with one of claims 1-10, characterized in that the channel set in which the smoke and gas circulate is equipped with devices that contribute to delaying the flow of smoke and hot gases.

12. Fireplace in accordance with claim 11, characterized by means to enhance the afterburning of the hot gases that circulate through the pipes.