Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie zasilajace uklady cieplownicze, klimatyzacyjne i suszarnicze w ogrzane powietrze, skladajace sie z zespolu ogrzewczego i wody i powietrza oraz wymiennika ciepla miedzy woda a powietrzem.W cieplownictwie, zwlaszcza w technice suszarniczej znane sa równiez urzadzenia sluzace do podgrze¬ wania powietrza wprowadzanego jako czynnika suszacego do suszarni. Zazwyczaj zródlem ciepla przekazy¬ wanego powietrzu jest palnik spalajacy dowolne paliwo, np. gaz lub oleje palne albo lez dowolne palenisko rusztowedojowolnego paliwa stalego, np. koksu, wegla, torfu, trocin i innego, przy czym oddawanie cieplsT powietrzu odbywac siejnoze_na dwóch drogach. Pierwsza droga polegac moze na bezposrednim wymiesza- jiiu uzyskanych goracych gazów lub spalin ze strumieniem powietrza a drugajia_zasadzie konw~encjl~ wmuszonej lub przejmowania ciepla przez powietrze od spalin poprzez przewodzace scianki metalowe.Bardzo czesto nagrzewanie powietrza kierowanego do urzadzen klimatyzacyjnych lub tez do urzadzen suszamiczych odbywa sie na drodze wprowadzenia dodatkowego czynnika posredniczacego a mianowicie wody lub pary wodnej.Schemat przejmowania ciepla w takim przypadku przybierze postac nastepujaca: spaliny - woda -, powietrze, przy czym przekazywanie energii cieplnej z jednego srodowiska do drugiego odbywa sie w wymiennikach ciepla poprzez przewodzace scianki. Poniewaz ilosc ciepla przejmowanego od jednego srodowiska do drugiego jest proporcjonalna do wielkosci powierzchni ogrzewalnej, od róznicy temperatur srodowiska, a takze od wspólczynnika przejmowania ciepla, przeto wszystkie znane konstrukcje urzadzen sluzacych do ogrzewania powietrz? opieraja sie na zasadzie stosowania wymienników ri»pla o ^nzyrh_ powierzchniach ogrzewalnych. Szczególnie ma to miejsce tam gdzie miedzy uzytymi czynnikami istnieje mala róznica temperatur.Przewazajaca czesc rozwiazan technicznych opartych na schemacie przekazywania ciepla droga: paleni¬ sko — woda i para wodna — powietrze, uwzglednia uzycie do tego celu wysokopreznych kotlów parowych gdyz uzyskanie wysokiego cisnienia pary zapewnia utrzymanie duzych róznic temperatury miedzy para a ogrzewanym powietrzem w wymienniku ciepla.Znane sa urzadzenia, w których gorace spaliny wprowadza sie miedzy zespól rur usytuowanych równolegle lub poprzecznie do kierunku ruchu spalin i rurami tymi przeprowadza sie w sposób wymuszony lub grawitacyjny powietrze. Taksamo znane sa takie rozwiazania, w których kociol parowy z paleniskiem wewnetrznym rusztowym dostarcza goraca wode lub pare do dowolnego wymiennika, np. skonstruowanego2 121 016 / rur gladkich, zebrowych lub innych o rozwinietej powierzchni pomiedzy którymi na zasadzie wspólpradu, pradu skrzyzowanego lub przeciwpradu przetlacza sie powietrze w celu ogrzania.Kotly parowe lub wodne uzywane w cieplownictwie charakteryzuja sie róznymi konstrukcjami. Moga to byc kotly lezace lub stojace, przy czym te drugie wymagaja mniej miejsca na ustawienie. Taksamo system palenisk i prowadzenie spalin moze byc rózny. Ogólne znane sa kotly plomienicowe, plomieniówkowe, oplomkowe, walczaki lub kotly posiadajace kombinacje tych rozwiazan. Kotly wodne centralnego ogrzewa¬ nia moga sie skladac z jednakowych elementów razem zlozonych posiadajacych wewnetrzne kanaly do recyrkulowania wody.Jesli chodzi o kotly stojace plomieniówkowe do wody lub pary, to posiadaja one palenisko wewnetrzne mieszczace sie bezposrednio po sciana sitowa plomieniówek z zasypem bocznym paliwa na poziomie ulozonegp rusztu. Zasyp ten odbywa sie poprzez drzwiczki umieszczone na zewnatrz paleniska na plaszczu kotla. Plomieniówki kotlów stojacych przebiegaja pionowo przez sfere wodna kotla a powyzej poziomu lustra wody przez sfere parowa. Natomiast spaliny odprowadzane sa do dymnicy kotla obejmujacej wylot plomieniówek a dalej do czopucha lub bezposrednio do komina. Wykorzystanie ciepla odprowadzanych spalin w niektórych przypadkach nastepuje na drodze wymiany ciepla w wymienniku na wode lub powietrze umieszczonego w czopuchu komina.Urzadzenie zasilajace uklady cieplownicze, np. suszarnie dzialajace w oparciu o takie zródlo cieplajak kociol parowy lub wodny albo na zasadzie wymiany ciepla miedzy spalinami i powietrzem poprzezdowolna przepone posiadaja szereg wad powodujacych materialo- i kapitalochlonnosc instalacji ogrzewczych.Kotly parowe, zwlaszcza wysokoprezne, wymagaja uzycia grubosciennego materialu konstrukcyjnego, potrzebuja wyszkolonego kwalifikowanego personelu obslugi i wymagaja posiadania szeregu urzadzen zabezpieczajacych i sygnalizujacych aktualny stan pracy kotla w sposób wizualny lub akustyczny. Obsluga kotlów parowych i wodnych nacechowana jest pewnymi trudnosciami, sposród których na pierwsze miejsce wysuwa sie sprawa dokonywania czestych zasypów paliwa na ruszta paleniska poprzez drzwiczki umie¬ szczone w plaszczu kotla. W trakcie tej czynnosci wystepuje niekorzystne ochlodzenie paleniska, a wiec straty ciepla, jak równiez niepozadane dzialanie zimnego powietrza, które wtargnie z zewnatrz do paleniska i wywoluje skurcze materialu i szkodliwe naprezenia w miejscach spojen poszczególnych czesci kotla, np. plomieniówek w scianie sitowej.Rezultatem takiego stanu rzeczy jest zazwyczaj wystepowanie przecieku wody w tych miejscach,a takze ogólna zmniejszona trwalosc kotla. Natomiast w urzadzeniach wykorzystujacych cieplo spalin do ogrzania powietrza poprzez dowolne przepony, najwieksza wystepujaca wada jest przepalanie sie przepon juz po krótkim czasie uzytkowania. Wade te mozna zmniejszyc przez zastosowanie zaroodpornego materialu, jednak ten sposób wplywa równiez niekorzystnie na ekonomiczna strone uzytkowania i konsekwencje urzadzenia z uwagi na koszt takiego materialu. Podkreslic trzeba równiez te okolicznosc, ze znane urzadzenia odznaczaja sie znaczna wielkosciagabarytowa, co wymaga przeznaczenia dla nich odpowiednio obszernych i wysokich pomieszczen. Kotly stojace plomieniówkowe wymagaja czestego okresowego czyszczenia plomie¬ niówek. Czynnosc ta jest uciazliwa i wymaga postoju kotla co stanowi szczególne utrudnienie zwlaszcza w tych przypadkach kiedy konieczna jest ciaglosc pracy.Celem wynalazku jest usuniecie opisanych niedogodnosci droga wykonania zadania polegajacego na opracowaniu zespolu ogrzewczego dla powietrza o odmiennych i wyrózniajacych sie cechach konstrukcyj¬ nych, które dozwola uzyskac duze i nieoczekiwane efekty w uzytkowaniu przy zachowaniu prostoty kons¬ trukcyjnej i latwosci obslugi.Zadanie to spelnia urzadzenie wedlug wynalazku, które sklada sie z kotla zespolonego z wymieniaczem ciepla ogrzewajacego powietrze spalinami oraz z wymienniaczem do powietrza zasilanym goraca woda.Zgodnie z wynalazkiem kociol urzadzenia posiada dwa oddzielne i niezalezne od siebie sekcje, a mianowicie sekcje wodna oraz sekcje powietrzna, które sa oddzielone od siebie sciana sitowa. Przez obie sekcje przeprowadzony jest osiowo w pionie wsyp paliwa wokól którego koncentrycznie i równiez pionowo rozmieszczone sa dwudzielne plomieniówki, których dolne konce osadzone sa trwale w sciance sitowej nad paleniskiem w dolnej czesci kotla, zas górne konce w scianie sitowej dymnicy stanowiacej wylot spalin. Mniej wiecej w jednej trzeciej wysokosci kotla nad paleniskiem umieszczona jest sciana sitowa przegradzajaca sekcje. W tym miejscu plomieniówki przechodzace przez sciane sekcji osadzone sa trwale wylotami przecho¬ dzacymi powyzej sciany i ich konce uformowane sa w postaci kielichów w których osadzone sa wyjmowalnie rury spalinowe stanowiace liniowe przedluzenie plomieniówek az do dymnicy kotla.Kociol posiada umieszczony w plaszczu wziernik rurowy dochodzacy do plomieniówki w sekcji powietr¬ znej kotla oraz przeslone obrotowa z klapami umieszczona w dymnicy przy wylocie spalin. W dymnicy kotla umieszczona jest pionowa przegroda w osi symterii wylotu spalin do komina, która wraz z dzielona pokrywa dymnicy umozliwia czyszczenia plomieniówek w czasie ruchu kotla. Przestrzen wodna kotla polaczone jest121 016 3 dwoma przewodami z dowolnym wymiennikiem ciepla w ukladzie umozliwiajacym grawitacyjny obieg wody ogrzanej do wymiennika i jej powrót do dolnej czesci przestrzeni wodnej kotla.W sklad urzadzenia wchodzi wentylator tloczacy powietrze do kolektora rozdzielajacego na trzy przewody rurowe. Jeden przewód wprowadza powietrze w przestrzen podrusztowa paleniska kotla, dajac potrzebny podmuch. Drugi przewód wprowadza zimne powietrze do przestrzeni powietrznej kotla miedzy rury spalinowe ijuz ogrzane tloczy dalej do kolektora wylotowego wymiennika ciepla. Trzeciprzewód podaje zimne powietrze do wymiennika ciepla, gdzie zostaje podgrzane przeponowo krazaca woda i tloczy dalej do wylotu wymiennika, w którym powietrze miesza sie z powietrzem tloczonym z przestrzeni powietrznej kotla.Sekcja powietrzna kotla stanowi zespolony z nim wymiennik ciepla miedzy spalinami przebiegajacymi rurami spalinowymi a wtlaczanym powietrzem. Wymiana ciepla miedzy woda goraca pobierana z sekcji wodnej kotla a wtlaczanym powietrzem nastepuje w drugim dolaczonym wymienniku.Urzadzenie wedlug wynalazku moze posiadac dowolny wymuszony obieg wody zamiast grawitacyjnego zaleznie od poirzebi stopnia poboru cieplego powietrza. Tak samo urzadzenie zaopatrzone byc moze w dowolne elementy uzupelniajace, np. naczynie wyrównawcze z rura bezpieczenstwa zabezpieczajaca sekcje wodna kotla przed niepozadanym wzrostem cisnienia. Urzadzenie posiadac moze równiez dowolne przy¬ rzady pomiarowe i sygnalizacyjne i ziepne czujniki i zespoly automatyki ulatwiajace kontrole dzialania urzadzenia i ulatwiajace obsluge. Korzystnejest aby kociol posiadal zmienna pojemnosc komory palenisko¬ wej, regulowana dzwignia zewnetrzna podnoszaca lub opuszczajaca caly segment rusztowy do okreslonego zadanego poziomu.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada,jak to sie okazalo w praktycznym zastosowaniu, szereg niespo¬ dziewanych zalet wyrózniajacych go od innych dotad znanych urzadzen. Podzial kotla na dwie niezalezne sekcje ogrzewane przez wspólny ciag plomieniówek i rur spalinowych umozliwia szybkie i skuteczne przekazywanie ciepla paleniska i spalin do wody i powietrza, przy czym plomieniówki znajduja sie w dolnej sekcji kotla posiadaja doskonala ochrone przed zarem paleniska w postaci osrodka wodnego, który przej¬ muje cieplo i natychmiast przekazuje do wymiennika. Natomiast rury spalinowe stanowiace przedluzenie plomieniówek w sekcji powietrznej kotla przejmuja juz od spalin cieplo zredukowane, odbierane przez przeplywajace powietrze, co pozwala zmniejszyc kominowe straty ciepla i jednoczesnie zwieksza trwalosc rur. Podkreslic trzeba latwosc wymiany tych rur, które osadzone sa wyjmowalnie w kielichach plomienió¬ wek, przymocowanych trwale w sciance sitowej dzielacej sekcje kotla. Kociol pracowac moze bezcisnie¬ niowe co ma duze znaczenie dla bezpieczenstwa ruchu urzadzenia i nie wymaga kwalifikowanej obslugi.Czesciowo wyzarzone i zuzyte rury spalinowe mozna po odwróceniu koncami uzywac jeszcze przez dluzszy czas.W celu dokladniejszego wyjasnienia szczególów konstrukcyjnych urzadzenia wedlug wynalazku przed¬ stawiono go w przykladzie wykonania na dwóch zalaczonych rysunkach. Rysunek pierwszy przedstawia urzadzenie w czesciowym przekroju pionowym. Rysunek drugi pokazuje szczególy urzadzenia w czesciowym przekroju z widoku z góry.Jak wynika z fig I rysunku urzadzenie posiada kociol 1, wentylator 2 i wymiennik ciepla na wode i powietrze 3, przy czym z przewodem wody laczacym kociol z wymieniaczem polaczone jest naczynie wyrównawcze z rura bezpieczenstwa 4. Kociol posiada osiowe usytuowanie w pionie wsyp paliwa 5 z odcinajaca zasuwa 6. Górna czesc kotla stanowiacjego dymnice laczy sie z wylotem spalin 7 do komina, przy czym w górnej scianie sitowej w dymnicy znajduja sie wyloty wyjmowalnych rur spalinowych stanowiacych przedluzenie plomieniówek t. Dolne konce tych rur osadzone sa równiez wyjmowalnie w kielichach tych plomieniówek nad sciana sitowa 13, dzielaca kociol na dwie sekcje, a mianowicie dolna wodna i górna powietrzna. Do sekcji powietrznej kotla wprowadzony jest przewód zimnego powietrza • kierowanego na rury spalinowe. Drugi przewód podmuchu powietrza 1# skierowany jest pod ruszta paleniska, a trzeci przewód U do wymiennika ciepla 3. Przewody powietrzne tloczne rozdzielaja sie z kolektora wentylatora 2.Palenisko kotla posiada wprowadzona dzwignie 12, sluzaca do regulacji polozenia rusztu. Sekcja wodna kotla polaczona jest z przestrzenia wodna wymiennika, ciepla przewodem powrotnym wody 14i przewodem 15 wprowadzajacym wode do wymiennika, zas sekcja powietrzna kotla przewodem powietrza ogrzanego 16 wprowadzonego do wylotu powietrza w wymienniku 17, skad w stanie ogrzanym kierowana byc moze do dowolnego odbiornika, np. suszarni. Wymiennik posiada zawór odpowietrzajacy II, zas kociol zawór zasilania w wode i spustu wody 19. Przewody tloczne posiadaja w miejscu rozdzielenia sie za kolektorem wentylatora odpowiednie klapy 20, regulujace natezenie przeplywu, zas kociol ma wprowadzony przez plaszcz do wnetrza sekcji powietrznej wziernik rurowy 21, sluzacy do wizualnej kontroli stanu nagrzania rur spalinowych, oraz do zainstalowania przyrzadów sygnalizujacych. W miejscach przeplywu wody i powietrza rozmieszczone sa przyrzady pomiarowe 22, sygnalizacyjne lub czujniki kierujace impulsy do dowolnych zespolów automatyki sterujacej dzialaniem urzadzenia.4 121 016 Hgura 2 rysunku wyjasnia z widoku z góry usytuowanie poszczególnych elementów ur/adzenia w jego funkcjonalnym ukladzie. Kociol posiada centralnie umieszczony w^p paliwa 5 wokól którego w regularnym rozmieszczeniu osadzone sa od góry odejmowalnie wyloty rur spalinowych, stanowiacych druga czesc i przedluzenie plomieniówek S, osadzonych trwale do sciany sitowej 13. Kociol posiada dzwignie 12, regulu¬ jaca poziome polozenie rusztów oraz dowolny przyrzad, pomiarowy 22, a takze obrotowa przeslone 23 wylotu rur spalinowych, skladajaca sie z pretów uksztaltowanych koncentrycznie, na których rozmieszczone sa w odstepach odpowiadajacych odstepom rur, klapki trapezoidalne, laczace jeden pret z drugim. W dymnicy kotla umieszczona jest pionowa przegroda 24 w linii symetrii wylotu spalin do komina 7, dzielac dymnice na dwie równe komory.Dzialanie calego urzadzenia polega na tym, ze powietrze wtloczone do niego w dwóch strumieniach przez wentylator zostaje podgrzane jednoczesnie w dwóch miejscach, a mianowicie w górnej sekcji powietr¬ znej kotla pobierajac cieplo przeponowo od spalin oraz pobiera je równiez w wymienniku ciepla od obiegowej wody goracej. Przeplyw powietrza w sekcji powietrznej kotla ma w stosunku do pozycji rur spalinowych kierunek krzyzowy natomiast w wymienniku ciepla, zasilanym woda kierunek przeciwpradowy.Podgrzane w sekcji górnej kotla powietrze wtlaczane jest dalej do-wylotu wymiennika, gdzie laczy sie ze strumieniem powietrza ogrzanego w wymienniku i dalej kierowane"Byc moze do dowolnego odbiornika np. suszarni albo do ogrzewania pomieszczen. Trzeci strumien powietrza wtlaczanego od strony kolektora wentylatora do paleniska ma zadanie utrzymania odpowiedniego ciagu ulatwiajacego spalenie paliwagorszej jakosci. Osiowo umieszczony wsyp paliwa ulatwia obsluge, utrzymuje stalopalnosc i zmniejszaczestotliwosc otwierania drzwiczek paleniskowych zmniejszajac w rezultacie straty cieplne w kotle.Utrzymanie równomiernego przeplywu spalin w plomieniówkach usytuowanych dalej od punktu cen¬ tralnego paleniska uzyskac mozna przez odpowiednie ustawienie przeslony wylotów rur spalinowych.Regulacje wysokosci plomienia w ilosci spalonego opalu na ruszcie zwlaszcza przy spalaniu paliw o róznych skrajnie sie rózniacych wlasciwosciach, regulowac mozna ustawieniem rusztu na odpowiedni poziom za pomoca dzwigni i mimosrodowych popychaczy uzyskujac zmienna pojemnosc komory spalania. Czyszcze¬ nie plomieniówek moze byc wykonywane w ruchu kotla bez potrzeby gaszenia paleniska, gdyz przegroda w dymnicy i odpowiednia dzielona uchylna pokrywa dymnicy umozliwia czyszczenie na przemian jednej i drugiej polowy rur, poniewaz w trakcie czyszczenia jednej druga odprowadzac bedzie spaliny do wylotu komina.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie zasilajace uklady cieplownicze, klimatyzacyjne i suszarnicze posiadajace w swym ukladzie funkcjonalnym kociol wodny plomieniówkowy z paleniskiem rusztowym na paliwa stale, zaopatrzony w rure zabezpieczajaca i naczynie wyrównawcze a takze wymiennika ciepla na wode i powietrze oraz wentylator tloczacy powietrze, mnlit tyM, ze kociol (1) posiada nad paleniskiem sekcje wodna i powyzej niej sekcje powietrzna z przegradzajaca te sekcje sciana sitowa (13) przy czym przez obie sekcje przeprowadzony jest osiowo w pionie wsyp paliwa (5) i w kolo niego osadzone sa koncentrycznie w równomiernych odstepach plomieniówki (S), które sa do dolnej scianki nadpakniskowej kotla i w scianie przegradzajacej przymoco¬ wane w sppsób trwaly i zakonczone u góry kielichami, w które wprowadzone sa w sposób odejmowalny rury spalinowe bedace liniowym przedluzeniem plomieniówek az do przestrzeni stanowiacej dymnice kotla z wylotem spalin (7) do komina. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, yamlff tym, ze kociol (U) posiada osadzony w plaszczu wziernik rurowy (21) wchodzacy w przestrzen sekcji powietrznej a w dymnicy osadzona obrotowo przeslone (23) wylotu rur spalinowych skladajaca sie z pretów kolowo wygietych i koncentrycznie ulozonych w jednej plaszczyznie na których osadzone sa trapezoidalnie klapy a takze pionowa przegrode (24) dzielaca dymnice na dwie rózne komory w linii symetrii wylotu spalin (7)do komina, zas sekcja wodna kotla polaczona jest z wymiennikiem ciepla (3) przewodem (15) wprowadzajacym wode i przewodem (14) powrotnym wody, natomiast sekcja powietrzna laczy sie z systemem napowietrzajacym urzadzenie. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 lub 2, mmmkmetym, ze system napowietrzajacy sklada sie z trójdzielnego kolektora tloczacego od którego odprowadzony jest przewód (9) powietrza zimnego kierowanego do sekcji powietrznej kotla, przewód (U) powietrza zimnego kierowanego do wymiennika ciepla (3) oraz przewód podmuchu (10), przy czym kazdy z tych przewodów posiada klape regulacji (20) natezenia przeplywu powietrza. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. aairtciwf tym, ze sekcja powietrzna kotla posiada przewód (16) powietrza ogrzanego polaczony z wylotem (17) ogrzanego powietrza wymiennika ciepla (3).121 616 IZ 18. 15. \ \ \ 221 M 2f "UJfM 1JJ 112 BgJ.PFl 2il 22/ £igj_ PL