PL167910B1 - Piec na paliwo stałe do ogrzewania ciepłym powietrzem - Google Patents

Abstract

1. Piec na paliwo stałe do ogrzewania ciepłym powietrzem z zasadniczo cylindryczną, usytuowaną leżąco, komorą spalania, której płaszczjest utworzony częściowo z łukowatych rur, biegnących obwodowo i umieszczonych w sposób pokrywający się,jedna za drugą i które u góry i u dołu wystają na zewnątrz i na swoich górnych i dolnych końcach są otwarte, przy czym komora spalania ma ponadto na swej przedniej ścianie czołowej drzwiczki ogniowe oraz w górnym obszarze tylnej ściany czołowej ma wyciąg spalin i posiada urządzenie odchylające, które rozciąga się od tylnej ściany czołowej komory spalania aż do przedniego obszaru komory spalania, znamienny tym, że przed lub nad urządzeniem odchylającym (13) są umieszczone dysze (18) doprowadzające powietrze wtórne.

Description

Przedmiotem wynalazku jest piec na paliwo stałe do ogrzewania ciepłym powietrzem z zasadniczo cylindryczną, usytuowaną leżąco, komorą spalania, której płaszcz jest utworzony częściowo z łukowatych rur, biegnących obwodowo i umieszczonych w sposób pokrywający się, jedna za drugą i które u góry i u dołu na zewnątrz i na swoich górnych i dolnych końcach są otwarte, a komora spalania ma na swej przedniej ścianie czołowej drzwiczki ogniowe oraz w górnym obszarze tylnej ściany czołowej ma wyciąg spalin, a także posiada urządzenie odchylające, które rozciąga się od tylnej ściany czołowej komory spalania aż do przedniego obszaru komory spalania.

Piece do ogrzewania ciepłym powietrzem są znane na rynku z wcześniejszego użytkowania i publikacji. Mają one w obszarze drzwiczek ogniowych nastawny otwór do wpuszczania pierwotnego powietrza spalania, które wraz ze spalinami przepływa przez komorę spalania, przy czym jest odchylane przez płytę tworzącą urządzenie odchylające ku przodowi i następnie ponad górną stroną płyty odchylającej wypływa do otworu wyciągowego spalin. Mimo że powstaje w ten sposób wewnątrz komory spalania wystarczająco długie prowadzenie roślin, okazało się jednak, że przez zasilenie wtórnym powietrzem spalania, proces spalania polepsza się, tym samym zwiększa się sprawność pieca, a spaliny zostają pozbawione sadzy.

Wiadomo jest, że w piecach na paliwo stałe, można proces spalania zoptymalizować przez wprowadzenie powietrza wtórnego. Piece do ogrzewania ciepłym powietrzem tego typu, jako piece konwekcyjne, podlegają jednak szczególnym zasadom, tak że prowadzenie spalin musi być dostosowane do odbioru ciepła przez powietrze konwekcyjne, przepływające przez łuki rur płaszcza komory spalania. .

Zadaniem wynalazku jest więc opracowanie takiego pieca do ogrzewania ciepłym powietrzem znanego typu, żeby wtórne powietrze spalania mogło być wprowadzone w przepływ spalin we właściwym miejscu tak, aby zapewnić optymalne spalanie przy wysokim wykorzystaniu energii.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że w piecu na paliwo stałe dysze wprowadzające powietrze wtórne są umieszczone przed lub nad urządzeniem odchylającym, to znaczy w ciągu prowadzenia spalin tam, gdzie z jednej strony proces spalania ulega już zakłóceniu z powodu braku tlenu, a z drugiej strony proces spalania zostaje jeszcze w obszarze opływania łuków rur tworzących komorę spalania, a przed wyciągiem spalin, na tyle zakończony, że można za pomocą przepływu powietrza konwekcyjnego wykorzystać z łukowatych rur dodatkowe ilości ciepła.

Zgodnie z wynalazkiem powietrze wtórne może być pobierane z zewnętrznego otoczenia, do czego służą odpowiednie otwory wlotowe, na przykład w przedniej ścianie czołowej komory spalania, z którymi są połączone dysze.

Korzystnie według wynalazku może być powietrze wtórne, również za pomocą przewodu umieszczonego w rurze spalinowej tworzącej urządzenie odchylające, doprowadzone do dysz umieszczonych przed zakończeniem wlotowym tej rury spalinowej. Powietrze wtórne może być również pobrane, jako powietrze podgrzane, z wnętrza łuków rur, jednakże urządzenie do sterowania doprowadzanych ilości powietrza wtórnego, jest w tym wypadku trudniejsze do rozwiązania. W dalszym rozwinięciu wynalazku dysze powietrza są umieszczone na co najmniej jednym odcinku rury, który jest połączony z co najmniej jednym otworem wlotu powietrza w przedniej ścianie czołowej komory spalania, a na otworze wlotu powietrza, na zewnętrznej stronie ściany czołowej komory spalania jest umieszczona obrotowa zasuwka.

Korzystnie jest gdy dysze są umieszczone na odcinkach rur, które swymi końcami wlotowymi są wprowadzone w dwa łuki rurowe umieszczone po obu stronach komory spalania, przy czym końce wlotowe odcinków rur wewnątrz łuków rurowych są zagięte w dół i mają od dołu otwór wlotowy. Odcinki rur tworzą zespół dyszowy z kilkoma dyszami, który jest umieszczony zasadniczo poziomo w płaszczyźnie poprzecznej komory spalania, przed urządzeniem odchylającym, a otwory dysz są skierowane w stronę wyciągu spalin. Urządzenie odchylające jest płytą łączącą się z płaszczem komory spalania, rozciągającą się aż do przedniego obszaru komory spalania i ograniczającą swoją przednią krawędzią otwór przelotowy dla dymu i spalin, przy czym w pobliżu lub na przedniej krawędzi i równolegle do niej jest na płycie odchylającej osadzone, wystające do góry, żeberko odrzucające, która na swej przedniej stronie, skierowanej ku otworowi przelotowemu jest wklęsło wygięte.

167 910

Urządzenie odchylające jest ukształtowane z rury odciągu spalin, która jako przedłużenie wyciągu spalin wystaje zasadniczo prostopadle do przodu z tylnej ściany czołowej, a doprowadzenie do dysz wprowadzających powietrze wtórne, przechodzi przez rurę odciągu spalin i w obszarze tylnej ściany czołowej wychodzi na zewnątrz i wspiera się w rurze odciągu spalin i ma na swym przednim końcu osadzony zespół dyszowy. Tylny koniec doprowadzenia jest na zewnętrznej stronie tylnej ściany czołowej prowadzony wzdłuż i wychodzi w bok, zasadniczo równolegle względem sąsiadującego zakończenia najbliższego łuku rurowego.

W dalszym rozwinięciu wynalazku doprowadzenie do dysz zasilających we wtórne powietrze przechodzi nad, lub pod płytą tworzącą urządzenie odchylające i wychodzi na zewnątrz w obszarze tylnej płyty czołowej.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - pokazuje piec do ogrzewania ciepłym powietrzem z dyszami zasilającymi powietrzem wtórnym, w pierwszym przykładzie wykonania i w widoku perspektywicznym, fig. 2 - piec według fig. 1 w przekroju poprzecznym, fig. 3 - piec zbudowany podobnie jak na fig. 1, jednakże ze zmienionym przewodem dyszowym dla dysz do powietrza wtórnego, w przekroju poprzecznym, fig. 4-piec do ogrzewania ciepłym powietrzem w drugim przykładzie wykonania i w widoku perspektywicznym.

W ogólnym przedstawieniu pieca do ogrzewania ciepłym powietrzem według fig. 1 widać centralną komorę spalania 1 otoczoną zasadniczo pustym cylindrem o poziomej osi. Płaszcz komory spalania jest utworzony częściowo przez łuki rurowe 2, które w kierunku osi pieca są ułożone w sposób pokrywający się, jeden za drugim i opasują komorę spalania 1 na przemian od prawej i od lewej strony, każdorazowo poprzez pół obwodu od dołu ku górze, lub odwrotnie. Odstęp między łukami rurowymi 2 i z każdym z łuków 2 po przeciwległej stronie jest zamknięty przez osadzone między nimi odcinki ścian 7, które są zgięte w ten sam sposób co łuki rurowe 2. Skośne ku dołowi, z niewielkim kątem pochylenia względem poziomu, łączą się z łukami rurowymi 2, prowadzone po obu stronach stycznie, przedłużenia 4 z otworami wlotowymi dla powietrza 5 i odpowiednio do tego znajdują się na górnych końcach łuków rurowych 2, wystające boki, skierowane ukośnie ku górze przedłużenia 3, zakończone otworem wyjściowym powietrza 6. W czasie pracy pieca powietrza, na zasadzie konwekcji, przepływa przez łuki rurowe 2, które przez dolny otwór wejściowy 5 wchodzi zimne, a przez górny otwór wyjściowy 6 wychodzi nagrzane.

Przednie ograniczenie komory spalania 1 stanowi ściana czołowa 8 z drzwiczkami ogniowymi 9, w których jest osadzony nastawny otwór wlotowy 10 dla pierwotnego powietrza spalania.

Tylne ograniczenie komory spalania 1 tworzy ściana tylna 11, naprzeciwległa względem ściany czołowej 8, która na swej górnej stronie ma wyciąg spalin 12. Poniżej, na wewnętrznej stronie tylnej ściany czołowej 11 jest osadzone urządzenie odchylające 13 w postaci płyty, która po obu stronach przyległa szczelnie do łuków rurowych 2 i ścianek pośrednich 7. Ku przodowi nie dochodzi ona całkowicie aż do przedniej ściany czołowej 8, aby swą wolną krawędzią 15 utworzyć otwór przelotowy 16 dla dymu i spalin, które w ten sposób pod płytą odchylającą 13 zostają z tylnego obszaru komory spalania 1 skierowane z powrotem do przodu i następnie nad górną stroną płyty odchylającej 13 skierowane do tyłu, do wyciągu spalin 12. Aby uzyskać dobre, dokładne zmieszanie wstępne dymu i spalin, zostało na przedniej krawędzi 15 płyty odchylającej 13 osadzone żeberko odrzucające 14, które wystaje do góry i na swej przedniej stronie, skierowanej ku przedniej ścianie czołowej 8 komory spalania 1, jest wklęsło wygięte. Przebiega ono z jednej strony swą przednią krawędzią 15 stycznie do płyty odchylającej 13 w kierunku poziomym, a swą górną, swobodną krawędzią - stycznie do kierunku pionowego.

Jak ponadto widać na fig. 1 i 2, od otworów wlotowych 19 w przedniej ścianie czołowej komory spalania 8, aż do obszaru powyżej płyty odchylającej 13 rozciągają się odcinki rur 17, które mają na końcu dysze wylotowe 18. Poprzez te odcinki rur 17 zostaje doprowadzone wtórne powietrze spalania do tego obszaru powyżej płyty odchylającej 13, w którym dzięki żeberku odrzucającemu 14, tworzy się na przedniej krawędzi 15 płyty odchylającej 13 zawirowanie dymu i gazów spalinowych. Doprowadzenie wtórnego powietrza daje się regulować za pomocą obrotowych zasuwek 20 na otworach wlotowych 19 w ścianie czołowej komory spalania 8.

167 910

Nieco inne rozwiązanie wtórnego powietrza przedstawia fig. 3. Tutaj dysze 18, służące do wprowadzania wtórnego powietrza, są umieszczone bezpośrednio przed przednią krawędzią 15 płyty odchylającej 13 i oczywiście tak jak na przykładzie wykonania według fig. 1 i 2, skierowany do tyłu, w kierunku wyciągu spalin 12. Natomiast dysze są osadzone tu na odcinkach rur 21, które są wprowadzone w boczne łuki rurowe 2, aby stamtąd pobierać nagrzane powietrze konwekcyjne jako powietrze wtórne. Wewnątrz łuków rurowych 2 mają odcinki rur 21 zagięte w dół zakończenia wlotowe 22 ze skierowanymi w dół otworami wlotowymi 23. Odcinki rur 21 z wystającymi odcinkami wewnętrznymi tworzą zespół dyszowy 24, który może mieć kilka dysz 18 lub otworów dyszowych. W ten sam sposób mogą być również ukształtowane, jako zespoły dyszowe, odcinki rur 17 z przykładu wykonania według fig. 1 i 2, które wówczas, tak samo, jak to widać na fig. 3 leżą mniej więcej równolegle przed, lub ponad przednią krawędzią 15 płyty odchylającej 13.

Na figurze 4 jest uwidoczniony piec do ogrzewnia ciepłym powietrzem, który ma w inny sposób ukształtowane urządzenie odchylające 13 w komorze spalania 1, a mianowicie urządzenie odchylające 13 składa się tu z rury odciągu spalin 25, która jako przedłużenie wyciągu spalin 12 wystaje do wnętrza komory spalania 1 w obszarze tylnej ściany czołowej 11. Zasadniczo rura odciągu spalin 25 usytuowana jest prostopadle do płaszczyzny tylnej ściany czołowej 11 komory spalania 1, ale może ona być również lekko pochylona opadąjąco, lub wznocząco, jeżeli jest to korzystne dla prowadzenia spalin. W porównaniu z urządzeniem odchylającym w postaci płyty, rura odciągu spalin 25 ma tę zaletę, że płaszcz komory spalania 1 nie jest w tym wypadku narażony na naprężenia ściskające lub rozciągające spowodowane działaniem ciepła. Również przez odpowiednie zwymiarowanie i długość rury odciągu spalin 25 można wpływać na temperaturę spalin, aby utrzymać się w przepisowych wartościach granicznych.

Zasilanie w powietrze wtórne w wykonaniu według fig. 4 odbywa się za pomocą zespołu dyszowego 24, któryjest umieszczony w odpowiednim odstępie od przedniego otworu rury odciągu spalin 25. W nie przedstawionym tu wykonaniu, mogą być również przy użyciu rury odciągu spalin 25 zastosowane inne postacie dysz, jak to wyjaśniono na przykład na podstawie fig. 1 do 3. W opisanym tu wykonaniu zespół dysz 24 jest połączony z doprowadzeniem 26, które jest przeprowadzone przez rurę odciągu spalin 25. Doprowadzenie 26 podparte jest w ten sposób w rurze odciągu spalin 25, że można na nim zamocować zespół dysz 24 bez konieczności dalszego podparcia w ścianach komory spalania. Doprowadzenie 26 zespołu dysz 24 przechodzi do tyłu aż poprzez wyciąg spalin 12 i przez ścianę czołową 11 dokąd dochodzi zasadniczo promieniowo wyprowadzone z odciągu spalin 25 i odpowiednio przedłużone poza zewnętrzną stronę tylnej ściany czołowej 11 komory spalania 1. Tylny koniec 27 doprowadzenia 26 jest na zewnętrznej stronie tylnej ściany czołowej komory spalania 11 ułożony w ten sposób, że wychodzi zasadniczo równolegle względem sąsiadującego zakończenia najbliższego łuku rurowego 2. Inaczej niż to przedstawiono na fig. 4 może być tylne zakończenie 27 doprowadzenia 26 zwymiarowane w ten sam sposób, co sąsiadujący łuk rurowy 2.

Opisane doprowadzenie powietrza wtórnego od tylnej strony pieca może być również przewidziane przy użyciu płyty jako urządzenia odchylającego, jak to wyjaśniono na podstawie fig. 1 do 3. Doprowadzenie 26 przechodzi wówczas pod, lub nad płytą odchylającą 13 aż do dysz 18 lub zespołu dyszowego 24 opisanego rozwiązania.

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Piec na paliwo stałe do ogrzewania ciepłym powietrzem z zasadniczo cylindryczną, usytuowaną leżąco, komorą spalania, której płaszcz jest utworzony częściowo z łukowatych rur, biegnących obwodowo i umieszczonych w sposób pokrywający się, jedna za drugą i które u góry i u dołu wystają na zewnątrz i na swoich górnych i dolnych końcach są otwarte, przy czym komora spalania ma ponadto na swej przedniej ścianie czołowej drzwiczki ogniowe oraz w górnym obszarze tylnej ściany czołowej ma wyciąg spalin i posiada urządzenie odchylające, które rozciąga się od tylnej ściany czołowej komory spalania aż do przedniego obszaru komory spalania, znamienny tym, że przed lub nad urządzeniem odchylającym (13) są umieszczone dysze (18) doprowadzające powietrze wtórne.
2. 2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że dysze (18) są umieszczone na co najmniej jednym odcinku rury (17), który jest połączony z co najmniej jednym otworem wlotu powietrza (19) w przedniej ścianie czołowej komory spalania (8).
3. 3. Piec według zastrz. 2, znamienny tym, że na otworze wlotu powietrza (19), na zewnętrznej stronie ściany czołowej komory spalania (8) jest umieszczona obrotowa zasuwka (20).
4. 4. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że dysze (18) są umieszczone na odcinkach rur (21), które swymi końcami wlotowymi (22) są wprowadzone w dwa łuki rurowe (2) umieszczone po obu stronach komory spalania (1).
5. 5. Piec według zastrz. 4, znamienny tym, że końce wlotowe (22) odcinków rur (21) wewnątrz łuków rurowych (2) są zagięte w dół i mają od dołu otwór wlotowy (23).
6. 6. Piec według zastrz. 2, znamienny tym, że odcinki rur (17), względnie odcinki rur (21) tworzą zespół dyszowy (24) z kilkoma dyszami (18), który jest umieszczony zasadniczo poziomo w płaszczyźnie poprzecznej komory spalania (1), przed urządzeniem odchylającym (13).
7. 7. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory dysz· (18) są skierowane w stronę wyciągu spalin (12).
8. 8. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie odchylające (13) jest płytą łączącą się z płaszczem komory spalania, rozciągającą się aż do przedniego obszaru komory spalania i ograniczającą swoją przednią krawędzią (15) otwór przelotowy dla dymu i spalin (16).
9. 9. Piec według zastrz. 8, znamienny tym, że na lub w pobliżu przedniej krawędzi (15) i równolegle do niej jest na płycie odchylającej (13) osadzone, wystające do góry, żeberko odrzucające (14).
10. 10. Piec według zastrz. 9, znamienny tym, że żeberko odrzucające (14) na przedniej stronie, skierowanej ku otworowi przelotowemu (16) jest wklęsło wygięte.
11. 11. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie odchylające (13) jest ukształtowane z rury odciągu spalin (25), która jako przedłużenie wyciągu spalin (12) wystaje zasadniczo prostopadle do przodu z tylnej ściany czołowej (11).
12. 12. Piec według zastrz. 11, znamienny tym, że przez rurę odciągu spalin (25) przechodzi doprowadzenie (26) do dysz (18) wprowadzających powietrze wtórne i w obszarze tylnej ściany czołowej (11) wychodzi na zewnątrz.
13. 13. Piec według zastrz. 12, znamienny tym, że doprowadzenie (26) wspiera się w rurze odciągu spalin (25) i ma na swym przednim końcu osadzony zespół dyszowy (24).
14. 14. Piec według zastrz. 12, znamienny tym, że tylny koniec (27) doprowadzenia (26) jest na zewnętrznej stronie tylnej ściany czołowej (11) prowadzony wzdłuż niej sąsiadującego zakończenia najbliższego łuku rurowego (2).
15. 15. Piec według zastrz. 12, zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że doprowadzenie (26) do dysz (18) zasilających we wtórne powietrze przechodzi nad, lub pod płytą tworzącą urządzenie odchylające (13) i wychodzi na zewnątrz w obszarze tylnej płyty czołowej.

    167 910