PL207726B1 - Palenisko w urządzeniach grzewczych na paliwo stałe - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest palenisko w urządzeniach grzewczych na paliwo stałe, zwłaszcza na drewno szczapowe i odpadowe, przeznaczonych do ogrzewania pośrednich nośników ciepła, takich jak powietrze czy woda.

W klasycznych urządzeniach grzewczych na paliwo stałe palenisko posiada ruszt denny oraz usytuowany w górnej części, z boku lub w sklepieniu, wylot spalin. Powietrze niezbędne do spalania doprowadzane jest przez popielnik i ruszt, przy czym regulacja dopływu tego powietrza stanowi praktycznie jedyną formę regulacji intensywności spalania opału. W takim palenisku gorące gazy uwalniane przy spalaniu z materiału wsadowego, nawet mimo regulacji ciągu komina za pomocą klapy dymowej, szybko oddalają się od źródła ognia, po drodze schładzają się i nie w pełni spalone wydostają się do atmosfery.

W nowszych rozwiązaniach urządzeń grzewczych na paliwo stałe, zwłaszcza kotłów centralnego ogrzewania, spalanie paliwa przebiega dwuetapowo - w pierwszej fazie następuje zgazowanie paliwa, a w drugiej fazie - spalenie otrzymanego gazu palnego. Dostosowane do takiego spalania kotły mają oddzielone od siebie komorę zgazowania i komorę spalania otrzymanego gazu. W znanych takich rozwiązaniach, jak przedstawiono przykładowo w opisie patentowym RFN DE 37 37 661, opisie patentowym Austrii AT 400 180 czy opisie zgłoszeniowym wynalazku P.333 731, z reguły wlot powietrza pierwotnego skierowany jest do komory zgazowania, wylot płomieni z komory zgazowania umieszczony jest w jej dnie i skierowany w dół, a komora spalania gazu znajduje się pod spodem. Te przykładowe znane rozwiązania między sobą różnią się głównie tylko układem doprowadzenia powietrza pierwotnego i wtórnego oraz szczegółami budowy paleniska.

W rozwią zaniu wedł ug wynalazku palenisko, zawierają ce zamknię t ą komorę paleniskową z drzwiczkami załadowczymi, regulowany wlot powietrza i odprowadzenie spalin, charakteryzuje się tym, że posiada usytuowaną na dole komory paleniskowej denną płytę żarową oraz połączoną z odprowadzeniem spalin, wchodzącą do wnętrza komory paleniskowej odciągową rurę żarową z oddolnym wlotem, ustawionym ponad denną płytą żarową z zachowaniem szczeliny ssącej.

Najkorzystniejszym rozwiązaniem podstawowego doprowadzenia powietrza do komory paleniskowej jest szczelinowy wlot powietrza utworzony wokół obrzeży dennej płyty żarowej.

Ponadto w dennej płycie żarowej od spodu, poza prześwitem wlotu odciągowej rury żarowej, i/lub w bocznej ściance dolnej części odciągowej rury żarowej mogą się znajdować dodatkowe wloty powietrza.

Denna płyta żarowa i/lub wlotowa końcówka odciągowej rury żarowej mogą być osadzone przesuwnie w pionie.

W rozwiniętej postaci urządzenia grzewczego palenisko może również posiadać usytuowane w jednej komorze paleniskowej co najmniej dwie oddalone od siebie odcią gowe rury ż arowe.

Przy rozwiązaniu paleniska według wynalazku - załadowane do komory paleniskowej paliwo powoli spala się i wytlewa, z wydzielaniem gazów palnych, przede wszystkim w części przydennej, na trasie powietrza od bocznych wlotów do odciągowej rury żarowej. Im bliżej wlotu odciągowej rury żarowej tym więcej wytworzonych gazów zmieszanych z powietrzem przeciska się ku temu wlotowi przez stopniowo zmniejszający się prześwit, w rezultacie mieszanina ta przepływa przez paliwo leżące na dennej płycie żarowej wokół szczeliny ssącej z narastającą, przy wlocie już bardzo dużą prędkością. Powoduje to analogiczne do występującego w palenisku kowalskim rozżarzenie tego paliwa, i wokół wlotu odciągowej rury żarowej tworzy się w paliwie na dennej płycie żarowej wieniec ogniowy o bardzo wysokiej temperaturze. W tym rozż arzonym wieńcu ogniowym następuje całkowite spopielenie paliwa stałego oraz zapalenie przepływających przez niego gazów palnych zmieszanych z powietrzem dodatkowo wprowadzanym przez wloty znajdujące się w pobliżu szczeliny ssącej, na przykład w dennej płycie żarowej i/lub w dolnej części odciągowej rury żarowej. Wraz z powstawaniem w paliwie wieńca ogniowego następuje również rozgrzanie części wlotowej odciągowej rury żarowej do temperatury gwarantującej zupełne spalenie nawet trudnopalnych gazów. Szczególną zaletą tego rozwiązania jest wyjątkowo krótki czas dochodzenia przy rozpalaniu do normalnych warunków zupełnego spalania gazów oraz stabilne jego spalanie w bardzo wysokiej temperaturze. Wynika to z faktu, że spełniające rolę zapalacza tego gazu, przyległe do szczeliny ssącej elementy, a zwłaszcza dolna końcówka odciągowej rury żarowej, mają niewielką bezwładność cieplną i są grzane ze wszystkich stron. Praktycznie palenisko według wynalazku zapewnia spalanie różnego typu paliw stałych przy ograniczonym do minimum wytwarzaniu dymu i innych szkodliwych dla środowiska zanieczyszczeń.

PL 207 726 B1

Powstające w wyniku procesu spalania ciepło zawarte w gorących spalinach odzyskiwane jest z nich w wymienniku ciepł a.

W efekcie przy stosunkowo prostej budowie paleniska uzyskuje się bardzo wysoką sprawność cieplną całego urządzenia grzewczego.

Przedmiot wynalazku jest bliżej wyjaśniony na przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, gdzie fig. 1 i fig. 2 pokazują schematycznie w przekroju samo palenisko, przy czym na fig. 1 występuje odciągowa rura żarowa z przesuwną końcówką wlotową, a na fig. 2 - denna płyta żarowa z dodatkowym wlotem powietrza oraz wymiennik ciepł a.

Palenisko zawiera zamkniętą komorę paleniskową 1 z szamotową obudową 2, drzwiczkami załadowczymi 3 i dnem komory paleniskowej 4, oraz usytuowany pod tym dnem 4 popielnik 5 z drzwiczkami wyczystkowymi 6. Do popielnika 5 doprowadzony jest przewód powietrzny 7 z zamontowaną na nim przepustnicą regulacyjną 8. Ponad środkową częścią dna komory paleniskowej 4 usytuowana jest denna płyta żarowa 9, wokół obrzeży której utworzony jest szczelinowy wlot powietrza 10 do komory paleniskowej 1, łączący się z przewodem powietrznym 7 poprzez popielnik 5. Ten szczelinowy wlot powietrza 10 spełnia również rolę otworu, przez który popiół z komory paleniskowej, zresztą powstający w bardzo małej ilości, jest wygarniany do popielnika 5.

Odprowadzenie rozgrzanych spalin z paleniska do wymiennika ciepła stanowi kanał dymowy 11, z którym łączy się wchodząca do wnętrza komory paleniskowej 1 odciągowa rura żarowa 12 z oddolnym wlotem 13, ustawionym ponad denną płytą żarową 9 z zachowaniem szczeliny ssącej 14. Odciągowa rura żarowa 12 wykonana jest z materiału o wysokiej żaroodporności, na przykład z odpowiedniego staliwa.

Do najwyższej części komory paleniskowej 1 podłączony jest łączący się z kanałem dymowym 11 kanał upustowy 11 zamykany klapą odcinającą 16. Klapa ta dla odprowadzenia zgromadzonych w komorze paleniskowej 1 gazów do kanału dymowego 11 jest otwierana każdorazowo wraz z otwarciem drzwiczek załadowczych 3, a również otwiera się samoczynnie w razie przekroczenia przez zgromadzone w komorze paleniskowej 1 gazy określonego poziomu ciśnienia.

W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 1 odciągowa rura żarowa 12 posiada przesuwną wlotową końcówkę 17 - jej przesuw w pionie umożliwia regulację wysokości szczeliny ssącej 14 i dodatkową regulację procesu spalania.

W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 2 - w dennej płycie żarowej 9, na średnicy nieco większej jak wlot odciągowej rury żarowej 13, utworzony jest okólny dodatkowy wlot powietrza 18 służący do doprowadzenia powietrza w ilości niezbędnej do zupełnego spalenia gazów, a również jest przedstawiony symbolicznie wymiennik ciepła 19 służący do jego odbioru ze spalin.

Regulacja pracy paleniska polega na odpowiednim sterowaniu dopływu powietrza tak do komory paleniskowej 1 jak i do dolnej części odciągowej rury żarowej 12.

W praktyce rozwiązanie paleniska według wynalazku jest przydatne również do zamkniętych kominków wyposażonych w wymiennik ciepła. Kominek z takim paleniskiem ma znacznie wyższą sprawność cieplną. Wobec zupełnego spalania opału w środowisku wysokich temperatur, w takim kominku można spalać dowolne drewno, również iglaste, w tym i odpady drzewne, bez obawy osadzania się sadzy na ścianach komory paleniskowej. Ponadto kominek z oszklonymi drzwiczkami i z takim paleniskiem jest również bardzo atrakcyjny wizualnie - w jego środkowej części występuje rozżarzony do białości wieniec ogniowy oraz rozgrzana do zróżnicowanych na wysokości kolorów odciągowa rura żarowa 12. Prosta budowa takiego paleniska pozwala również w łatwy sposób wprowadzać go, w ramach modernizacji, do już funkcjonujących kominków.

Claims (5)

1. Palenisko w urządzeniach grzewczych na paliwo stałe zawierające zamkniętą komorę paleniskową z drzwiczkami załadowczymi, regulowany wlot powietrza i odprowadzenie spalin, znamienne tym, że posiada usytuowaną na dole komory paleniskowej (1) denną płytę żarową (9) oraz połączoną z odprowadzeniem spalin (11), wchodzącą do wnętrza komory paleniskowej (1) odciągową rurę żarową (12) z oddolnym wlotem (13), ustawionym ponad denną płytą żarową (9) z zachowaniem szczeliny ssącej (14).

2. Palenisko według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada szczelinowy wlot powietrza (10) do komory paleniskowej (1) utworzony wokół obrzeży dennej płyty żarowej (9).

PL 207 726 B1

3. Palenisko według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że posiada dodatkowe wloty powietrza (18) usytuowane w dennej płycie żarowej (9) poza prześwitem wlotu odciągowej rury żarowej (13) i/lub w bocznej ściance dolnej części odciągowej rury żarowej (12).

4. Palenisko według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że posiada denną płytą żarową (9) i/lub wlotową końcówkę (17) odciągowej rury żarowej (12) osadzone przesuwnie w pionie.

5. Palenisko według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada usytuowane w jednej komorze paleniskowej (1) co najmniej dwie oddalone od siebie odciągowe rury żarowe (12).