PL223794B1 - Palnik kotła na paliwo stałe - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest palnik kotła na paliwo stałe, mający zastosowanie w piecach centralnego ogrzewania małych i średnich obiektów budowlanych. Charakteryzuje się tym, że otwory (2) o osi usytuowanej pod kątem α w zakresie 45° do 50° względem promienia walca komory spalania, usytuowane są w komorze spalania wzdłuż linii spiralnej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest palnik kotła na paliwo stałe, mający zastosowanie w piecach centralnego ogrzewania małych i średnich obiektów budowlanych.

W znanych rozwiązaniach ruszt dolnego zasypu stanowi płyta o kształcie pierścienia lub prostokątnej ramy, usytuowana nad otworem wylotowym komory spalania. Wypychane paliwo stałe przesypuje się na ruszt i spała się. Produkty spalania w postaci popiołu zostają przez masę świeżego paliwa przepchnięte poza powierzchnię rusztu i spadają do komory popielnikowej.

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 394 233 palnik, który charakteryzuje się tym, że komora rotacyjna o średnicy mniejszej niż komora nadmuchowa, ma wlot podajnika paliwa korzystnie powyżej osi obrotu, zaś otwarty wylot w strefie komory popielnikowej, ponadto w swej powierzchni walcowej mu otwory, które przesłonięte są od wewnętrznej powierzchni walczaka elementami osłonowymi, mocowanymi do wewnętrznej powierzchni walczaka od strony przemieszczania się paliwa, tworzącymi nad otworami komorę ze szczeliną usytuowaną po stronie elementu osłonowego przeciwległej do kierunku przemieszczania się paliwa.

Przedstawiony w polskim zgłoszeniu patentowym nr P. 388 175 palnik kotła grzewczego do spalania biomasy, wyposażony w komorę spalania, system podawania paliwa oraz układ doprowadzenia powietrza do komory spalania, charakteryzuje się tym, że komora spalania ma kształt poziomo ułożonego cylindra umieszczonego współosiowo w zewnętrznej tulei z obwodowym, zamkniętym płaszczem powietrznym między nimi. Komora spalania z jednej strony połączona jest z komorą powietrzną poprzez ścianę. Rdzeń ślimaka odpopielającego posiada na długości nieprzelotowy otwór, a na powierzchni rdzenia ślimaka i wstęgach ślimaka przelotowe otwory, połączone z nieprzelotowym otworem, zaś na części obwodu cylindra znajdują się przelotowe otwory. Ściana komory powietrznej posiada przelotowe otwory na obwodzie płaszcza powietrznego oraz na wysokości między ślimakiem odpopielającym a podajnikiem paliwa ma otwory przelotowe.

Paliwo na ruszcie pozostaje przez dłuższy czas nieporuszane. W procesie spalania powstaje żużel, który zlepia się i przykleja do powierzchni rusztu. Zjawisko to utrudnia, a w dłuższym okresie czasu całkowicie uniemożliwia proces spalania, poprzez zamknięcie strumienia powietrza, niezbędn ego do spalania oraz poprzez stworzenie na powierzchni rusztu zgorzelin, utrudniających swym kształtem przesypywanie się popiołu do komory popielnikowej. Ruszt taki wymaga częstego wzruszania nagromadzonego na nim paliwa, a także okresowej konserwacji poprzez usuniecie zgorzelin.

Istota wynalazku, którym jest palnik kotła na paliwo stałe z rotacyjną komorą spalania, napędzany przez przekładnię silnikiem elektrycznym, połączonym przez sterownik z silnikiem elektrycznym napędzającym ślimak podajnika, przy czym komora spalania o średnicy mniejszej niż komora nadmuchowa ma wlot podajnika paliwa, korzystnie powyżej osi obrotu i otwarty wylot w strefie komory popielnikowej, ponadto na swojej powierzchni walcowej ma otwory, polega na tym, że otwory komory spalania mają osie usytuowane pod kątem α w zakresie 45° do 50° względem promienia walca komory spalania oraz umiejscowione są na powierzchni komory spalania wzdłuż linii spiralnej.

Dzięki zastosowaniu rusztu według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

- stałe wzruszanie masy spalanego materiału,

- zabezpieczenie spalanego materiału przed przetworzeniem w zlepiający żużel, zamykający szczeliny rusztu, przez co zmniejsza się efektywność dostarczania powietrza do przestrzeni spalania,

- dostarczanie do masy spalanego materiału otworami dodatkowego powietrza, przy jednoczesnym wzruszaniu tej masy powoduje zwiększenie efektywności spalania,

- wyeliminowanie konieczności częstego oczyszczania powierzchni rusztu,

- umożliwienie samooczyszczania się rusztu z popiołów poprzez przesypywanie ich podczas wzruszania do komory popielnikowej,

- możliwość wykonywania ruchu obrotowego dwukierunkowego z wykorzystaniem napędu silnika połączonego przez sterownik z napędem ślimaka podającego, a tym samym skorelowanie częstotliwości wzruszania z częstotliwością obrotu ślimaka, który jest uzależniony od parametrów zewnętrznych pieca,

- wytworzenie wiru gazowego wewnątrz komory spalania, co wydatnie poprawia proces spalania,

- możliwość zastosowania do rusztów o dowolnym wymiarze,

- bezobsługowość,

- niskie koszty wykonania.

PL 223 794 B1

Przedmiot wynalazku, w przykładowym, lecz nie ograniczającym wykonaniu, uwidoczniono w schematach na rysunku, na którym na fig. 1 pokazano palnik w przekroju w płaszczyźnie pionowej, przechodzącej przez oś obrotu palnika, przechodzącej przez otwór nawiewowy, a na fig. 2 pokazano otwór w przekroju.

Palnik posiada komorę spalania 1, w postaci walca, który może być stały lub rolować wokół swojej osi. Komora spalania 1 obudowana jest osłoną 3, stanowiącą komorę nadmuchową, do której wtłaczane jest powietrze za pomocą wentylatora 4. Komora spalania 1 z osłoną 3 może być obracana za pomocą silnika 6 z przekładnią. Paliwo podawane jest przez kanał 5 za pomocą ślimaka. Komora spalania 1 na swojej powierzchni walcowej posiada otwory 2, przez które wtłaczane jest powietrze potrzebne do spalania złoża paliwa 7. Otwory 2 są wykonane pod kątem alfa, korzystnie 45-50° do promienia walca ściany komory spalania, ponadto otwory 2 mogą być wykonane w systemie spirali i mogą posiadać różny kształt przekroju, korzystnie eliptyczny lub fasolkowy.

Paliwo dostarczone przez kanał 5 podawania paliwa w ustalonych uprzednio ilościach, określonych częstotliwością obrotów ślimaka, wysypuje się w strefie wejściowej palnika i tworzy się pryzma paliwa 7, która zostaje spalona w palniku. Z wentylatora 4 dostarcza się powietrze do osłony 3 komory spalania 1 stanowiącej komorę nadmuchowa, gdzie powstaje nadciśnienie powietrza. Powietrze to otworami 2 przedostaje się do wnętrza palnika, podtrzymując proces spalania. Spaliny przemieszczają się ku wylotowi wynosząc części lotne popiołu, osadzając je w popielniku nie uwidocznionym na rysunku i dalej przechodzą przez kocioł i uchodzą do komina nie uwidocznionego na rysunku. Spalane w ten sposób paliwo poprzez powstawanie żużla zamknęłoby otwory 2, co spowodowałoby zamknięcie przepływu powietrza do komory spalania 1, skutkiem czego nastąpiłoby wyga szenie procesu spalania. Aby temu zapobiec, otwory 2 usytuowane są na obwodzie powierzchni walcowej komory spalania 1 wzdłuż linii spiralnej, zaś ich oś jest skośna względem promienia walca pod kątem α w granicach 45-50°. Powoduje to skierowanie strumieni powietrza zgodnie z kierunkiem przemieszczania się spalanego paliwa 7. Jednocześnie umożliwia samooczyszczanie się otworów 2.

Ruch palących się drobin paliwa 7 względem siebie, umożliwiający powstanie szczelin do przepływu powietrza, realizowany jest przez silnik 6, obracający palnik wokół osi w jednym lub, w zależności od odmiany, w dwóch kierunkach. Spalone paliwo 7, w postaci popiołu, spychane jest przez masy nowego paliwa 7 do komory popielnikowej.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Palnik kotła na paliwo stałe z rotacyjną komorą spalania, napędzany przez przekładnię silnikiem elektrycznym, połączonym przez sterownik z silnikiem elektrycznym napędzającym ślimak podajnika, przy czym komora spalania o średnicy mniejszej niż komora nadmuchowa ma wlot podajnika paliwa korzystnie powyżej osi obrotu i otwarty wylot w strefie komory popielnikowej, ponadto na swojej powierzchni walcowej ma otwory, znamienny tym, że otwory (2) komory spalania (1) mają oś usytuowaną pod kątem α w zakresie 45-50° względem promienia walca komory spalania (1) oraz umiejscowione są na powierzchni komory spalania (1) wzdłuż linii spiralnej.