PL224145B1 - Piec centralnego ogrzewania - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wysokosprawny piec centralnego ogrzewania na paliwo stałe.

Istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych pieców centralnego ogrzewania na paliwo stałe.

Z opisu patentowego PL 181610 znany jest piec centralnego ogrzewania, w którym komora spalania podzielona jest na dwie części - komorę spalania pierwszego stopnia i komorę spalania drugiego stopnia. Pomiędzy komorami jest przegroda wypełniona wodą z co najmniej jedną pionową szczeliną w swej dolnej części. Komora spalania drugiego stopnia posiada kilka pionowych kanałów. Nad pierwszym kanałem zamontowana jest kierownica spalin zamykająca wlot spalin do dwóch kolejnych kanałów. Takie rozwiązanie ułatwia rozpalanie pieca. W fazie podtrzymania, kierownica spalin jest ustawiana w takiej pozycji, aby spaliny przechodziły przez wszystkie pionowe kanały komory spalania drugiego stopnia.

Piec centralnego ogrzewania na paliwo stałe, posiadający komorę spalania z rusztem wodnym paleniska ograniczoną płaszczem wodnym w postaci półkowego wymiennika ciepła oraz ruchomą przegrodę w głównym kanale wylotowym spalin, według wynalazku charakteryzuje się tym, że posiada drugi niezależny płaszcz wodny, w którym utworzony jest kanał wylotu spalin, przy czym płaszcz wodny wyposażony jest w króciec wlotowy i wylotowy czynnika grzewczego.

Korzystnie, ruchoma przegroda przesłaniająca kanał wylotowy ma mniejszą powierzchnię niż przekrój kanału wylotowego. Takie rozwiązanie zapewnia minimalny wymagany ciąg spalin dla poprawnego procesu spalania paliwa i jednocześnie zabezpiecza przed gwałtowną zmianą podciśnienia w kanale kominowym co mogłoby wywołać zakłócenia w odprowadzaniu spalin i zadymiać kotłownię.

Położenie ruchomej przegrody jest ustalane i utrzymywane w zadanym położeniu elementem wykonawczym, korzystnie silnikiem krokowym sprzężonym poprzez sterownik z czujnikiem temperatury spalin zainstalowanym w czopuchu.

Korzystnie, piec posiada wskaźnik położenia ruchomej przegrody.

Korzystne jest rozwiązanie, w którym drugi płaszcz wodny, w kanale odprowadzającym spaliny do góry ma konstrukcję półkową.

Konstrukcja pieca, według wynalazku, dzięki zastosowaniu dwóch niezależnych płaszczy wodnych, pozwala na zwiększenie ogólnej sprawności pieca oraz pozwala na ograniczenie emisji pyłów podczas spalania paliwa stałego. Rozwiązanie jest korzystne pod względem konstrukcyjnym i eksploatacyjnym. Pyły powstałe w procesie spalania paliwa osadzają się na poziomych powierzchniach płaszcza wodnego komory spalania jak też drugiego płaszcza wodnego, skąd w łatwy sposób mogą być usuwane w czasie eksploatacji pieca.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny półwidok-półprzekrój pieca, a fig. 2 - widok z góry pieca.

Piec posiada komorę spalania 1 z typowymi elementami pieca takimi jak palenisko wodne 2 zbudowane z rur, drzwiczki zasypowe 3, drzwiczki rewizyjne 4 oraz popielnik 5 z drzwiczkami 6 o regulowanym wlocie powietrza. Wymiana ciepła spalin z czynnikiem grzewczym odbywa się w stalowej komorze spalania 1, która w górnej części zbudowana jest z naprzemiennie nakładających się poziomych półek. Na końcu kanału wylotowego głównej komory spalania zainstalowana jest ruchoma przegroda 8 zespolona z osią 9 osadzoną obrotowo w płaszczu wodnym 7. Oś 9 wystaje poza obrys pieca i za pomocą przekładni zębatej jest połączona z elementem wykonawczym 10 w postaci silnika krokowego. Element wykonawczy 10 zmienia i utrzymuje położenie przegrody 8 w zależności od poziomu sygnału sterującego ze sterownika 11 pieca na podstawie sygnału z czujnika temperatury 12 zamontowanego w czopuchu pieca. Płaszcz wodny 7 z mufą wlotową 15 dla czynnika grzewczego oddzielony jest przestrzenią 14 od drugiego płaszcza wodnego 13 z mufą wlotową 16. Na górnej części pieca zamontowano mufę wylotową 17 dla płaszcza wodnego 7 oraz mufę wylotową 18 czynnika grzewczego dla drugiego płaszcza wodnego 13. Odrębne płaszcze wodne pozwalają na oddzielne wykorzystanie czynników grzewczych w odrębnych obiegach, przykładowo z płaszcza wodnego 7 do zasilania kaloryferów, a z drugiego płaszcza wodnego 13 do zasilania ogrzewania podłogowego, w którym może być niższa temperatura. Obydwa płaszcze wodne można też podłączyć równolegle do jednego systemu grzewczego, przy czym niewielka odległość muf wlotowych 15, 16 ułatwia montaż wymaganych przyłączy. Do usuwania nagromadzonych popiołów z dodatkowego wymiennika służą boczne drzwiczki rewizyjne 19 oraz pokrywa 20 w górnej części pieca.

W czasie niskiego zapotrzebowania mocy grzewczej przez piec, ruchoma przegroda 8 utrzymywana jest w położeniu poziomym. Temperatura spalin jest wtedy relatywnie niska i na podstawie

PL 224 145 B1 sygnału z czujnika temperatury 12 w czopuchu, sterownik pieca ustala położenie przegrody 8. Spaliny z komory spalania 1 trafiają bezpośrednio do kanału kominowego. W miarę wzrostu obciążenia cieplnego pieca lub zwiększonego podciśnienia w kanale kominowym, temperatura spalin wzrasta, i wówczas sterownik 11 na podstawie sygnału z czujnika temperatury 12 w czopuchu pieca wysyła sygnał sterujący do elementu wykonawczego 10, połączonego z osią 9 przegrody 8, domykając ją tak, że spaliny są kierowane przez kanał 21 drugiego płaszcza wodnego 13, tym samym wydłużając obieg spalin przez dodatkowy wymiennik. Wówczas następuje dodatkowa wymiana ciepła spalin z płaszczem wodnym 13. Spaliny uchodzą czopuchem do kanału kominowego. Po obniżeniu obciążenia cieplnego pieca, temperatura gazów spada i element wykonawczy 10 otwiera przegrodę 8 wyłączając tym samym funkcję dodatkowego wymiennika ciepła. Podczas rozpalania pieca ruchoma przegroda 8 jest w położeniu poziomym do czasu osiągnięcia zadanej temperatury czynnika grzewczego, bez względu na temperaturę spalin w czopuchu.

Przedstawione rozwiązanie umożliwia lepsze wykorzystanie energii spalin w funkcji zmiennego obciążenia pieca.

Przedstawiona konstrukcja pieca ogranicza emisję pyłów. W fazie podtrzymania lub małego obciążenia cieplnego pieca prędkość spalin jest taka, że konstrukcja półkowa głównej komory spalania gromadzi większość pyłów. Zwiększona prędkość spalin, oprócz wyższej temperatury na wylocie z pieca, objawia się efektem porywania nagromadzonych pyłów. Wtedy poprzez zamknięcie przegrody następuje wydłużenie obiegu spalin przez dodatkowy wymiennik, gdzie z kolei zatrzymuje się większość pyłów. Do usuwania nagromadzonych pyłów z dodatkowego wymiennika służą boczne drzwiczki rewizyjne 19 oraz pokrywa 20.

Claims (5)

1. Piec centralnego ogrzewania na paliwo stałe, posiadający komorę spalania z rusztem wodnym paleniska, ograniczoną płaszczem wodnym w postaci półkowego wymiennika ciepła oraz ruchomą przegrodę w głównym kanale wylotowym spalin, znamienny tym, że posiada drugi niezależny płaszcz wodny (13), w którym utworzony jest kanał (21) wylotu spalin, przy czym płaszcz wodny (13) wyposażony jest w króciec wlotowy (16) i wylotowy (18) czynnika grzewczego.

2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że ruchoma przegroda (8) ma mniejszą powierzchnię niż przekrój kanału wylotowego (21).

3. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że położenie ruchomej przegrody (8) jest ustalane i utrzymywane w zadanym położeniu elementem wykonawczym (10), korzystnie silnikiem krokowym sprzężonym poprzez sterownik (11) z czujnikiem temperatury spalin (12) w czopuchu.

4. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada wskaźnik położenia ruchomej przegrody (8).

5. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi płaszcz wodny (13), w kanale odprowadzającym spaliny do góry, ma konstrukcję półkową.