PL225409B1 - Kocioł instalacji grzewczych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kocioł instalacji grzewczych, mający zastosowanie do zasilania energią cieplną małych i średnich obiektów budowlanych.

Do ogrzewania małych i średnich obiektów budowlanych stosuje się kotły, zasilające instalacje grzewczą tych obiektów. Od tych kotłów wymaga się wysokiej sprawności cieplnej oraz czystości spalin, pozbawionych cząstek stałych. Również ważnym elementem jest zminimalizowanie czynności obsługowych oraz kosztów eksploatacji.

Kocioł grzewczy według patentu PL 215219 zbudowany jest z korpusu stałego stanowiącego płaszcz wodny zewnętrzny oraz płaszcze wodne wewnętrzne, które dzielą kocioł grzewczy na pięć komór, połączonych ze sobą szczelinami, wykonanymi w wewnętrznych płaszczach wodnych, ro zdzielających poszczególne komory. W komorze spalania znajduje się: ruszt wodny, oddzielający komorę spalania od popielnika, dodatkowa przegroda chłodzona wodą oraz system napowietrzania, składający się z szeregu dysz w postaci otworów, wykonanych w kątowniku rozmieszczonym wokół komory spalania. Komory dymowe połączone są dodatkową szczeliną, która otwierana i zamykana jest w zależności od położenia drzwiczek górnych za pośrednictwem mechanizmu otwierającego i zamykającego.

Przedstawiony w zgłoszeniu patentowym P 391894 kocioł do spalania paliw stałych składa się z komory spalania z zabudowaną retortą lub palnikiem fluidyzującym, ruchomego deflektora z automatycznym układem podawania paliwa do paleniska, zasobnika paliwa oraz układu sterowania procesem spalania. Charakteryzuje się tym, że sekcja wodna składa się z dwóch współosiowych cylindrycznych powierzchni wymiany ciepła pomiędzy, którymi umieszczony jest system oczyszczania powierzchni wymiany ciepła z osadzającego się na nich pyłu, przy czym system czyszczenia zawieszony jest korzystnie na sprężynach.

Przedmiotem wynalazku PL 215244 jest kocioł grzewczy, wodny na paliwo stałe, który posiada pionową główną przegrodę wodną, połączoną z górną i bocznymi ścianami płaszcza wodnego, oddzielającą komorę spalania od tylnej ściany płaszcza wodnego, pomiędzy którymi, w komorze spalin, jest usytuowany zespół 1-7 pionowych przegród wodnych, połączonych z bocznymi ścianami płaszcza wodnego. Górna krawędź przegród usytuowana jest poniżej dolnej krawędzi otworu wylotu spalin, zaopatrzonego w filtr, zaś dolna krawędź głównej przegrody wodnej oraz poszczególnych przegród wodnych zespołu przegród usytuowana jest poniżej płaszczyzny korony palnika.

Istota wynalazku, którym jest kocioł instalacji grzewczych z palnikiem, mający korpus o pi onowej osi głównej, który w części górnej ma komorę grzewczą, połączoną od góry z czopuchem, zaś od dołu z popielnikiem, wewnątrz komory grzewczej jest usytuowana cylindryczna płomienica, ograniczająca od wewnątrz zewnętrzną komorę wodną, zakończoną od dołu zsypem popielnika, natomiast płomienica od góry jest zakończona kołową ścianką, połączoną w strefie centralnej z wewnętrzną komorą wodną, ponadto w górnej strefie kotła usytuowany jest wlot gazów, spalin owych palnika, usytuowany zasadniczo stycznie do wewnętrznej powierzchni zewnętrznej komory wodnej, polega na tym, że korpus kotła jest zasadniczo cylindryczny, a wspomniana kołowa ścianka ogranicza od wewnątrz górną komorę wodną, zasadniczo płaską, zaś wewnętrzna komora wodna ma płomieniówki, połączone z czopuchem, uformowanym w postaci kanału zbiorczego spalin, ponadto kocioł w strefie wlotu gazów spalinowych palnika ma rurę połączoną z obudową transportera popiołu.

Korzystnym jest, gdy w popielniku usytuowany jest, napędzany silnikiem elektrycznym, transporter ślimakowy popiołów.

Korzystnym jest też, gdy górna, komora wodna na dolnej powierzchni ma ukształtowane pierścieniowe występy.

Korzystnym jest także, gdy dolna strefa wewnętrznej komory wodnej połączona jest przewodami wodnymi z dolną strefą zewnętrznej komory wodnej.

Również korzystnym jest, gdy wewnętrzna komora wodna w strefie między przewodami wodnymi, a zasadniczym jej korpusem, ma na powierzchni zewnętrznej ukształtowane obwodowo pierścieniowe występy.

Poza tym korzystnym jest, gdy w płomieniówkach usytuowane są suwliwie spirale, połączone w kanale zbiorczym spalin łącznikiem, połączonym z mechanizmem przesuwu spiral.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku, uzyskano następujące efekty technicznoużytkowe:

PL 225 409 B1

- uzyskanie wysokiego współczynnika konwekcji ciepła pomiędzy gazami spalinowymi palnika, a wypełniającą komorę grzewczą wodą, a tym samym wysoka sprawność cieplna kotła,

- wysoki współczynnik oczyszczania spalin z zanieczyszczeń mechanicznych,

- możliwość bezobsługowego odbioru produktów po spaleniowych poprzez transporter,

- możliwość odbioru ciężkich zanieczyszczeń stałych strumienia gazów bezpośrednio przy wylocie spalin z palnika i skierowanie ich do transportera popiołów lub do popielnika,

- możliwość zasilania termicznego kotła palnikiem na paliwo płynne lub stałe,

- możliwość zwiększenia konwekcji ciepła poprzez zawirowanie gazów w płomieniówkach,

- możliwość oczyszczania płomieniówek w zależności od potrzeb, zwiększa konwekcję ciepła pomiędzy powierzchnią płomieniówek, a wewnętrzną komorą wodną,

- możliwość dodatkowego zastosowania rusztu na paliwo stałe,

- samoobsługowość kotła,

- niskie koszty wytwarzania i eksploatacji.

Przedmiot wynalazku, w przykładowym, lecz nie wyczerpującym wykonaniu, uwidoczniono w schematach na rysunku, na którym, na fig. 1 pokazano kocioł w przekroju w płaszczyźnie A-A z fig. 2, na fig. 2 pokazano kocioł w przekroju B-B z fig. 1, w jednej z odmian wykonania, a na fig. 3 pokazano schemat kotła w innej odmianie wykonania,

Kocioł instalacji grzewczych z palnikiem ma korpus 1 o pionowej osi głównej i w przybliżeniu cylindrycznym kształcie. W korpusie 1 usytuowana jest płomienica 2, mająca postać komory zewnętrznej 3, zakończonej zsypem popielnika 4. Płomienica 2 od góry zakończonej kołową komorą 5, w przybliżeniu płaską, połączoną w strefie centralnej z wewnętrzną komorą wodną 6. W wewnętrznej komorze wodnej 6 usytuowane są pionowe płomieniówki 7, połączone z kanałem zbiorczym spalin 8. W górnej strefie kotła usytuowany jest wylot 9 gazów spalinowych palnika 10, przy czym oś strumienia gazów jest w przybliżeniu styczna do powierzchni wewnętrznej zewnętrznej komory wodnej 3.

Istnieją odmiany wykonania, gdzie w popielniku 4 usytuowany jest, napędzany silnikiem elektrycznym 11, transporter ślimakowy 12 popiołów.

Istnieją również odmiany wykonania, gdzie w strefie wlotu strumienia spalin palnika 10 kocioł ma kanał 13 połączony z obudową transportera 12 popiołów.

Również istnieją odmiany wykonania, gdzie górna, kołowa komora wodna 5 na powierzchni st yku z komorą grzewczą 14 ma pierścieniowe występy 15.

Poza tym istnieją odmiany wykonania, gdzie dolna strefa wewnętrznej komory wodnej 6 połączona jest przewodami wodnymi 16 z dolną strefą zewnętrznej komory 3 wodnej.

Również istnieją odmiany wykonania, gdzie w strefie między przewodami wodnymi 16, a zasadniczym korpusem, wewnętrzna komora wodna 6 ma na powierzchni zewnętrznej ukształtowane pierścieniowe występy 17.

Ponadto istnieją odmiany wykonania, gdzie w płomieniówkach 7 usytuowane są suwliwie spirale 18, połączone w kanale zbiorczym spalin 8 łącznikiem 19, połączonym z mechanizmem 20 przes uwu spiral 18.

Dodatkowo istnieją odmiany wykonania, gdzie, gdy kocioł ma ruszt 21 usytuowany poniżej komory grzewczej 14, pomiędzy otworem zasypowym 22 paliwa, a popielnikiem 4.

Produkty spalania paliwa w palniku 10, przedostają się do komory grzewczej 14 stycznie do tworzącej jej płaszcz wewnętrzny. Następuje zawirowanie strumienia gazów. Oddają one swą energię cieplną wodzie znajdującej się w komorze zewnętrznej 3 oraz w komorze wewnętrznej 6. Tworzy się zjawisko cyklonu, które powoduje, że wytrącone dzięki sile odśrodkowej ze strumienia gazów cząstki stałe, opadają do popielnika 4. W dolnej strefie komory grzewczej 14 następuje załamanie strumienia gazów i cząstki stałe opadają do popielnika 4. Po zmianie kierunku przepływu, gazy spalinowe przedostają się do płomieniówek 7, gdzie następuje dalsza wymiana ciepła. Z płomienió wek gazy spalinowe przedostają się do zbiorczego kanału spalin 8, a stamtąd do czopucha, nie pokazanego na rysunku.

W odmianie wykonania, produkty spalania, opadłe do popielnika 4, przenoszone są poza strefę kotła transporterem ślimakowym, do którego wpadają również cząstki stałe, opadające kanałem 13.

W innej odmianie wykonania, usytuowane w płomieniówkach 7 spirale 18 powodują kolejne zawirowanie gazów spalinowych, co powoduje kolejne wypadanie najlżejszych cząstek stałych do popielnika 4. Spirale 18, przemieszczane okresowo w górę i dół przez mechanizm 20 przesuwu spiral 18, powodują czyszczenie płomieniówek 7 z osadu, obniżającego konwekcję ciepła na tym obszarze. Produkty, będące efektem oczyszczania, opadają do popielnika 4.

PL 225 409 B1

W kolejnej odmianie wykonania, pierścieniowe występy 15 i 17 stanowią kompensatory rozszerzalności cieplnej ścian komór.

Dodatkowo, kocioł może być zasilany paliwem stałym, dostarczanym nad ruszt 21. Paliwo dostarczane jest przez otwór zasypowy 22, zaś produkty spalania przedostają się w znany sposób do popielnika 4.

Claims (6)

1. Kocioł instalacji grzewczych z palnikiem, mający korpus o pionowej osi głównej, który w części górnej ma komorę grzewczą, połączoną od góry z czopuchem, zaś od dołu z popielnikiem, wewnątrz komory grzewczej jest usytuowana cylindryczna płomienica, ograniczająca od wewnątrz zewnętrzną komorę wodną, zakończoną od dołu zsypem popielnika, natomiast płomienica od góry jest zakończona kołową ścianką, połączoną w strefie centralnej z wewnętrzną komorą wodną, ponadto w górnej strefie kotła usytuowany jest wlot gazów, spalinowych palnika, usytuowany zasadniczo stycznie do wewnętrznej powierzchni zewnętrznej komory wodnej, znamienny tym, że korpus kotła jest zasadniczo cylindryczny, a wspomniana kołowa ścianka ogranicza od wewnątrz górną komorę wodną (5), zasadniczo płaską, zaś wewnętrzna komora wodna (6) ma płomieniówki (7), połączone z czopuchem, uformowanym w postaci kanału zbiorczego spalin (8), ponadto kocioł w strefie wlotu gazów spalinowych palnika (10) ma rurę (13) połączoną z obudową transportera popiołu (12).

2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że w popielniku (4) usytuowany jest, napędzany silnikiem elektrycznym (11), transporter ślimakowy (12) popiołów.

3. Kocioł według zastrz. 1 , znamienny tym, że górna komora wodna (5) na dolnej powierzchni ma ukształtowane pierścieniowe występy (15).

4. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że dolna strefa wewnętrznej komory wodnej (6) połączona jest przewodami wodnymi (16) z dolną strefą zewnętrznej komory wodnej (3).

5. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzna komora wodna (6) w strefie między przewodami wodnymi (16), a zasadniczym jej korpusem, ma na powierzchni zewnętrznej ukształtowane obwodowo pierścieniowe występy (17).

6. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że w płomieniówkach (7) usytuowane są suwliwie spirale (18), połączone w kanale zbiorczym (8) spalin łącznikiem (19), połączonym z mechanizmem przesuwu spiral (20).