PL69329Y1 - Palenisko uidalne dospalania wszczególnosci paliwa odnawialnego - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest palenisko fluidalne, przeznaczone do spalania w szczególności paliwa odnawialnego.

Znane jest palenisko fluidalne do spalania paliw stałych, wyposażone w komorę spalania, w której dolnej części znajduje się palnik, a pod nim podajnik paliwa z powietrzem pierwotnym. Komora spalania, w górnej części, łączy się z komorą dopalania gazów i wstępnego odpylania cząstek stałych, wyposażoną od góry w wentylator nadmuchu powietrza wtórnego, a od dołu zakończoną króćcem dla jej podłączania do kotła z wymiennikiem ciepła.

Znane jest z opisu zgłoszeniowego nr EP0202215 palenisko fluidalne służące do spalania paliw gazowych, ciekłych, półpłynnych lub stałych mające postać pionowego cylindra wprowadzonego w złoże z doprowadzonym bocznie podajnikiem ślimakowym paliwa i przewodami doprowadzającymi zawierający tlen gaz w obręb złoża poprzez liczne rozgałęzienia.

Znany jest z opisu zgłoszeniowego nr EP2273191 piec ze złożem fluidalnym służący do spalania paliw stałych mający zasadniczo postać pionowego cylindra z doprowadzonymi bocznie podajnikiem ślimakowym paliwa i nawiewem powietrza.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 178960 reaktor na obiegowe paliwo fluidalne posiadający dolną strefę wyposażoną w ruszt fluidyzacyjny, elementy wtryskowe dla powietrza pierwotnego na spodzie rusztu, elementy wtryskowe dla powietrza wtórnego nad rusztem, elementy wprowadzenia paliwa, ściany otaczające tę dolną strefę, wyposażone w rury wymiany ciepła i strefę górną otoczoną ścianami zaopatrzonymi w rury wymiany ciepła.

Znany jest z amerykańskiego opisu patentowego nr 5724895 wynalazek układu i urządzenia do dystrybucji gazu zawierającego tlen w piecu na paliwo płynne lub stałe zawierający poziomy rząd kanałów powietrznych uchodzących do komory spalania na wysokości rusztu, oraz pionowy rząd kanałów powietrznych uchodzących do komory spalania na całej jej wysokości, z których powietrze ma podrywać cząstki paliwa spalane następnie jako cząstki zawieszone i substancje lotne.

Celem rozwiązania według wzoru jest polepszenie jakości spalania paliwa poprzez stworzenie paleniska, do którego paliwo podawane jest wstępnie ogrzane (zwłaszcza bezpośrednio po jego wytworzeniu w urządzeniu funkcjonalnie połączonym z paleniskiem). Celem rozwiązania jest również umożliwienie wstępnego ogrzania powietrza wprowadzanego do paleniska fluidalnego, jak również polepszenie dystrybucji tego ogrzanego powietrza w obrębie paleniska, a w konsekwencji również zwiększenie sprawności energetycznej oraz poprawa jakości procesu spalania. Zastosowanie rozwiązania według wzoru umożliwia, całkowite i zupełne spopielenie paliwa odnawialnego, zapobieżenie sklejaniu się spopielanego paliwa (żużlowaniu) i osiągnięcie sprawności energetycznej paleniska do 95%. W urządzeniu według wzoru paliwo odnawialne podawane jest podajnikiem ślimakowym do komory spalania bezpośrednio z reaktora, w którym jest wytwarzane, bezpośrednio po jego wytworzeniu. Zapłon paliwa mającego na wyjściu z reaktora temperaturę ok. 300°C, następuje samoczynnie wskutek jego zetknięcia się z powietrzem wprowadzanym do komory spalania, stąd komora nie jest wyposażona w palnik rozpałkowy. Podajnik ślimakowy ma tak dobraną długość, aby na jego wyjściu tworzył się korek, dla zapobieżenia przenikaniu gazów z przestrzeni komory spalania do przestrzeni reaktora. Do płaszcza powietrznego komory spalania przewodami podawane jest pod ciśnieniem rzędu 8000 Pa powietrze, które powoduje intensywne mieszanie i przemieszczanie gorącego paliwa i jego samoczynne zapalenie. Mieszanka płonącego paliwa, popiołu oraz powietrza tworzy łoże, które ulega spopielaniu. Popiół kanałami odbioru popiołu i podajnikami ślimakowymi wydalany jest na zewnątrz urządzenia.

Palenisko fluidalne według wzoru zawiera zaizolowaną cieplnie, obudowaną metalowym płaszczem zewnętrznym komorę spalania z zasypem paliwa, ujściem modułu odzysku energii cieplnej i instalacją odprowadzającą popiołu. Komora spalania osadzona jest na ramie nośnej, która stanowi jednocześnie konstrukcję wsporczą modułu odzysku energii cieplnej, zamontowanego nad paleniskiem i funkcjonalnie z nim połączonego. Komora spalania ma, tworzące płaszcz powietrzny, składający się z sekcji dennej i dwóch sekcji bocznych, podwójne ściany, wewnętrzną i zewnętrzną, oraz przewód doprowadzający powietrze z kolektora do tego płaszcza powietrznego. Umieszczenie komory spalania w płaszczu powietrznym dodatkowo izoluje komorę polepszając bilans energetyczny paleniska, jak również umożliwia wstępne podgrzanie powietrza w płaszczu powietrznym jeszcze przed jego wprowadzeniem do komory spalania. W wewnętrznej ścianie komory spalania znajduje się ujście powietrza z płaszcza powietrznego do komory spalania mające u wylotu dyszę powietrzną. Dysza taka posiada kanał powietrzny ukształtowany tak, aby strumień powietrza ulegał zakrzywieniu kierując się ku wewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej komory spalania pod kątem padania 90°. Takie zakrzywienie strumienia powietrza umożliwia bardziej równomierne rozproszenie powietrza we wnętrzu komory, ze ścianą wewnętrzną i dnem komory pełniącymi funkcje ekranu rozpraszającego, jak również zapobiega zatykaniu się kanałów powietrznych w sytuacji zasypywania komory paliwem i uwalniania z wypalanego złoża lotnych popiołów.

Sekcje płaszcza powietrznego paleniska pozostają oddzielone szczelnie przegrodami, przy czym każda z nich jest zaopatrzona w przewód doprowadzający powietrze wyposażony w zawór i każda sekcja ma ujście powietrza do komory spalania mające u wylotu dyszę powietrzną. Rozwiązanie to służy prowadzeniu racjonalnej gospodarki dostaw powietrza do komory spalania w szczególności w sytuacji jej częściowego lub nierównomiernego zapełnienia, poprzez zróżnicowanie wielkości strumieni powietrza kierowanych w poszczególne sekcje płaszcza powietrznego komory.

Dysze powietrzne w palenisku składają się każda z kolumny i płytki oporowej, w których biegną cztery równomiernie rozmieszczone kanały powietrzne każdy z ujściem mającym budowę dyfuzora. Takie ukształtowanie dyszy dodatkowo umożliwia bardziej równomierną dystrybucję powietrza w komorze spalania.

Ujścia powietrza z płaszcza powietrznego paleniska do komory spalania mogą być rozmieszczone w układzie heksagonalnym, równomiernie w zagęszczeniu 12 sztuk/m2.

Dno komory spalania poniżej zasypu paliwa może mieć kształt niecki utworzonej przez ścianę denną komory i jej ściany boczne nachylone do ściany dennej komory pod pewnym kątem 40°.

Instalacja odprowadzająca popiół z komory spalania może składać się z kierownicy popiołu, przesypu popiołu, kanałów odbioru popiołu i transporterów ślimakowych. Usuwanie popiołu z zasadniczej komory spopielania odbywa się dwutorowo: poprzez przesyp spopielonego złoża ponad krawędzią ścianki tylnej komory spalania (która stanowi jednocześnie przegrodę między paleniskiem a kanałem odbierającym popiołu) oraz opadanie porwanych i wytrąconych cząstek popiołu do kanałów odbierających popiołu, kanału uchodzącego z paleniska oraz kanału uchodzącego z modułu wytwarzania ciepła. Aby ułatwić usuwanie popiołu porywanego ze spalinami, dodatkowo wewnątrz komory zastosowano kierownicę popiołu w formie płaskiej przegrody, która kieruje opadający popiół do kanałów odbierających, skąd poprzez transportery ślimakowe zostaje usunięty z komory. Kierownica popiołu może być nastawna w zakresie 0-10°.

Przedmiot wzoru został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia palenisko w przekroju poprzecznym, zaś fig. 2 przedstawia w powiększeniu w półprzekro-ju element konstrukcyjny paleniska - dyszę powietrzną. W przykładzie wykonania palenisko fluidalne zawiera zaizolowaną cieplnie, obudowaną metalowym płaszczem zewnętrznym komorę spalania z zasypem paliwa, ujściem modułu odzysku energii cieplnej i instalacją odprowadzającą popiołu. Komora spalania 1 osadzona jest na ramie nośnej 2 i ma tworzące płaszcz powietrzny, składający się z sekcji dennej 3 i dwóch sekcji bocznych 4’, 4”, podwójne ściany, wewnętrzną i zewnętrzną. Sekcje płaszcza powietrznego 3, 4’, 4” oddzielone są od siebie szczelnie przegrodami i mają każda po dwa przewody doprowadzające powietrze 5, każdy wyposażony w zawór. Każda z sekcji ma ujścia powietrza do komory spalania rozmieszczone w układzie heksagonalnym w zagęszczeniu 12 sztuk/m2 powierzchni ściany wewnętrznej komory. U każdego ujścia zamocowana jest dysza powietrzna 6 składająca się z kolumny 8 i kolistej płytki oporowej 9, w których biegną cztery równomiernie rozmieszczone kanały powietrzne 7. Każdy kanał powietrzny 7 ukształtowany jest tak, aby strumień powietrza ulegał zakrzywieniu kierując się ku wewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej komory spalania pod kątem padania 90°. Każde ujście kanału powietrznego 7 z dyszy powietrznej 6 ma budowę dyfuzora. Dno komory spalania 1 poniżej zasypu paliwa 10 ma kształt niecki, którą tworzą ściana denna komory i jej ściany boczne nachylone do ściany dennej pod kątem 40°. Pole powierzchni prześwitu komory na wysokości osi zasypu paliwa 10 wynosi 1 m2. Instalacja odprowadzająca popiołu składa się z kierownicy popiołu 11, przesypu popiołu 12, kanałów odbierających 13’, 13” i transporterów ślimakowych 14’, 14”, przy czym kanał odbierający 13” i transporter ślimakowy 14” służą do odbioru popiołu z modułu odzysku energii cieplnej (nie pokazany na rysunku). Kierownica popiołu 11 jest nastawna w zakresie 0-10°. Wysokość komory spalania od osi zasypu paliwa 10 do dolnej krawędzi ujścia przesypu popiołu 12 wynosi 1 m.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia ochronne

   1. Palenisko fluidalne do spalania w szczególności paliwa odnawialnego zawierające zaizolowaną cieplnie, obudowaną metalowym płaszczem zewnętrznym komorę spalania z zasypem paliwa, ujściem modułu odzysku energii cieplnej i instalacją odprowadzającą popiołu, znamienne tym, że komora spalania (1) osadzona na ramie nośnej (2) ma tworzące płaszcz powietrzny, podwójne ściany, wewnętrzną i zewnętrzną, z wydzielonymi szczelnie przegrodami, sekcją denną (3) i dwoma sekcjami bocznymi (4’, 4”), oraz w każdej z tych sekcji przewód doprowadzający powietrze do płaszcza powietrznego (5), a w wewnętrznej ścianie komory spalania (1) ujścia powietrza z płaszcza powietrznego (5) do komory spalania (1) mające każde u wylotu dyszę powietrzną (6) składającą się z kolumny (8) i płytki oporowej (9), posiadającą każda cztery równomiernie rozmieszczone kanały powietrzne (7) każdy z ujściem mającym budowę dyfuzora, ukształtowany tak, aby strumień powietrza ulegał zakrzywieniu kierując się ku wewnętrznej powierzchni ściany wewnętrznej komory spalania pod kątem padania 90°, a instalacja odprowadzająca popiołu składa się z kierownicy popiołu (11), przesypu popiołu (12), kanałów odbierających (13’, 13”) i transporterów ślimakowych (14’, 14”).
2. 2. Palenisko jak w zastrz. 1, znamienne tym, że ujścia powietrza z płaszcza powietrznego (5) do komory spalania (1) są rozmieszczone w układzie heksagonalnym, równomiernie w zagęszczeniu 12 sztuk/m2.
3. 3. Palenisko jak w zastrz. 1, znamienne tym, że dno komory spalania ma kształt niecki, utworzonej przez ścianę denną komory i jej ściany boczne nachylone do ściany dennej pod kątem 40°.
4. 4. Palenisko jak w zastrz. 1, znamienne tym, że kierownica popiołu (11) jest nastawna w zakresie 0-10°.