Przedmiotem wynalazku jest sposób podgrzewa¬ nia cieczy przez wymiane ciepla z fluidyzowanym zlozem obojetnych czasteczek i rozdrobnionego pa¬ liwa, w trakcie procesu spalania tego paliwa, przy czym zloze utrzymuje sie w stanie fluidyzowanym przez przeplyw gazu od dolu poprzez zloze.Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do podgrzewania cieczy, zawierajace komore spa¬ lania o dolnej czesci mieszczacej zloze rozdrobnio¬ nego materialu, wlot gazu utrzymujacego zloze w stanie fluidyzowanym oraz wlot doprowadzajacy do dalszej czesci paliwa.Znane urzadzenia do przeprowadzania wymiany ciepla pomiedzy ciecza i fluidyzowanym zlozem za¬ wieraja komore spalania przystosowana do pomie¬ szczenia fluidyzowanego zloza z czasteczkowego niepalnego materialu oraz przewody doprowadzaja¬ ce fluidyzowane (spalane) powietrze i przewody dla doprowadzania w szczególnosci paliwa dla spalania w obszarze fluidyzowanego zloza. Ponadto, przewi¬ dziane sa kanaly wymiany ciepla wewnatrz zloza, albo dokola zloza umieszczone tak, by byly w kon¬ takcie z goracym materialem.Paliwo jest doprowadzane do zloza i jest spala¬ ne w nim w celu wytworzenia ciepla..Plyn prze¬ chodzi przez przewody jako czynnik przemieszcza¬ nia ciepla uzyskiwanego przez proces spalania.Gazy spalinowe sa uzywane dla podgrzewania wstepnego powietrza spalania, albo plynu. Alter¬ natywnie, proponowano uzycie gazów w wymien¬ ia niku ciepla do wytwarzania pary badz tez jej prze¬ grzewania.Znane urzadzenia tego typu, miedzy innymi z brytyjskiego opisu patentowego nr 768656; chac rakteryzuja sie stosunkowo niska wydajnoscia i sprawnoscia.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu 'po¬ zwalajacego na uzyskanie wydajnosci wiekszej niz bylo to mozliwe za p«moca znanego sposobu.Celem wynalazku jest równiez opracowanie urza¬ dzenia do podgrzewania cieczy o sprawnosci wiek¬ szej niz uzyskiwano iprzy pomocy znanego urza¬ dzenia.Cel zostal osiagniety przez opracowanie sposobu podgrzewania cieczy przez wymiane ciepla z flui¬ dyzowanym. zlozem obojetnych czasteczek i roz¬ drobnionego paliwa polegajacego na tym, ze pro¬ wadzi sie przeplyw podgrzewanej cieczy zawartej w przestrzeni otaczajacej do zloza z jednego miej¬ sca tej przestrzeni w inne przez to zloze fluidyzo¬ wane.Cel zostal równiez osiagniety przez skonstruowa¬ nie urzadzenia ido ipodgrzewania cieczy, w którym komora spalania otoczona jest plaszczem zbiorni¬ ka, przystosowanego do pomieszczenia podgrzewa¬ nej cieczy, oraz ze zawiera rurki do przemieszcza¬ nia cieczy z jednego miejsca zbiornika, poprzez dol¬ na czesc komory do innego miejsca zbiornika, przy czym rurki sa calkowicie zanurzone wewnatrz zlo¬ za rozdrobnionego materialu. 85 28085 280 Przedmiot wynalazku zostal zilustrowany w przy¬ kladzie wykonania, na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie w przekroju pionowym I—II z fig. 3, na którym dla przejrzystosci posz¬ czególne czesci zostaly przesuniete wzgledem siebie, fig. 2 — urzadzenie w przekroju pionowym II—II z fig. 3, fig. 3 — urzadzenie z poziomym przekro¬ jem III—III z fig. 1, fig. 4 — inny przyklad wyko¬ nania urzadzenia w pionowym przekroju IV—IV 2 fig. 6, fig. 5 — urzadzenia w czesciowym przekro- ~ ju fig. 4 patrzac w kierunku strzalki, fig. 6 — urza¬ dzenie w poziomym przekroju VI—VI z fig. 4, fig. 7 inny przyklad wykonania urzadzenia z wi-' dokiem na komore spalania a fig. 8 — przedsta¬ wione schematycznie urzadzenie w przekroju VIII— VIII ~l fisgryr -7T/*i f^iedstawlóiiy^nli^g. 1, 2 i 3 kociol wodny za¬ wiera zewnetrzna sciarjke 1, tworzaca plaszcz wod¬ ny iarnkniety^ kojuj^s^a«£^^^^^6r|iz ograniczony od wewnatrz przlz^3n1?^(fs|Ja^gMIsTAwa 4, oparta o scianke 5.Scianka 5 przyspawana jest na zewnetrznym ob- wodzie do scianki zewnetrznej 1, a wewnetrznym do scianki 6 komory 4.Scianka 6, w swej dolnej, cylindrycznej czesci, laczy sie wspólosiowo z cylindryczna przestrzenia wylotowa 8 za posrednictwem czesci stozkowej 9.Od góry scianka 6 komory spalania zamknieta jest wypukla scianka 10. Dolna czesc komory spalania 4 ograniczona jest przez pozioma, perforowana ply¬ te 11, której zadaniem jest równomierny rozdzial gazu (powietrza). Otwory w tej plycie moga byc w razie potrzeby zaopatrzone w rodzaj zaworów zwrotnych (nie pokazanych na rysunkach), zapo- . biegajacych wpadaniu paliwa do tych otworów.Plyta 11 wsparta jest na wydrazonym, cylindrycz¬ nym elemencie 12, przechodzacym w dolnej swej czesci w kolnierz 13, przymocowany do podobnego kolnierza 14, stanowiacego dolna czesc scianki 6.Cylindryczna przestrzen powietrzna 15 ograniczona jest elementem 12 od góry, ponizej plyty 11. Po¬ wietrze dostarczane jest do przestrzeni 15 za po¬ srednictwem przewodu wlotowego 16.Paliwo stale, korzystnie mial weglowy, doprowa¬ dzone jest rura wlotowa 17, prowadzaca do komory 4 poprzez otwory wykonane w zewnetrznej obudo¬ wie przestrzeni powietrznej 15 i plycie 11 majacej wylot 18 w ksztalcie litery „T", umieszczony nieco powyzej górnej powierzchni plyty 11.Otwór wykonany w stozkowym elemencie 9, be¬ dacym czescia scianki komory spalania 4, prowa¬ dzacy do nachylonego przewodu 19 stanowi rodzaj „przelewu', dzieki któremu mozliwe jest utrzyma¬ nie wysokosci zloza fluidyzowanego na stalym po¬ ziomie.Rurki 20, przechodzace w poprzek dolnej czesci komory spalania 4 zamocowane sa w sciance tej komory w ten sposób, ze ich konce wystaja nieco ponad zewnetrzna powierzchnie scianki komory.Rurki 20, otwarte z obu konców, sa do siebie rów¬ nolegle i ulozone sa w cztery rzedy, jeden nad dru¬ gim. Osie rurek w kazdym rzedzie leza w plasz¬ czyznie nachylonej do poziomu pod katem okolo °, jakkolwiek kat ten moze byc w razie potrzeby zawarty w granicach od 5° do 20°. Odleglosc osi 19 40 45 50 59 00 65 rurek w kazdym rzedzie jest w przyblizeniu równa podwójnej srednicy rurki. Rzedy rurek sa przesu¬ niete w pionie wzgledem siebie, tak, ze tworza one szachownice.Gazy spalinowe wydostaja sie z komory spala¬ nia 4 przez rurki 21, stanowiace rodzaj plomienió- wek, otaczajacych od zewnatrz komore palenisko¬ wa i prowadzacych z górnej czesci komory 8 do dolnej scianki 5. Ostatecznie gazy wydostaja sie z kotla poprzez otwór 26.Woda doprowadzana jest do plaszcza wodnego utworzonego przez zewnetrzna obudowe 1 i scian¬ ke 6 komory spalania, przy czym lustro wody po¬ winno znajdowac sie ponad wierzcholkiem dna 10.W komorze 4 znajduje sie zloze obojetnych czaste¬ czek, na przyklad otrzymanych przez zmielenie cegly szamotowej, o-srednicy nie przekraczajacej 3,2 mm. Zloze to jest utrzymywane w stanie flui- dyzowanym przez powietrze, które jest dostarczane pod cisnieniem przez otwór wlotowy 16 do prze¬ strzeni powietrznej 15 i dalej za posrednictwem plyty rozdzielczej w góre do zloza. Wydatek zasila¬ jacego -powietrza jest tak dobrany, by zloze znaj¬ dowalo sie w stanie fluidyzowanym, przy czym kontrolowana ilosc wegla o srednicy czastek nie przekraczajacej 6,3 mm jest dostarczana pneuma¬ tycznie do komory 4 za -posrednictwem rury 17.Do zaplonu wegla zastosowano (nie pokazane na rysunkach trzy gazowe palniki rozruchowe (pilo¬ towe).Wydatek podawanego wegla jest tak dobrany, ze sam wegiel stanowi jedynie wagowo mala czesc zawartosci zloza. Z ogólnej ilosci popiolu, jaki po¬ wstaje przez spalanie wegla w opisywanym urza¬ dzeniu, okolo 95°/o (wagowo) ma postac drobnych czasteczek, które sa porywane przez uchodzace spa¬ liny. Pozostalosc ma forme wiekszych czastek, któ¬ re pozostaja w zlozu dopóki ich wymiar nie ulegnie redukcji na skutek scierania.Wysokosc zloza ponad rurki 20 jest utrzymywa¬ na na stalym poziomie przy pomocy pochylonego przewodu 19, za posrednictwem którego nadmiar materialu zloza przesypuje sie i jest okresowo usu¬ wany.Cieplo wywiazywane w komorze spalania 4 jest przekazywane wodzie krazacej w rurkach 20 na drodze konwekcji. W trakcie przeplywu przez te rurki, woda podlega wrzeniu i pecherzyki pary po¬ woduja wzrost efektywnej predkosci przeplywu wody. Gorace gazy spalinowe, które opuszczaja ko¬ more spalania poprzez spiralne rurki 21, takze przekazuja cieplo wodzie. Spaliny opuszczajace ko¬ more spalania maja zwykle temperature okolo 800°C. Po przejsciu przez rurki 21, które otoczone sa woda, temperatura spalin obniza sie do okolo 250°C. Temperatura wody wynosi w przyblizeniu 160°C.Wytwarzana para wydostaje sie z kotla za po¬ srednictwem krócca 22, natomiast woda uzupelnia¬ na jest poprzez króciec zasilajacy 23, wsparty na sciance 10. Króciec ten na swej powierzchni znaj¬ dujacej sie wewnatrz kotla jest perforowany, a ko¬ niec jego zaslepiony.Inny przyklad wykonania urzadzenia (fig. 4, 5 i 6), jest zasadniczo podobny do pierwszego. Rózni5 85 280 6 sie jedynie rozmieszczeniem plomieniówek i ksztal¬ tem komory spalania oraz zewnetrznej obudowy.Urzadzenie zawiera w tym przypadku obudowe 27 o cylindrycznej sciance 28, której górna i dolna scianka nie sa pokazane na rysunkach. Wewnatrz 5 obudowy 27 znajduje sie komora paleniskowa 29, której sciana oparta jest na okraglym denku 31, polaczonym z wewnatrzna czescia obudowy 27 i z dolnym koncem scianki 30 komory palenisko¬ wej 29. Powyzej komory paleniskowej 29 scianka 10 obudowy 27 laczy sie z okragla plyta 32.Sciana 30 komory paleniskowej 29 utworzona jest przez dwie powierzchnie cylindryczne, z któ¬ rych górna, o wiekszej srednicy, nakryta jest okragla plyta 35, dolna natomiast o mniejszej w srednicy, przykryta jest plyta 36, majaca otwór umieszczony ekscentrycznie. Dolna czesc cylindra 34 laczy sie z otworem w denku 31, górna nato¬ miast polaczona jest z otworem w plycie 36. Po¬ dobnie jak i w pierwszej wersji urzadzenia, tak 20 i w tej, w dolnej czesci komory 29 znajduje sie konwencjonalna plyta rozdzielcza. Oprócz tego znaj¬ duje sie tu takze króciec wlotowy dla wegla. Wy¬ posazenie to nie zostalo dla przejrzystosci pokaza¬ ne narysunkach. 25 Rurki 37 przechodza przez dolna czesc komory paleniskowej i zamontowane sa w podobny sposób jak rurki 20 w unzadzeniu przedstawionym na fig. 1^3.Gazy spalinowe opuszczaja komore 29 poprzez *o trzy grupy prostych, pionowych rurek (plomienió¬ wek 38, 40 i 41. Rurki 38 lacza pomiedzy soba okragla plyte 31 i pierscieniowy segment 39, to jest segment plyty 36, znajdujacy sie na zewnatrz otworu prowadzacego do dolnej czesci 34 komory » paleniskowej. Osie rurek 38 sa rozmieszczone w ksztalcie pólksiezyca, którego srodek jest wolny.Od dolu, rurki 38 lacza sie poprzez typowa dym¬ nice (skrzynke zwrotna) z druga grupa rurek 40 (fig. 6), które rozmieszczone sa w dwóch lukowa- 40 tych grupach wokól komory paleniskowej 29, przy czym kazda z grup zawiera po dwa rzedy rurek.Rurki 40 lacza otwory w plycie 31 z odpowiedni¬ mi otworami plyty 32. Od góry, rurki 40 lacza sie z trzecia grupa rurek 41 za posrednictwem dymni- 45 cy (skrzynki zwrotnej), nie pokazanej na rysun¬ kach, przy czym rurki 41 prowadza z otworów wykonanych w plycie 32 do otworów w plycie 31.Rurki 41 sa równiez ulozone w dwóch lukowato wygiete grupach, zawierajacych po dwa rzedy ru- 50 rek, przy czym rurki grup 40 i 41 sa tak rozmie¬ szczone, ze odstepy pomiedzy lukami pokrywaja sie z odpowiednimi odstepami grupy 38.W innym przykladzie wykonania urzadzenia (fig. 7 i 8), rurki 20 moga byc zastapione przez rurki W 60, wygiete w ksztalcie litery „U". Dwie takie rurki moga lezec w jednej plaszczyznie, usytuowanej pro¬ mieniowo w stosunku do osi komory paleniskowej.Woda lub inna ciecz naplywa do dolnego wlotu kazdej rurki, podobnie jak to ma miejsce w roz- 60 wiazaniu poprzednim.Pomimo, iz wynalazek jest opisany w odniesie¬ niu do podgrzewania wody, urzadzenie moze byc zastosowanie do podgrzewania lub odparowywania innychcieczy. fl Oprócz opasanego tu naturalnego obiegu (kon¬ wekcyjnego) cieczy przez komore spalania, sposób wedlug wynalazku ma takze zastosowanie do obie¬ gu wymuszonego, Zamiast paliwa stalego, mozna stosowac w opisywanym urzadzeniu takze i paliwa ciekle lub gazowe; w tym przypadku zloze fluidy- zowane powinno zawierac jedynie czasteczki obo¬ jetne. PL