SE517021C2 - Anordning för förbränning av granulärt fast bränsle - Google Patents

Description

20 25 30 35 517 021 P15os 2 pelletsens innehåll av bor och/eller andra flussbildande ämnen, dvs. ämnen som sänker askpartiklarnas normala smältpunkt. Bränslepellets för förbränning i villapannor är ett inhemskt fömyelsebart rniljövänligt biobränsle som ej tillför atmosfären något netto- tillskott av koldioxid och som tillverkas exempelvis av restprodukter från bygg- och sågverksindustrin, tex. såg- och kutterspån. Bränslepelletsen består nonnalt av ca 10 % vatten och ca 12 % rent kol, medan väsentligen resten av pelletsen utgöres av olika kolväteföreningar. Pelletsens innehåll varierar dock stort.

Sintringen förorsakar att de för lufigenomströmningen av bränslehärden nödvändiga öppningarna täpps till och att en anhopning av aska, oförbrända pellets och sinterslagg bildas. Ju mer sintring, ju mer luft måste sättas till, vilket ger sämre verkningsgrad för brännaren då förbränningsgaserna späds ut och då den tillförda extralufien även agerar kylande. Det inses att vid förbränningsanordningar utan en roterbar brännkammare ökar de ovan nämnda problemen ytterst påtagligt. Anhopningen av aska, pellets och slagg växer ganska snart till sig så att en större hög bildas därav, vilket kan förorsaka att läget av bränslehärden förflyttas till ett för funktionen ofördelalctigt läge, samtidig som risken för bakbrand dessutom ökar dramatiskt, dvs. att brandhärden lyfts upp mot och in i inmatningsröret för bränslet, vilket gör att sintringen är både tekniskt besvärlig och dessutom farlig.

I många värmepannor finns en behållare i form av en låda inne i pannan och i vilken låda askan hamnar då den främre delen av brännaren är inskjuten i själva värmepannan.

Askan i lådan töms antingen manuellt eller genom en utsugning av askan medelst en suganordning. Asklådan kan vara relativt stor, varför den kan tömmas relativt sällan utan att det uppstår några olägenheter. Pelletsförbrukningen vid förbränning av bränsle- pellets med ett energiinnehåll på ca 4,7-5,0 kWh/kg är ca 4 ton/år för en normal villapanna och med en normal askhalt på 0,5-1,0 vikts-% klarar man sig ca en månad utan aslctömning. Med villapanna menas här pannor som har brännare med elïekter på i storleksordningen ca 5 - 20 kW. De idag använda pelletsbrännama är normalt avsedda för högre effekter, ca 30 kW, varför de är onödigt stora för att användas i normala villapannor.

Det inses således att det klart dominerande problemet för pelletsbrännare är sinter- bildningen inne i sj älva brännaren. Vid en känd konstruktion med fast brämikammare är en uttagbar rost anordnad, vilken rost bildar en hylla med genomgående lufiöppningar och ovanpå vilken hylla pelletsen faller ned via en inmatningsledning. Den beskrivna sintringen täpper igen öppningarna i rosten, varför denna normalt måste tas ut för 10 15 20 25 30 35 517 0213 P1508 rengöring varje vecka, men ibland måste detta ske betydligt ofiare, vilket då orsakar stora bekymmer och irritation för brukaren. Därför är det ett önskemål att brännaren skall fimgera utan speciella åtgärder under en längre period, exempelvis skall rostret inte behöva tas ut och/eller rengöras mer än högst en gång i månaden.

Problemet med sintring skulle möjligen kunna minskas genom vissa tillsatser vid sj älva pelletstillverkningen, exempelvis genom inblandning av ett eller flera ämnen som verkar såsom katalysatorer eller är smältpunktshöjande, men då viljan från pellets- tillverkama att korrigera nämnda problem är lågt måste istället åtgärder åstadkommas i brännarens konstruktion för att eliminera eller åtminstone väsentligen minska problemen som följer av den nämnda sintringen av askan.

UPPFINNINGENS SYFTE OCH DESS SÄRDRAG Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en anordning för förbränning av fast, granulärt bränsle, vilken anordning eliminerar eller åtminstone väsentligen reducerar ovan nämnda problem vid anhopning av aska, oförbrända rester av bränsle och andra slaggprodukter såsom sinter.

Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas av att att askutmataren innefattar enrörlíg främre del, som är anordnad i det undre lufirummet och som innefattar en perforerad botten vilken utgör den ovan nämnda, inre bottnen, vilken främre del är anordnad att förflyttas medelst drivenheten mellan minst ett drifiläge, vid vilket nämnda främre del år anordnad att tillsluta den nedre änden av eldstaden, och ett asktömningsläge, vid vilket eldstaden är öppen nedåt.

Enligt ytterligare aspekter för en anordning enligt uppfinningen gäller att: - den ingår i en anläggning för uppvärmning av en byggnad, vilken uppvärmningsanläggning utöver nämnda värmepanna med tillhörande värmeförmedlingssystem innefattar ytterligare minst ett bränsleförråd och åtminstone en bränsletransportör för automatisk matning av bränslet från bränsleförrådet fram till doseringsenheten. - förbränningsanordningen utöver eller istället för bränsletransportören och bränsleförrådet har ett i doseringsenheten inbyggt bränsleförråd. - doseringsenheten innefattar en bränslematare för dosering av bränslet från doseringsenheten och vidare in i brännkammaren via ett inmatningsrör. 5 10 15 20 25 30 35 517 021 P1508 - inmatningsröret har formen av ett företrädesvis något lutande fallschakt utefter vilket bränslet faller fritt en viss bestämd längd för förhindrande av bakbrand. - i anslutning till inmatningsröret finns säkerhetsorgan anordnade som innefattas av en termovakt som slår larm om värmen sprider sig i röret och/eller ett eller flera spjäll för tillslutning av inmatningsröret. - bränslemataren innefattas av en inmatningsskruv, vilken är vridbart anordnad mellan och i anslutning till nämnda inmatningsrörs övre ände vid doseringsenheten och antingen ett inlopp till doseringsenheten eller det inbyggda bränsleförrådets botten. - fläkten innefattar en varvtalsstyrd motor och är monterad vid brännkammarens bakre del för inblåsning och cirkulation av lufi via nämnda lufiinlopp och framåt och vidare ut genom utloppet vid brännkammarens fi-änire del. - en, flera eller företrädesvis alla av begränsningsväggama har perforeringar i form av mindre hål och/eller större öppningar för genomströmning av lufi. - tänddonet är anordnat i det bakre lufirummet vid den bakre begränsningsväggen. - tänddonet är anordnat i det undre lufirummet och i samverkan med askutmataren. - tänddonet är anordnat inuti askutmataren, varvid tänddonet följer med askutmataren vid dennas fram och återgående rörelser. - den bakre begränsningsväggen har lufiöppningar in till tänddonet för genomströmning av luft från fläkten, genom tänddonet och vidare in i eldstaden. - tänddonet innefattar en tändspiral för elektrisk upphettning av tänddonet. - tändspiralen är utformad såsom en induktionsvärmare. - tânddonet har ett hölje med lufiinlopp för inblåsning av luft från fläkten. - askutmataren innefattar en främre del och en eller flera lângsträckta stänger som är fästade vid och mellan den främre delen och drivenheten for askutmatningen. 10 15 20 25 30 35 517 021 P1508 - den fiämre delen och den främre änden av varje stång är anordnade i det undre luftrummet, medan drivenheten och den bakre änden av varje stång är anordnad i en egen inneslutning. - inneslutningen är anordnad utanför den värmeisolerade brännkammaren vid den bakre ytterväggen och med varje stång löpande genom ett hål i nämnda bakre yttervägg. - den frärnre delen har formen av en upp och nedvänd, bakåt öppen låda med tre sidor och en uppåt anordnad, perforerad botten, vilken botten samtidigt utgör den ovan nämnda, rörliga inre bottnen, där en sida bildar en fiämre kant från vilken bottnen och de två övriga sidorna sträcker sig i riktning bakåt mot drivenheten och där sidoma är anordnade på avstånd från brännkammarens längsgående ytterväggar för bildande av en fortsättning nedåt av ovan nämnda lufikanaler. - drivenheten innefattar ett fixt främre stopp, två längs varje stång rörligt anordnade främre och bakre glidhylsor och en fjäder, vilken är anordnad mellan glidhylsoma, en excenter, samt ett fixt bakre stopp vid stångens bakre ände. - excentern innefattar en vridstång och två länkarmar, varav vilka den ena är längre än den andra, och att de två länkarmarna är vridbart förenade med varandra vid en gemensam ände, att den kortare länkarmens andra ände är infäst vid vridstången medan den långa länkarmens andra ände är vridbart förankrad vid den bakre glidhylsan. - drivenheten har en motor för drivning av excentern via vridstången och därmed den främre delens fram och återgående rörelser.

FÖRDELAR MED UPPFINNINGEN; Lösningen att konstruera en askutmatare som avlägsnar askan, sinteravlagringama och övriga eventuella oförbrända rester av bränslet ut ur förbränningsanordningen och över till den konventionella värmepannans behållare för aska utgör en mycket enkel konstruktion med få delar. Brännaren är främst avsedd att ersätta en olj ebrännare i en konventionell oljepanna, dvs. grundtanken är att en pelletsbrännare monteras i en konventionell värmepanna istället för den nu vanligt förekommande oljebrännaren.

Detta ger en brännare som är liten, lättskött och mycket effektiv, som utöver askut- mätaren väsentligen endast innehåller fläkt, tänddon och doseringsenhet, varför 10 15 20 25 30 35 517 0216 Pl508 brännaren är både billig att tillverka och dessutom mycket tillförlitlig. Även risken for bakbrand är i det närmaste helt eliminerad.

FIGUILFÖRTECKNING Uppfinningen kommer i det följ ande att beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade figurema där: F ig. 1 är en schematisk vy av delar av en vid en konventionell uppvärmningsanläggning till en villa installerad forbränningsanordning för fast bränsle, vilken uppvärmningsanläggning även uppvisar bränsleförråd, transportör, panna och skorsten. är ett schematiskt tvärsnitt genom delar av en förbränningsanordning enligt föreliggande uppfinning for användning vid en uppvärmningsanläggning enligt Fig. 2 figur 1. är ett schematiskt tvärsnitt genom av delar av förbränningsanordningen enligt figur 2 där den erforderliga luftcirkulationen visas närmare.

F ig. 4 a - f visar schematiskt tillvägagångssättet för en ask och slagguttömning hos förbränningsanordningen enligt figur 3, Fig. 3 DETALJERAD UTFÖRANDEBESKRIVNING Med hänvisning till Fig. 1 visas en schematisk vy av delar av en vid en konventionell anläggning 1 for uppvärmning av en byggnad 2, exempelvis en villa, installerad anordning 3 för förbränning av fast bränsle i form av granulärt material, exempelvis sammanpressade trämjölspellets eller briketter, flis och liknande med en lämplig diameter på ca ø 6 - ø 12 mm, vilken uppvärmningsanläggning 1 även uppvisar ett i förhållande till förbränningsanordningen 3 friliggande bränsleförråd 4, åtminstone en bränsletransportör 5, en konventionell värmepanna 6 med känt värmeförmedlingssystem (ej visat), exempelvis ett med radiatorer försett vattenburet cirkulationssystem som innefattar i värmeparman 6 vattenkylda ytor, och en skorsten 7 för bildade rökgaser.

Bränsletransportören 5 innefattar en motor 8 med växellåda fór drivning av en i ett styvt matarrör 9 vridbart anordnad transportskruv 10 för automatisk matning av bränsle från bränsleförrådet 4 via ett nedfallsrör 11, lämpligen i form av en flexibel slang, fram till en mindre doseringsenhet 12 i forbränningsanordningen 3. Bränsletransportören 5 kan även vara utformad med flera transpoitskruvar 10 av efter drifttekriiska och utrymmes- beroende skäl valfri längd. Matning med transportskruv 10 är enligt expertis det bästa altemativet ur drifi och säkerhetssynpunkt men även andra typer av kända bränsle- transportörer kan givetvis användas vid förbränningsanordningen 3 enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 517 021 7 P1508 Vid den i ñg. 2 visade utforingsformen av Förbränningsanordningen 3 kan denna även, eller istället for den beskrivna bränsletransportören 5 med extemt brånsleforråd 4, ha ett i sj älva doseringsenheten 12 inbyggt mindre bränsleforråd 13, som kan påfyllas manuellt, då normalt 1-2 ggr per vecka.

Doseringsenheten 12 innefattar en ytterligare bränslematare 14 med drivmotor 15 för automatisk dosering av bränslet fiån doseringsenheten 12 och vidare in i en nedanför denna anordnad väsentligen horisontell brännkammare 16 via ett inmatningsrör 17.

Inmatningsröret 17, som mynnar i brânnkammarens 16 toppdel, har formen av ett företrädesvis något lutande fallschakt utefter vilket bränslet, efter frammatning av rätt bränsledos av bränslemataren 14, faller fritt en viss bestämd längd for förhindrande av bakbrand. Ytterligare säkerhetsorgan finns anordnade i anslutning till inmatningsröret 17. Dessa innefattar exempelvis en terrnovakt 18 som slår larm om värmen sprider sig uppåt i röret 17 och ett eller flera spjäll 19 for tillslutning av inmatningsröret 17. Vid den i figur 2 visade utforingsformen innefattas den ytterligare bränslemataren 14 av en inmatningsskruv 20, vilken är väsentligen horisontellt och vridbart anordnad mellan och i anslutning till nämnda inmatningsrörs 17 övre ände 21 vid doseringsenheten 12 och antingen nedfallsrörets 11 inlopp 22 till doseringsenheten 12 eller det inbyggda mindre bränsleforrådets 13 botten 23, om ett sådant finns anordnat.

Förbränningsanordningen 3 innefattar utöver nämnda doseringsenhet 12 och bränn- kammare 16 ett lufiinlopp 24 med en fläkt 25 for tillförsel av lufi till brämikammaren 16 for förbränningen av bränslet och borttransport av de därvid bildade Förbrännings- gasema och flygaskan via ett utlopp 26 från brännkammaren 16 vidare in i ett pann- utrymme 27 i värmepannan 6 for överföring av förbränningsvärmen till värmepannans 6 värmeformedlingssystem (ej visat), ett automatiskt tänddon 28 för antändning av bränslet, en rörligt anordnad askutmatare 29 med drivenhet 30 for utaskning av slaggprodukter, aska och oforbränt bränsle 31 ut ur brännkammaren 16 och vidare in i värmepannan 6 samt en styr och kontrollenhet 32 for väsentligen helautomatisk drift av forbränningsanordningen 3 och i och vid denna vissa eller alla ingående eller samverkande delar.

Styr och kontrollenheten 32 utgör en känd mikroprocessorbaserad anordning med för funktionen erforderliga sensorer, exempelvis termovakten 18, och beskrives inte närmare här, dock skall nämnas att medelst nämnda enhet 32 erhålles via pannans 6 drifiterrnostat ett helautomatiskt system från leveransen av bränsle från förrådet 4 till 10 15 20 25 30 35 517 021 P1508 utaskningen av slaggprodukterna 31 till värmepannans 6 askbehållare 61, inklusive möjlighet till flera förprogrammerade efïektsteg, exempelvis 9, 12, 18, 23 kW.

Fläkten 25, som är monterad vid brännkammarens 16 bakre del 33 för inblåsning och cirkulation av lufi via nämnda lufiinlopp 24 och framåt och vidare ut genom utloppet 26 vid brännkammarens 16 främre, övre del 34, har en tystgående, varvtalsstyrd motor 35 med en inbyggd tennokontald som bryter vid överbelastning. Brännkammaren 16 innefattar dels ytterväggar 36, som företrädesvis ger en väsentligen utvändigt lådformad brännkammare 16, dels inre begränsningsväggar 37 och en rörlig inre botten 45, vilka senare är anordnade på ett bestämt avstånd från ytterväggarna 36 för indelning (se fig. 2 och 3) av den således dubbelväggiga brännkammaren 16 i ett främre, ett bakre och ett undre lufirum 38, 39, 40 samt två luftkanaler 41, 42 utefter längssidorna av bränn- kammaren 16. Vid en föredragen utföringsform utgöres brännkammaren 16 utvändigt av ett fyrkantrör med kvadratiskt tvärsnitt med bredden ca 160 mm. En, flera eller företrädesvis alla av begränsningsväggarna 37 har perforeringar i form av mindre hål och/eller större öppningar 43 for genomströmning av luft (se fig. 3.). Begränsnings- väggarna 37, av vilka flera eller endast en är anordnad utgående och med lutning nedåt och inåt från insidan av brännkammarens 16 tak 48 eller från en, flera eller alla ytterväggarnas 36 insidor, innesluter en inre, lämpligen nedåt trattforrnad del 44 av brännkammaren 16, vilken inre del tillsammans med en botten 45 utgör eldstad for förbränningen av bränslet. Eldstadens 44 botten 45 utgör rost, dvs. den vanligen gallerformade botten 45 på vilken en bränslehärd 46 vilar under förbränning och intermittent eller kontinuerlig lufigenomströmning. Inmatningsrörets 17 mynning 47 är lämpligen anordnad i taket 48 in till eldstaden 44 och i nära anslutning till en eller flera av de inre begränsningsväggamas 37 insidor, vilken eller vilka innerväggars 37 lutning är avsedd att ge en inriktning mot bränslehärden 46 av det uppifrån doseringsenheten 12 nedfallande bränslet på ett kontrollerat sätt. Eldstadens 44 övre, bredare trattände, vid brämikammarens 16 främre, övre del 34, är öppen in till pannutrymmet 27 och utgör således ovan nämnda utlopp 26 för förbränningsgasema.

Tänddonet 28 för den automatiska tändningen av en på rostret 45 från doseringsenheten 12 bestämd mängd av nedfallet bränsle (se figur 4e), nedan kallad tändsats 49, är lämpligen anordnat i det bakre lufirummet 39 vid den bakre begränsningsväggen 37a.

Tändsatsen 49 utgör efter tändningen ovan nämnda bränslehärd 46. Den bakre begränsningsväggen 37 a har lufiöppningar 57 in till tänddonet 28 för genomströmning av luft från fläkten 25, genom tänddonet 28 och vidare in i eldstaden 44. Luflöpp- ningarna 57 är företrädesvis ovala för erhållande av optimal lufiström. Tänddonet 28, 10 15 20 25 30 35 517 021 Pisos 9 vid den i figurerna visade utforingsformen, innefattar en tändspiral 50 av något känt slag, exempelvis innefattande en s.k. kantalträd for elektrisk upphettning av tänddonet 28 till en temperatur på ca 800°C, varvid kantaltråden håller en temperatur på runt 1l00°C. Tändspiralen 50 kan även vara utformad såsom en induktionsvärmare (ej visat).

Askutmataren 29 innefattar en främre del 51, nedan även kallad raka, och en eller flera långsträckta stänger 52 som är fästade vid och mellan den främre delen 51 och drivenheten 30 för askutmatningen. Rakan 51 och den främre änden av varje stång 52 är anordnade i det undre lufirummet 40, medan drivenheten 30 och den bakre änden av varje stång 52 är anordnad i en egen inneslutning 53, lämpligen anordnad utanför den värmeisolerade brännkammaren 16 vid den bakre ytterväggen 36a och med varje stång 52 löpande genom ett hål 60 i densamma 36a. Den fiämre delen 51 har formen av en upp och nedvänd, bakåt öppen låda med tre sidor 54, 55, 56 och en uppåt anordnad, perforerad botten, vilken botten samtidigt utgör det ovan nämnda rostret 45. En sida 54 bildar en främre, väsentligen vertikal kant fiån vilken bottnen 45 och de två övriga sidorna 55, 56 sträcker sig i riktning bakåt mot drivenheten 30. De längsgående sidoma 55, 56 är anordnade på väsentligen samma avstånd från brännkammarens 16 längsgående ytterväggar 36 som de längsgående inre begränsningsväggama 37 for bildande av en fortsättning nedåt av ovan nämnda luftkanaler 41, 42. Askutmataren 29 innefattar två ändlägen, ett fiämre läge, driftläget 58, vid vilket rakan 51 tillsluter den nedre änden av eldstaden 44, se fig. 4a, och ett bakre läge, asktömningsläget 59, vid vilket eldstaden 44 är väsentligen helt öppen nedåt, se fig. 4c, mellan vilka ändlägen 58, 59 rakan 51 är anordnad att förflyttas medelst drivenheten 30 via stängema 52.

Tänddonet 28 kan även vara anordnat inuti askutmataren 29, varvid tänddonet 28 följer med askutmataren 29 vid dennas fram och återgående rörelser under eldstaden 44.

Tänddonet 28 har ett hölje 71 med lufiinlopp 72 för inblåsning av lufl från fläkten 25.

Drivenheten 30, se figurerna 3 och 4, innefattar ett fixt främre stopp 62 vid varje stånghål 60, lämpligen bestående av skiljeväggen 36a mellan brännkammaren 16 och inneslutningen 53, två längs varje stång 52 rörligt anordnade främre och bakre glid- hylsor 63, 64 och en fjäder 65, vilken vid den i figurerna 3 och 4 visade utföringsformen är anordnad runt varje stång 52 mellan glidhylsoma 63, 64, en excenter 66, vilken innefattar vridstång 67 och två länkarmar 68, 69, samt ett fixt bakre stopp 70 vid stångens 52 bakre ände. De två länkarmarna 68, 69, varav vilka den ena 68 är väsentligen dubbelt så lång som den andra 69, är vridbart förenade med varandra vid en av deras ändar. Den kortare länkarmens 69 andra ände är infäst vid vridstången 67 10 15 20 25 30 35 517 0211 Pl508 Û medan den långa länkarmens 68 andra ände är vridbart förankrad vid den bakre glid- hylsan 64. Drivenheten 30 har dessutom en ej visad motor för drivning av excentem 66 via vridstången 67 och därmed rakans 51 fram och återgående rörelser.

FUNKTIONSBESKRIVNING Funktionen och användningen av förbränningsanordningen 3 enligt uppfinningen är enligt följande.

Med hjälp av den för värmepannan 6 aktuella elektroniken och styrd av styr och kontrollenheten 32 startar och stannar förbränningsanordningen 3 automatiskt efier den inställning som uppvärnmingsanläggningens 1 drifttennostat har. Före start av förbränningsanordningen 3 har askutmataren 29 förts fram till sitt främre driftläge 58, se ñgur 4a, så att eldstadens 44 botten 45 tillslutes och bränslemataren 14 har fört fram bränsle till doseringsenheten 12, se figur 1. Vid uppstart matas sedan automatiskt en bestämd mindre mängd bränsle fram av doseringsenhetens 12 transportskruv 10, se figur 2, driven av motom 15, vilken mängd faller ned utefier imnatningsröret 17 så att en for tändning av brandhärden 46 erforderlig tändsats 49 bildas på eldstadens 44 botten 45 framför lufiöppningarna 57 i den bakre begränsningsväggen 37a till tänddonet 28, se figur 4e.

Tänddonet 28, se figur 2 och 3, initieras varvid tändspiralen 50 upphettas kraftigt till ca 750-800°C, vilket tar ca 2 min. När rätt temperatur på tändspiralen 50 uppnåtts sättes motom 35 till fläkten 25 igång så att lufl blåses in genom luftinloppet 24 till det bakre luftrummet 39 och vidare in genom luftinloppet 72 i tänddonets 28 hölje 71, fram till och förbi tändspiralen 50. Således blåses ingen lufi under upphettningen av tändspiralen 50, då detta endast skulle kyla den. Alternativt kan bränslet även matas fram under tiden tändspiralen 50 upphettas upp till den avsedda temperaturen och tills en tändsats 49 med lämplig förbränningstid erhållits på eldstadens 44 botten 45.

Efter ca 2 min sätts fläkten 25 igång så att korta, intermittenta luftstötar av mycket het luft tvingas ut och/eller upp genom tändsatsen 49 via öppningama 57 och hålen 43, beroende på om tänddonet 28 är monterat i det bakre (som visas i figurerna 2-4) eller det undre lufirummet 39, 40 (ej visat). När bränslet av den höga lufttemperaturen når sin antändningstemperatur, vilket tar ca 1 minut, bringas tändsatsen 49 att ta eld. Närmare bestämt sker en primär förbränning av bränslet ovanpå rostret 45, varvid bränslet avger de förbränningsgaser som sedan antänds. Redan efter ca 3 min tänder det normalt, men tändspiralen 50 körs ändå upp till fiill tid (5 min) för säkerhets skull. 10 15 20 25 30 35 517 021 11 P1508 När det har gått ca 3,5 minuter fi'ån start ställs fläkten 25 om så att varje enskild lufistöt blir längre med kortare uppehåll emellan varje luftstöt. Efter antändningen av förbrânningsgaserna bringas dessa därför till en sekundär förbränning i form av en eldsflamma ut genom utloppet 26 av den av fläkten 25, luflrummen 38, 39, 40 och lufikanalerna 41, 42 riktade lufiströmrnen. Fortsatt drift sker sedan genom att styr och kontrollenheten 32 och värmepannans 6 drifitermostat bringar doseringsenheten 12 att med rätt intervall dosera in erforderliga bränslemängder för uppnående av inställd temperatur. Vid exempelvis fullt effektuttag matas således bestämda bränsledoser in i eldstaden 44 med så bestämda intervall att bränslehärden 46 brinner kontinuerligt. Vid lägre eifektbehov behöver inte brännaren 16 vara i drift kontinuerligt, varfor bränsle- härden tillåts slockna. Den automatiska tändningen av en tändsats 49 sker således vid start av uppvärmningsanläggningen 1, vid vissa bestämda tillfällen under driften av denna och efter oplanerade strömavbrott, vilket styrs av styr och kontrollenheten 32.

Efter den sekundära förbränningen av förbränningsgasema är önskemålet att väsentligen allt bränsle har omvandlats till rökgaser med endast litet flygaska som rest, vilken ask- rest följer med rökgasema ut i pannutrymmet 27 och till den där anordnade askbe- hållaren 61. Detta är dock inte alltid fallet, vilket förklarats ovan. Under tändningen blir tändspiralen 50 ca 800°C och kanthaltråden får då en temperatur på runt 1l0O°C.

Kanthaltråden tål inte mer än 1200°C, då magnesiumoxiden i tråden smälter om den kommer upp i över 1200C. Den slocknade bränslehärden 46 med oförbränt bränsle och den under den sista drifiperioden före stoppet bildade askan och sintem 31 bildar en hög ovanpå eldstadens 44 bottengaller 45, dvs. rakan 51, vilken hög 31 växer till sig allt- eftersom värmepannan 6 används. Varje ny tändsats 49, som doseras ned, hamnar i en mindre hög något längre bak på bottnen 45 ovanpå sintringen 31. Den nya tändsatsen 49 utökar därmed hela tiden högen 31 och täpper dessutom till hålen 43 och öppningarna 57 ytterligare, varfor den heta lufiströmmen får allt svårare att tränga fram och starta tändningen av varje ny tändsats 49. Bränslet är således fritt från direktkontakt med tändspiralen 50.

Innan återstart, och efter det att tändspiralen 50 kallnat, bringar drivenheten 30 rakan 51, som bildar både botten 45 för bränslet och askutmatare 29 av slaggproduktema 31, till en rörelse fram och tillbaka, under vilken rörelse man samtidigt blåser luft så att hålen 43 och öppningarna 57 inte täpps till. Inne i värmeparman 6 råder undertryck, varför luften måste tvingas in medelst fläkten 25 till den främre delen 51 av askutmataren 29 och sedan vidare in i eldstaden 44 via rosterhålen 43 och upp genom bränslehärden 46. 10 15 20 25 30 35 517 021 Pisos 12 De dubbla väggama 36, 37 hos brännkammaren 16 bildar dessutom lufikanaler 41, 42 runtomkring den lådformade rosterrakan 51, genom vilka kanaler 41, 42 fläkten 25 matar luft utmed sidoma 55, 56 av rosterlådan 51 till det främre luftrummet 38 och vidare in från det främre luftrummets 38 hål 43, men även genom hålen 43 i längs- sidorna 37 av eldstaden 44. I driftläget 58 är rostret 45 helt tät utmed innerväggama 37 in till eldstaden 44, då rosterlådan 51 är något bredare än innerväggarna 37 för att inte bränsle skall falla utanför och vid sidan av rosterlådan/rakan 51. Rakan 51 förs först bakåt så att askan, slagget och sintem 31 skrapas avmot den bakre innerväggskanten 37a, som fimgerar som ett mothåll, och ned framför rakan 51 medan denna fors bakåt till sitt bakersta ändläge, asktönmingsläget 59. Vid asktömningsläget 59 är väsentligen hela rakan 51' indragen innanför den bakre begränsningsväggen 37a, varefter rakan 51 av drivenheten 30 bringas att vända och gå tillbaka i riktning framåt, och då åtminstone fram till sitt drifiläge 58 eller ännu något längre, företrädesvis minst till i nivå med den främre ytterväggen 36 av brännkammaren 16, under det att askan, slaggprodukterna och den oförbrända bränslet 31 skjuts framför rakan 51 och vidare ned i värmepannans 6 askbehållare 61. Rakan 51 återgår därefter till utgångsläget, dvs. driftläget 58.

Slaggutmatningen sker vid uppehåll i driften, normalt ca var 30:e min, efter det att temperaturen först sänkts i brämikammaren 16. Vid en uppnådd temperatur av 200°C sker först en 30 sek flälctblåsning så att flygaskan blåser ut. Slaggen 31 har då stelnat och blir kvar. Termostaten slår till och fiån kanske 6 gånger på sommaren och upptill 24 gånger på vintem. 30 min drift, 30 min kylning, 24 timmar per dygn.

För den i figurerna 3 och 4a - f speciellt visade utföringsformen är drivenhetens 30 närmare ftnktion enligt följande: Under drift av förbränningsanordriingen 3 är de två länkarmarna 68, 69 hos driv- enhetens 30 excenter 66 riktade framåt, mot brännkammaren 16. Vid start av en asktömning aktiverar styr och kontrollenheten 32 motom hos drivenheten 30, som roterar vridstången 67 (enligt fig. 4a) så att excentem 66 via länkarmarna 68, 69 skjuter rosterlådan 51 bakåt från sitt främre driftläge 58. Vid asktömningsläget 59 är de två länkarmarna 68, 69 riktade helt bakåt. Eldstaden 44 är helt öppen och de slaggprodukter 31 som var kvar efter renblåsningen innan tillbakaförandet av rakan 51 inleddes ligger nu framför rakan 54. Vridstången 67 fortsätter att rotera så att den drar med sig stången 52 i riktning framåt, till dess att ursprungsläget, dvs. diifrläget 58, återigen intas. Genom att, vid en altemativ och ej visad utföringsforrn, använda en eller flera något längre stänger till drivenheten kan askutmataren bringas att nå ända fram i nivå med 10 15 20 517 021 Pl508 brännkammarens främre yttervägg, innan drifiläget för rakan intas, vid vilket läge länkarmarna i detta speciella fall har en inbördes vinkel större än noll och rnindre än l80°.

Om den framåtgående rörelsen hos rakan 51 hindras av att en alltför stor ansamling av slaggprodukter och oförbränt bränsle 31 fallit ned framför rakan 51 under den bakåtgående rörelsen, tillåter fjädern 65 att excentem gör ett helt varv, varefter styr och kontrollenheten 32, eller en ej visad brytare, att asktömningsrörelsen återupprepas till dess att ett fullt slag erhållits för rakan 51, dvs. att rakan 51 förs fram och åter mellan sina maximala ändlägen 58,59 bestämda av längden på ingående stänger 52.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen är icke begränsad till den visade utföringsforrnen utan den kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram. Det inses exempelvis att med en konventionell värmepanna 6 menas här exempelvis en s.k. oljepanna för villor 2 där den ordinarie oljebrännaren är ersatt av en brännare 16 för fast bränsle, företrädesvis pellets, och där vårmefórmedlingssystemet, exempelvis det befintliga vattenburna systemet, utnyttjas precis som vid reguljär oljeeldning. Pelletsbrännaren 16 är härvid installerad med anslutning till pannans 6 normala drifttermostat. Självfallet görs ingen begränsning av iörbränningsanordningens 3 användning till endast redan befintliga pannor 6, utan förbränningsanordningen 3 kan även utnyttjas vid alla nyinstallationer av tillämpliga uppvärmningsanläggningar 1.

Claims (23)

517 021 14 P1508 PATENTKRAV

1. Anordning för förbränning (3) av granulärt, fast bränsle, exempelvis trämjölspellets, 10 15 20 25 30 35 flis och liknande, innefattande en brännkammare (16) som omfattar dels ytterväggar (36), dels inre begränsningsväggar (3 7) och en inre botten (45), vilka inre begränsningsväggar (3 7) och inre botten (45) är anordnade på ett bestämt avstånd från ytterväggarna (3 6) för indelning av den således dubbelväggiga brännkammaren (16) i ett frärnre, ett bakre och ett undre luftrum (38, 39, 40) samt två luftkanaler (41, 42) anordnade utefter längssidoma av brännkammaren (16), vilka begränsningsväggar (37) och inre botten (45) innesluter en inre del (44) av brännkammaren (16) för bildande av en eldstad (44) för förbränningen av bränslet, luitinlopp (24) med fläkt (25) för tillförsel av luft till brännkammaren (16) via luftrummen (3 8, 39, 40) och lufikanalerna (41, 42) för åstadkommande av en förutbestämd lufigenomströmning genom brännkammaren 16), en doseringsenhet (12) för inmatning av bränslet till brännkammaren (16), ett tänddon (28) för antändning av bränslet, en styr och kontrollenhet (32) för drift av i förbränningsanordningen (3) och vid denna ingående eller samverkande delar, utlopp (26) för varma förbränningsgaser från förbränningen av bränslet fiån brännkammaren (16) till ett pannutrymme (27) i en värmepanna (6) för överföring av värmen till värmepannans (6) värmeförmedlingssystem, exempelvis via vattenkylda ytor i värmepannan (6), en rörligt anordnad askutmatare (29) med drivenhet (30), styrd av styr och kontrollenheten (32), för automatisk utmatning av aska, oförbränt bränsle och slaggprodukter (31) bildade vid förbränningen av bränslet ut ur brännkammaren (16), k ä n n e t e c k n a d a v att askutmataren (29) innefattar en rörlig främre del (51), som är anordnad i det undre lufirummet (40) och som innefattar en perforerad botten vilken utgör den ovan nämnda, inre bottnen (45), vilken främre del (51) är anordnad att förflyttas medelst drivenheten (30) mellan minst ett driftläge (58), vid vilket nämnda fiämre del (51) är anordnad att tillsluta den nedre änden av eldstaden (44), och ett asktömningsläge (59), vid vilket eldstaden (44) är öppen nedåt.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den ingåri en anläggning (1) för uppvärmning av en byggnad (2), vilken uppvärmningsanläggning (1) utöver nämnda värmepanna (6) med tillhörande värmeförmedlingssystem innefattar ytterligare minst ett bränsleförråd (4) och åtminstone en bränsletransportör (5) för automatisk matning av bränslet från bränsleförrådet (4) fram till doseringsenheten (12). 10 15 20 25 30 35 P1508 517 021 1s

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att förbränningsanordningen (3) utöver eller istället för bränsletransportören (5) och bränsleförrådet (4) har ett i doseringsenheten (12) inbyggt bränsleförråd (13). 4.

4. Anordningenligtkrav1,2eller3, kännetecknad av att doseringsenheten ( 12) innefattar en bränslematare (14) för dosering av bränslet från doseringsenheten (12) och vidare in i brännkammaren (16) via ett inmatningsrör (11). .

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att inmatningsröret (17) har fonnen av ett företrädesvis något lutande fallschakt utefier vilket bränslet faller fritt en viss bestämd längd för förhindrande av bakbrand. .

6. Anordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d a v att i anslutning till inmatningsröret (17) finns säkerhetsorgan anordnade som innefattas av en termovakt (18) som slår larm om värmen sprider sig i röret (17) och/eller ett eller flera spjäll (19) för tillslutning av inmatningsröret ( 17). .

7. Anordning enligt krav 4 i kombination med krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att bränslemataren (14) innefattas av en inmatningsskruv (20), vilken är vridbart anordnad mellan och i anslutning till nämnda inmatningsrörs (17) övre ände (21) vid doseringsenheten (12) och antingen ett inlopp (22) till doseringsenheten (12) eller det inbyggda bränsleförrådets (13) botten (23). .

8. Anordning något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att fläkten (25) innefattar en varvtalsstyrd motor (3 5) och är monterad vid brännkammarens ( 16) bakre del (33) för inblåsning och cirkulation av luft via nämnda luftinlopp (24) och framåt och vidare ut genom utloppet (26) vid brännkammarens (16) främre del (34). .

9. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att en, flera eller företrädesvis alla av begränsningsväggarna (3 7) har perforeringar i form av mindre hål och/eller större öppningar (43) för genomströmning av luft.

10. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att tänddonet (28) är anordnat i det bakre luftrummet (3 9) vid den bakre begränsningsväggen (3 7a). 10 15 20 25 30 35 517 021 P1508 15

11. Anordning enligt krav 1-9, k ä n n e t e c k n a d a v att tänddonet (28) är anordnat i det undre lufirummet (3 9) och i samverkan med askutmataren (29).

12. Anordning enligt krav 1-9, k ä n n e t e c k n a d a v att tänddonet (28) är anordnat inuti askutmataren (29), varvid tänddonet (28) följ er med askutmataren (29) vid dennas fram och återgående rörelser.

13. Anordning enligtkrav 10, k ä n n e t e c k n a d a v att denbalure begränsningsväggen (3 7a) har luflöppningar (57) in till tänddonet (28) för genomströmning av luft från fläkten (25), genom tänddonet (28) och vidare in i eldstaden (44).

14. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att tänddonet (28) innefattar en tändspiral (50) för elektrisk upphettning av tänddonet (28).

15. Anordning enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att tändspiralen (50) är utformad såsom en induktionsvärmare.

16. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att tänddonet (28) har ett hölje (71) med lufiinlopp (72) för inblåsning av luft från fläkten (25).

17. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att askutmataren (29) innefattar en eller flera långsträckta stänger (52) som är fästade vid och mellan den främre delen (51) och drivenheten (30) för askutmatningen.

18. Anordning enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d a v att den främre delen (51) och den främre änden av varje stång (52) är anordnade i det undre lufirummet (40), medan drivenheten (3 0) och den bakre änden av varje stång (52) är anordnad i en egen inneslutning (S3).

19. Anordning enligt kraven 18, k ä n n e t e c k n a d a v att inneslutningen (53) är anordnad utanför den värmeisolerade brännkammaren (16) vid den bakre yttervåggen (3 6a) och med varje stång (52) löpande genom ett hål (60) i nämnda bakre yttervägg (3 6a). 517 021 Pl508

20. Anordning enligt något av kraven 17 - 19, k ä n n e t e c k n a d a v att den främre delen (51) har formen av en upp och nedvänd, bakåt öppen låda med tre sidor (54, 55, 56) och en uppåt anordnad, perforerad botten, vilken botten samtidigt utgör den ovan nämnda, rörliga inre bottnen (45), där en sida (54) bildar en främre kant 5 från vilken bottnen (45) och de två övriga sidorna (55, 56) sträcker sig i riktning bakåt mot drivenheten (30) och där sidoma (55, 56) är anordnade på avstånd från brännkammarens (16) längsgående ytterväggar (3 6) for bildande av en fortsättning nedåt av ovan nämnda lufikanaler (41, 42). 10

21. Anordning enligt något av kraven 17 - 20, k ä n n e t e c k n a d a v att drivenheten (3 0) innefattar ett fixt fiämre stopp (62), två längs varje stång (52) rörligt anordnade främre och bakre glidhylsor (63, 64) och en fiäder (65), vilken är anordnad mellan glidhylsoma (63, 64), en excenter (66), samt ett fixt bakre stopp (70) vid stångens (52) bakre ände. 1 5

22. Anordning enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a d a v att excentem (66) innefattar en vridstång (67) och två länkarmar (68, 69), varav vilka den ena (68) är längre än den andra (69), och att de två länkarmarna (68, 69) är vridbart förenade med varandra vid en gemensam ände, att den kortare länkarmens (69) andra ände är 20 infast vid vridstången (67) medan den långa länkarmens (68) andra ände är vridbart förankrad vid den bakre glidhylsan (64).

23. Anordning enligt något av kraven 21- 22, k ä n n e t e c k n a d a v att drivenheten (3 0) har en motor for drivning av excentem (66) via vridstången (67) 25 och därmed den fifämre delens (51) fram och återgående rörelser.