SE520073C2 - Toppmatad brännare för fasta bränslen och förfarande för drift av en sådan brännare - Google Patents

Description

25 30 520 073 2 Brännkammarhuset 1 är omgivet av ett yttre och inre hölje 18 respektive 19. Via en i yttre höljet 18 upptagen öppning 20 sugs av en fläkt 21 förbränningsluft in mellan höljena 18 och 19 samt leds vidare mellan det inre höljet 19 och brännkammarhuset 1 fram till området för kanalerna 15 och 16. Luften leds även genom en kanal 22 till undersidan av rosten 3, genom vilken luften passerar som primärluft. Ett spolluftspjäll 23 med munstycke förbinder brännkammaren 2 med den brännkammarhuset omspolade förbränningsluften.

Centralt ovanför brännkammaren 2 mynnar ett bränslerör 24, vilket förses med bränsle, såsom flis eller träpellets, via ett rör 25 från exempelvis ett större förråd (ej visat). Av en lågvarvig kuggväxelmotor 26 vrids en ned i bränsleröret 24 sig sträckande, på lämpligt sätt formad omrörare av ståltråd 27. Ett momentavkännande organ 28, innefattande en drivmotor 26 för ornröraren, avkänner belastningen på ornröraren 27, som är avsedd att sakta rotera i röret 24, för att hindra att bränslet ej hänger upp sig och bildar bryggor i röret 24, vilket särskilt kan vara ett problem vid användning av flis. När bränslenivån i röret 24 stiger ökar vridmotståndet hos omröraren 27, varför den på kullager upphängda motom 26 strävar att vrida sig, mot verkan av en fjäder, mot ett anslag. Omvänt om bränslenivån i röret 24 sjunker minskar vridmotståndet i omröraren 27 och påverkas motorn 26 av fjädern, att vrida sig åt motsatt håll mot ett annat anslag. Dessa tendenser till rörelser hos motorn avkänns och påverkar exempelvis mikrobrytare på sådant sätt, att när momentet i ornröraren 27 ökar stannar motom 26 rnedan ett minskande moment medför att motom startar. Sådana momentavkännande anordningar kan utföras på många olika sätt och är inom tekniken väl kända, varför denna del ej ingår i själva uppfinningen och ej heller nännare kommer att beskrivas här.

Ett shuntrör 29 förbinder bränslematarröret 25 med fläktens 21 trycksida, vilket innebär, att övertryck föreligger uppströms bränslerörets 24 mynning i brännkammaren 2, vilket förhindrar att rök stiger upp i bränsleröret 24.

I Fig. 1 betecknar 30 ett tillslutbart tänd- och inspektionshål för brännkammaren 2 och 31 betecknar en askbehållare, till vilken askskruven 7 utmatar askan.

Brännarens enligt uppfinningen funktion är följande. Bränsle i form av träpellets eller flis eller liknande matas genom röret 25 och ned i det vertikala bränsleröret 24, där den ståltrådsformade, på lämpligt sätt böjda omröraren 27 sakta roterar, hindrande bränslet att fastna i röret.

Bränslet från röret 24 fyller brännkammaren 2 och kommer, vartefter bränslet förbrukas i brännkammaren, att sjunka ner genom röret 24 för att hålla en viss nivå i brännkammaren 2. Rösten 3 roterar med lämplig hastighet, driven av den intervallstyrda K:\Patent\l 0-\l 0334 l 500sc\030307text.doc 10 15 20 25 30 520 073 3 motorn 6, vilken även driver askskruven 7 via växeln 5. Motorns 6 hastighet anpassas till avsett effektuttag hos brännaren. På rosten är en ornrörare 11 anordnad, fördelande bränslet i brännkammaren 2. När rosten 3, vilken exempelvis är perforerad, vrider sig, ger glödbädden ett visst vridmotstånd och de på rosten befintliga kulorna 10, liggande i ett lagom tjockt skikt, kommer i oregelbunden rörelse, varigenom en sakta ”kokande” rörelse uppstår, vilken håller glödbädden lagom luftig men förhindrar genomblåsning. Askan faller genom kulbädden och eventuell glöd bränns ut. Kuloma 10 skyddar även mot värmestrålning nedåt och den av kuloma upptagna värmen avges till den underifrån uppströmmande primärluften.

Tilluften eller förbränningsluften sugs av fläkten 21 från öppningen 20 och mellan det yttre och inre höljet 18 respektive 19 för att sedan omspola brännkammarhuset l. Luften strömmar vidare genom kanalen 22 som primärluft in under rosten 3. Genom kanalerna 15 och 16 kan sekundärluften reglerbart släppas in i området för det reglerbara spjället 13 efter brännkammaren 2 men före brännarröret 14. Spolluftspjällets 23 munstycke blåser en luftström mot brännkammarväggen ovanför glödbädden, for att förhindra askbeläggning.

Genom att förbränningsluften sugs in mellan det yttre och inre höljet 18 respektive 19, kyls det yttre höljet samtidigt som förbränningsluften förvärms. Förbränningsluften förvärms ytterligare genom att därefter omspola brännkammarhuset 1.

Tändning av bränslet sker genom den tillslutbara öppningen 30, exempelvis med hjälp av en glödspiral.

Vid full effekt hos brännaren går fläkten 21 med max märkeffekt. Genom anordnandet av shuntröret 29 kan fläkttrycket i princip vara obegränsat utan att rök läcker ut.

Vid sänkning av effekten sänks först hastigheten hos fläkten, vilken därefter stannar och varvid brännaren vid lägre effekt, ca. 60%, går på självdrag. Det reglerbara spjället 13 börjar att stänga och stryper samtidigt successivt kanalen (kanalerna) 15 medan spjället 17 stryper kanalen (kanalema) 16 och sekundärlufttillträdet till brännarröret 14 avtar. Samtidigt ändras rostmotoms 6 intervall för långsammare rotation av rosten 3. Vid lägre effekt höjs även rosten 3 och vid lägsta effekt, mindre än 10%, stängs spolluftspjället 23. Vid lägsta effekt är sekundärlufttillförseln helt strypt och reglerspjället nästan helt stängt. Rosten är höjd så att glödbädden endast omfattar ett litet område under bränsleröret 24. Detta innebär att en del primärluft strömmar förbi rosten och gasförbränningen påbörjas inne i brännkammaren 2.

Spjället 13 är därvid stängt till sådan nivå, att endast ett mindre hål återstår, varför all gas måste passera in till pannan (ej visad), varigenom en liten koncentrerad het låga uppstår, som även förbränner eventuella obrända gaser som passerar. Emedan utrymmet i brännkammaren K:\Patent\10-\l0334l500se\030307text,d0c 10 15 20 25 30 520 073 4 2 nu är litet, kan temperaturen hållas hög i brännkammaren liksom vid inloppet hos brännarröret l4. Primärluften, som sugs in genom kanalen 22 är även mycket väl förvärmd.

För att hålla minimal effekt utan att lågan slocknar eller ökar, är en temperaturavkännare (ej visad) anordnad något ovanför brännarrörets 14 utlopp inne i pannan (ej visad). Vid denna låga effekt viker de heta gaserna av uppåt så fort de lämnat brännarröret 14, men vid högre effekt blåser gaserna ut under temperaturavkännaren, vilken om lågan blir för het stoppar rostmotorn helt, varigenom aska snart samlas i glödbädden och lågan avtar.

Emedan det reglerbara spjället 13, vilket är helt avgörande vid låg effekt, svarar för strypningen till pannan, föreligger ej någon risk för störande tjuvdrag varken i brännkammaren eller i bränsleröret 24.

I Fig. 3 visas en utföringsform av rosten 3, vilken i detta fall består av en mittsektion 32 samt en yttre rostring 33 och en inre rostring 34. Ringformade spalter föreligger mellan ringarna 33, 34 och mittsektionen 32. Den senare uppvisar hål eller perforeringar 35.

Mittsektionen 32 uppbäres av axeln 4, för sektionens rotation och ringarna 33 och 34 uppbärs av tre stycken radiellt symmetriskt i förhållande till varandra sig sträckande axlar 36, lagrat fastsatta i ett centralt axelstöd 37 (exempelvis hylsan 4, se Fig. 1), såsom visas i figur 3, för möjliggörande av rostens höjning och sänkning. I respektive axel 36 är spår 38 svarvade.

Respektive spår 38 är svarvat excentriskt i förhållande till axelns 36 centrumlinje och läinpligen så, att i varje axel är de två spåren svarvade motsatt excentriska. Ringama 33 och 34 vilar med stödkanter 39 i spåren, såsom framgår av figuren. Om axlarna 36 vrids eller inställs i förhållande till varandra med 1/3 varv flörvridning, uppstår en skevande rörelse upp och ner med motsatta rörelser mellan ytterringen 33 och innerringen 34. Glödbädden hålls härigenom i rörelse och askan kan lätt falla ner mellan ringarna. Respektive axel 36 drivs med lika hastigheter via ett vinkeldrev 40 och kommer den inre ringen 34 att vrida sig med större hastighet än den yttre ringen 33. Det skall förstås att fler än två ringar 33, 34 kan användas.

Hela regleringen av fläkten 21, det reglerbara spjället 16, spjället 17, rostens 3 vridning med hjälp av motorn 6 och höjning och sänkning med hjälp av länkarmsystemet 9, spolluftspjället 23 och ornröraren 27, för att nå eftersträvat förbränningsförlopp med olika effektuttag, sker med hjälp av kommandon från en styrdator. Denna varken visas eller beskrivs här, emedan dess programmering endast innebär en optimering av brännarens driftsförhållanden och innebär i sig ej någon uppfinning utan kan hänföras till numera allmänt tillämpad programmerings- och datorteknik.

K;\Patcnt\l0-\l03341500se\030307tcxt.doc

Claims (11)

10 15 20 25 30 520 073 5 Patentkrav

1. Toppmatad brännare för fasta bränslen, såsom flis, kol eller liknande, med reglerad effekt, vilken brännare innefattar en brännkammare (2), nedtill begränsad av en i horisontalplanet vridbar rost (3), ett brännkammaren anslutande brännarrör (14) för de oförbrända rökgasema samt medel för tillförsel av primärluft och sekundärluft, k ä n n e t e c k n a d av att rosten (3) är reglerbart rörlig i vertikal riktning, minskande resp. ökande brännkammarens (2) volym, att i utloppet (12) från brännkammaren till brärmarröret är ett strypbart sekundärlufttillopp (16) anordnat liksom ett ställbart spjäll ( 13) försett med ett reglerbart sekundärlufttillopp (15), och att en i sig känd reglerbar fläkt (21) är A anordnad för att reglerbart mata förbränningsluft till brännaren.

2. Brännare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att tilloppet hos det ställbara spjället ( 13) består av en eller flera kanaler (15) anordnade att automatiskt strypas när det ställbara spjället (13) stryper utloppet (12).

3. Brännare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att ovanpå rosten (3) är ett lager löst liggande kulor (10) företrädesvis av olika storlek och av keramiskt material anordnade.

4. Brännare enligt krav 1, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att ett spolluftspjäll (23) är anordnat mellan fläkten och brännkarnmaren (2) i förbränningsluftens flödesväg mellan fläkten och brännkammaren.

5. Brännare enligtkrav 4, k ä n n e t e c k n a d av att rosten (3), det ställbara spjället (13), sekundärlufttilloppet ( 16), spolluftspjället (23) och fläkten (21) är manövrerbara med hjälp av motororgan.

6. Brännare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att bränslet tillföres brännkammaren uppifrån via ett huvudsakligen vertikalt matarrör (24), mynnande ovanför rosten (3).

7. Brännare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att rosten (3) har formen av två eller flera koncentriska, på avstånd från varandra belägna ringar (33, 34), anordnade att rotera med vickande, inbördes fasförskjutna rörelser.

8. Förfarande för drift av en brärmare för torrbränsle, såsom flis, eller liknande i reglerad mängd, vilken brännare innefattar en brännkammare (2), nedtill begränsad av en vridbar rost (3), ett brännkammaren anslutande brärmarrör (14) för de oförbrända rökgasema samt en fläkt (21) för tillförsel av primärluft och sekundärluft samt luft till ett i brännkammaren mynnande spolluftspjäll (23), k ä n n e t e c k n a t av att för att sänka brännarens effekt sänks fläktens (21) hastighet, därefter stryps passagen från brännkammaren \\SPB\VOL3\users\YA\DOK\wordæiok\up\P3341Sse .doc 10 520 073 6 (2) till brännarröret (14) samtidigt som sekundärluftsflödet till brännkammarens (2) utlopp stryps och rostens (3) vridningshastighet minskas och spolluftspj ället (23) stängs.

9. Förfarande enligt krav 8, kännetecknat av att rosten förflyttas i riktning uppåt.

10. Förfarande enligt något av kraven 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a t av att fórbränningsluft under tryck efter fläkten (21) leds (29) till ett upptill på brännaren anordnat matarrör (24) för bränslet. av att

11. ll. Förfarande enligt något av kraven 8-10, k ä n n e t e c k n at primärluften och sekundärluften fórvärms genom att omspola brännkammaren (2) och - brännarröret (14) innanför ett brännaren omslutande hölje (18, 19). \\SPB\VOL3\users\YA\DOK\word-dok\up\P3 341 Ssc .doc