SE523366C2

SE523366C2 - Solid biofuel burner

Info

Publication number: SE523366C2
Application number: SE9701608A
Authority: SE
Inventors: Bengt Degerman
Original assignee: Fredrik Degerman
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2004-04-13
Also published as: SE9701608L; SE9701608D0

Abstract

The finely divided fuel is burnt in a solid fuel burner with a furnace with a grate (1) and a fuel supply magazine (2) with a dispenser outlet (15) for supplying the fuel to the grate. A gas combustion chamber (3) linked to the furnace is provided with controllable inlets (4,5) for supplying primary and secondary combustion air. The fuel is made to burn longer by guide rails positioned downstream from the grate in the burner with respect to the flow direction for the emitted exhaust gases. The rails make the exhaust gases flow in a spiral fashion around an imaginary length axis (20) passing through the combustion chamber, towards the relatively cool exhaust gas outlet (31) from the burner.

Description

25 30 35 523 366 2 Det har sedan länge förelegat önskemål om att på ett enkelt sätt kunna förlänga förbränningstiden i förbränningskammaren vid förbränningsancr sängar för bio-bränslen utan att göra avkall på de små dimensioner som eftersträvas vad gäller gasförbränningskammaren och syftet med den föreliggande uppfinningen är också att åstadkomma ett förfarande som förverkligar detta önskemål. Ett annat syfte med denna uppfinning är att åstadkomma en förbränningsanordning för genomförande av själva förfarandet. There has long been a desire to be able to easily extend the combustion time in the combustion chamber at biofuel combustion beds without sacrificing the small dimensions sought in the gas combustion chamber and the object of the present invention is also to provide a procedure which realizes this wish. Another object of this invention is to provide an incinerator for carrying out the process itself.

Dessa syften uppnås genom att förbränningsanordningen enligt denna uppfinning har erhållit de i patentkravet 1 angivna särdragen.These objects are achieved in that the combustion device according to this invention has obtained the features stated in claim 1.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare under hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig. 1 visar ett tvärsnitt genom en förbränningsanordning enligt uppfinningen, och fig. 2 och fig. 3 visar i förstoring tvärsnitt enligt Il-ll respektive lll-lll i fig. 1, fig. 4 visar ett tvärsnitt i förstoring enligt IV-IV i fig. 1.In the following, the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a cross-section through a combustion device according to the invention, and Fig. 2 and Fig. 3 show in enlarged cross-section according to III-III and III-III in Figs. 1, Fig. 4 shows a cross-section in magnification according to IV-IV in Fig. 1.

Uppfinningen beskrivs härnedan såsom ett utföringsexempel i form av en förbränningsanordning av s k underförbränningstyp, dvs av den typ där förbränningsluft endast passerar en undre del av bränslemassan och bortgàr till anordningens rökgaskanaler nedtill, men det bör dock underförstás att de prnciper som ligger till grund för uppfinningen givetvis även är tillämpliga vid anläggningar av andra utföranden.The invention is described below as an exemplary embodiment in the form of a combustion device of the so-called sub-combustion type, ie of the type where combustion air passes only a lower part of the fuel mass and passes to the device's flue gas ducts at the bottom, but it should be understood that the principles are also applicable to installations of other designs.

Den i fig 1 visade förbränningsanordningen innefattar allmänt en i en eldstad upptagen rost 1 med ett tillhörande upptill beläget allmänt med 2 betecknat bränslemagasin samt ett nedtill allmänt med 3 betecknat gasförbränningsutrymme som står i gasöverförande förbindelse med den mellan nämnda delar belägna eldstaden, samt tillopp 4,5 för reglerbar tillförsel av åtminstone primärluft respektive sekundärluft till eldstaden respektive gasförbränningsutrymmet. Gasförbränningsutrymmet 3 mynnar i sin tur nedtill en i figurerna ej visad konvektionsdel för värmeutväxling.The combustion device shown in Fig. 1 generally comprises a grate 1 accommodated in a fireplace with an associated fuel magazine generally located at 2 and a gas combustion space generally designated 3 below which is in gas-transmitting connection with the fireplace located between said parts, and inlet 4, 5 for controllable supply of at least primary air and secondary air to the fireplace and gas combustion space, respectively. The gas combustion space 3 in turn opens at the bottom of a convection part (not shown in the figures) for heat exchange.

Bränslemagasinet 2 innefattar två av företrädesvis plåt tillverkade rörformiga koncentriskt förlagda delar 6 resp 7, av vilka det inre dimensionsmässigt mindre rörets 7 nedre ände är ansluten till en reglerbar öppning i rosten 1 och det yttre röret 6 är axiellt förskjutbart relativt det inre röret 7. Som framgår av fig. 1 är det yttre röret 6 försett med ett övre ändgavelparti 8 som har en öppning genom vilken det inre röret 7 sträcker sig samt är med sin utsida på ett väsentligen gastätt sätt axiellt förskjutbart anslutet till nämnda öppning så att ett utåt i huvudsak slutet utrymme 9 föreligger mellan dessa delar. Detta utrymme 9 är i tvärsnitt sett ringformigt och tjänar som lagringsutrymme för det i figurerna med 10 betecknade bränslet.The fuel magazine 2 comprises two tubular concentrically arranged parts 6 and 7, respectively, made of preferably sheet metal, of which the lower end of the inner dimensionally smaller tube 7 is connected to an adjustable opening in the grate 1 and the outer tube 6 is axially displaceable relative to the inner tube 7. As can be seen from Fig. 1, the outer tube 6 is provided with an upper end end portion 8 which has an opening through which the inner tube 7 extends and is with its outside in a substantially gas-tight manner axially displaceably connected to said opening so that an outwardly substantially closed space 9 exists between these parts. This space 9 is in cross-section seen annularly and serves as storage space for the fuel indicated by the figures 10.

För att vid påfyllning av bränsle från ett yttre bränsleförråd (ej visat i figurerna) bryta bränslebanan och därigenom undvika bakåtbrand utnyttjas härvid principerna för ett s k fallschakt varvid vid återkommande och på förhand bestämda tillfällen bränslet, medelst en ej 10 15 20 25 30 35 -523 366 3 visad transportör, matas till en inmatningsöppning 11 anordnad i bränslemagasinets 2 övre del. Det sätt på vilket denna återkommande påfyllning av bränsle till nämnda lagringsutrymme 9 sker kommer här ej att beskrivas mer ingående då sådan teknik sedan länge är väl känd och i sig ej utgör någon del av uppfinningen.In order to refuel the fuel path when refueling from an external fuel supply (not shown in the figures) and thereby avoid backfire, the principles of a so-called drop shaft are used, whereby on recurring and predetermined occasions the fuel, by means of a non-10 15 20 25 30 35 -523 366 3, is fed to an inlet opening 11 arranged in the upper part of the fuel magazine 2. The manner in which this recurring refilling of fuel to said storage space 9 takes place will not be described in more detail here as such a technique has long been well known and does not in itself form any part of the invention.

Till den övre änden av det yttre röret 6 är anordnat en bygelformad del 12 i vilken är verksamt ett i figurerna ej visat inställningsorgan, exempelvis i form av en hissanordning eller liknande, för axiell förflyttning av det yttre röret 6 relativt det inre röret 7 i vertikalled, alltså upp och ned såsom illustreras med en dubbelpil i fig. 3.Arranged at the upper end of the outer tube 6 is a stirrup-shaped part 12 in which an adjusting means (not shown in the figures), for example in the form of an elevator device or the like, is operative for axial movement of the outer tube 6 relative to the inner tube 7 in vertical direction. , i.e. up and down as illustrated by a double arrow in Fig. 3.

Den gasförbränningsutrymmet 3 utåt avgränsande manteln 13 är i tvärsnitt sett cirkulärcylindrisk och som framgår av fig. 1 vertikalt orienterad, dvs sträckande sig nedifrån och upp. Nämnda mantel 13 kan uppvisa lämplig valfri tjocklek och är med fördel tillverkad av något keramiskt material för att motstå de höga temperaturer som kan komma ifråga. l den mellan bränslenmagasinet 2 och gasförbränningsutrymmet 3 belägna eldstaden är, förutom rosten 1, anordnade en uppsättning ledskenor 14 vilka är belägna efter rosten sett i rökgasernas strömningsriktning. Eftersom rökgaserna vid den här beskrivna brännartypen strömma i riktning nedåt mot konvektionsdelen är nämnda ledskenor lämpligen anordnade nedanför rosten 1 och dessa delar 1, 14, tillsamman uppburna av den cirkulärcylindriska mantelns 13 övre ände. Då nämnda ledskenor 14 vilka bildar en väsentlig del av uppfinningen kommer dessa att beskrivas mer i detalj här nedan.The gas combustion space 3 outwardly delimiting the jacket 13 is circular-cylindrical in cross section and, as shown in Fig. 1, is vertically oriented, i.e. extending from the bottom up. Said jacket 13 can have a suitable optional thickness and is advantageously made of some ceramic material to withstand the high temperatures that may come into question. In the fireplace located between the fuel magazine 2 and the gas combustion space 3, in addition to the grate 1, a set of guide rails 14 is arranged which are located after the grate seen in the direction of flow of the flue gases. Since the flue gases in the type of burner described here flow in the downward direction towards the convection part, said guide rails are suitably arranged below the grate 1 and these parts 1, 14, carried together by the upper end of the circular-cylindrical jacket 13. As said guide rails 14 which form an essential part of the invention, these will be described in more detail below.

Som framgår av fig. 2 och 3 regleras den bränslemängd 10 som rutschar ned på rosten 1 av den med 15 allmänt betecknade ringformiga spalt som bildas genom samverkan mellan rosten 1 och den nedre ändkanten av det i bränslemagasinet 2 ingående yttre röret 6.As can be seen from Figs. 2 and 3, the amount of fuel 10 sliding down on the grate 1 is regulated by the generally designated annular gap formed by the interaction between the grate 1 and the lower end edge of the outer tube 6 included in the fuel magazine 2.

Denna ringformiga spalt kommer således att definiera en bränsleutmatningsöppning vars öppningsgrad kan varieras genom axiellt förflyttande av det yttre röret 6 relativt rosten 1, via inställningsorganet. För att på bästa sätt mottaga och fördela det nedrutschande bränslet 10 har rosten 1, vilken för uppnående av hög värmebeständíghet företrädesvis är tillverkad av rostfritt stål, givits formen av en stympad kon som är vänd uppåt och med sin mantel definierande ett rasplan för bränslet 10. Rosten 1 är vidare på känt sätt försedd med ett flertal öppningar i form av perforeringar så att den till området under rosten inledda förbrännignsluften kan strömma ut genom rosten 1 till bränslet 10.This annular gap will thus define a fuel discharge opening whose degree of opening can be varied by axially displacing the outer tube 6 relative to the grate 1, via the adjusting means. In order to best receive and distribute the sliding fuel 10, the grate 1, which for achieving high heat resistance is preferably made of stainless steel, has been given the shape of a truncated cone facing upwards and with its jacket defining a race plane for the fuel 10. The grate 1 is furthermore provided in a known manner with a plurality of openings in the form of perforations so that the combustion air initiated to the area under the grate can flow out through the grate 1 to the fuel 10.

Rosten 1 uppvisar nedtill ett från den lutande manteldelen utgående kantparti som är radiellt förlängt i rät vinkel mot rostens 1 centrumaxel för bildande av ett plant ändflänsparti 16 vilket avslutas i ett i rät vinkel uppåtriktat ändparti 17, bildande ett stopp för det nedrutschande bränslet 10.The grate 1 has at the bottom an edge portion extending from the inclined jacket part which is radially extended at right angles to the center axis of the grate 1 to form a flat end flange portion 16 which terminates in a rectangular end portion 17, forming a stop for the sliding fuel 10.

Nedanför rosten 1 och på avstånd från densamma finns en radiellt utsträckt fläns 18 under vilken ledskenorna 14 är belägna och fastsatta genom svetsning. Ledskenorna 14 består i den här beskrivna utföringsformen av uppfinningen av en uppsättning styrplåtar vilka, 10 15 20 25 30 35 523 366 4 såsom bäst framgår av fig. 4, något vinklade och likt ekrar är likformigt fördelade utmed flänsens 18 periferi Tillsammans med rosten 1 bildar nämnda radiella fläns 18 ett utrymme eller en zon som står i gasöverförande förbindelse med gasförbränningsutrymmet 3 via ett utloppsrör 19 som är anslutet till en öppning i den radiellt utsträckta flänsens 18 mitt och därifrån sträckande sig ned i gasförbränningsutrymmet 3. Detta utloppsrör 19 är i huvudsak sammanfallande med en med 20 betecknad imaginär centrumaxel i det cirkelformade gasförbränningsutrymmets centrum och försett med utloppsöppningar 21 utefter sin längd.Below the grate 1 and at a distance from it there is a radially extending flange 18 under which the guide rails 14 are located and fixed by welding. The guide rails 14 in the embodiment of the invention described here consist of a set of guide plates which, as best seen in Fig. 4, are slightly angled and like spokes are uniformly distributed along the periphery of the flange 18 Together with the grate 1 form said radial flange 18 a space or zone which is in gas-transmitting connection with the gas combustion space 3 via an outlet pipe 19 which is connected to an opening in the center of the radially extending flange 18 and from there extending down into the gas combustion space 3. This outlet pipe 19 is substantially coincident with an imaginary center axis denoted by 20 in the center of the circular gas combustion space and provided with outlet openings 21 along its length.

Eldstaden, med den däri upptagna rosten 1 och Iedskenorna 14, avgränsas utåt av en av företrädesvis av plåtmaterial formad cirkulärcylindrisk huv 22 som är uppburen i den nedre delen av bränslemagasinets yttre rör 6 och genom svetsning fastsatt på dettas utsida.The fireplace, with the grate 1 accommodated therein and the guide rails 14, is delimited outwards by a circular-cylindrical hood 22 formed, preferably of sheet material, which is supported in the lower part of the outer tube 6 of the fuel magazine and welded to the outside thereof.

Som framgår av figurerna 1 - 3 överbryggar huven 22 avståndet mellan det i bränslemagasinet 2 ingående yttre röret 6 och det övre åndkantpartiet av manteln 13 så att mellan rosten 1 och huven 22 definieras ett utrymme som står i gasöverförande förbindelse med Iedskenorna 14. Huven 22 är dubbelväggig och är för inledande av primär förbränningsluft till eldstaden försedd med inströmningsöppningar 23 på ytterväggen och utströmningsöppningar 24 på innerväggen som kommunicerar med varandra via en i huven 22 bildad kanal, vilken givits formen av en labyrint för att tillåta luft att strömma in till eldstaden med väsentligen förhindra från eldstaden avgående rökgaser att passera ut.As can be seen from Figures 1-3, the hood 22 bridges the distance between the outer tube 6 included in the fuel magazine 2 and the upper end edge portion of the jacket 13 so that between the grate 1 and the hood 22 a space is defined which is in gas-transmitting connection with the guide rails 14. The hood 22 is double-walled and for initiating primary combustion air to the fireplace is provided with inflow openings 23 on the outer wall and outflow openings 24 on the inner wall which communicate with each other via a channel formed in the hood 22, which is given the shape of a labyrinth to allow air to flow into the fireplace. prevent flue gases emanating from the fireplace from passing out.

Som framgår av fig. 2 och 3 är de på huven 23 anordnade utströmningsöppningarna 24 så belägna att under huvens 22 rörelse upp och ned dessa helt eller delvis kan täckas av mantelns 13 övre ändkantparti varvid den mängd primärluft som inleds till eldstaden kan strypas, exempelvis i förhållande till den bränslemängd som momentant utmatas på rosten 1.As can be seen from Figs. 2 and 3, the outflow openings 24 arranged on the hood 23 are located so that during the up and down movement of the hood 22 these can be completely or partially covered by the upper end edge portion of the jacket 13 whereby the amount of primary air entering the fireplace can be restricted, for example in in relation to the amount of fuel currently discharged on the grate 1.

Eftersom huven 22 är uppburen av det yttre röret 6 bör det inses att regleringen av den inledda primärluften och bränslemängden sker synkront.Since the hood 22 is supported by the outer tube 6, it should be understood that the regulation of the initiated primary air and the amount of fuel takes place synchronously.

Både eldstaden och gasförbränningsutrymmet 3 är i sin tur omgivna av en yttre mantel 25, exempelvis av plåtmaterial, som är förlagd koncentriskt och på avstånd från gasförbränningsutrymmets mantel 13 så att ett utrymme 26 bildas mellan nämnda delar.Both the fireplace and the gas combustion space 3 are in turn surrounded by an outer jacket 25, for example of sheet material, which is located concentrically and at a distance from the jacket 13 of the gas combustion space so that a space 26 is formed between said parts.

Detta utrymme 26 används för inledande av primärluft till eldstaden varvid uppnås den positiva effekten att luften erhåller en viss grad av förvårmning innan den bringas delta i förbränningen samtidigt som anordningens yttre mantel 16 samt gasförbränningsutrymmets mantel 15 avkyls.This space 26 is used for introducing primary air to the fireplace, whereby the positive effect is achieved that the air receives a certain degree of preheating before it is brought to participate in the combustion while the outer jacket 16 of the device and the jacket 15 of the gas combustion space are cooled.

För att vara rörligt axiellt är bränslemagasinets yttre rör 6 på ett väsentligen gastätande axiellt förskjutbart sätt anslutet till en öppning anordnad i en övre ändgavel av anordningens yttre mantel 25.In order to be movable axially, the outer tube 6 of the fuel magazine is connected in a substantially gas-sealing axially displaceable manner to an opening arranged in an upper end end of the outer casing 25 of the device.

Den via inloppsröret 7 tillförda mängden sekundär förbränningsluft regleras med hjälp av ett till rosten 1 anordnat ventilorgan som för gemensam påverkan är kopplat till det till anordningen hörande inställningsorganet för reglerande av det yttre rörets relativa höjdläge 10 15 20 25 30 35 523 366 5 från rosten och därigenom den bränslemängd som utmatas på rosten. Detta ventilorgan är verksamt i övergången mellan röret 7 och rosten 1 och är så utformat att tillförseln av sekundär förbränningsluft till området under rosten 1 kan ske synkront med den på rosten 1 utmatade bränslemängden, dels att det kan bringas att träda i funktion först då den bränslemängd som kontinuerligt utmatas uppnått ett visst på förhand bestämt värde eller närmare bestämt då den ringformade spaltöppningen mellan mantelns nedre kant och rosten 1 uppnått önskad storlek.The amount of secondary combustion air supplied via the inlet pipe 7 is regulated by means of a valve means arranged for the grate 1 which for joint action is connected to the adjusting means associated with the device for regulating the relative height position of the outer pipe from the grate and thereby the amount of fuel discharged on the grate. This valve means is operative in the transition between the pipe 7 and the grate 1 and is designed so that the supply of secondary combustion air to the area under the grate 1 can take place synchronously with the amount of fuel discharged on the grate 1, partly that it can be brought into operation only when the amount of fuel which is continuously discharged has reached a certain predetermined value or more precisely when the annular gap opening between the lower edge of the jacket and the grate 1 has reached the desired size.

Ventilorganet innefattar en axel 27 som är koncentriskt upptagen l det genom bränslemagasinet 2 löpande inre röret 7 och vilken axel i sin nedre ände är försedd med en kägla 28 svarande mot ett säte anordnat i rostens 1 öppning och i sin övre ände förbunden med den bygelformade delen 12 löpande genom ett hål i densamma och axiellt inställbar i sin dragriktning därvid medelst en utvändig gängning och tillhörande mutter. Genom att axeln är axiellt ställbar med ett glapp i sin drag- eller Iyftriktning kan i linje med ovan nämnda önskemål tillförseln av sekundär förbränningsluft à ena sidan inställas i ett för förbränningen lämpligt grundläge eller å andra sidan inställas på ett sådant sätt att den sekundära förbränningsluften tillförs först då den bränslemängd som kontinuerligt utmatas uppnått ett visst på förhand bestämt värde.The valve means comprises a shaft 27 which is concentrically accommodated in the inner tube 7 passing through the fuel magazine 2 and which shaft is provided at its lower end with a cone 28 corresponding to a seat arranged in the opening of the grate 1 and at its upper end connected to the stirrup-shaped part 12 running through a hole in the same and axially adjustable in its pulling direction thereby by means of an external thread and associated nut. Because the shaft is axially adjustable with a play in its pulling or lifting direction, in line with the above-mentioned wishes, the supply of secondary combustion air can on the one hand be adjusted to a basic position suitable for combustion or on the other hand adjusted in such a way that the secondary combustion air is supplied only when the amount of fuel that is continuously dispensed has reached a certain predetermined value.

Med hänvisning till fig 2 visas förbränningsanordningen enligt uppfinningen i ett grund- eller tomgångsläge för förbränning varvid uteslutande primär förbränningsluft tillförs eldstaden. Som framgår genom antydda strömningslinjer i figuren leds via de slitsformade utloppsöppningarna 24 i huven 22 en del av den primära förbränningsluften in till utrymmet under rosten och genom dennas perforeringar ut till bränslet. De rökgaser som bildas under förbränningen av det på rosten befintliga biobränslet 10 strömmar via ledskenorna 14 ned till gasförbränningsutrymmet 3 under passerande av det mellan huven 22 och rosten avgränsade utrymmet. Enligt principerna för uppfinningen har ledskenorna 14 givits en sådan utformning att de genompasserande rökgaserna, såsom nämnts ovan, bringas att rotera omkring den med 20 betecknade imaginära längdaxeln i gasförbränningsutrymmet 3 under sin rörelse nedåt mot anordningens relativt kallare ej visade konvektionsdel.With reference to Fig. 2, the combustion device according to the invention is shown in a basic or idle position for combustion, in which case only primary combustion air is supplied to the fireplace. As can be seen from the indicated flow lines in the figure, a part of the primary combustion air is led into the space under the grate via the slit-shaped outlet openings 24 in the hood 22 and through its perforations out to the fuel. The flue gases formed during the combustion of the biofuel present on the grate flow via the guide rails 14 down to the gas combustion space 3 while passing the space delimited between the hood 22 and the grate. According to the principles of the invention, the guide rails 14 have been designed in such a way that the passing flue gases, as mentioned above, are caused to rotate about the imaginary longitudinal axis denoted by 20 in the gas combustion space 3 during their downward movement towards the relatively colder convection part of the device.

Med hänvisning till fig. 3 visas förbränningsanordningen i ett driftsläge med full effekt, dvs i ett läge med väsentlig tillförsel av både primär och sekundär förbränningsluft samt bränsle. För att åstadkomma den effektiva förbränning som eftersträvas inleds nu även s k sekundär förbränningsluft ned till området under rosten 1 via inloppsröret 7. Såsom klart bör framgå av de i fig. 3 antydda strömningslinjerna strömmar den sekundära förbränningsluften till i huvudsak tre delar av förbränningsanordningen. För det första strömmar en del av den till området under rosten 1 inledda sekundära förbränningsluften ut till bränslet 10 via perforeringar i rosten. l likhet med det som beskrivits härovan leds de under förbränningen bildade rökgaserna ned genom det ringformiga utrymet 29 mellan huven 22 och rosten 1 10 15 20 25 30 523 366 6 och, såsom illustreras med strömningslínjer i fig. 3, till Iedskenorna 14 så att de bringas rotera omkring den imaginära längdaxeln 20 i gasförbränningsutry. lmet 3.Referring to Fig. 3, the combustion device is shown in an operating mode with full power, ie in a position with a substantial supply of both primary and secondary combustion air and fuel. In order to achieve the efficient combustion that is sought, so-called secondary combustion air is now also initiated down to the area under the grate 1 via the inlet pipe 7. As should be clear from the flow lines indicated in Fig. 3, the secondary combustion air flows to substantially three parts of the combustion device. First, some of the secondary combustion air initiated to the area below the grate 1 flows out to the fuel 10 via perforations in the grate. Similar to that described above, the flue gases formed during combustion are led down through the annular space 29 between the hood 22 and the grate and, as illustrated by flow lines in Fig. 3, to the guide rails 14 so that they rotated about the imaginary longitudinal axis 20 in gas combustion equipment. lmet 3.

För det andra strömmar en del av luften längs det smala utrymmet som är bildat mellan rosten 1 och den radiellt utsträckta flänsen 18 innan den via Iedskenorna 14 leds ned i gasförbränningsutrymmet 3. Genom den radiellt utsträckta flänsens 18 relativt stora yta uppnås härigenom en effektiv avkylning av den av metall tillverkade och därigenom relativt värmekänsliga rosten 1.Secondly, some of the air flows along the narrow space formed between the grate 1 and the radially extending flange 18 before it is led down into the gas combustion space 3 via the guide rails 14. the rust made of metal and thereby relatively heat-sensitive 1.

För det tredje och på grund av den i anordningen uppträdande skorstenseffekten leds en betydande del av den till utrymmet inströmmande sekundära förbränningsluften ned till gasförbränningsutrymmet 3 via inloppsröret 19. Det bör påpekas att det är denna luft som genom tillförande av extra syre bidrar till den fullständiga förbränningen som sker i gasförbränningsutrymmet 3. Genom att nämnda inloppsrör 19 är så beläget att det i huvudsak sammanfaller med gasförbränningsutrymmets 3 och den roterande gasströmmens imaginära längdaxel 20 samt att utloppsöppningarna 21 är anordnade utefter dess längd kan tillförseln av sekundär förbränningsluft till rökgaserna ske längs den imaginära längdaxeln 20 och därvid i rökgasens rotationscentrum. Trots att det är allmänt känt att varm och kall luft är mycket svåra att blanda kan härigenom erhållas en mycket god sammanblandning av den sekundära förbränningsluften i rökgaserna varvid den i rökgasens rotationscentrum inledda relativt kalla och därvid väsentligen högre densitet uppvisande sekundärluften, genom inverkan av centrifugalkraften, söker sig utåt mot periferin av den i spiral nedåt roterande varma rökgasen.Thirdly and due to the chimney effect occurring in the device, a significant part of the secondary combustion air flowing into the space is led down to the gas combustion chamber 3 via the inlet pipe 19. It should be pointed out that it is this air which contributes to the complete combustion by adding extra oxygen. which takes place in the gas combustion space 3. Because said inlet pipe 19 is so located that it substantially coincides with the imaginary longitudinal axis 20 of the gas combustion space 3 and the rotating gas stream and that the outlet openings 21 are arranged along its length, the supply of secondary combustion air along the combustion air 20 and thereby in the center of rotation of the flue gas. Although it is generally known that hot and cold air are very difficult to mix, a very good mixing of the secondary combustion air in the flue gases can thereby be obtained, the relatively cold and thereby significantly higher density having the secondary air initiated in the flue gas rotation center, by the influence of centrifugal force. seeks outwards towards the periphery of the hot flue gas rotating downwards in a spiral.

Denna rotationsrörelse hos rökgaserna som, i enlighet med principerna för denna uppfinning, åstadkommes i gasförbränningskammaren 3 möjliggör inte bara en väsentligen förlängd förbränningstid vid förbränningen, utan ger även en rad andra fördelar.This rotational movement of the flue gases which, in accordance with the principles of this invention, is effected in the gas combustion chamber 3 not only enables a substantially extended combustion time during combustion, but also provides a number of other advantages.

För det andra dras fördel av den genom rotationen av rökgaserna erhållna centrifugalkraften för avskiljande av tyngre fasta partiklar exempelvis i form av aska, sot och flagor varvid de fasta partiklarna slungas ut mot gasförbränningskammarens 3 väggar och fallr ut nedtill i en underliggande asklåda 30, medan den härigenom renade varma rökgasen passerar ut genom ett i gasförbränningsutrymmets 3 nedre del anordnat utlopp 31 ledande till en i figurerna ej visad konvektionsdel. Detta utlopp 31 består av ett första i tvärsnitt sett cirkulärcylindriskt rörparti 32 som är omgivet av gasförbränningsutrymmets 3 mantel 13 så att en liten spalt 33 definieras mellan mantelns insida och rörets utsida, samt ett andra likaledes cirkulärcylindriskt rörparti 34 som i rät vinkel är anslutet till det första rörpartiet 32 och utlöpande genom mantelväggen.Secondly, the centrifugal force obtained by the rotation of the flue gases is taken advantage of for separating heavier solid particles, for example in the form of ash, soot and flakes, the solid particles being thrown out against the walls of the gas combustion chamber 3 and falling out at the bottom in an underlying ash box 30. thereby purified hot flue gas passes out through an outlet 31 arranged in the lower part of the gas combustion space 3 leading to a convection part not shown in the figures. This outlet 31 consists of a first cross-sectional circular-cylindrical pipe portion 32 which is surrounded by the jacket 13 of the gas combustion space 3 so that a small gap 33 is defined between the inside of the jacket and the outside of the pipe, and a second similarly circular-cylindrical pipe portion 34 which is connected at right angles to first pipe portion 32 and extending through the jacket wall.

Claims

10 15 20 25 30 35 -523 366 7 PATENT REQUIREMENTS

Combustion device as rotationally symmetrical or vertically oriented, comprising a fireplace in the form of a grate (1) with associated fuel magazine (2) having a fuel discharge opening (15) for feeding fuel (10) to the grate, one in connection with the fireplace standing gas combustion space (3), inlet for controllable supply of combustion air which consists of at least primary and secondary combustion air, whereby after the grate (1), seen in the flow direction of the flue gas, guide rails (14) are provided for bringing the flue gas emanating from the fireplace to circulate an imaginary longitudinal axis (20) in the gas combustion space (3), moves along a helix in the direction of the relatively colder outlet (31) of the gas combustion space (3), characterized in that in the flow direction of the flue gas is downstream of the grate (1), of a relatively the imaginary longitudinal axis (20) radially extending flange (18), delimited by a space or zone to which via an opening in the grate (1) the secondary combustion air can be initiated, said space communicating with the gas combustion space (3) via the guide rails (14) and via an outlet pipe (19) extending from the space, which pipe is provided along its length with outlet openings (21) for discharging and distributing secondary combustion air. along the length of the center of rotation of the flue gas circulating in the gas combustion chamber (3).

Combustion device according to claim 1, characterized in that the fuel magazine (2) is delimited by the annular space formed between two concentric pipes (6, 7) of which the inner pipe (7) is connected to the grate (1), that the outer tube (6) is axially adjustable relative to the inner tube (7) in order in cooperation with the outside of the grate (1) to effect regulation of the amount of fuel that is allowed to slide down on the grate and for movement influence connected to means for regulating the secondary amount combustion air initiated via the inner tube (7).

Combustion device according to claim 2, characterized in that the grate (1) has the shape of an upwardly tapered truncated cone whose center axis coincides with the center axis of the concentric tubes (6, 7) and that the fuel discharge opening (15) comprises the annular gap defined between the lower end edge portion of the outer tube (6) and the rust plane when said tube is spaced from said rust plane.

Combustion device according to claim 2 or 3, characterized in that the outer tube (6) carries at the bottom a hood (22) which is gas-sealingly and axially displaceably connected to the upper part of the gas combustion space (3) to outwardly define one between the fuel magazine (2). ) and the gas combustion space (3) located space in which the grate (1), the radially extending flange (18) and the guide rails (14) are arranged, the hood (22) being double-walled and for initiating primary combustion air have inflow openings (23) on the outer wall and has outflow openings (24) on the inner wall which are located substantially adjacent to the guide rails (14) and whose degree of opening towards said guide rails is adjustable depending on the relative height position of the hood (22).

Combustion device according to claim 4, characterized in that the passage between said openings (23, 24) on the hood (22) comprises a labyrinth for allowing air which essentially forms primary combustion air to flow in but substantially preventing an exit of it from the fireplace. exhaust flue gas.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas combustion space (3) is annular in cross section.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the gas combustion space (3) is provided at the bottom with an ash box (30).

Combustion device according to claim 6 or 7, characterized in that the gas combustion space (3) together with the hood (22) are surrounded by an outer jacket (25) so that between said parts it is defined that space (26) for initiating combustion air to the fireplace where this air essentially forms primary combustion air.