PL B1. SUROWIEC BOGDAN, Bolszewo, PL BUP 18/13. BOGDAN SUROWIEC, Bolszewo, PL WUP 04/16 RZECZPOSPOLITA POLSKA

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. F24H 9/00 ( ) C10J 3/16 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób mokrego zgazowania węgla kamiennego w kotle wodnym grzewczym (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 18/13 (73) Uprawniony z patentu: SUROWIEC BOGDAN, Bolszewo, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/16 (72) Twórca(y) wynalazku: BOGDAN SUROWIEC, Bolszewo, PL

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób mokrego zgazowania węgla kamiennego w kotle wodnym grzewczym. Znany jest z polskiego opisu patentowego PL sposób spalania wilgotnych odpadów organicznych. Proces zgazowania odbywa się w piecu szybowym otwartym u góry. Niedogodnością tego rozwiązania jest otwarty u góry piec szybowy, nie dający się zastosować w zamkniętej kotłowni, jak również przypadkowa zawartość wody w złożu odpadów. Znany jest też ze zgłoszenia patentowego P sposób mokrego zgazowania paliwa stałego w gazogeneratorowym kotle grzewczym. Wymienione są w nim cztery strumienie powietrza zasilające proces spalania: od dołu rusztu poziomego poprzez żar, ruszt pionowy do komory dopalania i wymiennika ciepła, od góry poprzez żar, ruszt pionowy do komory dopalania i wymiennika ciepła, poprzez rurę palnika, poprzez otwór napowietrzający komorę dopalania. Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób mokrego zgazowania węgla kamiennego w kotle grzewczym z zasady podłączonym do komina spalinowego, a w razie niedostatku ciągu wyposażonym dodatkowo w wentylator wyciągowy. Wszystkie wykazane w sposobie mokrego zgazowania węgla kamiennego przepływy powietrza są efektem działania ciągu kominowego. Sposób polega na podawaniu dawek wody na gorący węgiel. Woda zamienia się w parę wodną i jest przeciągana przez strumień powietrza wpływający przez klapę górną usytuowaną powyżej żaru. Para przemieszcza się w kierunku żaru zasilanego powietrzem z klapy dolnej usytuowanej poniżej żaru. W wyniku kontaktu pary wodnej z żarem ulokowanym między rusztem dolnym i rusztem bocznym następują reakcje chemiczne, których produktem są gazy palne. Gazy te przemieszczają się przez ruszt boczny do komory dopalania. W komorze dopalania zamkniętej pokrywą umieszczony jest palnik. Palnik jest przesuwny w otworze pokrywy komory dopalania oraz w rurze dopalacza. Głębokość wsunięcia palnika decyduje o mocy maksymalnej żaru oraz o jakości spalania gazów palnych. Im głębiej wsunięty jest palnik tym moc żaru jest mniejsza. Gazy palne, z których część po opuszczeniu obszaru żaru cały czas płonie, przemieszczają się w obszar zawirowywaczy palnika gdzie mieszają się z powietrzem dostarczanym przez rurę palnika. Tam są dopalane i jako gorące spaliny oddają ciepło w wymienniku ciepła. Istotnym jest, że proces ciągłego mokrego zgazowania węgla nadzorowany jest przez regulator mikroprocesorowy dopasowujący ilość dodawanej wody oraz częstość zadziałania rusztu mechanicznego do stanu żaru poprzez całkowanie sygnały Tsp czujnika temperatury spalin w czopuchu. Temperatura spalin jest proporcjonalna do mocy żaru. Zatem im wyższa jest ta temperatura tym szybciej wypełniana jest zadana stała całkowania. Po osiągnięciu zadanej stałej regulator uruchamia mechanizm. Czas otwarcia zaworu dozującego wodę i czas napędu rusztu dolnego można dopasować do indywidualnych cech zastosowanego węgla. Opisany sposób mokrego zgazowania węgla kamiennego dotyczy zarówno stanu pracy kotła, gdy klapy powietrza są otwarte, jak i stanu gotowości kotła gdy klapy powietrza są zamknięte. Zaproponowane rozwiązanie stanowi uproszczenie znanego rozwiązania niepogarszające jego walorów użytkowych, wyeliminowano w nim bowiem dostarczanie powietrza przez otwór napowietrzający. Korzystną cechą wynalazku jest możliwość zastosowania go w domowych kotłach grzewczych. Sposób mokrego zgazowania węgla kamiennego pozwala osiągać zero sadzy w skali Bacharacha przy niskim nadmiarze tlenu. Niski nadmiar tlenu to mała ilość spalin a co za tym idzie mniej wynoszonego do atmosfery ciepła, czyli wysoka sprawność kotła. Sposób według wynalazku w przykładzie realizacji jest bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia rzut boczny kotła z zaznaczeniem płaszczyzny przekroju A-A, fig. 2 przedstawia rzut z góry kotła z zaznaczeniem płaszczyzny przekroju B-B, fig. 3 przedstawia przekrój B-B kotła, fig. 4 przedstawia przekrój A-A kotła, fig. 5 przedstawia budowę komory dopalania i palnika. Proces mokrego zgazowania węgla kamiennego odbywa się w kotle wodnym grzewczym zbudowanym z komory zasypowej 1 komory dopalania 2 oraz wymiennika ciepła 4. Komora zasypowa jest zasobnikiem węgla kamiennego oraz miejscem ulokowania żaru między rusztem dolnym 10 i rusztem bocznym 11. Na szczycie komory zasypowej 1 umieszczony jest zawór 15 podający wodę do węgla. Nad żarem znajduje się klapa 9 wlotu powietrza. Komora zasypowa 1 łączy się z komorą dopalania 2 przez ruszt boczny 11. W komorze dopalania 2 mieści się rura dopalacza 18 oraz palnik zbudowany z rury palnika 16, płytki spiętrzającej 17 i zawirowywaczy 19. Rura palnika umieszczona

3 PL B1 3 jest w otworze pokrywy komory dopalania 25 natomiast zawirowywacze 19 znajdują się w rurze dopalacza 18. Ruszt boczny 11 zamocowany jest na stałe a ruszt dolny 10 jest przesuwny. Poniżej żaru w obudowie popielnika 12 znajduje się klapa 8 wlotu powietrza zasilającego żar. Wymiennik ciepła 4 zakończony jest czopuchem 14 oraz może być wyposażony w wentylator wyciągowy spalin 6. W czopuchu 14 wykonywany jest pomiar temperatury spalin. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób mokrego zgazowania węgla kamiennego w kotle wodnym grzewczym, z zasady połączonym z kominem spalinowym, polegający na tym, że wodę zamienia się w parę, podając ją przez dyszę zraszającą (7) na gorący węgiel, którą przeciąga się strumieniem powietrza wlatującym przez klapę górną (9) do kontaktu z żarem położonym między rusztem dolny (10) i rusztem bocznym (11) i zasilanym powietrzem z klapy dolnej (8), a powstałe w wyniku tego kontaktu gazy palne przeciąga się przez ruszt boczny (11) do komory dopalania (2), znamienny tym, że następnie w komorze dopalania (2) miesza się gazy palne z powietrzem dostarczanym przez rurę palnika (16) i uzyskaną mieszaninę dopala się, a powstałe spaliny schładza się w wymienniku ciepła (4). 2. Sposób zgazowania według zastrz. 1, znamienny tym, że proces ciągłego mokrego zgazowania węgla kamiennego jest utrzymywany przez regulator mikroprocesorowy (5), który dopasowuje podawanie wody zaworem dozującym (15) oraz usuwanie popiołu mechanicznym rusztem (10) do stanu żaru poprzez całkowanie w czasie sygnału czujnika temperatury spalin w czopuchu (14). Rysunki

4 4 PL B1

5 PL B1 5

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)