(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 (13) B1. Cichewicz Krzysztof, Płońsk, PL. Krzysztof Cichewicz, Płońsk, PL. Tomaszewska Grażyna

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL ( 2 1) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (11) (13) B1 (5 1) IntCl7 F24H 1/24 (54) Kocioł wodny centralnego ogrzewania (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 20/01 (73) Uprawniony z patentu: Cichewicz Krzysztof, Płońsk, PL (72) Twórcy wynalazku: Krzysztof Cichewicz, Płońsk, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 05/05 (74) Pełnomocnik: Tomaszewska Grażyna PL B1 (57) 1. Kocioł wodny centralnego ogrzewania zbudowany z korpusu w formie wodnego płaszcza umieszczonego w obudowie, przy czym pomiędzy wodnym płaszczem a obudową znajduje się izolacja, a wewnątrz kotła jest zasypowa komora ograniczona od dołu rusztem, poniżej którego znajduje się popielnik zamykany pokrywą i zasypowa komora jest też zamykana drzwiczkami oraz połączona z komorą dopalania, ta zaś przechodzi w komorę nawrotu spalin i kanały wylotu spalin, zakończone prze pustnicą umieszczoną w czopuchu, znam ienny tym, ze zasypowa komora (5) połączona z komorą spalaniadopalania (7) ma u dołu zamontowany obrotowowstrząsowy ruszt (6) z dźwignią (15) zakończoną ramieniem (16), wysuniętym poza obudowę (3), przy czym obrotowo-wstrząsowy ruszt (6) od strony kanałów kon wekcyjno-nawrotowych wylotu spalin (8) jest zakończony wodną belką (17) z przymocowaną do niej płytą (18) 1 pomiędzy płytą (18) a przegrodą (9) wodnego płaszcza (2) jest utworzony kanał wtórnego powietrza (19), który połączony jest z komorą wtórnego powietrza (20) usytuowaną pomiędzy popielnikiem (13) a komorą nawrotną spalin (21), zaś pomiędzy czołową ścianką (23) i obudową (3) znajduje się kanał dodatkowego powietrza (24), zakończony u góry szczeliną (25), zaś u dołu zamykany klapą (26), ponadto ścianka komory spalania-dopalania (7) jest wyposażona w kumulacyjną płytę (34) Fig. 1

2 Kocioł wodny centralnego ogrzewania Zastrzeżenia patentowe 1. Kocioł wodny centralnego ogrzewania zbudowany z korpusu w formie wodnego płaszcza umieszczonego w obudowie, przy czym pomiędzy wodnym płaszczem a obudową znajduje się izolacja, a wewnątrz kotła jest zasypowa komora ograniczona od dołu rusztem, poniżej którego znajduje się popielnik zamykany pokrywą i zasypowa komora jest też zamykana drzwiczkami oraz połączona z komorą dopalania, ta zaś przechodzi w komorę nawrotu spalin i kanały wylotu spalin, zakończone przepustnicą umieszczoną w czopuchu, znamienny tym, że zasypowa komora (5) połączona z komorą spalania-dopalania (7) ma u dołu zamontowany obrotowo-wstrząsowy ruszt (6) z dźwignią (15) zakończoną ramieniem (16), wysuniętym poza obudowę (3), przy czym obrotowo-wstrząsowy ruszt (6) od strony kanałów konwekcyjno-nawrotowych wylotu spalin (8) jest zakończony wodną belką (17) z przymocowaną do niej płytą (18) i pomiędzy płytą (18) a przegrodą (9) wodnego płaszcza (2) jest utworzony kanał wtórnego powietrza (19), który połączony jest z komorą wtórnego powietrza (20) usytuowaną pomiędzy popielnikiem (13) a komorą nawrotną spalin (21), zaś pomiędzy czołową ścianką (23) i obudową (3) znajduje się kanał dodatkowego powietrza (24), zakończony u góry szczeliną (25), zaś u dołu zamykany klapą (26), ponadto ścianka komory spalania- -dopalania (7) jest wyposażona w kumulacyjną płytę (34). 2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że przy pracy na paliwo stałe w części (8A) kanałów konwekcyjno-nawrotowych wylotu spalin (8) jest zamontowany zawirowywacz spalin (35), ukształtowany w formie pionowego pręta z rozmieszczonymi nieregularnie ramionami. 3. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że przy pracy na paliwo płynne w otworze zamykanym pokrywą (11A) jest zamontowany palnik (12) przymocowany do kołnierza (11B), a powierzchnia rusztu (6) jest pokryta szczelnie kumulacyjną pokrywą (33). * * * Przedmiotem wynalazku jest kocioł wodny centralnego ogrzewania, znajdujący zastosowanie w ogrzewaniu niewielkich kubaturowo budynkach komunalnych, pawilonach handlowych, warsztatach, domkach jednorodzinnych i innych. Kocioł jest przystosowany do podłączenia do instalacji systemu otwartego, zabezpieczonych zgodnie z polską normą PN-91/B Kocioł może pracować na paliwo stałe typu węgiel kamienny, drewno opałowe suche, trociny, zrębki drewna lub na paliwo płynne w postaci oleju opałowego bądź gazu. Z dokumentacji techniczno-ruchowej znany jest kocioł wodny centralnego ogrzewania typu SKI. Jest on zbudowany z blach stalowych połączonych w formie prostopadłościanu, ze ściętym przodem. Dno kotła, będące dnem popielnika jest wykonane z blachy. Korpus kotła obejmuje komorę paleniskową oraz część konwekcyjną. W dole paleniskowej komory znajduje się ruszt płaski, chłodzony wewnątrz wodą obiegową. Z tyłu, u góry kotła jest osadzony czopuch, którym spaliny odprowadzane są do komina. Czopuch jest wyposażony w przepustnicę spalin umożliwiającą regulację ciągu. Pod czopuchem jest usytuowany otwór wyczystny zamknięty szczelną pokrywą. Paliwo jest zasypywane przez drzwiczki zasypowe, umieszczone u góry w skośnej części przodu kotła. Popiół jest usuwany przez drzwiczki popielnikowe znajdujące się w dolnej części przodu kotła. Kocioł posiada gwintowane króćce służące do podłączenia kotła do instalacji centralnego ogrzewania. W górnej części kotła znajdują się gwintowane króćce do osadzania termometru i miarkowania spalania. Z tyłu, u dołu znajduje się króciec do zainstalowania kurka spustowego. Kocioł jest wyposażony w izolację ciepłochłonną, wykonaną z wełny mineralnej, umieszczoną w płaszczu z blachy stalowej. Celem rozwiązania według wynalazku jest opracowanie konstrukcji pieca o możliwie największej sprawności, tak by przy temperaturze około 1300 C panującej w komorze spala-

3 nia, spaliny na wylocie osiągały temperaturę około C. Przy zachowaniu takich parametrów sprawność kotła ocenia się na od 80% do 88%. Cel ten osiągnięto poprzez realizację rozwiązania zgodnie z wynalazkiem. Istotę wynalazku stanowi konstrukcja kotła, umożliwiająca przystosowanie go do pracy w zależności od potrzeb, raz na paliwo stałe, innym razem na paliwo płynne. Kocioł charakteryzuje się spalaniem w dolnej części komory spalania i w związku z tym nie nadaje się do zastosowania paliwa stałego w postaci koksu. Jest on przystosowany tylko do opalania węgłem, miałem węglowym, drewnem, trocinami lub po zamontowaniu palnika, paliwem płynnym w postaci oleju opałowego bądź gazu. Kocioł zgodnie z rozwiązaniem jest zbudowany z korpusu w postaci wodnego płaszcza, umieszczonego w obudowie, przy czym pomiędzy wodnym płaszczem a obudową znajduje się izolacja, korzystnie z wełny mineralnej. Wewnątrz kotła jest utworzona zasypowa komora, ograniczona od dołu rusztem, poniżej którego znajduje się popielnik zamykany pokrywą. Zasypowa komora jest zamykana drzwiczkami oraz połączona z komorą dopalania. Komora dopalania jest połączona z komorą nawrotu spalin i kanałami wylotu spalin, zakończonymi przepustnicą, umieszczoną w czopuchu. Rozwiązanie zgodnie z wynalazkiem wyróżnia się tym, że zasypowa komora, połączona z komorą spalania-dopalania ma u dołu zamontowany obrotowo-wstrząsowy ruszt z dźwignią. Dźwignia rusztu jest zakończona ramieniem wysuniętym poza obudowę, przy czym obrotowo-wstrząsowy ruszt od strony kanałów konwekcyjno-nawrotowych wylotu spalin jest zaopatrzony w wodną belkę. Do wodnej belki jest przymocowana płyta. Pomiędzy tą płytą a przegrodą wodnego płaszcza jest utworzony kanał wtórnego powietrza, połączony z komorą wtórnego powietrza. Komora wtórnego powietrza jest usytuowana pomiędzy popielnikiem a komorą nawrotną spalin. Pomiędzy czołową ścianką kotła a obudową znajduje się kanał dodatkowego powietrza, zakończony u góry szczeliną. Kanał ten u dołu jest zamykany klapą. Ponadto ścianka komory spalania-dopalania jest wyposażona w kumulacyjną płytę, kumulującą ciepło. Przy dostosowaniu kotła do pracy na paliwo stałe, w części kanałów konwekcyjno- -nawrotowych wylotu spalin, kocioł jest zaopatrzony w zawirowywacz spalin. Zawirowywacz spalin ma formę pionowego pręta z rozmieszczonymi nieregularnie ramionami. Pokrywa kotła jest wówczas szczelnie zamknięta. Poprzez kanał, zakończony szczeliną do zasyspowej komory jest doprowadzane dodatkowo powietrze nad paliwo stałe. Regulację ilości doprowadzanego powietrza umożliwia odchylana klapa. Przy pracy kotła na paliwo płynne, w otworze jest zamontowany palnik, przymocowany do kołnierza rozmieszczonego wokół tego otworu. Powierzchnia rusztu jest szczelnie pokryta pokrywą kumulującą ciepło. Zasypowa komora jest oddzielona ścianką wodnego płaszcza od komory spalania- -dopalania, przy czym ścianka ta pełni rolę wymiennika ciepła. Komory te są ze sobą połączone u dołu. Komora dopalania-spalania jest połączona z kanałami konwekcyjno- -nawrotowymi wylotu spalin, które stanowią dwa łączące się ze sobą kanały, przedzielone przegrodami płaszcza wodnego, stanowiącymi wymienniki ciepła. Kanały konwekcyjno- -nawrotowe są u dołu połączone ze sobą komorą nawrotną spalin. Zasypowa komora jest od góry wyposażona w drzwiczki z otworem zamykanym pokrywą z kołnierzem. Do kołnierza pokrywy jest mocowany palnik, w przypadku pracy kotła na paliwo płynne. Podczas pracy na paliwo stałe pokrywa w drzwiczkach górnych kotła jest szczelnie zamknięta. Paliwo stałe zasypuje się otworem zamykanym górnymi drzwiczkami. Przestrzeń zasypowej komory w dolnej części jest ograniczona wstrząsowo-obrotowym rusztem, poniżej którego znajduje się popielnik. Popielnik od strony czołowej jest wyposażony w pokrywę, powyżej której są zamontowane drzwiczki zasypowej komory. Są one wykorzystywane podczas pracy kotła na paliwo stałe, w celu rozpalania, dokładania paliwa oraz wygarniania pozostałości. Zamontowany u dołu zasypowej komory wstrząsowo-obrotowy ruszt jest połączony z dźwignią, której ramię jest wysunięte na zewnątrz kotła. Przesunięcie ramienia dźwigni powoduje wstrząsanie rusztu w celu usunięcia do popielnika popiołu pozostałego po spaleniu paliwa stałego.

4 Od czoła zasypowej komory, pomiędzy obudową a ścianą wodnego płaszcza znajduje się kanał doprowadzający dodatkowe powietrze, dostające się nad paliwo szczeliną utworzoną pomiędzy górną powierzchnią pieca a ścianką wodnego płaszcza. Kanał ten jest zamykany klapą, przy czym rozwartość klapy decyduje o ilości dozowanego, dodatkowego powietrza. Klapa wraz z zamykanym przez nią kanałem jest wykorzystywana podczas opalania kotła paliwem stałym. W czasie opalania kotła paliwem płynnym klapa regulująca ilość powietrza dodatkowego jest szczelnie zamknięta i pełni funkcję przeciweksplozyjnej klapy bezpieczeństwa. Nad kanałem konwekcyjno-nawrotowym wylotu spalin znajduje się otwór zamykany pokrywą, umożliwiający czyszczenie wymienników ciepła, mających postać wodnych przegród, oddzielających jeden kanał od drugiego. Pomiędzy wymiennikami ciepła a tą pokrywą jest zamontowana ruchomo płyta żaroodporna. Uniesienie tej płyty za pomocą dźwigni powoduje powstanie szczeliny dla przepływu spalin bezpośrednio do czopucha. Dopływ i odpływ wody grzewczej umożliwiają zainstalowane u góry i u dołu kotła wodne króćce. Rozwiązanie kotła zgodnie z wynalazkiem w stosunku do znanych dotychczas kotłów wyróżnia się tym, że może być używany zamiennie, raz na paliwo stałe, innym razem na paliwo płynne bez żadnych dodatkowych przeróbek. Kocioł wodny centralnego ogrzewania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że podczas pracy na paliwo płynne ruszt jest szczelnie wyłożony płytą akumulującą ciepło, wykonaną korzystnie z szamotu. Dodatkowo taką płytą jest wyłożona ścianka komory spalania-dopalania, przy czym ścianka ta jest wyłożona płytą bez względu na rodzaj zastosowanego paliwa. Gdy kocioł pracuje na paliwo stałe ruszt pozostaje nieosłonięty. Ruszt jest zbudowany z korzystnie żeliwnych ruchomych elementów obrotowo-wstrząsowych, wprowadzanych w ruch za pomocą dźwigni z ramieniem wysuniętym poza obudowę kotła. Umożliwia to automatyczne oczyszczanie komory spalania z popiołu i innych pozostałości, eliminując wymiatanie popiołu z komory spalania. Podczas pracy kotła na paliwo stałe w pierwszym kanale konwekcyjno-nawrotowym wylotu spalin jest zamontowany zawirowywacz spalin. Jest on ukształtowany w formie pionowego pręta z rozmieszczonymi nieregularnie występami po bokach. Zawirowywacz spalin ma na celu wydłużenie drogi wylotu spalin, które pokonując dłuzszy odcinek oddają większą ilość ciepła wymiennikom ciepła, a spaliny wprowadzane są do komina odpowiednio wyziębione. Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1- przedstawia kocioł w przekroju poprzecznym A-A, a fig. 2 - w przekroju B-B. Kocioł wodny centralnego ogrzewania, według wynalazku jest zbudowany z korpusu 1 w postaci wodnego płaszcza 2 umieszczonego w obudowie 3. Pomiędzy wodnym płaszczem 2 a obudową 3 znajduje się izolacja 4, wykonana z wełny mineralnej. Wewnątrz kotła znajduje się zasypowa komora 5. U dołu zasypowej komory 5 jest zamontowany żeliwny, wstrząsowo-obrotowy ruszt 6. Zasypowa komora 5 jest połączona w dolnej części kotła z komorą spalania-dopalania 7, ta zaś z kanałami konwekcyjno-nawrotowymi wylotu spalin 8. Kanały 8 znajdują się pomiędzy przegrodami 9 wodnego płaszcza 2, przy czym przegrody te pełnią rolę wymienników ciepła. Również wymiennikiem ciepła jest ścianka 10 pomiędzy zasypową komorą 5 a komorą spalania-dopalania 7. Zasypowa komora 5 jest od góry zamykana górnymi drzwiczkami 11 z otworem zamykanym pokrywą 11 A. Jeśli kocioł pracuje na paliwo płynne do otworu pokrywy 11A jest mocowany za pomocą kołnierza 1 IB wentylatorowy palnik 12. Gdy kocioł pracuje na paliwo stałe drzwiczki H są szczelnie zamknięte po uprzednim załadowaniu paliwa stałego. Poniżej rusztu 6 znajduje się popielnik 13. Popielnik 13 od strony czołowej jest wyposażony w pokrywę 14. Pokrywa 14 jest wykorzystywana podczas pracy kotła na paliwo stałe w celu regulacji dopływu powietrza. Wstrząsowo-obrotowy ruszt 6 jest połączony z dźwignią 15, której ruchome ramię 16 jest wysunięte na zewnątrz pieca, umożliwiając oczyszczenie zasypowej komory 5 bez potrzeby jej otwierania. Ruszt 6 od strony kanałów konwekcyjno-nawrotowych wylotu spalin 8 jest zaopatrzony w wodną belkę 17 z przymocowaną do niej płytą 18. Pomiędzy płytą 18 a przegrodą 9 wodnego płaszcza 2 jest utworzony kanał wtórnego powietrza 19. Przez kanał wtórnego powietrza 19

5 przedostaje się powietrze wtórne z komory wtórnego powietrza 20, znajdującej się pomiędzy popielnikiem 13 a komorą nawrotną spalin 21. Ilość powietrza wtórnego dostarczanego do komory 20 jest regulowana za pom ocą króćca 22 z przesłoną, wysuniętego poza obudowę 3 kotła. Od czoła kotła, pomiędzy czołową ścianką 23 a obudową 3 znajduje się kanał dodatkowego powietrza 24, zakończony szczeliną 25, przez którą jest doprowadzane dodatkowe powietrze nad paliwo stałe do zasypowej komory 5. Kanał 24 jest zamykany klapą 26. Nad kanałami konwekcyjno-nawrotowymi wylotu spalin 8 znajduje się otwór 27, zamykany od góry pokrywą 28. Zdjęcie pokrywy 28 umożliwia wyczyszczenie ścianek wymienników ciepła. W otworze 27 zamykanym pokrywą 28 jest zamontowana poniżej ruchomo żaroodporna płyta 29 kumulująca ciepło. Niewielkie uniesienie płytki 29 powoduje powstanie szczeliny 30 i bezpośredni przepływ spalin z kanału 8 do czopucha 31. Dopływ i odpływ wody grzewczej z kotła umożliwiają zainstalowane w jego górnej i dolnej części króćce 32. Podczas pracy kotła na paliwo płynne powierzchnia rusztu 6 jest pokryta szczelnie szamotową pokrywą 33 akumulującą ciepło. Podobnie szamotową, kumulacyjną płytą 34 jest wyłożona ścianka komory spalania-dopalania 7. W przypadku pracy kotła na paliwo płynne komora 7 pełni rolę komory spalania. Podczas pracy kotła na paliwo stałe w części 8A kanałów konwekcyjno-nawrotowych wylotu spalin 8 jest zamontowany zawirowywacz spalin 35. Zawirowywacz spalin 35 jest ukształtowany w formie pionowego pręta z rozmieszczonymi nierównomiernie ramionami. Przekrój B - B Fig. 2

6 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł