FI116637B - Arinarakenne - Google Patents

Description

j 116637

ARINARAKENNE

Keksinnön kohteena on arinarakenne, johon kuuluu polttokammion sisään sijoitettava porrasmainen arina, jonka päällä polttoaine palaa, ja jonka yläosaan on yhdistetty syöttölaite kiinteän polttoaineen syöttämiseksi polttokammioon, ja arinan ylä-5 puolelle, välimatkan päähän arinasta sijoitettu arinaa jäähdyttävä jäähdytyslaite.

Arinarakenteita käytetään kiinteän polttoaineen polttamiseen polttokammiossa. Syöttölaitteella polttokammiossa oleva arinan päälle syötetään polttoainetta, joka porrasarinassa siirtyy tai siirretään alaspäin. Arinaan kuuluu vierekkäin ja päällekkäin porrasmaisesti sijoitettuja arinalevyjä, joita liikutettaessa polttoaine siirtyy 10 alaspäin. Arinalevyjen välistä syötetään palamisilmaa ja kiinteä polttoaine palaa tehokkaasti ja hyvin arinan päällä.

Kun arinan päällä poltetaan kuivia tai erittäin kuivia polttoaineita, nousee lämpötila korkeaksi ja samoin palamiskaasujen loppulämpötila nousee erittäin korkeaksi. Tällaisia kuivia ja erittäin kuivia polttoaineita ovat mm. puupohjaiset ja turvepohjaiset 15 polttoaineet ja varsinkin pelletit. Korkeista lämpötiloista voi aiheutua polttolaitteelle ja/tai arinalle tai niiden käytölle ongelmia. Kun lämpötila on tarpeeksi suuri, sulaa arinan päällä oleva tuhka ja täyttää arinalevyjen väliset ilmaraot. Jäähtyessään sula tuhka laavaantuu isoiksi kokkareiksi, jotka on vaikea poistaa. Lisäksi arinalevyt voivat vahingoittua lämpötiloissa, jolloin ne menettävät lujuutensa ja voivat ns. pa-20 laa puhki. Mikäli näitä ongelmia esiintyy, joudutaan laite huoltamaan, poistamaan • · : vahingoittuneet osat ja korvaamaan ne uusilla. Tästä aiheutuu keskeytyksiä poltto- : \ i laitteen toimintaan sekä huolto- ja varaosakustannuksia. Epäkohtana on myös hai- tallisten typpikaasujen muodostuminen.

; · ’ Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin arinarakenne, jolla poistetaan nykyisiin 25 arinarakenteisiin liittyviä epäkohtia. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin arinarakenne, jossa lämpötilaa voidaan säätää halutulla tavalla ja voidaan estää arinarakenteen vahingoittuminen liian korkeassa lämpötilassa, edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin arinarakenne, jossa huollon tarve on pienempi ja käyttövarmuus on parempi kuin aikaisemmin.

30 Keksinnön tarkoitus saavutetaan arinarakenteella, jolle on tunnusomaista se, mitä on : esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisessa arinarakenteessa arinan alapuolelle, välimatkan päähän ari- : nasta on sijoitettu arinaa alhaaltapäin jäähdyttävä toinen jäähdytyslaite, joka on yh distetty ensimmäiseen jäähdytyslaitteeseen. Tällainen jäähdytyslaite jäähdyttää te- 2 116637 hokkaasti arinaa alapuolelta ja laskee osaltaan arinan lämpötilaa. Täten estetään tuhkan sulaminen. Tuhkan poisto on helpompaa silloin kun se ei ole sulanutta, joten keksinnön mukaisella laitteella tuhkan poisto on suhteellisen vaivatonta. Etuna on myös se, etteivät arinan rakenteet vahingoitu niin helposti kuin aikaisemmin, joten 5 huoltotarve vähenee ja käyttövarmuus lisääntyy. Etuna on myös haitallisten typpipäästöjen väheneminen.

Keksinnön mukaisissa jäähdytyslaitteissa on ja niissä on järjestetty virtaamaan väliainetta, johon lämpöä siirtyy jäähdytyslaitteiden ulkopuolelta. Jäähdytyslaitteen avulla väliaine ja siihen sitoutunut lämpö siirretään pois laitteesta. Väliaineena käy-10 tetään tarkoitukseen soveltuvaa nestettä tai kaasua.

Keksinnön seuraavassa edullisessa lisäsovelluksessa jäähdytyslaitteena on putkista rakennettu kennosto, jossa on useita, välimatkan päässä arinasta olevia ja sen pituussuunnassa ulottuvia putkia. Putket voivat olla suhteellisen pienikokoisia. Putkimaisten kennostojäähdytyslaitteen etuna on myös se, että lämpö saadaan otetuksi 15 talteen useista kohdista ja laite saadaan jäähdyttämään tasaisesti koko arinan alueella.

Keksinnön seuraavassa edullisessa lisäsovelluksessa arinarakenteeseen kuuluu alaosaan sijoitettu yksi tai useampi syöttöputki, johon arinan yläpuolella oleva kennosto ja arinan alapuolella oleva kennosto on yhdistetty välimatkan päähän toisistaan.

• 20 Syöttöputkella syötetään väliaine jäähdytyslaitteistoon. Kun neste syötetään alhaalta . päin, pääsee nesteen mukana oleva ilma poistumaan laitteesta nesteen mukana, eikä . : ·. jää putkiston mutkiin.

Keksinnön seuraavassa edullisessa lisäsovelluksessa kennostot on yhdistetty toisiin-: sa arinan yläpäässä. Ne muodostavat tällöin yhden kokonaisuuden ja niissä voidaan : 25 kierrättää samaa väliainetta. Rakenne on yksinkertainen ja toimiva. Näin väliaine saadaan ohjatuksi ulos laitteesta yhdellä tai kahdella erillisellä putkella.

Keksinnön mukainen arinarakenne on kokonaisuus, jossa arina ja sen jäähdytyslaitteet on integroitu yhdeksi laitteistokokonaisuudeksi. Tällöin ne ovat liikutettavissa : yhdessä ja ne voidaan vetää yhdessä pois palokammiosta ja laittaa huoltamisen jäl- : 30 keen takaisin. Tämä helpottaa huomattavasti huoltotoimia. Tästä on myös se etu, et tä keksinnön mukainen arinarakenne voidaan helposti pienin muutoksin laittaa olemassa olevaan öljypolttokattilaan.

Seuraavaksi keksintöä selvitetään tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 3 116637 kuva 1 esittää erästä sovellusta keksinnön mukaisesta arinarakenteesta vinosti edestä katsottuna, kuva 2 esittää kuvan 1 mukaista arinarakennetta sivulta katsottuna ja osittain poikki-leikattuna, 5 kuva 3 esittää poikkileikkausta A-A kuvasta 2, kuva 4 esittää poikkileikkausta B-B kuvasta 2, ja kuva 5 esittää kuvasta 2 erästä arinan rakenteen yksityiskohtaa poikkileikkauskoh- dasta C-C.

Kuvien mukaisessa sovelluksessa arinarakenteeseen kuuluu arina 2, sen yläpuolelle 10 sijoitettu jäähdytyslaite 4 ja alapuolelle sijoitettu jäähdytyslaite 5. Lisäksi arinarakenteeseen kuuluu näihin jäähdytyslaitteisiin yhdistetty syöttöputki 6. Arinarakenne on sijoitettu polttokammion 1 sisään ja arinan ylemmän pään yläpuolelle on yhdistetty tavanomainen syöttölaite 3 kiinteän polttoaineen syöttämiseksi arinan yläosaan.

15 Kuvien 1 ja 2 esittämällä tavalla tässä sovelluksessa arina 2 on ns. porrasmainen arina ja siihen kuuluu sinänsä tunnetulla tavalla useita rinnakkain asetettuja arinale-vyjä. Nämä rinnakkaiset arinalevyt ulottuvat osittain seuraavan arinalevyrivin • arinalevyjen päälle. Kuvan 5 mukaisesti arinalevyt 13 ovat muodoltaan lattamaisia : ja niiden yläpinnassa on porrastus polttoaineen siirtymisen helpottamiseksi. Alapin- 20 nan keskellä on alaspäin ulottuva vahvennus arinalevyn liikkumisen ohjaamiseksi .···. sivuttaissuunnassa. Palamisilma johdetaan tulipesään arinalevyjen alapuolelta nii- den sivuille ilmakanavan laajentuessa sivuille päin mentäessä. Arinalevyjä liikutetaan arinan pituussuuntaisesti edestakaisin siten, että joka toisen arinalevyrivin liikesuunta on yhteen suuntaan ja joka toisen arinalevyrivin liikesuunta on toiseen 25 suuntaan ja suuntien vaihdon jälkeen suunnat ovat edelleen päinvastaiset. Arinale-: vyjä liikutettaessa siirtyy niiden päällä oleva polttoaine alaspäin palaen samanaikai sesti.

Kuvien 1 -4 mukaisesti jäähdytyslaitteet 4 ja 5 ovat putkista rakennettuja kennostoja, joissa on useita, välimatkan päässä arinasta, sen yläpuolella (jäähdytyslaite 4) ja sen 30 alapuolella (jäähdytyslaite 5) olevia ja sen pituussuunnassa ulottuvia putkia. Syöttö- : putki 6 on sijoitettu arinan alapuolelle ja arinan yläpuolella oleva kennosto 4 ja ari- » nan alapuolella oleva kennosto 5 on yhdistetty siihen välimatkan päähän toisistaan.

4 116637

Kennostojen putket on yhdistetty toisiinsa arinan yläpäässä kahdessa kohdin arinan sivuilla ja arinarakenteesta ulospäin on kaksi poistoputkea 7.

Arinan yläpuolella olevaan kennostoon 4 kuuluu arinan yläpään yläpuolella olevat kaksi putkea, arinan keskikohdalla oleva poikittainen putki ja siitä arinan alaosan 5 päälle ulottuvat useat putket. Tässä sovelluksessa alaosan päälle ulottuvia putkia on viisi kappaletta, mutta niiden lukumäärä voi vaihdella eri sovelluksissa halutulla tavalla. Arinan alaosan päällä lämpötila nousee yleensä korkeammaksi kuin yläosan päällä, joten näin saadaan aikaan tehokas jäähdytys myös alaosan päälle. Putket on arinan alapään kohdan jälkeen taivutettu alaspäin ja liitetty poikittaiseen putkeen 8, 10 joka puolestaan on yhdistetty yhdysputkella 9 syöttöputkeen 6.

Arinan alapuolella oleva kennostoon 5 kuuluu useita, kuvien 4 ja 5 mukaisesti arinalevyjen alle sijoitettuja putkia. Putkien päälle on kiinnitetty latat 16, jotka ovat arinalevyjen 13 alapuolella. Palamisilmakanavat ilman johtamiseksi arinalevyille ovat putkien välissä. Putket on arinan alaosan kohdan jälkeen kiinnitetty poikittai-15 seen putkeen 10, joka puolestaan on yhdistetty yhdysputkella 11 syöttöputkeen 6. Vastaavasti putket on kiinnitetty arinan yläosan jälkeen poikittaiseen putkeen 14, joka on yhdistetty arinan yläpuolella oleviin kahteen putkeen yhdysputkilla 15.

Arinan yläpuolinen kennosto, alapuolinen kennosto, putkisto ja arina on yhdistetty toisiinsa siten, että muodostuu yhtenäinen moduulirakenne syöttölaitteiden ja tuh-: 20 kanpoistolaitteiden kanssa. Rakenne on kiinnitetty päätykanteen 12 ja se voidaan . .·. helposti irrottaa, poistaa, huoltaa ja asettaa takaisin paikalleen.

’·* Jäähdytyslaitteissa, putkissa ja kennostoissa käytetään jäähdyttävää väliainetta, ku- '· ·’ ten vesiliuosta. Jäähdyttävä neste syötetään laitteeseen syöttöputken 6 kautta ja se : menee syöttöputkea pitkin kennostoon 4 arinan yläpuolelle sekä kennostoon 5 ari- ’ 25 nan alapuolelle keräten lämpöä itseensä. Kennostoista jäähdyttävä neste siirretään arinarakenteen ulkopuolelle poistoputkilla 7. Jäähdyttävä neste on lämmennyt kier-: täessään polttolaitteessa ja lämpö voidaan haluttaessa ottaa talteen.

Keksintöä ei rajata esitettyyn edulliseen sovellukseen, vaan se voi vaihdella patenttivaatimuksien muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (4)

116637

1. Arinarakenne, johon kuuluu polttokammion (1) sisään sijoitettava porrasmainen arina (2), jonka päällä polttoaine palaa, ja jonka yläosaan on yhdistetty syöttölaite (3) kiinteän polttoaineen syöttämiseksi polttokammioon, ja arinan (2) yläpuolelle, 5 välimatkan päähän arinasta sijoitettu arinaa jäähdyttävä jäähdytyslaite (4), tunnettu siitä, että arinan (2) alapuolelle, välimatkan päähän arinasta on sijoitettu arinaa al-haaltapäin jäähdyttävä toinen jäähdytyslaite (5), joka on yhdistetty ensimmäiseen jäähdytyslaitteeseen (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen arinarakenne, tunnettu siitä, että jäähdytyslaite 10 (4, 5) on putkista rakennettu kennosto, jossa on useita, välimatkan päässä arinasta olevia ja sen pituussuunnassa ulottuvia putkia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen arinarakenne, tunnettu siitä, että arinara-kenteeseen kuuluu alaosaan sijoitettu syöttöputki (6), johon arinan yläpuolella oleva kennosto (4) ja arinan alapuolella oleva kennosto (5) on yhdistetty välimatkan pää- 15 hän toisistaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen arinarakenne, tunnettu siitä, että kennostot (4, 5) on yhdistetty toisiinsa arinan (2) yläpäässä. 116637