SK286333B6 - Chimney stack - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka komínovej hlavy s koncovou doskou, v ktorej sú vedľa seba usporiadané nahor otvorené vyústenia šachty na odpadové plyny a LAS-šachty a medzi nimi nahor otvorené vyústenie šachty na čerstvý vzduch, pričom nad vyústením šachty na odpadové plyny je vytvorené hrdlo na odvádzanie odpadových plynov a nad vyústením LAS-šachty je vytvorené LAS-odvádzajúce hrdlo, ktoré má v blízkosti krycej dosky prinajmenšom jeden nasávací otvor na privádzaný vzduch.

Doterajší stav techniky

Komínová hlava má šachtu na odpadové plyny, LAS-šachtu a medzi nimi ležiacu šachtu na čerstvý vzduch s nahor usporiadaným vyústením.

Ako LAS-šachta sa v odbornom jazyku označuje šachta na vzduch a odpadové plyny, pri ktorej je vnútri šachty na privádzanie vzduchu - najčastejšie v strede - usporiadaná šachta na odpadové plyny, takže privádzaný vzduch je vedený v prstencovitej štrbine v protiprúde k odpadovým plynom. Privádzaný vzduch sa nasáva v pätkovej oblasti LAS-odvádzajúceho hrdla. Na tento účel sú tam vytvorené jeden alebo viaceré nasávacie otvory, alebo celá pätková oblasť je vyhotovená ako mreža, rozprestierajúca sa po celom obvode. Na LAS-šachtu sú výhodne napojené výhrevné ohniská, ktoré pracujú nezávisle od vzduchu v miestnosti.

Samostatná šachta na čerstvý vzduch sa vytvára, keď čerstvý vzduch príde do styku so vzduchom v miestnosti, ako napríklad pri otvorenom krbe alebo pri ohnisku na tuhé palivá.

Z DE-A 33 42 360 a DE 296 21 701 U1 jc známa komínová hlava na vždy jednu šachtu na odpadové plyny a jednu šachtu na čerstvý vzduch, pričom odpadové plyny unikajú nad krycou doskou a privádzaný vzduch sa nasáva pod krycou doskou a vedie sa do šachty na čerstvý vzduch.

Podobné riešenie je známe z DE-U 297 19 924 pre hlavu komína, ktorý má dve vedľa seba usporiadané šachty, pričom najmenej jedna z týchto šácht je vytvorená ako LAS-šachta. Privádzaný vzduch pre LASšachtu sa nasáva pod golierovite vytvorenou krycou doskou.

DE-G 92 01 176.4 ďalej zverejňuje zariadenie na privádzame spaľovacieho vzduchu a odvádzanie dymových plynov, pričom odpadové plyny vystupujú nad strešným obložením z hrdla na odpadové plyny, zatiaľ čo čerstvý vzduch sa nasáva pod strešným obložením a privádza sa do LAS-šachty spaľovania.

V uvedených prípadoch je vyhotovenie komínovej hlavy pomerne nákladné, pretože buď je pod krycou doskou potrebná ďalšia koncová doska, alebo sú na spodnej strane krycej dosky vytvorené prvky na vedenie vzduchu. Ani v jednom z týchto dvoch prípadov nie je krycia doska vyhotovená v jednom kuse s plášťom komína.

Úlohou tohto vynálezu je pri komínovej hlave, opísanej v úvode, obmedziť aj pri nepriaznivých poveternostných podmienkach množstvo odpadových plynov, recirkulované do šachty na čerstvý vzduch, resp. do šachty na privádzanie vzduchu LAS-šachty, na menej než 5 %. Nepriaznivé poveternostné podmienky sú vtedy, keď vietor veje v smere pozdĺžnej osi krycej dosky od hrdla na odvádzame odpadových plynov k LAS-odvádzajúcemu hrdlu. Okrem toho sa má krycia doska dať podľa možnosti vyrobiť v jednom kuse s plášťom komína.

Podstata vynálezu

Táto úloha bola vyriešená komínovou hlavou s koncovou doskou, v ktorej sú vedľa seba usporiadané nahor otvorené vyústenia šachty na odpadové plyny a LAS-šachty a medzi nimi nahor otvorené vyústenie šachty na čerstvý vzduch, pričom nad vyústením šachty na odpadové plyny je vytvorené hrdlo na odvádzanie odpadových plynov a nad vyústením LAS-šachty je vytvorené LAS-odvádzajúce hrdlo, ktoré má v blízkosti krycej dosky prinajmenšom jeden nasávací otvor na privádzaný vzduch, podstatou ktorej je, že nad vyústením šachty na čerstvý vzduch je usporiadané vodiace zariadenie, a že toto vodiace zariadenie má tvar s odlučnou hranou, ktorý odráža odpadové plyny, vystupujúce z hrdla na odvádzanie odpadových plynov, nahor, a ktoré vedie odpadové plyny, vystupujúce z hrdla na odvádzanie odpadových plynov, cez vyústenie šachty na čerstvý vzduch a cez nasávací otvor LAS-odvádzajúceho hrdla.

Výhodne sa nad vyústením šachty na čerstvý vzduch usporiada vodiace zariadenie tak, aby sa odpadové plyny, vystupujúce hrdla na odvádzanie odpadových plynov, odrážali nahor a aby sa prúd odtrhával na odlučnej hrane vodiaceho zariadenia.

Ak sa vytvorí vodiace zariadenie, ktoré nenadväzuje bezprostredne na odvádzacie hrdlo, ale len prekrýva vyústenie šachty na privádzanie vzduchu, v dôsledku Coandovho javu sa odpadové plyny môžu hromadiť na vonkajšej strane vodiaceho zariadenia a tak pri nepriaznivých poveternostných podmienkach zavedú priamo do nasávacieho otvoru LAS-komína.

Aby sa aj v tomto prípade zabránilo vstupu odpadových plynov zo šachty na odpadové plyny do nasávacieho otvoru šachty na privádzanie vzduchu, odporúča sa vodiace zariadenie, ktoré prekrýva vyústenie šachty na čerstvý vzduch a ktoré odráža odpadové plyny, vystupujúce z hrdla na odvádzanie odpadových plynov, nahor a má odlučnú hranu.

Vodiace zariadenie je výhodne vytvorené v tvare strechy, pričom jej hrebeň prebieha približne v smere priečnej osi krycej dosky. Čelné plochy vodiaceho zariadenia sú otvorené proti okolitému vzduchu a umožňujú vstup čerstvého vzduchu zboku do priestoru, umiestneného pod krytom, v ktorého spodnej ploche je usporiadané vyústenie šachty na čerstvý vzduch. Pod čelnou plochou, otvorenou proti okolitému vzduchu, sa bude v zmysle tohto vynálezu rozumieť nie výlučne úplne voľná, ale aj mriežkou vybavená čelná plocha.

Strechovité vodiace zariadenie môže byť vyhotovené ako šikmá strecha so strešnými plochami, ktoré siahajú až po spodnú plochu, takže vznikne trojuholníkový prierez.

Zvlášť elegantne pôsobí vodiace zariadenie, keď v priereze má tvar rovnoramenného trojuholníka.

Na komínovej hlave s takýmto vodiacim zariadením sa meralo množstvo recirkulovaných plynov pri rôznych podmienkach prúdenia. Množstvo R recirkulovaných plynov v % sa určilo meraniami obsahu c_C02 CO₂

Cco₂(privádzaný vzduch) - c_CO2(okolie) R[%] =----------------------------—....................x 100.

cccnfodpadový plyn) - c_C()2(okolie)

Podľa analogického vzorca s c_C02(čerstvý vzduch) namiesto c_Co₂(privádzaný vzduch) sa meralo množstvo recirkulovaných plynov v šachte na čerstvý vzduch.

Na obr. 7 je znázornený graf 1, na ktorom je znázornené množstvo recirkulovaných plynov v privádzanom vzduchu LAS-šachty a graf 2, na ktorom je znázornené množstvo recirkulovaných plynov v čerstvom vzduchu šachty na čerstvý vzduch v závislosti od rýchlosti vetra od 0 m/s (bezvetrie) po 6 m/s pre rôzne nábehové uhly od -30° do +30°. Z hrdla na odvádzanie odpadových plynov vystupuje odpadový plyn, ktorý zodpovedá vykurovaniu tuhým palivom s výkonom 20 kW. Pritom vzniká asi 40 m³ odpadového plynu za hodinu s obsahom 10,2 % objem. CO₂. Privádzanie sa uskutočňuje pod najnepriaznivejším uhlom privádzania, a síce presne v smere od šachty na odpadové plyny k LAS-šachte. Nábehový uhol označuje prúdenie vetra vo zvislej rovine, ktorá prebieha rovnobežne so smerom privádzania, pričom prúdeniu vetra šikmo zdola šikmo nahor je priradená záporná hodnota nábehového uhla. Sklon strechy je 23°.

Ako možno vidieť na grafoch 1 a 2, ani pri veľmi nepriaznivých ďalších podmienkach, a síce pri rýchlosti vetra v oblasti 2 m/s až 3 m/s a pri šikmom smere zhora pod nábehovým uhlom +30°, sa množstvo recirkulovaných plynov 5 % nedosiahne ani v čerstvom vzduchu, ani v privádzanom vzduchu. Ani pri iných sklonoch strechy v oblasti od 0° (plochá strecha) do 45° (šikmá strecha) sa nenamerali vyššie množstvá recirkulovaných plynov, ale pri vzrastajúcom sklone strechy menšie hodnoty. Pri porovnávacích meraniach, pričom nad vyústením šachty na čerstvý vzduch bol usporiadaný kryt polvalcového tvaru, sa v privádzanom vzduchu v LAS-šachte pri ináč rovnakých podmienkach namerali množstvá recirkulovaných plynov viac než 9 %. To poukazuje veľmi zreteľne na vplyv odlučnej hrany na zabránenie prúdeniu, ktoré sa udržiava v dôsledku Coandovho javu v blízkosti krytu.

Aby sa získal čo najväčší priestor pod vodiacim zariadením, vodiace zariadenie môže mať v priereze tvar päťuholníka.

V zásade môže mať vodiace zariadenie ľubovoľný prierez, dôležité je len to, aby v temennej oblasti bola vytvorená odlučná hrana, ktorá umožňuje odtrhnutie prúdu. V pätkovej oblasti vodiaceho zariadenia v blízkosti krycej dosky môžu byť vytvorené otvory. Na tento účel môže byť pätková oblasť vyhotovená napríklad ako mriežka. Takto môže čerstvý vzduch prúdiť v pozdĺžnom smere popri krycej doske a navyše vstupovať do priestoru, nachádzajúceho sa na závetemej strane odlučnej hrany.

Ďalšie podrobnosti, výhody a znaky vynálezu vyplývajú nielen z nárokov, z nich vyplývajúcich znakov samých osebe a/alebo v kombinácii, ale aj z nasledujúceho opisu výhodného príkladu uskutočnenia, znázorneného na výkrese.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obr. 1 je schematicky znázornená komínová hlava pri pohľade zhora, na obr. 2 je znázornená komínová hlava v bočnom pohľade, na obr. 3 je znázornená prvá komínovú hlavu podľa vynálezu s doskovitým vodiacim zariadením v bočnom pohľade, na obr. 4 je znázornená druhá komínová hlava s vodiacim zariadením, ktoré má v priereze trojuholníkový tvar, v bočnom pohľade, na obr. 5 je znázornená tretia komínová hlava s vodiacim zariadením, ktoré má v priereze trojuholníkový tvar, v bočnom pohľade, na obr. 6 je znázornená štvrtá komínová hlava s vodiacim zariadením, ktoré má v priereze päťuholníkový tvar, v bočnom pohľade, a na obr. 7 sú znázornené grafy 1 a 2.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je schematicky znázornená komínová hlava 10 pri pohľade zhora a na obr. 2 v bočnom pohľade. Komínová hlava 10 je vybavená koncovou doskou 12, v ktorej sú vedľa seba usporiadané nahor otvorené vyústenia šachty 14 na odpadové plyny a LAS-šachty 16, ako aj medzi nimi nahor otvorené vyústenie šachty 18 na čerstvý vzduch. Nad vyústením šachty 14 na odpadové plyny je vytvorené kužeľovité hrdlo 20 na odvádzanie odpadových plynov a nad vyústením LAS-šachty 16 je vytvorené kužeľovité LAS-odvádzajúce hrdlo 22, ktoré má v blízkosti krycej dosky 12 nasávací otvor 24 vo forme mriežky valcového tvaru, prebiehajúcej po celom obvode päťkovej oblasti. V LAS-šachte 16, šachte na vzduch a odpadové plyny, je vnútri šachty 26 na privádzanie vzduchu usporiadaná šachta 28 na LAS-odpadové plyny tak, že na privádzanie vzduchu zostáva voľný prstencovitý prierez. Vzťahovou značkou 30 je označená pozdĺžna os krycej dosky 12 a vzťahovou značkou 32 je označená priečna os krycej dosky 12.

Na obr. 1 sú šípkami β označené nábehové uhly vetra vo vodorovnej rovine, pričom najnepriaznivejšie prúdenie vetra prebieha pri β = 180° presne v smere pozdĺžnej osi 30 od hrdla 20 na odvádzanie odpadových plynov k LAS-odvádzacíemu hrdlu 22.

Na obr. 2 sú šípkami a označené nábehové uhly vetra vo zvislej rovine, pričom prúdeniu šikmo zhora nadol je priradená kladná hodnota nábehového uhla a a prúdeniu šikmo zdola nahor je priradená záporná hodnota nábehového uhla a.

Na obr. 3 je znázornená prvá komínová hlava 110 podľa vynálezu s doskovitým vodiacim zariadením 134 v bočnom pohľade. Vodiace zariadenie 134 je vyhotovené ako tenká doska, ktorá vychádza z hrdla 20 na odvádzanie odpadových plynov a s odstupom prekrýva tak vyústenie šachty 18 na privádzanie vzduchu, ako aj nasávací otvor 24 LAS-odvádzacieho hrdla 22. Táto doska je širšia než vyústenie šachty 18 na privádzanie vzduchu a v oblasti odvádzacich hrdiel 20, 22 má cez ne prechádzajúce otvory.

Obr. 4 je znázornená druhá komínová hlava 210 podľa vynálezu so strechovitým vodiacim zariadením 234, vychádzajúcim z krycej dosky 12, v bočnom pohľade. Vodiace zariadenie 234 je vytvorené v priereze ako trojuholníkové, pričom jeho hrebeň, prebiehajúci rovnobežne s priečnou osou 32 krycej dosky 12, vytvára odlučnú hranu 36 pre prúdenia, ktoré prebiehajú v smere pozdĺžnej osi 30 krycej dosky 12.

Na obr. 5 je znázornená tretia komínová hlava 310 podľa vynálezu, taktiež so strechovitým vodiacim zariadením 334, vychádzajúcim z krycej dosky 12, v bočnom pohľade. Vodiace zariadenie 334 má v priereze tvar rovnoramenného trojuholníka s ostrým vrcholovým uhlom, pričom jeho hrebeň, prebiehajúci rovnobežne s priečnou osou 32 krycej dosky 12, vytvára odlučnú hranu 36 pre prúdenia, ktoré prebiehajú v smere pozdĺžnej osi 30 krycej dosky 12.

Na obr. 6 je znázornená štvrtá komínová hlava 410 podľa vynálezu, s vodiacim zariadením 434, ktoré taktiež vychádza z krycej dosky 12, v bočnom pohľade. Vodiace zariademe 434 má v priereze tvar päťuholníka, pričom jeho hrebeň, prebiehajúci rovnobežne s priečnou osou 32 krycej dosky 12, vytvára odlučnú hranu 36 pre prúdenia, ktoré prebiehajú v smere pozdĺžnej osi 30 krycej dosky 12. Pri pohľade v priereze vychádzajú z hornej strany krycej dosky 12 pod približne pravými uhlami bočné steny 438, 440, ktoré sú ďalej hore zahnuté dovnútra a v hrebeni sa navzájom spájajú.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Komínová hlava (210, 310, 410) s koncovou doskou (12), v ktorej sú vedľa seba usporiadané nahor otvorené vyústenia šachty (14) na odpadové plyny a LAS-šachty (16) a medzi nimi nahor otvorené vyústenie šachty (18) na čerstvý vzduch, pričom nad vyústením šachty (14) na odpadové plyny je vytvorené hrdlo (20) na odvádzanie odpadových plynov a nad vyústením LAS-šachty (16) je vytvorené LAS-odvádzajúce hrdlo (22), ktoré má v blízkosti krycej dosky (12) prinajmenšom jeden nasávací otvor (24) na privádzaný vzduch, vyznačujúca sa tým, že nad vyústením šachty (18) na čerstvý vzduch je usporiadané vodiace zariadenie (234, 334, 434), a že toto vodiace zariadenie (234, 334, 434) má tvar s odlučnou hranou (36), ktorý' odráža odpadové plyny, vystupujúce z hrdla (20) na odvádzanie odpadových plynov, nahor, a ktoré vedie odpadové plyny, vystupujúce z hrdla (20) na odvádzanie odpadových plynov, cez vyústenie šachty (18) na čerstvý vzduch a cez nasávací otvor (24) LAS-odvádzajúceho hrdla (22).
2. 2. Komínová hlava podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že vodiace zariadenie (234, 334, 434) je vytvorené v tvare strechy s čelnými plochami, otvorenými proti okolitému vzduchu, pričom jej hrebeň slúži ako odlučná hrana (36).
3. 3. Komínová hlava podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že hrebeň vodiaceho zariadenia (234, 334,434) v tvare strechy je usporiadaný približne v smere priečnej osi (32) krycej dosky (12).
4. 4. Komínová hlava podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že vodiace zariadenie (234, 334) má prierez trojuholníkového tvaru.
5. 5 5. Komínová hlava podľa nároku 4, vyznačujúca sa tým, že vodiace zariadenie (334) má v priereze tvar rovnoramenného trojuholníka.
6. 6. Komínová hlava podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že vodiace zariadenie (434) má v priereze tvar päťuholníka.
7. 7. Komínová hlava podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa
8. 10 tým, že vodiace zariadenie (234, 334, 434) má v pätkovej oblasti v blízkosti krycej dosky (12) otvory.