NL8102569A - Waterverwarmingsinrichting. - Google Patents

Description

ί $ 81314 vA/mv

Korte aanduiding : Waterverwarmingsinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een waterverwarmingsinrichting en meer in het bijzonder op de verbrandingskamer van een dergelijke waterverwarmingsinrichting.

In met gas gestookte waterverwarmingsinrichtingen wordt e J vloeibaar condensaat geproduceerd als natuurlijk bijprodukt van het verbrandingsproces. In het verleden werd dit condensaat in de verbrandingskamer verzameld, zie bijvoorbeeld de amerikaanse octrooischriften 2.480.657 en 2.650.575, waarin dit condensaat door de gasvlam wordt verdampt.

1 o

Bij waterverwarmingsinrichtingen met hoog rendement echter is de verdamping van het condensaat ongewenst. Daar de verdampingswarmte ongeveer 540 cal./gram bedraagt, verbruikt elke gram condensaat die in stoom wordt omgezet 540 cal. warmte die anders zou kunnen worden gebruikt voor het verwarmen 15 van het water in de ketel. In stelsels met hoog rendement kan dit verlies niet worden toegestaan.

Ook in het verleden bestonden verbrandingskamers, zoals die volgens het amerikaanse octrooischrift 2.480.657, uit een cylindrisch huis dat de verbrandingsvlam bevatte en een verti-20 kaal rookgaskanaal dat vanaf de verbrandingskamer omhoogleidde.

Er is echter gevonden, dat de hoeveelheid warmte die vanuit de verbrandingskamer aan het omgevende water in de ketel wordt overgedragen evenredig is met de snelheid van de verbrandingsgassen welke van het ontstekingsgebied naar de vlam 25 bewegen. Het is daarom wenselijk om de verbrandingsgassen te versnellen tijdens hun verplaatsing naar het rookgaskanaal.

Een waterverwarmingsinrichting volgens de uitvinding 1 omvat een ketel, die de te verwarmen vloeistof bevat en een 1 verbrandingskamerhuis dat in het ondereinde van de ketel is 1 81 0 2 5 6 9 - 2 - aangebracht en zich zijdelings buiten de ketelmantel uitstrekt. Het benedenoppervlak van het huis dat buiten de mantel is geplaatst heeft een aftapopening voor de afvoer van condensaat uit de kamer.

g Het huis is onder een hoek in de waterverwar.mingslnrich- ting geplaatst teneinde benedenwaarts naar de aftapopening te •hellen, zodat het zich in de kamer verzamelende condensaat door de aftapopening zal worden afgevoerd.

De verbrandingskamer omvat eveneens een leischotsamen-10 stel dat in het huis is aangebracht. Het leischotsamenstel begrenst een reeks doorgangen waardoor de verbrandingsgassen op hun weg naar het rookgaskanaal moeten stromen. Elke opeenvolgende doorgang heeft een dwarssnede oppervlak dat kleiner is dan dat van de onmiddellijk voorafgaande doorgang, zodat de 15 verbrandingsgassen gedwongen worden tot versnelling tijdens hun verplaatsing door het huis via het rookgaskanaal naar een uiteindelijke uitlaat.

De uitvinding verschaft hierdoor een verbrandingskamer, die het verzamelde condensaat afvoert naar een gebied dat van 20 de verbranding is verwijderd; hierdoor wordt het warmteverlies geelimineerd dat zijn oorzaak vindt in de verdamping van het condensaat.

De uitvinding verschaft tevens een verbrandingskamer, die van een leischotsamenstel gebruikmaakt voor het versnellen 25 van de verbrandingsgassen en het hierdoor vergroten van het rendement van het warmte overdrachtsproces.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening van enkele uitvoeringsvoorbeel-d e n.

30 Fig. 1 is een zijaanzicht met gedeeltelijk weggebroken delen van een waterverwarmingsinrichting voorzien van de verbrandingskamer volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een gedeeltelijk doorsnede aanzicht van de verbrandingskamer op vergrote schaal.

35 Fig. 3 is een doorsnede over de lijn 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 is een bovenaanzicht van de verbrandingskamer met gedeeltelijk weggebroken delen.

1. Zoals in fig. 1 is weergegeven omvat een met gas gestook- ·; te waterverwarmingsinrichting 1 een in hoofdzaak cylindrische I 81 02 5 6 9 .. O' ..*£ - 3 - ketel 2 met een geïsoleerde mantel 3- Voor de toevoer van vers water naar de ketel is een (niet weergegeven) inlaatbuis aanwezig, terwijl voor de afvoer van verwarmd water voor. gebruik een (niet weergègeven) uitlaatbuis is aangebracht.

5 Een verbrandingskaraer-huis 4 is in de 'kètêl "'geplaatst aa steekt zijdelings enigszins buiten de mantel 3 uit. Een mengsel van gas en lucht wordt via de buis 5 in de kamer 4 ingevoerd. Het mengsel wordt ontstoken door een (niet weergegeven) waakvlam en de verbrandingsgassen stromen vla de kamer 4 en de 10 uitlaat door het rookgaskanaal 6.

De verbrandingskamer .zelf omvat een in hoofdzaak cylin-drisch huis 7 met een voorwand 8 en een achterwand 9. Het beneden oppervlak van het huis 7 heeft een aftapopening 11 aangrenzend van de voorwand 8.

15 Zoals in fig. 2 zichtbaar is, is het huis 7 in de ketel 2 geplaatst onder ëen hoek van ongeveer 5 graden. Deze benedenwaartse helling maakt mogelijk dat de zich in het rookgaskanaal 6 en de kamer 4 vormende condensaten naar de buitenzijde van de ketel 2 stromen en door de aftapopening 11 worden afge-20voerd.

De verb randingskamer 4 omvat eveneens het leischotsamen-stel 12. Dit leischotsamenstel 12 omvat een steunorgaan 13, dat op het benedenoppervlak van het huis rust en aanligt tegen de achterwand 9. Het steunorgaan 13 begrenst in het huis 7 een 25 paar overlangse onderdoorgangen 14 en 14a.

Aan het steunorgaan ‘13 is een plaat 15 bevestigd, die aanligt tegen de zijde van het huis 7. De plaat 15 strekt zich achterwaarts uit tot een punt op korte afstand van de achterwand 9 en begrenst een overlangse, bovendoorgang 16.

30 Aan de plaat 15. ' is een afbuigplaat 17 bevestigd, die zich bovenwaarts uitstrekt en helt naar de voorwand 8. De afbuigplaat 17 eindigt op korte afstand voor de wand van het huis en veroorzaakt hierdoor een spleet 18 waardoor verbrandingsgassen kunnen stromen. e 35 . Men laat de spleet 18 bestaan tussen het huis 7 en de afbuigplaat 17, daar het onmogelijk is om alle warme gassen benedenwaarts in de kamer 4 te dwingen en moet worden toegelaten dat een hoeveelheid daarvan langs de bovenzijde van de I kamer 4 stroomt.

81 0 2 5 6 9 ¢- - 4 -

Het leischotsaraenstel 12 is op zodanige wijze ontworpen', dat de doorgangen 14 en 14a een kleiner dwarsdoorsnede oppervlak hebben dan de primaire verbrandingszone 19, terwijl de doorgang 16 een kleiner dwarsdoorsnedeoppervlak heeft dan dat 5 van de doorgangen |4 en 14a.

Wanneer de warme gassen in de verb randingskamer worden geproduceerd ontmoeten zij daardoor de afbuitplaat 17- Een deel van de warme gassen.passeert door de spleet 18 en stroomt weg door het rookgaskanaal 6, maar het grootste deel van de 10 warme gassen wordt benedenwaarts in de kamer en door de doorgangen 1-4 en 14a gedwongen. Dê afbuigplaat 17 veroorzaakt eveneens turbulentie in de verbrandingsgassen, waardoor een reini-gingswerking tot stand komt welke een efficiënter warmteover-drachtsproces tot gevolg heeft.

15 Daar de gassen door de doorgangen 14 en 14a wegstromen, moeten zij in de smallere doorgang 16 intreden voordat zij door het rookgaskanaal 6 wegstromen. De stroming van de verbrandingsgassen door de doorgangen met een steeds kleiner wordend dwarsdoorsnede oppervlak veroorzaakt een vergroting 20 van de snelheid van de gassen, waardoor een efficiënter warmte-uitwisselingsproces ontstaat.

81 0 2 5 6 9

Claims (7)

1. Verwarmingsinrichting voorzien van een ketel ..--- voor het bevatten van te verwarmen vloeistof, van een huis dat in de ketel is aangebracht en een verbrandingszone begrenst, van verbrandingsmiddelen die in het huis zijn aan-5 gebracht, van een rookgaskanaal dat met het huis is verbonden voor het afvoeren van verbrandingsgassen uit de ketel, met het kenmerk, dat een aantal leischotorganen (12) in de ketel (2) zijn aangebracht en een reeks doorgangen (14, 14a, 16. begrenzen die vanaf de verbrandingszone naar het rook-10 gaskanaal (6) leiden, waarbij elk van deze doorgangen een dwarsdoorsnede oppervlak heeft dat kleiner is dan dat van de onmiddelijk voorafgaande doorgang, waardoor de verbrandingsgassen tijdens hun beweging vanuit dé verbrandingszone naar het rookgaskanaal (6) worden versneld. - ^

2. Verwarmingsinrichting volgens·conclusie 1, waarbij het huis voor de verbrandingszSne is voorzien van een voorwand (8) en een achterwand (9) die door een zijwand zijn verbonden, met het kenmerk, dat een leischotsamenstel (12) in het huis (7) is aangebracht en omvat: 20a) een steunorgaan (13) dat op het bodemoppervlak van de zijwand van het huis (7) rust en tegen de achterwand (9) daarvan aanligt, waarbij de bovenrand van het steunorgaan (13) enigszins boven de lengteas van het huis (7) is en de voorrand van het steunorgaan (13) zich uitstrekt tot in on- 25geveer het middelpunt van het huis (7), welk steunorgaan (13) in het huis (1) een paar overlangse doorgangen (14, l4aj begrenst. b) een plaatorgaan (15) aan de bovenrand, van het steunorgaan (13) is bevestigd en in hoofdzaak loodrecht op het steunor-30 gaan (13) is geplaatst, welk plaatorgaan (15) zich vanaf de voorrand van het steunorgaan (13) uitstrekt tot een punt op »1 korte afstand van de achterwand (9) en tezamen met het bovenaf gedeelte van het huis een bovendoorgang· (16) in het huis (1) | begrenst, en 35c) een afbuigorgaan (17) is bevestigd aan en zich bovenwaarts uitstrekt vanaf de voorrand van het plaatorgaan (15) tot aan 81 02 5 6 9 . ντ. :V' -6- een punt op korte afstand van het bovenoppervlak van de zijwand (7) van het huis, welk afbuigorgaan (17) helt naar de voorwand (8) van het huis(7) voor het afbuigen van de verbrandingsgassen naar de bodem van het huis (7) en door de 5 overlangse doorgangen (14, 14a, 16).

3. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een tweede leischotorgaan (15) aan het eerste leischotorgaan (13) is bevestigd en een tweé.de doorgang (16) begrenst met een kleine dwarsdoorsnede oppervlak 10 dan dat van de eerste doorgang ( 14) , waardoor de verbrandings gassen die door het huis (7) stromen een reeks doorgangen (14, 14a, 16) ontmoeten die elk een kleinere dwarsdoorsnede oppervlak hebben dan dat van de onmiddelijk voorafgaande doorgang.

4. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een derde leischotorgaan (17) aan het eerste leischotorgaan ( 13) is bevestigd en een derd_e—Ji-oor-g-ang (18) begrenst die een'kleiner dwarsdoorsnedeoppervlak heeft dan de tweede doorgang (16).

5. Verwarmingsinrichting voorzien van een ketel voor het bevatten van te verwarmen vloeistof, van een in de ketel aangebracht huis dat een verbrandingszone begrenst, van verbrandingsmiddelen die in het huis zijn aangebracht, en van een met het huis verbonden rookgaskanaal voor het af-25 voeren van verbrandingsgassen uit de ketel, met het kenmerk, dat het huis (7) voor de verbrandingszone buitenwaarts uit de mantel (3) van de ketel (2) steekt en in zijn bodemopper-vlak een aftapopening(11) heeft, welk bodemoppervlak van het huis (7) vanaf het inwendige van de ketel (2) benedenwaarts 30 helt waardoor het als bijprodukt van de verbranding gevormde condensaat langs het bodemoppervlak van het huis (1) stroomt en dit huis via de aftappoort (11) verlaat, jj

6. Verwarmingsinrichting volgens conclusie 5, met " het kenmerk, dat een aantal leischotorganen (11) in het huis gj.

(7) zijn aangebracht en een reeks doorgangen (14, 14a, 16) | begrenzen die vanaf de verbrandingszone naar het rookgas kanaal leiden, waarbij elk van de opeenvolgende doorgangen (1-4, 14a, 16) een dwarsdoorsnedeoppervlak heeft dat kleiner is dan dat van de onmiddelijk voorafgaande doorgang. 81 02 5 6 9