NL9002786A - Gecombineerde branderluchttoevoer en -verbrandingsgasafvoer. - Google Patents

Description

GECOMBINEERDE BRANDERLUCHTTOEVOER EN -VERBRANDINGSGASAFVOER

De uitvinding heeft betrekking op een toe- enafvoercombinatie voor respectievelijk verbrandingslucht enverbrandingsgas van een brander.

Dergelijke combinaties worden algemeen gebruikt alswand- of dakdoorvoer in combinatie met bijvoorbeeld een CV-ketel. De verbrandingsgasafvoerbuis is in de luchttoevoer¬buis opgenomen. De lucht stroomt dus naar de brander toedoor de in hoofdzaak in doorsnede ringvormige tussenruimtetussen de afvoerbuis en de toevoerbuis.

Toe- en afvoercombinaties van de onderhavige soortworden veelal toegepast in zogeheten gesloten systemen,waarbij het gehele kanaal van de luchttoevoerbuis, via debrander en de gasafvoerbuis, gesloten is. Vanwege de rela¬tief hoge stromingsweerstand wordt in het algemeen in hetverwarmingstoestel een ventilator ingebouwd.

Een goede werking van de brander is afhankelijk vande mate waarin de luchtstroming door het systeem constantis. Gebleken is dat de thermische trek in het afvoersysteemslechts zeer weinig invloed op deze stroming heeft. De windter plaatse van de uiteinden van de toe- en afvoerbuizenhebben bij bekende systemen wel een grote invloed. Volgensde in Nederland geldende eisen is ter plaatse van de brandervan een CV-ketel toelaatbaar een negatieve druk (zuiging)van 50 Pascal en een tegendruk van 20 Pascal ten gevolge vande eigen weerstand van het afvoersysteem en een extra tegen¬druk van 20 Pascal ten gevolge van de invloed van wind. Eentotale bandbreedte van 90 Pascal wordt dus geaccepteeerd.

Het doel van de uitvinding is een toe- en afvoercom¬binatie van de hierboven omschreven soort te verschaffen dieonder normale gebruiksomstandigheden een kleiner verschil tussen de maximale en minimale druk ter plaatse van debrander met zich meebrengt.

Dit doel wordt bij een gecombineerde branderlucht-toevoer en -verbrandingsgasafvoer volgens de uitvinding,zoals gekenmerkt in conclusie 1 bereikt.

De als venturi werkende vernauwing en opening zorgenvoor een vereffening van het drukverschil in de toevoerbuisen afvoerbuis. Zodra het drukverschil over de brander toe¬neemt en dus een grotere gashoeveelheid wordt getranspor¬teerd, zal door de sterkere venturiwerking ter plaatse vande vernauwing een drukverlaging in de luchttoevoerbuisoptreden, waardoor dus het drukverschil over de brander weerafneemt en dus de juiste omstandigheden ter plekke wordenbevorderd. Wanneer door windaanval op het buiteneinde van deafvoerbuis de druk in de afvoerbuis toeneemt, zal dezeverhoogde druk zich via de opening in de wand daarvan voort¬planten in de toevoerbuis zodat het uiteindelijke drukver¬schil over de brander slechts weinig wordt beïnvloed.

Door toepassing van de maatregel van conclusie 2wordt het laatstgenoemde effect nog versterkt. Wanneer dewind in de afvoerbuis naar binnen blaast, zal deze directdoor de openingen gedeeltelijk in de afvoerbuis wordengeleid, waardoor een eventuele drukopbouw tegelijkertijd inde afvoerbuis en de toevoerbuis optreedt en dus het drukver¬schil over de brander slechts weinig wordt beïnvloed.

Wanneer ten gevolge van de wind de luchtstroming inhet toevoerkanaal zou toenemen, treedt het eerder genoemdecompensatie-effect op van de verhoogde zuiging ter plaatsevan de openingen nabij de vernauwing.

De plaatsing van de vernauwing nabij het buiteneindevan de afvoerbuis heeft het voordeel dat daar de verbran¬dingsgassen reeds gedeeltelijk afgekoeld zijn en daardooreen grotere dichtheid en lagere stromingssnelheid hebbengekregen. De door de vernauwing veroorzaakte stromingsweer-stand die samenhangt met het kwadraat van de stromingssnel¬heid, is dus van geringe betekenis.

Een bijkomend voordeel van de inrichting volgens deuitvinding is dat de verbrandingsgassen worden vermengd met relatief droge buitenlucht, waardoor dauwpuntverhogingoptreedt en vorming van ijsafzetting op de gewoonlijk aange¬brachte valwindplaat beperkt blijft.

De uitvoering zoals gekenmerkt in conclusie 3 isgunstig, omdat hierdoor de stromingsweerstand voor hetverbrandingsgas in de richting naar buiten aanmerkelijkgeringer is dan de stromingsweerstand, die door de wind integengestelde richting wordt ondervonden. Men zou hierdoorkunnen spreken van een zekere terugslagklepwerking.

De uitvinding wordt verder toegelicht in de volgendebeschrijving aan de hand van de bijgevoegde figuur van eenuitvoeringsvoorbeeld.

Fig. 1 toont een schematisch aanzicht van een toe-en afvoercombinatie volgens de uitvinding, zoals toegepastbij een verbrandingsketel.

Pig. 2 toont in gedeeltelijk weggebroken perspecti¬visch aanzicht de toe- en afvoercombinatie meer in detail.

Pig. 3 toont een dwarsdoorsnede volgens III-III in fig. 2.

Fig. 1 toont schematisch een CV-verbrandingsketel 2,die een brander 3 omvat, en waarop is aangesloten een ver-brandingsluchttoevoer 4 en een verbrandingsgasafvoer 5. Dezetoe- en afvoer zijn gecombineerd in een luchttoevoer enverbrandingsgasafvoercombinatie 1. Deze combinatie 1 is doormiddel van een dakdoorvoer 12 afgedicht door een dak 13gevoerd. Aldus wordt een gesloten systeem verkregen waarinde gasstroming in hoofdzaak in stand wordt gehouden door eenventilator 6. De via de toevoer 4 toegevoerde lucht ver¬brandt te zamen met gas in de brander 3 en de daarbij vrij¬komende warmte wordt in de ketel 2 afgegeven in een warmte¬wisselaar 7 aan een warmtetransportfluïdum, zoals water.

Fig. 2 laat meer in detail de opbouw van de toe- enafvoercombinatie 1 zien.

Deze combinatie 1 bestaat uit een afvoerbuis 10 diein het onderhavige voorbeeld dubbelwandig is uitgevoerd enopgenomen is in een toevoerbuis 11. Nabij het ondereindezijn de buizen 10 en 11 voorzien van aansluitingen respec¬tievelijk 14 en 15 die ten opzichte van elkaar zijn afgeslo- ten. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een verloopdeel 16,dat een gesloten verbinding vormt tussen het cilinderwand-vormige kanaal tussen de buizen 10 en 11 en de aansluiting15.

Bij het getoonde uitvoeringsvoorbeeld strekt hetbuiteneinde van de afvoerbuis 10 zich enigszins verder uitdan het buiteneinde van de toevoerbuis 11. Aan het einde vande afvoerbuis 10 is een kap 17 aangebracht die het buiten¬einde van de toevoerbuis afschermt tegen inregenen. Om detoevoerbuis 11 is nabij het uiteinde nog een plaat 18 aange¬bracht, zodat tussen de onderrand van de kap 17 en de plaat18 een toevoersleuf vrijblijft, waardoorheen de verbran¬dingslucht in de toevoerbuis 11 naar binnen kan stromen. Ditis aangeduid met pijl 25.

Bovenaan de afvoerbuis 10 is eveneens een kap 19aangebracht die inregenen tegengaat.

Volgens de uitvinding is de afvoerbuis 10 nabij zijnbuiteneinde voorzien van een vernauwing 21 en openingen 20in de wand van de buis. Deze vernauwing 21 met opening 20vormt in de buis 10 een venturi, zodat door de gasstroom 22door de buis 10, ter plaatse van de openingen 20 een zuigingoptreedt.

Zoals getoond worden de vernauwingen 21 en deopeningen 20 bepaald doordat de wand van de buis onder tweeinsnijdingen naar binnen is gedrukt.

Wanneer zich in het bijzonder door de invloed vanwind een hogere druk in de toevoerbuis 11 ontwikkelt, zaldeze hogere druk zich letterlijk voortplanten via de openin¬gen 20 in de afvoerbuis 10 waardoor een zekere compensatieoptreedt. Een ander compenserend effect kan zijn dat bij eenverhoogde gasafvoersnelheid, aangeduid met pijl 22, eenextra zuiging door de openingen 20 optreedt, waardoor dedruk in de toevoerbuis 11 daalt, hetgeen dus een compense¬rend effect geeft.

Een andere gunstige werking van de inrichtingvolgens de uitvinding is dat wanneer ten gevolge van wind¬druk, lucht volgens pijl 23 in de afvoerbuis 10 naar binnenstroomt, een deel van deze lucht direct door de openingen 20 afgeleid zal worden naar de toevoerbuis 11, zodat de druk-verhoging door deze windaanval gelijkmatig verdeeld wordtover de toe- en afvoerbuis, waardoor het drukverschil overde brander in hoofdzaak gelijk zal blijven.

Bij proefnemingen van het in de figuren getoondeuitvoeringsvoorbeeld van de toe- en afvoercombinatie volgensde uitvinding is gebleken dat in de normale gebruikssituatiehet verschil tussen de minimale druk en de maximale druk inde grootte orde van slechts 20 Pascal kan liggen.

Claims (5)

1. Gecombineerde branderluchttoevoer en -verbran¬dingsgasa f voer, omvattende een luchttoevoerbuis en een daar¬in opgenomen verbrandingsgasafvoerbuis die aan een einde vanten opzichte van elkaar afgesloten aansluitingen voor deverbinding met respectievelijk de luchttoevoer en de ver-brandingsgasafvoer van een brander zijn voorzien en waarvande tegenoverliggende buiteneinden ongeveer op dezelfde hoog¬te liggen, waarbij de luchtafvoerbuis nabij zijn buiteneindevan een venturi vormende vernauwing met tenminste één ope-ning in de buiswand is voorzien.

2. Toe- en afvoercombinatie volgens conclusie 1,waarbij de opening in de buiswand, gezien in de afvoerbuis,naar het buiteneinde daarvan is gekeerd.

3. Toe- en afvoercombinatie volgens conclusie 2,waarbij de vernauwing en de opening gevormd worden doordateen wandgedeelte van de afvoerbuis onder een zich over eengedeelte van de omtrek uitstrekkende dwarssnede naar binnengedrukt is.

4. Toe- en afvoercombinatie volgens conclusie 2 of3, met twee diametraal tegenoverelkaar aangebrachte openin-gen.

5. Toe- en afvoercombinatie volgens een van de voor¬gaande conclusies, waarbij het buiteneinde van de afvoerbuistot voorbij het buiteneinde van de toevoerbuis reikt en omhet buiteneinde van de afvoerbuis een het buiteneinde van detoevoerbuis afschermende kap is aangebracht.