SE460497B - Vaermepanna foer ett straalningsuppvaermt vattensystem med i inre manteln laengsgaaende ribbor och poroes propp - Google Patents

Description

460 497 Det är ett speciellt ändamål med föreliggande uppfinning att åstad- komma en cylindrisk värmepanna för användning vid strålningsupp- värmda värmepannor, som kan utformas av lätt tillgängliga och/el- ler lätt tillverkade delar och som kan lätt hopmonteras och de- monteras.

Dessa ändamål likaväl som andra ändamål, kännetecken och fördelar framgår tydligare av den följande beskrivningen av en för närva- rande föredragen men endast illustrativ utföringsform.

Sammanfattning av uppfinningen Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes en strålningsuppvärmd vattenvärmeväxlare, som har en värmepanna utformad av ett par kon- centriskt anordnade, med öppna ändar försedda, pressade cylindris- ka mantlar, varvid de motstående innerväggarna är jämna och mel- lan sig definierar en kammare för att innehålla ett fluidum. Ett inlopp till kammaren sträcker sig genom yttermanteln vid ena änden och ett utlopp därifrån finns vid den andra änden. Mellan mantlar- na och i anliggning mot väggen hos varje mantel finns en kontinuer- lig skruvlindad tråd. Tråden sträcker sig från ena änden till den andra och definierar i fluidumkammaren en skruvpassage från inlop- pet till utloppet. Ändarna av kamrarna, som bildas mellan mantlar- na, är tillslutna genom ett avtagbart lock, som är försett med ringurtag, som mottager ändarna av mantlarna för att även upprätt- hålla deras koaxiella förläggning fixerad. Locken hålles vid mant- larna genom en avtagbar fastklämningsfixtur.

Ett förbränningselement sträcker sig in i den inre manteln genom locket vid ena änden och är anslutet till en bränslekälla, såsom en gas/luftblandning, som tändes i förbränningskammaren orsakande strålning av värme utåt från förbränningselementet. Värmeväxlaren är försedd med ett gaskylnings- eller utloppselement i form av en propp anordnad utmed den centrala axeln och motstående rela- tivt förbränningselementet. Ytorna av de koncentriska mantlarna, som icke står mitt för varandra, kan vara försedda med ribbor, spår eller liknande för att öka värmeväxlingen och hålla proppen på plats. 460 497 Ytterligare detaljer av föreliggande uppfinning framgår av den efterföljande beskrivningen och visas på bifogade ritningar.

Kortfattad ritningsbeskrivning På ritningarna visar fig. 1 en delsektion genom längden av värmepannan enligt uppfin- ningen, fig. 2 är en planvy av värmepannan i riktning för linjen 2-2 i fig. 1, fig. 3 är en tvärsektionsvy av värmepannan längs linjen 3-3 i fig. 1, och fig. 4 är en längssektionsvy av värmepannan längs linjen 4-4 i fig. 1.

Beskrivning av uppfinningen Såsom framgår av fig. 1 och 2 innefattar värmeväxlaren en värme- panna generellt betecknad 10, bildad av en yttre cylindrisk man- tel 12 och en inre cylindrisk mantel 14 koncentriskt belägna med inbördes mellanrum. I fig. 4 är ändarna av båda mantlarna öppna och är fästa i ringslitsar 16 (a, b) resp. 18 (a, b) utbildade i ett ringformigt övre lock 20 och undre lock 22, vilka håller in- nermanteln 14 i ett fixerat läge relativt yttermanteln 12 för att däremellan definiera en sluten ringformig kammare 24 utmed hela dess längd, i vilken vatten, som skall behandlas, kan förefinnas.

De övre och undre locken 20 och 22 är fästa i fluidumtätt rela- tionsförhållande till mantlarna genom en bandklämma 26, som har en V-formad tvärsektion, vilken passar i ett periferispår 28 ut- med kanten av yttermanteln och en avsneddad kant 30 på locket.

Bandklämman 26 åtdrages genom att draga ändarna 32 av klämman sam- man genom en gängbult 34. De övre och undre klämelementen är iden- tiska och därför utbytbara. Bulten är lätt att lossa, vilket gör avlägsnandet av locket enkelt, då värmepannan skall demonteras för reparation. Trycktätningar, som kräves mellan locket och mantlar- na, är enkla O-tätningar 36 belägna i spår 16 (a, b) och 18 (a, b).

Fasthâllen mellan de inåtvända väggarna av mantlarna 12 och 14 är en lång kontinuerlig skruvlindad tråd 38. Tråden 38 har sådan stel- 460 497 het att den bibehåller ett fixerat läge och är av en sådan dia- meter att den samtidigt vilar mot ytan av de båda mantlarna, Såsom resultat härav bildar den tillsammans med väggen av innerkammaren 24 en skruvpassage från ena änden av värmepannan till den andra för strömning av fluidum såsom angives genom pilan A i fig. 1.6 Ett inlopp 40 är anordnat för införande av kylvatten, genom ytter- manteln 12 intill dess underände och ett utlopp 42 för uppvärmt vatten passerar genom manteln intill dess överände.

Ett poröst förbränningselement 44, som har en inloppshals 46, är på lämpligt sätt monterat i ett centralt mellanrumsläge inom in- nermanteln 14. Halsen 46 av förbränningselementet är vidgad till en flänsliknande platta 48, vilken vilar på en ansats 50, som om- giver ett centralt hål 52 i det övre locket 20. Ovanpå locket 20 för att fast vila mot flänsplattan 48 är en ledningsanslutning 54, som kommunicerar med en källa för förbränningsgas (icke visad), som under tryck tvingas i riktning för pilen B in i förbränningselemen- tet 44 och genom porositeten hos dess väggkonstruktion, så att det strålar radiellt därifrån. Såsom visas är ledningsanslutningen 54 fäst vid locket 20 genom åtminstone skruvbultar 56 och en lämplig tätning 58 är belägen runt halsen 46 för att täta mot gas/luft- eller förbränningsproduktläckning. På detta sätt bildas locket 20, förbränningselementet 44, inlcppsledningen 60 och ledningsanslut- ningen 54 såsom en enda enhet, så att de kan avlägsnas tillsammans. Å andra sidan medger avlägsnandet av bulten 56 ensamt avlägsnandet av ledningsanslutningen 54 för att tätningen 58 och förbrännings- elementet 44 lätt skall kunna lyftas ut genom hålet 52 utan att störa arrangemanget av värmepannemantlarna 12 och 14 och/eller locket 20.

Formen på ytorna hos mantlarna 12 och 14, som ligger utanför och innanför relativt kammaren 24, är icke kritisk och de kan vara fla- ta men det har visat sig att förbättrad värmeledningsförmâga er- hålles, då den innersta ytan av innermanteln 14 är utformad till att ha ett flertal längsgående och parallellt orienterade spår 60, som bildar förbättrade värmeöverföringsytor. Spåren 60 skall vara belagda med svart eller anodiserade, vilket i hög grad ökar 460 497 strålningsvärmeabsorptionsförmågan speciellt inom området intill strålningsbrännaren 44 och överdelen av proppen 66. Den yttersta ytan av den yttre manteln är försedd med förstorade utspräng 64, ävenledes gående i längsled. Utsprånget 64 ger ytterligare håll- fasthet och bildar organ för att fästa bandklämmorna 26 och in- lopps- och utloppsvattenförbindningarna 40 och 42. Denna konstruk- tion eliminerar all svetsning. Föredragna konstruktionsmaterial för denna värmepanna är aluminium eller andra typer av pressade mate- rial för mantlarna 12 och 14. Locken 20 och 22 kan vara gjutgods.

En propp 66 gjord av keramik eller ett metallmaterial är belägen inom innermanteln. Det är att föredraga att proppen är i tvångsvis passning, tätt mot kanterna av räfflorna 60 inom innermanteln gå- ende uppåt frân den undre eller fjärränden motsatt förbrännings- elementen. Proppen förhindrar den snabba undanflykten av förbrän- ningskärnan hos avgaserna från innermanteln 14. Det undre locket 22 är försett med ett avgasutlopp 68. Proppen 66 reglerar avgiv- ningen av avgas, medan samtidigt den möjliggör mycket effektiv värmeöverföring mellan de varma gaserna och de individuella ränn- formade värmeöverföringskanalerna 100 (fig. 3), som bildas genom rännorna 60 och proppen 66. Denna verkan reducerar storleken av värmepannan. Då en keramisk propp användes, bringar de tända gaser- na själva proppen att bli varm och glöda, vilket bildar tillskott till värmen inom innermanteln. Gasen kyles, då den passerar runt proppen och avgår genom ett utlopp 68 i underänden, vilket genom- går det undre locket 22 (pil C). Värmepannevatten- och flöde av tänd gas går motströms.

Ehuru den beskrivna konstruktionen skiljer sig från vad som beskri- vits i ovan nämnda tidigare patent och patentansökning, är grund- funktionen för'värmeväxlaren liknande, så att ytterligare detaljer av förbränningselementen, proppen och vattenflödet framgår för fackmannen, som läser igenom de tidigare beskrivningarna. Utform- ningen av yttermanteln 12 och den inre med räfflor försedda man- teln 14 ger även en ytterligare fördel genom att minska det tryck som kräves för vattenflödet och fläkten, som tillför gas/luft- blandningen till brännaren 44, vilket reducerar driftskostnaderna och tillverkningskostnaderna jämfört med det tidigare kända paten- 'Jet . 460 497' ß Det inses och såsom beskrivits i ovannämnda patent och patentan- sökning att verkningssättet för förbränningselementet 44 innefat- tar tändning av förbränningsgaserna med resultat att vid eller nära periferin av ytan av elementet 44 föreligger den nämnda för- bränningsreaktionen, som manifesteras genom att den porösa krop- pen glöder. Såsom resultat härav kommer de radiellt strömmande utloppsgaserna att ha en förhöjd temperatur, vid vilken en värme- överföring till ett flytande värmeväxlarâluidum, såsom vatten be- läget i kammaren 24, kan åstadkommas.

Såsom redan noterats skiljer sig föreliggande uppfinning från den tidigare kända anordningen genom att den har en dubbelmantlad värmeväxlare, varvid både den inre och den yttre manteln är utfor- made av enkla metallrör med öppna ändar. Såsom bäst framgår av fig. 4 inses att under drift fluidumströmningshastigheten är sådan, att hela kammaren 24, som bildas mellan de inre och yttre mantlar- na, är fylld med fluidum, som passerar i kontakt med ytterytan av innermanteln, vilket åstadkommer värmeledning genom hela ytan.

Ytan eller tjockleken av fluidumpelaren, som innehålles i kamma- ren 24, är relativt liten, så att värmeledning från innerväggen är ganska snabb och hela vattenmassan i kammaren 24 är utsatt för vär- meöverföring vid alla tillfällen.

Under drift tar fluidet, som skall uppvärmas, ett skruvformigt flödesmönster, varigenom effekten av de isolerande gränsskikten reduceras och en hög värmeöverföring åstadkommes.

Värmepannan kan inneslutas i ett skikt av isolationsmaterial, som vilar mot ytterytan av den yttre manteln, och ett omgivande dekø- rativt hus.

Ett visst antal modifikationer, ändringan och ersättningar av- ses vid den föregående beskrivningen och i en del fall kan en del kännetecken enligt uppfinningen användas utan motsvarande använd- ning av andra kännetecken. Följaktligen gäller det att det bifo- gade patentkravet skall tolkas brett och på ett sätt, som över- ensstämmer med uppfinningens avsikter och idéer.

Claims (1)

1. ';- * 4604491 Patentkrav Värmepanna för ett strålningsuppvärmt vattensystem. vilken värmepanna innefattar en yttre. cylindrisk mantel (12) och en koncentriskt i denna anordnad inre, cylindrisk mantel (14). varvid mantlarna (12. 14) har öppna ändar. vilka är tillslutna medelst löstagbara lock (20, 22), som tillsammans med mant- larna (12, 14) avgränsar en vattenkammare (24) mellan mant- larna, varjämte den yttre manteln (12) är försedd med ett vat- teninlopp (40) vid sin ena ände och ett vattenutlopp (42) vid sin andra ände. varvid en i skruvlinjeform lindad tråd (38) är anordnad i vattenkammaren (24) mellan mantlarna (12. 14) för att åstadkomma en skruvlinjeformig passage i vattenkammaren (24) från vatteninloppet (40) till vattenutloppet (42), vilken tråd (38) har en diameter som motsvarar avståndet mellan mant- larna (12. 14), k ä n n e t e c k n a d av att ett förbrän- ningselement (44) är anordnat att sträcka sig in i den inre manteln (14) från dess vid vattenutloppet (42) belägna ande, att den inre manteln (14) på sin insida har ett flertal längs- gående ribbor (60) för ökning av värmeöverföringsytan, samt att en porös propp (66) är anordnad inuti den inre manteln (14). vilken propp (66) anligger mot ribborna (60) på mantelns (14) insida.