CS214748B2 - Boiler for burning the liquid or gaseous fuels - Google Patents

Description

Vynález se týká kotle pro spalování kapalných nebo plynných paliv, zejména pro menší výkony, sestávající z vodou protékaného pláště z ocelového plechu, v němž je uspořádána válcová komora pro uložení spalovací komory, a kanálů topných plynů s předřazenou vratnou komorou, tato válcová 'komora je obklopena velkým počtem kouřovodů, rozložených po celém obvodu a uspořádaných v určité vzdálenosti vedle sebe, které jsou spojeny se sběrnou komorou kouřových plynů s odtahem kouřových plynů.

Kotle uvedeného druhu jsou známé ze švýcarského patentního spisu č. 485 182 iejspeikťive z NSR patent, spisu č. 1 778 880. Tyto známé kotle mohou sice s hlediska využití tepla splňovat vytčené požadavky, avšak praktická realizace a hospodárná výroba představují značné problémy, pro které· ' nebylo také možno zavést pravděpodobně takové kotle· na trh.

-č^jímavé jsou při tom· formy provedení předmětů uvedených patentních spisů, u nichž jsou ve válcovém plášti nasazeny na jeho vnitřní ssěnu plechové profily ve tvaru U nebo přibližně· ve tvaru U a podél svých okrajů k této stěně přivařeny. Na druhé straně · nemohou být kotle tohoto druhu bez obtíží v provozu ve· velkých teplotních rozmezích, tedy obzvláště ne v oblastech nízkých teplot, příkladně 30 až 60 °C, vzhledem k nebezpečí koroze, spojenému s těmito nízkými teplotami.

I když je myšlenka takového· provedení kanálů topných plynů u -kotlů uvedeného druhu o sobě dobrá, nestačí takové kotle v posledním důsledku požadavkům ekonomicky únosné a prá'ktijkovatelné možnosti výroby, také vyžadované dlouhé životnosti a naposledy ani požadavkům co· možná nejoptimálnějších poměrů přenášení tepla a příznivého chování z hlediska koroze, přičemž je ještě nutno brát v úvahu, že takové kotle, mají-li být dimenzovány pro menší ' · rozmezí výkonů, řádově · 10 · až 25 000 kcal/hbd., které jsou dnes ve smyslu úspory energie při zlepšené tepelné izolaci vytápěných prostorů stále žádanější, vyžadují nepoměrně vysoké výrobní náklady, · které není možno vyrovnávat poněkud sníženým množstvím materiálu na· zákljadě menších rozměrů.

Úkolem vynálezu je proto zlepšit topné kotle dosud známého a výše uvedeného druhu v tom· smyslu, aby bylo možno alespoň přibližně optimálně . realizovat uvedené požadavky, to jest, má být navržen topný kotel, obzvláště pro menší výkony řádově 10 až 25 000 kcal/hod., který lze bez O^ttíží ekonomicky výhodně vyrábět,, který funkčně plní požadavky sdílení tepla a který může být na základě zvládnutí kondenzátu, vznikajícího v určiitých fázích provozu, v provozu i v oblastech nízkých teplot.

Tento úkol je vyřešen topným kotlem· podle vynálezu tím, že válcová komora je zhotovena jakb teihkostěniné těleso' ze šedé liti ny, v oblastech kritických z hlediska výskytu kondenzátu neopravované '-Oebíránítai třísky, které prochází předními a zadními, obdélníkově nebo· kruhově přiříznutými stěnami pláště z ocelového plechu, které jsou svými ^.^1 otvorů kapalinotěsně spojeny s tělesem· ze šedé litiny, na jehož vnitřní ploše jsou v oblasti spalovací komory rovněž litím · spoluvytvořeny můstky, směřující radiálně dovnitř, nesoucí objímku spalovací komory a bočně omezují kanály pro průchod plynů, kteréžto· můstky probíhají maximálně· ve stejné výšce i přes plochy · vratné komory a sběrné komory kouřových plynů, přičemž s výhodou můstky, bočně · omezující kanály pro průchod plynů, jsou zhotoveny maximálně ve stejné výšce jako můstky, prvbíhající i přes plochy vratné komory a sběrné .komory kouřových plynů.

U tohoto řešení podle vynálezu jsou · tedy jednak kombinovány příznivé vlastnosti neobráběné šedé litiny, týkající se chování z hlediska napadení kondezátem a jednak dobrá zpracovatelnost ocelového plechu, přičemž k ternu je vzhledem· ke zhotovení válcové komory ze· šedé litiny zahrnuto vytvoření kanálů pro· průchod plynů a odpadají tedy veškeré svářecí práce v -éto oblasti. Za účelem dosažení dobrých poměrů z hlediska sdílení tepla od pouze zasouvatelné objímky spalovací komory k můstkům, mohou být můstky s výhodou opatřeny úzkými příčnými můstky, které mohou být na -vých dosedacích plochách i bez dalšího opracovány odebíráním· třísky z důvodů dobrého dosednutí spalovací komory, protože v těchto místech nedosahují můstky nikdy teplot, kritických z hlediska kondenzátu.

Vzhledem k tomu, · že můstky samotné nejsou · vodou chlazeny, ale vodou je chlazena.· stěna válcové komory, z níž vystupují společně. s · mí lité · můstky, jsou tyto můstky s výhodou · opatřeny · příčnými štěrbinami, aby bylo možno respektovat rozdílná · teplotní napětí.

Za účelem· kapalinotěsného zahrnutí válcové komory do-' vnějšího· . pláště z ocelového plechu je komora s . výhodou zhotovena · tak, že · je na svých vnějších koncových · , oblastech kapalino-ěsně spojena s prstenci · z · ocelového plechu, které jsou zality vždy · v jednom prstencovém nákružku komory. S výhodou jsbu tyto kanály, příkladně přední a zadní stěny pláště -také za -iepla nasazeny nebo nataženy jen na· zvnějšku obrobené plochy prstencového- nákružku · komory.

Rovněž z hlediska rozdílného chování, týkajícího se tepelné ·ro'Ztaanosťi, mohou být prstence opatřeny kruhovým zeslabením tloušťky -stěny. Prstence jsou společně s komorou — pokud netvoří bezprostředně samy přední a zadní stěny — vsazeny do otvorů odpovídající velikosti v přední a zadní stěně pláště kotle a. s ním svařeny. S ohledem· na účelné zasouvání komory, opatřené prstenci, se strany mletou být prstence, pokud je vněj ší plášť již dán k dispozici hotový, zhotoveny s různými vnějšími průměry. Pokud prstence samy tvoří přední a zadní stěny vnějšího pláště, je zapotřebí je pouze obklopit válcovou objímkou z ocelového plechu a svařit je s ní.

Topný kotel podle vynálezu je v následujícím textu blíže vysvětlen na vyobrazení příkladu provedení, znázorněném na výkrese, kde představují: obr. 1 podélný rez topným kotlem, obr. 2 dílčí řez topným kotlem podle Obr. 1 a obr. 3 konstrukční detail v řezu.

Jak je patrno z obr. 1, ststává celý „vnitřní kotel” pouze z válcové komory 1, odlité . z šedé litiny, dokteré jsou zahrnuty .i spolu s ní odlité a štěrbinami 14 opatřené . můstky 9, a tím. i kanály 8 pro průchod plynů, které jsou radiálně vně omezeny vnitřními plochami 5 a radiálně dovnitř omezeny zasouvatelnou objímkou 7 spalovací komory, příkladně z ušlechtilé ocele. Můstky. 9 jsou na svých volných koncích 12 opatřeny úzkými příčnými můstky 13, přičemž . plochy 13' příčných můstků jsou za účelem . dobrého dosednutí objímky 7 spalovací komory, obepínající spalovací komoru 8, opracovány. Tím dané poškození kůry odlitku, dobře odolávající působení kondezátu, není v této oblasti kritické, protože zde se můstky vždy ohřívají na teplotu, vyšší než 60 °C. Můstky 9 ve vratné komoře 10 a sběrné komoře 11 kouřových plynů zůstávají naproti tomu neopracované a vykazují jen výšku cca 3 až 1Ů mm, jsou udržovány ještě tenčí než můstky 9 a jsou bezpečně teplejší než vnější chlazené obvodové stěny v těchto- oblastech komor. Tímto uspořádáním můstků 9' je tedy mcžný výskyt kondenzátu v dolní oblasti redukován na minimum.

Výroba válcové komory 1 s můstky 9 z hlediska techniky slévání umožňuje také beze všeho- stanovit rozdílně výšky můstků takovým způsobem, aby nasazovaná objímka 7 spalovací komory byla výstředě přeložena směrem vzhůru, čímž na základě změněných odporů kanálů dochází k příznivému rozdělení plnění kanálů plynem, což je na Obr. 2 znázorněno· čerchovanou čárou. Nepůsobí také žádné obtíže, uspořádat popřípadě ve spodních oblastech . vratné komory 10- a sběrné komory 11 můstky 9' s menší vzdáleností, čímž jsou .topné plyny ještě -intenzivněji drženy od stěn, .. v těchto místech chladných. O sobě kritické . spojení šedé litiny a .ocelového plechu je, jak je patrno z obr. 1, vyřešeno velmi jednoduše . tím, že prstence 16 z ocelového. plechu, které s výhodou samy tvoří přední . a zadní stěnu 3, 4 pláště kotle . a jsou v .tomto . případě přímo svařeny s válcovým vnějším, pláštěm 21 z ocelového plechu, jsou zality do prstencových nákružků . 17 . na vnějších koncových oblastech 15 komory 1 nebo kapalinotěsně za tepla nasazeny na obrobené .obvodové . plochy prstencových nákružků 17 (obr. 3), k čemuž jsou . okraje 19 otvorů více nebo. méně vyhnuty směrem ven, takže vzniká určitý druh za tepla nasazené příruby. S ohledem· na rozdílné tepelné roztahování šedé litiny a ocelového plechu jsou prstence 16 opatřeny kruhovitě probíhajícím zeslabením 20. tloušťky stěny.

Pokud musí být u tohoto. topného kotle na tělese 2 z šedé litiny vůbec prováděny obráběcí práce odebírající třísku a ničící kůru odlitku, dobře odolávající působení kondenzátu, leží tyto oblasti na součástech, v tomto· ohledu nekritických.

Jak je . čárkovaně znázorněno na obr. 2, další výhodná forma. provedení .spočívá v tom, že se můstky 9” ve vratné komoře 10 a ve sběrné komoře 11 kouřových plynů uspořádají v obou spodních kvadrantech skloněné dolů tak, že usazeniny kondenzátu nabíhají na volné hrany špiček můstku, to. jest tam, kde jsou můstky nejteplejší, čímž je bezpečně dosahováno . odpařování kondenzátu a zabráněno jeho nahromadění v dolních částech můstků. Můstky . 9” mohou být přitom co do· .své výšky udržovány vyšší, než je znázorněno na obr. 1.

Kruhový tvar celého topného kotle, patrný z obr. 1, není nutný, to jest, topný kotel může být také z hlediska svého. vnějšího tvaru i obdélníkový, přičemž však komora 1 . respektive těleso 2 ze šedé litiny zůstávají válcové.

Claims (10)

1. Kotel pro spalování kapalných nebo plynných paliv, zejména pro menší výkony, sestávající z vodou protékaného pláště z ocelového plechu, v němž je uspořádána válcová komora pro uložení spalovací komory a kanálů topných plynů s předřazenou vratnou komorou, kterážto válcová komora je obklopena velkým počtem kouřovodů rozložených po celém obvodu a uspořádaných v určité vzdálenosti vedle sebe, které jsou spojeny se sběrnou komorou kouřových plynů -s odtahem kouřových plynů, vyznačený tím, že válcová komora (1) je zhotovena jako tenkostěnné těleso (2) ze šedé litiny, v oblastech kritických z hlediska výskytu kon-

VYNÁLEZU densátu neopracované odebíráním třísky, které prochází předními a zadními, obdélníkově nebo· kruhově přiříznutými stěnami (3, 4] pláště z ocelového plechu, které jsou svými .okraji (19) kapalinotěsně spojeny s tělesem (2) ze šedé litiny, na jehož vnitřní ploše (5) jsou v oblasti spalovací komory (6) litím, spoluvytvořeny můstky (9), směřující radiálně dovnitř, nesoucí objímku (7) spalovací komory a bočně .omezující kanály (8) pro průchod spalin.

2. Kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že můstky (9‘) zasahující do vratné komory (10) a sběrné komory (11) kouřových ply214748 nů jsou zhotoveny maximálně se stejnou výškou jako můstky (9), bočně omezující kanály (8) pro průchod spalin.

3. Kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že můstky (9) jsou v oblasti spalovací komory (6) na svých volných koncích (12) opatřeny úzkými příčnými můstky (13).

4. Kotel podle bodu 1 nebo 3, vyznačený tím, že válcová komora (1) je za účelem přizpůsobení vnějšímu průměru objímky (7) spalovací komory (6) opracována odebíráním třísky výlučně v oblasti volných konců (12) můstků (9), popř. vnitřních příčných můstků (13).

5. Kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že můstky (9) jsou v určitých vzdálenostech opatřeny příčnými štěrbinami (14).

6. Kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že prstencové přířezy (16) stěny pláště, popřípadě přední a zadní stěna (3, 4) pláště jsou zality vždy do jednoho prstencového nákružku (17] válcové komory (1].

7. Kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že válcová komora (1) je u svých vnějších konců (15) kapalinotěsně spojena s prstencovými přířezy (16) stěn pláště, popřípadě s přední a zadní stěnou (3, 4) pláště, které jsou s okrajem (19) vyhnutým ven nataženy na vnější plochu (18) tělesa (2) ze šedé litiny, opracované odebíráním třísky.

8. Kotel podle bodu 6 nebo 7, vyznačený tím, že prstencové přířezy (16) stěn pláště jsou opatřeny prstencovým zeslabením (20] tloušťky stěny.

9. Kotel podle bodu 1, vyznačený tím, že můstky (9) vykazují rozdílnou výšku a objímka (7) spalovací komory (6) je posunuta proti ose válcové komory (1) výstředně směrem vzhůru.

10. Kotel podle bodu 2, vyznačený tím, že můstky (9‘), uspořádané v obou dolních kvadrantech ve vratné komoře (10) a sběrné komoře (11] kouřových plynů jsou uspořádány nakloněné ve směru odtékání kondensátu.