CZ281489B6 - Spalovací válec ventilátorového hořáku s předchozím směšováním pro plynová topná zařízení - Google Patents

Abstract

Spalovací válec sestává z připojovací příruby (1) se vstupním otvorem (14) pro směs spalovaného plynu a vzduchu, připojené k jednomu konci pláště spalovacího válce. Na druhém konci pláště spalovacího válce je umístěno víko (2). Plášť je tvořen vnějším válcem (3) pro udržování plamene, v němž je umístěn střední rozdělovací válec (4), v němž je umístěn vnitřní škrticí válec (5). Válce (4, 5) jsou z děrovaného žáruvzdorného plechu a jsou uspořádány navzájem odděleně s mezerami v radiálním směru. Víko (2) je dvoudílné a sestává z vnitřní desky (7) a vnější krycí desky (8). Vnitřní škrtící válec (5) je ve spalovacím válci uchycen na jednom svém konci a jeho druhý konec je volný. Vnější válec (3) pro udržování plamene je oběma svými okraji uložen pohyblivě v radiálním a axiálním směru v prstencových úchytech (6) vytvořených na připojovací přírubě (1) a na vnější krycí desce (8). Obě desky (7, 8) jsou vzájemně spojeny šroubem (9) s tlačnou pružinou (10) pro pružné odtlačení vnější krycí deskyŕ

Description

Spalovací válec ventilátorového hořáku s předchozím směšováním pro plynová topná zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká spalovacího válce ventilátorového hořáku s předchozím směšováním pro plynová topná zařízení, který sestává z připojovací příruby tvořící na jednom konci spalovacího válce jeho čelní stěnu a obsahující vstupní otvor spalovacího válce pro směs spalovaného plynu a vzduchu, přičemž druhá čelní stěna spalovacího válce je tvořena uzavřeným víkem, mezi kterým a připojovací přírubou je uspořádán vnější válec pro udržování plamene, střední rozdělovači válec a vnitřní škrticí válec, které jsou z děrovaného žáruvzdorného plechu a jsou uspořádány navzájem souose s mezerami v radiálním směru.

Dosavadní stav techniky

Zejména v plynových topných kotlích pro teplovodní topná zařízení se používají hořáky s dmychadlem, ve kterých se do spalovacího válce uspořádaného závěsně v topném zařízení přivádí předem připravená směs topného plynu a vzduchu, která je před vznikem plamene nadstechiometrická. Spalovací válec sestává z vnějšího pláště tvořeného válcem pro udržování plamene z děrovaného žáruvzdorného plechu, na kterém se vytváří plamen. V zájmu dosažení pokud možno rovnoměrného rozložení směsi po celé válcové ploše spalovacího válce a dosažení spalovací smési s pokud možno nízkými hodnotami koncentrace oxidů dusíku při současně pokud možno nízké koncentraci oxidu uhelnatého, jsou současné konstrukce popsaného spalovacího válce opatřeny dvěma dalšími válci, které jsou také zhotoveny z děrovaného žáruvzdorného plechu. Jedná se o rozdělovači válec uspořádaný s radiálním odstupem uvnitř válce pro udržování plamene a o vnitřní škrticí válec, uspořádaný také s radiálním odstupem. Tyto tři válce jsou uspořádány mezi připojovací přírubou, ve které je vytvořen otvor pro přívod směsi do spalovacího válce, a víkem uzavírajícím protilehlý konec spalovacího válce, přičemž připojovací příruba a víko jsou opatřeny trojicí soustředných prstencových drážek, do kterých jsou svými okraji zasunuty zmíněné tři válce. Vnější válec pro udržování plamene je na obou okrajích připevněn v prstencové drážce připojovací příruby a víka více radiálně uspořádanými šrouby, které přidržují připojovací přírubu a víko, a tím drží pohromadě celý spalovací válec. Střední rozdělovači válec a vnitřní škrticí válec jsou naproti tomu u většiny závěsných provedení spalovacího válce spojeny pouze na svých spodních okrajích s dole uspořádaným víkem, a to tak, že jsou v prstencových drážkách víka připevněny radiálně uspořádanými šrouby. Na horních okrajích jsou tyto válce v prstencových drážkách připojovací příruby uloženy posuvně v osovém směru, což umožňuje změny vzájemné vzdálenosti mezi připojovací přírubou a víkem, jestliže se změní osová délka změnami teploty nejvíce namáhaného vnějšího válce pro udržování plamene. Okraje vnějšího válce pro udržování plamene připevněné v prstencových drážkách připojovací příruby a víka je třeba utěsnit vloženými speciálními žáruvzdornými těsněními, protože plynové netěsnosti na takto uchycených okrajích vnějšího válce pro udržování plamene by výrazně rušily tvar plamene a proces spalování. U shora popsaných známých spalovacích válců se prokázalo, že pro

-1CZ 281489 B6 požadované rovnoměrné vytváření plamene a pro spalování směsi s minimální tvorbou škodlivých zplodin je také důležité, aby byl v prstencových drážkách na obou svých okrajích plynotěsně utěsněn také střední rozdělovači válec, protože netěsnosti na okrajích tohoto rozdélovacího válce by rušily požadovanou a potřebnou funkci rozdělováni směsi očekávanou od tohoto rozdélovacího válce. Protože při přerušovaném provozu hořáku dochází neustále ke značným změnám délky vnějšího válce pro udržování plamene, který se po zapnutí hořáku rozehřívá do značného žáru, a protože tedy u známého spalovacího válce dochází k odpovídajícím velkým změnám vzdálenosti mezi připojovací přírubou a víkem, které jsou zvláště velké při velkých rozměrech spalovacího válce pro velká plynová topná zařízení s výkony přes 40 kw, je u známých spalovacích válců značný problém s uložením okraje rozdélovacího válce v prstencové drážce. Tento okraj musí být v prstencové drážce uchycen posuvné v osovém směru, protože rozdělovači válec se zahřívá a tedy i prodlužuje.v osovém směru podstatně méně než vnější válec pro udržování plamene, takže je problém s trvanlivým a spolehlivým plynotěsným uložením tohoto okraje v prstencové drážce. Konstrukce a montáž známého spalovacího válce jsou poměrné nákladné, zejména v důsledku provedení připojovací příruby a víka z litiny, ve které musí být vytvořeny tři soustředné prstencové drážky pro uložení všech tří válců z plechu. Další náklady přináší připevnění těchto válců z plechu v prstencových drážkách řadami radiálně uspořádaných šroubů.

Úkolem vynálezu je tedy úprava spalovacího válce popsaného typu tak, aby jak vnější válec pro udržování plamene, tak i rozdělovači válec byly na obou svých okrajích spolehlivě plynotěsně spojeny s připojovací přírubou a víkem, přičemž okraje’ válců by nemusely nutně být pohyblivé v osovém směru a silně se zahřívající válec pro udržování plamene by se přesto mohl dostatečně roztahovat v axiálním směru a předešlo se tak vzniku trhlin v tomto válci pro udržování plamene. Kromě toho se má dosáhnout jednodušší výroby a montáže spalovacího válce.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých spalovacích válců pro ventilátorové hořáky s předchozím směšováním do značné míry odstraňuje spalovací válec podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že víko je dvoudílné a sestává z vnitřní desky a vnější krycí desky a připojovací příruba a víko jsou navzájem pohromadě drženy středním rozdélovacím válcem, který je na obou svých koncích pevně a v podstatě těsně spojen s připojovací přírubou a vnitřní deskou víka, přičemž vnitřní škrticí válec je ve spalovacím válci uchycen na jednom svém konci a jeho zbylý konec je volný, vnější válec pro udržování plamene je oběma svými okraji uložen pohyblivě v radiálním a axiálním směru a v podstatě těsně v prstencových úchytech v připojovací přírubě a vnější krycí desce víka a obé desky víka jsou navzájem spojeny spojem umožňujícím pružné odtlačení vnější krycí desky od vnitřní desky víka.

Je výhodné, jestliže zmíněný v axiálním směru pružně poddajný spoj obou desek víka přídavně obsahuje pojistku proti protáčení .

-2CZ 281489 B6

Déle je výhodné, jestliže střední rozdělovači válec a vnitřní škrticí válec jsou na svém konci přivráceném k připojovací přírubě společně připevněny na závitových kolících, které jsou ve směru osy spalovacího válce zašroubovány do připojovací příruby a takto přitahují okraje obou válců těsně k této připojovací přírubě.

Konečně je výhodné, jestliže připojovací příruba a vnější krycí deska víka jsou z plechu a jsou v nich ve tvaru drážek vytvořeny prstencové úchyty pro vnější válec pro udržování plamene tvořené obvodovými záhyby ve tvaru písmene U jak na připojovací přírubě, tak i vnější krycí desce z plechu.

Příklad provedení vynálezu

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladu jeho provedeni, který je popsán na základě připojeného výkresu, který znázorňuje podélný osový řez spalovacím válcem podle vynálezu.

Spalovací válec určený pro zavěšení v plynovém topném zařízení je na své horní straně opatřen kuželovou připojovací přírubou 1, ve které je vytvořen otvor 14 pro přívod spalované plynné směsi do spalovacího válce, který je na své spodní straně opatřen uzavřeným víkem 2. Mezi připojovací přírubou 1 a víkem 2 je uspořádán vnější válec 2 pro udržování plamene, střední rozdělovači válec 4 a vnitřní škrticí válec 5. Tyto tři válce 3, 4, 5 jsou ze žáruvzdorného děrovaného plechu a jsou uspořádány navzájem souose s radiálními odstupy. Připojovací příruba 1 a víko 2 nejsou tvořeny odlitky, jak je tomu u dosud známých a běžně dostupných spalovacích válců popsaných v úvodu, ale jsou zhotoveny také ze žáruvzdorného plechu, ze kterého jsou vyrobeny tažením, což je podstatně jednodušší a levnější než dosud běžná výroba těchto obou součástí spalovacího válce z litiny. Tímto řešením se navíc podstatně snižuje hmotnost spalovacího válce. Víko 2 je dvoudílné, to jest sestává z vnitřní desky 7 a vnější krycí desky 8. Soudržnost celého spalovacího válce je zajištěna středním rozdělovacím válcem 4, který je na obou okrajích pevně a v podstatě těsně spojen s připojovací přírubou 1 a vnitřní deskou 7 víka 2. Na spodním okraji je rozdělovači válec 4 bodově přivařen k obvodové přírubě 15 vnitřní desky 7 víka 2. Spodní okraj vnitřního škrticího válce 5 dosedá na vnitřní desku 7 víka 2, aniž by byl k této vnitřní desce 7 připevněn. Na horních okrajích jsou rozdělovači válec 4 a škrticí válec 5 společně bodové přivařeny k závitovým kolíkům 12, které jsou v axiálním směru spalovacího válce zasunuty do otvorů v připojovací přírubě 1, se kterou jsou sešroubovány. Pomocí těchto axiálně uspořádaných závitových kolíků 12 lze při montáži spalovacího válce pohodlně navzájem spojit válce 4, 5 a připojovací přírubu 1 a pomocí jednoduchého přitaženi okrajů válců 4_, 5 k připojovací přírubě 1 dosáhnout i dostatečně plynotěsného styku s připojovací přírubou 1. Ohřev a axiální roztažení rozdélovacího válce 4 za provozu hořáku jsou přitom podstatně menší než ohřev a axiální roztažení rozžhavovaného vnějšího válce 2 pro udržování plamene, takže dochází také jen k příslušně malým změnám vzdálenosti mezi připojovací přírubou 1 a víkem 2 a mezera vznikající mezi spodním okrajem škrticího válce 5, který se zahřívá a axiálně roztahuje méně než střední rozdělovači válec 4, a vnitřní deskou 7 víka 2 také znatelně neovlivňuje škrticí funkci tohoto vnitřního škrticího válce 5. Vnější válec 2 pro udržo

-3CZ 281489 B6 vání plamene, který se mimořádné silně zahřívá, je na obou okrajích uložen v prstencových úchytech 6 vytvořených na připojovací přírubě 1 a víku 2, ve kterých je vnější válec 3. pro udržování plamene uchycen pohyblivě v osovém směru a také v radiálním směru, což je zapotřebí s ohledem na změny průměru vznikající v důsledku změn teploty. Okraje vnějšího válce 3 pro udržování plamene jsou obepnuty žáruvzdornými těsnicími manžetami 16, kterými jsou okraje vnějšího válce 3. pro udržování plamene v podstatě utěsněny v prstencových úchytech 6. Zmíněné prstencové úchyty 6 jsou tvořeny obvodovými záhyby 13, které mají profil ve tvaru písmene U a jsou tvořeny tažením na připojovací přírubě 1 z plechu a vnější krycí desce 8 z plechu. Aby se vnější válec 2 pro udržování plamene mohl v osovém směru roztahovat i při velkých rozměrech spalovacího válce pro topná zařízeni s vysokými výkony a aby ve spalovacím válci nevznikaly žádné trhliny nebo lomy z pnutí, jsou vnitřní deska 7. připevněná na předním rozdělovačem válci 4 a vnější krycí deska 8 přidržující vnější válec 3. pro udržování plamene navzájem drženy spojem, který ve znázorněném příkladu provedení sestává ze šroubu 9 uspořádaného ve středu víka 2 a tlačné pružiny 10. Pomocí tohoto spoje je vnější krycí deska 8 pružné odtlačována od vnitřní desky 7. Samozřejmě je také možné řešení spočívající v tom, že přídržná část víka 2 přidřžující vnější válec 2 P^ro udržování plamene v prstencovém uložení se přímo uvnitř spalovacího válce spojí s připojovací přírubou tak, že tato část víka 2 může pružně změnit svoji osovou vzdálenost od připojovací příruby 1. Ve znázorněném příkladu provedení je v osovém směru pružně poddajný spoj obou desek ]_, 8 víka přídavně opatřen ještě pojistkou proti protáčení, která je tvořena čepy 11, které jsou připevněny na vnitřní desce 7 víka 2 a s možností axiálního posuvu zasahují do vodicích otvorů ve vnější krycí desce 8 víka 2.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (4)

1. Spalovací válec ventilátorového hořáku s předchozím směšováním pro plynová topná zařízení, který sestává z připojovací příruby tvořící na jednom konci spalovacího válce jeho čelní stěnu a obsahující vstupní otvor spalovacího válce pro směs spalovaného plynu a vzduchu, přičemž druhá čelní stěna spalovacího válce je tvořena uzavřeným víkem, mezi kterým a připojovací přírubou je uspořádán vnější válec pro udržováni plamene, střední rozdělovači válec a vnitřní škrticí válec, které jsou z děrovaného žáruvzdorného plechu a jsou uspořádány navzájem souose s mezerami v radiálním směru, vyznačuj ící se tím, že víko (2) je dvoudílné a sestává z vnitřní desky (7) a vnější krycí desky (8) a připojovací příruba (1) a víko (2) jsou navzájem pohromadě drženy středním rozdělovacím válcem (4), který je na obou svých koncích pevně a v podstatě těsně spojen s připojovací přírubou (1) a vnitřní deskou (7) víka (2), přičemž vnitřní škrticí válec (5) je ve spalovacím válci uchycen na jednom svém konci a jeho zbylý konec je volný, vnější válec (3) pro udržování plamene je oběma svými okraji uložen pohyblivě v radiálním a axiálním směru a v podstatě těsně v prstencových úchytech (6) v připojovací přírubě

-4CZ 281489 B6 (1) a vnější krycí desce (8) víka a obě desky (7, 8) víka (2) jsou navzájem spojeny spojem (9, 10), umožňujícím pružné odtlačení vnější krycí desky (8) od vnitřní desky (7) víka (2).

2. Spalovací válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že v axiálním směru pružně poddajný spoj (9, 10) obou desek (7, 8) víka (2) přídavně obsahuje pojistku (11) proti protáčení.

3. Spalovací válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že střední rozdělovači válec (4) a vnitřní škrticí válec (5) jsou na svém konci přivráceném k připojovací přírubě (1) společně připevněny na závitových kolících (12), které jsou ve směru osy spalovacího válce zašroubovány do připojovací příruby (1) pro přitáhnutí okrajů obou válců (4, 5) těsně k připojovací přírubě (1).

4. Spalovací válec podle nároku 1, vyznačující se tím, že připojovací příruba (1) a vnější krycí deska (8) víka (2) jsou z plechu a jsou v nich ve tvaru drážek vytvořeny prstencové úchyty (6) vnějšího válce (3) pro udržování plamene, tvořené obvodovými záhyby (13) ve tvaru písmene U, jak na připojovací přírubě (1), tak i na vnější krycí desce (8).