FI60607C - Vaermepanna foer foerbraenning av vaetske- eller gasformigt braensle - Google Patents

Description

fvSr^l [Bl f11iKUULUTUSJULKAISU 50607 •Iän? L J (11) UTLÄGGNINGSSKMFT OU OU ' C (45) Patentti myönnetty 10 02 19S2 Patent meddelat V v ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3 F 24 H 1/22 SUOMI — FINLAND (21) P*t«nttJh«l(*mu* —PM«nt»n*ökiWi*f 772958 pi) H»k«ml«pIlY» — Amaknlnpdtf 07-10.77 ' * (23) Alkupllvi—Gllti(h«tsdag 07-10-77 (41) Tullut fulklMksI — Bllvlt efftmllf 10.0¾. 78

Patentti- ja rekisterihallitus MM.rMk.in.nnn .. 1.................. nif„, _ . . . , (44) NtMivtlcilpunoo ja kuuL|uluMun pvm. — ηη o-.

Patent- och registerstyrelsen ' ' Antökan utlagd oeh utl.skrifc«n publk.rad 30.10.Ö1 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkau* -D*|ird priorltet 09 · 10.76

Saksan Li it tot as avalt a-Förbunds republi ken Tyskland(DE) P 26U5717-0 (71)(72) Hans Viessmann, Im Hain, 3559 Battenberg/Eder, Saksan Liittotasa-valta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7U) Leitzinger Oy (5Π) Lämmityskattila nestemäisten tai kaasumaisten polttoaineiden polt tamiseksi - Värmepanna för förbränning av vätske- eller gasformigt bränsle Tämän keksinnön kohteena on nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita polttava lämmityskattila, jossa on vesivaippa teräslevystä ja sylinterimäinen kammio, jossa on palamiskammio, kääntökammio ja savukaasun vetokanavia, jotka on järjestetty kammion kehälle ja yhdistetty savukaasun kokoomakammioon istukan avulla.

Edellä esitettyä laatua olevat lämmityskattilat ovat tunnettuja esimerkiksi sveitsiläisestä patenttijulkaisusta 485 182 ja saksalaisesta patenttijulkaisusta 1 778 880. Nämä tunnetut kattilat voivat kyllä täyttää lämmön hyväksikäytölle asetettuja vaatimuksia, mutta niiden käytännöllisessä toteutuksessa ja taloudellisessa valmistuksessa esiintyy kuitenkin huomattavia ongelmia, minkä vuoksi todennäköisesti tällaisia kattiloita ei ole esiintynyt markkinoilla.

Tällöin mielenkiintoisia ovat mainittujen patenttijulkaisujen kohteiden ne sovellutusmuodot, joissa lieriömäisen vaipan sisäpinnalle on asetettu U:n tai likimain U:n muotoisia levyprofiileita ja hitsattu 2 60607 kiinni haarareunojaan pitkin. Toisaalta tällaisia kattiloita ei voida käyttää vaikeuksitta laajoilla lämpötila-alueilla, ei siis varsinkaan alhaisilla lämpötila-alueilla esimerkiksi 30 - 60°C niihin liittyvän syöpymisvaaran vuoksi.

Vaikka savukaasujohtojen tällainen sovitus mainittua laatua olevissa kattiloissa on ajateltavissa, ne eivät täytä taloudellisen ja käytännöllisen valmistusmahdollisuuden vaatimuksia, eivät myöskään vaadittavaa pitkää kestoaikaa eivätkä lopuksi myöskään mahdollisimman hyvien lämmönsiirto-olosuhteiden ja edullisten syöpymistä estävien olosuhteiden vaatimuksia, jolloin on vielä huomattava, että tällaiset kattilat - kun niitä käytetään pientä tehoaluetta varten noin 10 - 25000 kcal/h ja kun ne nykyään energian säästön kannalta vaativat kysymyksessä olevien lämmitettävien tilojen parannettua lämmöneristystä - lisäksi vaativat suhteettoman korkeita valmistuskustannuksia, jotka eivät ole verrattavissa pienentyneen koon johdosta aikaansaatuihin pienentyneisiin materiaalimääriin.

Niinpä tämän keksinnön tehtävänä on parantaa edellä esitettyä ja alussa mainittua laatua olevaa lämmityskattilaa siten, että voidaan täyttää mainitut vaatimukset ainakin likimain optimaalisesti, ts. aikaansaada lämmityskattila, joka varsinkin pieniä tehoja varten suuruusluokkaa 10 - 25000 kcal/h on helposti taloudellisesti valmistettavissa sekä täyttää toimiessaan lämmönsiirtovaatimukset ja jota tietyissä käyttöolosuhteissa esiintyvän lauhteen hallitsemisen johdosta voidaan käyttää myöskin alhaisilla lämpötila-alueilla.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisella lämmityskattilalla siten, että sylinterimäinen kammio muodostuu ohutseinämäsiestä, lauhdekriittisillä alueilla työstämättömästä, sinänsä tunnetusta harmaavaluraudasta valmistetusta kappaleesta, jota vastaan vesivai-pan etummainen ja takimmainen päätyseinämä, jonka taivutetut aukon-reunat kiristyvät sylinterimäistä kammiota vastaan, painautuvat nestetiiviisti ja jonka sisäpinnalle palamiskammion alueella on valettu säteen suunnassa sisäänpäin kulkevat, palamiskammion lieriötä kannattavat sekä savukaasun vetokanavia sivuttain sinänsä tunnetulla tavalla rajoittavat listat, jotka samankorkuisina on järjes- 3 60607 tetty myöskin kääntö- ja savukaasunkokoomakammioon.

Tässä keksinnön mukaisessa ratkaisussa toisaalta siis työstämättö-män harmaan valuraudan edulliset suhtautumisominaisuudet lauhteen vaikutukseen nähden ja toisaalta teräslevyn hyvä työstettävyys on yhdistetty, jolloin lisäksi harmaata valurautaa oleva lieriömäinen kammion on verhottu vetokanavilla, joten kaikki hitsaustyöt tässä kohdassa jäävät pois. Hyvän lämmönsiirron aikaansaamiseksi yksinomaan sisään työnnettävästä palamiskammioholkista listoihin nämä voivat edullisesti olla varustetut kapeilla poikittaislistoilla, joiden nojauspintoja palamiskammioon hyvää nojausta varten ei tarvitse lastuavasti työstää, koska siellä listat eivät joudu koskaan lauhdekriittisten lämpötilojen alaisiksi.

Koska listat sinänsä eivät ole vedellä jäähdytetyt, mutta lieriömäisen kammion se seinämä on, josta yhdessä valetut listat ulkonevat, nämä voivat edullisesti olla varustetut poikittaisraoilla erilaisten lämpöjännitysten huomioonottamiseksi.

Lieriömäisen kammion nestetiiviisti sulkemiseksi ulompaan teräs-levykoteloon on järjestetty edullisesti siten, että kammio on yhdistetty ulommissa päätykohdissaan nestetiiviisti teräslevvrenkai-den kanssa, jotka on valettu kulloinkin kammion rengaslaipan sisään. Sopivimmin nämä elimet, esimerkiksi etumaiset ja takimmaiset kotelon seinämät on kutistettu tai vedetty myöskin kammion ulkoapäin työstettyjä rengaslaippapintoja vasten.

Huomioonottaen myöskin erilaiset lämpölaajenemiset renkaissa voi olla rengasmainen seinämän ohennus. Nämä renkaat sovitetaan yhteen kammion kanssa --- vaikka renkaat eivät muodostaisikaan välittömästi itse etumaista ja takimmaista seinämää --- kattilan kotelon etu- ja taka- seinämän suuruudeltaan vastaaviin aukkoihin ja hitsataan kiinni. Mitä tulee renkailla varustetun kammion tarkoituksenmukaisesti sisääntyön-tämiseen, toisaalta renkaat, ulomman kotelon ollessa jo valmistettu, voivat olla tehdyt ulkoläpimitaltaan erilaisiksi. Kun renkaat muodostavat ulkokotelon etu- ja takaseinämän, niin ne tarvitsee ympäröidä 60607 ainoastaan lieriömäisellä teräslevyholkilla ja hitsata siihen kiinni.

Keksinnön mukaista lämmityskattilaa selitetään lähemmin seuraavassa eräänä sovellutusesimerkkinä viitaten oheiseen kaaviolliseen piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 esittää pituusleikkausta lämmityskattilasta.

Kuvio 2 esittää osaleikkausta kuvion 1 mukaisesta lämmityskattilasta.

Kuvio 3 esittää leikkauksena erästä rakenteellista yksityiskohtaa.

Kuten kuviosta 1 käy selville, koko "sisäkattilan" muodostaa yksinomaan harmaasta valuraudasta valettu lieriömäinen kammio 1, johon kuuluu myöskin lovilla 14 varustetut listat 9 ja siten näiden väliset vetokanavat 8, joita ulkopuolelta rajoittaa sisäpinta 5 ja sisäpuolelta sisääntyönnettävä, jaloterästä oleva palamiskammioholkki 7. Listat 9 on varustettu vapaista päistään 12 poikittaislistöillä 13, joiden poikittaispinnat 13' on työstetty hyvää nojausta varten palamiskam-miota 6 ympäröivän palamiskammioholkin 7 kanssa. Hyvin lauhdetta kestävän valuaineksen mahdollinen vahingoittuminen tässä kohdassa ei ole kriittinen, koska tässä kohdassa listat eivät tule koskaan kuumemmiksi kuin 60°C. Kääntökammiossa 10 ja savukaasun kokoomakammiossa 11 olevat listat 9' ovat sitä vastoin työstämättömät ja niiden korkeus on ainoastaan 3-10 mm, ne ovat ohuempia kuin listat 9 ja tulevat varmasti kuumemmiksi kuin tässä kammion alueessa oleva ulkopuolisesti jäähdytetty ympärysseinämä. Listojen 9' tämän sovituksen ansiosta mahdollinen lauhteen vaikutus alaosassa tulee siis pienennetyksi minimiin.

Lieriömäisen kammion 1 listoineen 9 valutekninen valmistus mahdollistaa myöskin ilman muuta listojen korkeuksien erilaisen sovituksen siten, että sisäänsovitettava palamiskammioholkki 7 siirretään epäkes-kisesti ylöspäin, minkä ansiosta aikaansaadaan näin muutettujen veto-vastusten johdosta edullinen kaasuntäyttöjakautuminen vedoissa, mikä siirtyminen on esitetty pistekatkoviivalla kuviossa 2. Myöskään ei tee mitään vaikeuksia sovittaa mahdollisesti kääntökammion 10 ja kokooma-kammion 11 alaosiin listoja 9' tiheimmin välein, minkä ansiosta kuumennuskaasut tulevat vielä paremmin pidetyksi loitolla kylmistä seinistä.

5 60607

Kuten kuviosta 1 käy selville, valuraudan ja teräslevyn sinänsä kriittinen yhteys on ratkaistu hyvin yksinkertaisesti siten, että teräslevyrenkaat 16, jotka sopivimmin muodostavat kattilakotelon etumaisen ja takimmaisen seinämän 3, 4 ja tässä tapauksessa ovat hitsatut välittömästi yhteen lieriömäisen teräslevyä olevan ulkokotelon 21 kanssa, on valettu kammion 1 ulommilla päätekohdilla 15 olevan rengaslaipan 17 sisään tai kutistettu nestetiiviisti rengaslaipan 17' työstettyyn kehäpintaan 18 (kuv. 3), minkä johdosta avausreunat 19 on taivutettu enemmän tai vähemmän ulospäin, jolloin muodostuu eräänlainen kutistuslaippa. Huomioonottaen harmaan valuraudan ja teräspellin erilainen lämpölaajeneminen, renkaisiin 16 on tehty rengasmaisesti kulkeva seinämän ohennus 20.

Mikäli tässä kuumennuskattilassa harmaata valurautaa olevaan runkoon 2;yleensä on täytynyt tehdä lastutettuja ja hyvin lauhdetta kestäviä pintoja, nämä näissä kohdissa eivät^ole kriittisiä osia.

Kuten kuviossa 2 katkoviivalla on esitetty, erään edullisen sovellu-tusmuodon muodostaa se, että kääntökammiossa 10 ja savukaasun kokooma-kammiossa 11 olevat listat 9" on tehty kummassakin osassa alaspäin kalteviksi siten, että lauhteen sakat kulkevat listojen vapaisiin päihin, ts. sinne, missä listat ovat kuumimmat, minkä ansiosta saavutetaan varma lauhteen höyrystyminen ja estetään lauhteen kokoontumiset listojen pohjaosiin. Tällöin riistojen 9" korkeus voi olla suurempi kuin on esitetty kuviossa 1.

Kuviossa 1 esitetty koko kuumennuskattilan pyöreä muoto ei ole ehdoton, ts. kuumennuskattila voi olla ulkomuodoltaan myöskin suorakulmainen, jolloin kuitenkin kammio 1 ja harmaata valurautaa oleva runko 2 ovat lieriömäiset.

Claims (8)

1. 6 60607 1« Nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita polttava lämmityskattila, jossa on vesivaippa (21) teräslevystä ja sylinterimäinen kammio (1), jossa on palamiskammio (6), kääntökammio (10) ja savukaasun ve-tokanavia (8), jotka on järjestetty kammion kehälle ja yhdistetty savukaasun kokoomakammioon (11) istukan avulla, tunnettu siitä, että sylinterimäinen kammio (1) muodostuu ohutseinämäisestä, lauhde-kriittisillä alueilla työstämättömästä sinänsä tunnetusta harmaavalu-raudasta valmistetusta kappaleesta (2), jota vastaan vesivaipan (21) etumainen ja takimmainen päätyseinämä (3, 4), jonka taivutetut aukon-reunat (19) kiristyvät sylinterimäistä kammiota (1) vastaan, painautuvat nestetiiviisti ja jonka sisäpinnalle (5) palamiskammion (6) alueella on valettu säteen suunnassa sisäänpäin kulkevat, palamiskammion (6) lieriötä (7) kannattavat sekä savukaasun vetokanavia (8) sivuttain sinänsä tunnetulla tavalla rajoittavat listat (9, 9'), jotka samankorkuisina on järjestetty myöskin kääntö- (10) ja savu-kaasunkokoomakammioon (11).
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että listojen (9) vapaissa päädyissä (12) palamiskammion (6) alueella on järjestetty poikittaislistat (13).
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sylinteriäminen kammio (1) ainoastaan vapaiden päätyjen (12) tai poikittaislistojen (13') alueella on työstetty.
4. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että listat (9) on varustettu tietyin välein poikittaislovilla (14).
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sylinterimaisen kammion (1) ulompi päätyalue (15) on yhdistetty päätyseinäminä (3, 4) toimivaan teräs-levyrenkaaseen (16), joka on valettu sylinterimäisen kammion (1) rengaslaippaan (17). 60607 7
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että teräslevyrengas (16) on varustettu rengasmaisella seinä-mäohennuksella (20).
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että palamiskammion (6) lieriö (7) on epäkeskeisesti sijoitettu ylöspäin sylinterimäisen kammion (1) pituusakseliin nähden.
8. 8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen lämmityskattila tunnettu siitä, että kääntö- (10) ja savukaasun kokooma-kammion (11) alempiin puoliskoihin järjestetyt lista (9") on järjestetty alaspäin kalteviksi.