HRP920179A2 - Special central-heating boiler - Google Patents

Special central-heating boiler Download PDF

Info

Publication number
HRP920179A2
HRP920179A2 HR920179A HRP920179A HRP920179A2 HR P920179 A2 HRP920179 A2 HR P920179A2 HR 920179 A HR920179 A HR 920179A HR P920179 A HRP920179 A HR P920179A HR P920179 A2 HRP920179 A2 HR P920179A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
boiler
door
flame
cooled
firebox
Prior art date
Application number
HR920179A
Other languages
English (en)
Inventor
Zeljko Varga
Original Assignee
Zeljko Varga
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeljko Varga filed Critical Zeljko Varga
Publication of HRP920179A2 publication Critical patent/HRP920179A2/hr

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/263Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body with a dry-wall combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M7/00Doors
    • F23M7/04Cooling doors or door frames
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/285Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with the fire tubes arranged alongside the combustion chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

Specijalni kotao za centralno grijanje
Tehničko područje izuma
Izum spada na područje ogrjevne tehnike i u okviru iste na područje gradnje kotlova za centralno grijanje. Namijenjen je za kotlove na plinovita ili tekuća goriva, a deo izuma moguće je upotrijebiti i kod kotlova na kruta goriva.
Po međunarodnoj klasifikaciji patenata izum je uvršten u slijedeće skupine:
F22B 37/00,
F24H 1/22,
G01F,
G01K,
G01L,
G01N.
Tehnički problem
Izum bazira na problemima, koji se javljaju kod kotlova za centralno grijanje:
- kako smanjiti toplotne gubitke kotlova i time povećati stupanj iskorištenja,
- kako povećati prijenos toplote u ložištima kotlova bez promjene dimenzija kotlova,
- kako povećati brzinu hlađenja plamena,
- kako smanjiti emisiju azotnih oksida N0x, koji nastaju kod sagorijevanja zbog temperatura plamena iznad 1200°C i uzrok su šumama štetnoj kiseloj kiši,
- kako smanjiti emisiju čađi i ugljičnog monoksida CO iz ložišta kotlova,
- kako smanjiti troškove održavanja kotlova, koji nastaju zbog obloga na površinama ložišta kotlova usled nesagorjelog sumpora iz goriva.
Stanje tehnike
Savremene konstrukcije kotlova moraju omogućiti potpuno sagorijevanje odnosno nisku emisiju ugljičnog monoksida CO, čađi, nesagorjelih ugljikovodika CnHm i azotnih oksida NOx. Pored toga moraju još zadovoljavati propisima o minimalnom iskorištenju, maksimalnoj dozvoljenoj temperaturi izlaznih plinova iz kotla i najvećim dozvoljenim gubicima toplote kotla u okolinu. Emisiju ugljičnoga monoksida CO, čađi i nesagorjelih ugljikovodika CnHm moguće je ovlađivati savremenim gorionicima. Azotni oksidi NOx nastaju zbog visoke temperature plamena te relativno dugog vremena zadržavanja gorivnog plina (produkata sagorijevanja) u plamenu. Zbog toga potrebno je savremene konstrukcije kotlova prilagoditi tako, da je sagorijevanje što potpunije, temperatura plamena ispod 1200°C, a vrijeme zadržavanja gorivnog plina u vrućim conama plamena što kraće.
Problemi nastaju i zbog nastanka obloga iz nesagorjelog sumpora na stijenama ložišta kotlova što smanjuje iskorištenje i povećava troškove održavanja kotlova. Druga vrsta problema nastupa zbog vrata kotlova, koja su u većini primjera pasivna odnosno svojom površinom ne sudjeluju u procesu prijenosa toplote u kotlu te moraju biti zbog toga na unutrašnjoj strani toplotno izolovana specijalnim punjenjem koje mora izdržati temperature do 1000°C. Vrata služe i kao zaokretna komora dimnim plinovima, koji se iz ložišta kotla usmjeravaju npr. u dimne cijevi. Dimni plinovi na unutrašnjoj strani vrata predaju deo toplote punjenju vrata usled čega nastupaju gubici toplote u okolinu, jer se vanjska površina vrata zagrije iznad temperature nosioca toplote (vode) u kotlu. Kod većine kotlova vrata sa vanjske strane i nisu obložena odnosno toplotno izolovana. Punjenje vrata je zbog velikih temperaturnih opterećenja izloženo starenju te vremenom počinje otpadati, što znači ispad kotla iz pogona, smetnje u toplotnoj opskrbi i dodatne utroške održavanja.
Navedeni problemi kotlova rastu sa snagom t.j. veličinom kotlova.
Opis rješenja tehničkog problema
Kod rješavanja problema, koji nastupaju kod kotlova za centralno grijanje na plinovita i tekuća goriva, posebno kod kotlova većih snaga, a djelomično kod kotlova na kruto gorivo dana je pomoć predstavljenim izumom, koji te probleme pomaže rješavati na relativno jeftin, jednostavan i efikasan način.
Izum je zamišljen kao konstrukcija kotla, koja omogućava dodatno hlađenje plamena i povećanje prijenosa toplote u ložištu kotla.
Kod predstavljenog izuma vrata su konstruirana tako, da aktivno sudjeluju u procesu prijenosa toplote u kotlu čime povećavaju ogrjevnu površinu u kotlu, a time i snagu kotla. Troškovi održavanja kotlova su smanjeni, jer nema potrebe po održavanju punjenja vrata. Jer su zbog niže temperature vrata toplotni gubici kotla u okolinu smanjeni, više je time i iskorištenje. Temperatura vanjske površine vrata je time ograničena na temperaturu vode u kotlu, a vanjskom izolacijom vrata smanjuje se skoro na temperaturu okoline. Jer je na unutrašnjoj strani vrata navarena hlađena komora, koja obuhvaća plamen, omogućeno je brže hlađenje korijena plamena, a zbog razlike pritisaka između unutrašnjosti komore i ložišta omogućeno je povratno vođenje dimnih plinova u plamen, što mu dodatno snižava temperaturu i time emisiju azotnih oksida NOx.
Kod predstavljenog izuma u ložištu je posebno oblikovan uložak iz vatrostalnog čelika, koji obuhvaća plamen i time onemogućava kontakt plamena sa hladnim stijenama ložišta, što omogućava potpunije sagorijevanje. Uložak omogućava povećanje brzine dimnim plinovima u ložištu kotla i time i prijenosa toplote u ložištu.
Kod predstavljenog izuma u ložištu postoji vertikalna hlađena stijena, koja podijeli i dodatno ohladi plamen.
Izum je u cijelosti upotrjebljiv kod kotlova na plinovita ili tekuća goriva, a djelomično kod kotlova na kruta goriva.
Primjer moguće izvedbe izuma
Izum je predstavljen na slici, koja predstavlja kotao za centralno grijanje na plinovita ili tekuća goriva.
Smjer putovanja prijenosnika toplote - vode 10 po kotlu označena je strjelicama 15. Dimni plinovi 5 izlaze iz ložišta 12, na unutrašnjoj se strani 4 vrata 1 okreću u snop dimnih cijevi 11, odakle odlaze u izlaznu komoru 16 te dalje u dimnjak. Vrata 1 na vanjskoj su strani obložena izolacionom oblogom 2, a otvaraju se do kuta 90° na jednu stranu.
U vratima 1 kruži voda 10, koja dolazi u vrata 1 po cijevi 19, koja vodi iz povratnog priključka 18 kotla, jer je tamo voda 10 najhladnija i po gipkoj cijevi 24. Voda 10 izlazi iz vrata 1 kroz gipku cijev 23, a iz kotla na izlaznom priključku 20. Na unutrašnjoj strani izlaznog priključka 20 i povratnog priključka 18 kotla postoje dva usmjerivačka koljena 17, koja omogućavaju povećani protok vode 10 kroz vrata 1 i time izjednačenje temperatura vode 10 u kotlu i vratima 1. Pregradni lim 28 u vratima 1 usmjerava kruženje vode 10 u vratima 1. Na unutrašnjoj strani 4 vrata 1 je navarena hlađena komora 6, koja obuhvaća deo plamena 25. Jer je unutar komore 6 brzina dimnih plinova 5 veća od one u ložištu 12, u komori 6 vlada niži pritisak od onog u ložištu 12, što omogućava učinak usisivanja dimnih plinova 5 izvan komore 6 u unutrašnjost komore 6. Zbog toga se deo dimnih plinova 5 vrača natrag 27 u plamen 25, što plamenu 25 snižava temperaturu i time emisiju azotnih oksida NOx, koja je dodatno smanjena zbog bržeg hlađenja plamena 25 na dodatnim hlađenim površinama vrata 1 i komore 6 na vratima 1. Dodatnim hlađenim površinama vrata 1 i komore 6 dodatno je povećan i prijenos toplote u ložištu 12 bez povećanja vanjskih dimenzija kotla. Unutrašnji promjer komore 6 mora biti dimenzioniran u odnosu na kut sapnica gorionika, dužina komore 6 mora biti takva, da je moguće otvaranje vrata 1. Za ispust vode 10 iz vrata 1 postoji na donjoj strani vrata 1 priključak 3.
Plamen 25 okružen je ložišnim uloškom 7 iz vatrostalnog čelika i onemogućava kontakt plamena 25 sa relativno hladnim stijenama 9 ložišta 12. Jer je uložak 7 zagrijan do crvenog žara, omogućeno je potpunije sagorijevanje kod nižih temperatura plamena 25. Time je nastanak obloga čađi i sumpora na stijenama 9 ložišta 12 smanjen, što vodi ka poboljšanju iskorištenja i smanjenju troškova održavanja kotlova. Na izlazu iz uloška 7 ispred zadnjeg dijela ložišta 12 dimni plinovi 5 okreću se u kanal 8 između vanjskog oboda uloška 7 i unutrašnjih stijena 9 ložišta 12. Jer je protočni prosjek kanala 8 nekoliko puta manji od protočnog prosjeka ložišta 12 bez uloška 7, dimnim se plinovima 5 brzina poveća, a time i prijenos toplote u ložištu 12. Na vanjskom obodu uloška 7 namještene su zahvatne pregrade 22 ispod kojih se nalaze otvori 21 kroz koje se deo dimnih plinova u nekim primjerima može vraćati natrag 26 u plamen 25, čime se plamenu 25 snižava temperatura, što vodi ka smanjenju emisije azotnih oksida NOx.
U ložište je ugrađena vertikalna stijena 14, koja je hlađena vertikalnim tokom vode 10. Stijena 14 je zbog onemogućavanja direktnog kontakta sa plamenom 25 na prednjoj strani obložena zaštitnom vatrostalnom oblogom 13. Stijena 14 u ložištu 12 podijeli plamen 25 na dva dela i dodatno ga ohladi zbog hlađene površine stijene 14.
Izvedba kotla sa hlađenim vratima 1 sa komorom 6, ložišnim uloškom 7 i dodatno hlađenom stijenom 14 upotrjebljiva je u cijelosti kod kotlova na plinovita i tekuća goriva sa ventilatorskim gorionicima. Izvedba kotla sa hlađenim vratima 1 bez komore 6, bez ložišnog uloška 7 i dodatne hlađene stijene 14 upotrjebljiva je kod kotlova na kruta goriva.
Navedba načina za najbolje iskorištavanje izuma
Prednost upotrebe hlađenih vrata daje se kotlovima većih i velikih snaga, kod kojih imaju vrata relativno veliku površinu i učinak je hlađenja vrata veći. Hlađena vrata moguće je upotrijebiti i kod kotlova manjih i najmanjih snaga. Izvedba hlađenih vrata sa hlađenom komorom na njima primjenljiva je kod kotlova na plinovita i tekuća goriva, a izvedba hlađenih vrata bez komore primjenljiva je kod kotlova na kruta goriva. Debljina lima ne smije biti manja od 4 mm, a varovi moraju biti vodotijesni. Prednost ima varenje u zaštitnoj atmosferi, a varioci moraju imati A-test. Lim mora biti dobro variv. Posebnu pažnju potrebno je posvetiti pravilnom sidrenju lima vrata, da se izbjegne napuhavanje lima zbog pritiska vode u vratima. Za postizanje najvećeg učinka vrata kotlova moraju biti sa vanjske strane toplotno izolovana. Gipke cijevi mogu izdržati i do deset puta veći pritisak od stijena kotla te veliki broj pregibanja pa je zbog toga njihova upotreba kod kotlova za centralno grijanje sa stajališta sigurnosti neproblematična.
Upotreba ložišnog uloška iz vatrostalnog čelika moguća je kod svih kotlova za centralno grijanje sa pogonom na plinovita ili tekuća goriva sa ventilatorskim gorionicima bez obzira na snagu i veličinu kotla. Debljina lima uloška zavisi od veličine uloška, ali ne smije biti manja od 2.5 mm.
Namještanje hlađene stijene u ložište moguće je kod svih kotlova za centralno grijanje sa pogonom na plinovita ili tekuća goriva sa ventilatorskim gorionicima bez obzira na snagu i veličinu kotla. Debljina lima ne smije biti manja od 4 mm, a varovi moraju biti vodotijesni. Zaštitna obloga na prednjoj strani stijene mora biti iz vatrostalnog materijala. Prednost ima varenje u zaštitnoj atmosferi, a varioci moraju imati A-test. Lim mora biti dobro variv, a pažnju je potrebno posvetiti pravilnom sidrenju lima, da se onemogući napuhavanje lima zbog pritiska vode.

Claims (4)

1. Specijalni kotao za centralno grijanje karakterističan po hlađenim vratima (1), kod kojeg se sistem hlađenja vrata (1) sastoji iz gipke cijevi (23) za odvod nosioca toplote odnosno vode (10) iz vrata (1) u izlazni priključak (20) vode (10) kotla i gipke cijevi (24) za dovod vode (10) u vrata (1) preko cijevi (19) iz priključka povratka (18) vode (10) u kotao.
2. Specijalni kotao za centralno grijanje karakterističan po hlađenoj komori (6) na u nutrašnjoj stani vrata (1), koji obuhvaća deo plamena (25) i ujedno je deo hlađenih vrata (1) kotla.
3. Specijalni kotao za centralno grijanje karakterističan po u stražnji deo ložišta (12) uvarenoj tankoj hlađenoj stijeni (14), koja seže u plamen (25) i cijepa ga, a sa prednje strane je zaštićena oblogom (13) iz vatrostalnog materijala.
4. Specijalni kotao za centralno grijanje karakterističan po ložišnom ulošku (7) iz vatrostalnog lima sa na obodu navarenim pregradama (22) gdje dimni plinovi (5) u ložištu (12) putuju u kanalu (8) između vanjske strane uloška (7) i unutrašnje strane (9) ložišta (12).
HR920179A 1992-03-10 1992-06-22 Special central-heating boiler HRP920179A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4207500A DE4207500C2 (de) 1992-03-10 1992-03-10 Heizkessel mit verringerter NO¶x¶-Emission
US08/305,693 US5611299A (en) 1992-03-10 1994-09-13 Boiler with reduced NOX emission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP920179A2 true HRP920179A2 (en) 1994-08-31

Family

ID=25912635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR920179A HRP920179A2 (en) 1992-03-10 1992-06-22 Special central-heating boiler

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5611299A (hr)
DE (1) DE4207500C2 (hr)
HR (1) HRP920179A2 (hr)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4207500C2 (de) * 1992-03-10 1995-04-20 Zeljko Dipl Ing Varga Heizkessel mit verringerter NO¶x¶-Emission
US6024301A (en) * 1998-10-16 2000-02-15 Combustion Components Associates, Inc. Low NOx liquid fuel oil atomizer spray plate and fabrication method thereof
GB9902276D0 (en) * 1999-02-02 1999-03-24 Worcester Heat Systems Ltd Improvements in and relating to boilers
DE10023644C2 (de) * 1999-05-18 2002-07-11 Zeljko Warga Verbesserter türgekühlter Kessel
DE19947294A1 (de) * 1999-10-01 2001-04-19 Mika Heiztechnik Gmbh Heizkessel
US6276308B1 (en) 2000-04-21 2001-08-21 International Combustion Systems, Inc Cooled-door boiler
JP2004197970A (ja) * 2002-12-16 2004-07-15 Miura Co Ltd 低NOx燃焼方法とその装置
DE102009043289B3 (de) * 2009-09-29 2011-04-28 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Heizgerät
CN101718434B (zh) * 2009-11-03 2013-08-14 王顺虎 水管式换热装置
DE102012220789B4 (de) * 2012-11-14 2021-06-24 Eberspächer Climate Control Systems GmbH Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät
EP3093579A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-16 I.C.I. CALDAIE S.p.A. Condensing boiler
KR101962352B1 (ko) * 2017-10-16 2019-03-26 최영환 열풍발생수단을 구비하는 보일러

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1506337A (fr) * 1966-06-03 1967-12-22 Soc D Const Amandinoise Chaudière
DE1579940B1 (de) * 1966-07-22 1971-12-02 Alfred Kormann Warmwasserheizkessel
DE1911608A1 (de) * 1969-03-07 1970-10-01 Hans Maile Brennermundstueck fuer Gas- und OElbrenner sowie fuer kombinierte Gas-OElbrenner
DE4016880A1 (de) * 1990-05-25 1991-11-28 Zeljko Dipl Ing Varga Gekuehlte tuer der heizkessel
DE9101375U1 (de) * 1991-02-07 1991-07-11 Mann, Wilhelm, Dipl.-Ing., 6301 Allendorf Brennkammereinsatz für Heizkessel mit Gebläsebrenner
DE9104691U1 (de) * 1991-04-17 1991-05-29 Buderus Heiztechnik GmbH, 6330 Wetzlar Zentralheizungskessel
DE4207500C2 (de) * 1992-03-10 1995-04-20 Zeljko Dipl Ing Varga Heizkessel mit verringerter NO¶x¶-Emission

Also Published As

Publication number Publication date
US5611299A (en) 1997-03-18
DE4207500C2 (de) 1995-04-20
DE4207500A1 (de) 1993-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0022454B1 (en) Furnace with sets of nozzles for tangential introduction of pulverized coal, air and recirculated gases
HRP920179A2 (en) Special central-heating boiler
ES2174765T3 (es) Dispositivo de calentamiento indirecto por combustible fosil de productos en circulacion, especialmente bandas.
RU168146U1 (ru) Котёл водогрейный с многоходовым теплообменником
US7249946B2 (en) Thermal generator and combustion method for limiting nitrogen oxides emissions by re-combustion of fumes
CN201521960U (zh) 蓄热式平焰烧嘴
US4180019A (en) Process heater
CN2929610Y (zh) 直接换热式燃煤热风炉
SI9200062A (sl) Specialni kotel za centralno ogrevanje
US1884741A (en) Radiant heat boiler
RU82030U1 (ru) Котел стальной водогрейный
CN101338891A (zh) 远红外热管式汽水两用加热炉及其使用方法
RU2232948C2 (ru) Отопительный котел
RU148080U1 (ru) Котел водогрейный
RU180647U1 (ru) Водогрейный котел
US11287127B2 (en) Coal nozzle with a flow constriction
RU2245490C2 (ru) Газотрубный котел
CN110030548B (zh) 一种特别适合生物质燃烧系统的模块化换热装置
WO2013147639A1 (ru) Котёл жаротрубный водогрейный
RU2263851C2 (ru) Отопительный котел
CN103047751B (zh) 混合返烧炉及返烧方法
KR840001311Y1 (ko) 보 일 러
SU1041801A1 (ru) Топка котла
RU1776927C (ru) Водогрейный котел
US841571A (en) Boiler.

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
OBST Application withdrawn