NL1001070C2

NL1001070C2 - Trekonderbreker- en injectieinrichting.

Info

Publication number: NL1001070C2
Application number: NL1001070A
Authority: NL
Inventors: Johannes Cornelis Visser; Marcel Klokman
Original assignee: Gastec Nv
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1995-08-25
Publication date: 1997-02-27
Also published as: EP0764816A1

Description

Titel: Trekonderbreker- en injectieinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een trekonderbreker- en injectieinrichting voor het toevoeren van verbrandingslucht aan een verbrandingstoestel en het afvoeren van verbrandingsgassen van het verbrandingstoestel aan een afvoerinrichting die aan de 5 buitenzijde van een gebouw is aangebracht op basis van inj eet iewerking.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een systeem dat is voorzien van tenminste een trekonderbreker- en injectieinrichting en een afvoerinrichting die aan de 10 buitenzijde van een gebouw is aangebracht waarbij de trekonderbreker- en injectieinrichting is aangesloten op de afvoerinrichting.

Deze inrichting heeft onder meer als doel de grote drukverschillen die ten gevolge van thermische trek en 15 windaanval aanwezig kunnen zijn, te reduceren.

De afgelopen jaren is de gasindustrie in toenemende mate geconfronteerd met maatschappelijke weerstanden tegen geveluitmondingen. Dit geldt met name voor geveluitmondingen in de gestapelde bouw. Oorzaken van deze weerstanden zijn de 20 hinder die de bewoners van de verbrandingsgassen ondervinden en de vermeende schadelijke gevolgen van verbrandingsgassen voor de gezondheid. Deze negatieve ontwikkelingen voor geveltoestellen zag men een aantal jaren geleden al aankomen.

Om toch gesloten toestellen te kunnen toepassen, bestaat er een 25 behoefte aan een universeel luchttoevoer- en verbrandingsgas-afvoersysteem waarop op iedere verdieping één of meer toestellen kunnen worden aangesloten. Bij dit zogenaamde CLV-systeem wordt de lucht vanaf het dak naar de toestellen gevoerd en komen de verbrandingsgassen bovendaks in de atmosfeer 30 terecht. CLV-systemen zijn de afgelopen jaren op grote schaal toegepast.

1001070 2 CLV-systemen nemen echter relatief veel ruimte in beslag, in de renovatie-bouw is deze ruimte vaak niet aanwezig. Aanvraagster heeft zich ten doel gesteld om een compact gemeenschappelijk afvoersysteem te ontwikkelen dat, 5 gebruikmakend van bypass-systemen, nagenoeg dezelfde eigenschappen heeft als het CLV-systeem. Een dergelijk systeem is onder meer bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 9500223. Dit octrooi heeft betrekking op zowel inpandige als uitpandige gemeenschappelijke afvoersystemen. Hierin wordt een 10 universele gemeenschappelijke afvoerinrichting omschreven voor de gestapelde bouw welke afvoerinrichting aan de buitenzijde van een gebouw kan worden aangebracht. Bij deze afvoerinrichting wordt de verbrandingslucht individueel vanaf de gevel naar de toestellen gevoerd. Ten gevolge van thermische 15 trek en wind kunnen over de toestellen grote drukverschillen ontstaan. Hierdoor komt de veiligheid en de bedrijfszekerheid van de toestellen in gevaar en neemt het rendement af. Om aan dit probleem tegemoet te komen zijn in de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage een tweetal universele bypass-inrichtingen 20 omschreven voor inpandige respectievelijk uitpandige toepassing. Universeel betekent in dit kader dat alle gesloten toestellen met ventilator, met een belasting tot en met 30 kilowatt, op deze bypass-inrichtingen kunnen worden aangesloten. Bij de bekende inrichting wordt buitenlucht 25 middels een buis die door een opening in de muur van een gebouw loopt aan het toestel toegevoerd. De verbrandingsgassen worden middels een tweede buis die door een tweede opening door een muur van het gebouw loopt naar de gemeenschappelijke afvoerinrichting afgevoerd. Voorts is een terugslagklep 30 aanwezig om genoemde terugstroming van verbrandingsgassen naar het toestel te voorkomen. Genoemde terugslagklep bevindt zich aan de binnenzijde van het gebouw.

De uitvinding heeft als doel de bekende inrichting nog verder te verbeteren en beoogt een inrichting te verschaffen, 1001070 3 die geen bewegende delen omvat en die bovendien compacter dan het bekende systeem kan worden uitgevoerd.

De trekonderbreker- en injectieinrichting volgens de uitvinding heeft dienovereenkomstig als kenmerk dat de 5 inrichting is voorzien van een buitenbuis met een eerste open einde voor aansluiting op het verbrandingstoestel en een tweede open einde voor aansluiting op de afvoerinrichting en een binnenbuis met een eerste open einde voor aansluiting op het verbrandingstoestel en een tweede open einde dat fungeert als 10 injector, waarbij de binnenbuis zich binnen in de buitenbuis uitstrekt, dusdanig dat het tweede open einde van de binnenbuis uitmondt in de buitenbuis en waarbij voorts een wand van de buitenbuis is voorzien van tenminste een eerste luchttoevoer-opening op een positie die zich tussen het eerste en tweede 15 open einde van de binnenbuis bevindt voor het door een ruimte die is gevormd tussen de buitenzijde van de binnenbuis en de binnenzijde van de buitenbuis toevoeren van verbrandingslucht aan het verbrandingstoestel en waarbij de wand van de buitenbuis verder is voorzien van tenminste een tweede 20 luchttoevoeropening, op een positie die zich tussen het eerste en tweede open einde van de binnenbuis bevindt voor het mogelijk toevoeren van lucht aan de afvoerinrichting om de trek te onderbreken.

Doordat de inrichting volgens conclusie 1 geen bewegende 25 delen omvat zal de bedrijfszekerheid hiervan optimaal zxjn. Doordat de binnen- en buitenbuis bovendien concentrisch zijn aangebracht kan de trekonderbreker- en injectieinrichting door slechts één opening van een muur van een gebouw worden doorgevoerd. Dit betekent dat de inrichting niet alleen compact 30 is maar tevens eenvoudig kan worden geïnstalleerd in een gebouw. De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen. Hierin toont: figuur 1 een systeem dat bestaat uit een samenstel van een afvoersysteem dat aan de buitenzijde van een gebouw is 1 U υ 1 υ / 0 4 aangebracht en drie trekonderbreker- en injectieinrichtingen die op het afvoersysteem zijn aangesloten; figuur 2 een doorzicht vanaf een zijkant van een mogelijke uitvoeringsvorm van een trekonderbreker- en injectieinrichting 5 volgens de uitvinding; figuur 3 in doorzicht een aanzicht van de trekonderbreker-en injectieinrichting volgens figuur 2; figuur 4 in doorzicht een aanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van een trekonderbreker- en injectieinrichting 10 volgens de uitvinding.

In figuur 1 is met referentienummer 1 een systeem weergegeven, dat een universele afvoerinrichting 2 die aan de buitenzijde van een gebouw 4 is aangebracht voor het afvoeren van verbrandingsgassen. In het gebouw zijn op een aantal 15 verdiepingen 6.1, 6.2 en 6.3 verbrandingstoestellen 8.1 , 8.2 en 8.3 aangebracht. Ieder verbrandingstoestel 8.i (i=i, 2, 3) is met een trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i (i = 1, 2, 3) op de afvoerinrichting 2 aangesloten. Iedere trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i heeft als doel 20 verbrandingsgassen van een verbrandingstoestel 8.i aan de centrale afvoerinrichting 2 toe te voeren. Voorts heeft de trekonderbreker- en injectieinrichting 8.i als doel verbrandingslucht van buiten het gebouw naar het verbrandingstoestel 8.i toe te voeren. Hiertoe is iedere 25 trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i voorzien van een luchttoevoeropening 12, zoals nader aan de hand van de figuren 2 en 3 zal worden uiteengezet.

In de figuren 2 en 3 is een mogelijke uitvoeringsvorm van een trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i van het systeem 30 1 volgens figuur 1 getoond. In de hierna volgende figuren zijn met elkaar overeenkomende onderdelen van eenzelfde referentienummer voorzien. De inrichting is voorzien van een buitenbuis 14 met een eerste open einde 16 en een tweede open einde 18. Het tweede open einde 18 is in gebruik op de 1001070 5 afvoerinrichting 2 volgens figuur 1 aangesloten. Voorts omvat de inrichting 10.i een binnenbuis 20 met een eerste open einde 22 en een tweede open einde 24. De binnenbuis 20 strekt zich binnen in de buitenbuis 14 uit. Hierbij mondt het tweede open 5 einde 24 van de binnenbuis 20 uit in de buitenbuis 14. Het tweede open einde van de binnenbuis fungeert hierbij als een injector. In de wand van de buitenbuis is een eerste luchttoevoeropening 12 aangebracht op een positie, die zich in axiale richting gezien, tussen het eerste 22 en tweede 24 open 10 einde van de binnenbuis 20 bevindt. Door de luchttoevoeropening 12 kan verbrandingslucht 26 via een ruimte 28 die zich tussen de buitenzijde van de binnenbuis en de binnenzijde van de buitenbuis bevindt aan het verbrandingstoestel worden toegevoerd. De ruimte 28 strekt zich in axiale richting gezien 15 tussen het eerste open einde 16 van de buitenbuis uit en de luchttoevoeropening 12 in de buitenbuis. De eerste open einden van de binnen- en buitenbuis vormen hiermee een concentrische aansluiting voor het verbrandingstoestel. Hierbij wordt de genoemde ruimte 28 dusdanig op het verbrandingstoestel aange-20 sloten dat de verbrandingslucht 26 aan het verbrandingstoestel kan worden toegevoerd.

Verbrandingsgassen 30 afkomstig van het toestel worden aan de binnenzijde van de binnenbuis 20 toegevoerd.

De trekonderbreker- en injectieinrichting 10 is verder nog 25 voorzien van een tweede luchttoevoeropening 32 die zich in de wand van de buitenbuis 14 bevindt. De tweede luchttoevoeropening 32 staat via een ruimte 34 die zich in radiale richting gezien buiten de binnenbuis 20 en binnen de buitenbuis 14 bevindt, in verbinding met het tweede open einde van de 30 buitenbuis. In axiale richting gezien strekt de genoemde ruimte 34 zich derhalve uit tussen de tweede luchttoevoeropening 32 en het tweede open einde van de buitenbuis 14. Zoals hierna nader uiteen zal worden gezet fungeert het gedeelte van de buitenbuis, dat zich tussen het tweede open einde van de 1001070 6 binnenbuis en het tweede open einde van de buitenbuis bevindt, als een mengkamer 35, waarin buitenlucht 37 kan worden bijgemengd bij de in deze kamer via de binnenbuis 20 geïnjecteerde verbrandingsgassen. In het onderhavige 5 uitvoeringsvoorbeeld grenzen de eerste en tweede luchttoevoeropening 12, 32 aan en elkaar en strekken zich ieder in tangentiêle richting langs de omtrek van de buitenbuis uit. In dit voorbeeld strekken de eerste en tweede luchttoevoeropening zichzelf in een volledige cirkel in tangentiêle 10 richting langs de buitenbuis uit. De eerste en tweede luchttoevoeropening zijn van elkaar gescheiden door een kraag 36 die zich in radiale richting tussen de buitenzijde van de binnenbuis en de binnenzijde van de buitenbuis uitstrekt.

De werking van de trekonderbreker- en injectieinrichting 15 is als volgt. Indien bij een warmtevraag tenminste één van de CV-toestellen 8.i in bedrijf komt, wordt door een ventilator in het toestel 8.i lucht 26 via de luchttoevoeropening 12 aangezogen. Deze lucht stroomt via de ruimte 28 naar het toestel 8.i. Nadat een brander van het toestel 8.i in bedrijf 20 is gekomen, stromen de verbrandingsgassen 8.i via de binnenbuis 20 in de richting van de injector, dat wil zeggen naar het tweede open einde 24 van de trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i. Met behulp van de injector worden de verbrandingsgassen 30 met een relatief hoge snelheid in de 25 mengkamer 35 geblazen. Hiermee wordt voorkomen dat lekkage van verbrandingsgassen via de luchttoevoeropening 12 of 32 optreedt. De verdunde verbrandingsgassen worden vervolgens via de mengkamer 35 naar de gemeenschappelijke afvoerinrichting 2 geleid.

30 Als hierna gesproken wordt over 'geveldruk' dan wordt hiermee het verschil bedoeld tussen de statische druk op de gevel 38 van het gebouw 4 en de druk in de gemeenschappelijke afvoerinrichting 2. Dit verschil ontstaat ten gevolge van de wind en thermische trek.

1001070 7

Indien de onderdruk in de gemeenschappelijke afvoerinrichting 2 ten gevolge van wind en/of thermische trek gaat toenemen, wordt via de tweede luchttoevoeropening 32 extra lucht 37 bij de verbrandingsgassen in de mengkamer 35 gemengd, 5 waardoor de onderdruk in de afvoerinrichting 2 afneemt.

Hierdoor blijft het drukverschil over de toestellen 8.i beperkt. De aërodynamische eigenschappen van de trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i zijn zodanig, dat deze ten gevolge van windaanval altijd een kleine overdruk in 10 de trekonderbreker ten opzichte van de gemeenschappelijke afvoerinrichting 2 ontstaat. Hierdoor wordt voorkomen dat verbrandingsgassen 30 bij windaanval naar buiten treden. Indien het toestel 8.i niet in bedrijf is, is bij windaanval altijd een kleine overdruk in de luchttoevoerleiding van het toestel 15 8.i ten opzichte van de verbrandingssafvoerleiding van het toestel 8.i aanwezig. Hierdoor treedt altijd een kleine luchtstroom in de juiste richting door het toestel op, waardoor wordt voorkomen dat een eventueel aanwezige waakvlam dooft. Bij toestellen 8.i waarin condensatie van warmtedamp optreedt, 20 wordt hiermee voorkomen dat vochtige lucht in de richting van de brander en daarmee in de richting van de op het betreffende toestel aangesloten ruimte 28 stroomt. Deze zogenaamde 'meedrukken' blijven bij windaanval echter zodanig klein dat de bedrijfszekerheid en de veiligheid van het toestel 8.i niet in 25 gevaar komt. Mocht door een of andere bijzondere oorzaak tijdens of langdurig ter plaatse van een uitmonding 40 van de afvoerinrichting 2 ten opzichte van de gevel 36 een overdruk ontstaan, zodat de verbrandingsgassen 30 via de tweede luchttoevoeropening 32 uit de trekonderbreker- en injectie-30 inrichting 10.i treden, dan zorgt de in de trekonderbreker- en injectieinrichting 10.i geplaatste ringvormige kraag 36 dat het toestel 8.i via de eerste luchttoevoeropening 12 nagenoeg geen verbrandingsgassen 30 aanzuigt.

1001070 8

De uitvinding is geenszins beperkt tot de bovengeschetste uitvoeringsvorm, zoals in figuur 2 en 3 te zien is, bestaat de buitenbuis 14 uit een eerste buitenbuis 14.1 en een tweede buitenbuis 14.2 die met behulp van verbindingsstukken 42 aan 5 elkaar zijn bevestigd. Het is natuurlijk ook mogelijk de eerste buitenbuis 14.1 en de tweede buitenbuis 14.2 uit één buis te vervaardigen om vervolgens hierin de eerste en tweede luchttoevoeropening in aan te brengen. In het voorbeeld van de figuren 2 en 3 strekken de eerste en tweede toevoeropening zich 10 geheel rond de omtrek van de buitenbuis 14 uit. Hierbij zorgt de kraao 36 ervoor dat het welhaast is uitgesloten, dat via de luchttoevoeropening 12 verbrandingsgassen door het toestel worden aangezogen die om wat voor reden dan ook via de tweede luchttoevoeropening 32 naar buiten treden. Deze kans kan verder 15 worden verkleind wanneer de eerste en tweede luchttoevoeropening zich althans in hoofdzaak aan, in radiale richting tegenover elkaar gelegen delen van de buitenbuis 14 uitstrekken. Een dergelijk voorbeeld is geschetst in figuur 4.

In figuur 4 strekt de luchttoevoeropening 12 zich over een 20 hoek van 180° langs de omtrek van de buitenbuis 14 uit. Ook de tweede luchttoevoeropening 32 strekt zich over een hoek van 180° langs de omtrek van de buitenbuis 14 uit; een en ander dusdanig dat de eerste en tweede luchttoevoeropening aan van elkaar verschillende zijden van de buitenbuis liggen.

25 Dergelijke varianten worden alle geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

1001070

Claims

1. Trekonderbreker- en injectieinrichting voor het toevoeren van verbrandingslucht aan een verbrandingstoestel en het afvoeren van verbrandingsgassen van het verbrandingstoestel aan een afvoerinrichting die aan de buitenzijde van een gebouw is 5 aangebracht op basis van injectiewerking, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een buitenbuis met een eerste open einde voor aansluiting op het verbrandingstoestel en een tweede open einde voor aansluiting op de afvoerinrichting en een binnenbuis met een eerste open einde voor aansluiting op 10 het verbrandingstoestel en een tweede open einde dat fungeert als injector, waarbij de binnenbuis zich binnen in de buitenbuis uitstrekt, dusdanig dat het tweede open einde van de binnenbuis uitmondt in de buitenbuis en waarbij voorts een wand van de buitenbuis is voorzien van tenminste een eerste lucht-15 toevoeropening op een positie, die zich tussen het eerste en tweede open einde van de binnenbuis bevindt voor het door een ruimte die is gevormd tussen de buitenzijde van de binnenbuis en de binnenzijde van de buitenbuis toevoeren van verbrandingslucht aan het verbrandingstoestel en waarbij de wand van 20 de buitenbuis verder is voorzien van tenminste een tweede luchttoevoeropening op een positie die zich tussen het eerste en tweede open einde van de binnenbuis bevindt voor het mogelijk toevoeren van lucht aan de afvoerinrichting om de trek te onderbreken.

2. Trekonderbreker- en injectieinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede luchttoevoeropening zich, in axiale richting gezien tussen de eerste luchttoevoeropening en het tweede open einde van de buitenbuis bevindt.

3. Trekonderbreker- en injectieinrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de eerste en tweede luchttoevoer- 1001070 opening aan elkaar grenzen en zich ieder in tangentiële richting langs de omtrek van de buitenbuis uitstrekken.

4. Trekonderbreker- en injectieinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de eerste en tweede luchttoevoeropening 5 zich ieder over een volledige cirkel in tangentiële richting langs de buitenbuis uitstrekken.

5. Trekonderbreker- en injectieinrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de eerste en tweede luchttoevoeropening van elkaar zijn gescheiden door een kraag die zich in 10 radiale richting tussen een buitenzijde van de binnenbuis en een binnenzijde van de buitenbuis uitstrekt.

6. Trekonderbreker- en injectieinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste en tweede luchttoevoeropening zich althans in hoofdzaak aan, in radiale 15 richting tegenover elkaar gelegen delen van de buitenbuis uitstrekken.

7. Trekonderbreker- en injectieinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste en tweede luchttoevoeropening aan elkaar grenzen en een gemeenschappelijke opening vormen.

8. Systeem voorzien van tenminste een trekonderbreker- en injectieinrichting volgens een der voorgaande conclusies en een afvoerinrichting die aan de buitenzijde van een gebouw is aangebracht waarbij de tenminste ene trekonderbreker- en injectieinrichting is aangesloten op de afvoerinrichting.

9. Systeem volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de tenminste ene trekonderbreker- en injectieinrichting zich uitstrekt door een opening in een muur van een gebouw waarbij de eerste open einden van de binnen- en buitenbuis zich aan de binnenzijde van het gebouw bevinden en de eerste en tweede 30 luchttoevoeropening in de wand van de buitenbuis zich aan de buitenzijde van het gebouw bevinden. 1001070