NL7904813A

NL7904813A - Central heating boiler unit - heats water above combustion chamber and in downward flue duct which has draught fan started before lighting burner

Info

Publication number: NL7904813A
Application number: NL7904813A
Authority: NL
Original assignee: Nederlandse Gasunie Nv
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1980-06-24

Abstract

The oil fired unit comprises a boiler (1) with burner (3) in the combustion chamber (2) and a first heat exchanger (4) to heat the circulating water with a flue gas chamber (5) above it. The chamber (5) connects to a downward duct (8) by the side (10) of the boiler, which contains a second heat exchanger (9) and leads to the chimney (6). The duct (8) is thermally insulated from the side (10) and has a condensate trap (30). The exchanger (9) is made of smooth tube and is higher than exchanger (4). The flue ducting contains draught fan (7) which is started before lighting the burner and stopped after switching the burner off.

Description

% N.V. NEDERLANDSE GASUNIE 3105% N.V. DUTCH GAS UNION 3105

Uitvinder: Petrus H.J. Bartholomeus te RodenInventor: Petrus H.J. Bartholomew in Roden

STOOKINRICHTING VOOR CENTRALE VERWARMINGHEATING DEVICE FOR CENTRAL HEATING

De uitvinding heeft betrekking op een stookinrichting voor centrale verwarming, in hoofdzaak bestaande uit: - een ketel met een brander, een vuurhaard, een in de weg van de verbrandingsgassen geplaatste eerste warmtewisselaar voor het 5 verhitten van een uit de ketel naar een uitwendig circuit stromend verwarmingsmedium en een verbrandingsgasverzamelkast, gezamenlijk vormende een omhoogvoerende tak van het door de verbrandingsgassen doorstroomde kanaal; en - een langs een zijwand van de ketel geplaatste omlaagvoerende tak 10 van het door de verbrandingsgassen doorstroomde kanaal aansluitend aan de verbrandingsgasverzamelkast, welke omlaag voerende tak aan te sluiten is op een afvoer voor verbrandingsgassen en waarin een tweede warmtewisselaar in"*de weg van de verbrandingsgassen geplaatst is voor het met afgevoerde verbrandingsgassen voorverwarmen van uit 15 het uitwendig circuit naar de ketel terugstromend medium.The invention relates to a central heating furnace, mainly consisting of: - a boiler with a burner, a furnace, a first heat exchanger placed in the way of the combustion gases for heating a flow flowing from the boiler to an external circuit heating medium and a combustion gas collection box, jointly forming an upward branch of the channel flowing through the combustion gases; and - a downwardly extending branch 10 arranged along a side wall of the boiler, of the channel through which the flue gases flow, connecting to the flue gas collection box, which downwardly branch can be connected to a flue gas discharge and in which a second heat exchanger in the path of the combustion gases are placed for preheating medium flowing back from the external circuit to the boiler with exhaust combustion gases.

. Een dergelijke stookinrichting is bekend uit NL-A-7700041.. Such a combustion device is known from NL-A-7700041.

Het doel van de maatregel, dat het door de verbrandingsgassen te doorstromen kanaal bestaat uit een omhoogvoerende en een omlaagvoerende tak is, de warmteverliezen als gevolg van interne trek van het toestel 2o gedurende de periodes dat de hoofdbrander gedoofd is te verminderen.The purpose of the measure that the channel to flow through the combustion gases consists of an upwardly and downwardly directed branch is to reduce the heat losses due to internal draft of the appliance 20 during the periods that the main burner is extinguished.

In NL-A-7709476 wordt gesteld, dat het bij een CV-toestel van dit type van voordeel is om de warmtewisselaar in de omlaagvoerende tak lager aan te brengen dan die in de omhoogvoerende tak. Door deze maatregel zou het thermostatisch evenwicht in de kanaaldelen beter 25 gehandhaafd worden, waartoe ook de wand tussen de beide takken eventueel warmtedoorlatend uitgevoerd is. Dit zal ook verband houden met de wens condensvorming in het inwendige van het toestel te vermijden.NL-A-7709476 states that it is advantageous with a boiler of this type to arrange the heat exchanger in the downward-moving branch lower than that in the upward-moving branch. By this measure, the thermostatic balance in the channel parts would be better maintained, for which purpose the wall between the two branches may also be heat-permeable. This will also be related to the desire to avoid condensation in the interior of the appliance.

Doel van de onderhavige uitvinding is te komen tot een stookinrichting voor het verhitten van een verwarmingsmedium zoals 30 in de aanhef is omschreven waarbij in het bijzonder condensvorming op de tweede warmtewisselaar in de omlaagvoerende tak beoogd wordt, teneinde condensatiewarmte uit de rookgassen te winnen.. Tevens wrdt beoogd door verdere maatregelen het rendement van het apparaat buiten de winst aan de condensatiewarmte nog verder te verhogen. Volgens 7904813 Γ <1 2 de uitvinding wordt dit bereikt als: - de omlaagvoerende tak van de genoemde zijwand van de ketel thermisch gescheiden is; - de tweede warmtewisselaar in gladde buis uitgevoerd is en een totale 5 hoogte heeft die groter is dan die van de eerste warmtewisselaar; op enigerlei plaats in de afvoer voor verbrandingsgassen op zichzelf bekende middelen voor het opwekken van trek geplaatst zijn, die zodanig ingericht zijn, dat deze telkens vddr het ontsteken van de brander worden gestart en na het doven van de brander worden gestopt.The object of the present invention is to arrive at a combustion device for heating a heating medium as described in the preamble, in which in particular condensation on the second heat exchanger in the downward branch is aimed at, in order to recover condensation heat from the flue gases. The aim is to further increase the efficiency of the device beyond the gain of the condensation heat by taking further measures. According to the invention, this is achieved if: - the downwardly extending branch of said side wall of the boiler is thermally separated; the second heat exchanger is in a smooth tube and has an overall height greater than that of the first heat exchanger; drafts known per se for generating drafts are placed at some point in the exhaust for combustion gases and are arranged such that they are started each time before the burner is ignited and are stopped after the burner has been extinguished.

10 Principieel is hier gebruik gemaakt van het in de woningverwarmings- techniek niet gebruikelijke inzicht dat een condensor voor optimaal resultaat uitgevoerd moet worden in gladde pijp zonder vinnen of ribben.10 In principle, use has been made here of the insight that is not customary in home heating technology that a condenser must be carried out in smooth pipe without fins or ribs for optimum results.

De tweede warmtewisselaar heeft hier, zoals hierboven aangegeven, in belangrijke mate de functie van condensor. Om de uitwendige afmetingen 15 van de stookinrichting zo klein mogelijk te houden neemt men de oppervlakte van de doorsnede van de omlaagvoerende tak eveneens zo klein mogelijk; voor het verkrijgen van voldoende warmtewisselend- en condensatie-oppervlak zal dan de tweede warmtewisselaar hoog zijn, en wel hoger dan de eerste warmtewisselaar. Uit constructieve overwegingen en voor 20 een goede bereikbaarheid en vlotte demontage bij controle en onderhoud verdient het de voorkeur de beide warmtewisselaars met hun bovenzijde ongeveer even hoog te plaatsen. Door de betrekkelijk grote hoogte van de tweede warmtewisselaar ten opzichte van de eerste is reeds het stabiele thermische evenwicht bij gedoofde brander bereikt; daar 25 ook vooral de tweede warmtewisselaar een betrekkelijk grote weerstand voor de doorstromende gassen toevoegt, is de interne trek bij gedoofde brander vrijwel geëlimineerd. De genoemde betrekkelijk grote weerstand maakt het gebruik van kunstmatig opgewekte trek noodzakelijk, waartoe de stookinrichting voorzien is van, bijvoorbeeld, een ventilator of 30 een ejecteur.As indicated above, the second heat exchanger has an important condenser function here. In order to keep the external dimensions of the combustion device as small as possible, the cross-sectional area of the downwardly branching branch is also taken as small as possible; in order to obtain sufficient heat exchange and condensation surface the second heat exchanger will then be high, namely higher than the first heat exchanger. For constructional reasons and for good accessibility and smooth disassembly during inspection and maintenance, it is preferable to place the two heat exchangers with their tops approximately the same height. Due to the relatively high height of the second heat exchanger with respect to the first, the stable thermal equilibrium with extinguished burner has already been achieved; since the second heat exchanger in particular also adds a relatively great resistance to the flowing gases, the internal draft with extinguished burner is virtually eliminated. The said relatively high resistance necessitates the use of artificially generated draft, for which purpose the furnace is provided with, for example, a fan or an ejector.

Voor een optimale condensvorming moet de omlaagvoerende tak zo koel mogelijk zijn. Dit betekent, dat op zijn minst maatregelen genomen moeten worden om de omlaagvoerende tak van de zijwand van de ketel, waartegen hij geplaatst is, zodanig thermisch te scheiden, dat 35 er zo min mogelijk warmteoverdracht van de ketel naar de omlaagvoerende tak plaatsvindt. Bij voorkeur is daartoe tussen de ketelwand en de omlaagvoerende tak een laag isolatiemateriaal, bijvoorbeeld glaswol of steenwol, aangebracht. Essentieel is, dat iedere opwarming van de 7904813 > *- *% 3 afgekoelde verbrandingsgassen zoveel mogelijk vermeden wordt, dit in tegenstelling tot het in de verwarmingstechniek zeer verbreide vooroordeel, dat de afgevoerde verbrandingsgassen altijd warm zouden moeten zijn.For optimum condensation, the downward-pointing branch should be as cool as possible. This means that at least measures must be taken to thermally separate the downwardly branching branch of the side wall of the boiler, against which it is placed, so that as little heat transfer as possible from the boiler to the downwardly branching takes place. For this purpose, a layer of insulating material, for example glass wool or rock wool, is preferably arranged between the boiler wall and the downwardly branching branch. It is essential that any heating of the 7904813> * - *% 3 cooled combustion gases is avoided as much as possible, in contrast to the widely spread prejudice in heating technology that the exhaust combustion gases should always be warm.

5 Een verdere koeling van de omlaagvoerende tak kan worden verkregen als althans een deel van deze tak voorzien is van een luchtmantel voor het tevens voorverwarmen van naar de brander toestromende verbrandingslucht. Een voorkeursuitvoering van de stookinrichting volgens de uitvinding, waarvan de omlaagvoerende tak voorzien is van een dergelijke 10 luchtmantel, wordt daardoor gekenmerkt, dat het door de ketel en de rook-gasverzamelkast gevormde geheel dubbelwandig uitgevoerd is, zodanig dat drie wandruimten een aaneengesloten mediumtransportkanaal van de eerste warmtewisselaar naar het uitwendig circuit vormen, en drie » wandruimten een aaneengesloten verbrandingsluchttransportkanaal vormen 15 dat in verbinding staat met de genoemde luchtmantel.A further cooling of the downward-moving branch can be obtained if at least part of this branch is provided with an air jacket for also preheating combustion air flowing to the burner. A preferred embodiment of the firing device according to the invention, the downwardly extending branch of which is provided with such an air jacket, is characterized in that the whole formed by the boiler and the flue gas collector box is double-walled, such that three wall spaces have a continuous medium transport channel of the form the first heat exchanger to the external circuit, and three wall spaces form a contiguous combustion air transport channel which communicates with said air jacket.

Het totaal van de genomen maatregelen bij de hierboven aangegeven voorkeursuitvoering van de stookinrichting kan als volgt worden samengevat: 1. de omlaagvoerende tak heeft een koele mantel en de daarin 2o aangebrachte tweede warmtewisselaar is relatief hoog ten opzichte van de eerste. Warmteverliezen door interne trek bij gedoofde brander zijn daardoor vrijwel geëlimineerd; 2. de omlaagvoerende tak is zodanig geïsoleerd tegen een zijwand van de ketel geplaatst, dat op de gladde buis van de tweede 25 warmtewisselaar de verbrandingsgassen condensatiewater afgeven en daarbij condensatiewarmte afstaan. Het condensatiewater verzamelt zich op de bodem van de omlaagvoerende tak, waar het niet opnieuw onder opname van warmte verdampt. De koele -mantel bevordert de condensatie*· 30 3. de verbrandingsgasverzamelkast en de vuurhaard met de eerste warmtewisselaar worden omspoeld óf door door de wandruimten stromend te verwarmen medium, óf door te verwarmen verbrandingslucht.The total of the measures taken in the above-mentioned preferred embodiment of the combustion device can be summarized as follows: 1. the downward-branching branch has a cool jacket and the second heat exchanger arranged therein is relatively high with respect to the first. Heat losses due to internal draft with the burner extinguished are therefore virtually eliminated; 2. the downward-pointing branch is insulated against a side wall of the boiler in such a way that the combustion gases release condensation water onto the smooth tube of the second heat exchanger, thereby releasing condensation heat. The condensation water collects at the bottom of the downward-moving branch, where it does not evaporate again with heat absorption. The cool jacket promotes condensation * · 30 3. The combustion gas collection box and the combustion chamber are flushed with the first heat exchanger, either by medium to be heated through the wall spaces or by combustion air to be heated.

Deze maatregelen leiden tot een uitermate gunstig stookrendement als voorts alle maatregelen genomen worden die normaliter tot een 35 bevredigend rendement voeren, zoals een correcte instelling van de brandstof-lucht-verhouding en een goede thermische isolatie van de buitenkant van de ketel.These measures lead to an extremely favorable heating efficiency if, furthermore, all measures are taken which normally lead to a satisfactory efficiency, such as a correct setting of the fuel-air ratio and good thermal insulation of the outside of the boiler.

79048137904813

3- "S3- "S

44

Waar hier gesproken wordt van een verwarmingsmedium worden daarmede niet alleen vloeibare media, zoals water bedoeld, doch ook gasvormige media, zoals lucht.Where reference is made here to a heating medium, it not only refers to liquid media, such as water, but also gaseous media, such as air.

Ook kan men een stookinrichting volgens de uitvinding die 5 opzichzelf ingericht is voor het verhitten van een vloeibaar verwarmingsmedium zoals water gebruiken voor hete-lucht verwarming. Deze uitvoeringsvorm wordt daardoor gekenmerkt dat in het uitwendig circuit tenminste een warmtewisselaar aanwezig is waarin dat vloeibaar verwarmingsmedium warmte kan uitwisselen met lucht voor hete-luchtverwarming.It is also possible to use a heating device according to the invention which is itself adapted for heating a liquid heating medium such as water for hot air heating. This embodiment is characterized in that in the external circuit there is at least one heat exchanger in which said liquid heating medium can exchange heat with air for hot air heating.

10 De regeling van de brander kan zowel een aan-uit regeling als een modulerende regeling zijn. De branderontsteking is bij voorkeur elektrisch, daar bij gedoofde brander de trek wegvalt, hetgeen het gebruik van een waakvlam ongewenst maakt.10 The burner control can be an on-off control or a modulating control. The burner ignition is preferably electric, since the extinguished burner will lose its draft, which makes the use of a pilot flame undesirable.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening bij 15 wijze van niet-beperkend voorbeeld. Hierin toont:The invention is elucidated on the basis of the drawing by way of non-limiting example. Herein shows:

Figuur 1: een schematische vertikale doorsnede over een voorkeursuitvoering van de stookinrichting volgens de uitvinding, volgens I-I in fig. 2;Figure 1: a schematic vertical section through a preferred embodiment of the combustion device according to the invention, according to I-I in figure 2;

Figuur 2: een schematische horizontale doorsnede over deze 20 inrichting volgens II-II fig. 1;Figure 2: a schematic horizontal section through this device according to II-II figure 1;

De verwijzingscijfers in de beide figuren hebben de volgende betekenis: 1: een centrale-verwarmingsketel die wordt gestookt met gas of·, olie; 2: de vuurhaard van de centrale-verwarmingsketel 1; 25 3: een gas- of oliebrander in de vuurhaard 2; 4: een eerste warmtewisselaar boven in de vuurhaard 2, waarin de hete verbrandingsgassen een deel van hun warmte afstaan aan een door deze warmtewisselaar stromend vloeibaar verwarmingsmedium; 5: een verbrandingsgasverzamelkast; de delen 2,4 en 5 vormen een 30 omhoogvoerende tak voor de verbrandingsgassen; 6; een afvoer voor verbrandingsgassen; 7: een ventilator in de afvoer 6 voor het afzuigen van de verbrandingsgassen; deze ventilator is vereist, omdat door de lage temperatuur van de rookgassen de natuurlijke trek ontbreekt; de ventilator kan 35 zoals aangegeven, bij de stookinrichting geplaatst zijn, doch bijvoorbeeld ook in of op een schoorsteen; de motor van de ventilator is zo geschakeld, dat de ventilator telkens korte tijd vóór het ontsteken van de brander wordt gestart om de vuurhaard met verse ..... 7904813The reference numbers in the two figures have the following meanings: 1: a central heating boiler which is fired with gas or oil; 2: the combustion chamber of the central heating boiler 1; 25 3: a gas or oil burner in the seat of the fire 2; 4: a first heat exchanger at the top of the furnace 2, in which the hot combustion gases give off part of their heat to a liquid heating medium flowing through this heat exchanger; 5: a combustion gas collection box; parts 2,4 and 5 form an upright branch for the combustion gases; 6; a discharge for combustion gases; 7: a fan in the exhaust 6 for extracting the combustion gases; this fan is required, because of the low temperature of the flue gases the natural draft is lacking; as indicated, the fan can be placed at the combustion device, but also, for example, in or on a chimney; The motor of the fan is switched in such a way that the fan is started every time a short time before igniting the burner to clean the seat of the fire with ..... 7904813

ISIS

5 lucht te spoelen, en ongeveer gelijktijdig met het doven van de brander wordt gestopt en dus stop staat gedurende bijna de gehele periode dat de brander uit is, om warmteverliezen te voorkomen; 8: een omlaagvoerende tak die een in hoofdzaak vertikaal neerwaartse 5 verbinding vormt tussen de verbrandingsgasverzamelkast 5 en de afvoer 6; 9: een tweede warmtewisselaar, die in de omlaagvoerende tak 8 in de weg van de verbrandingsgassen geplaatst is en waarin vloeibaar verwarmingsmedium door de afgevoerde verbrandingsgassen wordt 10 voorverwarmd; deze warmtewisselaar is uitgevoerd in gladde buis ten behoeve van een ongestoorde condensatie daarop, van waterdamp uit de verbrandingsgassen; 10; een isolatielaag die de zijwand van de ketel 1 isoleert van de omlaagvoerende tak 8; 15 11; de toevoer voor verbrandingslucht; 12; een luchtmantel om de omlaagvoerende tak 8, waarin met toevoer 11 toegevoerde lucht wordt voorverwarmd; 13: dubbele bovenwand van de verbrandingsgasverzamelkast 5, waarvan de wandruimte aansluit op de luchtmantel 12; 20 14,15: dubbele zijwanden van het door de vuurhaard 2 en de verbrandings gasverzamelkast 5 gevormde geheel, waarvan de wandruimten aansluiten op die van de dubbele bovenwand 13 en daarmee een aaneengesloten verbrandingslucht-transportkanaal vormen dat in verbinding staat met de luchtmantel 12; 25 16: luchtspleet in de binnenwand van dubbele wand 14, waarmee de vuurhaardruimte 2 in verbinding staat met de wandruimte van wand 14 en waardoor de in deze wandruimte voorverwarmde lucht onder de brander 3 wordt toegelaten; eenzelfde luchtspleet is in de binnenwand van de dubbele wand 15 aangebracht; 30 17: luchtgeleideschotten om een gelijkmatige verdeling van de luchtstroom in de dubbele bovenwand 13 te bevorderen; ook anderszins geplaatste schotten kunnen dit doel bewerkstelligen; 18: een toevoerleiding voor vanuit een uitwendig circuit naar de ketel terugstromend vloeibaar medium, die aansluit op de tweede 35 warmtewisselaar 9; 19: een verbindingsleiding die de afvoer van het vloeistofvoerend deel van de tweede warmtewisselaar 9 verbindt met de toevoer van het vloeistofvoerend deel van de eerste warmtewisselaar 4; 79fU ft n 3'« 6 20: een dubbele zijwand van de vuurhaard 2, waarvan de wandruimte aansluit op de afvoer van het vloeistofvoerend deel van de eerste warmtewisselaar 4; 21: een dubbele bodemwand van de vuurhaard 2, waarvan de wandruimte 5 aansluit op de wandruimte van de dubbele zijwand 20; 22: een dubbele zijwand van de vuurhaard 2, waarvan de wandruimte aansluit op de wandruimte van de dubbele bodemwand 21; de wand-ruimten van de dubbele wanden 20, 21 en 22 vormen een aaneengesloten mediumtransportkanaal; 10 23: een afvoerleiding voor naar het uitwendig circuit stromend vloei baar medium; 24: een medium-verdeelkoker bovenin de dubbele wand 20, die het toestromend medium gelijkmatig over de hele breedte van de wandruimte van de dubbele wand 20 verdeelt; 15 25: óp ongeveer gelijke afstand van elkaar over de lengte van de verdeelkoker 24 aangebrachte uitstroomopeningen; 26: een medium-verzamelkoker bovenin de dubbele wand 22, die af te voeren medium gelijkmatig vanuit de hele breedte van de wandruimte van de dubbele wand 22 naar de afvoer 23 geleidt; 20 27: op ongeveer gelijke afstand van elkaar over de lengte van de verzamelkoker 26 aangebrachte instroomopeningen; 28: een elektrische branderontsteker; 29: isolatie van de vuurhaard. Desgewenst kunnen ook de dubbele bovenwand 13 en de wanden 14 en 15 van isolatie zijn voorzien; 25 30: een afvoer voor condenswater onder uit de omlaagvoerende tak 8, die daartoe een naar deze condenswaterafvoer hellende bodem heeft; de afvoer sluit aan op een (niet-getekend) waterslot om te voorkomen dat via deze afvoer 30 valse lucht wordt aangezogen in de omlaagvoerende tak 8, waarin onderdruk heerst.5 to purge air, and it is stopped approximately at the same time as the burner is extinguished, and thus is stopped for almost the entire period that the burner is off, in order to prevent heat losses; 8: a downwardly branching branch which forms a substantially vertical downward connection between the combustion gas collecting box 5 and the discharge 6; 9: a second heat exchanger, which is placed in the downwardly branching branch 8 in the way of the combustion gases and in which liquid heating medium is preheated by the discharged combustion gases; this heat exchanger is made in a smooth tube for undisturbed condensation thereon, of water vapor from the combustion gases; 10; an insulating layer that insulates the side wall of the boiler 1 from the down-branching branch 8; 15 11; the combustion air supply; 12; an air jacket around the down-branching branch 8, in which air supplied with supply 11 is preheated; 13: double top wall of the combustion gas collection box 5, the wall space of which connects to the air jacket 12; 14,15: double side walls of the whole formed by the furnace 2 and the combustion gas collection box 5, the wall spaces of which adjoin those of the double top wall 13 and thereby form a contiguous combustion air transport channel which communicates with the air jacket 12; 16: air gap in the inner wall of double wall 14, with which the combustion chamber space 2 communicates with the wall space of wall 14 and through which the air preheated in this wall space is admitted under the burner 3; the same air gap is arranged in the inner wall of the double wall 15; 17: air baffles to promote an even distribution of the airflow in the double top wall 13; bulkheads placed otherwise can also achieve this goal; 18: a supply line for liquid medium flowing back from an external circuit to the boiler, which connects to the second heat exchanger 9; 19: a connecting pipe connecting the discharge of the liquid-carrying part of the second heat exchanger 9 to the supply of the liquid-carrying part of the first heat exchanger 4; 79fU ft n 3 '6 6: a double side wall of the furnace 2, the wall space of which connects to the discharge of the liquid-carrying part of the first heat exchanger 4; 21: a double bottom wall of the hearth 2, the wall space 5 of which connects to the wall space of the double side wall 20; 22: a double side wall of the hearth 2, the wall space of which connects to the wall space of the double bottom wall 21; the wall spaces of the double walls 20, 21 and 22 form a contiguous medium transport channel; 23: a discharge pipe for liquid medium flowing to the external circuit; 24: a medium distribution duct at the top of the double wall 20, which distributes the inflowing medium evenly over the entire width of the wall space of the double wall 20; 25: outflow openings arranged approximately equidistant from each other over the length of the distribution duct 24; 26: a medium collecting tube at the top of the double wall 22, which guides the medium to be discharged evenly from the entire width of the wall space of the double wall 22 to the outlet 23; 27: inflow openings arranged approximately equidistant from one another over the length of the collecting tube 26; 28: an electric burner igniter; 29: Insulation of the seat of the fire. If desired, the double top wall 13 and the walls 14 and 15 can also be provided with insulation; 30: a drain for condensation water from the bottom of the downwardly branching branch 8, which for this purpose has a bottom inclined to this condensation discharge; the outlet connects to a (not shown) water seal to prevent false air from being drawn in via this outlet 30 into the downwardly branching 8, in which underpressure prevails.

30 De dubbelwandige verbrandingsgasverzamelkast 5 en de bovenkant van de omlaagvoerende tak 8 zijn bijvoorkeur tezamen afgedekt met twee losneembare doosvormige kappen 31 en 32, waarvan de ene (31) de buitenwand en de andere (32) de binnenwand van de verbrandingsgasverzamelkast vormt. Na het losnemen van de kappen zijn dan de warmte- 35 wisselaars 4 en 9 bereikbaar (bijvoorbeeld voor reiniging), zonder dat vloeistofvoerende delen behoeven te worden losgemaakt. De schotten 17 in de luchtruimte tussen de kappen kunnen ófwel óp de binnenste kap 31, ófwel in de buitenste kap 30 bevestigd zijn.The double-walled combustion gas collection box 5 and the top of the downwardly branching branch 8 are preferably covered together with two detachable box-shaped caps 31 and 32, one (31) of which forms the outer wall and the other (32) the inner wall of the combustion gas collection box. After the caps have been removed, the heat exchangers 4 and 9 are then accessible (for example for cleaning), without the need for liquid-carrying parts to be detached. The partitions 17 in the air space between the caps can be either mounted on the inner cap 31 or in the outer cap 30.

7904813 77904813 7

Tussen het onderste deel van de luchtmantel 12 en de omlaag-voerende tak 8 is een verbinding 33 met een afsluiter 34 aangebracht, waarmede een vast instelbare hoeveelheid verse lucht onder in de omlaagvoerende tak 8 kan worden toegelaten. Het doel hiervan is, het 5 vochtgehalte van de gassen in de afvoer 6 te verlagen; de af te voeren verbrandingsgassen zijn volgens de uitvinding namelijk principieel koel en vrijwel met waterdamp verzadigd.Between the lower part of the air jacket 12 and the downwardly branching branch 8, a connection 33 is provided with a valve 34, with which a fixed adjustable amount of fresh air can be admitted at the bottom of the downwardly branching 8. The purpose of this is to reduce the moisture content of the gases in the outlet 6; according to the invention the combustion gases to be removed are in principle cool and almost saturated with water vapor.

In de tekening zijn de stromen van het verwarmingsmedium, het verbrandingsgas en de lucht met pijlen aangegeven. De brander 3 kan 10 ieder geschikt type bekende atmosferische brander zijn en voor gasvormige brandstof bijvoorbeeld bestaan uit een bed van afzonderlijke staafbranders. Onderdelen die met de uitvinding geen direct verband houden, zoals de circulatiepomp voor het medium en alles wat verder bij het uitwendig circuit hoort, alsmede de brandstoftoevoer en de 15 apparatuur voor thermostatische aan-uit regeling van de brander 3 en de ventilator 7 zijn niet weergegeven. Als de brander 3 uit is en de ventilator 7 stop staat, bereikt geen verse lucht de vuurhaard 2, zodat het gebruik van een waakvlam ongewenst is; er. wordt derhalve' een elektrische ontsteking toegepast. Via de luchttoevoer 11 kan zowel lucht 20 van buiten als uit het te verwarmen gebouw worden aangezogen. De verbrandingsgasafvoer 6 kan op een schoorsteen aangesloten zijn, doch ook op een gevelafvoer.In the drawing, the flows of the heating medium, the combustion gas and the air are indicated by arrows. The burner 3 can be any suitable type of known atmospheric burner and, for gaseous fuel, for example, consist of a bed of separate rod burners. Parts not directly related to the invention, such as the circulation pump for the medium and everything else that belongs to the external circuit, as well as the fuel supply and the equipment for thermostatic on-off control of the burner 3 and the fan 7 are not shown . When the burner 3 is off and the fan 7 is stopped, fresh air does not reach the seat of the fire 2, so that the use of a pilot flame is undesirable; there. therefore an electric ignition is used. Air 20 from the outside as well as from the building to be heated can be drawn in via the air supply 11. The flue gas discharge 6 can be connected to a chimney, but also to a facade discharge.

Een uitgevoerd prototype van de stookinrichting volgens de uitvinding, gestookt met aardgas, met een verwarmingsvermogen van 2 25 16 kW, geschikt voor een woning van ca. 150 m vloeroppervlak, heeft de uitwendige afmetingen (diepte x breedte x hoogte) 48 x 42 x 56 cm.A prototype of the combustion device according to the invention, fired with natural gas, with a heating capacity of 2 25 16 kW, suitable for a house of approximately 150 m floor area, has the external dimensions (depth x width x height) 48 x 42 x 56 cm.

Bij een temperatuur van de aangezogen lucht van 20 °C werd een stook- rendement gemeten van 87-97 %, hetgeen ca. 20-25 % beter is dan bij conventionele CV-ketels als een behoorlijk rendement algemeen geaccepteerd 30 wordt. De hoogste genoemde rendementswaarde heeft betrekking op de situatie in voor- en naseizoen, als het medium (in dit geval water) de ketel binnenkomt met een temperatuur van 20 °C en verlaat met een temperatuur o van 40 C; de laagste rendementswaarde treedt op bij vriezend weer en binnen- resp. uitstromend water van 60 °C resp. 80 °C. De opgegeven 35 rendementen zijn betrokken op de bovenste verbrandingswaarde van de brandstof.At a suction air temperature of 20 ° C, a heating efficiency of 87-97% was measured, which is about 20-25% better than with conventional central heating boilers if a good efficiency is generally accepted. The highest mentioned efficiency value refers to the situation in the early and late season, when the medium (in this case water) enters the boiler at a temperature of 20 ° C and leaves at a temperature o of 40 C; the lowest yield value occurs in freezing weather and indoors or. outflowing water of 60 ° C resp. 80 ° C. The stated 35 efficiencies are based on the upper calorific value of the fuel.

7904813 7' “'v 87904813 7 '' 'v 8

De 'stilstandsverliezen' zijn bij een stookinstallatie volgens de uitvinding nihil. Dit betekent dat het praktisch rendement (dit is het rendement over alle temperatuurwisselingen tijdens het stookseizoen gerekend) gelijk zal zijn aan het vollast-waterzijdig 5 rendement. Daardoor brengt een zekere overdimensionering van de ketel geen extra verliezen met zich mee. Aangezien de dimensiekosten van de ketel binnen zekere grenzen in de aanmaakkosten van de ketel geen doorslaggevende rol spelen, kan met een kleiner assortiment ketels volstaan worden, hetgeen in de handel een voordeel is.The 'standstill losses' are zero in a combustion plant according to the invention. This means that the practical efficiency (this is the efficiency over all temperature changes during the heating season, calculated) will be equal to the full load water-side efficiency. As a result, a certain over-dimensioning of the boiler does not entail additional losses. Since the dimensional costs of the boiler do not play a decisive role in the production costs of the boiler within certain limits, a smaller range of boilers will suffice, which is an advantage in trade.

79048137904813

Claims

1. Central heating furnace, consisting essentially of - a boiler with a burner, a furnace, a first heat exchanger placed in the way of the combustion gases for heating a heating medium flowing from the boiler to an external circuit and a combustion gas collection box, jointly forming an upward branch of the channel through which the combustion gases flow; and - a downwardly extending branch of the channel flowing through the combustion gases placed along a side wall of the boiler and connecting to the combustion gas collection box, said downwardly branching branch to be connected to a combustion gas discharge and in which a second heat exchanger is placed in the way of the combustion gases. .is for preheating medium flowing back from the external circuit to the boiler 15 with exhaust combustion gases, characterized in that - the downwardly branching branch (8) of said side wall (20) of the boiler is thermally separated; - the second heat exchanger (9) is in a smooth tube and has an overall height greater than that of the first heat exchanger 20 (4); - the downwardly branching branch is provided with a condensation drain (30); - well-known draft-generating means (7) are placed at any point in the combustion gas discharge (6), which are arranged such that they are started each time before the burner (13) is ignited and after the extinguishing of the burner.

Combustion device according to claim 1, characterized in that the downwardly branching branch (8) of said side wall (20) of the boiler is thermally separated by a layer of insulating material (10).

Combustion device as claimed in claim 1 or 2, characterized in that at least a part of the downwardly branching branch (8) is provided with an air jacket (12) for preheating combustion air flowing to the burner.

Combustion device according to claim 3, characterized in that the whole formed by the boiler (1) and the flue gas collection box (5) is double-walled, such that three wall spaces form a continuous medium transport channel from the first heat exchanger to the external circuit. , and three wall spaces form a contiguous combustion 7904813 air transport duct communicating with said air jacket (12).

Combustion device according to claim 4, characterized in that the double-walled combustion gas collection box (5) and the top of the downwardly branching branch (8) are covered together with two detachable box-shaped hoods (31 and 32), one (31) of which ) the outer wall and the other (32) form the inner wall of the combustion gas collecting box, respectively the upper part of the downwardly branching branch.

Combustion device according to one or more of claims 4 or 5, characterized in that the wall space connecting to the medium-carrying part of the first heat exchanger is provided with a medium-distribution tube (24) approximately equidistant from one another outlets (25) arranged along its length, which can evenly distribute the inflowing medium over the width of the wall space.

Combustion device according to one or more of claims 4-6, characterized in that the wall space adjoining the external circuit is provided with a medium-collecting tube (26) arranged approximately equal to each other along its length inflow openings (27), which can guide the medium to be drained evenly from the entire width of the wall space to the external circuit.

Combustion device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lower part of the downward-moving branch (8) is provided with a fixed adjustable supply (33, 34) of fresh air.

Combustion device according to one or more of the preceding claims, characterized by means for on-off control of the burner.

10. Combustion device according to one or more of claims 1-8, characterized by means for modulating control of the burner.

Combustion device according to one or more of claims 1 to 10, characterized by an electric burner igniter (28).

12. Combustion device as claimed in one or more of the claims 1-11 and adapted for heating a liquid heating medium, characterized in that the external circuit contains at least one heat exchanger in which the liquid heating medium can exchange heat with air for heating. air heating. 7904813