NL8000635A

NL8000635A - FLASH PIPE KETTLE.

Info

Publication number: NL8000635A
Application number: NL8000635A
Authority: NL
Original assignee: Stoomketel Ducosto Maschf
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1981-09-01
Also published as: DE3102941A1; GB2068513A; FR2475187A1

Description

W —Τ'* -1-W —Τ '* -1-

VV

Nw 0084 Vlampijpketel.Nw 0084 Fire tube boiler.

De uitvinding heeft betrekking op een vlampijpketel voor de bereiding van warm water of stoom, omvattende een huis waarin zich een door een watervoorraad omgeven vuurgang bevindt, alsmede een aantal, met de vuurgang warmtewisselend samenwerkende, waterbuizen, 5 die in verbinding staan met de watervoorraad.The invention relates to a fire tube boiler for the preparation of hot water or steam, comprising a house in which a fire channel surrounded by a water supply is located, as well as a number of water pipes which interact heat-exchangingly with the fire channel and which communicate with the water supply.

Een dergelijke ketel is bijv. beschreven in het Nederlandse octrooi 57935. Bij deze bekende ketel bestaat de vuurgang uit een enkele wijde buis, die in dwarsrichting doorkruist wordt door een aantal waterbuizen met relatief kleine diameter.Such a boiler is described, for example, in Dutch patent 57935. In this known boiler, the firing passage consists of a single wide tube, which is crossed in transverse direction by a number of water pipes with a relatively small diameter.

10 Dit is een zgn. éëntreksketel, die een laag rendement heeft, d.w. z. dat de verbrandingsgassen de ketel verlaten met een zeer hoge temperatuur. Voorts is door de relatief kleine diameter van de waterbuizen en hun plaatsing achterin de vuurgang de watercirculatie niet optimaal hetgeen evenmin bijdraagt tot een goed rendement.10 This is a so-called single-boiler, which has a low efficiency, i.e. z. that the combustion gases leave the boiler at a very high temperature. Furthermore, due to the relatively small diameter of the water pipes and their placement at the back of the firing channel, the water circulation is not optimal, which also does not contribute to a good efficiency.

15 In het verleden zijn met het oog op een rendementsverbetering in de praktijk meertreksvlampijpketels ontwikkeld, waarbij zich in het huis over nagenoeg de gehele lengte de vuurgang of eerste trek in de vorm van een wijde buis uitstrekt, welke wijde buis de uit-gangszijde aansluit op een vlamkast, van waaruit zich een groot aan-20 tal buizen met kleinere diameter weer evenwijdig uitstrekt over nagenoeg de gehele lengte van het huis voor het vormen van een tweede trek. De tweede trek kan uitmonden in een afgassenkast met schoorsteenaansluiting of in een omkeerkast, waarop weer een soortgelijke derde trek aansluit, die uitmondt in een afgassenkast.In the past, in order to improve efficiency, multi-pull flame tube boilers have been developed in practice, in which the firing or first draft in the form of a wide tube extends over almost the entire length, which wide tube connects the outlet side to a firebox, from which a plurality of smaller diameter tubes again extend parallel across substantially the entire length of the housing to form a second draft. The second draft can lead to a flue box with a chimney connection or to a reversing box, to which a similar third draft connects, which opens into a flue box.

25 Deze twee- of drietreksvlampijpketels gaven inderdaad een rendementsverbetering, doch de watercirculatie was nog niet ideaal, vooral in het geval van warmwaterketels en lagedruk stoomketels, zodat zelfs met gebruik van een aparte circulatiepomp kortsluiting kon optreden. Ook is bij deze meertreksvlampijpketels de rookgas-30 zijdige weerstand tamelijk hoog, zodat een branderventilator met een hoog vermogen noodzakelijk is.These two or three-pass flame tube boilers did indeed improve efficiency, but the water circulation was not yet ideal, especially in the case of hot water boilers and low-pressure steam boilers, so that even with the use of a separate circulation pump a short circuit could occur. Also, with these multi-pull flame tube boilers, the flue gas-sided resistance is quite high, so that a burner fan of high power is necessary.

80 0 0 6 35 -2- ^·τ:80 0 0 6 35 -2- ^ · τ:

Voorts is de constructie van de tweede en eventueel derde trek door het grote aantal dicht naast elkaar liggende evenwijdige buizen, die bevestigd - ’· zijn in corresponderende openingen in gezamenlijke eind:platen, relatief gecompliceerd, hetgeen in het 5 bijzonder blijkt, wanneer na een aantal jaren gebruik één of meer buizen vernieuwd moeten worden.Furthermore, the construction of the second and, optionally, third draft, due to the large number of closely adjacent parallel tubes, which are fixed in corresponding openings in joint end plates, is relatively complicated, which appears in particular when after a for several years of use one or more pipes need to be renewed.

De uitvinding beoogt de geschetste bezwaren te ondervangen. Hiertoe wordt volgens de uitvinding een vlampijpketel van de beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat naast de vuurgang of eerste trek 10 tenminste een tweede trek aanwezig is, die bestaat uit een enkele wijde buis, waardoor zich dwars t.o.v. de lengterichting van de wijde buis een aantal elkaar om en om kruisende waterbuizen uitstrekt met relatief grote diameter.The object of the invention is to overcome the drawbacks outlined. To this end, according to the invention, a fire tube boiler of the type described is characterized in that, in addition to the firing or first draft, there is at least a second draft, which consists of a single wide tube, whereby a number of each other transversely to the longitudinal direction of the wide tube alternately crossing water pipes with a relatively large diameter.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met: 15 verwijzing naar de bijgevoegde tekening van een uitvoeringsvoorbeeld.In the following, the invention will be further described with reference to the attached drawing of an exemplary embodiment.

De figuur toont in perspectief een afbeelding van een uitvoeringsvoorbeeld van een vlampijpketel volgens de uitvinding. Afge— beeld is een drietreksketel, doch de uitvinding is ook van toepassing op een ketel met een ander aantal trekken, bijv. een tweetreks-20 ketel.The figure shows a perspective view of an exemplary embodiment of a fire tube boiler according to the invention. The figure shows a three-pass boiler, but the invention also applies to a boiler with a different number of pulls, eg a two-pass boiler.

Een frame 1 draagt een, doorzichtig getekend, cilindrisch huis 2, dat door eindwanden is afgesloten. Door het huis strekt zich, in de tekening van links naar rechts een wijde buis 3 uit, die de vuurgang of eerste trek vormt.A frame 1 carries a transparent drawn cylindrical housing 2, which is closed by end walls. A wide tube 3 extends from left to right in the drawing and forms the firing passage or first draft.

25 Deze eerste trek staat aan de ene zijde via een opening in de eind-wand in verbinding met een niet afgebeelde branderventilator, die in bedrijf hete gassen in de vuurgang blaast. De branderventilator bevindt zich aan het met 4 aangegeven uiteinde van de vuurgang.This first draft communicates on one side via an opening in the end wall with a burner fan (not shown), which blows hot gases into the firing channel during operation. The burner fan is located at the 4 end of the firing channel.

Het andere uiteinde van de vuurgang mondt uit in een cmkeer-30 kast 5, ook wel vlamkast of vuurkist genoemd, die zich aan het van --de brandventilator afgekeerde uiteinde van het huis bevindt. Via de vlamkast kunnen de hete gassen de tweede trek 6 bereiken, die zich vanaf de vlamkast in hoofdzaak evenwijdig aan de vuurgang uitstrekt naar een aan de zijde van de branderventilator geplaatste tweede om- 800 0 6 35 * -3- keerkast 7, ook wel rookkast of voorste keerkast genoemd.The other end of the firing channel opens into a turntable box 5, also called a firebox or firebox, which is located at the end of the housing remote from the fire fan. The hot gases can reach the second draft 6 via the firebox, which extends from the firebox substantially parallel to the fire passage to a second reversing box 7, also located on the burner fan side, also known as called smoke box or front turn box.

In het geval van een tweetreksketel is de kast 7 verbonden met een schoorsteen. In de afgeheelde uitvoeringsvorm echter strekt : zich vanaf de kast 7 in hoofdzaak evenwijdig aan de tweede trek een 5 derde trek 8 uit, die uitmondt in een aan de tegenoverliggende zijde van het huis geplaatste afgassenkast 9, die is verbonden met een schoorsteen 10.In the case of a two-pass boiler, the box 7 is connected to a chimney. In the enclosed embodiment, however, a third draft 8 extends from the box 7 substantially parallel to the second draft, which opens into a waste gas box 9 placed on the opposite side of the housing and which is connected to a chimney 10.

Het huis is rondom de eerste, tweede en derde trek geheel gevuld met het te verwarmen water en voorzien van niet 10 nader aangegeven toe- en afvoerorganen voor het afgekoelde, resp. weer verwarmde water.Around the first, second and third draft, the house is completely filled with the water to be heated and provided with supply and discharge members for cooling and resp. heated water again.

De vuurgang of eerste trek bestaat uit een wijde buis. De tweede en derde trek bestaan echter in de afgebeelde uitvoeringsvorm: uit buizen met een kleinere, doch'nog steeds relatief grote diame-15 ter, waarin zich een aantal dwars t.o.v. de lengterichting van de hoofdbuizen geplaatste dwarsbuizen bevinden, die elkaar om en om in hoofdzaak loodrecht kruisen. De hartlijnen van de dwarsbuizen maken in de bedrijfstoestand bij voorkeur een hoek van 45° met de vertikaal .The firing or first draft consists of a wide tube. The second and third pulls, however, consist in the illustrated embodiment: of pipes with a smaller, but still relatively large diameter, in which a number of transverse pipes arranged transversely to the longitudinal direction of the main pipes are arranged alternately in essentially cross perpendicular. The axes of the cross tubes preferably make an angle of 45 ° with the vertical in the operating state.

20 Zo verloopt in de tweede trek, vanaf de zijde van de brander- ventilator gezien, de eerste, met 11 aangegeven dwarsbuis van linksonder naar rechtsboven onder een hoek van 45° met de vertikaal, terwijl de tweede dwarsbuis 12 verloopt van rechtsonder naar linksboven eveneens onder een hoek van 45° met de vertikaal.20 For example, in the second draft, seen from the side of the burner fan, the first cross tube, indicated by 11, runs from bottom left to top right at an angle of 45 ° to the vertical, while the second cross tube 12 runs from bottom right to top left as well. at an angle of 45 ° to the vertical.

25 De derde buis 13 verloopt weer van linksonder naar rechtsboven, enz.The third tube 13 again runs from bottom left to top right, etc.

De dwarsbuizen zijn vastgelast in corresponderende openingen in de mantels van de trekbuizen 6 en 8, zodat het water door de dwarsbuizen kan circuleren.The cross tubes are welded into corresponding openings in the jackets of the draw tubes 6 and 8 so that the water can circulate through the cross tubes.

Als gevolg van de beschreven en afgebeelde stand van de dwars-30 buizen ontstaat een gunstig gerichte natuurlijke circulatie in het water, waardoor "kortsluitingen" (eenkoud/aterstroom direkt van toevoer naar afvoer) worden voorkomen en in het algemeen een aparte circulatiepomp niet meer nodig is.As a result of the described and depicted position of the cross-tubes, a favorably directed natural circulation in the water is created, whereby "short circuits" (single cold / aterstream directly from supply to discharge) are prevented and in general a separate circulation pump is no longer required. is.

Voorts is bij de beschreven en afgebeelde vorm van de trekken 80 0 0 6 35 -4- de rookgaszijdige weerstand relatief klein, zodat het energieverbruik van de branderventilator bij eenzelfde of zelfs beter rendement van de warmtewisseling in de ketel kleiner is dan bij de bestaande vlampijpketels.Furthermore, with the described and depicted shape of the traits 80 0 0 6 35 -4- the flue gas side resistance is relatively small, so that the energy consumption of the burner fan with the same or even better efficiency of the heat exchange in the boiler is smaller than with the existing fire tube boilers .

5 Tenslotte is de vlampijpketel volgens de uitvinding produktie- technisch eenvoudiger dan een bestaande ketel, doordat de trekken volgens de uitvinding een besparing van ongeveer 50% op materiaal en manuren opleveren. De trekken volgens de uitvinding kunnen afzonderlijk worden vervaardigd en als één geheel in de ketel worden 10 geplaatst. Dit laatste is ook van groot belang in het geval van reparaties, omdat daardoor de stilstandtijd van een te repareren ketel, tot een minimum wordt beperkt.Finally, the flame tube boiler according to the invention is simpler in production terms than an existing boiler, because the drafts according to the invention provide a saving of approximately 50% on material and man-hours. The pulls according to the invention can be manufactured separately and placed as one unit in the kettle. The latter is also of great importance in the case of repairs, because it minimizes the downtime of a boiler to be repaired.

Diverse variaties van de beschreven uitvoeringsvorm zijn mogelijk. Reeds werd opgemerkt, dat het principe van de uitvinding ook: 15 bij tweetreksketels kan worden toegepast. Voorts is uit proefnemingen gebleken, dat, indien bij een drietreksketel, waarvan de tweede en derde trek bestaan uit bundels evenwijdige vlampijpen, bijv. de tweede trek wordt vervangen door een volgens de uitvinding uitgevoerde trek, reeds een aanzienlijke verbetering optreedt.Various variations of the described embodiment are possible. It has already been noted that the principle of the invention can also be applied to two-row boilers. Furthermore, experiments have shown that if a three-pass boiler, the second and third draft of which consists of bundles of parallel fire tubes, for example the second draft, is replaced by a draft according to the invention, a considerable improvement already occurs.

20 De trekbuizen 6 en 8 behoeven niet dezelfde diameter te heb ben. In de tekening is te zien dat de buis 8 van de derde trek een kleinere diameter kan hebben dan de buis 6 van de tweede trek. Dit hangt samen met het t.o.v. de tweede trek in de derde trek afgenomen temperatuur van de verbrandingsgassen.The draft tubes 6 and 8 need not have the same diameter. The drawing shows that the tube 8 of the third pull may have a smaller diameter than the tube 6 of the second pull. This is related to the temperature of the combustion gases decreased compared to the second draft in the third draft.

25 Evenzo kunnen per trek de dwarsbuizen van voor naar achter, gezien in de stromingsrichting van de rookgassen in diameter variëren.Likewise, the transverse tubes can vary in diameter from front to rear, viewed in the direction of flow of the flue gases.

Ook is het niet strikt noodzakelijk, dat de opeenvolgende dwarsbuizen van een trek elkaar nagenoeg loodrecht kruisen; andere 30 standen zijn denkbaar en uitvoerbaar.Nor is it strictly necessary that the successive transverse tubes of a pull cross substantially perpendicularly; other 30 positions are conceivable and practicable.

80 0 0 6 3580 0 0 6 35

Claims

1. Fire tube boiler for the preparation of hot water or steam, comprising a housing, which contains a fire channel surrounded by a water supply, and a number of water pipes co-operating with the fire channel, which communicate with the water supply, with characterized in that in addition to the firing or first draft there is at least a second draft, which consists of a single wide tube, through which a number of mutually intersecting water pipes of relatively large diameter extend transversely to the longitudinal direction of the biis.

2. Flame tube boiler according to claim 1, characterized in that the firing passage extends from one end of the housing into a firebox placed at the other end of the housing, which communicates with the second draft, which extends to the one end of the housing and there opens into a turning box, which in turn communicates with a third draft which in turn extends to a waste gas box placed at the other end of the housing, which is provided with a chimney connection.

3. Flame tube boiler according to claim 2, characterized in that the third draft consists of a single wide tube, through which a number of mutually intersecting water tubes of relatively large diameter extend transversely to the longitudinal direction of the tube.

4. Flame tube boiler according to any one of the preceding claims, characterized in that the water tubes in each tensile, wide tube intersect each other substantially perpendicularly and, in the operating condition, each an angle of substantially 45 ° with the embed vertically.

Flame tube boiler according to claim 3 or 4, characterized in that the diameter of the wide tube forming the third draft is smaller than the diameter of the tube forming the second draft.

A fire tube boiler according to any one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the water pipes in the second and / or the third draft varies as seen in the flow direction of the flue gases. 800 0 6 35 -6-

A draft tube consisting of a wide tube and provided therein, at the ends open, cross tubes, which cross each other alternately, for a fire tube boiler as described in any one of the preceding claims. &&&&& 80 0 0 6 35