NL8300865A

NL8300865A - Gas fired central heating - has star-shaped burner fitted under spiral shaped water tube coil

Info

Publication number: NL8300865A
Application number: NL8300865A
Authority: NL
Original assignee: Agpo Enertec B V
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1984-10-01

Abstract

The installation (1) consists of a cylindrical jacket (2) with a removable hood (3) having a central discharge (4) to which is fitted a discharge pipe (5). Between these is a down-draught cone (6) with a draught-excluder (7). A base plate (8) rests on vertical tubular supports. The base plate itself supports an upstanding circular plate (11) which limits the combustion chamber (12). The top of the plate supports a coiled, finned water tube, whose radius of curvature decreases towards the top. Secondary combustion air for a gas burner (13), is supplied by circumferential holes in the main base plate.

Description

'vagiK·VagiK

Hw/Mv/3 Agpo-^Snertec VerwarmingsinrichtingHw / Mv / 3 Agpo- ^ Snertec Heater

De uitvinding heeft betrekking op een verwar-mingsinrichting bijvoorbeeld ten behoeve van een ruimte-ver-warmingssysteem, welke inrichting in hoofdzaak" bestaat uit een huis en een daarin opgenomen verbrandingskamer met bran-5 der. en daarbij aangebrachte, op een vloeistofcircuit aangesloten warmtewisselaar in de rookgasdoortocht.The invention relates to a heating device, for example for the purpose of a space heating system, which device mainly consists of a housing and a combustion chamber incorporated therein with burner and heat exchanger connected thereto, connected to a liquid circuit. the flue gas passage.

De uitvinding beoogt een verwarmingsinrich-ting van het in de aanhef beschreven type zodanig uit te voeren dat naast een compacte vorm de rookgassen een lage stro-10 mingsweerstand ondervinden en een hoog rendement moet worden bereikt.The object of the invention is to design a heating device of the type described in the preamble such that, in addition to a compact form, the flue gases experience a low flow resistance and a high efficiency must be achieved.

De inrichting volgens de uitvinding onderscheidt zich doordat de verbrandingskamer is gevormd door een staand ringvormig wanddeel, nabij de rand daarvan een buis-15 vormige leiding is gewikkeld, waarvan elke wikkeling een andere kromtestraal vertoont.The device according to the invention is distinguished in that the combustion chamber is formed by a standing annular wall part, a tube-shaped pipe is wound near the edge thereof, each winding of which has a different radius of curvature.

Dankzij het veranderen van de kromtestraal van elke wikkeling kan deze zo gunstig mogelijk in de straling van de brander respectievelijk in de rookgasstroom worden 20 gesteld.By changing the radius of curvature of each winding, it can be set as favorably as possible in the radiation of the burner or in the flue gas flow.

In een voorkeursuitvoeringsvorm liggen de wikkelingen hoofdzakelijk boven het staande wanddeel, hetgeen de warmte-overdracht door middel van convectie bevordert.In a preferred embodiment, the windings lie mainly above the upright wall part, which promotes heat transfer by means of convection.

De staande wand van de verbrandingskamer kan 25 door een gewikkelde buis maar ook door een plaat zijn gevormd welke laatste dan is te koelen door althans één wikkeling aan de buitenzijde van de staande wandplaat.The standing wall of the combustion chamber can be formed by a coiled tube but also by a plate, the latter of which can then be cooled by at least one winding on the outside of the standing wall plate.

In een verdere uitvoeringsvorm zijn langs de afgestroomde zijde van de wikkeling geleidingselementen 30 aangebracht, teneinde de warmte-overdracht te bevorderen.In a further embodiment, guide elements 30 are arranged along the flowed side of the winding, in order to promote the heat transfer.

Volgens een ander kenmerk van de uitvinding kunnen de geleidingselementen zijn gevormd door een buiten de 8300865 _!_ —-----:—According to another feature of the invention, the guide elements may be formed by an outside of the 8300865!

* 'I* 'I

-2- eerste aangebrachte tweede wikkeling van de doorvoerleiding. Hiermee kan bijvoorbeeld op eenvoudige wijze de opwarmcapaci-teit worden vergroot, of twee opwarmcircuits worden bereikt.-2- first applied second winding of the feed-through line. With this, for example, the heating capacity can be increased in a simple manner, or two heating circuits can be achieved.

Teneinde extra isolatiemiddelen te voorkomen 5 is het huis voorzien van een bodemwand waarbij luchtdoorlaat-openingen in het onderste deel van het huis buiten de ver-brandingskamer zijn aangebracht. Door deze openingen kan lucht uit de omgeving buiten langs de wikkelingen worden gevoerd, welke tengevolge van de opwarming door de wikkelingen 10 een condensvorming in het rookgaskanaal voorkomt. Ook wordt hiermede een drukvereffening tussen de binnen- en buitenzijde van de spiraalvormig gebogen leiding verkregen, hetgeen lage stilstandsverliezen met zich meebrengt.In order to prevent additional insulating means, the housing is provided with a bottom wall, with air passage openings being provided in the lower part of the housing outside the combustion chamber. Through these openings, air from the environment can be passed outside along the windings, which, as a result of the heating by the windings 10, prevents condensation in the flue gas duct. Also, a pressure equalization between the inside and outside of the spiral-bent pipe is hereby obtained, which entails low standstill losses.

Bij voorkeur is de brander in de verbrandings-15 kamer stervormig, hetgeen een grote oppervlaktebelasting mogelijk maakt.Preferably, the burner in the combustion chamber is star-shaped, which allows a large surface load.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de hieronderstaande figuurbeschrijving van een aantal uitvoeringsvoorbeelden.The invention is further elucidated on the basis of the figure description below of a number of exemplary embodiments.

20 In de tekening toont:20 In the drawing shows:

Fig. 1 een perspektivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van de verwarmingsinrichting volgens de uitvinding, waarbij delen van het huis zijn weggebroken, Fig. 2, 3 en 4 een staande doorsnede van een 25 drietal uitvoeringsvarianten van de warmtewisselaar in de verwarmingsinrichting.Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of the heating device according to the invention, with parts of the housing broken away, FIG. 2, 3 and 4 are a vertical section of three embodiments of the heat exchanger in the heating device.

In de tekening is met het cijfer 1 het huis van de verwarmingsinrichting aangegeven, dat hier bestaat uit een wegneembaar cilindrische mantel 2 waarop aan de bovenzij-30 de een afneembaar deksel 3 aansluit, dat uitgevoerd is met een centrale afvoeropening 4. Op de afvoeropening sluit een afvoerpijp 5 aan, waartussen een valwindafleider 6 is aangebracht en waarbij aan de onderzijde van de afvoerpijp een trekonderbreker 7 is geplaatst.In the drawing, the numeral 1 designates the housing of the heating device, which here consists of a removable cylindrical jacket 2 to which a detachable cover 3, which is provided with a central discharge opening 4, connects to the discharge opening at the top side. to a discharge pipe 5, between which a downwind deflector 6 is arranged and wherein a draft interrupter 7 is placed on the underside of the discharge pipe.

35 Aan de onderzijde van de cilindrische wand 2 is een bodemplaat 8 aangebracht, die op een aantal steunen 9 is geplaatst. De cilindrische mantel 2 is via een felsnaad 10 losneembaar met de bodemplaat 8 verbonden.On the underside of the cylindrical wall 2, a bottom plate 8 is arranged, which is placed on a number of supports 9. The cylindrical jacket 2 is detachably connected to the bottom plate 8 via a standing seam 10.

8300865 -3-8300865 -3-

Op de bodemplaat is een staand plaatvormig wanddeel 11 aangebracht, die de begrenzing vormt van een ver-brandingskamer 12- In de verbrandingskamer is een stervormige brander 13 geplaatst, welke aangesloten s op de mengbuis 14 5 die zich aan de onderzijde van de bodemwand 8 uitstrekt. Een gastoevoerpijp 15 met schematisch aangegeven regeltoestel 16 is gericht op de inlaatopening van de mengpijp 14.An upright plate-shaped wall part 11, which forms the boundary of a combustion chamber 12, is arranged on the bottom plate. A star-shaped burner 13 is placed in the combustion chamber, which connection is connected to the mixing tube 14, which extends at the bottom of the bottom wall 8. . A gas supply pipe 15 with schematically indicated control device 16 is directed to the inlet opening of the mixing pipe 14.

Aan de bovenzijde van het staande wanddeel 11 is een spiraalvormig gebogen met vinnen uitgevoerde buis 17 10 aangebracht, waardoorheen een op te warmen medium, bijvoorbeeld water is gevoerd. De inlaatstomp van de buis 17 is aangesloten op de uitlaat van een pomp 18. De eerste winding van de buis 17 is dicht tegen de buitenwand van de staande wandplaat 11 aangebracht en zet zich vervolgens voort in een aan-15 tal wikkelingen waarbij de kromtestraal in de richting van de tussen de wikkelingen doorstromende verbrandingsgassen, aangegeven met de pijlen P1, geleidelijk kleiner worden.At the top of the upright wall part 11 a spiral-curved finned tube 17 is arranged, through which a medium to be heated, for instance water, has been passed. The inlet stub of tube 17 is connected to the outlet of a pump 18. The first turn of tube 17 is arranged close to the outer wall of the upright wall plate 11 and then continues in a number of turns with the radius of curvature the direction of the combustion gases flowing between the windings, indicated by the arrows P1, gradually decreases.

Aan de buitenzijde van de spiraalvormig gebogen buis 17 zijn geleidingselementen 19 geplaatst. Bij de 20 nauwste wikkeling is een al of niet thermisch geïsoleerde plaat 19’ aangebracht.Guide elements 19 are placed on the outside of the spiral bent tube 17. In the narrowest winding, a thermally insulated plate 19 or not is provided.

De bodemwand 8 is voorzien van doorlaatope-ningen 20 die zich aan de binnenzijde van de staande wand 11 bevinden, en die de aanvoer van secondaire verbrandingslucht 25 in de verbrandingskamer verzorgen. Voorts zijn een aantal doorvoeropeningen 21 aangebracht, die zich bevinden in het gedeelte buiten de staande wand 11.The bottom wall 8 is provided with passage openings 20, which are located on the inside of the standing wall 11, and which provide the supply of secondary combustion air 25 in the combustion chamber. In addition, a number of passage openings 21 are provided, which are located in the part outside the standing wall 11.

De hierboven beschreven verwarmingsinrichting werks als volgt: 30 Door toevoeren van een gasvormig verbrandings- medium via de pijp 15, zal zich een hoeveelheid gas in de mengpijp 14 mengen met omgevingslucht, welk gasmengsel in de stervormige brander 13 door een verder niet getoond ontstekingsmechanisme tot ontbranding kan worden gebracht, welke 35 verbranding door de overmaat lucht via de doorlaatopening 20 wordt geoptimaliseerd. De rookgassen stijgen omhoog door de spiraalvormig gebogen wikkelingen van de buis 17 en verwarmen derhalve het daarin stromende medium. De warmte-overdracht 8300865 _tThe heating device described above operates as follows: By supplying a gaseous combustion medium via the pipe 15, an amount of gas in the mixing pipe 14 will mix with ambient air, which gas mixture in the star-shaped burner 13 will ignite by means of an ignition mechanism (not further shown). which combustion is optimized by the excess air through the passage 20. The flue gases rise up through the spirally curved windings of the tube 17 and therefore heat the medium flowing therein. The heat transfer 8300865 _t

* Λ V* Λ Q

-4- wordt bevorderd door de buiten de wikkelingen aangebrachte geleidingselementen 19.-4- is assisted by the guide elements 19 arranged outside the windings.

Warmte-overdracht op de pijp 17 is verder nog bevorderd door de vinnen op de spiraalvormige wikkelingen. De 5 rookgassen worden verder afgevoerd via het bovendeel van het huis 1 naar de afvoerpijp 5.Heat transfer to the pipe 17 is further enhanced by the fins on the spiral windings. The 5 flue gases are further discharged via the top part of the housing 1 to the exhaust pipe 5.

Dankzij de toevoer van omgevingslucht via de doorlaatopeningen 21 wordt er een drukvereffening over de spiraalvormige wikkelingen verzekerd als de brander buiten 10 bedrijf is, hetgeen zowel van belang is bij een natuurlijke trek als bij een geforceerde rookgasafvoer door middel van een in of voor de afvoerpijp 5 geplaatst, niet getoonde ventilator.Thanks to the supply of ambient air through the passage openings 21, a pressure equalization over the spiral windings is ensured when the burner is out of operation, which is important both for a natural draft and for a forced flue gas discharge by means of an in or before the discharge pipe 5 installed fan (not shown).

Naast de koeling van de staande wandplaat 11 15 door middel van de eerste wikkeling van de buis 17 waarbij het medium een voorverwarming krijgt, heeft de via de ope-ningen 21 doorgelaten lucht eveneens een isolerende werking, waardoor de wand-van tet huis 1 koel blijft.In addition to the cooling of the upright wall plate 11 15 by means of the first winding of the tube 17, whereby the medium is preheated, the air passed through the openings 21 also has an insulating effect, so that the wall of the housing 1 remains.

Tenslotte zij opgemerkt dat door de losmaak-20 bare verbinding tussen de bijvoorbeeld uit twee delen bestaande mantel 2 en de bodem 8 als het bovenste huisdeel 3 de mantel gemakkelijk is te verwijderen, waardoor alle onderdelen van de ketel gemakkelijk bereikbaar zijn.Finally, it should be noted that the releasable connection between the, for example, two-part casing 2 and the bottom 8 as the upper housing part 3 makes it easy to remove the casing, so that all parts of the boiler are easily accessible.

Fig. 2 toont een uitvoeringsvorm waarbij de 25 afschermelementen 19 zijn vervangen door een tweede spiraalvormige wikkeling 22, welke in serie kan staan met de eerste wikkeling. Met deze uitvoering is de opwarmcapaciteit van de verwarmingsinrichting, zonder veel veranderingen aan de overige componenten aanzienlijk te vergroten.Fig. 2 shows an embodiment in which the shielding elements 19 have been replaced by a second spiral winding 22, which can be in series with the first winding. With this embodiment, the heating capacity of the heating device can be increased considerably without many changes to the other components.

30 Fig. 3 toont een mogelijkheid, waarbij een voorverwarmingsdeel 23 boven de spiraalvormige wikkeling in de verbrandingskamer is aangebracht. Dit voorverwarmingsdeel kan ook bestaan uit een tweede spiraal waarbij de kromtestraal in de richting van de rookgassen P1 zich geleidelijk 35 vergroot. (Zie de diabolovorm bij fig. 4).FIG. 3 shows a possibility in which a preheating part 23 is arranged above the spiral winding in the combustion chamber. This preheating part can also consist of a second spiral in which the radius of curvature in the direction of the flue gases P1 gradually increases. (See the diabolo shape in Fig. 4).

Voorts is aan de onderzijde van de bodemplaat 8 een luchtkamer 24 aangebracht, welke is gevoed door een blaastoestel 25. Een en ander dient voor een geforceerde 8300865 -5- luchttoevoer via de openingen 20, voor de secondaire verbrandingslucht respectievelijk 21 voor de isolatielucht aan de buitenzijde van de verbrandingskamer.Furthermore, an air chamber 24, which is fed by a blower 25, is arranged on the underside of the bottom plate 8, all of which serves for a forced air supply through the openings 20, for the secondary combustion air or 21 for the insulating air at the outside of the combustion chamber.

Fig. 4 toont een uitvoering waarbij de dia-5 bolovormige warmtewisselaar aan de onderzijde van de brander is aangebracht. Op passende plaatsen zijn stuwplaten 19’ gemonteerd om de rookgassen door de wikkelingen heen te sturen.Fig. 4 shows an embodiment in which the dia-5 spherical heat exchanger is mounted on the bottom of the burner. Resting plates 19 'are mounted in suitable places to send the flue gases through the windings.

Ook hier vindt een geforceerde drukluchttoevoer als bij de uitvoering van fig. 3 plaats.Here too, a forced compressed air supply as in the embodiment of Fig. 3 takes place.

10 De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen, met name niet wat betreft de vorm van de brander 13. Deze kan elke willekeurige vorm hebben, bijvoorbeeld een cirkelvorm. Voorts kan de brander van een geheel ander type zijn, bijvoorbeeld een oliebrander.The invention is not limited to the above-described embodiments, in particular not with regard to the shape of the burner 13. It can have any arbitrary shape, for example a circular shape. Furthermore, the burner can be of a completely different type, for example an oil burner.

i 8300865 - --:-*i 8300865 - -: - *

Claims

1. Heating device, for example for the purpose of a space heating system, which device mainly consists of a house and a combustion chamber with burner incorporated therein and a heat exchanger in the flue gas passage connected thereto, connected to a liquid circuit, characterized in that the combustion chamber is formed by a standing annular wall part, near the edge of which a tubular pipe is wound, each winding of which has a different radius of curvature.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the windings are mainly above the upright wall part.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the wall part is plate-shaped and at least one winding is arranged outside against the standing wall plate of the combustion chamber.

Device as claimed in claims 1-3, characterized in that guide elements are arranged on the flowed-out side of the windings.

Device as claimed in claim 4, characterized in that the guide elements are formed by a second winding arranged outside the first winding.

6. Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the housing is provided with a bottom wall, wherein air passage openings are arranged in the lower part of the housing outside the combustion chamber.

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing is provided with a releasable jacket.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the burner is star-shaped. 8300865