NL8301329A

NL8301329A - Warmtewisselaar en centrale verwarmingsketel met zulk een warmtewisselaar.

Info

Publication number: NL8301329A
Application number: NL8301329A
Authority: NL
Original assignee: Awb Bv
Priority date: 1983-04-15
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1984-11-01
Also published as: EP0122667A1; KR840008498A; DK190984A; DK190984D0

Description

f '......*5 E Ar /J S/AWB15

Warmtewisselaar en centrale verwarmingsketel met zulk een warmtewisselaar.

De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar met een voor de warmteoverdracht bestemde, de doorstroomruim-te voor het verwarmingsmedium en die voor het te verwarmen medium van elkander scheidende, uit aan elkander gelaste, me-5 talen duigen met een L-, een U-, een Z-, een T-, een I-vormig of ander dwarsprofiel bestaande buis, van elk van welke duigen een been of een flens zich in de omtrekswand van de scheidingsbuis uitstrekt en met een vrije langsrand aan een zich eveneens in de wand uitstrekkende hoekrand of een zich 10 in die wand uitstrekkende andere vrije langsrand van de betrokken aangrenzende duig is gelast en het andere been of het lijf zonder of met een tweede flens een in de scheidingsbuis uitstekende langsribbe vormt, alsmede op een centrale verwarmingsketel met zulk een warmtewisselaar.

15 De hierboven beschreven warmtewisselaar en de daarmede uitgeruste centrale verwarmingsketel zijn bekend uit het Franse octrooischrift 1.250.235. De uitvinding beoogt het warmte-overdragende vermogen van de scheidingsbuis van zulk een warmtewisselaar te vergroten, zodat voor een gelijkblij-20 vende capaciteit van. de warmtewisselaar minder duigen in de scheidingsbuis nodig zijn en daardoor de diameter van die buis, dus ook die van een daarmede uitgevoerde centrale verwarmingsketel kleiner kan worden gemaakt.

Volgens de uitvinding wordt dit hierdoor bereikt, dat 25 plaatselijk uit die ribbe lippen zijn gedrukt, die elk met een rand blijvend met de ribbe zijn verbonden en uit het vlak daarvan zijn gebogen. Deze lippen hebben het effect dat zij de grenslaag van het in de scheidingsbuis langs het oppervlak van de duigen stromende medium doorbreken, dus turbulentie^ in 30 dat medium veroorzaken, waardoor per tijdseenheid—m£er medium rechtstreeks met de duigen van de scheidingsbuis in aanraking komt en daardoor meer warmte wordt afgegeven of opgenomen wordt. Bovendien, wordt het warmte overdragende oppervlak van de scheidingsbuis door het door de metaaldikte van de langs 8301329 .......·" ......-2-...... " ' ..... ' ........

ribben van de duigen bepaalde oppervlak van de smalle zijden van de lippen en die van de in de duigen gevormde uitsparingen vergroot, wat eveneens de warmteoverdracht bevordert. Voorts is door de kleinere diameters een belangrijke bespa-5 ring aan materiaal mogelijk.

Gebleken is, dat voor het verkrijgen van een nagenoeg optimaal resultaat het meestal voldoende is, als de langsrib-ben van de duigen slechts in een aan het afvoereinde van die buis grenzend deel van haar lengte van uit haar vlak gebogen 10 ribben zijn voorzien.

Een centrale verwarmingsketel met een warmtewisselaar volgens de uitvinding, een om de uit duigen bestaande scheidingsbuis van de warmtewisselaar aangebrachte watermantel en een voor het ene einde van die buis geplaatste gas- of olie- 15 brander, waarvan het rookgas door de scheidingsbuis heen stroomt, biedt het voordeel, dat ten gevolge van de kleine diameter van de scheidingsbuis, de radiale afmeting van de watermantel groter dan gebruikelijk moet worden gekozen om aan het vereiste watervolume in de ketel te voldoen. Dit 20 brengt met zich mede, dat de ringvormige eindwanden zonder bijzondere maatregelen zo grote radiale afmetingen verkrijgen, dat zij de in een ketel met een uit duigen bestaande en daardoor zeer stijve scheidingsbuis optredende thermische spanningen kunnen opneraen.

25 De uitvinding zal aan de hand van de tekening nader worden toegelicht. In de tekening vertoont: fig.1 een langsdoorsnede van een verwarmingsketel met een warmtewisselaar met een scheidingsbuis volgens de uitvinding, 30 fig.2 een dwarsdoorsnede over de lijn II-II in fig.1, fig.3 op grotere schaal en in perspectief een duig van de scheidingswand van de ketel volgens fig.1 en 2, en fig.4 op grotere schaal een dwarsdoorsnede van een deel van de scheidingsbuis volgens fig.1,2.

35 De centrale verwarmingsketel volgens fig.1 en 2 is voor- ’ zien van een vuurhaard 1, een daarin geplaatste gas- of olie-brander 2, een warmtewisselaar 3 en een rookgasverzamelruimte ..... 4, die door een losneembare kap 5 met een aan een schoorsteen aansluitbare opening 6 is begrensd. -·-· -------------- 830 1 32 9 —'--- ^ -3-

De warmtewisselaar bestaat uit een uit aan elkander gelaste duigen 7 met een L- of hoekvormig dwarsprofiel (zie fig.2,3 en 4) gevormde scheidingsbuis tussen het zich binnen die buis tussen de vuurhaard 1 en-de rookgasverzamelruimte 4 5 uitstrekkende rookgaskanaal 8 en een watermantel 9, die aan de buitenomtrek door een rechte cilindrische buis 10 en aan het boveneinde door een vlakke ring 11 en aan het ondereinde door een de vuurhaard 1 omgevende wand 12 is begrensd.

Van de duigen 7 met L- of hoekvormig dwarsprofiel strek-10 ken de bij 13 aan elkander gelaste benen zich in de omtreks-wand van de scheidingsbuis uit en vormen de andere benen naar binnen gerichte ribben, üit fig.2,3 en 4 blijkt, dat plaatselijk uit elk van deze ribben lippen 14 zijn gedrukt, die elk met een rand blijvend met de betrokken ribbe verbonden zijn 15 en uit het vlak daarvan zijn gebogen. Deze lippen doorbreken de grenslaag van het langs de duigen 7 stromende rookgas, waar door meer door de scheidingsbuis stromend rookgas recht streeks met de duigen in aanraking komt en daardoor een be tere warmteoverdracht wordt verkregen. Ook wordt door de 20 smalle zijden 15 van de lippen 14 en de smalle zijden 16 van de door de lippen in de ribben gevormde uitsparingen het warmt e-overdragende oppervlak van de scheidingswand vergroot, wat eveneens de warmte-overdracht verbetert.

Opgemerkt wordt, dat het warmte-overdragende vermogen 25 van de scheidingsbuis zo veel groter is dan dat van de uit duigen bestaande bekende scheidingsbuizen, dat men bij behoud van de capaciteit de diameter van die scheidingsbuis aanmerkelijk kan verkleinen. Dit betekent, dat men bijvoorbeeld van de ketel volgens fig.1 en 2 de watermantel iets ruimer moet 30 kiezen om de watermantel van de ketel een voldoende volume te geven. Het gevolg hiervan is, dat de radiale afmetingen van de watermantel 9 en die van de eindwand 11 zo groot kunnen worden, dat die eindwand en zijn lassen de thermische spanningen ten gevolge van het aan elkander lassen van de uit 35 stijve duigen 7 bestaanda-ns-Cfteidingsbuis enerzijds en de uit dun plaatstaal bestaande overige delen 10,11,12 van de warmtewisselaar anderzijds zonder meer kunnen opnemen. Voorts behoeven de lippen 14 zich vaak slechts in de ten opzichte 8301329 -4- van de stromingsrichting tweede helft van de lengte van de duigen te bevinden.

Hoewel de tekening slechts een· uitvoeringsvoorbeeld met een uit L-vormige duigen samengestelde ribbenbuis met uit de 5 ribben gedrukte lippen laat zien, kunnen deze lippen evengoed worden toegepast in ribbenbuizen, waarvan de duigen een andere dwarsdoorsnede, bijvoorbeeld een U-, een Z-, een T-, een I-vormige of nog andere dwarsdoorsnede bezitten.

10 . ...= 83 0 1 32 9

Claims

1. Warmtewisselaar met een voor de warmteoverdracht bestemde, de doorstroomruimte voor het verwarmingsmediurn en die voor het te verwarmen medium van elkander scheidende, uit aan elkander gelaste metalen duigen met een L-, een U-, een Z-, 5 een T-, een I-vormig of ander dwarsprofiel bestaande buis, van elk van welke duigen een been of een flens zich in de omtrekswand van de scheidingsbuis uitstrekt en met een vrije langsrand aan een zich eveneens in die wand uitstrekkende hoekrand of een zich in die wand uitstrekkende andere vrije 10 langsrand van de betrokken aangrenzende duig is gelast en het andere been of het lijf zonder of met een tweede flens een in de scheidingsbuis uitstekende langsribbe vormt, met het kenmerk, dat plaatselijk uit die ribbe lippen zijn gedrukt, die elk met één rand blijvend met die ribbe zijn verbonden en uit 15 het vlak daarvan zijn gebogen.

2. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de langsribben van de duigen slechts in een aan het af-voereinde van die buis grenzend deel van haar lengte van uit haar vlak gebogen ribben zijn voorzien. 20

3. Centrale verwarmingsketel met een warmtewisselaar volgens conclusie 1 of 2, een om de uit duigen bestaande scheidingsbuis van de warmtewisselaar aangebrachte waterman-tel en een voor het ene einde van die buis geplaatste gas- of oliebrander, waarvan het rookgas door de scheidingsbuis heen 25 stroomt. - 830 1 32 9 .............. < n.. .. ~—i r -:-i----------------— , .., —. >,... '.Ws *!”ΙΥ' ' ......."t "