NL8320135A - Met gas verwarmde of petroleum verwarmde ketel voor warm water, heet water of stoomopwekking. - Google Patents

Description

> r’ r v r- ,’· ,·. L - o G ; i -·’ -1- 23617/CV/ps

Korte aanduiding: Met gas verwarmde of petroleum verwarmde ketel voor warm water, heet water of stoomopwekking.

Technisch gebied van de uitvinding.

5

De huidige uitvinding heeft betrekking op een met gas verwarmde of met petroleum verwarmde ketel voor warm water, heet water of voor stoomopwekking in staat - indien ontworpen en vervaardigd in verschillende afmetingen - warmtevraag in alle toepassingsgebieden te-10 gemoet te komen, dat wil zeggen warmtevraag van huishouding en ook die van openbaar en industrieel gebruik.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een ketel met een althans nagenoeg horizontale cilindrische verbrandingskamer begrensd en omgeven door een vlampijp bestaande uit een aantal ring-15 vormige ringbuizen die zijn opgesteld in opeenvolging voor het transporteren van iedere geschikte warmtedrager, bij voorkeur water, waarbij de ringvormige ringbuizen samen worden gehouden met behulp van ringvormige afstandsstrippen. Ieder van de ringbuizen is zowel verbonden met een verdeelkamer die onder de verbrandingskamer is ge-20 legen en met een verzamelkamer, welke boven de horizontale verbrandingskamer is opgesteld.

Bij het vooreinde van de verbrandingskamer kan een bekende stookinrichting, bijvoorbeeld een gasbrander of een petroleumbrander zijn opgesteld, waarbij de brander een vlam heeft waarvan de hartlijn al-25 thans nagenoeg in lijn is gebracht met de hartlijn van de cilindrische verbrandingskamer.

Achtergrond techniek.

30 Voor het hierboven vermelde doel zijn twee basis types van ketel- constructies algemeen gebruikt. De eerste van deze basis types wordt vaak aangeduid als een horizontaal trommelketelsysteem. Het capaciteits-gebied van dergelijke horizontale trommelketels is aanzienlijk beperkt door de mechanische sterkte karakteristieken. Voor hoge capa-35 citeitsketels zijn dan ook ketels van het tweede basistype, aangeduid als"tussenbuis wandketel" veelvuldiger in gebruik.

8320135 -2- 23617/CV/ps

Bekende horizontale trommelketels hebben nadelen, welke in vele gevallen de voordelen overtreffen. Hun grootste mechanische en ver-brandingsnadelen kunnen alsvolgt worden opgesomd:

De waterruimte is omgeven door een dubbele mantel van aanzienlijk 5 grote afmetingen waarbij de dubbele mantel bestaat uit cilindrische mantelringen, uit schotelvormige eindplaten en uit althans nagenoeg vlakke schijven als wandscheidingen.

Toenemende inwendige overdruk en toenemende vermogenscapaciteiten kun-.ü&rf slechts worden opgevangen en gehandhaafd door gebruikmaking van 10 verhoudingsgewijs dikke wanden. Het is algemeen bekend, dat de benodigde wanddikte lineair toeneemt met inwendige druk en diameter in het geval van cilindrische mantelringen, terwijl er een progressievere toename is in geval van vlakke wandscheidingen, waardoor de mogelijkheden van de toename van vermogenscapaciteit zijn beperkt.

15 Toenemende wanddiktes betekent een kleinere warmteoverdracht coëfficiënt. Dientengevolge zal de oppervlaktetemperatuur van de verhitte wandoppervlakken aanzienlijk hoger zijn.

Afname in warmteoverdracht karakteristieken en verhoogde oppervlaktetemperatuur resulteert in verlies van levensduur.

20 Er is een ongelijke en onstabiele termische belastingsverdeling op het verbrandingskameroppervlak langs de hartlijn van de vlamstraal, waardoor bepaalde oppervlakgebieden oververhit zijn terwijl andere onder de optimale termische belasting blijven.

Ten gevolge van de bovengenoemde hoge wanddiktes is het speci-25 fieke constructiemateriaalverbruik bemeten op ketelcapaciteit verhoudingsgewijs hoog en is dus het gebruik van materiaal ver onder optimale waarden hetgeen hoge investeringskosten met zich meebrengt en ook nadelen van technologische aard.

Circulatie van de warmtedrager is niet in overeenstemming gebracht 30 met termische belasting. Er is een gelaagde stroming van verbrandingsgas dat de verbrandingskamer verlaat en de convectieve verwarmer binnentreedt. Dientengevolge is de temperatuur van het verbrandingsgas in bepaalde gebieden van de uitrusting hoger dan toelaatbaar terwijl in andere gebieden deze temperatuur onder de toelaatbare 35 waarden ligt hetgeen resulteert in hogere verbrandingsverliezen respectievelijk in vergrote corrosie.

Nadelen in mechanische sterkte komen voort uit de constructie zelf.

8320135 \ -3- 23617/CV/ps

De stookbeginselen zoals de ongelijke termische belasting van de ver-brandingskamer zijn gedeeltelijk een gevolg van de . oveninstallatie-kenmerken. Zij zijn echter ook afhankelijk van het type toegepaste brander. Soortgelijke verhoudingen bestaan ook met betrekking tot 5 warmteverspreiding.

Verbeterde meettechnieken slechts ontwikkeld in de laatste paar jaar hebben toegang verleend tot een meer nauwkeurige bepaling van de energieverdeling van warmtestraling binnen de verbrandingskamer.

Als een gevolg kon de ongelijke termische belasting van de verwarmde 10 oppervlakken niet eerder worden gemeten. Dit is waarom met ketels van gebruikelijke constructie een juiste benutting van de warmte-stralingsenergie niet is behandeld met voldoende zorg en dientengevolg is het probleem nog niet opgelost in bekende ketels van het desbetreffende type. De nu wijd verspreide toepassing van werk-15 wijzen en instrumenten werkende in het infrarood gebied van straling heeft de weg geopend naar een diepere analyse van warmteverdeling binnen de verbrandingskamer en naar een industriële toepassing van de geleerde resultaten.

Het is ontdekt dat ketelconstructies die zowel optimale stook-20 en verbrandingsgegevens tonen slechts kunnen worden ontworpen door een verbrandingskamer toe te passen welke wijzigende, variërende, niet gelijkmatige cirkelvormige dwarsdoorsnede om de hartlijn van de vlam-straal heeft. De diameter van de dwarsdoorsnede moet in overeenstemming zijn met de wijziging van de warmtestraling langs de vlam-25 as. Gebaseerd op het bovenstaande principe zijn ketels die werkelijk optimale verbrandings- en levensduur kenmerken hebben, ontworpen. Ervaring heeft echter getoond, dat nadelen ontstaan met de bovenstaande nieuwe constructies in het gebied van de vervaardiging. Terwijl met dergelijke ketels, ten gevolge van hun variërende, niet 30 gelijkmatige dwardsdoorsnede een nagenoeg gelijke termische belasting van alle verhitte oppervlakken is bereikt, klagen fabrikanten die gebruikelijke technologie, uitrusting en vervaardigingsgereedschappen toepassen, hevig dat een wijzing en een vernieuwing van hun hele technologie en uitrusting te gecompliceerd en duur zal zijn.

35 Een oogmerk van de huidige uitvinding is het verkrijgen van een horizontale trommel-type ketel met althans gelijke optimale stook-en verbrandingskenmerken als nieuw ontwikkelde bekende ketels die 8320135 -4- 23617/CV/ps niet-gelijkmatige verbrandingskamerdwarsdoorsnede hebben en welke tegelijkertijd vrij zijn van de bovengenoemde nadelen van deze bekende constructies.

Een ander meer specifiek oogmerk van de huidige uitvinding is het 5 verkrijgen van een nieuwe verbeterde ketelconstructie van het horizontale trommel-type welke een gelijkmatige cirkelvormige dwarsdoorsnede van de verbrandingskamer heeft terwijl toch een nagenoeg gelijke specifieke termische belasting van de verhitte oppervlakken langs de hartlijn van de vlamstraal wordt bereikt en gehandhaafd.

10

Openbaring van de uitvinding.

Bovenstaande en andere oogmerken zijn geheel verkregen volgens de huidige uitvinding door te voorzien in een nieuwe verbeterde met gas 15 verwarmde of petroleum verwarmde ketel voor warm water, heet water of stoomopwekking voorzien van een althans nagenoeg horizontale cilindrische verbrandingskamer begrensd en omgeven door een vlampijp bestaande uit een aantal ringvormige ringbuizen die in opeenvolging zijn opgesteld voor het transporteren van iedere geschikte warmte-20 drager, bij voorkeur water, waarbij de ringvormige ringbuizen samen worden gehouden met behulp van ringvormige afstandsstrippen en ieder van de ringbuizen is verbonden zowel met een verdeelkamer, die onder de verbrandingskamer is gelegen en met een verzamelkamer opgesteld boven de verbrandingskamer, waarin de verbetering erin bestaat dat 25 althans enige van de ringvormige ringbuizen verschillende inwendige dwarsdoorsneden hebben en/of opeenvolgend zijn opgesteld in een wijze om verschillende ongelijke tussenruimteafstanden van de een naar de volgende te hebben langs de hartlijn van de cilindrische verbrandingskamer.

30 Het is gebleken van voordeel te zijn indien de inwendige dwars doorsnede van en/of tussenruimteafstanden tussen de ringvormige ringbuizen die een althans nagenoeg cilindrische vlampijp vormen om de verbrandingskamer, in 'hun afmetingen lineair wijzigend zijn met de effectieve waarden van de warmtestraling of van de dichtheid van 35 warmteflux langs de hartlijn van de verbrandingskamer waarbij deze hartlijn althans nagenoeg in lijn is gebracht met die van de vlamstraal van de aangebrachte gasbrander of petroleumbrander.

8320135 -5- 23617/ /ps

Aangezien zowel operationele veiligheid en betrouwbaarheid van bedrijf tezamen met lange levensduur vereisen dat geen van de ingebouwde verhitte oppervlakken hetzij oververhit of onderverhit zal zijn is in plaats van een verbrandingskamer van niet gelijkmatige cilin-5 drische dwarsdoorsnede een althans nagenoeg cilindrische vlampijp bestaande uit ringvormige ringbuizen van althans gedeeltelijk niet-gelijkmatige inwendige dwarsdoorsnede voor warmtedrager circulatie en van ringvormige afstandsstrippen van althans gedeeltelijk niet-gelijkmatige breedte daartussen aangebracht. De stroming van gecir-10 culeerde warmtedrager wordt zo in overeenstemming gebracht met de thermische belasting welke niet gelijkmatig is verdeeld langs de hartlijn van de verbrandingskamer, dat wil zeggen langs die van de vlamstraal. In gebieden van hogere termische belastingen zijn ringbuizen van vergrote inwendige dwarsdoorsnede, dat wil zeggen van 15 vergrote stroomdiameter voor de warmtedrager aangebracht met kleinere afstandsstrippen daartussen. De hoofdcilinderdiameter van de vlampijp, welke dé verbrandingskamer vormt, kan dus op een constante waarde worden gehouden, terwijl in gebieden van intensieve warmteoverdracht gelijktijdig is voorzien in een in gelijke mate inten-20 sief warmtetransport door verhoogde circulatie.

De ketel volgens'de uitvinding is gemakkelijk te vervaardigen, waarbij nadelen van die soort samenhangend met bekende oudere constructies geheel zijn geëlimineerd. Een ander gunstig kenmerk van de ketel in kwestie is dat al zijn componentdelen die overdruk dragen 25 buizen zijn. Het voordeel ligt daarin dat voor het weerstaan van overdrukken die in de praktijk toelaatbaar zijn buizen, die een verhoudingsgewijs kleine wanddikte hebben voldoende zijn. Vermogens-capaciteit kan worden vergroot, aangezien het slechts een zeer kleine toename van buizenwanddikte met zich meebrengt. Een vlampijp be-30 staande uit dunwandige ringvormige ringbuizen tezamen gehouden door gelaste ringvormige strippen daartussen voorziet in een zeer intensieve verbeterde warmteoverdracht. Er is voorzien in een gelijke temperatuur van alle verwarmde oppervlakken, welke die van de warmtedrager slechts een weinig overschreidt. Dit resulteert in een 35 hogere operationele veiligheid en een verhoogde levensduur. Ook zijn specifieke constructiemateriaalverbruik, gewicht en afmeting van de ketel volgens de uitvinding, in verhouding tot de 83 2 0 1 3 5 -6- 23617/CV/ps vermogenscapaciteit zeer gunstig.

Zoals reeds eerder vermeld heeft ervaring met bekende ketels van het horizontale trommel-type aangetoond dat verbrandingsgassen van verschillende temperatuur een gelaagd stromingspatroon hebben 5 bestaande uit evenwijdige lagen een boven de ander, welke er niet toe neigen met elkaar te mengen. Dit kan resulteren in nadelen zoals het veroorzaken van voortijdige corrosie, enz. Volgens de huidige uitvinding is het voorgesteld een samentrekkingsorgaan op te stellen bij het achtereinde van de verbrandingskamer, bij voorkeur door een 10 laatste ringbuis van afgeplatte ovale dwarsdoorsnede aan te brengen in de vlampijp wélke de verbrandingskamer vormt, welke wordt gevolgd door een draaikamer van althans nagenoeg U-vormige dwarsdoorsnede voor het omleiden van de stroom van het verbrandingsgas over een hoek van ongeveer 90° met betrekking tot de horizontale as van de ver-15 brandingskamer. Als resultaat beweegt de verbrandingsgasstroom door een convectieve verhitter, welke is opgesteld in de baan daarvan na te zijn omgeleid of omgedraaid over een rechte hoek. Het laagvormige stromingspatroon van het verbrandingsgas wordt daarbij gedwongen om aanzienlijk te worden gemengd. De convectieve verhitter wordt 20 dus gevoed door een stroom van verbrandingsgas welke vrij is van aanmerkelijke verschillen in temperatuur en een nagenoeg gelijkmatig verdeelde warmteinhoud heeft. Indien een op de juiste wijze ingestelde brander wordt aangebracht hebben de convectieve verhitter verlatende verbrandingsgassen een temperatuur die boven dauwpunt is 25 en ligt om de toegestane waarde. Dit zijn fundamentele eisen zowel voor minimale neiging tot corrosie en voor hoge termische doelmatigheid.

De bovengenoemde vereisten zijn ook sterk afhankelijk van de temperatuur van de warmtedrager enerzijds, en van die van de opper-30 vlakken opgesteld in de baan van het verbrandingsgas anderzijds.

Dientengevolge is er, in uitvoeringsvoorbeelden van de ketel volgens de huidige uitvinding waarin warm water of heet water wordt opgewekt door een warmtedrager met temperaturen onder 100°C in de terugvoer-leiding, een omkeerkamer aangebracht van een althans nagenoeg U-35 vormige dwarsdoorsnede, welke aan zijn bovenste gedeelte open is.

In aanvulling hierop is de convectieve verhitter opgesteld in de baan van de verbrandingsgasstroom op een wijze dat deze is gelegen &3 2 0 1 3 5 » -7- 23617/CV/ps tussen dwarsstroomkamers verbonden eerst in serie met waterbuizen van de convectieve verhitter en dan, verbonden met de verzamelkamer. Op die wijze bewegen de verbrandingsgassen niet langs oppervlakken van aanzienlijk lagere temperatuur, waardoor de mogelijkheid van bereiken 5 van het dauwpunt en als een resultaat een neiging tot veroorzaken van corrosie in vergaande mate zijn geëlimineerd.

Weer in uitvoeringsvoorbeelden ontworpen voor heet water of stoom-opwekking waarin de temperatuur van de warmtedrager gemeten in de terugvoerleiding boven 100°C is is volgens de uitvinding voorzien in 10 een draaikamer met een U-vormige dwarsdoorsnede welke bij zijn onderste gedeelte opèn is, en is een convectieve verhitter opgesteld in de baan van de verbrandingsgasstroom onder kruisstroomkamers die zijn verbonden met de verdeelkamer onder.

In voorkeursuitvoeringsvoorbeelden van de ketel volgens de 15 huidige uitvinding die zijn ontworpen voor stoomopwekking met een warmtedrager welke temperaturen boven 120°C heeft, gemeten in de terugvoerleiding, kan de constructie overeenkomend zijn met die als hierboven beschreven. Het is echter gebleken van voordeel te zijn een aanvullende voedingswaterhitter op te stellen boven op de convectieve 20 verhitter in de baan van de verbrandingsgasstroom en deze voedings-waterverhitter zal bij voorkeur zijn verbonden met de waterruimte van een keteltrommel.

Korte beschrijving van tekeningen.

25

De uitvinding zal meer gedetailleerd en in het bijzonder worden beschreven door,slechts bij wijze van voorbeeld, de voorkeur gegeven uit-voeringsvoorbeeld en van de nieuwe ketelconstructie te introduceren met verwijzing naar de bijgaande tekeningen waarin 30 fig. 1 horizontale langdoorsnedeaanzicht van een ketel voor warm water opwekking volgens de uitvinding toont, fig. 2 een doorsnedeaanzicht is genomen volgens lijn A-A in fig. 1 van dezelfde ketel, fig. 3 een doorsnedeaanzicht is van dezelfde ketel, genomen langs 35 lijn B-B zoals afgebeeld in fig. 1, fig. 4 een horizontaal langsdoorsnedeaanzicht toont van een ander . de voorkeur gegeven uitvoeringsvoorbeeld van een ketel volgens de uit- 8320 1 3 5 -8- 23617/CV/ps vinding voor stoomopwekking, en fig. 5 een doorsnedeaanzicht is van dezelfde ketel voor stoomopwekking, genomen langs lijn C-C zoals afgebeeld in fig. 4, ook een keteltrommel schematisch weergevend.

5

Wijze voor het uitvoeren van de uitvinding.

Zoals afgebeeld in figuren 1 tot 3 heeft een de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm van de ketel voor warm water volgens de uitvinding 10 een vlampijp 1 rond zijn horizontale, althans nagenoeg cilindrische verbrandingskamer. Deze vlampijp 1 bestaat uit een aantal opeenvolgend opgestelde ringvormige ringbuizen 2, die samen worden gehouden door ringvormige afstandsstrippen 3. De inwendige diameters en dus de inwendige dwarsdoorsneden van de ringbuizen 2 evenals de breedte van 15 de ringvormige afstandsstrippen 3, dat wil zeggen de tussenruimte afstanden tussen naast elkaar opgestelde ringbuizen 2 zijn - althans gedeeltelijk - verschillend indien gemeten langs de hartlijn van de vlampijp 1. Deze dwarsdoorsnede en/of tussenruimteafstanden zijn variërend op een wijze dat zij afhangen van en op geschikte wijze 20 in overeenstemming zijn met verwachte waarden van warmtestraling en/of van de dichtheid van warmteflux, die beide variabel zijn langs de hartlijn van de vlamstraal, welke althans nagenoeg in lijn is gebracht met die van de vlampijp 1. net vooreinde van de vlampijp 1 is voorzien van een voordeur 4 welke gelijktijdig een steun 25 vormt voor een met gas in werking gestelde of petroleum in werking gestelde brander door voor dit doel een ringvormige flens 5 te hebben. Bij het achtereinde van de vlampijp 1 is er een samentrekkingsorgaan 6 opgesteld, dat bij voorkeur is vervaardigd uit een ringbuis door afplatting teneinde een althans nagenoeg ovale dwarsdoorsnede te 30 hebben. Vrij duidelijk kan samentrekkingsorgaan 6 bestaande uit een aantal ringbuizen 2 die met betrekking tot die van de vlampijp 1, dat wil zeggen van de ringbuizen 2 verminderde diameter hebben, ook worden aangebracht bij andere uitvoeringsvormen. Sanr trekkings-orgaan 6 :wordt dan gevolgd door een draaikamer 7 van althans na-35 genoeg U-vormige dwarsdoorsnede welke dient als mengkamer voor de gelaagde verbrandingsgasstroom door zijn baan van stroming omhoog af te leiden over een hoek van ongeveer 90° ten opzichte van de 8320135 ♦ » -9- 23617/CV/ps horizontale hartlijn van de vlampijp 1. Draaikamer 7 bestaat uit U-vormige waterbuizen 8 die door plaatstrippen bij elkaar worden gehouden. Zijn gesloten einden dat is gelegen tegenover het samen-trekkingsorgaan 6 is uitgerust met een deur 9 voor reiniging en ook 5 voor inspectiedoeleinden, indien noodzakelijk.

Ringbuizen 2 van de vlampijp zijn door middel van pijpstompen 10 verbonden met een verdeelkamer 11 opgesteld onder de vlampijp 1, en ook door.ï.middel van pijpstompen 17 met een verzamelkamer 18 die is gelegen boven de vlampijp 1, respectievelijk. verzamelkamer 18 is 10 verbonden met een onderste gedeelte 12a van een voorste kruisstroom-kamer 12, welke bestaat uit twee secties die boven elkaar zijn opgesteld, waarbij de voorste dwarsstroomkamer 12 door middel van horizontaal opgestelde verbindingspijpen 13 is verbonden met een achterste dwarsstroomkamer 14 welke ook bestaat uit twee maar on-15 derling verbonden secties. De ringbuis(en), welke het samentrekkings-orgaan 6 vormt(en) is (zijn) ook verbonden met de bodemsectie 12a van dwarsstroomkamer 12, terwijl beide zich omhoog uitstrekkende benen van alloi behalve de laatste U-vormige waterbuizen 8 zijn verbonden met de verbindingspijpen 13. De twee benen van deze 20 laatste waterbuis 8 zijn rechtstreeks verbonden met de bodemsectie 14a van de achterste dwarsstroomkamer 14. Bovenste secties 14b en 12b van dwarsstroomkamers 14 respectievelijk 12 zijn onderling verbonden door van flensen voorziene waterbuizen 15 waarvan het samenstel een correctieve verhitter 16 geeft voor het gebruiken van de 25 rest van de warmtedragër door de wegstromende verbrandingsgasstroom. Aangezien de temperatuur van de warmtedrager juist komende van de verzamelkamer 18 en stromende door pijpen en leidingen opgesteld in de convectieve verhitter 16 nabij de hoogste waarde is meetbaar binnen het gehele systeem kunnen verbrandingsgassen niet afkoelen 30 onder dauwpunt wat gemakkelijke en snelle corrosie zou veroorzaken. Waterbuizen 15 van grotere diameter hebben, in het bijzonder met hoge ' capaciteitketels is gebleken van voordeel te zijn deze zonder flenzen te hebben. Reeds binnen de ketel verhit water verlaat de bovenste sectie 12b van de voorste dwarsstroomkamer 12 via stomp 19 35 voor verder gebruik, terwijl verbrandingsgassen het beschreven systeem verlaten na te zijn bewogen door de convectieve verhitter 16, door een rookgasstomp 20.

8320135 -10- 23617/CV/ps

Figuren 4 en 5 tonen een ander de voorkeur gegeven uitvoerings-voorbeeld van de ketel volgens de uitvinding. Dit uitvoeringsvoorbeeld is ontworpen en speciaal uitgevoerd voor stoomopwekking. Zijn hoofdconstructie is echter sterk overeenkomend met die van het uitvoerings-5 voorbeeld afgebeeld in en reeds beschreven met verwijzing naar figuren I tot 3 hierboven. Een van de verschillen ligt erin dat de ketel voor stoomopwekking is uitgerust met een keteltrommel 21. Als een tweede verschil is de draaikamer 7 van de laatstgenoemde opgesteld op een wijze dat zijn U-vormige dwarsdoorsnede over 180° is verdraaid daarbij 10 zijn open deel bij het bodemgedeelte hebbend.Dit is omdat met stoomketels, wegstromende verbrandingsgassen aanzienlijk heter zijn dan die bij ketels voor warm water opwekking. Dientengevolge moeten zij in contact worden gebracht met een warmtedrager van lagere temperatuur teneinde beter nuttig effect te verkrijgen en warmteverliezen 15 minimaal te maken. Daarvoor is de voorste dwarsstroomkamer 12 verbonden met de verdeelkamer 11 en zijn dus dwarsstroomkamer 14 tezamen met beide verbindingspijpen 13 opgesteld bij de onderzijde. Dwars-stroomkamers 12 en 14 zijn beiden slechts een sectiekamer zonder te zijn verbonden met de convectieve verhitter 16 welke erachter, beter 20 gezegd eronder is opge'steld. De convectieve verhitter 16 is in plaats daarvan via terugvoerleidingen 22 en opgaande leidingen 23 verbonden met de keteltrommel 21, welke op zijn beurt in verbinding is met de verzamelkamer 18 door een opgaande leiding 25 en met de verdeelkamer II door een terugvoerleiding 24. Hier deel zijnde van een stoomketel 25 is de convectieverhitter 16 opgesteld op een wijze van buizen te hebben die hellend liggen onder een hoek van ten minste 15° ten opzichte van de (horizontale) as van de vlampijp.

Ten einde de restwarmte inhouden van het wegstromende verbrandingsgas te gebruiken is een voedingswaterverhitter van soortgelijke con-30 structie als die van de convectieve verhitter 6 geplaatst onder de laatstgenoemde. Water wordt ingebracht vanaf een voedingswaterre-servoir (niet weergegeven) door middel van een pomp in de voedingswaterverhitter. Van hier wordt voorverhit voedingswater geleid in de waterruimte van de keteltrommel 21 door een pijp welke een ge-35 perforeerd einde verbonden met het bodemgedeelte van keteltrommel 21 heeft.

8320135

Claims (10)

1. Gasverhitte of petroleuraverhitte ketel voor warm water, heet water of stoomopwekking met een althans nagenoeg horizontale cilin- 5 drische verbrandingskamer begrensd en omgeven door een vlampijp (1) bestaande uit een aantal ringvormige ringbuizen (2) die in opeenvolging zijn opgesteld voor het transporteren van enige geschikte warmte-drager, bij voorkeur water, waarbij de ringvormige ringbuizen samen worden gehouden door middel van ringvormige afstandsstrippen (3) en 10 ieder van de ringbuizen is verbonden met zowel een verdeelkamer (11) die onder de verbrandingskamer is gelegen en met een verzamelkamer (18) opgesteld boven de verbrandingskamer, met het kenmerk, dat althans enige van de ringvormige ringbuizen (2) verschillende inwendige dwarsdoorsneden hebben en/of opeenvolgend zijn opgesteld 15 op een wijze dat zij verschillende ongelijke tussenruimteafstanden van de een naar de volgende langs de hartlijn van de cilindrische verbrandingskamer hebben.

2. Ketel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inwendige dwarsdoorsneden van en/of tussenruimteafstanden tussen de ringvormige 20 ringbuizen (-2) lineair wijzigende afmetingen hebben met de effectieve waarden van de warmtestraling of van de dichtheid van warmteflux langs de as van de cilindrische verbrandingskamer.

3. Ketel volgens conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de vlampijp (1), welke de verbrandingskamer omgeeft een bij zijn achter- 25 einde opgesteld samentrekkingsorgaan (6) heeft, waarbij het samen-trekkingsorgaan (6) wordt gevolgd door een draaikamer (7) voor het omleiden van de hoofdrichting van de stroming van verbrandingsgas over een hoek van althans nagenoeg 90° ten opzichte van de hartlijn van de cilindrische verbrandingskamer, waarbij de draaikamer (7) 30 een althans nagenoeg U-vormige dwarsdoorsnede heeft, welke wordt bepaald door U-vormige waterbuizen (8), welke buizen (8) ieder zijn verbonden met horizontaal opgestelde verbindingspijpen (13), die zijn opgesteld tussen dwarsstroomkamers (12, 14), en de ketel verder een convectieverhitter (16) heeft in de baan van de omgeleide ver-35 brandingsgasstroom, waarbij de convectieverhitter (16) bestaat uit een aantal evenwijdige waterbuizen (15)·

4. Ketel volgens conclusie 3 voor warm water of heet water opwekking

83 ZO 13 5 % -12- 23617/CV/ps * waarin de temperatuur van de warmtedrager gemeten in een terugvoer-leiding de waarde van 100°C niet overschrijdt, gekenmerkt in het bezitten van een draaikamer (7) van althans nagenoeg U-vormige dwarsdoorsnede die op zijn bovenste gedeelte open is, en de ketel verder 5 een convectieverhitter (16) heeft bestaande uit waterbuizen (15) die in serie zijn verbonden met de dwarsstroomkamers (12, 14) die op hun beurt zijn verbonden met de verzamelkamer (18), waarbij de convectieverhitter (16) is opgesteld in de baan van de verbrandingsgasstroom tussen de kruisstroomkamers (12, 14).

5. Ketel volgens conclusie 4, met het kenmerk dat ieder van de waterbuizen (15) van de convectieverhitter (16) evenwijdig met de hartlijn van de cilindrische verbrandingskamer zijn opgesteld.

6. Ketel volgens conclusie 3 voor heet water of stoomopwekking waarin de temperatuur van de warmtedrager gemeten in een terugvoer- 15 leiding een waarde van ten minste 100°C heeft, gekenmerkt door het hebben van een draaikamer (7) van althans nagenoeg U-vormige dwarsdoorsnede, welke bij zijn ondergedeelte open is, terwijl de ketel verder een convectieverhitter (16) heeft opgesteld onder dwarsstroomkamers (12, 14) die zijn verbonden met de verdeelkamer (11) 20 en de convectieverhitter (16) is opgesteld in de baan van de verbrandingsgasstroom en een afzonderlijke warmtedragercirculatie in serie verbonden met een keteltrommel (21) heeft.

7. Ketel volgens conclusie 6 voor stoomopwekking waarin de temperatuur van de warmtedrager gemeten in een terugvoerleiding 25 een waarde van ten minste 120°C heeft,gekenmerkt in het bezitten van een aanvullende voedingswaterverhitter volgend op de convectieverhitter (16) in de baan van de verbrandingsgasstroom, waarbij de voedingswaterverhitter is verbonden met de waterruimte van de keteltrommel (21).

8. Ketel volgens conclusie 3 of 7, met het kenmerk, dat de con vectieverhitter (16) waterbuizen (15) heeft, die hellend,althans nagenoeg onder een hoek van ten minste 15° ten opzichte van de hartlijn van de cilindrische verbrandingskamer, zijn opgesteld.

9. Ketel volgens een der conclusies 6 tot 8, met het kenmerk, 35 dat de keteltrommel (21) een waterruimte heeft verbonden met de verdeelkamer (11) via een terugvoerleiding (22, 24) en de trommel (21) verder een bovenste ruimte (stoomruimte) heeft welke op zijn 8320135 * * -13- 23617/CV/ps beurt via een opgaande leiding (23, 25) is verbonden met de ver-zamelkamer (18).

10. Ketel volgens een der voorgaande conclusies 1 tot 9» gekenmerkt in het bezitten van een samentrekkingskamer (6) bij het achter-5 einde van de verbrandingskamer, waarbij de samentrekkingskamer (6) bestaat uit een ringbuis van afgeplatte ovale dwarsdoorsnede en de ingang vormt voor de verbrandingsgasstroom in de draaikamer (7). 8320135