NL8502377A

NL8502377A - Verwarmingsinrichting.

Info

Publication number: NL8502377A
Application number: NL8502377A
Authority: NL
Original assignee: Econosto Nv
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1987-03-16
Also published as: BE905295A; GB8620454D0; GB2180058A; NL192217B; GB2180058B; NL192217C; DE3627952A1

Description

* A * Μ Kon/iuf/ 2 Econosto

Verwarmingsinrichting

De uitvinding betreft een verwarmingsinrichting, voorzien van een verwarmingsketel/ omvattende een invoerkamer met luchtinlaatmiddelen en gasinlaatmiddelen, tenminste één daaronder aangebrachte brander, tenminste één weer daaronder 5 aangebrachte verbrandingsruimte, tenminste één weer daaronder aangebrachte warmtewisselaar en tenminste één weer daaronder aangebrachte uitlaat voor verbrandingsgassen, welke ver-warmingsinrichting van tenminste één ventilator is voorzien.

Een dergelijke verwarmingsinrichting is bekend uit 10 de Nederlandse octrooiaanvrage 80.00460. Bij een dergelijke verwarmingsinrichting, die economisch in gebruik is, zijn de verbrandingsgassen niet erg warm, zodat de schoorsteentrek in diverse omstandigheden onvoldoende is om een trekonderbreker te kunnen toepassen. De verbrandingsgassen met betrekkelijk 15 lage temperatuur bevatten zoveel vocht, dat het vocht zelfs condenseert. Hierdoor wordt de wand van de schoorsteen vochtig en kan zij worden aangetast, zodat voor de schoorsteen speciaal materiaal zoals roetvaststaal moet worden gekozen, dat niet door het agressieve vocht van de verbran-20 dingsgassen wordt aangetast.

De uitvinding heeft ten doel de afvoer van verbrandingsgassen te verbeteren.

Volgens de uitvinding is daartoe bij de verbran-dingsgasuitlaat een trekonderbreker aanwezig is, die voorzien 25 is van een ejecteur. Hierdoor wordt de kinetische energie van de verbrandingsgassen gebruikt om deze door de schoorsteen te transporteren. Daarbij wordt zoveel, de trekonderbreker instromende lucht de schoorsteen mee ingestuwd, dat het mengsel van verbrandingsgassen en lucht een dauwpunt heeft, dat 30 beneden de optredende temperatuur van het mengsel ligt.

Verder wordt de temperatuur van het mengsel zo laag, dat zelfs kunststof als schoorsteenmateriaal kan worden gebezigd. Ook aluminiumbuizen komen in aanmerking als schoorsteenbuis.

5052 377 i v C· -2-

De uitvinding zal in de hierna volgende beschrijving aan de hand van een tekening worden verduidelijkt.

In de tekening tonen:

Figuur 1 een zijaanzicht, gedeeltelijk in doorsne-5 de, van een verwarmingsinrichting volgens de uitvinding, figuur 2 een variant van detail II van figuur 1, en figuur 3 op grote schaal detail III van figuur 1.

De verwarmingsinrichting 1 omvat een isolatiekast 2, waarin een verwarmingsketel 3 en een ventilator 4 zijn op-10 genomen. De verwarmingsketel 3 omvat een invoerkamer 5 met een pijpvormige luchtinlaat 6 en met een gasinlaat 7. Daaronder is een brander 8 van het vlakbrandertype opgesteld en weer daaronder bevindt zich een verbrandingsruimte 40. Weer daaronder bevindt zich een warmtewisselaar 9, en weer daar-15 onder een uitlaatkamer 10 met een uitlaat 11 die uitmondt in een trekonderbreker 12, waarop een verbrandingsgasafvoer-leiding 13 is aan te sluiten. De trekonderbreker 12 heeft ingangen 14 voor valse lucht en een als ciphon uitgevoerde condensafvoer 15. De verbrandingsgasuitlaat 11 mondt uit in 20 een zich in stromingsrichting opwaarts vernauwend mondstuk 44, dat als ejecteur werkt en de verbrandingsgassen met flink wat kinetische energie tot in de schoorsteenafvoer 46 van de trekonderbreker 12 doet stromen volgens pijlen 45. Daarbij wordt valse lucht volgens pijlen 43 aangezogen en mee de 25 schoorsteenafvoer 46 ingezogen. Het daarbij ontstane mengsel heeft dan een lage temperatuur van 60 a 70e, zodat de schoorsteen van PVC-pijp kan worden vervaardigd. Elk materiaal dat bij 60 a 70° nog genoeg zijn oorspronkelijke sterkte-eigen-schappen behoudt en bovendien resistent is tegen corrosie, 30 bijvoorbeeld aluminium, is bruikbaar. Verder is het voordeel bereikt, dat het dauwpunt van het mengsel van aangezogen lucht en verbrandingsgassen onder de temperatuur van dit mengsel ligt, zodat er geen hinderlijke condensaatproblemen optreden. Dientengevolge is het aansluiten van de verwar-35 mingsinrichting 1 op bestaande, niet voor hoge rendements-ketels bestemde, gasafvoerkanalen toch mogelijk. De kinetische energie van het mengsel wordt gebruikt om het mengsel zonodig over flinke hoogte door de schoorsteen buitenwaarts 'Ja? J .j Ja W / ƒ ^ A .

-3- te transporteren. Bij zeer lange schoorstenen kan het nodig of nuttig zijn een extra ventilator of een extra sterke ventilator 4 te bezigen.

De luchtweerstand in de verwarmingsketel 3 is tij-5 dens bedrijf van de brander 8 vele malen groter dan de natuurlijke trek in de verbrandingsgasafvoerleiding 13, zodat de hoeveelheid de verwarmingsketel 3 instromende lucht onafhankelijk is van de verbrandingsgasafvoerleiding 13, doch uitsluitend wordt bepaald door de ventilator 4, dus vanwege 10 een bepaalde Q-h kromme steeds een bepaald luchtdebiet levert, wanneer deze werkzaam is. De aan de ventilator 4 aangelegde elektrische spanning van bijvoorbeeld 220 volt leidt tot een bepaald toerental van een elektromotor 16 die de ventilator 4 aandrijft en de schoepenvorm van de ventilator-15 schoepen 17 verplaatst een daardoor bepaald luchtdebiet. De opstelling van de ventilatorrotor 18 ten opzichte van de luchtinlaat 6 is daarbij van belang. Men kiest bij voorkeur een fabrieksmatig vooraf bepaalde opstelling.

De verbrandingsgasafvoerleiding 13 kan een eerste 20 conisch vernauwend stuk schoorsteenpijp 50 hebben. Dankzij de toepassing van de uitvinding kan een vrij nauwe schoorsteenpijp worden gebezigd.

De luchtinvoeropeningen 14 zijn op hetzelfde niveau als of lager dan de verbrandingsgasafvoer 46 aangebracht. De 25 vormgeving van de trekonderbreker 12 en de relatieve niveau-opstelling van de verbrandingsgasuitlaat 29 van de ketel 3 en de luchtinvoeropeningen 14 en de verbrandingsgasafvoer 46 van de trekonderbreker 12 zijn zodanig gekozen, dat in de bedrijfstoestand van een warme ketel, doch niet brandende 30 brander geen koude lucht door de ketel 3 heen wordt gezogen.

Op deze wijze wordt afkoeling van de ketel 3 vermeden, hetgeen het ketelrendement sterk gunstig beïnvloedt.

Volgens figuur 2 is de afstand van de rotor 18 ten opzichte van de luchtinlaat 6 instelbaar door een inlaatraond 35 19 met schroefmiddelen 20 ten opzichte van de luchtinlaat 6 verstelbaar te maken, waarbij tussen de inlaatmond 19 en de luchtinlaat 6 een afdichtring 21 aanwezig is.

85 > 2 3 7 7 -4-

Op de luchtinlaat 6 is een drukverschilschakelaar 23 aanwezig, die is aangesloten op een besturingsorgaan 22, dat de gasklep 24 opent, wanneer de opgenomen druk in de invoerkamer 5 voldoende is en aan andere vereiste voorwaarden 5 is voldaan. Deze klep 24 is op de gasinlaat 7 aangebracht achter een reduceerventiel 42, dat de druk van het gasnet bij geopende hoofdafsluiter 25 reduceert van 22 a 28 millibar tot een bepaalde constante druk van bijvoorbeeld 15 millibar.

Zo wordt steeds een bepaald luchtdebiet vermengd 10 met een bepaald gasdebiet, teneinde de voor de brander 8 ideale stochiometrische verhouding bij de optimale mengsel-hoeveelheid te bewerkstelligen.

De gasinlaatnozzle 28 van de gasinlaat 7 is in vorm nauwkeurig gefabriceerd voor het verkrijgen van een, bij een 15 bepaalde, in de gasinlaat 7 heersende druk, bepaald gasdebiet.

De brander 8 bestaat bij voorkeur uit een keramische plaat 30 met vertikale kanalen 31 met een diameter van bijvoorbeeld 0,7 mm met bijvoorbeeld 100 gaatjes per cm2. sr 20 onstaat zo een vlamfront met een hoogte van bijvoorbeeld enkele millimeters bij een brandervlak van bijvoorbeeld 300 x 400 mm. Er ontstaat zo een puur verbrandingsgas zonder of vrijwel zonder luchtoverraaat. Eventueel kan een gaasrooster onder de plaat 30 zijn aangebracht onder andere ter 25 opvoering van de brandercapaciteit.

Vóór het aansteken van de brander 8 wordt eerst een circulatiepomp 35 gestart die water door de warmtewisselaar 9 pompt. De warmtewisselaar 9 bestaat uit een aantal pijpen 36 die van ribben 37 zijn voorzien. Een regelinrichting 38 start 30 eerst de pomp 35 en met vertraging van enkele seconden de ventilator 4. Door middel van de drukschakelaar 23, die het drukverschil opneemt tussen de druk in de luchtinlaat 6 en de druk in de verbrandingskamer 40, wordt na het vaststellen van voldoende drukverschil enige seconden later -een elektrische 35 ontsteking 39 in werking gesteld. De wachttijd van enkele seconden is gekozen om er voor te zorgen, dat zich geen brandbaar gas-luchtmengsel in de invoerkamer 5 en verbrandingskamer 40 bevindt. Wederom enkele seconden later wordt de 3502 377 -5- klep 24 geopend. Na bijvoorbeeld vijf seconden moet er dan een vlam zijn, hetgeen met een vlamdetector 41 wordt vastgesteld. Is er dan geen vlam, dan wordt de klep 24 wederom gesloten. De dimensionering van de brander 8 ten opzichte van 5 de warmtewisselaar 9 is zodanig, dat de verbrandingsgassen koelen tot beneden het condensatiepunt ter bereiking van een hoog rendement. Het condensaat valt bij de verwarmingsinrichting 1 volgens de uitvinding niet op de brander 8. Bij de zwartbrander 8 is de snelheid van het gas-luchtmengsel zo 10 groot, dat de verbranding in en buiten de keramische plaat 30 geschiedt.

Overigens is een verwarmingsinstallatie volgens de uitvinding ook goed met een infraroodbrander te stoken.

3502377

Claims

1. Verwarmingsinrichting (1), voorzien van verwarmingsketel (3), omvattende een invoerkamer {5) met lucht-inlaatmiddelen (6) en gasinlaatmiddelen (7), tenminste één daaronder aangebrachte brander (8), tenminste één weer daar- 5 onder aangebrachte verbrandingsruimte (40), tenminste één weer daaronder aangebrachte warmtewisselaar (9) en tenminste één weer daaronder aangebrachte uitlaat (11) voor verbrandingsgassen, welke verwarmingsinrichting (1) van tenminste één ventilator (4) is voorzien, met het kenmerk, dat bij de 10 verbrandingsgasuitlaat (11) een trekonderbreker (12) aanwezig is, die voorzien is van een ejecteur.

2. Verwarmingsinrichting (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ketelgasuitlaat (11) uitgevoerd is als een naar de schoorsteenafvoer (46) van de trekonderbreker 15 (12) gericht spuitmondstuk.

3. Verwarmingsinrichting (1) volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het spuitmondstuk zich in stromings-richting vernauwd.

4. Verwarmingsinrichting (1) volgens conclusie 3, 20 met het kenmerk, dat de trekonderbreker (12) van een condens- afvoer (15) is voorzien.

5. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de trekonderbreker (12) van kunststof is vervaardigd.

6. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de schoorsteen een hoge temperatuur PVC-pijp omvat.

7. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ventilator (4) 30 een bepaalde luchtopbrengst per tijdseenheid heeft.

8. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat 'de gastoevoer (7) voorzien is van gasdebietregelmiddelen (7, 28, 42) met een ingesteld vast gasdebiet.

9. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de positie van de 3502377 -7- ventilator (4) ten opzichte van een luchtinlaat (6) instelbaar is.

10. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de brander (8) een zwartbrander is.

11. Verwarmingsinrichting (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de brander (8) een vlakbrander is. « 3502377