NO117352B

NO117352B -

Info

Publication number: NO117352B
Application number: NO157447A
Authority: NO
Inventors: A Weiss
Original assignee: Continental Can Co
Priority date: 1964-04-17
Filing date: 1965-03-30
Publication date: 1969-07-28
Also published as: DE1486283A1; SE308886B; GB1104706A; US3361254A; CH427640A

Description

Varmekjel. Boiler.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en anordning ved varmekjeler med vannkjølte vegger, i hvilken en del av kjelens varmeflate er forlagt til en bunt av varmeutvekslingselementer, f. eks. røkgassrør eller vannrør, og oppfinnelsen er i det vesentlige karakterisert ved at elementbunten i det minste med en del av sin høyde er innført i kjelens forbrennings- eller flammerom sammen med en trommel eller lignende (15) som omgir den, utformet til vannrom omkring rørbunten resp. røkpassasje omkring vannrørene, og slik anordnet at rø-rene eller trommelen danner kjelens røk-gasspassasje, som fortsetter et stykke uten-for kjelen, mens rørbunten sammen med trommelen er løstagbar for utskiftning eller reparasjon. The present invention concerns a device for heating boilers with water-cooled walls, in which part of the boiler's heating surface is placed in a bundle of heat exchange elements, e.g. flue gas pipes or water pipes, and the invention is essentially characterized by the fact that the element bundle is at least part of its height introduced into the boiler's combustion or flame chamber together with a drum or similar (15) that surrounds it, designed as a water space around the tube bundle or . smoke passage around the water pipes, and so arranged that the pipes or the drum form the boiler's smoke-gas passage, which continues for a distance outside the boiler, while the pipe bundle together with the drum is removable for replacement or repair.

Varmekjelen er bestemt såvel for store sentralvarmeanlegg, ved hvilke flere eien-dommer har felles varmeanlegg, som for mindre anlegg og for villaer m. m. Oppfinnelsen omfatter derfor også kombinasjonen av to eller flere kjeler anordnet i samsvar med ovenstående, og som kan fungere in-dividuelt når det kreves, men også felles som en eneste kjele. The boiler is intended both for large central heating systems, where several properties have a common heating system, as well as for smaller systems and for villas, etc. The invention therefore also includes the combination of two or more boilers arranged in accordance with the above, and which can function individually when it is required, but also common as a single pot.

Forskjellige utførelsesformer er som eksempler vist på vedlagte skjematiske teg-ninger. - Fig. 1 viser et vertikalt snitt gjennom kjelen langs linjen I—I på fig. 2 og denne siste figur viser et horisontalt snitt langs linjen II—II på fig. 1. Various embodiments are shown as examples in the attached schematic drawings. - Fig. 1 shows a vertical section through the boiler along the line I—I in fig. 2 and this last figure shows a horizontal section along the line II—II in fig. 1.

Fig. 3 viser skjematisk et vertikalt snitt langs linjen III—III på fig. 4 gjennom en kjeles montasje i kjelerommet. Fig. 4 viser et horisontalsnitt langs linjen IV—IV på Fig. 3 schematically shows a vertical section along the line III—III in fig. 4 through a boiler's assembly in the boiler room. Fig. 4 shows a horizontal section along the line IV—IV on

fig. 3 av flere kjeler, her tre, sammenkoblet til et aggregat. Fig. 5 viser hvorledes røk-gassutløpet er sammenkoblet til en felles sugevifte. fig. 3 of several boilers, here three, connected to an aggregate. Fig. 5 shows how the smoke gas outlet is connected to a common suction fan.

Fig. 6 viser et vertikalsnitt gjennom en noe modifisert kjele. Fig. 7 viser en ut-førelsesf orm av kjelen, egnet også for mindre anlegg. Fig. 8 viser en detalj i større målestokk. Fig. 9 illustrerer rørledningenes tilslutning til kjeleaggregatet. Fig. 6 shows a vertical section through a somewhat modified boiler. Fig. 7 shows an embodiment of the boiler, also suitable for smaller installations. Fig. 8 shows a detail on a larger scale. Fig. 9 illustrates the connection of the pipelines to the boiler unit.

I det følgende anvendes samme beteg-nelser for samme deler på tegningene. Således betegnes selve forbrenningsrommet med 1, flammerommet med 2, en skillevegg som adskiller disse to med 3, over hvilken skillevegg forbrenningsgassene passerer gjennom en åpning 4 fra forbrenningsrommet til flammerommet. Såvel sideveggene 6, 7 og 8 som mellomveggen 3 forutsettes å være slLk utformet at de er vannkjølte. De er således vist med dobbelt mantel, men kan alternativt bestå av vannrør. Kjelens stige- og returledninger er betegnet med 12 og 13 resp. Som brennstoff kan anvendes fast brennstoff — en stoker 14 og en kjede-rist 14a er antydet på fig. 1, 2 resp. 3 — flytende brennstoff eller gassformet brennstoff. In the following, the same designations are used for the same parts in the drawings. Thus the combustion chamber itself is denoted by 1, the flame chamber by 2, a partition separating these two by 3, over which partition the combustion gases pass through an opening 4 from the combustion chamber to the flame chamber. Both the side walls 6, 7 and 8 as well as the intermediate wall 3 are assumed to be designed in such a way that they are water-cooled. They are thus shown with a double jacket, but can alternatively consist of water pipes. The boiler's riser and return lines are designated 12 and 13 respectively. Solid fuel can be used as fuel — a stoker 14 and a chain grate 14a are indicated in fig. 1, 2 or 3 — liquid fuel or gaseous fuel.

Ifølge oppfinnelsen er nå kjelen for-synt med en bunt av røkgassrør 9, omgitt av en trommel eller mantel 15, og denne bunt er nedsatt i flammerommet ifølge fig. 1—5 og 7, og strekker seg, som det ses på fig. 1—5, et godt stykke ovenfor kjelen. Rørene i denne bunt danner her kjelens røkgasspassasje. Trommelen 15 er utformet som en beholder for kjelevannet som omgir røkgassrørene. Dette vannrom har et vann-inntak ved 17 og et vannuttak ved 18 koblet til de resp. retur- og stigeledninger 13 og 12. Røkgassenes vei er vist med piler. En viktig anordning av denne bunt eller kon-veksjonsdel som den også kalles, er at den en løstagbar. Den hviler med en flens eller et utspring 16 på kanten av en åpning, gjennom hvilken den er innført i kjelen. Tilkoblingene ved 17 og 18 er skrubare på According to the invention, the boiler is now provided with a bundle of flue gas pipes 9, surrounded by a drum or mantle 15, and this bundle is lowered into the flame chamber according to fig. 1-5 and 7, and extends, as seen in fig. 1-5, a good distance above the boiler. The pipes in this bundle here form the boiler's flue gas passage. The drum 15 is designed as a container for the boiler water which surrounds the flue gas pipes. This water compartment has a water inlet at 17 and a water outlet at 18 connected to the respective return and riser lines 13 and 12. The path of the flue gases is shown with arrows. An important feature of this bundle or convection part as it is also called is that it is removable. It rests with a flange or projection 16 on the edge of an opening, through which it is introduced into the boiler. The connections at 17 and 18 can be screwed on

en eller annen måte, slik at de kan åpnes, somehow, so that they can be opened,

etter at ventiler 20 og 21 er stengt når det trenges. Den bøyde mellomdel 15a eller den rette mellomdel 15b, hvilken sistnevnte er vist på fig. 3 med strekprikkete linjer, er løstagbar. Etter at denne er fjernet kan konveksjonsdelen løftes bort, f. eks. for reparasjon eller utskiftning. Dette gir kje- after valves 20 and 21 are closed when needed. The bent intermediate part 15a or the straight intermediate part 15b, the latter of which is shown in fig. 3 with dotted lines, is removable. After this has been removed, the convection part can be lifted away, e.g. for repair or replacement. This gives chain-

len den fordel fremfor mange hittil fore-kommende kjeler at den bare trenger å len the advantage over many existing boilers is that it only needs to

være ute av drift en kort tid for slik utskiftning. En annen fordel er at etter at konveks jonsdelen er tatt bort, blir kjelens indre lett tilgjengelig. Kjelen vil også bli fri for utstikkende hjørner og vinkler, samt vanskelig tilgjengelige gasskanaler. be out of service for a short time for such replacement. Another advantage is that after the convex ion part is removed, the inside of the boiler becomes easily accessible. The boiler will also be free of protruding corners and angles, as well as hard-to-reach gas ducts.

For større anlegg kan to eller flere varmekjeler kombineres som allerede nevnt. For larger installations, two or more boilers can be combined as already mentioned.

Et slikt aggregat er vist på fig. 4 og 5, Such an aggregate is shown in fig. 4 and 5,

i hvilket de tre kjeler la, lb forutsettes å in which the three boilers la, lb are supposed to

være utført hovedsakelig i samsvar med fig. be performed mainly in accordance with fig.

1 og 2, særlig hva rørbunten angår. Hvor- 1 and 2, especially as far as the pipe bundle is concerned. Where-

ledes de enkelte kjeler for øvrig er anord- the individual boilers are otherwise managed

net, fremgår av fig. 3. Det særegne for kjeleaggregatet er at flammerommet inklu- net, appears from fig. 3. The special feature of the boiler unit is that the flame chamber includes

sive forbrenningsrommene er sammenkob- sive combustion chambers are connected

let slik at aggregatets totale varmeflate kan utnyttes uavhengig av hvilke eller hvilken kjele som fyres. Forbindelsene 23 mellom kjelene er avstengbare ved hjelp av spjell. light so that the unit's total heating surface can be utilized regardless of which or which boiler is being fired. The connections 23 between the boilers can be shut off by means of dampers.

En slik spjellanordning er vist på fig. 8, Such a damper device is shown in fig. 8,

som illustrerer et vertikalt snitt gjennom forbindelsen 23. Selve spjellet er betegnet med 22. which illustrates a vertical section through connection 23. The damper itself is denoted by 22.

Som vist på fig. 3 kan rørbunten 15 As shown in fig. 3 can tube bundle 15

være koblet til en sugevifte 25 i skorstens-tilslutningen 26, via rørbøyen 15a eller via et rett rørstykke 15b. be connected to a suction fan 25 in the chimney connection 26, via the pipe bend 15a or via a straight pipe piece 15b.

På fig. 5 er vist hvorledes flere bunter In fig. 5 shows how several bundles

er tilsluttet til en felles sugevifte 25. Alter- is connected to a common suction fan 25. Alter-

nativt kan rørbunten eller -buntene være tilsluttet til en skorsten, hvis selv-trekk er tilstrekkelig for kjelen, hvorved viften blir overflødig i hvert fall i visse tilfelle. natively, the pipe bundle or bundles can be connected to a chimney, whose self-draft is sufficient for the boiler, whereby the fan becomes redundant, at least in certain cases.

Kjeleaggregatets flammerom er sammenkoblet slik at aggregatets totale varme-overflate kan utnyttes uavhengig av hvil- The boiler unit's flame chamber is interconnected so that the unit's total heating surface can be utilized regardless of rest

ken eller hvilke kjeler som fyres. Hvis f. eks. ken or which boilers are fired. If e.g.

bare én sidekjele fyres, fordeles røkgassene temmelig likt på alle fire konveksjonsdeler i trommelene 15, beroende på om motstan- only one side boiler is fired, the flue gases are distributed fairly equally to all four convection parts in the drums 15, depending on whether the

den i de rikelig store åpninger 23 er liten i forhold til motstanden i konveksjonsdele- that in the sufficiently large openings 23 is small in relation to the resistance in the convection parts

nes rør. Hvis man på grunn av reparasjon eller av en annen årsak vil avstenge en kjele .helt, kan dette skje ved hjelp av spj ellet 22. nose tube. If, due to repairs or for another reason, you want to shut off a boiler completely, this can be done with the help of valve 22.

Vannsystemet innen kjeleaggregatet er The water system within the boiler unit is

slik utført at hvert flammerom og konvek-sjonsdel danner hvert sitt avstengbare sy- constructed in such a way that each flame chamber and convection part form their own shut-off system

stem. Herved kan en eller flere konveksjonsdeler kobles fra vannsystemet for reparasjon eller utskiftning. Rørbuntene kan alternativt ha hver sin skorstenstilkobling med eller uten vifte. Flammekammeret kan allikevel anvendes derved at dets røkgasser føres over til de øvrige konveksjonsdeler. voice This allows one or more convection parts to be disconnected from the water system for repair or replacement. Alternatively, the pipe bundles can each have a chimney connection with or without a fan. The flame chamber can still be used in that its flue gases are transferred to the other convection parts.

På fig. 9 er sirkulasjonsvannets strøm-ningsretninger markert med piler på de linjer som markerer ledninger. Av disse går to til hver av de sirkler som markerer konveks jonsdelene 15 og to til hver av kjelene. Returledningen er betegnet med R og stige-ledningen med S. Hver grenledning har en avstengningsventil merket med et kryss. Gjennom den oppdeling av vannsyste- In fig. 9, the circulation water's flow directions are marked with arrows on the lines that mark pipes. Of these, two go to each of the circles that mark the convex ion parts 15 and two to each of the boilers. The return line is marked with R and the riser line with S. Each branch line has a shut-off valve marked with a cross. Through the division of water sys-

met som den ovenfor beskrevne anordning muliggjør, kan vanntemperaturen regule- as the device described above enables, the water temperature can be regulated

res i konveksjonspartiet, og røkgassterhpe-raturen kan derved påvirkes samt innen visse grenser bestemmes uavhengig av vanntemperaturen i stige- og returlednin- res in the convection section, and the flue gas temperature can thereby be influenced and, within certain limits, determined independently of the water temperature in the riser and return line.

gene. Konveksjonspartiets vanntempera- nuisance. The water temperature of the convection part

tur kan f. eks. holdes konstant uavhengig av belastningen. trip can e.g. is kept constant regardless of the load.

Oppfinnelsen kan tillempes også til varmekjeler som arbeider med høy tempe- The invention can also be applied to heating boilers that work at high temperatures

ratur, såkalt varmtvannskjeler, inklusive dampkjeler. Man kan også utføre oppfin- ratur, so-called hot water boilers, including steam boilers. One can also carry out inven-

nelsen slik at man i stedet for røkgass- nelsen so that instead of flue gas

rørene i trommelen eller mantelen 15 inn- the pipes in the drum or casing 15 in-

setter et batteri av vannrør, som da anord- sets a battery of water pipes, which then anord-

nes slik at de bestrykes av røkgassene, som i dette tilfelle passerer mellom trommel-veggen og vannrørene. nes so that they are coated by the flue gases, which in this case pass between the drum wall and the water pipes.

Den ovenfor omtalte rørbunt kan også anordnes og anbringes slik at den fra siden innføres i kjelen. Den kan også på en eller annen måte anbringes direkte i eller til- The tube bundle mentioned above can also be arranged and positioned so that it is introduced into the boiler from the side. It can also in some way be placed directly in or to-

kobles direkte til forbrenningsrommet, som vist på fig. 6. is connected directly to the combustion chamber, as shown in fig. 6.

Claims

1. Boiler with water-cooled walls, whereby a part of the boiler's flame surface is shifted to a bundle of heat exchange elements of flue gas pipes (9) or water pipes, characterized in that the element bundle is surrounded by a drum (e.g. 15), and at least with part of its height is introduced into a behind or next to the boiler's fuel and combustion chamber (1) located flame chamber (2), into which bundle of heat exchange elements the flue gases pass from below upwards and which constitute or form part of the boiler's convection part, as well as with the heat exchange elements and the drum as a unit being removable for replacement and repair.

2. Boiler as specified in claim 1, characterized in that the lower end of the element bundle (9) is thus connected to the boiler's flue and the element bundle is otherwise connected in the water circulation so that the smoke gases that flow from below upwards into the element bundle pass in co-flow with the water in a part of the element bundle.

3. Combination of two or more boilers, arranged as indicated in one of the preceding claims, characterized in that the boilers, which are arranged to be operated separately or together, are so interconnectable in terms of the flue gas passages and the flame surfaces, that two or several fireplaces can be connected to each other, at the same time that they are connected in parallel via the convection parts, in order that when firing in one or another boiler, the flame surfaces can also be used in the boiler, which is not fired.

4. Boiler assembly as specified in claim 3, characterized in that the element bundle (9) and the water circulation system of the boiler are of can be shut off individually, and that each boiler forms a separate water circulation system that can be shut off from other boilers, possibly in such a way that resp. flame chamber (2) in that its smoke gases are carried over to the other convection parts, is usable, even if the flame chamber's element bundle is removed, whereby the opening for this is closed in one way or another.

5. Boiler as stated in claim 1, resp. heating boilers as specified in claim 3, characterized in that the element bundle (9) and the boiler's combustion or flame chamber (1) resp. (2) each has its own water system (steam system), which two systems are connected to incoming and outgoing lines in such a way that the medium passages of the two systems can be regulated separately.

6. Modification of the boiler according to claim 1, characterized in that the element bundle with approximately vertical flue gas pipes or water pipes, as well as the surrounding mantle (15) is inserted directly into the combustion chamber (fig. 6).