NO128127B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en varmekjel med et av en i det vesentlige sylindrisk kjelevannsmantel omgitt fyrrom for brenning-av flytende eller gassformede brennstoffer ved hjelp av en i fyrrommet munnende brenner.

Det er kjent kjelekonstruksjoner, hvor i prinsippet de forbrenningsgasser som forlater fyrromet, etter en eller flere gangers ombøyning av strømningsretningen 180° strømmer gjennom røkgasskanaler som er ført gjennom den kjelevannsmantel som omgir fyrrommet. Disse kompliserte og dyre kjelekonstruksjoner, som ofte krever en brenner med særlig sterk vifte, er for dyr for normale, mindre oppvarmings-anlegg, såsom f.eks. for eneboliger. Det er kjent andre varmekjeler i enklere konstruksjoner, ved hvilke forbrenningsgassene,.før de forlater fyrrommet gjennom en røkgassavsugningsstuss, bestiryker eller omspyler fyrrominnbygninger som fører kjelevann, for derved å avgi mest mulig varme til kjelevannet. Eksempelvis er det kjent å

benytte en koaksial og i en radiell avstand fra kjelevannsmantelen i fyrrommet anordnet rørvikling som .bestrykes utvendig og innvendig og i lukene mellom de enkelte vindinger av gassen. Dels er ved slike varmekjeler varmeovergangen fra forbrenningsgassene til kjelevannet, dvs. kjelevirkningsgraden, utilfredsstillende, dels har forbedringer for øking av varmeoppgaven ført til økede fremstillingsomkostninger og øket strømningsmotstand i varmekjelen.

Foreliggende oppfinnelse har i betraktning av de behov og ønsker som foreligger og som man hittil ikke har kunnet oppfylle helt med de kjente varmekjeler, til hensikt å tilveiebringe en vårmekjel, som er så billig som mulig, som tiltross far"en enkel konstruksjon utnytter den ved brennerfyringen tilveieb.ragte, varme på en mest .mulig økonomisk og tilfredsstillende måte og herunder"unngår sterke ombøy-ninger av forbrenningsgassene og store strømningsmotstander, slik at varmekjelen kan drives med enkle og billige, handelsvanlige brennere.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en varmekjel av den innledningsvis nevnte type, ved kombinasjonen av følgende trekk: at brenneren på i og for seg kjent måte er anordnet på varmekjelens øvre endeside og munner ovenfra inn i fyrrommet, at det til den relativt brenneren motliggende ende av det i den øvre del av varmekjelen liggende fyrrom slutter seg minst en nedoverrettet, i den nedre del av varmekjelen beliggende ringkanal, hvori forbrenningsgassene går inn uten avbøyning og hvor forbrenningsgassene ledes til det ved den nedre ende av varmekjelen anordnede røkgassavtrekk, hvilken ringkanal utad begrenses av en vannførende forlengelse av kjelevannsmantelen og innad begrenses av en innbygningsvegg som på i og for seg kjent måte er forsynt med i varmekjelens akseretning avvekslende på hverandre følgende ring- eller skruelinjeformede innbuktninger .og fremspring, og at innbygningsveggén" omgir et rom som ved sin mot fyrrommet vendte ende er lukket med en tverrvegg og ved sin mot røk-gassavtrekket vendte ende er åpen.

På.tegningene ér det vist forskjellige utførelseseksempler av en varmekjel ifølge oppfinnelsen, og fig. 1 viser et første ut-førelseseksempel av eh varmekjel med en ringkanal.i lengdesnitt, fig. 2 viser en videreutvikling av varmekjelen i.fig. 1 i lengdesnitt, og fig. 3 og M viser et andre utførelseseksempel.

Fig. 1 viser en stående varmekjel, hvis sylindriske kjelevannsmantel 1 omgir et fyrrom 2, hvori en brenner 3 munner gjennom varmekjelens øvre endeside. Fra den til brenneren 3 motliggende ende av fyrrommet 2 strømmer forbrenningsgassene i varmekjelens akseretning gjennom en ringkanal 4, som fører til det ved den nedre ende av varmekjelen anordnede, som samlerom utformede røkgassavtrekk 5. Ringkanalen H dannes mellom de to koaksiale, sylindriske vegger 6 og 7. Ringkanalens ytre vegg 7 begrenser et vannrom 8 som er vannførende forbundet med kjelevannsmantelen 1. og i det viste utførelseseksempel utgjør en forlengelse av kjelevannsmantelen 1. Ringkanalens 4■indre vegg 6 er forsynt med ring- eller, skrueformede bølger og består av en enkel platetrommel, som frem-stilles på en forholdsmessig lett og enkel måte og kan ha en liten materialbesparende veggtykkelse. Den bølgede vegg 6 danner sammen med den rette vegg 7 en ringkanal, hvis lysåpning i varmekjelens akseretning oppviser avvekslende trange steder og hulromaktige utvidelser, hvorved det bevirkes at forbrenningsgassene ved en aksial gjennomstrømming av ringkanalen stadig avvekslende komprimeres og akselereres, henholdsvis avspennes og retarderes. På denne måten oppnår man en stor varmeovergang mellom forbrenningsgassene og kjelevannet, slik at man tiltross for den enkle og ukompliserte gass-føring mellom fyrrom og røkgassavtrekk oppnår at forbrenningsgassene i høy grad avgir sin varme til kjelevannet.

Det innenfor ringkanalens 4 indre vegg 6 liggende rom

9 er ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen lukket med en tverrvegg 10 i sin mot fyrrommet vendte ende. Denne tverrvegg 10 sperrer ikke bare veien for forbrenningsgassene gjennom rommet 9»men danner dessuten sammen med veggen 6 et nedad, mot røkgassavtrekket åpent hulrom, som medfører den overraskende fordel at det virker som dempingskammer og absorberer trykksvingninger i forbrenningsgassene før forbrenningsgassene går ut av varmekjelen. Trykksvingningene i forbrenningsgassene kan eksempelvis forårsakes av brennerfyringen og kan føre til uønsket støy.

I fig. 2 begrenser også den indre, med bølger forsynte vegg 6 et vannrom 11, hvilket vannrom har vannførende forbindelse med kjelevannsmantelen 1. I dette tilfelle har veggens 6 bølgede utførelse den ytterligere fordel at den på grunn av bølgene har en stor deformeringsstivhet og muliggjør anvendelsen av tynnere, billigere kjeleplater. Selvfølgelig kan det på innsiden av vannrommet 11 anord-nes nok en ringkanal, som innvendig kan begrenses av én enkelt vegg i samsvar med veggen 6 i fig. 1 eller kan være begrenset av et vannrom i samsvar med vannrommet 11' i fig. 2. I så tilfelle dekker tverrveggen 10 selvfølgelig bare det av den indre begrensningsvegg i den andre ringkanal omsluttede rom.

Ved den i fig. 3 og 4 viste utførel.sesform er ringkanalen 4 utad begrenset av en sylinderformet vegg 60 og er innad begrenset av flere på hverandrestilte sylinderformede ringer 70. Disse ringer 70 har en radielt utover fremspringende omløpende krave 80, slik at ringkanalen 4 på den måten får én lysåpning som i varmekjelens akseretning avvekslende oppviser trange steder og hulromaktige utvidelser, hvorved det bevirkes at forbrenningsgassene ved en aksial gjennom-strømning i ringkanalen stadig komprimeres og akselereres, respektivt avspennes og retarderes, slik at man oppnår en god varmeovergang mel-- lom forbrenningsgassene og kjelevannet. Ringene 70 består fordelaktig av støpegods, med de øverste ringene med hensyn til oppnåelsen av til-strekkelig hetemotstandsdyktighet, utført av spesialstøpegods, mens de nedre ringer kan bestå av normalt grått støpejern. Ringene utgjør et utmerket strålingslegeme, og takket være den korte avstanden til den vannkjølte sylinderformede vegg 60 avgir ringene meget varme ved hjelp av stråling. Utformingen av innerveggen i ringkanalen ved hjelp av de på hverandre lagte ringer medfører også den fordel at man innenfor et stort område kan variere ytelsen til varmekjelen, idet man stiller flere eller færre ringer på hverandre, og derved samtidig på en optimal måte kan tilpasse avgasstemperaturen til de krevede verdier. Ringene er langs en av sine kanter forsynt med en innvendig krave 90, som griper inn i den hosliggende neste ring, slik at ringene sentreres relativt hverandre. Ringene kan ved hjelp av ankerskruer 100 sammen-holdes til pakker av f.eks. fire ringer. Hensiktsmessig har ringene på utsiden neser 110, ved hjelp av hvilke hele ringstabelen kan sentreres relativt den sylinderformede vegg 60. Innerrommet til den fyrrommet begrensende øverste ring er lukket ved hjelp av en tverrvegg 120 av et ildfast keramisk materiale. Denne tverrvegg sperrer veien for forbrenningsgassene gjennom ringenes innerrom og danner dessuten et av ringene lukket hulrom, som er åpent nedover mot røkgassavtrekket og virker som dempingskammer, hvori trykksvinginger i forbrenningsgassene absorberes før forbrenningsgassene går ut av varmekjelen. I denne sammenheng har fremstillingen av ringene av støpegods den fordel at ringenes forholdsmessig ru, sandblåste overflate i en viss grad kan absorbere flammestøy.

Claims (2)

1. Varmekjel med en stående, i det vesentlige sylindrisk kjelevannsmantel som omgir et fyrrom for brenning av flytende eller gassformede brennstoffer ved hjelp av en i fyrrommet munnende brenner,karakterisert vedkombinasjonen av følgende trekk: at brenneren på i og for seg kjent måte er anordnet på varmekjelens øvre endeside og munner ovenfra inn i fyrrommet, at det til den relativt brenneren motliggende ende av det i den øvre del av varmekjelen liggende fyrrom slutter seg minst en nedoverrettet, i den nedre del av varmekjelen beliggende ringkanal, hvori forbrenningsgassene går inn uten avbøyning og hvor forbrenningsgassene ledes til det ved den nedre ende av varmekjelen anordnede røkgassavtrekk, hvilken ringkanal utad begrenses av en vannførende forlengelse av kjelevannsmantelen og innad begrenses av en innbygningsvegg som på i og for seg kjent måte er forsynt med i varmekjelens akseretning avvekslende på hverandre følgende ring- eller skruelinjeformede innbuktninger og fremspring, og at innbygningsveggen omgir et rom som ved sin mot fyrrommet vendte ende er lukket med en tverrvegg og ved sin mot røkgassavtrekket vendte ende er åpen.

2. Varmekjel ifølge krav 1,karakterisertved at innbygningsveggen består av flere på hverandre anordnede sylinderformede, fortrinnsvis av støpegods fremstilte ringer, og at innbuktningene og fremspringene dannes av en på hver ring anordnet fremspringende, omløpende krave.