NO873941L - Straalingskjele for oppvarming av vaesker. - Google Patents
Straalingskjele for oppvarming av vaesker.Info
- Publication number
- NO873941L NO873941L NO873941A NO873941A NO873941L NO 873941 L NO873941 L NO 873941L NO 873941 A NO873941 A NO 873941A NO 873941 A NO873941 A NO 873941A NO 873941 L NO873941 L NO 873941L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- boiler
- radiation
- distributor
- pipes
- grate
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 34
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 18
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C99/00—Subject-matter not provided for in other groups of this subclass
- F23C99/006—Flameless combustion stabilised within a bed of porous heat-resistant material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
- F24H1/403—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes the water tubes being arranged in one or more circles around the burner
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
Abstract
En strålingskjele for oppvarming av væsker ved hjelp av flammeløs forbrenning av en brennbar blanding i en strålingsfylling (13). Den brennbare blandings fordeler (24) er glidbart anordnet i sin lagring. Risten (28) som ligger i midtdelen av kjelens nedre endevegg (4) rager oppover i forbrenningsrommet (12) og er forsynt med gjennomgangsåpninger for forbrenningsgassene i retning fra kjelens periferi til dens akse (0).
Description
Oppfinnelsen angår en strålingskjele for oppvarming av væsker ved hjelp av flammeløs forbrenning av en brennbar blanding bestående av gass og oksydasjonsmiddel i en gassgjennomtrengelig strålingsstoff-fylling hvor den brennbare blanding tilføres ved hjelp av en fordeler lagret i en støtte ved den øvre ende av kjelen, og strålingsstoff-fyllingen står i berøring med vertikale rør av rørene som gjennomstrømmes av væsken som skal oppvarmes, idet det ved den nedre ende av kjelen er anbragt en rist.
Den brennbare blanding strømmer ut av fordeleren inn
i et tennings- og overvåkningskammer, som er forsynt med et tenningsorgan og minst én føler f.eks. ioniseringsføler ved en åpen flamme som kreves. Dette kammer er avpasset på en slik måte at det i dette bare finner sted tenningen av den brennbare blanding og en visning av flammen, hvor imidlertid den brennbare blanding enda ikke brenner fullstendig. Den antente brennbare blanding slår mot strålingsstoff-fyllingens frie øvre nivå som danner den nedre begrensning av tennings-
og overvåkningskammeret, og kommer med stor hastighet inn i denne, hvor det skjer en flammeløs forbrenning. I den øvre del av strålingsstoff-fyllingen danner det seg en glødesone hvor den største andel av varmen stråles ut på varmeveksler-flatene (rørene), hvoretter brennproduktenes temperatur synker raskt, slik at de ved kjelens nedre ende allerede er avkjølt til den ønskede temperatur.
Ved konstruksjonen av en pålitelig strålingskjele
som har en høy virkningsgrad, må det tas hensyn til mange av dens spesielle egenskaper som ikke forekommer ved vanlige kjeler og som fører med seg bestemte problemer.
Fremfor alt gjelder dette den meget høye temperatur på omtrent 1700 - 1800°C i strålingsstoff-fyllingens glødesone. Glødesonen begynner bare noen centimeter nedenfor fyllingens øvre nivå og varmen brer seg fra den samme ved stråling ikke bare ut mot varmevekslingsflaten på sidene, men også oppover mot de deler av kjelen som danner den øvre begrensning av dens forbrenningsrom.
En forutsetning for en riktig virkningsmåte for en strålingskjele er gjennomstrømningen av forbrenningsgassene gjennom hele kjelen med så liten motstand som mulig, en så intensiv varmeovergang som mulig fra strålingsstoff-fyllingen til varmevekslingsflåtene, som i alle tverrsnitt av forbren-ningslomme så langt det er mulig skal være ensartet, ha en fullkommen utnyttelse av forbrenningsgassenes varme og en virkningsmåte som har så liten støy som mulig. Disse krav må underordnes hele kjelens konsept. Det er særlig nødvendig at det mellom strålingsstoff-fyllingens legemer hele tiden opp-rettholdes ubeskadigede kanaler for gjennomstrømning av gassene, dvs. at en sammensintring av legemene utelukkes.
Ved strålingskjeier av den anførte type tilføres brennbar blanding gjennom en fordeler anordnet i kjelens akse, hvilken fordeler er utført som et selvstendig legeme utformet som et kuledeksel, og er festet ved hjelp av påtrykking på et tetningsunderlag mellom kjelens øvre endevegg og en flens på det sentrale rør fastskrudd på kjelens endevegg. Fordeleren er derfor også utsatt for den høye temperatur. Etter en lengre drift av kjelen har det vist seg at smådelene dannet av kuler eller ruller i et keramisk stoff sammensintrer, kulene eller rullene deformeres, slik at gjennomstrømningen av forbrenningsgassene hindres og motstanden mot gasstrømmen som skal over-vinnes av ventilatoren øker.
Etter flere undersøkelser ble det fastslått at den sannsynlige årsak til dette uønskede fenomen er væsken som trenger inn i forbrenningsrommet gjennom mikroskopiske riss i kjelens øvre endevegg fra væskesamleren anordnet over denne endevegg. Disse mikroskopiske riss oppstår på grunn av varme-utvidelsen av fordeleren som er fast lagret i kjelens endevegg, og ved de meget høye temperaturer som den utsettes for og visstnok bøyer seg delvis, samtidig som den innvirker med en meget stor kraft på sin lagring i kjelens endevegg inntil den skades. Det er derfor et av formålene med den foreliggende oppfinnelse å forhindre denne beskadigelse.
En ytterligere særegenhet ved strålingskjelen av
den foreliggende type er den ualminnelige høye hastighet som den gassformige brennbare blanding strømmer gjennom strålingsfyllingen. Dette stiller store krav til ventilatoren, hvorfor det er nødvendig at motstanden mot gasstrømningen senkes til et minstemål. Det har vist seg at det oppstår en forholdsvis stor strømningsmotstand i kjelens underdel hvor forbrennings-
produktene går over fra forbrenningsrommet inn i utløpslednin-gen. Det har også vist seg at dette sted danner en støykilde. Et ytterligere formål med oppfinnelsen er derfor å nedsette motstanden mot gasstrømningen i kjelens underdel, og en så stor utnyttelse av den samlede varme som mulig som er i de utstrøm-mende gasser, ved samtidig dempning av støyen som oppstår på disse steder.
En ytterligere særegenhet ved strålingskjelen er nødvendigheten av en jevn fordeling av temperaturen i strålingsfyllingens enkelte tverrsnitt. For å oppnå så høy virkningsgrad som mulig ville det være ideelt med en slik tilstand hvor det i hvert tverrsnitt av strålingsfyllingen hersket i det vesentlige den samme temperatur, dvs. at hver tverrsnittsflate dannet en isoterm flate. I praksis er det imidlertid uunngåelig at temperaturen ved fyllingens berøringsstedet med varmevekslingsflåtene (f.eks. ved kjelens periferi) er lavere enn i kjelens akse eller mellom de innebyggede varmevekslingsflater, hvor det oppstår en varm kjerne med høyere temperatur. Jo lavere denne kjerne er, desto mindre kan fyllingens høyde og derfor også kjelens byggehøyde være. For kjeler med mindre ydelser er det tilstrekkelig med varmevekslingsflaten på kjelens periferi for bortføring av varmen som oppstår, selv om det er rør eller en dobbeltvegget kappe, ringer eller enhver annen varmevekslingsflate. For kjeler med større ydelser er imidlertid periferivarmevekslingsflåtene ikke lenger tilstrekkelig, fordi kjernen ville bli for høy. Derfor må det anvendes innbygde varmevekslingsflater i strålingsfyllingen, og et ytterligere formål med oppfinnelsen er derfor utforming av innebygde varmevekslingsflater som er så enkle som mulig og derved sikrer en intensiv varmebortføring ikke bare fra delene som ligger i nærheten av kjeleperiferien, men også fra andre steder.
Ved de kjente kjeler er det ikke sikret en jevn kvantitativ væsketilstrømning. Periferikappen bortfører ofte mer væske enn innbyggingen som har bremsende steder. Følgen er en overoppheting og koking av væsken på disse steder såvel som en ikke homogen væsketemperatur i samlebeholderen. Da det imidlertid i denne beholder er anbragt termostater som styrer driften av kjelen, er denne ujevnhet av temperaturer en for-
styrrende faktor for kjelens drift.
De anførte ulemper fjernes i stor grad ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, hvor det vesentlige beror på
at fordeleren av den brennbare blanding er anordnet glidbar i sin lagring, og risten som har mindre dimensjoner enn tverrsnittet i kjelens forbrenningsrom ligger i midtdelen av kjelens nedre endevegg og rager overfor den samme oppover i forbrenningsrommet, og i risten er det anordnet gjennomgangsåpninger rettet i retningen fra kjelens periferi til dens akse.
Ved kjeler med høyere ydelser anvendes foruten varmevekslingsflåtene anordnet på kjeleperiferien i tillegg varmevekslingsrør, som er innebygget i strålingsfyllingen. Mange av disse innebyggede rør eller alle er bøyd i retningen mot kjeleaksen. På den måten bringes rørenes varmevekslingsflater så nær strålingsfyllingens varme kjerne som mulig, og det oppnås en jevn fordeling av temperaturen på fyllingens tverrsnitt. På denne måte senkes kjernens temperatur og tempe-raturforløpet i fyllingens enkelte tverrsnitt blir tilnærmet det riktige forløp, slik at faren for en sintring av fyllingspartiklene nedsettes, hvilket bidrar til opprettholdelse av ubeskadigede kanaler mellom fyllingspartiklene.
Hvert rør i innbyggingen såvel som i periferikappen har sine egne innløp og utløp, dvs. hvert rør går fra det nedre kammer direkte inn i samlebeholderen. Videre er innbyg-gingsrørene med hensyn til periferirørene avpasset på en slik måte at oppvarmingen av væsken i innbyggingsrørene er den samme som i periferirørene, slik at det oppnås en homogeni-sering av væsketemperaturen i samlebeholderen. Såvel innbyg-gingsrørene som periferirørene kan i sin overdel være forsynt med langsgående ribber med formål å øke varmevekslingsflåtene i strålingsfyllingens varme del.
Anordningen av ristne ifølge oppfinnelsen er av viktig betydning. Den minste motstand mot gasstrømningen eksi-sterer i nærheten av periferirørene og deres forbindelsessteg, da gjennomgangskanalene mellom fyllingspartiklene og rør-
og stegveggene på disse steder er større enn i det indre av forbrenningsrommet, hvor fyllingspartiklene er opphopet på hverandre. Derfor kan gassene ved de kjente kjeler, hvor gass-utløpet befinner seg på kappens periferi i dens nedre del,
komme ut på siden umiddelbart i utløpsledningen, eller ved kjeler hvor gassutløpet er anordnet i kjeleaksen kan gassene komme ut fra kjelen umiddelbart nedentil. I det første tilfelle oppstår det i den nedre del av forbrenningsrommet i kjeleaksen en høyere temperatur enn i omgivelsene, slik at det der til en viss grad dannes en sekundær varm kjerne, og i det andre tilfelle kommer varme gasser ut av kjelen til ingen nytte. Begge deler er imidlertid ufordelaktig, da kjelens virkningsgrad ved dette nedsettes.
Ved risten ifølge oppfinnelsen vendes gassene som strømmer omkring periferirørene og forbindelsesstegene med tvang i den horisontale retning mot gjennomgangsåpningene i risten på siden, og på den måten avgis den resterende varme på varmevekslingsflåtene.
Ved hjelp av anordningen i kjelen ifølge oppfinnelsen oppnås flere fordeler. En beskadigelse av kjelens endevegg som følge av utvidelse av fordeleren unngås og derved utelukkes en intrengning av væsken i strålingsfyllingen ledsaget av en deformasjon av fyllingslegemet. Denne fare nedsettes ytterligere ved bøying av innbyggingsrørene i retning mot kjeleaksen, eventuelt ved hjelp av anordning av langsgående ribber på de samme, slik at temperaturen på disse steder senkes. Samtidig nærmere temperaturtorløpet seg den ideelle tilstand hvor hver tverrsnittsflate av strålingsfyllingen fremstiller en isoterm flate. Videre unngås en økning av motstanden mot gasstrømmen gjennom strålingsfyllingen, og denne motstand minskes ytterligere ved hjelp av den ifølge oppfinnelsen anordning av gassutløpet på siden ut av forbrenningsrommets underdel.
Oppfinnelsen angår også anordning av høy-ydelses-kjeler. Strålingskjelens dimensjoner kan ikke økes vilkårlig, da de nødvendige forhold mellom varmevekslingsflåtene på delene som ligger mellom de samme i fyllingen må overholde karakteristikken for blandingsfordeleren og ytterligere para-metre av kjelen. Det er allerede foreslått å sammenstille flere selvstendige kjeler til et batteri for høyere ydelse, imidlertid har denne anordning vist seg ikke å være pålitelig. Et ytterligere forslag går ut på å nedsenke flere kjeler, som beskrevet i den foregående utførelse, i en beholder med væsken, som omspyler kjelekappens yttervegger. Ingen av disse løsninger har imidlertid vært pålitelige.
Av utførelsene i det foregående fremgår det at varme-vekslingsrørene, blandingsfordelerne, fyllingen og risten danner kjelens varmesystem. Dette system er forsynt med de vanlige styre- og sikkerhetsorganer såvel som en tenningsinnretning osv. Ifølge et ytterligere kjennetegn ved oppfinnelsen anbringes flere slike systemer i et felles forbrenningsrom omgitt av periferirør, og mellom de enkelte varmesystemer innkobles en gruppe av mellomrør.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende
i forbindelse med et utførelseseksempel og under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom kjelen, fig. 2 er et snittriss etter linjen II-II på fig. 1, fig. 3 viser en detalj av blandings fordeleren i større målestokk,
fig. 4 er et snittriss gjennom risten, fig. 5 er et grunnriss av risten, fig. 6 er et horisontalt snittriss av en kjele forsynt med to varmesysterner, beregnet for en høyere ydelse, og fig. 7 er et lignende snittriss av en kjele med fire varmesystemer.
Kjelen ifølge oppfinnelsen har en kappe 1, fortrinns-vis med sirkelformet tverrsnitt, dannet av et system av vertikale periferirør 2, som er forbundet med hverandre ved hjelp av påsveisede forbindelsesstaver 3. Selv om et sirkelformet tverrsnitt har vist seg å være fordelaktig, er oppfinnelsen ikke på noen begrenset til denne utforming, snarere kan kjelen ha et hvilket som helst annet tverrsnitt, f.eks. kvadratisk, rektangulært, elliptisk o.l. Periferirørene 2 er nedentil innsveiset i en nedre endevegg 4, som danner den øvre vegg av et nedre kammer 5 for tilførsel av kjøligere væske, og oven-til på lignende måte festet i en øvre endevegg 6 som danner den nedre vegg av en samlebeholder 7 for den oppvarmede væske. Foruten periferirørene 2 er det ved kjeler med større ut-strekning innbygget rør 8 som ligger nærmere kjeleaksen 9 og likeledes er innsveiset i den nedre endevegg 4 og øvre endevegg 6. Disse innbyggingsrør 8 er bøyd i retning mot kjegle-aksen 0. I tilfelle det anvendes flere systemer av innbyggings-rør 8, kan rørene som ligger lenger fra aksen 0 være rette.
Kjelens innerrom, dvs. dens forbrenningsrom 12 er fylt med en strålingsfylling 13 bestående av enkelte legemer f.eks. kuler, ruller e.l., som når frem til det øvre nivå 14
av den samme, og ovenfor hvilken det ligger et tennings- og overvåkningskammer 15, hvor det er anordnet et ikke vist tenningsorgan, flammeindikator (ionisasjonsføler), eventuelt også en trykkføler og et observasjonsvindu. Det hele er omgitt av en isoleringskappe 16. I den nedre ende av kjelen munner en væsketilførsel 17 i det nedre kammer 5; væsken strømmer etter oppvarming ut av samlebeholderen 7 gjennom en utløpsledning 18. I den øvre del av fyllingen 13 hhv. ovenfor den samme kan det anbringes en røykkappe 19 hvis virksomme flate utbrer seg i retning nedover og på den måten avbøyer gasstrømningen til kjelens periferi.
I den øvre endevegg 6 er det i aksen 0 anordnet et tilførselsrør 20 for brennbar blanding. I en stuss 21 tilslut-tet en tilførselsledning 22 er det innlagt et avstandsinnlegg 23 som med sin underflate 42 ligger på fordelerens 24 øvre flate 26.
Denne fordeler 24 for brennbar blanding er i sin aktive del utformet som en kulekappe eller dens del er åpen og er forsynt med et system av åpninger 25. Den samlede tverrsnittsflate for disse åpninger er mindre enn tverrsnittsfla-ten av åpningen i avstands innlegget 23. Fordeleren 24 ligger med sin aktive del i tennings- og overvåkningskammerets 15
frie rom. I åpningene 25 bringes hastigheten av den strømmende brennbare blanding til en verdi som er langt over hastigheten av flammeutbredelsen i den brennbare blanding; fra åpningene 25 fordeles den brennbare blanding på ønsket måte til det øvre nivå 14 av strålingsfyllingen 13.
Avstandsinnlegget 23 er innsatt i stusser 21 med et aksialt såvel som radialt spillerom, slik at det kan bevege seg fritt i aksial retning og kan utvide seg fritt ved oppvarming, uten derved å belaste stussen 21. Ved fordelerens 24 øvre ende er det på utsiden anordnet en anleggsflate 27 hen-siktsmessig med konisk utforming, som ligger på et hensikts-messig også konisk utført sete 41, som er anordnet ved den nedre ende på innsiden av stussen 21 og er lagret overfor anleggsflaten 27, idet de koniske flaters helningsvinkel er valgt slik at de danner glideflater, langs hvilke fordeleren 24 ved en varmeutvidelse kan bevege seg fritt oppover og hever avstandsinnlegget 23. På den måten utelukkes enhver påkjen-ning av enhver del i tilførselen 20 av den brennbare blanding og dens omgivelse, og dannelsen av mikroskopiske riss unngås. En ytterligere fordel ligger i at fordeleren 24 og avstandsinnlegget 23 innlegges i stussen ovenfra, slik at - i fall det er nødvendig - fordeleren 24 kan utskiftes.
I den midtre del av den nedre endevegg 4 er det anordnet en rist 28 som rager oppover inn i forbrenningsrommet 12. Risten 28 har en dekkplate 29 nedenfor hvilken det er anordnet ringer 31 med avstand fra hverandre som er mindre enn dimensjonene av strålingsfyllingens 13 partikler. Ringene er f.eks. forbundet med hverandre ved hjelp av befestigelses-lister 32 og med dekkplaten 29 til et hele, hvor ytterdiame-teren er mindre enn diameteren av en åpning 33 i den nedre endevegg 4, slik at risten kan innlegges nedenfra gjennom ut-løpsrøret 34 i kjelen. Til risten 28 er det nedentil påsveiset sokler 35 som ved innlegging av risten kan komme gjennom ikke viste utsparinger i den nedre endevegg 4, og etter innleggin-gen dreies og på den måten holdes fast i den ønskede stilling. På lignende måte tas risten ut.
Derved dannes symmetriske gjennomgangsåpninger 36 på siden for utløp av forbrenningsgassene fra forbrenningsrommet 12, som er rettet fra periferien til kjelens akse 0, slik at det oppnås en forholdsvis stor gjennomgangsflate. På den måten nedsettes motstanden mot gasstrømningen som ventilatoren må overvinne. Dekkplaten som dekker risten 28 ovenfra kan være hel, som vist på fig. 5, men dersom det er nødvendig kan det anordnes ikke viste gjennomgangsåpninger i den, for også å muliggjøre et aksialt utløp av gassene og en økning av gjen-nomgangs f laten.
Selv om det på tegningen bare er vist et system av innbyggingsrør 8, vil det være klart at alt etter kjelens ydelse kan det anordnes symmetrisk flere slike systemer, og at rørene 8 som vist på fig. 1 f.eks. i et system er bøyd og i et ytterligere system kan være rette, og at også rørenes 8 såvel som periferirørenes 2 diametre kan være forskjellig fra hverandre. Særlig er det fordelaktig å anvende innbyggingsrør
8 med en større diameter enn periferirørene 2.
fig. 6 belyser i snitt en anordning av kjelen for høyere ydelser. Kjelen har et forbrenningsrom 12 med en strålingsfylling, idet det på dens periferi er anordnet periferi-rør 2 med forbindelsessteg 3. I forbrenningsrommet 12 er det anordnet to varmesystemer vist generelt med henvisningstallet 38. Disse varmesystemer 38 er i det vesentlige de samme som varmesystemet beskrevet i de foregående passasjer. Hver av dem er forsynt med en ring av innbyggingsrør 8 bøyd overfor aksen, men dessuten enda en ring av ytterrør 39 som er konsentriske med rørenes 8 ring. Ytterrørene 39 er rettlinjet og fører likeledes fra det nedre kammer 5 (ikke vist her) umiddelbart inn i samlebeholderen 7. Hvert varmesystem 38 har en egen fordeler 24 for den brennbare blanding, et tennings- og overvåkningskammer 15 med hjelpeorganer og en rist 28, samt et ut-løpsrør 34. Mellom de to varmesystemer 38, 38 er det innbygget mellomrør 40 som likeledes fører fra det nedre kammer 5 umiddelbart inn i samlebeholderen 7.
Fig. 7 viser et lignende snitt gjennom en kjele med fire varmesystemer 38, hvor anordningen er lignende den på fig. 6.
For anordningen ifølge oppfinnelsen er det viktig at alle varmesystemer 38 anbringes i et eneste felles forbrenningsrom 12.
Kjelen ifølge oppfinnelsen arbeider på følgende måte: Blandingen som kommer inn gjennom tilførselen 20 for den brennbare blanding fordeles jevnt ved hjelp av åpninger 25 i fordeleren 24 på det øvre nivå 14 av strålingsfyllingen 13, og antennes ved gjennomgang gjennom tennings- og overvåkningskammeret 15, hvoretter den straks med høy hastighet kommer inn i strålingsfyllingen 13 hvor en flammeløs over-flateforbrenning finner sted på strålingsfyllingens 13 partikler. Derved dannes det allerede i en avstand av bare noen centimeter under det øvre nivå 14 av strålingsfyllingen 13 en varm sone med temperaturer på 1700 - 1800°C, hvor største-delen av varmeenergien stråles ut mot periferirørene 2 og innbyggingsrørene 8; gjennom disse rør strømmer væsken fra det nedre kammer 5 inn i den øvre anbragte samlebeholder 7. Ved passende valg av dimensjonene av rørene 2 og 8 oppnås det at væsken fra disse rør 2 og 8 som kommer inn i samlebeholderen 7 gjennomgående har den samme temperatur, slik at det i samlebeholderen 7 hersker en homogen væsketemperatur, noe som er viktig for kjelens virkemåte, da de ikke viste termostater befinner seg i samlebeholderen 7.
Forbrenningsgassene beveger seg nedover og overgir den resterende varme til rørene 2 og 8, slik at temperaturen i kjelen synker hurtig og gassene ved den nedre ende av kjelen avkjøles allerede til den forlangte utløpstemperatur.
Mellom strålingsfyllingens 13 partikler og rørene, særlig periferirørene 2 og forbindelsesstegene 3 er det større gjennomgangskanaler enn mellom de opphopede deler i strålingsfyllingen 13 i det indre av forbrenningsrommet, slik at gassene på disse steder lett kan strømme ut. For å forhindre en varmestrøm gjennom de utstrømmende gasser, er risten 28 ifølge oppfinnelsen anordnet på en slik måte at disse gasser i den nedre del av kjelen vendes med tvang fra periferien i retningen til kjelens akse 0, og kommer ut gjennom gjennomgangsåpningene 36 på siden i risten 28. Derved avgir den den resterende varme til varmevekslingsflåtene.
Fordeleren 24 som utsettes for en høy temperatur i den varme sone, utvider seg som følge av varmen og glir derved fritt langs de koniske flater 27 og 41 og kan følgelig ikke skade noen del av kjelen. Samtidig heves avstandsinnlegget 23. Dersom det er nødvendig kan det mellom avstandsinnlegget 23 og tilførselsledningen 22 innlegges et ikke vist ettergivende underlag, slik at avstandsinnlegget 23 i stussen 21 ikke er helt fritt bevegelig.
I alle rørene 2, 8 er det innlagt blandepropeller som gir væsken en rotasjonsbevegelse med hvilken dampboblene som er dannet på rørveggene, som ved lettere komponenter som følge av sentrifugalkraften, transporteres mot rørenes 2 og 8 akser, hvorfra de fritt kans trømme ut oppover inn i samlebeholderen 7 uten å virke forstyrrende.
Økningen av rørenes varmevekslingsflater ved hjelp av langsgående ribber, særlig i den varme sone, muliggjør en intensiv varmebortføring fra strålingsfyllingen 13 inn i rørene 2 og 8.
Selv om kjelen ifølge oppfinnelsen er overveiende bestemt for oppvarming av væsker, kan den også anvendes for oppvarming av damp eller gasser.
Claims (9)
1. Strålingskjele for oppvarming av væsker ved hjelp av flammeløs forbrenning av en brennbar blanding bestående av gass og oksydasjonsmiddel i en gassgjennomtrengelig strålings-stof f-fylling, hvor den brennbare blanding tilføres ved hjelp av en fordeler og strålingsstoff-fyllingen står i berøring med rørene som gjennomstrømmes av væsken som skal oppvarmes, idet det i den nedre ende av kjelen er anbragt en rist, KARAKTERISERT VED at fordeleren (24) for den brennbare blanding er anordnet glidbar i sin lagring (27, 41), og risten (28) som har mindre dimensjoner enn tverrsnittet i kjelens forbrenningsrom (12) ligger i midtdelen av kjelens nedre endevegg (4), og rager overfor den samme oppover inn i forbrenningsrommet (12), og i risten (28) er det anordnet gjennomgangsåpninger (36) rettet i retning fra kjelens periferi til dens akse (0).
2. Strålingskjele ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at noen av rørene (8) som går gjennom forbrenningsrommet (12) er bøyd i sin nedre del i retning mot kjeleperiferien.
3. Strålingskjele ifølge krav 1 og 2,
KARAKTERISERT VED at minst ett innbygningsrør (8) i sin øvre del er forsynt med en langsgående ribbe (9).
4. Strålingskjele ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at fordeleren (24) ovenfor anleggsflaten (27) er forsynt med en endeflate (26), og i stussene (21) som bærer fordeleren (24) er det lagret et avstandsinnlegg (23) med radiell såvel som aksiell klaring, som med sin nedre flate (42) ligger på ende-flaten (26) .
5. Strålingskjele ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at risten (28) består av et system av parallelle ristringer (31), som nedenfor en dekkplate (29) er anordnet med mindre avstan-der enn størrelsen av strålingsfyllingens (13) partikler, og som danner symmetriske gjennomgangsåpninger (36) for utløp av forbrenningsgassene fra forbrenningsrommet (12).
6. Strålingskjele ifølge krav 1 og 5, ,
KARAKTERISERT VED at det i dekkplaten (29) er anordnet gjennomgangsåpninger for aksialt utløp av forbrenningsgassene.
7. Strålingskjele ifølge krav 5 og 6,
KARAKTERISERT VED at risten (28) har en mindre diameter enn åpningen (33) i den nedre endevegg (4) og er forsynt med sokler (35), som ligger på endeveggens (4) øvre flate, hvor det er anordnet utsparinger for gjennomgang av sokkelen (35).
8. Strålingskjele ifølge krav 1-7, hvor strålingsfyllingen, fordeleren, varmevekslingsrørene og risten danner kjelens varmesystem, KARAKTERISERT VED at flere varmesystemer (38) er anordnet i et felles forbrenningsrom (12) som er omgitt av periferirør (2), og mellom de enkelte varmesystemer (38) er det anordnet et system av mellomrør (40).
9. Strålingskjele ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at det i den øvre del av kjelen under fordeleren (24) er anordnet en røykkappe (19) hvis virksomme flate utvider seg i retning nedover.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS677486A CS274537B1 (en) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | Radiation boiler for heating liquids |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO873941D0 NO873941D0 (no) | 1987-09-21 |
NO873941L true NO873941L (no) | 1988-03-23 |
Family
ID=5415520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO873941A NO873941L (no) | 1986-09-22 | 1987-09-21 | Straalingskjele for oppvarming av vaesker. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0261622A3 (no) |
CS (1) | CS274537B1 (no) |
DK (1) | DK444387A (no) |
FI (1) | FI874108A (no) |
NO (1) | NO873941L (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4322109C2 (de) * | 1993-07-02 | 2001-02-22 | Franz Durst | Brenner für ein Gas/Luft-Gemisch |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1547810A (en) * | 1975-03-24 | 1979-06-27 | Comstock & Wescott | Catalytic combustion apparatus and method and catalyst therefor |
US4262609A (en) * | 1978-04-26 | 1981-04-21 | Allan Inovius | Incinerators |
GB2041181B (en) * | 1978-12-29 | 1983-08-17 | Hutni Druhovyroba | Flameless combustion method and a boiler utilizing such method |
-
1986
- 1986-09-22 CS CS677486A patent/CS274537B1/cs unknown
-
1987
- 1987-08-25 DK DK444387A patent/DK444387A/da not_active Application Discontinuation
- 1987-09-21 EP EP87113770A patent/EP0261622A3/de not_active Withdrawn
- 1987-09-21 NO NO873941A patent/NO873941L/no unknown
- 1987-09-21 FI FI874108A patent/FI874108A/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK444387D0 (da) | 1987-08-25 |
CS274537B1 (en) | 1991-08-13 |
EP0261622A3 (de) | 1989-08-09 |
EP0261622A2 (de) | 1988-03-30 |
NO873941D0 (no) | 1987-09-21 |
FI874108A0 (fi) | 1987-09-21 |
FI874108A (fi) | 1988-03-23 |
CS677486A1 (en) | 1988-06-15 |
DK444387A (da) | 1988-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4823770A (en) | Combination hydronic space heater and tankless hot water heater | |
US4055152A (en) | Gas boiler, particularly for central heating | |
US4079778A (en) | Heating system | |
US4899696A (en) | Commercial storage water heater process | |
US3315646A (en) | Boiler | |
EA006357B1 (ru) | Система для нагрева жидкостей | |
EP2943729B1 (en) | Fired heat exchanger | |
US4090476A (en) | Method and apparatus for the combustion of gaseous or liquid fuels | |
US3638621A (en) | Combination fire and water tube boiler | |
US3612004A (en) | Water heater | |
NO800842L (no) | Anordning for utnyttelse av varmen fra oppvarmingsanlegg | |
NO873941L (no) | Straalingskjele for oppvarming av vaesker. | |
US2335918A (en) | Water heater | |
US4310746A (en) | Electric fluid heating apparatus | |
DK162463B (da) | Vandvarmer til et straalingsopvarmet varmtvandsanlaeg | |
US3413939A (en) | Baffle means for heat exchanger | |
US3185143A (en) | Space heater | |
US3233596A (en) | Boiler system with spheroidal combustion chamber for liquid and gaseous fuels | |
EP0041091A1 (en) | Stack exhaust heat recycling system | |
RU2794921C2 (ru) | Способ работы конденсационного газового котла | |
US4587949A (en) | Combustion heater | |
RU2006754C1 (ru) | Водогрейный бытовой котел | |
KR102159748B1 (ko) | 직접접촉식 무압 온수보일러 | |
RU193295U1 (ru) | Котел водогрейный | |
US3232281A (en) | Heat exchange system |