PL164910B1 - Kociol grzejny PL - Google Patents
Kociol grzejny PLInfo
- Publication number
- PL164910B1 PL164910B1 PL90285725A PL28572590A PL164910B1 PL 164910 B1 PL164910 B1 PL 164910B1 PL 90285725 A PL90285725 A PL 90285725A PL 28572590 A PL28572590 A PL 28572590A PL 164910 B1 PL164910 B1 PL 164910B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- boiler according
- water jacket
- boiler
- compartment
- jacket
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0026—Guiding means in combustion gas channels
- F24H9/0031—Guiding means in combustion gas channels with means for changing or adapting the path of the flue gas
-
- 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
- F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
- F24H1/26—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
- F24H1/28—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
- F24H1/282—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with flue gas passages built-up by coaxial water mantles
-
- 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
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
Abstract
1. Kociol grzejny do ogrzewania wody zasilajacej bojlery i instalacje grzewcze w pomieszczeniach, z pal- nikiem wielostopniowym lub modulujacym, z komora wymiany ciepla, z otaczajacym te komore plaszczem wodnym, który ma scianke zewnetrzna i scianke we- wnetrzna oraz z umieszczonym w komorze wymiany ciepla drugim plaszczem wodnym, który rozciaga sie na czesci dlugosci komory wym iany ciepla tworzac w ten sposób komore posrednia i otaczajac okreslony obszar wewnetrzny, Jak równiez ze srodkam i do regulacji spa- lin, znam ienny tym, ze oprócz prowadzacego z komory posredniej / 5 3 / wylotu spalinowego / 3 3 / posiada do- datkowo prowadzacy z otoczonej drugim plaszczem wodnym / 2 7 / komory wewnetrznej / 3 5 / wylot spali- nowy / 3 7 / przy czym oba wyloty spalinowe /3 3 , 3 7 / sa doprowadzone do wspólnej rury dymowej /3 8 /, ze pomiedzy wylotami spalinowymi / 3 3 , 3 7 / j est umiesz- czony odchylny zawór klapowy / 3 9 / i ze plaszcz wodny / 1 5 /, który otacza komore / 1 3 / wymiany ciepla jest plaszczem podwójnym podzielonym scianka srodkowa / 2 1 / na wewnetrzny przedzial plaszczowy /1 7 / i zew- netrzny przedzial plaszczowy /1 9 /. PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest kocioł grzejny do ogrzewania wody zasilającej boilery i instalacje grzewcze w pomieszczeniach.
Znane tego rodzaju kotły są zazwyczaj wyposażone w palniki wielostopniowe lub modulujące, posiadają one komorę wymiany ciepła, którą otacza płaszcz wodny ze ścianką wewnętrzną i ścianką zewnętrzną, przy czym w komorze wymiany ciepła umieszczony jest drugi płaszcz wodny, który rozciąga się na części długości tej komory i tworzy w ten sposób komorę pośrednią oraz otacza określony obszar wewnętrzny. Znany jest z niemieckiego opisu wyłożeniowego nr DE-OS 3 604 842 kocioł grzejny, którego konstrukcja ma między innymi zapewnić wystarczający ciąg każdej instalacji kominowej i ma wykluczyć tworzenie się kondensatu gazów spalinowych i wydzielanie się smoły w wymurowaniu komina. W tym celu gaz spalinowy w obszarze przejścia między przestrzenią płomieniową i głównym wymiennikiem ciepła jest rozdzielony na główny strumień spalin i pomocniczy strumień spalin. Główny strumień spalin przepływa całkowicie przez jeden ciąg spalin głównego wymiennika ciepła, a strumień pomocniczy prowadzony jest co najmniej częściowo obok niego, aż do miejsca połączenia ze strumieniem głównym, przy czym w miejsce połączenia temperatura strumienia pomocniczego jest wyższa niż temperatura strumienia głównego. Stosunek podziału według którego strumień spalin jest podzielony na obydwa strumienie częściowe, może być zmieniany za pomocą uchylnej klapy sterującej. Kocioł ten jest przeznaczony jedynie dla określonej mocy grzejnej i dlatego nie nadaje się do stosowania z palnikiem wielostopniowym lub modulującym, bez zagrożenia ze strony korozji.
Znany ponadto z francuskiego opisu patentowego nr 2 154 347 kocioł grzejny, posiada dwa cylindryczne płaszcze wodne, które są umieszczone koncentrycznie względem siebie. Przy tym otoczone wewnętrznym płaszczem wodnym wnętrze stanowi komorę palnikową, a przedział między płaszczami wodnymi służy jako kanał spalin. W kanale tym znajduje się wstawka śrubowa. Taki kocioł grzejny ma stosunkowo skomplikowaną konstrukcję, dlatego jest dość drogi w produkcji, a jego obsługa jest dość trudna i czasochłonna. Szczególnie niekorzystne jest zagrożenie ze strony miejsc zimnych, gdzie przy zredukowanej wydajności palnika może
164 910 następować kondensacja zanieczyszczeń z gazów spalinowych, co stwarza problemy związane z korozją. Dlatego też kocioł taki nie nadaje się dobrze do pracy z palnikiem, wielostopniowym. W kotle tym nie przewiduje się żadnych środków do przygotowania wody gorącej, czyli tak zwanej wody użytkowej. Ponieważ ważne jest dopasowanie do siebie wydajności kotła grzejnego i palnika, dlatego w dolnym zakresie wydajności było dotychczas konieczne stopniowanie różnych wielkości kotłów co około 5 kW.
Celem wynalazku jest opracowanie kotła grzejnego o wysokiej sprawności cieplnej, prostej konstrukcji i małych nakładach roboczo-materiałowych.
Zgodne z wynalazkiem cel ten osiągnięto dzięki temu, że oprócz wylotu prowadzącego z komory pośredniej kocioł posiada dodatkowo prowadzący z otoczonej drugim płaszczem wodnym komory wewnętrznej wylot spalinowy, przy czym oba wyloty spalinowe są doprowadzone do wspólnej rury dymowej, że pomiędzy wylotami spalinowymi jest umieszczony odchylny zawór klapowy i że płaszcz wodny, który otacza komorę wymiany ciepła, jest płaszczem podwójnym, podzielonym ścianką środkową na wewnętrzny przedział płaszczowy i zewnętrzny przedział płaszczowy.
Wynalazek zakłada także, aby odchylny zawór klapowy był funkcjonalnie połączony z silnikiem sterującym.
Korzystnie jest gdy odstęp między ścianką wewnętrzną i ścianką środkową podwójnego płaszcza jest stosunkowo mały, i wynosi od 3 do 10 grubości blachy płaszcza i gdy odstęp między ścianką środkową i ścianką zewnętrzną podwójnego płaszcza jest znacznie większy niż odstęp między ścianką wewnętrzną i ścianką środkową.
Korzystnie też jest gdy drugi płaszcz wodny ma długość w przybliżeniu równą połowie długości pierwszego płaszcza wodnego i gdy drugi płaszcz wodny zamocowany jest na tylnej ściance komory wymiany ciepła.
Zgodnie z dalszym rozwinięciem wynalazku, w otoczonej drugim płaszczem wodnym komorze wewnętrznej jest umieszczony korpus rdzeniowy, który tworzy komorę pośrednią, przy czym zarówno komora wymiany ciepła, drugi płaszcz wodny, jak i korpus rdzeniowy są cylindryczne.
Korzystne jest gdy drugi płaszcz wodny jest umieszczony współosiowo w komorze wymiany ciepła i gdy korpus rdzeniowy jest umieszczony współosiowo w drugim płaszczu wodnym.
Nadzwyczaj korzystne okazało się to, że drugi płaszcz wodny i korpus rdzeniowy zostały otoczone śrubowym kanałem spalinowym, przy czym ten śrubowy kanał spalinowy tworzy wstawka ze zwiniętego śrubowo pasma blachy.
Zgodnie z wynalazkiem, przekrój każdego kanału spalin i skok śrubowo zwiniętego pasma blachy zmniejszają się od przodu ku tyłowi, zaś zwoje pasma blachy połączone są ze sobą uchwytami dystansowymi.
Celowo korpus rdzeniowy ma otwory, a jego pusta przestrzeń jest wypełniona włóknem mineralnym, korzystnie wełną mineralną.
Zgodnie z wynalazkiem, drugi płaszcz wodny jest połączony szeregowo z wewnętrznym przedziałem płaszczowym podwójnego płaszcza, przy czym między drugim płaszczem wodnym i wewnętrznym przedziałem płaszczowym jest umieszczona pompa natomiast w przewodach doprowadzających do bojlera wodę, pomiędzy tym bojlerem i pompą jest umieszczony zawór.
Według jeszcze dalszego rozwinięcia wynalazku dopływ i odpływ obwodu grzejnego podłączone są do zewnętrznego przedziału płaszczowego podwójnego płaszcza, z tym że dopływ dołączony jest do jednego końca podwójnego płaszcza u dołu, a odpływ do drugiego końca podwójnego płaszcza u góry.
Szczególnie korzystnie okazało się, gdy odcinek wewnętrznego przedziału płaszczowego jest połączony z drugim odcinkiem wewnętrznego przedziału płaszczowego poprzez pompę, i gdy dolny odcinek wewnętrznego przedziału płaszczowego połączony jest przez pompę z górnym odcinkiem wewnętrznego przedziału płaszczowego.
Tak skonstruowany kocioł grzejny może pracować z pełnym obciążeniem, gdy środki do regulacji strumieni spalin dopuszczają przepływ spalin zarówno z komory pośredniej jak i z komory wewnętrznej. Spaliny mogą wtedy przepływać zarówno przez komorę pośrednią między
164 910 dwoma płaszczami wodnymi jak też przez komorę wewnętrzną następnego płaszcza wodnego, przy czym przenoszą one tyle ciepła na te płaszcze wodne, że spaliny opuszczające kocioł mają stosunkowo niską temperaturę. Gdy kocioł pracuje przy obciążeniu częściowym, które wynosi przykładowo 30% pełnego obciążenia, to wylot z komory pośredniej jest zamknięty, a spaliny mogą przepływać tylko przez komorę wewnętrzną. Nie ma wtedy niebezpieczeństwa, że ochłodzą się one zbyt silnie i w tylnej części kotła wystąpią problemy z kondensacją. Dlatego też kocioł grzejny nadaje się dobrze do wykorzystania z palnikiem dwustopniowym. Istnieje też możliwość zastosowania palnika modulującego, który może być regulowany płynie od minimalnego do pełnego obciążenia. W takim przypadku celowe jest wybranie napędu silnikowego klapy spalin, żeby również je można było regulować bezstopniowo. Jest wtedy możliwość regulacji wielkości strumienia spalin przepływających przez komorę pośrednią.
Niniejszy wynalazek ma także tę zaletę, że umożliwia zastosowanie kotła o tej samej wielkości dla stosunkowo dużego zakresu wydajności. Przy zastosowaniu kotła grzejnego z palnikiem jednostopniowym można wykorzystać taką samą wielkość kotła do stosunkowo dużego zakresu wydajności. Pozwala to produkować i magazynować znacznie mniejszą ilość kotłów o różnych wielkościach w porównaniu do stanu obecnego, co umożliwia znaczną redukcję kosztów wytwarzania i magazynowania. Po zainstalowaniu kotła grzejnego z palnikiem jednostopniowym wystarczy nastawić ręcznie środki do regulacji strumieni spalin stosownie do wydajności palnika lub do optymalnej temperatury gazów odlotowych.
Jako środek do regulacji strumienia spalin zastosowano uchylny zawór. Można przy tym przewidzieć, że wyloty uchodzą do wspólnej rury kominowej, a uchylny zawór klapowy jest umieszczony tak, że po zamknięciu wylotu z komory pośredniej otwiera się wylot prowadzący z komory wewnętrznej. Dla uzyskania maksymalnej wydajności palnika można więc ustawić klapę zaworu w położenie środkowe, a chcąc uzyskać minimalną wydajność palnika zamyka się wylot z komory pośredniej. W położeniu środkowym klapa zaworu nie powoduje praktycznie dławienia obu wylotów. Za pomocą napędu silnikowego można jednak wprowadzić klapę zaworu w położeniu, w którym powoduje ona działanie dławiące jednego z wylotów.
Gdy płaszcz wodny otaczający komorę jest płaszczem podwójnym z wewnętrznym i zewnętrznym przedziałem płaszczowym, wtedy podczas uruchomienia kotła woda w wewnętrznym przedziale płaszczowym nagrzewa się szybciej niż woda w zewnętrznym przedziale płaszczowym. Dzięki temu przy rozruchu na zimno tylko przez bardzo krótki czas występuje niebezpieczeństwo tworzenia się kondensatu gazów spalinowych. Poza tym stosunkowo zimna woda zwrotna przepływająca podczas pracy kotła nie może dochodzić do ścianki wewnętrznej, gdyż woda w wewnętrznym przedziale płaszczowym działajako bufor chroniący przed nadmiernym ochłodzeniem ścianki wewnętrznej. Ma to szczególnie korzystne znaczenie przy ogrzewaniu niskotemperaturowym, gdzie temperatura obiegu zwrotnego jest stosunkowo niska. Wobec tego nie ma niebezpieczeństwa tworzenia się niepożądanych skroplin, których skutkiem może być korozja. Inną ważną zaletą opisanego wykonania jest to, że zredukowane są znacznie straty przestojowe. Woda w wewnętrznym przedziale płaszczowym po unieruchomieniu palnika działa jak izolacja dla zewnętrzego przedziału płaszczowego.
Dzięki stosunkowo małemu odstępowi między ścianką wewnętrzną i ścianką środkową płaszcza podwójnego, korzystnie od 3 do 10 grubości blachy płaszcza /co równa się od 10 do 15 mm/ unika się po pierwsze rozwarstwienia termicznego wody w wewnętrznym przedziale płaszczowym, co pozwala uzyskać dobre rozłożenie temperatury, a po drugie unika się szumów związanych z wrzeniem. Wewnętrzny przedział płaszczowy zawiera stosunkowo mało wody. Ma to tę zaletę, że podczas pracy następuje szybkie podgrzanie wody w tym przedziale, dzięki czemu z jednej strony unika się problemów z korozją, a z drugiej strony woda ta może być wykorzystana w razie potrzeby do szybkiego napełniania bojlera, który może mieć stosunkowo małe wymiary, gdyż przy dużym zapotrzebowaniu na wodę gorącą możeją praktycznie oddawać jak grzejnik przepływowy.
Wewnętrzny przedział płaszczowy zawiera mało wody, a więc po napełnieniu bojlera występują stosunkowo małe straty ciepła z powodu ochłodzenia tej wody. Dlatego nawet w lecie przygotowuje się wodę gorącą przy bardzo wysokiej sprawności ogólnej. Natomiast zypełnie inaczej jest w znanych kotłach grzejnych, których sprawność całkowita w lecie jest zawsze niska.
164 910 tak że na lato proponuje się na ogół podgrzewanie elektryczne. Dzięki temu, że odstęp między ścianką środkową i ścianką zewnętrzną płaszcza podwójnego jest celowo znacznie większy niż odstęp między ścianką wewnętrzną i ścianką środkową, uzyskuje się dostateczną objętość wody kotłowej potrzebnej przykładowo do ogrzewania pomieszczeń.
Również dzięki temu, że drugi płaszcz wodny ma w przybliżeniu długość o połowę mniejszą niż wspomniany jako pierwszy płaszcz wodny powstaje po stronie palnika komora spalania o dużej średnicy, która przydatna jest zwłaszcza do nowoczesnych palników odgazowujących z silnie ekspansywnym płomieniem. Płomienie takie mają korzystną charakterystykę temperaturową, przy której tworzy się mało tlenków azotu. Ponieważ drugi płaszcz wodny jest zamocowany korzystnie na ściance tylnej komory wymiany ciepła, upraszcza to konstrukcję kotła i umożliwia dobry dostęp do wnętrza dla wykonania czynności konserwacyjnych.
Cylindryczny kształt różnych części składowych kotła umożliwia racjoanalne i efektywne wytworzenie kotłów, w szczególności gdy różne elementy są rozmieszczone współosiowo względem siebie. Kocioł grzejny można wykonać przykładowo jako konstrukcję stalową spawaną. ,
Śrubowe kanały spalinowe stanowią stosunkowo długą drogę dla spalin, co umożliwia optymalną wymianę ciepła, gdyż spaliny opływają równomiernie wszystkie powierzchnie wymiany ciepła. Ma to także tę zaletę, że ogranicza jeszcze bardziej niebezpieczeństwo tworzenia się skroplin ze spalin. Kanały spalin mają celowo takie wymiary, żeby kocioł grzejny pracował z nadciśnieniem w komorze opalania około 0,5 do 6 mm słupa rtęci, korzystnie 2 mm słupa rtęci. Warunkiem tego jest zastosowanie środków do wytwarzania nadciśnienia, na przykład palnika dmuchawkowego. Taka kombinowana konstrukcja pracuje bardzo cicho. Dzięki utworzeniu kanałów spalinowych ze śrubowo zawiniętych pasm blachy, możliwe jest bardzo tanie wykonanie kanałów spalinowych. Inną zaletą takiego wykonania jest to, że przy czyszczeniu kotła można łatwo wyciągnąć taką wstawkę z pasm blachy.
Przez zmniejszenie się przekroju kanałów spalinowych od przodu ku tyłowi, spaliny ochładzają się i zmniejszają swoją objętość, a więc przekrój z tyłu może być mniejszy niż z przodu. Takie zmniejszenie przekroju ma tę zaletę, że można zwiększyć długość kanału spalin. Szczególną korzyściąjest silne tłumienie hałasu przez kanał spalin, gdyż zmieniający się przekrój utrudnia powstawanie drgań rezonansowych. Postępową redukcję przekroju można przykładowo uzyskać w ten sposób, że zmniejsza się od przodu ku tyłowi skok zwiniętego śrubowo pasma blachy. Przez połączenie ze sobą uchwytami dystansowymi zwojów blach ustala się potrzebny odstęp między każdymi zwojami.
Pusty korpus rdzeniowy jest dlatego korzystny, ponieważ ta pusta przestrzeń w rdzeniu tłumi wibrację. W szczególności objętość gazu w korpusie rdzeniowym może przejąć różnice ciśnień, jakie powstają wskutek tzw. szoku rozruchowego przy zapłonie płomienia. Korpus rdzeniowy działa więc jak tłumik dźwięków. Szczególnie dobre właściwości tłumiące uzyskuje się, gdy pusta przestrzeń jest wypełniona luźno włóknem mineralnym, na przykład wełną mineralną. Wypełnienie takie utrudnia też w znacznym stopniu niepożądane przesyłanie ciepła.
Dzięki szeregowemu połączeniu drugiego płaszcza wodnego z wewnętrznym przedziałem płaszczowym podwójnego płaszcza, gorąco woda z wewnętrznego przedziału płaszczowego przepływa do drugiego płaszcza wodnego, także ten ostatni szybko przechodzi poza obszar temperatury rosy, gdzie nie może być już kondensacji, gazów spalinowych. Przez umieszczenie pompy między drugim płaszczem wodnym i zewnętrznym przedziałem płaszczowym uzyskuje się dobrą cyrkulację wody, która powoduje dobry rozkład temperatur. Objętość wody jest stosunkowo mała i może być szybko przepompowana, a więc ciepło jest szybko odprowadzane i unika się szumów związanych z wrzeniem wody.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia kocioł grzejny z dwustopniowym lub modulującym palnikiem, w ujęciu schematycznym. Kocioł grzejny 10 ogrzewany jest wielostopniowym, na przykład dwustopniowym, albo modulującym palnikiem 11. Komorę 13 wymiany ciepła otacza płaszcz wodny 15, który jest ukształtowany jako płaszcz podwójny z wewnętrznym przedziałem płaszczowym 17, i zewnętrznym przedziałem płaszczowym 19. Przedział wewnętrzny 17 jest oddzielony od przedziału zewnętrznego 19 ścianką środkową 21. Odstęp między ścianką wewnętrzną 23 i ścianką
164 910 środkową 21 jest stosunkowo mały i wynosi od 3 do 10 grubości blachy płaszcza /co równa się od 10 do 15 mm/. W kotle grzejnym 10 o mocy 25 kW woda w wewnętrznym przedziale płaszczowym 17 ma objętość około pięciu litrów. Odstęp między ścianką środkową 21 i ścianką zewnętrzną 25 jest w zależności od potrzeby znacznie większy niż odstęp między ścianką wewnętrzną 23 i ścianką środkową 21.
Emisja substancji szkodliwych jest największa przy uruchamianiu i wyłączaniu instalacji, a więc trzeba unikać krótkich czasów pracy palnika. Stosownie do tego zaprojektowano objętość wody w zewnętrznym przedziale płaszczowym. Stosunkowo małą objętość wody w wewnętrznym przedziale płaszczowym 17 można doprowadzić szybko do temperatury roboczej. Koncentrycznie do przeważnie cylindrycznego płaszcza podwójnego 15 umieszczono drugi cylindryczny płaszcz wodny 27. Wewnętrzny przedział płaszczowy 17 połączono szeregowo przewodem 28 z płaszczem wodnym 27, żeby uniknąć tworzenia się skroplin i problemów związanych z korozją. Płaszcz wodny 27 zamocowany jest na ściance tylnej 29 komory 13 wymiany ciepła, przy czym zajmuje on tylko część długos'ci, na przykład połowę komory 13 wymiany ciepła.
Przednia część 31 komory 13 stanowi więc strefę spalania o stosunkowo dużej średnicy, która nadaje się w szczególności dla nowoczesnych palników odgazowujących z silnie ekspansywnym płomieniem.
Przedział pośredni między płaszczem podwójnym 15 i drugim płaszczem wodnym 27 posiada z tyłu wylot spalinowy 33, który może być zamykany uchylnym zaworem klapowym 39. Otoczona drugim płaszczem wodnym 27 komora wewnętrzna 35 ma wylot spalinowy 37. Oba wyloty spalinowe 33 i 35 są doprowadzone do wspólnej rury dymowej 38. Do napędu uchylnego zaworu klapowego 39 służy solenoid albo silnik 41. W przypadku zastosowania kotła grzejnego z palnikiem jednostopniowym napęd jest zbyteczny. Zawór klapowy ustawia się wtedy ręcznie w położenie, w którym temperatura gazów odlotowych ma optymalną wartość.
Koncentrycznie do drugiego płaszcza wodnego 27 umieszczono cylindryczny i pusty w środku korpus rdzeniowy 43, który jest zamknięty od przodu płytą 45 z materiału ogniotrwałego. W przypadku palnika rozpylającego płyta 45 jest elementem pomocniczym przy spalaniu. Na gorącej powierzchni mogą parować ewentualne kropelki oleju, dzięki czemu powstający gaz spala się praktycznie bez tworzenia substancji szkodliwych. Również tylna część jest zamknięta korzystnie płytką 47.
W płaszczu 49 znajduje się wiele otworów 51. W pustym wnętrzu 50 znajduje się wypełnienie 52 z wełny mineralnej lub podobnego materiału. Dzięki temu tłumi się hałas i unika się w znacznym stopniu niepożądanego przepływu ciepła do wylotu 33. W komorach pośrednich 53 i 55 znajdują się ukształtowane śrubowe kanały spalin 54 lub 56. Kanały te zbudowane są ze zwiniętego śrubowo pasma blachy, które ma postać wstawki. Skok śrubowo zwiniętego pasma blachy zmniejsza się od przodu ku tyłowi, a więc maleje również w tym kierunku przekrój kanału spalin. Zwoje pasma blachy połączone ze sobą uchwytami dystansowymi, na przykład drążkami /nie pokazane na rysunku/.
Z rysunku widać także wykorzystanie kotła grzejnego 10 w instalacji grzewczej. Od przedniego końca zewnętrznego przedziału płaszczowego 19 prowadzi dopływ do zaworu mieszającego 61, a stąd przez pompę cyrkulacyjną 63 do odbiorników 65. Odpływ 67 prowadzi do tylnego końca zewnętrznego przedziału płaszczowego przy końcu kotła. Obejście 70 prowadzi od odpływu 67 do zaworu mieszającego 61. Od drugiego płaszcza wodnego 27 prowadzi przewód dopływowy 71 do wężownicy wymiennika ciepła 73 bojlera 75. Przewód zwrotny 77 od wężownicy 73 prowadzi przez zawór 79 i pompę 81 do wewnętrznego przedziału płaszczowego 17. Od przewodu dopływowego 71 przewidziane obejście 83 do zaworu 79.
Instalacja grzewcza jest sterowana urządzeniem sterującym 85.
Możliwe są różne zmiany nie odbiegające od idei wynalazku. Tak więc możliwa jest także konstrukcja kotła typu pionowego.
Działanie kotła według wynalazku jest następujące. Przy zasilaniu wodą kotła palnik pracuje z pełnym obciążeniem. Stosunkowo chłodną wodę podaje pompa 81 do wewnętrznego przedziału płaszczowego 17, przy czym następuje dość szybki i równomierny rozdział na cały przedział płaszczowy. Następuje szybkie podgrzanie, po czym woda przepływa do wewnętrznego płaszcza wodnego 27, tam ulega dalszemu podgrzaniu i powraca do wężownicy wymnien8
164 910 nikaciepła 73 bojlera 75. W bojlerze 75 następuje podgrzanie wody użytkowej. Jeżeli urządzenie sterujące 85 zażąda wytworzenia ciepła do ogrzewania pomieszczeń, to pompa 81 pracuje także wówczas, gdy bojler 75 nie musi być napełniany. Podgrzana woda w wewnętrznym płaszczu wodnym 27 przepływa jednak przez obejścia 83, a więc dostaje się bez znaczącej utraty ciepła do wewnętrznego przedziału płaszczowego 17. Stąd ciepło pochodzące z przedziału 17 lub z komory wymiany ciepła 13 przenoszone bezpośrednio na ściankę wewnętrzną 23, przesyłane jest przez ściankę czołową 21 do zewnętrznego przedziału płaszczowego 19, w którym z powodu pracy pompy przetłaczającej 63 trwa cyrkulacja, która sprzyja wymianie ciepła.
Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz.
Cena 10 000 zł
Claims (28)
- Zastrzeżenia patentowe1. Kocioł grzejny do ogrzewania wody zasilającej bojlery i instalacje grzewcze w pomieszczeniach, z palnikiem wielostopniowym lub modulującym, z komorą wymiany ciepła, z otaczającym tę komorę płaszczem wodnym, który ma ściankę zewnętrzną i ściankę wewnętrzną oraz z umieszczonym w komorze wymiany ciepła drugim płaszczem wodnym, który rozciąga się na części długości komory wymiany ciepła tworząc w ten sposób komorę pośrednią i otaczając określony obszar wewnętrzny, jak również ze środkami do regulacji spalin, znamienny tym, że oprócz prowadzącego z komory pośredniej /53/ wylotu spalinowego /33/ posiada dodatkowo prowadzący z otoczonej drugim płaszczem wodnym /27/ komory wewnętrznej /35/ wylot spalinowy /37/, przy czym oba wyloty spalinowe /33,37/ są doprowadzone do wspólnej rury dymowej /38/, że pomiędzy wylotami spalinowymi /33,37' jest umieszczony odchylny zawór klapowy /39/, i że płaszcz wodny /15/, który otacza komorę /13/ wymiany ciepła, jest płaszczem podwójnym podzielonym ścianką środkową/21/ na wewnętrzny przedział płaszczowy /17/ i zewnętrzny przedział płaszczowy /19/.
- 2. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że odchylny zawór klapowy /39/ jest funkcjonalnie połączony z silnikiem sterującym /41/.
- 3. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że odstęp między ścianką środkową /21/ i ścianką wewnętrzną /23/ podwójnego płaszcza/15/ jest stosunkowo mały, i wynosi korzystnie od 3 do 10 grubości blachy płaszcza.
- 4. Kocioł według zastrz. 3, znamienny tym, że odstęp między ścianką środkową /21/ i ścianką zewnętrzną /25/ podwójnego płaszcza /15/ jest znacznie większy niż odstęp między ścianką wewnętrzną /23/ i ścianką środkową /21/.
- 5. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że drugi płaszcz wodny /27/ ma długość w przybliżeniu równą połowie długości pierwszego płaszcza wodnego /15/.
- 6. Kocioł według zastrz. 5, znamienny tym, że drugi płaszcz wodny /27/ zamocowany jest na tylnej ściance /29/ komory /13/ wymiany ciepła.
- 7. Kocioł według zastrz. 6, znamienny tym, że w otoczonej drugim płaszczem wodnym /27/ komorze wewnętrznej /50/ jest umieszczony korpus rdzeniowy /43/ tworzący komorę pośrednią /53/.
- 8. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że komora wymiany ciepła /13/jest cylindryczna.
- 9. Kocioł według zastrz. 7, znamienny tym,że drugi płaszcz wodny/27/jest cylindryczny.
- 10. Kocioł według zastrz. 7, znamienny tym, że korpus rdzeniowy /43/jest cylindryczny.
- 11. Kocioł według zastrz. 6, znamienny tym, że drugi płaszcz wodny /27'/jest umieszczony współosiowo w komorze /13/ wymiany ciepła.
- 12. Kocioł według zastrz. 10, znamienny tym, że korpus rdzeniowy /43/jest umieszczony współosiowo w drugim płaszczu wodnym /27/.
- 13. Kocioł według zastrz. 6, znamienny tym, że drugi płaszcz wodny /27/jest otoczony prawie śrubowym kanałem spalinowym /54/.
- 14. Kocioł według zastrz. 12, znamienny tym, że korpus rdzeniowy /43/jest otoczony prawie śrubowym kanałem spalinowym /56/.
- 15. Kocioł według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że dany śrubowy kanał spalinowy /54,55/ tworzy wstawka ze zwiniętego śrubowo pasma blachy.
- 16. Kocioł według zastrz. 15, znamienny tym, że przekrój każdego kanału spalinowego /54,56/ zmniejsza się od przodu ku tyłowi.
- 17. Kocioł według zastrz. 16, znamienny tym, że skok śrubowo zwiniętego pasma blachy tworzącego śrubowy kanał spalinowy /54,55/ zmniejsza się od przodu ku tyłowi.
- 18. Kocioł według zastrz. 17, znamienny tym, że zwoje pasma blachy tworzącego śrubowy kanał spalinowy /54,55/ są połączone ze sobą uchwytami dystansowymi.164 910
- 19. Kocioł według zastrz. 14, znamienny tym, że korpus rdzeniowy /43/ ma pustą przestrzeń /50/.
- 20. Kocioł według zastrz. 19, znamienny tym, że korpus rdzeniowy /43/ ma otwory /51/.
- 21. Kocioł według zastrz. 19, znamienny tym, że pusta przestrzeń /50/jest wypełniona włóknem mineralnym, korzystnie wełną mineralną/52/.
- 22. Kocioł według zastrz. 7, znamienny tym, że drugi płaszcz wodny /27/ jest połączony szeregowo z wewnętrznym przedziałem płaszczowym /17/ podwójnego płaszcza /15/.
- 23. Kocioł według zastrz. 22, znamienny tym, że między wewnętrznym przedziałem płaszczowym /17/ i drugim płaszczem wodnym /27/ jest umieszczona pompa /81/.
- 24. Kocioł według zastrz. 23, znamienny tym, że pomiędzy pompą /81/ i bojlerem /75/ w przewodach doprowadzających do bojlera /75/ wodę jest umieszczony zawór /79/.
- 25. Kocioł według zastrz. 1, znamienny tym, że do zewnętrznego przedziału płaszczowego /19/ podwójnego płaszcza /15/ są podłączone dopływ /59/ i odpływ /67/ zaworu grzejnego /65/.
- 26. Kocioł według zastrz. 25, znamienny tym, że dopływ /59/ dołączony jest do jednego końca podwójnego płaszcza /15/ u dołu, a odpływ /67/ do drugiego końca podwójnego płaszcza /15/ u góry.
- 27. Kocioł według zastrz. 22, znamienny tym, że odcinek wewnętrznego przedziału płaszczowego /17/jest połączony z drugim odcinkiem wewnętrznego przedziału płaszczowego /17/ przez pompę /81/.
- 28. Kocioł według zastrz. 27, znamienny tym, że dolny odcinek wewnętrznego przedziału płaszczowego /17/ połączony jest przez pompę /81/ z górnym odcinkiem wewnętrznego przedziału płaszczowego /17/.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH236489 | 1989-06-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL285725A1 PL285725A1 (en) | 1991-01-14 |
PL164910B1 true PL164910B1 (pl) | 1994-10-31 |
Family
ID=4232065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL90285725A PL164910B1 (pl) | 1989-06-26 | 1990-06-21 | Kociol grzejny PL |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0406173B1 (pl) |
AT (1) | ATE75024T1 (pl) |
AU (1) | AU5832890A (pl) |
CA (1) | CA2033988A1 (pl) |
CZ (1) | CZ281126B6 (pl) |
DD (1) | DD295904A5 (pl) |
DE (1) | DE59000086D1 (pl) |
HU (1) | HU209911B (pl) |
PL (1) | PL164910B1 (pl) |
WO (1) | WO1991000481A1 (pl) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1398579A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-03-17 | Thermital Spa | Condensation boiler with a high modulation ratio |
CZ308311B6 (cs) * | 2012-08-09 | 2020-05-06 | KRAJČOVÁ, Renata | Cirkulační topný kotel pro kombinovanou výrobu tepla a páry |
CZ307508B6 (cs) * | 2012-08-09 | 2018-10-31 | Krajčová Renata | Stěna topného kotle tvořená soustavou plášťů |
WO2015024538A1 (en) | 2013-08-19 | 2015-02-26 | KRAJČOVÁ, Renata | Circulatory heating boiler for combined production of heat, steam and electric energy |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR542897A (fr) * | 1921-10-29 | 1922-08-23 | Chaudière indépendante pour chauffage central | |
DE384415C (de) * | 1922-12-14 | 1923-11-17 | Jakob Zirn | Heizungskessel |
GB414480A (en) * | 1933-05-06 | 1934-08-09 | Radiation Ltd | Improvements relating to water heaters |
FR1546461A (fr) * | 1965-12-06 | 1968-11-22 | échangeur thermique à circuits d'eau indépendants | |
DE1604087A1 (de) * | 1966-06-24 | 1970-08-13 | Weleker Friedrich | Verfahren zur selbstaetigen Regelung der Waermeuebertragungsleistung gasbeheizter Geraete |
DE1601224A1 (de) * | 1967-10-14 | 1969-10-02 | Meese Fa Fr | Waermetauscher |
DK18074A (pl) * | 1974-01-15 | 1975-09-29 | Passat As | |
DE3604842A1 (de) * | 1986-02-15 | 1987-08-20 | Kloeckner & Co Kgaa Zweigniede | Heizkessel |
-
1990
- 1990-06-21 PL PL90285725A patent/PL164910B1/pl unknown
- 1990-06-22 DE DE9090810472T patent/DE59000086D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-22 AT AT90810472T patent/ATE75024T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-06-22 HU HU904743A patent/HU209911B/hu not_active IP Right Cessation
- 1990-06-22 CA CA002033988A patent/CA2033988A1/en not_active Abandoned
- 1990-06-22 AU AU58328/90A patent/AU5832890A/en not_active Abandoned
- 1990-06-22 EP EP90810472A patent/EP0406173B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-22 WO PCT/CH1990/000150 patent/WO1991000481A1/de active Application Filing
- 1990-06-25 DD DD90342042A patent/DD295904A5/de not_active IP Right Cessation
- 1990-06-26 CZ CS903062A patent/CZ281126B6/cs unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5832890A (en) | 1991-01-17 |
DD295904A5 (de) | 1991-11-14 |
PL285725A1 (en) | 1991-01-14 |
EP0406173B1 (de) | 1992-04-15 |
HU209911B (en) | 1994-11-28 |
CS306290A3 (en) | 1992-01-15 |
EP0406173A2 (de) | 1991-01-02 |
HU904743D0 (en) | 1992-01-28 |
DE59000086D1 (de) | 1992-05-21 |
WO1991000481A1 (de) | 1991-01-10 |
CA2033988A1 (en) | 1990-12-27 |
CZ281126B6 (cs) | 1996-06-12 |
EP0406173A3 (en) | 1991-02-06 |
ATE75024T1 (de) | 1992-05-15 |
HUT58410A (en) | 1992-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10753644B2 (en) | Water heater | |
US4993402A (en) | Fuel efficient rapid response water heating module | |
US4401058A (en) | Gas boiler able to operate in a sealed combustion circuit | |
US5406933A (en) | High efficiency fuel-fired condensing furnace having a compact heat exchanger system | |
CA1289427C (en) | Liquid-backed gas-fired heating system | |
EP0027055B1 (en) | Hot-water boilers | |
US6308702B1 (en) | Compact high-efficiency air heater | |
US4392818A (en) | Multiple heat recuperation burner system and method | |
US6293275B1 (en) | High-temperature gas heater | |
US5322050A (en) | High efficiency fuel-fired condensing furnace having a compact heat exchanger system | |
US4499859A (en) | Vapor generator | |
PL164910B1 (pl) | Kociol grzejny PL | |
US2270863A (en) | Heating of fluids | |
RU2095695C1 (ru) | Газовая печь полного сгорания | |
US7017571B2 (en) | Heat exchanger device | |
US6296480B1 (en) | Circulating oil heater | |
US3413939A (en) | Baffle means for heat exchanger | |
US3066727A (en) | Furnace involving temperature responsive compensation of combustion air | |
US4412652A (en) | Economizer for building heating systems | |
WO1990011472A1 (en) | Heat exchanger | |
US5109807A (en) | High output mini hydronic heater | |
IT9020339A1 (it) | Scaldacqua | |
US5347957A (en) | Water heater with reduced NOx output | |
CA2144493C (en) | High efficiency fuel-fired condensing furnace having a compact heat exchanger system | |
AU2022229578A1 (en) | Device for heating a medium and air |