PL219836B1 - Wymiennik ciepła kotła centralnego ogrzewania - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wymiennik ciepła kotła centralnego ogrzewania, znajdujący zastosowanie w kotłach grzewczych opalanych paliwem stałym, płynnym lub gazowym.

W znanych obecnie kotłach centralnego ogrzewania wymiennik ciepła umiejscowiony jest w pobliżu jednej z wewnętrznych ścian i ma postać pionowych płaszczów wodnych.

Z brytyjskiego opisu patentowego GB NR 613 924 i chińskiego wzoru użytkowego CN NR 2 328 937 Y, znany jest też wymiennik ciepła kotła charakteryzujący się tym, że umieszczony jest wewnątrz kotła, wypełniając jego przestrzeń i wykonany jest w postaci niestykających się ze sobą pionowych płaszczów wodnych.

Z polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr P-383 188 znany jest wymiennik ciepła do podgrzewania cieczy w instalacjach centralnego ogrzewania, który zbudowany jest z zestawu rur o różnych średnicach i o podwójnych ściankach, tworzących cylindryczne szczeliny na całej wysokości rur, którymi przepływa ciecz i które na dole i na górze są zamknięte. Rury o podwójnych ściankach są ustawione tak, że rura o mniejszej średnicy jest umieszczona w rurze o większej średnicy, a wszystkie szczeliny w ściankach rur, którymi przepływa ciecz, na dole i górze są połączone króćcami rurek. Ponadto, pomiędzy rurami znajdują się na całym obwodzie i wysokości rur kanały cylindryczne, którymi przepływają gazy spalinowe. Zestaw rur wymiennika jest ustawiony koncentrycznie, pionowo. Rura zewnętrzna wymiennika o podwójnych ściankach u góry jest zamknięta dennicą zewnętrzną i wewnętrzną. Przez dennice z boku przechodzi rura wylotu spalin, a pomiędzy dennicami - zewnętrzną i wewnętrzną jest utworzony zbiornik stabilizacyjno-odpływowy gorącej cieczy płynącej do instalacji grzewczej centralnego ogrzewania. Rura zewnętrzna wymiennika jest wyższa od rur wewnętrznych i na dole tworzy komorę cylindryczną, w której jest umieszczony palnik lub inne źródło ciepła. Nad palnikiem, w osi wymiennika, jest zawieszony deflektor - kierownica strumienia spalin.

Celem wynalazku jest opracowanie wymiennika ciepła składającego się z zespołu nie stykających się ze sobą pionowych cylindrycznych płaszczów wodnych połączonych ze sobą rurami, w których woda swobodnie przepływa między nimi, w którym przy stosunkowo niewielkich wymiarach zewnętrznych uzyskuje się ponadprzeciętną powierzchnię grzewczą.

Wymiennik ciepła kotła centralnego ogrzewania wyposażonego w palnik lub inne źródło ciepła, deflektor, zawirowywacz i czopach, przy czym wymiennik ciepła umieszczony jest wewnątrz kotła, wypełniając jego przestrzeń i wykonany jest w postaci nie stykających się ze sobą pionowych płaszczów wodnych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pionowe płaszcze wodne o cylindrycznych kształtach połączone są ze sobą poziomymi i/lub skośnymi rurami, przy czym w części środkowej kotła nad paleniskiem znajduje się komora dopalania spalin, w dolnej części której znajdują się kanały powietrza wtórnego, nad którymi jest deflektor i zawirowywacz oraz klapa, przy czym bezpośrednio nad klapą komory dopalania spalin umieszczony jest centralnie wylotowy kanał czopucha. Kanał wylotowy czopucha osadzony jest nad komorą dopalania w sposób rozłączny, natomiast w klapie komory dopalania znajduje się zasuwa.

Zaletą wymiennika ciepła według wynalazku jest to, że dzięki umiejscowieniu komory dopalania we wnętrzu pierwszego cylindra, płomienie i gazy z paleniska mają bezpośredni kontakt z powietrzem wtórnym, zapewniając doskonałe mieszanie powietrza i spalin, a tym samym maksymalne oddawanie zawartego w nich ciepła do medium znajdującego się w wymienniku, co skutkuje bardzo dużą sprawnością kotła.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie na fig. 1 pokazano kocioł centralnego ogrzewania w widoku od czoła, na fig. 2 pokazano kocioł centralnego ogrzewania w widoku z boku, na fig. 3 pokazano wnętrze kotła centralnego ogrzewania w widoku od czoła, na fig. 4 pokazano wnętrze kotła centralnego ogrzewania w widoku z boku, na fig. 5 pokazano wnętrze kotła centralnego ogrzewania w widoku z góry, na fig. 6 pokazano wnętrze kotła centralnego ogrzewania w widoku z boku z podniesionymi klapami, na fig. 7 pokazano schemat przepływu powietrza i spalin we wnętrzu kotła centralnego ogrzewania w widoku od czoła, na fig. 8 pokazano schemat przepływu powietrza i spalin we wnętrzu kotła centralnego ogrzewania w widoku z boku, a na fig. 9 pokazano w ujęciu schematycznym zasadę działania komory dopalania.

Jak przedstawiono na rysunku, wymiennik 1 ciepła (fig. 3-8) kotła 2 centralnego ogrzewania (fig. 1-8) umieszczony jest wewnątrz korpusu 3, który ma w dolnej części drzwiczki 4 popielnika. Nad drzwiczkami 4 i na bokach korpusu 3 umieszczone są wyczystki 6, natomiast w górnej części korpusu 3 jest rękojeść 7 zasuwy 14, przy czym od góry korpus 3 zaopatrzony jest w główną klapę 8.

PL 219 836 B1

Wymiennik 1 ciepła składa się z pionowych cylindrycznych wodnych płaszczów (fig. 3-8) o przekroju koła, kształcie owalnym, kwadratowym lub na bazie innego wielokąta, które połączone są poziomymi i/lub skośnymi rurami 22. W przestrzeń 9 pomiędzy wodnymi płaszczami wymiennika 1 zasysane są przez ciąg kominowy gorące powietrze oraz spaliny znad paleniska 10. W celu uzyskania symetrycznego rozkładu temperatury i ciągu kominowego w wymienniku 1 wejście do wylotowego kanału 5 czopucha 11 odprowadzającego spaliny do komina zostało umieszczone centralnie nad k omorą 12 dopalania spalin.

Dodatkowo, końcówka czopucha 11 umieszczona nad środkową częścią wymiennika 1 jest podnoszona do góry (fig. 6) ułatwiając dostęp do pozostałych elementów w celu prawidłowej eksploatacji kotła 2, jak na przykład jego czyszczenia. Od góry kocioł 2 jest zamykany główną klapą 8, która po otwarciu umożliwia dostęp do czyszczonych powierzchni. Wyjątkiem jest wnętrze A komory dopalania (fig. 4) oraz przestrzeń między nią a drugim cylindrem, ponieważ dostęp do nich uzyskuje się po podniesieniu klapy 13 znad komory 12 dopalania spalin (fig. 6).

Dodatkowo, w klapie 13 komory 12 dopalania znajduje się zasuwa 14, która po otwarciu skraca obieg spalin, dzięki czemu rozruch zimnego kotła 2 nie nastręcza trudności. W wyniku zastosowania pionowych powierzchni grzewczych sadza 15 oraz inne niepalne substancje samoczynnie opadają na dno 16 wymiennika 1, skąd są usuwane przez wyczystki 6.

Jednym z ważniejszych elementów (fig. 3-9) wymiennika 1 jest komora 12 dopalania spalin, która otoczona jest zawsze cylindrem 17. Płomień znad paleniska 10, do którego powietrze dostarcza się od spodu jest zasysane dzięki ciągowi kominowemu do cylindra 17. Na odpowiedniej wysokości w komorze 12 dopalania spalin zostały umieszczone przewody 18 z kanałami 19 powietrza wtórnego. Zasysanie powietrza wtórnego następuje samoczynnie z możliwością jego regulacji poprzez przym ykanie zewnętrznego wejścia do kanału 19. Nieco powyżej kanałów 19 powietrza wtórnego znajduje się deflektor 20, którego zadaniem jest rozbijanie płomieni z paleniska 10 na ścianki boczne cylindra 17 oraz wprawianie go w zawirowania co w połączeniu z powietrzem zasysanym z kanałów 19 polepsza proces spalania i dopalania spalin. Dodatkowo, nad deflektorem jest zawieszony zawirowywacz 21 spalin, którego zadaniem jest nadanie spalinom dodatkowych zawirowań.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wymiennik ciepła kotła centralnego ogrzewania wyposażonego w palnik lub inne źródło ciepła, deflektor, zawirowywacz i czopach, przy czym wymiennik ciepła umieszczony jest wewnątrz kotła, wypełniając jego przestrzeń i wykonany jest w postaci niestykających się ze sobą pionowych płaszczów wodnych, znamienny tym, że pionowe płaszcze wodne (9) o cylindrycznych kształtach połączone są ze sobą poziomymi i/lub skośnymi rurami (22), przy czym w części środkowej kotła nad paleniskiem (10) znajduje się komora dopalania spalin (12), w dolnej części której znajdują się kanały (18) powietrza wtórnego, nad którymi jest deflektor (20) i zawirowywacz (21) oraz klapa (13) komory dopalania, przy czym bezpośrednio nad klapą (13) komory (12) dopalania spalin umieszczony jest centralnie wylotowy kanał (5) czopucha (11).
2. 2. Wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał wylotowy (5) czopucha (11) osadzony jest centralnie nad komorą dopalania (12) w sposób rozłączny.
3. 3. Wymiennik według zastrz. 1, znamienny tym, że w klapie (13) komory dopalania (12) znajduje się zasuwa (14).