Pierwszenstwo: 20.VIII.1965 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 25.X.1972 66403 KI. 36c, 10/02 MKP F24h 1/22 Wlasciciel patentu: Eurotherm S. A., Luksemburg (Luksemburg) Urzadzenie do ogrzewania plynnego osrodka Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ogrzewania plynnego osrodka, zwlaszcza kociol grzewczy o przekroju przewaznie okraglym, ma¬ jacy zewnetrzny plaszcz wodny polaczony z do¬ prowadzeniem i odprowadzeniem osrodka oraz wypornik wyjmowany z plaszcza wodnego obej¬ mujacego przestrzen posrednia, w której sa umieszczone kanaly dla spalin, prowadzone wed¬ lug linii zygzakowatej w kierunku wylotu spalin.Znane jest urzadzenie do ogrzewania wody, które wykonane jest jako stojacy kociol grzew¬ czy z umieszczona w srodku rura wewnetrzna, która obejmuje wspólosiowo rura zewnetrzna.Rura zewnetrzna wzdluz swej osi jest tak pofal¬ dowana wedlug linii srubowej, ze w przekroju wzdluznym tej rury utworzone sa przebiegajace zygzakowato kanaly prowadzace dla spalin. Ta rura zewnetrzna, dluzsza od rury wewnetrznej, jest w kierunku wzdluznym polaczona poprzez zagiecia znajdujace sie blizej osi z zewnetrzna sciana rury wewnetrznej, która na górnym kon¬ cu zaopatrzona jest w element regulujacy. Gdy ten element regulujacy jest otwarty, glówna ilosc spalin powstajacych w dolnym koncu rury zew¬ netrznej przechodzi przeplywem laminarnym przez rure wewnetrzna.Tylko czesc spalin przeplywa przez przestrzen posrednia, która utworzona jest miedzy rura we¬ wnetrzna, dzialajaca jako wypornik i rura zew¬ netrzna otoczona ze swej strony przez plaszcz 15 20 25 30 wodny. Jezeli natomiast element regulujacy jest zamkniety, spaliny przeplywaja tylko przez prze¬ strzen posrednia miedzy rura zewnetrzna i rura wewnetrzna, dzieki czemu osiaga sie lepsze wy¬ korzystanie ciepla, poniewaz spaliny .przeplywa¬ ja przy tym przez kanaly, które poprowadzone sa zygzakowato w kierunku wylotu spalin. Te zyg¬ zakowate kanaly dla spalin sa tak poprowadzo¬ ne, ze przeplyw spalin jest w zasadzie laminar- ny, poniewaz wychodzi ze spiralnej drogi spalin, wzdluz rury wewnetrznej jako osi.To znane urzadzenie wykazuje szereg wad. Wy¬ korzystanie ciepla spalin nie jest tu doskonale, poniewaz przez pusta przestrzen rury wewnetrz¬ nej i przestrzen posrednia miedzy ta rura zew¬ netrzna przechodza one przeplywem laminarnym wzglednie zblizonym do laminarnego. Dlatego woda przeplywajaca przez zewnetrzny plaszcz wodny nie moze sie nagrzac do wysokiej tempe¬ ratury, wzglednie trwa to stosunkowo dlugo, za¬ nim woda te zadana temperature osiagnie.Nastepna wada tego znanego urzadzenia jest to, ze wykonanie rury zewnetrznej jest stosunkowo pracochlonne i trudne, zwlaszcza dlatego, ze sru¬ bowe zagiecia musza byc prowadzone regularnie, zeby zapewnic styk zgiec znajdujacych sie blizej osi ze sciana zewnetrzna rury wewnetrznej. In¬ na istotna równiez wada tego urzadzenia jest to, ze trudne jest w nim oczyszczanie kanalów pro¬ wadzacych spaliny, co po pewnym czasie jest 66 4033 66 403 4 konieczne, poniewaz osady sadzy, których przy takim prowadzeniu spalin nie da sie uniknac, po¬ garszaja przejmowanie ciepla.Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie wad znanych urzadzen do ogrzewania plynnego osrod¬ ka. Zadanie to zgodnie z wynalazkiem zostalo rozwiazane dzieki temu, ze kanaly dla spalin utworzone sa z zygzakowato wycietych pasków z blachy, polaczonych z wewnetrzna sciana plasz¬ cza wodnego lub z rozmieszczonych w pewnej odleglosci w stosunku do siebie przewaznie pu¬ stych wewnatrz odcinków pretów o wielokatnym, zwlaszcza kwadratowym przekroju równiez po¬ laczonych z wewnetrzna sciana plaszcza wodnego.Wykonane w ten sposób urzadzenie do ogrze¬ wania plynnego czynnika stwarza poczatkowe prowadzenie dla spalin, przy którym ich prze¬ plyw wielokrotnie sie urywa, gdyz wskutek istnie¬ jacych zalaman pasków blachy wzglednie wsku¬ tek rozmieszczenia odcinków pretów w pewnej odleglosci w stosunku do siebie, przeplyw ten jest stale zmieniany co do kierunku: Dzieki temu znacznie sie poprawia oddawanie ciepla. Zarów¬ no paski z blachy jak i odcinki pretów moga byc wykonane w prosty sposób bez szczególnych wy¬ magan co do dokladnosci i równiez prostym spo¬ sobem moga byc polaczone z wewnetrzna scia¬ na plaszcza wodnego, na przyklad za pomoca spawania. Wreszcie zgodne z wynalazkiem urza¬ dzenie stwarza jeszcze mozliwosc latwego oczy¬ szczania. W tym celu nalezy jedynie usunac umieszczony centralnie wypornik, przez co na¬ tychmiast staja sie dostepne paski blachy wzgled¬ nie odcinki pretów.Poniewaz spaliny wzgledem wysokosci kotla grzewczego maja rózne predkosci przeplywu, fakt ten musi byc takze brany pod uwage przy roz¬ mieszczeniu kanalów dla spalin. Dlatego zgod¬ nie z dalsza cecha wynalazku przewiduje sie, ze paski blachy znajdujace sie blizej palników sa rozmieszczone w wiekszej odleglosci w stosunku do siebie niz paski znajdujace sie dalej od pal¬ ników, wzglednie przekrój odcinków pretów umieszczonych blizej palników jest mniejszy od przekroju odcinków pretów, znajdujacych sie da¬ lej od palników. Jezeli te wszystkie odcinki pre¬ tów sa tak polaczone z wewnetrzna sciana plasz¬ cza wodnego, ze przekatna ich kwadratowego przekroju jest równolegla do wzdluznej osi urza¬ dzenia, otrzymuje sie dodatkowa korzysc polega¬ jaca na tym, ze na zewnetrznych powierzchniach tych odcinków pretów utrudnione jest odklada¬ nie sie sadzy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony przy¬ kladowo na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia urzadzenie do ogrzewania plynnego osrodka w postaci stojacego kotla grzewczego z zewnetrz¬ nym plaszczem wodnym w przekroju wzdluznym, fig. 2 — odmiane wykonania urzadzenia wedlug fig. 1, w którym przewidziany jest w plaszczu wodnym element prowadzacy wykonany jako przewód (przewody) dla wody uzytkowej, fig. 3 — urzadzenie wedlug fig. 1 w rzucie poziomym ale bez wyciagu spalin, fig. 4 — urzadzenie wed¬ lug fig. 2 w rzucie poziomym, fig. 5 — wewnetrz¬ na sciane plaszcza wodnego urzadzenia wedlug fig. 1, 3, wyposazona w elementy prowadzace, przedstawione w rozwinieciu w rzucie poziomym, fig. 6 — wewnetrzna sciane plaszcza wodnego urzadzenia wedlug fig. 2, 4 wyposazona w ele¬ menty prowadzace, przedstawiona w rozwinie¬ ciu w rzucie.Urzadzenie do ogrzewania plynnego osrodka wedlug wynalazku ma postac stojacego kotla ogrzewczego o przekroju kolowym, który ma zewnetrzny plaszcz wodny 2, podlaczony do do¬ prowadzania i odprowadzania 3 i 4 dla ogrzewa¬ nego plynu, w tym przypadku wody. Odnosnika¬ mi 3* i 4* oznaczone sa wyloty tych przewodów w plaszczu wodnym 2. Kociol grzewczy 1 spoczy¬ wa na podstawie 5, która jest zbedna gdy stosu¬ je sie umieszczony w otworze 6 palnik gazowy, pracujacy na cisnieniu atmosferycznym. Odnosni¬ kiem 7 oznaczona jest komora spalania, a odnos¬ nikiem 8 wyciag spalin.Wewnatrz kotla grzewczego 1 umieszczony jest wypornik 9 ograniczajacy ku górze komore 7 spalania, którego zewnetrzna powierzchnia znaj¬ duje sie bezposrednio naprzeciw elementów pro¬ wadzacych dla spalin, którymi to elementami wylozona jest wewnetrzna sciana plaszcza wod¬ nego 2.Elementy prowadzace zgodnie z fig. 5 sa wy¬ konane jako odcinki pretów 10 wewnatrz puste o przekroju kwadratowym o jednakowej dlugos¬ ci, które sa regularnie rozmieszczone.Elementy prowadzace zgodnie z fig. 6 sa wykonane jako paski blachy 10' zygzakowato zagiete, które podobnie jak odcinki pretów 10 sa zespawane z wewnetrzna sciana plaszcza wod¬ nego 2. Na fig. 5 i 6 zaznaczono strzalkami dro¬ ge gazów spalinowych.Z fig. 5 poza tym widac, ze odcinki pretów 10 maja swe przekatne przekrojów skierowane rów¬ nolegle do wzdluznej osi kola grzewczego. Sred¬ nia odleglosc ai wzglednie a2 zwróconych do siebie powierzchni dwóch sasiednich odcinków pretów powinna byc równa polowie sredniej od¬ leglosci przyporzadkowanych im krawedzi, nale¬ zacych do dwóch sasiednich odcinków pretów i lezacych w tej samej pionowej wzglednie pozio¬ mej plaszczyznie. Uklad taki daje te korzysc, ze w róznych kanalach powstaja rózne predkosci przeplywu, wskutek czego otrzymuje sie dobre wykorzystanie zawartej w spalinach energii ciepl¬ nej.Wypornik 9 jest wymienny, to znaczy ze po odjeciu wyciagu 8 spalin mozna go wyjac, dzie¬ ki czemu w sposób zupelnie prosty mozna oczy¬ scic elementy prowadzace 10 i 10', to jest odcinki pretów wzglednie paski blachy tworzacych kana¬ ly. W plaszczu wodnym 2 kotla grzewczego jest jeszcze wedlug fig. 1 przewidziana przebiegajaca po linii srubowej powierzchnia 11', majaca swój poczatek przy komorze 7 spalania, a zakonczenie przed odgalezieniem 4, sluzaca jako element pro¬ wadzacy dla przeplywajacej wody. Przez to, ze ta powierzchnia nie zaczyna sie bezposrednio nad 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 doprowadzeniem 3, zapewnione jest to, ze w miejscu najwiekszego promieniowania cieplnego prowadzona woda najpierw w tej strefie plaszcza wodnego równomiernie sie nagrzewa i dopiero potem otrzymuje wymuszony ruch ku górze, za¬ pewniajac równomierne zasilanie kotla.Jezeli elementy prowadzace dla wody w plasz¬ czu wodnym 2 wykonane sa jako biegnacy po linii srubowej przewód (przewody) dla wody uzyt¬ kowej, wówczas zgodnie z fig. 2 przewiduje sie obok doprowadzenia i odprowadzenia 3 i 4 dal¬ sze odprowadzenie lub doprowadzenie 12 i 13. Te doprowadzenia i odprowadzenia 12, 13 maja swo¬ je wyloty 12' i 13' w przewodzie (przewodach) 14 i 15 dla wody uzytkowej, które to przewody, w jednym przykladzie wykonania, przedstawio¬ nym na rysunku na prawo od plaszczyzny srod¬ kowej kotla grzewczego, maja przekrój kolowy, a w drugim przykladzie, przedstawionym na le¬ wo od plaszczyzny srodkowej kotla grzewczego, maja w przyblizeniu przekrój prostokatny.Wynalazek nie ogranicza sie do przedstawio¬ nych na rysunkach przykladów wykonania. Moz¬ liwe sa równiez rozwiazania w ukladzie pozio¬ mym. Dotyczy to równiez takich rozwiazan, w których kociol grzewczy ma przekrój odbiegaja¬ cy od przekroju kolowego. Nie nalezy równiez rozumiec wynalazku w ten sposób, ze ma on tyl¬ ko zastosowanie do kotlów grzewczych na ciepla wode z wbudowanym lub bez wbudowanego w nim przelotowego nagrzewacza.Moze on miec na przyklad zastosowanie takze przy kotle parowym. Jednym slowem mozna go stosowac w ogóle przy urzadzeniach, za pomoca których ma byc ogrzany osrodek plynny. 5 403 6 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PLPriority: 20.VIII.1965 German Federal Republic Published: 25.X.1972 66403 KI. 36c, 10/02 MKP F24h 1/22 Patent holder: Eurotherm S. A., Luxembourg (Luxembourg) Device for heating a liquid medium The subject of the invention is a device for heating a liquid medium, in particular a heating boiler of predominantly circular cross-section, having an external water jacket connected to the medium supply and discharge and a displacer removable from the water jacket comprising an intermediate space in which flue gas channels are arranged, led in a zigzag line towards the flue gas outlet. A device for heating water is known, which is designed as a standing heating boiler with an internal pipe placed inside, which coaxially surrounds an external pipe. The external pipe along Its axis is corrugated along a helical line so that zigzag-shaped channels for the exhaust gases are formed in the longitudinal cross-section of this tube. This outer tube, longer than the inner tube, is connected longitudinally via bends located closer to the axis to the outer wall of the inner tube, which is provided with a regulating element at its upper end. When this regulating element is open, the majority of the exhaust gases generated at the lower end of the outer tube pass in laminar flow through the inner tube. Only a portion of the exhaust gases flows through the intermediate space formed between the inner tube, which acts as a displacer, and the outer tube, which is surrounded by a water jacket. If, however, the regulating element is closed, the exhaust gases flow only through the intermediate space between the outer and inner tubes. This results in better heat utilization, as the exhaust gases flow through channels that are arranged in a zigzag pattern towards the exhaust gas outlet. These zigzag exhaust gas channels are arranged so that the exhaust gas flow is essentially laminar, as it emerges from the spiral exhaust gas path along the inner tube as an axis. This known device has a number of disadvantages. The exhaust gases' heat utilization is not perfect, because they pass through the empty space of the inner tube and the intermediate space between this outer tube in a relatively close-to-laminar flow. Therefore, the water flowing through the outer water jacket cannot heat up to a high temperature, or it takes a relatively long time for the water to reach the desired temperature. Another disadvantage of this known device is that the construction of the outer pipe is relatively time-consuming and difficult, especially because the helical bends must be made regularly to ensure that the bends located closer to the axis contact the outer wall of the inner pipe. Another significant disadvantage of this device is that it is difficult to clean the exhaust gas channels, which becomes necessary after some time because soot deposits, which are unavoidable with this type of exhaust gas routing, impair heat transfer. The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages of known devices for heating a liquid medium. This problem is solved according to the invention by the fact that the exhaust gas channels are formed from zigzag-cut sheet metal strips connected to the inner wall of the water jacket or from mostly hollow rod sections with a polygonal, especially square, cross-section arranged at a certain distance from each other and also connected to the inner wall of the water jacket. The device for heating a liquid medium constructed in this way creates an initial path for the exhaust gases, in which their flow is repeatedly interrupted, because the flow is constantly changed in direction due to the existing kinks in the sheet metal strips or due to the arrangement of the rod sections at a certain distance from each other. This significantly improves the heat transfer. Both the sheet metal strips and the rod sections can be manufactured simply without any particular precision requirements and can be connected to the inner wall of the water jacket in an equally simple manner, for example, by welding. Finally, the device according to the invention also allows for easy cleaning. To do this, simply remove the centrally located sinker, which immediately exposes the sheet metal strips or rod sections. Since the exhaust gases have different flow rates relative to the height of the boiler, this must also be taken into account when designing the exhaust gas channels. Therefore, according to a further feature of the invention, it is provided that the sheet metal strips located closer to the burners are arranged at a greater distance from each other than the strips located further from the burners, or that the cross-section of the rod sections located closer to the burners is smaller than the cross-section of the rod sections located further from the burners. If all these rod sections are connected to the inner wall of the water jacket in such a way that the diagonal of their square cross-section is parallel to the longitudinal axis of the device, an additional advantage is obtained, consisting in that the deposition of soot on the outer surfaces of these rod sections is hindered. The subject of the invention is shown, for example, in the drawing, in which Fig. 1 shows a device for heating a liquid medium in the form of a standing heating boiler with an external water jacket in longitudinal section, Fig. 2 - a variant of the device according to Fig. 1, in which a guiding element is provided in the water jacket in the form of a conduit (conduits) for utility water, Fig. 3 - a device according to Fig. 1 in a horizontal view but without an exhaust hood. Fig. 4 - the device according to Fig. 2 in a horizontal view, Fig. 5 - the inner wall of the water jacket of the device according to Fig. 1, 3, provided with guiding elements, shown in an expanded plan, Fig. 6 - the inner wall of the water jacket of the device according to Fig. 2, 4, provided with guiding elements, shown in an expanded plan. The device for heating a liquid medium according to the invention is in the form of a standing heating boiler of circular cross-section, which has an external water jacket 2, connected to the supply and discharge lines 3 and 4 for the liquid to be heated, in this case water. The references 3* and 4* mark the outlets of these pipes in the water jacket 2. The heating boiler 1 rests on the base 5, which is unnecessary when a gas burner operating at atmospheric pressure, located in the opening 6, is used. The combustion chamber is designated by reference 7, and the exhaust gas extractor by reference 8. Inside the heating boiler 1 there is a displacer 9, which limits the combustion chamber 7 upwards, the outer surface of which is directly opposite the guide elements for the exhaust gases, with which the inner wall of the water jacket 2 is lined. The guide elements according to Fig. 5 are made as hollow rod sections 10 with a square cross-section of equal length, which are regularly arranged. The guide elements according to Fig. 6 are made as zigzag-bent sheet metal strips 10', which, like the rod sections 10, are welded to the inner wall of the water jacket 2. Figs. 5 and 6 indicate The arrows indicate the path of the exhaust gases. Fig. 5 also shows that the rod sections 10 have their diagonal cross-sections oriented parallel to the longitudinal axis of the heating wheel. The average distance ai or a2 of the facing surfaces of two adjacent rod sections should be equal to half the average distance of the edges assigned to them, belonging to two adjacent rod sections and lying in the same vertical or horizontal plane. This arrangement has the advantage that different flow rates are created in the different channels, which results in good utilization of the thermal energy contained in the exhaust gases. The displacer 9 is replaceable, which means that after removing the exhaust gas extractor 8 it can be removed, which allows for very simple cleaning of the guide elements 10 and 10', i.e. the rod sections or sheet metal strips forming the channels. In the water jacket 2 of the heating boiler, as shown in Fig. 1, a helical surface 11' is also provided, starting at the combustion chamber 7 and ending before the branch 4, which serves as a guide element for the flowing water. By not starting this surface directly above the inlet 3, it is ensured that at the point of greatest thermal radiation the water fed first heats up uniformly in this zone of the water jacket and only then is forced upwards, ensuring uniform supply of the boiler. If the water feed elements in the water jacket 2 are designed as a helical pipe(s) for service water, then, in accordance with Fig. 2, in addition to the inlet and outlet 3 and 4, a further outlet or feed 12 and 13 is provided. These inlets and outlets 12, 13 have their outlets 12' and 13' in the water pipe(s) 14 and 15. utility, which conduits, in one embodiment, shown in the drawing to the right of the central plane of the heating boiler, have a circular cross-section, and in the other embodiment, shown to the left of the central plane of the heating boiler, have an approximately rectangular cross-section. The invention is not limited to the embodiments shown in the drawings. Horizontal arrangements are also possible. This also applies to arrangements in which the heating boiler has a cross-section deviating from a circular cross-section. The invention should not be understood as being applicable only to hot water heating boilers with or without a built-in continuous heater. It could, for example, also be applicable to a steam boiler. In short, it can be used in all devices that heat liquids. 5 403 6 PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL