FI60442C

FI60442C - VAERMEPANNA

Info

Publication number: FI60442C
Application number: FI783534A
Authority: FI
Inventors: Alfred Vogt
Original assignee: Interliz Anstalt
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1982-01-11
Also published as: IT1100175B; JPS5479302A; BE872130A; NO783918L; DE2751978A1; FI783534A; IT7830007A0; ES475259A1; FI60442B; SE7811893L; IT7823352V0; LU80553A1; FR2409671A7; GB2008728A; DK521278A; NL7810598A; GR62856B

Description

Ivar·! [Bl n KUULUTUSJULKAISU· Ivar! [Bl n ANNOUNCEMENT

Ή8Γα ij (*1) utlAggNINGSSKRIFT 604 4 2 C P^Jlynttl oySnnetty 11 01 1932Ή8Γα ij (* 1) utlAggNINGSSKRIFT 604 4 2 C P ^ Jlynttl oySnnetty 11 01 1932

Patent neddelat V v y (51) Kv.ik.3/ii»t.ci.3 F 24 H 1/28 SUOMI —FINLAND (21) Putunttihukumu* — Pituntiiwekning T83531» (22) H«k*n*l*pUvl — Antekningsdag 20.11.78 (23) Alkupilvi—Giltlghuttdag 20.11.T8 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offcntlig 23-05-79Patent neddelat V vy (51) Kv.ik.3 / ii »t.ci.3 F 24 H 1/28 FINLAND —FINLAND (21) Putunttihukumu * - Pituntiiwekning T83531» (22) H «k * n * l * pUvl - Antekningsdag 20.11.78 (23) Initial cloud — Giltlghuttdag 20.11.T8 (41) Became slippery - Bllvlt offcntlig 23-05-79

Patentti· ja rekisterihallitus ,,.......... . . . , _ ^ ^ . (44) Nlhtlvtktlpuiion |t kuul.|ulkalsun pvm. — „ „„ nPatent and Registration Office ,,.......... . . . , _ ^ ^. (44) Date of issue. - „„ „n

Patent- och registerstyrelsen AnatVkan utlagd oeh utlakriftan publicerad 30.09*81Patent and registration authorities AnatVkan utlagd oeh utlakriftan publicerad 30.09 * 81

(32)(33)(31) Pyydetty etuolkuu» —Buglrd prloritet 22.11. TT(32) (33) (31) Requested advance »—Buglrd prloritet 22.11. TT

Saksan Liittotasavalta-FörbundsrepublikenFederal Republic of Germany-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) p 2751978.UTyskland (DE) p 2751978.U

(Tl) Interliz-Anstalt, Neugut, FL-9^90 Vaduz, Liechtenstein(LI) (72) Alfred Vogt, Schaan, Liechtenstein(LI) (Tl) Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5l) Lämmityskattila - Värmepanna Tämä keksintö koskee lämmityskattilaa/ jossa on kattila-vesitila, joka on vaakasuoran, sylinterimäisen kattilan ulkovaipan ympäröimä, joka vaippa on poikkileikkaukseltaan pyöreä tai soikea, ja jonka alaosaan on sijoitettu vaakasuora, sylin-terimäinen polttokammio, jonka poikkileikkaus on pyöreä tai oleellisesti pyöreä, joka polttokammio on takapäästään suljettu polttokammion takaseinällä sekä etupäästään kattilaluukulla ja jonka etupäähän on yhdistetty jälkilämmityskanava, joka on sijoitettu polttokammion yläpuolelle kattilavesitilan yläosaan polttokammion yläpuolista sylinteriosaa ympäröivästi.(Tl) Interliz-Anstalt, Neugut, FL-9 ^ 90 Vaduz, Liechtenstein (LI) (72) Alfred Vogt, Schaan, Liechtenstein (LI) (Tl) Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5l) Heating boiler - Värmepanna This invention relates to a boiler / with a boiler-water space surrounded by a horizontal, cylindrical boiler outer casing of circular or oval cross-section, with a horizontal, cylindrical combustion chamber of circular cross-section, round or round on the rear wall of the combustion chamber and at the front end with a boiler hatch and at the front end of which a post-heating duct is connected, located above the combustion chamber in the upper part of the boiler water space surrounding the cylinder part above the combustion chamber.

Suomalaisesta patenttihakemuksesta 752183 on tunnettu valuraudasta valmistettu lämmityskattila, jossa polttokammio ja kattilan ulkovaippa ovat poikkileikkausmuodoltaan valurauta-kattiloille tyypillisesti suorakulmaisia ja jossa tasaisen vaakasuoran yläpuolisen polttokammion seinämän alapuolelle on sijoitettu vastaavasti tasainen vaakasuora poikkeutuslevy, joka sivuiltaan rajoittuu polttokammion seinämiin sekä etuosastaan kattilan luukkuun. Poikkeutuslevyn takaosa on matkan päässä polttokammion suljetusta takaseinämästä, jolloin polttokaasut 60442 virtaavat polttokammion takapäästä yläpuolisen polttokammion seinämän ja poikkeutuslevyn välisessä tilassa etuosaan jälki-lämmityskanavan sisäänvirtausaukkoon, joka jälkilämmityskana-va on sijoitettu yläpuolisen polttokammioseinämän yläpuolella olevaan vesitilaan.Finnish patent application 752183 discloses a cast iron heating boiler in which the combustion chamber and the outer casing of the boiler are typically rectangular in cross-section and in which a flat horizontal upper combustion chamber The rear portion of the deflection plate is spaced from the closed rear wall of the combustion chamber, with the combustion gases 60442 flowing from the rear end of the combustion chamber in the space between the upper combustion chamber wall and the deflection plate to the front of the

Tällainen poikkileikkaukseltaan suorakulmainen valurauta-kattilan muoto on toisaalta huonosti sopiva teräksisiin lämmityskattiloihin, joiden polttokammio ja ulkoinen kattilavaippa valmistetaan suhteellisen ohuesta teräslevystä ja joiden tästä huolimatta on omattava riittävä paineenkestävyys, ja toisaalta on tällaisen polttokammion huonona puolena erityisesti se, että suorakulmainen, kulmiinsa kuolleita alueita muodostava polttokammiopoikkileikkaus sopii huonosti ja epäedullisesti poltinliekillä lämmitykseen, ja varsinkin öljypoltinta käytettäessä aikaansaa polttoaineen epätäydellisen palamisen jopa ulkoisissa liekinosissa.Such a shape of a cast iron boiler with a rectangular cross-section is, on the one hand, ill-suited to steel boilers whose combustion chamber and outer boiler jacket are made of relatively thin steel plate and nevertheless have a sufficient is poorly and unfavorably suited for heating with a burner flame, and especially when using an oil burner causes incomplete combustion of the fuel even in external flame parts.

Polttimella lämmitettävissä teräksisissä lämmityskattiloissa suositaan tämän vuoksi poikkileikkaukseltaan pyöreämuotoista polttokammiota sekä yleensä myös pyöreää ulkomuotoa. Tällaisissa teräksisissä lämmityskattiloissa on perinteisesti yksinkertaisesta pyöreästä levysylinteristä valmistettu polttokammio, jossa polttokaasut virtaavat, käännyttyään polttokammion suljetussa takaseinämässä, polttokammion sylinteripintaa pitkin polttokammion etuosaan sekä edelleen polttokammion etuosan rengasmaisen poikkileikkauksen kautta jälkilämmityskanavaan. Tällaisen teräksisen kattilan saaminen sellaiseksi, että se toisaalta on mahdollisimman vähän tilaa vievä sekä materiaalikustannuksiltaan halpa ja toisaalta on mahdollisimman tehokas, on osoittautunut vaikeaksi. Pienikokoisen polttokammion sisältävissä tavanomaisissa teräksisissä kattiloissa on nimittäin polttokammion takaosasta etuosaan virtaavien polttokaasujen lämpötila laskenut vain vähän, jolloin ne aikaansaavat jälkilämmitys-kanavassa erittäin korkeita lämpötiloja, josta on seurauksena, että jälkilämmityskanava joutuu erittäin suuren lämpökuormituksen alaiseksi, jolloin jälkilämmityskanavan seinämissä esiintyy haitallisen korkeita lämpötiloja, eivätkä polttokaasut pysty 3 60442 luovuttamaan jälkilämmityskanavassa riittävässä määrin lämpöään kattilavedelle. Tämän vuoksi on,polttokaasujen lämmönluovutuksen lisäämiseksi kattilaveteen, tavanomaiset polttokammiot liitetty erittäin suorituskykyisiin jälkilämmityskanaviin, joilla on kuitenkin se haittapuoli, että ne tekevät kattilan valmistuksen kalliimmaksi sekä monimutkaisemmaksi sekä aikaansaavat ahtailla tai pitkillä tai jopa rivoitetuilla virtauspoikkipin-noillaan haitallisen suuren virtausvastuksen polttokaasuille jälkilämmityskanavassa ja täten vaikeuttavat halvempien polttamien käyttöä, joiden puhallinteho on pienempi.Therefore, in steel boilers heated by a burner, a combustion chamber with a circular cross-section as well as a generally circular appearance is preferred. Such steel boilers traditionally have a combustion chamber made of a simple round plate cylinder in which the combustion gases flow, after turning in the closed rear wall of the combustion chamber, along the cylinder surface of the combustion chamber through the front of the combustion chamber and further It has proved difficult to make such a steel boiler such that it is as space-saving as possible and inexpensive in terms of material costs and as efficient as possible. In conventional steel boilers with a small combustion chamber, the temperature of the flue gases flowing from the rear of the combustion chamber to the front has dropped only slightly, causing very high temperatures in the after-heating duct and able 3 60442 to transfer sufficient heat to the boiler water in the post-heating duct. Therefore, in order to increase the heat transfer of the combustion gases to the boiler water, conventional combustion chambers are connected to high-performance post-heating ducts, which have the disadvantage of making boiler use of burners with lower fan power.

Mikäli perinteinen polttokammio sijoitetaan pyöreän tai soikean kattilan ulkovaipan alaosaan, syntyy toisaalta poltto-kammion ylempää puolikasta ympäröivä sirppimäinen kattilavesi-tila ja tällöin saavutetaan se etu, että putkinipuksi muodostetun jälkilämmityskanavan putket voidaan sijoittaa ei ainoastaan polttokammion korkeimman kohdan yläpuolelle, vaan myös kattilavesitilan alaspäin ulottuviin osiin polttokammion sivulle, mutta tällöin syntyy toisaalta se vaikeus, että savukaasut olisi saatava jaetuiksi tasaisesti kuhunkin putkeen polttokammion etupäästä, jotka putket sijaitsevat likimain polttokammion yläpuolisen puoliskon alueella.If a conventional combustion chamber is placed in the lower part of the outer jacket of a round or oval boiler, a sickle-like boiler water space is created around the upper half of the combustion chamber. to the side, but on the other hand there is the difficulty that the flue gases should be distributed evenly in each pipe at the front end of the combustion chamber, which pipes are located approximately in the region of the half above the combustion chamber.

Kyseessäolevalla keksinnöllä on tämä ongelma voitu ratkaista tai ainakin sitä on oleellisesti voitu pienentää yksinkertaisella ja halvalla perinteellisen polttokammion muutoksella, jolloin on aikaansaatu kuitenkin pienikokoinen ja pienin kustannuksin valmistettava lämmityskattila, joka lisäksi toimii vielä hyvällä hyötysuhteella sekä on kokoonsa nähden tehokas. Kyseisenlaiseen perinteiseen lämmityskattilaan tehty parannus tunnetaan siitä, että sylinterimäiseen polttokammioon on sijoitettu tulenkestävä vaakasuora sovituslevy, joka on muotoiltu oleellisesti polttokammion yläosan sylinterivaippaa vastaavasti ylöspäin kaarevaksi ja joka ulottuu tietyllä säteettäisellä etäisyydellä polttokammion yläpuolisesta sylinterivaipasta likimain sylinterimäisen polttokammion kehän puolikkaan alueelle, jolloin sovituslevy sinänsä tunnetulla tavalla on liitetty molemmista sivureunoistaan polttokammion sylinteriseinämään, on takareunastaan tietyllä etäisyydellä polttokammion takaseinästä sekä rajoittuu etureunastaan kattilan luukkuun. Tällä tavalla saadaan perinteellinen, ympäripyöreä tai oleellisesti pyöreä 4 60442 polttokammio jaetuksi siten, että sovituslevyn ja polttokam-mion alapuolisen sylinterivaipan väliin jää poltinliekille optimaaliseksi sovitettu ja erityisesti öljypolttimen liekille edullinen, poikkileikkaukseltaan pyöreä polttokammio, toisaalta on sovituslevyn yläpuolelle, tämän ja polttokammion yläpuolisen sylinterivaipan väliin saatu muodostumaan poikkileikkaukseltaan ympyränkaaren muotoinen savukaasusola, jossa poltto-kaasut ennen kulkemistaan jälkilämmityskanavaan luovuttavat huomattavan osan lämmöstään lisääntyneen johtumisen vuoksi sekä myös lisääntyneen säteilyn vuoksi kattilaveteen. Tämän johdosta voidaan lämmityskattilan suoritusalueen ylärajaa merkittävästi nostaa ilman että on tarpeellista suurentaa polttokam-miota, jälkilämmityskanavaa ja lämmityskattilan mittoja. Lämmityskattilan virtausvastus nousee tuskin lainkaan. Verrattuna perinteisiin lämmityskattiloihin, joissa on pyöreä sylinteri-mäinen polttokammio, mutta joissa ei ole sovituslevyä, laskee polttokaasujen lämpötila jälkilämmityskanavan sisääntulossa ja tällöin myös jälkilämmityskanavan terminen kuormitus pienenee. Tämän lisäksi vaikuttaa sovituslevy tai sillä aikaansaatu polt-tokammiosta erillinen ympyräkaarenmuotoinen savukaasusola siihen, että polttokammion etuosaan virtaavat polttokaasut jakautuvat tasaisesti vaakatasossa jälkilämmityskanavan etuosaan, joka ympäröi polttokammion yläpuoleista sylinterivaippaa, ja tällöin aikaansaa lämpötilajakautuman tasaantumisen koko vir-tauspoikkipinnalla.The present invention has solved this problem, or at least substantially reduced it, by a simple and inexpensive modification of the conventional combustion chamber, which, however, has provided a small and low-cost heating boiler which is still efficient and efficient in size. An improvement to such a conventional boiler is characterized in that a refractory horizontal fitting plate is arranged in the cylindrical combustion chamber. from both of its side edges to the cylinder wall of the combustion chamber, is at its rear edge at a certain distance from the rear wall of the combustion chamber and is bounded at its front edge by the boiler door. In this way, a conventional, circular or substantially circular combustion chamber 4 60442 is divided so that between the adapter plate and the cylinder liner below the combustion chamber there is an upper combustion chamber to form a flue gas cavity of circular cross-section, in which the combustion gases, before passing into the after-heating duct, give off a considerable part of their heat due to increased conduction as well as increased radiation to the boiler water. As a result, the upper limit of the boiler discharge range can be significantly raised without the need to increase the combustion chamber, the after-heating duct and the dimensions of the boiler. The flow resistance of the boiler hardly rises at all. Compared to conventional boilers with a circular cylindrical combustion chamber but without a adapter plate, the temperature of the combustion gases at the inlet of the post-heating duct decreases and then the thermal load of the post-heating duct also decreases. In addition, the adapter plate or the circular flue gas salt provided by it separate from the combustion chamber ensures that the combustion gases flowing to the front of the combustion chamber are evenly distributed horizontally to the front of the reheating duct, which surrounds the overhead

Piirustuksessa on esitetty pituusleikkausena ja poikkileikkauksena keksinnön mukaisen lämmityskattilan toteutusesimerkki, jossa esimerkissä kattilan ulkovaippa on poikkileikkaukseltaan ympyrämäinen. Lämmityskattilassa on vaakasuora, poikkileikkaukseltaan kokonaan pyöreä polttokammio 20, joka on takaa suljettu polttokammion tasaseinällä 26 sekä edestä kattilan luukulla 25. Polttokammio on sijoitettu pyöreän kattilavaipan 21 ympäröimän kattilavesitilan 22 alaosaan. Näin syntyneeseen sirppi-mäiseen kattilavesitilan osaan, joka on polttokammion yläpuolella, on sijoitettu putkista 23 muodostuva jälkilämmityskanava, joka ympäröi polttokammion ylempää sylinteripuolikasta ja on yhdistetty etuosastaan polttokammion etuosaan ja liittyy taka- 5 6044? osassaan lämmityskattilan savukaasukokoojaan 27. Polttokammion ylävaipasta on määrätyn säteettäisen etäisyyden päähän poltto-kammioon 20 sijoitettu tulenkestävä sovituslevy 24, joka ulottuu vaakasuorana polttokammion pituusuuntaan ja on taivutettu polttokammion yläosan sylinterimuotoa vastaavasti ylöspäin ym-pyrämäisesti kaarevaksi. Ympyräkaarta vastaava taivutus sovi-tuslevyssä ulottuu poikkileikkauksessa suunnilleen polttokammion sylinterimäisen yläosapuolikkaan alueelle. Sovituslevyn 24 etureuna rajoittuu kattilan luukkuun 25, mutta takareuna on tietyn etäisyyden päässä polttokammion takaseinästä 26. Poltto-kammion poikkileikkauksen likimain laajimmalla kohdalla, ts. alueella, jonne jälkilämmityskanavan 23 putkisovitus ulottuu, on sovituslevyn 24 molemmat sivureunat taivutettu ulospäin ja yhdistetty polttokammion sylinteriseinämään niin, että poltto-kammion yläpuolikkaaseen muodostuu polttokammion pituussuunnassa kulkeva kaarimainen tila polttokammion seinämän ja sovitus-levyn 24 väliin, jonka tilan korkeus on säteensuunnassa sama tai oleellisesti sama koko tilan alueella. Sovituslevyn 24 ympyrämäisestä tai tunnelimaisesta kaarevuudesta on seurauksena, että polttokammion seinämän alapuoliskon ja sovituslevyn väliin jää palotila, jonka poikkileikkaus on poltinliekeille poltto-teknisesti edullisesti pyöreä ja että sovituslevyn ja poltto-kammion yläpuoliskon seinämän väliin muodostuu erillinen, polt-tokammiosta erotettu savukaasukanava, jolla on suuri virtauspoik-kipinta, vaikka sen polttokammiosta ottama tila on tähän nähden vähäinen, jolloin sen savukaasuihin aiheuttama virtausvastus on pieni. Suuremman virtausnopeutensa sekä suuremman lämmönsiir-tymisen vuoksi luovuttavat savukaasut tämän savukaasukanavan läpi virratessaan suuren osan lämmöstään kattilaveteen, niin että jälkilämmityskanavan 23 putkissa ei esiinny lämpöylikuormi-tuksia eikä vaarallisia lämpötilahuippuja, jolloin savukaasut pystyvät myös luovuttamaan jäännöslämpönsä kattilaveteen. Tiellään polttokammion etuosasta takaosaan virtaavat savukaasut oleellisesti polttokammion keskiosassa. Ilman sovituslevyä 24 virtaisi suuri osa savukaasuista takaisin etuosaan polttokammion ympäryksen sivuosia pitkin, ja kulkeutuisivat vastaavasti pääasiassa jälkilämmityskanavan 23 poikkileikkausalueen sivuosiin,The drawing shows a longitudinal section and a cross-section of an embodiment of a heating boiler according to the invention, in which example the outer casing of the boiler has a circular cross-section. The heating boiler has a horizontal combustion chamber 20 of completely round cross-section, which is closed at the rear by a flat wall 26 of the combustion chamber and at the front by a boiler door 25. The combustion chamber is located in the lower part of the boiler water space 22 surrounded by a circular boiler jacket 21. In the resulting sickle-like part of the boiler water space, which is above the combustion chamber, a post-heating duct consisting of pipes 23 is arranged, which surrounds the upper cylinder half of the combustion chamber and is connected from its front to the front of the combustion chamber. in part of the boiler flue gas collector 27. A refractory adapter plate 24 is placed in the combustion chamber 20 at a certain radial distance from the upper jacket of the combustion chamber and extends horizontally in the longitudinal direction of the combustion chamber and is bent upwards in a cylindrical shape at the top of the combustion chamber. The bending corresponding to the circular arc in the adapter plate extends in cross-section approximately to the region of the cylindrical upper half of the combustion chamber. The front edge of the adapter plate 24 abuts the boiler door 25, but the rear edge is at a distance from the rear wall 26 of the combustion chamber. in the upper half of the combustion chamber, an arcuate space is formed in the longitudinal direction of the combustion chamber between the wall of the combustion chamber and the fitting plate 24, the height of which is radially the same or substantially the same throughout the space. As a result of the circular or tunnel curvature of the adapter plate 24, a combustion space is left between the lower half of the combustion chamber wall and the adapter plate, the cross section of which is preferably round flow cross-section, although the space it takes up from the combustion chamber is small in this respect, so that its flow resistance to the flue gases is small. Due to their higher flow rate and higher heat transfer, flue gases give off much of their heat through this flue gas duct to the boiler water, so that there are no thermal loads or dangerous temperature peaks in the pipes of the post-heating duct 23, so that the flue gases can also release residual heat. In its path, the flue gases flow from the front to the rear of the combustion chamber substantially in the middle of the combustion chamber. Without the adapter plate 24, a large part of the flue gases would flow back to the front along the side parts of the circumference of the combustion chamber, and would correspondingly travel mainly to the side parts of the cross-sectional area of the post-heating duct 23,

Claims

6 60442 in which a higher temperature would then occur than in the central region of the cross-section of the after-heating duct. By returning the flue gases to the front in a flue gas duct distributed on the adapter plate and extending to the upper half of the combustion chamber, a substantially even distribution of flue gases is achieved between the after-heating duct pipes, which naturally results in a correspondingly even temperature distribution in the after-heating duct. Claim: A boiler with a boiler water space, surrounded by a circular or oval horizontal cylindrical boiler jacket (21) with a horizontal, cylindrical, cross-sectional or substantially round combustion chamber (20) at the bottom. at its front by a boiler door (25) and at the front of which is connected a post-heating duct (23) located above the combustion chamber in the upper part of the boiler water space and surrounding the upper cylinder part of the combustion chamber, characterized in that a cylindrical combustion chamber (24) substantially shaped upwardly curved corresponding to the upper cylindrical portion of the combustion chamber and extending at a certain radial distance from the cylinder liner above the combustion chamber to approximately the region of the circumferential half of the cylindrical combustion chamber, the adapter plate (24) being is known to be connected at both of its side edges to the cylindrical wall of the combustion chamber, is at its rear edge at a certain distance from the rear wall (26) of the combustion chamber and is bounded at its front edge by the boiler door (25). claim; Värmepanna försedd med ett pannvattenrum som omsluts av ett account sitt tvärsnitt runt ellal ovalt horizontalt cylind-riskt pannytterhölje (21) och i vars nedre del är anordnad en