NO851299L

NO851299L - DEVICE BY FORK BOILER

Info

Publication number: NO851299L
Application number: NO851299A
Authority: NO
Inventors: Arne Thuvander; Maarten Johansson
Original assignee: Ctc Ab
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1985-10-01
Also published as: FR2562215A1; SE441778B; EP0166703A2; SE8401755L; SE8401755D0; DE3565173D1; DK140785D0; DK140785A; EP0166703B1; EP0166703A3; DE3508936A1; NO851300L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en fyrkjele med et sylindrisk vannmagasin, som er omgitt av en ytre og en indre mantel og som omslutter et sylindrisk brennkammer med omgivende røkgasskanaler, til hvilke er forbundet vendekamre for røkgassene, idet røkgasskanalene dannes av hovedsakelig U-formede, langsgående plater som er anordnet med lik innbyrdes avstand rundt periferien av vannmagasinets innermantel med en radiell utstrekning hovedsakelig lik avstanden mellom innermantelen og brennkammeret. The present invention relates to a device for a boiler with a cylindrical water reservoir, which is surrounded by an outer and an inner mantle and which encloses a cylindrical combustion chamber with surrounding flue gas channels, to which are connected reversing chambers for the flue gases, the flue gas channels being formed by mainly U-shaped, longitudinal plates which are arranged at an equal distance from each other around the periphery of the inner casing of the water reservoir with a radial extent substantially equal to the distance between the inner casing and the combustion chamber.

Det har lenge vært et ønske i så høy grad som mulig å forsøkeIt has long been a desire to try as much as possible

å utnytte varmeenergien i røkgassene i en fyrkjele. Dette skaper spesielle krav ved såkalte lavtemperaturkjeier fordi det må tas hensyn til kondensasjonsproblemer i denne type kjeler. Noen løsninger for å tilveiebringe dette finnes beskrevet i f.eks. de tyske publikasjoner OS 1 778 880 og AS 2 613 186. De der beskrevne løsninger er dog relativt kom-pliserte i sin konstruksjon og er også vanskelige å fremstille i praksis. Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en lavtemperaturkjeie som har enkel konstruksjon og som er lett å fremstille. to utilize the heat energy in the flue gases in a boiler. This creates special requirements for so-called low-temperature boilers because condensation problems must be taken into account in this type of boiler. Some solutions for providing this can be found described in e.g. the German publications OS 1 778 880 and AS 2 613 186. However, the solutions described there are relatively complicated in their construction and are also difficult to produce in practice. The purpose of the present invention is therefore to provide a low-temperature chain which has a simple construction and which is easy to manufacture.

Oppfinnelsen karakteriseres derved hovedsakelig av at kjelens brennkammer omfatter et rør som i sin brennerende på undersiden er forsynt med en aksiell uttagning og som i sin motsatte ende er forsynt med en endevegg og som på utsiden er forsynt med fire radielt anordnede plater langs generatriser på røret med en radiell utstrekning, hovedsakelig lik avstanden mellom brennkammer og innermantel, hvilke plater deler røkgasskanalene i fire grupper rundt vannmagasinet, en ved dets nedre del, en ved dets øvre del og en på hver side, idet den nedre kanalgruppe er forbundet dels med brennerrørets indre gjennom den aksielle uttagning, dels med sidekanalgrup-pen ved hjelp av et første vendekammer ved nevnte motsatte ende av røret, idet sidekanalgruppene er forbundet med den øvre kanalgruppe ved hjelp av et andre vendekammer ved nevnte brennerende av røret, og idet den tredje kanalgruppe er forbundet med skorsteinsrøret ved hjelp av styreplater anordnet ved nevnte motsatte ende av røret. The invention is thereby mainly characterized by the fact that the boiler's combustion chamber comprises a tube which is provided with an axial outlet in its burning part on the underside and which is provided with an end wall at its opposite end and which is provided on the outside with four radially arranged plates along generatrices of the tube with a radial extent, essentially equal to the distance between the combustion chamber and the inner jacket, which plates divide the flue gas ducts into four groups around the water reservoir, one at its lower part, one at its upper part and one on each side, the lower duct group being partly connected to the interior of the burner tube through the axial outlet, partly with the side channel group by means of a first turning chamber at the said opposite end of the pipe, the side channel groups being connected to the upper channel group by means of a second turning chamber at the said burning end of the pipe, and the third channel group being connected with the chimney pipe by means of guide plates arranged at said opposite end of the pipe.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse med vedføy-ede tegninger, hvor The invention shall be described in more detail in connection with the attached drawings, where

Fig. 1 viser et snitt i kjelens lengderetning.Fig. 1 shows a section in the longitudinal direction of the boiler.

Fig. 2 viser et tverrsnitt av kjelen.Fig. 2 shows a cross section of the boiler.

Fig. 3 viser brennkammerrøret sett fra siden, ogFig. 3 shows the combustion chamber tube seen from the side, and

Fig. 4A-4E viser dette rør sett i forskjellige snitt A-E.Fig. 4A-4E shows this pipe seen in different sections A-E.

Fig. 1 viser en lavtemperaturkjeie som omfatter et sylindrisk vannmagasin 1, som er innesluttet mellom en yttermantel 2 Fig. 1 shows a low-temperature wharf comprising a cylindrical water reservoir 1, which is enclosed between an outer jacket 2

og en innermantel 3. Kjelen er forsynt med isolasjon 17 utenpå yttermantelen 2 og isolasjon 18 utenpå endeveggene 13 og 15. På innermantelens 3 innside er det rundt periferien med innbyrdes lik avstand anordnet langsgående plater 26. Disse er hovedsakelig U-formede og har en utstrekning i radiell retning som hovedsakelig er lik avstanden til det sylindriske brennkammer 4 anordnet i innermantelen 3. Herved dannes aksielle røkgasskanaler 5. Det sylindriske brennkammer består av et rør 4, som i sin ene ende er forsynt med en endevegg 15 med hull 16, gjennom hvilket brenneren kan innføres i brennkammeret. I motsatt ende er røret 4 forsynt med en hel endevegg 7. I brennerenden er røret på undersiden forsynt med en aksiell uttagning 6. På utsiden er brennerrøret 4 forsynt med fire radielt anordnede plater 8 langs generatriser på røret. Platene 8 har en radiell utstrekning som hovedsakelig er lik avstanden mellom brennkammerrøret 4 og innermantelen 3 . and an inner jacket 3. The boiler is provided with insulation 17 on the outside of the outer jacket 2 and insulation 18 on the outside of the end walls 13 and 15. On the inside of the inner jacket 3, longitudinal plates 26 are arranged around the periphery at equal distances from each other. These are mainly U-shaped and have an extension in a radial direction which is essentially equal to the distance to the cylindrical combustion chamber 4 arranged in the inner jacket 3. This creates axial flue gas channels 5. The cylindrical combustion chamber consists of a tube 4, which at one end is provided with an end wall 15 with a hole 16, through which the burner can be introduced into the combustion chamber. At the opposite end, the tube 4 is provided with an entire end wall 7. At the burner end, the tube is provided on the underside with an axial outlet 6. On the outside, the burner tube 4 is provided with four radially arranged plates 8 along generatrixes of the tube. The plates 8 have a radial extent which is essentially equal to the distance between the combustion chamber tube 4 and the inner jacket 3 .

Ved hjelp av disse plater blir de aksielle røkgasskanaler 5 oppdelt i fire grupper. En kanalgruppe 19 dannes på vannmagasinets underside, en kanalgruppe 20 dannes på hver side og en kanalgruppe 21 på vannmagasinets overside. Dette fremgår av fig. 4D. På fig. 4B-4E foreligger også vannmagasinets innermantel 3 inntegnet rundt brennkammerrøret 4. De to nedre av platene 8 strekker seg hele veien fra brennkammerets endevegg 15 til den motsatte endevegg 7. De to øvre plater 8 strekker seg helt frem til den hele endevegg 7, men ikke helt frem til endeveggen 15, men er der forsynt med en uttagning 10. Utenfor den hele endevegg 17 er det anordnet en V-formet plate 11, som har sin spiss på brennkammerrørets senterlinje og som har ben med en radiell utstrekning som sammenfaller med de to øvre plater 8. De to nedre plater 8 er anordnet langs generatriser på brennkammerrøret 4 som sammenfaller med de aksielle kanter 22 av uttagningen 6 i rørets 4 underside. Herved oppnås en forbindelse mellom brennkammerrørets 4 indre og den nedre røkgasskanalgruppen 19. By means of these plates, the axial flue gas channels 5 are divided into four groups. A channel group 19 is formed on the underside of the water reservoir, a channel group 20 is formed on each side and a channel group 21 on the upper side of the water reservoir. This is evident from fig. 4D. In fig. 4B-4E also shows the water reservoir's inner jacket 3 drawn around the combustion chamber tube 4. The two lower plates 8 extend all the way from the combustion chamber end wall 15 to the opposite end wall 7. The two upper plates 8 extend all the way to the entire end wall 7, but not right up to the end wall 15, but is provided with a recess 10. Outside the entire end wall 17, a V-shaped plate 11 is arranged, which has its tip on the center line of the combustion chamber tube and which has legs with a radial extent that coincides with the two upper plates 8. The two lower plates 8 are arranged along generatrixes of the combustion chamber tube 4 which coincide with the axial edges 22 of the recess 6 in the tube 4's underside. A connection is thereby achieved between the interior of the combustion chamber tube 4 and the lower flue gas channel group 19.

Brenneren er altså innført i hullet 16 i endeveggen 15. Brenngassene fra brenneren slår mot endeveggen 7 i røret 4 The burner is thus introduced into the hole 16 in the end wall 15. The combustion gases from the burner strike the end wall 7 in the pipe 4

og føres deretter bakover til uttagningen 6 og gjennom dette (fig. 4C) til røkgasskanalene 19 i den nedre kanalgruppe and is then led backwards to the outlet 6 and through this (Fig. 4C) to the flue gas ducts 19 in the lower duct group

(fig. 4D). Gjennom disse kanaler føres røkgassene til et vendekammer, som består av rommet under den V-formede plate 11 og mellom endeveggen 7 og endeveggen 13 av den indre mantel 3. I kammeret stiger gassene oppad og føres inn i sidekanalgruppene 20 (fig. 4E). Gjennom sidekanalene 20 føres røk-gassene til et andre vendekammer, som er dannet ved brenner-veggen 15 av uttagningen 10 i de to øvre plater 8. Herved oppnås forbindelse mellom sidekanalgruppene 20 og den øvre kanalgruppe 21, som vist på fig. 4B. Den øvre kanalgruppe fører røkgassene tilbake til den bakre endevegg og til rommet ovenfor den V-formede plate 11 (fig. 4E). Dette rom står som vist på fig. 1 i forbindelse med skorsteinen via en kanal 12. (Fig. 4D). Through these channels, the flue gases are led to a turning chamber, which consists of the space under the V-shaped plate 11 and between the end wall 7 and the end wall 13 of the inner mantle 3. In the chamber, the gases rise upwards and are led into the side channel groups 20 (fig. 4E). Through the side ducts 20, the smoke gases are led to a second turning chamber, which is formed at the burner wall 15 by the outlet 10 in the two upper plates 8. This creates a connection between the side duct groups 20 and the upper duct group 21, as shown in fig. 4B. The upper channel group leads the flue gases back to the rear end wall and to the space above the V-shaped plate 11 (fig. 4E). This room is as shown in fig. 1 in connection with the chimney via a channel 12.

Ved hjelp av det beskrevne arrangement med de langsgående plater 8 bringes således de heteste røkgasser til å komme i kontakt med det kaldeste parti av vannmagasinet 1, dvs. det nedre, og derved avgi varme til denne del av vannet. Deretter bringes de noe avkjølte røkgasser til å komme i kontakt med det noe oppvarmede midtparti av vannmagasinet. Endelig bringes de mer avkjølte røkgasser til å komme i kontakt med den mest oppvarmede del av vannmagasinet, dvs. den øvre. By means of the described arrangement with the longitudinal plates 8, the hottest flue gases are thus brought into contact with the coldest part of the water reservoir 1, i.e. the lower part, and thereby give off heat to this part of the water. The slightly cooled flue gases are then brought into contact with the slightly heated central part of the water reservoir. Finally, the more cooled flue gases are brought into contact with the most heated part of the water reservoir, i.e. the upper one.

Ved denne oppdeling av røkgasskanalene i grupper oppnås en meget effektiv utnyttelse av varmeenergien i røkgassene. Dette kan dog innebære at røkgasstemperaturen til skorsteinen kan bli så lav at kondensasjon kan inntreffe. Om man således ikke har en skorstein som tåler en slik lav røkgasstempera-tur, må denne økes slik at korrosjon i skorsteinen unngås. Med foreliggende konstruksjon er også dette mulig. Endeveggen 7 (motstående brennerendeveggen) kan utføres dobbelvegget, idet den omfatter en ytre fast del til hvilken den V-formede plate 11 er anordnet, og en indre,aksielt forskyvbar del 27. Normalt er den indre del forskjøvet fra den ytre mot brenneren slik at en viss avstand foreligger mellom den ytre og den indre del. I brennkammerrøret har man således i området mellom de to deler en lavere temperatur enn i de øvrige deler. Herved oppnås en lavere temperatur på den utgående røkgass By this division of the flue gas ducts into groups, a very efficient utilization of the heat energy in the flue gases is achieved. However, this can mean that the flue gas temperature of the chimney can become so low that condensation can occur. If you therefore do not have a chimney that can withstand such a low flue gas temperature, this must be increased so that corrosion in the chimney is avoided. With the present construction, this is also possible. The end wall 7 (opposing the burner end wall) can be double-walled, as it comprises an outer fixed part to which the V-shaped plate 11 is arranged, and an inner, axially displaceable part 27. Normally, the inner part is displaced from the outer towards the burner so that a certain distance exists between the outer and the inner part. In the combustion chamber tube, the area between the two parts thus has a lower temperature than in the other parts. This results in a lower temperature of the outgoing flue gas

i den bakre del av røkgasskanalgruppen 21. Dersom røkgass-temperaturen til skorsteinen konstateres for lav, forskyves den indre del 27 fra brenneren mot den ytre del, hvorved tem-peraturen i den bakre del av brennkammerrøret vil øke. Derved oppnås en ettervarmning av røkgassene i den bakre del av røk-gasskanalgruppen 21, hvilket i sin tur medfører en økning av røkgasstemperaturen til skorsteinen. in the rear part of the flue gas channel group 21. If the flue gas temperature of the chimney is determined to be too low, the inner part 27 is displaced from the burner towards the outer part, whereby the temperature in the rear part of the combustion chamber tube will increase. This achieves reheating of the flue gases in the rear part of the flue gas channel group 21, which in turn causes an increase in the flue gas temperature of the chimney.

Anordningen beskrevet i det foregående har således en funk-sjonsmåte som er meget tilfredsstillende. Den utgjør videre en meget enkel mekanisk konstruksjon som er enkel og billig å tilvirke. Anordningen er dessuten lett å håndtere fra et servicesynspunkt. Ved f.eks. rengjøring løsnes endeveggen 15, hvoretter brennkammerrøret 4 kan trekkes ut av kjelen. Etter utført rengjøring skyves røret inn og endeveggen 15 skrus fast, hvorved kjelen på nytt er klar for bruk. The device described above thus has a mode of operation that is very satisfactory. It also constitutes a very simple mechanical construction which is simple and cheap to manufacture. The device is also easy to handle from a service point of view. By e.g. cleaning, the end wall 15 is loosened, after which the combustion chamber tube 4 can be pulled out of the boiler. After cleaning, the pipe is pushed in and the end wall 15 is screwed on, whereby the boiler is again ready for use.

Claims

1. Fire boiler with a cylindrical water reservoir (1) which is surrounded by an outer (2) and an inner (3) mantle and which encloses a cylindrical combustion chamber with surrounding flue gas channels (5), to which are connected reversing chambers for the flue gases, as smoke - the gas channels are formed by mainly U-shaped, longitudinal plates (2) which are arranged at equal distances around the periphery of the water reservoir's inner jacket (3) with a radial extent mainly equal to the distance between the inner jacket and the combustion chamber, characterized in that the combustion chamber comprises a pipe ( 4) which in its burning end on the underside is provided with an axial outlet (6) and which is provided at its opposite end with an end wall (7) and which is provided on the outside with four radially arranged plates (8) along generatrices of the tube with a radial extent essentially equal to the distance between the combustion chamber (4) and the inner jacket (3), which plates divide the flue gas channels into four groups around the water reservoir, one at its lower part, one at its upper part and e n on each side, the lower channel group being connected partly to the interior of the burner tube through the axial recess (6), partly to the side channel groups by means of a first turning chamber (9) at said opposite end of the tube, the side channel groups being connected to the upper channel group by means of a second turning chamber (10) at said burning end of the tube, and as the third channel group is connected to the chimney pipe (12) by means of guide plates (11) arranged at said opposite end of. the pipe.

2. Fire boiler according to claim 1, characterized in that the lower two of the radially arranged plates are arranged at generatrices on the pipe (4) which coincide with the axial edges of the recess (6) in the underside of the pipe.

3. Fire boiler according to claim 1, characterized in that said guide plates are arranged on the outside of the end wall of the tube and consist of a V-shaped plate (11), the tip of which is placed on the center line of the tube (4) and whose legs have a radial extension that coincides with the two upper of the radially arranged plates (8).

4. Fire boiler according to claims 1 and 3, characterized in that the first turning chamber comprises the space under the V-shaped plates and between said opposite end wall (7) of the pipe and an end wall (13) of the water reservoir's inner jacket.

5. Fire boiler according to claim 1, characterized in that the two upper of the radially arranged plates (8) at the burning end wall (15) of the pipe is provided with openings (10), the second turning chamber comprising the space between the pipe (4) and the inner jacket (3) of the water reservoir at said end wall.

6. Fire boiler according to claims 1 and 3, characterized in that said opposite end wall of the tube comprises two parts, an outer fixed part on which the V-shaped plate (11) is arranged and an inner part (27) which can be moved axially in the tube, whose distance from the fixed part has an effect on the smoke-gas temperature of the chimney.