NL8000615A

NL8000615A - BOILER.

Info

Publication number: NL8000615A
Application number: NL8000615A
Authority: NL
Original assignee: Benraad Terborg B V
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1981-09-01
Also published as: BE887310A; DE3102441A1

Description

4ti - - 1 -4ti - - 1 -

Verwarmingsketel.Boiler.

De uitvinding heeft betrekking op een verwarmingsketel in hoofdzaak bestaande uit een brander; uit warmte-wisselingslichamen voor de overdracht van de warmte van de met behulp van de brander verkregen verbrandingsgassen 5 op een medium, dat in hoofdzaak van boven naar beneden toe door de warmtewisselingslichamen stroomt, waartoe de warmtewisselingslichamen zijn voorzien van toe- en afvoer-aansluitingen; en uit een rookgasafvoer voor aansluiting op een schoorsteen.The invention relates to a heating boiler mainly consisting of a burner; from heat exchange bodies for transferring the heat of the combustion gases obtained by means of the burner to a medium which flows substantially from top to bottom through the heat exchange bodies, for which purpose the heat exchange bodies are provided with inlet and outlet connections; and from a flue pipe for connection to a chimney.

10 Er zijn vele verschillende typen verwarmingsketels bekend, waarbij als te verwarmen medium zowel gebruik gemaakt wordt van water als van lucht. In het laatste geval kan de verwarmde lucht direkt worden gebruikt voor het verwarmen van een vertrek, terwijl bij het gebruik van 15 water in het te verwarmen vertrek warmtewisselingslichamen, zoals radiators, zullen moeten worden opgesteld.Many different types of heating boilers are known, in which as the medium to be heated both water and air are used. In the latter case, the heated air can be used directly for heating a room, while when using water in the room to be heated, heat exchange bodies, such as radiators, will have to be arranged.

In elk geval wordt beoogd het rendement van een dergelijke verwarmingsketel zo hoog mogelijk te maken, dat wil zeggen dat de verbrandingsgassen tot een zo laag moge-20 lijke temperatuur moéten worden afgekoeld voordat zij de schoorsteen verlaten. Bij de algemeen bekende ketels zal de temperatuur van de verbrandingsgassen niet beneden ongeveer 100°C dalen, om te voorkomen dat condensatie van de waterdamp in de verbrandingsgassen optreedt, waarbij het 25 condensaat neer zal slaan op de warmtewisselingslichamen en van daar af op de er onder gelegen brander druppelen, wat er toe kan leiden, dat de brander CO vormt, met alle gevaren en nadelen vandien.In any case, the aim is to maximize the efficiency of such a heating boiler, that is to say that the combustion gases must be cooled to as low a temperature as possible before they leave the chimney. In the well-known boilers, the temperature of the combustion gases will not drop below about 100 ° C, to prevent condensation of the water vapor in the combustion gases from occurring, whereby the condensate will deposit on the heat exchanger bodies and from there on to the underneath drip the located burner, which can lead to the burner forming CO, with all the dangers and disadvantages that entails.

De uitvinding verschaft nu een verwarmingsketel van 30 het bovenbeschreven type, die daardoor is gekenmerkt, dat de met de verbrandingsgassen in aanraking komende delen van de warmtewisselingslichamen worden gevormd door gegolfde platen, waarbij ten minste twee van deze platen ongeveer vertikaal op enige afstand van elkaar en naar boven toe 35 naar elkaar toe hellend staan opgesteld, zodanig dat tussen de gegolfde platen en afsluitplaten, aansluitend op de 80 0 0 6 15 ί»> —. · , - 2 - tegenover elkaar liggende zijranden van de twee gegolfde platen, een verbrandingsgaskanaal wordt gevormd waarvan de dwarsdoorsnede van beneden naar boven toe afneemt.The invention now provides a boiler of the type described above, characterized in that the parts of the heat exchange bodies which come into contact with the combustion gases are formed by corrugated plates, wherein at least two of these plates are approximately vertically spaced apart and are inclined upwards towards each other, such that between the corrugated plates and closing plates, adjoining the 80 0 0 6 15 ί »> -. ·, - 2 - opposite side edges of the two corrugated plates, a flue gas channel is formed, the cross section of which decreases from bottom to top.

Gebleken is dat, ondanks het feit dat de beide platen 5 aan de bovenzijde zich op slechts zeer geringe afstand van elkaar bevinden, welke afstand minder dan 10 mm kan bedragen, gevormd condensaat langs de platen naar beneden toe zal stromen langs de er onder liggende brander.It has been found that, despite the fact that the two plates 5 at the top are only a very small distance apart, which distance can be less than 10 mm, formed condensate will flow downwards along the plates along the burner below .

Om er voor te zorgen, dat inderdaad condensatie van 10 verbrandingsgassen optreedt, is het uiteraard noodzakelijk dat het te verwarmen medium bij de bovenzijde van de gegolfde platen wordt toegevoerd, op welke plaats het medium uiteraard de laagste temperatuur bezit. Daarbij moet uiteraard worden gezorgd voor een juiste geleiding van het medium van boven 15 naar beneden toe langs de platen en wel zodanig, dat geen verwarmd medium, dat dus van nature een geringere dichtheid t heeft, weer naar boven toe op kan stijgen.In order to ensure that condensation of combustion gases indeed occurs, it is of course necessary that the medium to be heated is supplied at the top of the corrugated plates, at which place the medium naturally has the lowest temperature. It is of course necessary to ensure that the medium is guided correctly from top to bottom along the plates, such that no heated medium, which therefore has a naturally lower density t, can rise up again.

Bij een verwarmingsketel volgens de onderhavige uitvinding, waarbij als te verwarmen medium gebruik gemaakt 20 wordt van water, kan nu volgens een voorkeursuitvoeringsvorm elk der gegolfde platen ten minste langs de zijranden worden verbonden met een soortgelijk gegolfde plaat, waarbij de golven van beide platen haaks op elkaar staan en de golfdalen van beide platen tegen elkaar aan liggen.In a heating boiler according to the present invention, in which water is used as the medium to be heated, according to a preferred embodiment, each of the corrugated plates can now be connected at least along the side edges to a similar corrugated plate, the waves of both plates being perpendicular to and the wave valleys of both plates are against each other.

25 Gebleken is dat bij een dergelijke uitvoeringsvorm van de warmtewisselingslichamen een zeer goed geleide stroming van het water van boven naar beneden toe wordt bereikt, ook terwijl de temperatuur van het water naar beneden toe hoger wordt.It has been found that in such an embodiment of the heat exchange bodies a very well-guided flow of the water from top to bottom is achieved, also while the temperature of the water increases downwards.

30 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm zullen daarbij de golfdalen van beide platen eveneens met elkaar zijn verbonden, waardoor nauwkeurig gevormde stromingsbanen tussen beide platen worden verkregen en de kans van omhoogstromen van water minimaal wordt.According to a preferred embodiment, the wave valleys of both plates will also be connected to each other, whereby accurately formed flow paths between both plates are obtained and the chance of water flowing upwards is minimized.

35 Bij het vervaardigen van een dergelijk warmtewisselings- lichaam kan zodanig te werk worden gegaan, dat alle verbindingen tussen de platen worden gesoldeerd bij het emailleren. Het emailleren vindt nl. plaats om het materiaal te beschermen tegen aantasting door het condenswater gevormd aan de 40 rookgaszijde.When manufacturing such a heat exchange body, it is possible to proceed in such a way that all connections between the plates are soldered during enamelling. Enamelling takes place namely to protect the material against attack by the condensation water formed on the flue gas side.

80 0 0 6 15 Λ - 3 -80 0 0 6 15 Λ - 3 -

Gebleken is dat op deze wijze een eenvoudige produktie van .dergelijke warmtewisselingslichamen mogelijk is.It has been found that in this way a simple production of such heat exchange bodies is possible.

Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding kan op de buitenzijde van elk der warmtewisselingslichamen 5 nog een derde gegolfde plaat zijn aangebracht, waarvan de golven in dwarsrichting lopen ten opzichte van die van de tussenliggende plaat. Door de ruimte tussen de buiten-iiggende en middelste plaat kan dan verbruikswater worden geleid, dat dan wordt verwarmd onder tussenkomst van 10 het water dat zich tussen de middelste en de binnenliggende plaat bevindt.According to a further elaboration of the invention, a third corrugated plate can be arranged on the outside of each of the heat exchange bodies 5, the waves of which run transversely with respect to those of the intermediate plate. Consumable water can then be passed through the space between the outer and middle plate, which is then heated with the intervention of the water which is located between the middle and the inner plate.

Het zal duidelijk zijn, dat het samenstel van drie platen ook weer kan worden verkregen door het solderen van de met elkaar te verbinden oppervlakken en het verhitten 15 van het samenstel, wanneer de platen tegen elkaar aan zijn gelegd, zoals dit plaatsvindt bij het emailleren.It will be appreciated that the three-plate assembly can also be obtained again by soldering the surfaces to be joined together and heating the assembly when the plates are placed together, as is the case in enamelling.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in de tekening, waarin: 20 fig. 1 schematisch een doorsnede toont over een ketel volgens de onderhavige uitvinding? fig. 2 schematisch een zijaanzicht toont van de ketel van fig. 1? en fig. 3 en 4 gedeeltelijke doorsneden tonen, op ver-25 grote schaal, volgens resp. de lijnen III-III en IV-IV van fig. 2.The invention will now be further elucidated on the basis of an exemplary embodiment, shown in the drawing, in which: Fig. 1 schematically shows a cross-section over a boiler according to the present invention? fig. 2 schematically shows a side view of the boiler of fig. 1? and Figures 3 and 4 show partial cross-sections, on an enlarged scale, according to respectively. lines III-III and IV-IV of fig. 2.

De in de tekening weergegeven verwarmingsketel dient in het bijzonder voor het verwarmen van water en omvat twee warmtewisselingslichamen 1, die naar boven toe naar 30 elkaar toe lopen en langs de zijranden met elkaar zijn verbonden door middel van platen 2, zodanig dat een rookgaskanaal 3 wordt gevormd, waarvan de doorsnede naar boven toe afneemt. Aan de bovenzijde is een rookgasverzamelkast 4 aangebracht, die aansluit op een afvoerkanaal 5, terwijl 35 is voorzien in een valwindafleider 6.The heating boiler shown in the drawing is in particular for heating water and comprises two heat exchange bodies 1, which run upwards towards each other and which are connected along the side edges by means of plates 2, such that a flue gas duct 3 is shaped, the cross section of which decreases upwards. A flue gas collection box 4 is arranged at the top, which connects to a discharge channel 5, while 35 is provided with a downwind diverter 6.

Onder de warmtewisselingslichamen 1 bevindt zich een brander 7, boven een condensbak 8, die is voorzien van een condensafvoer 9.Below the heat exchange bodies 1 there is a burner 7, above a condensation tray 8, which is provided with a condensation drain 9.

Zoals in het bijzonder blijkt uit de fig. 3 en 4 is 40 elk der warmtewisselingslichamen 1 opgebouwd uit een binnenste 800 0 6 15 - 4 - gegolfde plaat 10 en een buitenste gegolfde plaat 11.As is particularly apparent from Figures 3 and 4, each of the heat exchange bodies 1 is composed of an inner 800 0 6 15-4 corrugated plate 10 and an outer corrugated plate 11.

De richting van de golven van de platen 10 en 11 staan haaks op elkaar. Zoals blijkt uit fig. 3 zijn de golven van de binnenste platen 10 bij de langsranden van de platen 5 vlakgedrukt en de randen van de platen 11 zijn naar dit vlakgedrukte deel toe afgebogen. Bij de bovenste horizontale randen van de lichamen 1 zijn de vertikale golven van de platen 11 vlakgedrukt en sluiten de randen van de platen 10 er op aan. Bij elk der langsranden zijn de lichamen 1 met 10 elkaar verbonden door middel van een afsluitplaat 2, zodat een gesloten rookgaskanaal ontstaat, waarvan de dwarsdoorsnede naar boven toe afneemt, doordat de lichamen 1 steeds dichter bij elkaar komen te liggen.The direction of the waves of the plates 10 and 11 are perpendicular to each other. As can be seen from Fig. 3, the waves of the inner plates 10 are flattened at the longitudinal edges of the plates 5 and the edges of the plates 11 are bent towards this flattened part. At the upper horizontal edges of the bodies 1, the vertical waves of the plates 11 are flattened and the edges of the plates 10 join. At each of the longitudinal edges, the bodies 1 are connected to each other by means of a closing plate 2, so that a closed flue gas channel is created, the cross section of which decreases upwards, because the bodies 1 come closer together.

Zoals blijkt uit fig. 1 vallen de naar binnen toe 15 gerichte golftoppen van de lichamen 1 ongeveer in elkaar, zodat een rookgaskanaal met een regelmatig afnemende dwarsdoorsnede ontstaat.As can be seen from Fig. 1, the inwardly directed wave tips of the bodies 1 approximately collapse, so that a flue gas channel with a regularly decreasing cross section is created.

Het is echter eveneens mogelijk de binnenliggende platen 10 te voorzien van de vertikale golven, terwijl dan 20 de buitenste platen 11 voorzien zijn van horizontale golven.However, it is also possible to provide the inner plates 10 with the vertical waves, while the outer plates 11 are then provided with horizontal waves.

Fig. 4 toont een doorsnede over het bovenste deel van de warmtewisselingslichamen 1. Deze zijn daarbij naar elkaar toegebogen, zodanig dat een enkele aansluitstomp 12 er op kan worden aangesloten. De aansluitstomp 12 dient 25 voor de toevoer van het te verwarmen water, terwijl aan de onderzijde op elk der lichamen 1 een afvoeraansluiting 13 is aangebracht, welke aansluitingen 13 in het algemeen door een gemeenschappelijke leiding zullen worden verbonden voor de afvoer van het verwarmde water.Fig. 4 shows a cross-section over the top part of the heat exchange bodies 1. These are bent towards each other, such that a single connecting piece 12 can be connected to it. The connecting stub 12 serves for the supply of the water to be heated, while on the underside a discharge connection 13 is arranged on each of the bodies 1, which connections 13 will generally be connected by a common pipe for the discharge of the heated water.

30 Uiteraard kunnen de warmtewisselingslichamen 1 worden opgenomen in een niet weergegeven huis met daarin isolatiemateriaal om warmteverlies naar buiten toe tegen te gaan.Naturally, the heat exchange bodies 1 can be accommodated in a housing (not shown) containing insulating material in order to prevent heat loss to the outside.

Zoals reeds boven gezegd kan op de buitenzijde van de platen 11 nog een volgende gegolfde plaat worden gelegd, 35 voor het vormen van een ruimte waar doorheen te verbruiken water kan worden gevoerd, dat verwarmd kan worden met behulp van het verwarmde water, dat zich tussen de platen 10 en 11 bevindt.As already stated above, a further corrugated plate can be placed on the outside of the plates 11, to form a space through which water to be consumed can be passed, which can be heated by means of the heated water, which is located between plates 10 and 11.

Zoals reeds boven beschreven kunnen de platen 10 en 4Q 11 en de eventueel tegen de buitenzijde van de platen 11 aanliggende platen met elkaar worden verbonden door het 800 0 6 15 A"‘‘ -τ*· - 5 - solderen van de platen tijdens het emailleren. In verband met de bij het emailleren toegepaste temperatuur zal in het algemeen gebruik worden gemaakt van kopersoldeer.As already described above, the plates 10 and 4Q 11 and the plates, if any, which abut against the outside of the plates 11 can be connected to each other by soldering the plates during the 800 0 6 15 A-'* - - 5 - Enamelling In connection with the temperature used in enamelling, copper solder will generally be used.

Zoals reeds boven gezegd vindt het emailleren plaats om 5 het materiaal te beschermen tegen aantasting door het condenswater, dat op de platen neerslaat aan de rookgas-zijde. Door het solderen wordt een vaste verbinding verkregen tussen de platen 10 en 11 en eventueel andere platen. Uiteraard is het ook mogelijk de golfdalen van de platen 10 met elkaar te verbinden door middel van puntlassen.As mentioned above, enamelling takes place in order to protect the material from attack by the condensation water which deposits on the plates on the flue gas side. Soldering provides a firm connection between plates 10 and 11 and optionally other plates. It is of course also possible to connect the wave valleys of the plates 10 to each other by spot welding.

- conclusies -- conclusions -

Claims

1. Boiler mainly consisting of a burner? from heat exchange bodies for transferring the heat of the combustion gases obtained with the aid of the burner to a medium which flows substantially from top to bottom through the heat exchange bodies, for which purpose the bodies are provided with inlet and outlet connections; and from a flue gas outlet for connection to a chimney, characterized in that the parts 10 of the heat exchange bodies coming into contact with the combustion gases are formed by corrugated plates, at least two of these plates being approximately vertically spaced apart and upwards are arranged inclined towards each other such that a combustion gas channel is formed between the corrugated plates and between closing plates, adjoining the opposite side edges of the two corrugated plates, the cross section of which decreases from bottom to top.

2. Boiler according to claim 1, wherein water is used as the medium to be heated, characterized in that each of the corrugated plates is connected at least circumferentially to a similar corrugated plate, the waves of both plates being perpendicular to and the wave valleys of both 25 plates are against each other.

3. Boiler according to claim 3, characterized in that the wave valleys of both plates are also connected to each other.

4. Boiler according to claim 2 or 3, characterized in that a third corrugated plate is arranged on the outside of each of the heat exchange bodies, the waves of which run transversely with respect to those of the intermediate plate. - 7 -

5. A method of manufacturing a heat exchange body according to any one of claims 2-4, characterized in that the corrugated sheets are joined together by soldering, taking place during the enamelling of the sheets.

6. Boiler and method of manufacturing a heat exchange body thereof as described and / or shown in the drawing.