NL8000615A - Verwarmingsketel. - Google Patents

Description

4ti - - 1 -

Verwarmingsketel.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

80 0 0 6 15 Λ - 3 -

Gebleken is dat op deze wijze een eenvoudige produktie van .dergelijke warmtewisselingslichamen mogelijk is.

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.

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.

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.

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.

Onder de warmtewisselingslichamen 1 bevindt zich een brander 7, boven een condensbak 8, die is voorzien van een condensafvoer 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.

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.

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.

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.

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.

30 Uiteraard kunnen de warmtewisselingslichamen 1 worden opgenomen in een niet weergegeven huis met daarin isolatiemateriaal om warmteverlies naar buiten toe tegen te gaan.

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.

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.

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.

- conclusies -

Claims (6)

1. Verwarmingsketel in hoofdzaak bestaande uit een brander? uit warmtewisselingslichamen voor de overdracht van de warmte van de met behulp van de brander verkregen verbrandingsgassen op een medium, dat in hoofdzaak van 5 boven naar beneden toe door de warmtewisselingslichamen stroomt, waartoe de lichamen zijn voorzien van toe- en afvoeraansluitingen; en uit een rookgasafvoer voor aansluiting op een schoorsteen, met het kenmerk, dat de met de verbrandingsgassen in aanraking komende delen 10 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 naar elkaar toe hellend staan opgesteld, zodanig dat tussen de gegolfde platen en tussen afsluitplaten, aan-15 sluitend op de tegenoverelkaar liggende zijranden van de twee gegolfde platen, een verbrandingsgaskanaal wordt gevormd, waarvan de dwarsdoorsnede van beneden naar boven toe afneemt.

2. Verwarmingsketel, volgens conclusie 1, waarbij 20 als te verwarmen medium gebruik wordt gemaakt van water, met het kenmerk, dat elk der gegolfde platen ten minste langs de omtrek wordt verbonden met een soortgelijk gegolfde plaat, waarbij de golven van beide platen haaks op elkaar staan en de golfdalen van beide 25 platen tegen elkaar aan liggen.

3. Verwarmingsketel volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de golfdalen van beide platen eveneens met elkaar zijn verbonden.

4. Verwarmingsketel volgens conclusie 2 of 3, m e t het kenmerk, dat op de buitenzijde van elk der 30 warmtewisselingslichamen nog een derde gegolfde plaat is aangebracht, waarvan de golven in dwarsrichting lopen ten opzichte van die van de tussenliggende plaat. - 7 -

5. Werkwijze voor de vervaardiging van een warmte-wisselingslichaam volgens één der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat de golfplaten met elkaar worden verbonden door middel van solderen, plaatsvindend 5 tijdens het emailleren van de platen.

6. Verwarmingsketel en werkwij ze voor de vervaardiging van een warmtewisselingslichaam daarvan als beschreven en/of weergegeven in de tekening.