FI61241C - Vaermepanna foer flytande eller gasformigt braensle - Google Patents

Description

R55r71 rBl m1.kuuuutusjulkaisu *1241

jäfA LBJ (11) UTLÄGGNINGSSKMFT 0 ' ^ H I

C Patentti oyönr.rtty 10 06 1932 ^ Patent seddelat ^ T ^ (51) Kv.ik?/int.a3 F 24 H 1/24 SUOM I — FI N LAN D (21) P»t*nttlh«k*mu« — Pttmtmeknlnf δΟΟ^^Τ (22) H»k*ml*p*lvl — Araeknlngtdtg lU.02.80 ' * (23) Alkupilvi — Glttlghatadag lH.02.80 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offantllg 20.08.80

Patentti· ja rekisterihallitut ^ Nlhavlk.lp«on f. kuuL|ulk.t*.n pvm -

Patent- och registerstyrelsen ' Amökan udtgd och uti.*krtft*n puMkerad 26.02.82 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prloritet 19.02.79 13.06.79, 05.12.79, 05.12.79 Saksan Liit-totasavalta-Förbundsrepubliken T^skland(DE) p 2906362.5, p 2923832.2, P 29U886U.0, p 29^8905.2 (71)(72) Hans Viessmann, Im Hain, 3559 Battenberg/Eder, Saksan Liittotasa-valta-Förbundsrepubliken Tyskiand(DE) (7*0 Leitzinger Oy (5*0 Lämmityskattila nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita varten -Värmepanna för flytande eller gasformigt bränsle

Esillä olevan keksinnön kohteena on lämmityskattila nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita varten, johon kuuluu vettäjohtava teräs-levykotelo, johon on järjestetty valettu, palokammion, kuumakaasu-johtimet sekä kokoajakammion käsittävä yksikkö.

Mainitunlaiset lämmityskattilat tunnetaan DOS-julkaisusta 26 45 717. Sellaiset kattilat on tarkoitettu käytettäviksi ns. "liukuvalla lämpötilalla", jolloin on otettava huomioon kondensaattien kasautuminen alemmissa lämpötiloissa.

Teräslevyrakenteiäsa käytettyjen kondensaatteja kestävien sisäpin-noitteiden käytön lisäksi on jo menestyksellisesti käytetty tapaa muodostaa putkimainen yksikkö kondensaatteja kestävästä harmaavalusta. Silloin on tärkeintä ollut aikaansaada nestetiivis yhdistys valuyksi-kön ja teräslevykotelon väliin. Tämän kriittisen yhdistyksen ongelma on ratkaistu tyydyttävästi, mutta se aikaansaa tiettyjä rakenteellisia ja valmistusteknisiä hankaluuksia.

Niinpä keksinnön tehtävänä onkin, lähtökohtanaan jo mainitunlainen lämmityskattila, yksinkertaistaa edelleen ja parantaa eri materiaali- 2 61241 lajien valun/teräslevyn yhdistystä teräslevy-valuvhdistelmäksi.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisesti.

Muita edullisia kehittelymuotoja esitetään muissa vaatimuksissa.

Sisäputken kulloisenkin valutarkkuuden mukaan voidaan sen ulkopintaa työstää lastuavasti, ts. sorvata, mikä tähänastiseen valmistusmenette-lyyn nähden ei tuo mukanaan käytännössä mitään ylimääräistä, koska keksinnön mukaisessa ratkaisussa kaikki laippaliitännät ja -työstöt jäävät taas pois valurungosta. Edelleen voidaan jopa valurungon seinämävahvuutta pitää kokonaisuudessaan Jiienempänä. Nestetiiviitä yhdistyksiä teräslevy- ja valuosien välillä ei tässä ratkaisussa edullisesti siis yleensäkään esiinny.

Yksikkö ja teräslevyputki voivat kaventua poistopuolelle, siis olla hieman kartiomaisia. Edullisesti kuitenkin rakenne on sellainen, että teräslevyputki krympätään lämpimänä yksikölle.

Keksinnön mukainen ratkaisu tarjoaa myöskin sen edun, että yksikkö voidaan jakaa useammaksi samanlaiseksi renkaaksi, jotka sitten järjestetään peräkkäin teräslevyputkeen, mikä on etenkin valuteknisesti edullista, koska kaikkien renkaiden valumuotti voidaan pitää suhteellisen pienenä ja ne voidaan muodostaa ilman keernaa„

Seuraavassa selitetään keksinnön mukaista lämmityskattilaa lähemmin viittaamalla oheisiin suoritusesimerkkejä esittäviin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää lämmityskattilaa pitkittäisleikkauksena.

Kuvio 2 esittää kattilan läpileikkausta pitkin linjaa II-II.

Kuvio 3 esittää suurennettuna osittaisleikkausta lämmityskattilan poistopäästä.

Kuvio 4 esittää sivukuvantona yksittäisrenkaiksi jaettua sisäputkea.

3 61241

Kuvio 5 esittää leikkauskuvana pitkittäissegmenteiksi jaettua sisä-putkea.

Kuvio 6 esittää leikkauskuvana sisäputken polttopuolista päätä eräässä suoritusmuodossa.

Kuvio 7 esittää leikkauskuvana erästä yksittäisrenkaan erityistä suoritusmuotoa.

Kuvio 8 esittää leikkauskuvana suurennettuna yksikköä kuvion 7 renkaan A mukaisesti.

Kuvio 9 esittää leikkauskuvana suurennettuna yksikköä kuvion 7 renkaan B mukaisesti.

Kuvio 10 esittää leikkauskuvana suurennettuna poistopuolen pääte-elementin erityistä suoritusmuotoa.

Kuvio 11 esittää kuvion 10 mukaisen pääte-elementin sisäpuolta.

Kuvio 12 esittää yläkuvantona useamman perättäin järjestetyn renkaan järjestelmän osa-aluetta.

Kuvio 13 esittää vastaavaa yläkuvantoa ripojen eräästä erityisestä suoritusmuodosta.

Kuten kuviosta 1 havaitaan, teräslevykotelo 7 muodostuu etu- ja takaseinästä 5, 6, jotka teräslevyvaipan 15 kanssa ympäröivät vettäjohtavan sisätilan 16. Sisätila 16 on luonnollisestikin varustettu vastaavilla tulo- ja paluuvirtausliitännöillä (ei esitetty). Vesitiivistä sisätilaa 16 rajoittaa sisäänpäin teräslevyputki 2, joka kulkee etu- ja t.akaseinä-missä 5, 6 olevien vastaavien aukkojen läpi ja on hitsattu saumalla 8 nestetiiviisti aukon reunoihin 4. Teräslevyputkeen 2 on tiiviisti sovi-tetusti työnnetty sisäputki 3, joka on harmaavalua ja jota varten molemmat putket 2 ja 3 on tehty poistopuolelle päin suppeneviksi. Valmistus tapahtuu luonnollisestikin niin, että ensiksi kootaan koko teräslevy-putkesta 2 ja sisäputkesta 3 muodostettu yksikkö ja hitsataan sen jälkeen kiinni etu- ja takaseiniin 5, 6. Edullisesti on sisäputki 3 ja teräslevyputki 2 muodostettu lieriömäisiksi ja teräslevyputki 2 61241 on krympätty sisäputkelle 3. Nestetiiviitä yhdistyksiä teräslevy- ja valuosien välillä ei siis enää tarvita yleensäkään tässä suoritusmuodossa.

Eräs käytännössä edullinen edelleenkehittely on kuvion 3 mukaan siinä, että sisäputken 3 poistopuolinen pää 9 on kokoajakammion 10 alueella muodostettu ulkopinnaltaan 14 pienemmäksi niin, että teräs-levyputken 2 ja sisäputken 3 väliin syntyy rengasrako 11 aikaansaamaan koko lämmityskattilalle kondensaattivarmistuksen. Muodostetun rengasraon 11 kautta voi nimittäin sisäputken 3 ei-vesijäähdytetty alue kuumentua poltinta 23 uudelleen käynnistettäessä oleellisesti nopeammin, mikä etenkin kokoajakammion 10 alueella, jossa siis savukaasut jälkikuumennuspintojen 17 kauttakulun jälkeen eivät enää ole liian kuumia, kestää muutoin oleellisesti kauemmin ja voi johtaa konden-saattien muodostumiseen. Myös, jos koko sisäputken 3 valupinta ei ole sinänsä kondensaateille herkkä, on kuitenkin toivottavaa estää mahdollisuuksien mukaan perusteellisesti sellainen kondensaat-tien muodostuminen.

Jotta kummankin putken 2, 3 erilaisten materiaalien aiheuttamasta erilaisesta lämpövenymästä huolimatta sisäputki 3 voitaisiin kiinnittää teräslevyputkeen 2, on kuvion 3 mukaan järjestetty ainakin toiseen päähän 12 pidäke-elementit 13, jotka on yhdistetty sisäputkeen 3 esimerkiksi kierteillä 18.

Pidäke-elem entteinä 13 voi olla esimerkiksi liitoslaatta tai rengas. Niin kauan kuin, kuten esitetty, kumpaankin putkeen 2, 3 on järjestetty vähän kartiomainen osa (kapenema savun poistopuolelle päin), voidaan teräslevyputki 2 varustaa myös polttimen puolelta kiertävällä laipalla 19.

Kuvattu valua olevan sisäputken järjestäminen teräslevyputkeen avaa myös edullisesti mahdollisuuden jakaa sisäputken joko yksittäisren-kaiksi 3" tai pitkittäisjakeiksi 3' kuvioiden 4, 5 mukaisesti ja järjestää yksittäin tai kiinteästi yhdistettyinä töräslevvputkeen, mikä on edullista erityisesti valuteknisessä mielessä. Kuvion 4 mukaan voi silloin poistopuolinen päätvseinämä 22 poistoistukkoineen 21 olla jo valussa kiinnitettynä viimeiseen renkaaseen 3", mikä kuitenkin vaatii erityisen valumuotin.

5 61241

Kuvion 5 mukaan voidaan sisäputken 3 polttimen puoleinen pää muodostaa ja mitoittaa niin, että se ulottuu hieman teräslevyputken 2 pään yli ja toimii siten vasteena 25 polttimen puoleiselle kattilan sulkuovel-le 20, jolloin se jännitetään pidäke-elementeillä 24 vastetta 25 ja teräslevykotelon 7 etuseinää 5 vasten.

Jos sisäputki 3 tai vastaavasti yksittäisrenkaat 3" on muodostettu lieriömäisiksi sekä myös viimeinen poistopuolinen yksittäisrengas on avoin (toisin kuin kuviossa 4), sen poistopuolinen sulkeminen voi tapahtua kuvion 6 esittämään tapaan.

Kuten edelleen havaitaan muista kuvioiden 7-9 mukaisesta suoritusmuodosta, ovat teräslevyputkisessa yksikössä olevat renkaat 3" (joiden lukumäärä määräytyy koko kattilan pituuden mukaan) varustettu tulovirtauspuolelta kukin ympäriinsä kiertävällä supistuksella 29, jotka kukin tarttuvat kunkin edellisen renkaan rivoista 17' vapaisiin taempiin ympärysreunoihin 30 (maljamainen polttokammioholkki 26 on esitetty vain katkoviivoin).

Ulkopinnaltaan ovat ympärysreunojen 30 pinnat 31 edullisesti esitetyllä tavalla muodostetut kartiomaiksi välittömän seinämäkosketuksen välttämiseksi yksikön 1 kanssa näillä työntöalueilla, jotka siten kuumenevat nopeammin (nopea kondensaatin höyrystyminen), kun sellaista kattilaa käytetään "liukuvalla" lämpötilalla.

Kaikki renkaiden 3" pinnat pysyvät mekaanisesti tvöstämättöminä, jolloin kuitenkin renkaiden varsinaiset istukkapinnat on mekaanisesti työstetty (sorvattu) yksikköä 1 vastapäätä.

Työntöalueilla ilmenevät raot voidaan lisäksi täyttää kuumuutta kestävällä tiivistemassalla.

Kääntökammion 38 käsittävässä renkaassa on niinikään supistuma 29', joka kuitenkin on oleellisesti suurempi, koska se ei tartu mihinkään edellä olevaan renkaaseen, ja aukonreunama on muodostettava polttimen puolisen sulkukannen 20' (esitetty katkoviivoin)'liitännäksi. Kuitenkin on poistopuolisen sulun täytettävä työntöälueensa (kuvio 9) alueella sama turvallisuusfunktio. Niin kauan kuin ei käytetä muulla tavoin muodostettua kantta, tämän alueen muodostus tapahtuu niin, että viimeisen renkaan 3" päähän (ts. sen ympärysreunalle 30) on liitetty 6 61241 tasaisen maljan muotoinen, savukaasuliitännöillä 34 varustettu valu-runko 35, jonka liitäntäpuolinen ympärysreuna 36 tarttuu viimeiseen renkaaseen 3"1 ja joka on ulkoa varustettu vasteella 37.

Kuten kuvion 7 pitkittäisakselilla 32 osoitetaan, voi koko lämmityskattila olla muodostettu vaakatasoon 3 nähden tasaisesti eteenpäin kallistetuksi. Sama vaikutus olisi mahdollista myös, jos vain koko yksikkö 1 olisi lievästi kallistettu kattilakotelon 7 etu- ja taka-seinämien 5, 6 välissä (kuvio 1). Siten saavutettaisiin käikille kriittisille alueille, että muodostuva kondensaatti aina juoksee kattilan sivulle, joka on kuumempi, ja sitä paitsi tämä kokoontuva kondensaatti ei voi joutua liitosrakoihin.

Valurunko 35 pidetään tietynlaisilla pidäke-elementeillä kuvion 3 mukaisesti asennossaan.

Kuvioiden 10, 11 mukaisesti muodostuu sulkuelementti tasaisen maljan muotoisesta harmaavalurungosta 35, jonka takaseinän sisäpintaan 39 on järjestetty suhteellisen tasaiset, pallemaiset nesteohjainelemen-tit 40 ylöspäin suunnatuilla, ts. ylöspäin keskeisesti taivutetuilla rivoilla 41, 41'.

Sivuseinän 43 sisäpinnalle 42, joka ainakin ala-alueeltaan 44, kuten on esitetty, on muodostettu alaspäin kaltevaksi, on järjestetty pitkittäin kulkevia nestejohdinelementtejä 40' enemmän tai vähemmän korkeiden ripojen 45, 45' muodossa, jotka siirtävät alaspäin valuvaa kondensaattia ja jotka kuumenevat suhteellisen nopeasti, koska ne ulkonevat pinnasta.

Takaseinämän sisäpinnalla 39 alaspäin valuva kondensaatti osuu palle-maisiin ripoihin 41, 41' ja virtaa sivuun, ellei höyrysty.

Periaatteessa siis estetään kondensaattia kokoontumaan suurissa määrissä. Sen sijaan se johdetaan suhteellisen helposti höyrystyvinä määrinä suhteellisen nopeasti kuumeneville alueille.

Jotta sulkuelementti (kuvio 10) voitaisiin järjestää hyvin ja toivottuun asemaan putkimaiseen yksikköön 13, on sivuseinämä 43 varustettu ulkoa vasterengasliittimellä 46. Jotta edelleen aikaansaataisiin rivoille 45 voimakkaammin kerääntyvälle kondensaatille suotuisampi 7 61241 poisvalumisnah(3Dlli9uus, ovat nämä rivat, kuten havaitaan, molemmilla sivualueilla järjestetty hieman alaspäin taivutetuiksi, jolloin kondensaatti voi tippua kuumempien kattilanalueiden suuntaan.

Harmaavalurunko 35 voi olla muodostettu myös esim. saranoilla kääntyväksi sulkukanneksi.

Kuten kuvioista 12, 13 havaitaan, voidaan renkaat 3" järjestää keskenään siiretysti siten, että renkaiden kulloisellakin kohtausalueella vapaina olevat ripojen 17 otsapinnat 27 muodostavat pyörteitysreunat kuumakaasukanavien 28 kautta virtaaville kuumille kaasuille. Kuitenkin tämä siirtymä on edullisesti tehty vain sellaiseksi, että kuumakaasu-kanavat 28 siitä huolimatta pysyvät vapaina vain kaaviomaisesti esi- ( tetyn puhdistuslaitteen 49 läpikulkua varten.

Kuvion 13 mukaan tulovirtauksen puoleiset rivat 17, 17' pidetään paksumpina kuin poistovirtauksen puoleiset rivat 17", jotta toisaalta saavutettaisiin tulopuolen lämmölle paremmat arvot, mutta myös jotta ohuissa rivoissa 17" voitaisiin säästää materiaalia jossakin määrin.

Claims (21)

1. Lämmityskattila nestemäisiä tai kaasumaisia polttoaineita varten, johon kuuluu vettä johtava teräslevykotelo, johon on järjestetty palokammion, kuumakaasuohjainten ja kokoajakammion käsittävä, putkimainen, etummaisella ja takimmaisella sulkuelementillä varustettu valettu yksikkö, tunnettu siitä, että yksikkö (1) muodostuu te-räslevyputkesta (2), johon on järjestetty tiiviisti sovitettu harmaa-valusta muodostettu sisäputki (3), jolloin teräslevyputki (2) on päistään (2') liitetty sinänsä tunnetulla tavalla teräslevykötelon (7) etu- ja takaseinämien (5, 6) aukonreunoihin (4).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että teräslevyputki (2) ja sisäputki (3) on muodostettu pit-kittäisakselin (8) suunnassa poistopuolelle suppenevaksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sisäputken (3) poistopuolinen pää (9) on savu-kaasunkokoajakammion (10) alueella muodostettu ulkopinnaltaan siten, että teräslevyputken (2) ja sisäputken (3) välissä on rako (11).

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sisäputki (3) on ainakin toisesta päästään (12) muodostettu teräslevyputkeen (2) kiinnitetyksi pidäke-elementeillä (13) .

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että polttimen puolelta teräslevyputki (2) on varustettu pidäke-elementeillä, kuten kiertävällä laipalla (19) tai vastaavalla .

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sisäputki (3) on ulkopinnaltaan (14) työstetty lastuavasti.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että. sisäputken (3) polttimen puoleinen pää (12) on järjestetty vastaavan teräslevyputken (2) pään yli meneväksi ja muodostettu vasteeksi (25) kattilan sulkuovelle (20). 9 61241

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen lämmityskattila, tunne t t u siitä, että sisäputki (3) on koottu vähintään kahdesta yksittäissegmentistä (3') tai yksittäisrenkaasta (3").

8 61241

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että poistopuolinen sulku (22) savukaasuliitäntöineen (21) on valettu poistopuolisen renkaan (3") kanssa yhteen.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että yksikön (1) tai yksittäisrenkaiden (3") ulko-läpimitta on hieman suurempi kuin teräslevyputken (2) sisäläpimitta ja että tämä on kuumakutistettu yksikön (1) tai yhdistettyjen yksittäisrenkaiden (3") tai yksittäissegmervttien (3') päälle.

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sisäputken (3) sisärivoilla varustetut yksittäisrenkaat (3M) on ripakulkuunsa nähden järjestetty vähintään yhden rivanlevey-den toisiinsa nähden siirretysti teräslevyputkeen (2).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että ripojen (17, 17', 17”) siirtymä on järjestetty siten, että rajoitetaan ripojen läpäisemiä kuumakaasukanavia.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että ripojen (17, 17', 17") paksuus on tulo-virtauspuolella suurempi kuin poistovirtauspuolella.

14. Patenttivaatimuksen 8 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sisäputken (3) sisärivoilla varustetut renkaat (3") on varustettu tulovirtauspuolelta supistumalla (29), joka tarttuu edellisen renkaan sisärivoista (17') vapaaseen ympärvsreunaan (30).

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että rivoista vapaan vmpärysreunan (30) ulkopinnat (31) on muodostettu kartiomaisiksi.

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että koko lämmityskattila on pitkittäisakseliltaan (32) vaakatasoon (33) nähden kallistettu polttimen puolelle päin tai että teräslevyputki (2) on järjestetty teräslevykoteloon (7) vas- 10 61 241 taavasti kallistetusta..

17. Patenttivaatimuksen 1 tai 8 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sulkuelementti on muodostettu tasaisen maljan muotoiseksi rungoksi (35), jossa on ainakin alemmalla alueella (44) aukkoa (47) kohden kallistettu sivuseinä ja että ainakin sisäpinnan (39) takaseinälle on järjestetty ainakin yksi nestejohdinele-mentti (40).

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että nestejohdinelementti (40) on muodostettu ylössuuntautu-neeksi tai keskeisesti ylöstaivutetusti kulkeviksi rivoiksi (41, 41').

19. Patenttivaatimuksen 17 tai 18 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että sivuseinän (43) sisäpintaan (42) on järjestetty takaseinän sisäpinnan (39) ja aukon (47) välissä pitkittäin kulkevia ripoja (45, 45') nesteenjohdinelementiksi (40‘).

20. Jonkin patenttivaatimuksista 18-20 mukainen elementti, tunnettu siitä, että sivuseinä (43) on ulkoa varustettu liittimellä (46) .

21. Jonkin patenttivaatimuksista 18-20 mukainen elementti, tunnettu siitä, että sulkuelementti on vaakatasoon nähden järjestetty pitkittäisakselillaan (48) kohden aukkoa (47) kallis-tetusti. 1 Jonkin patenttivaatimuksista 18-20 mukainen elementti, tunnettu siitä, että ripojen (41) yläpuolelle sivuttain järjestetyt rivoiksi (45) muodostetut nesteenjohdinelementit (40') on vaakasuoraan pitkittäisakseliin (48) nähden järjestetty alaspäin kallistuen kulkeviksi. u 61241