FI71420C - Boiler. - Google Patents

Description

71420 I Lämmityskattila Värmepanna 5 Keksinnön kohteena on lämmityskattila, jossa vaipan sisälle on sovitettu päällekkäin ainakin kaksi erillistä tulipesaä, joilla on yhteinen vesi-tila.71420 I Heating boiler Värmepanna 5 The invention relates to a heating boiler in which at least two separate fireboxes with a common water space are arranged one on top of the other inside the casing.

Nykyisin käytetään öljy-lämmitysjärjestelmää, johon kuuluu kaksi eril-10 lista lämmityskattilaa, joista toinen lämmityskattila on teholtaan huomattavasti pienempi kuin toinen lämmityskattila. Tällaisen järjestelmän haittapuolina on hankala automatisointi ja automatisointi toteutettuna muodostuu hyvin kalliiksi, koska ratkaisu vaatii mm. useita moottoroituja venttiilejä. Tämän johdosta tällaisen lämmitysjärjestelmän 15 käyttö on tavallisesti manuaalista ja tulos riippuu käyttäjän aktiivisuudesta. Tämän tunnetun järjestelmän säätö on myös hankalaa, koska kysymyksessä on kaksi erillistä 1ämmityskattilaa, joiden tulisi toimia yhdessä. Edelleen tilantarve on suuri, koska kaksi lämmityskattilaa vaatii yli kaksinkertaisen lattiapinta-alan. Samoin säteily- ja joh-20 tumishäviöt muodostuvat suuriksi ja pysäytetyn lämmityskattilan vesi jäähtyy vesitilassa eikä tule käytetyksi kuumana.Currently, an oil heating system is used, which includes two separate boilers, one of which has a significantly lower power than the other. The disadvantages of such a system are cumbersome automation and the automation implemented becomes very expensive, because the solution requires e.g. several motorized valves. As a result, the use of such a heating system 15 is usually manual and the result depends on the activity of the user. The adjustment of this known system is also cumbersome, since there are two separate heating boilers which should work together. Still, the space requirement is high because two heating boilers require more than double the floor area. Similarly, radiation and conduction losses become large and the water in the stopped boiler cools in the water space and is not used hot.

Tavanomainen yhdellä tulipesällä varustettu lämmityskattila on korvattu esim. DE-hakemusjulkaisun n:o 3 044 900 mukaisella kerroskattilarat-25 kaisulla, jossa tulipesät on sijoitettu päällekkäin ja tulipesillä on yhteinen vesitila. Tätä tunnettua ratkaisua käytetään yleensä siten, että toisessa tulipesässä käytetään öljyä polttoaineena ja alempi tuli-pesä toimii kiinteällä polttoaineella. Tämä tunnettu kerroskattilarat-kaisu toimii alipaineperiaatteella.A conventional heating boiler with a single firebox has been replaced, for example, by a layer boiler strip-25 according to DE-A-3 044 900, in which the fireboxes are superimposed and the fireboxes have a common water space. This known solution is generally used in such a way that the second furnace uses oil as fuel and the lower furnace operates on solid fuel. This known layer boiler track operation operates on the principle of vacuum.

3030

Keksinnön päämääränä on aikaansaada parannus nykyisin tunnettuihin öljy-lämmitysjärjestelmiin. Keksinnön yksityiskohtaisempana päämääränä on aikaansaada lämmityskattila, joka perustuu tunnettuun kerroskactilatekniik-kaan, mutta jolla saavutetaan huomattavia etuja tunnettuihin ratkai.sui-35 hin verrattuna. Keksinnön mukainen lämmityskattila on tunnettu sellaisten sinänsä tunnettujen seikkojen yhdistelmästä, että alemmassa tulipesässä poltin on konvektio-osan alapuolella ja ylemmässä tulipesässä poltin on konvektio-osan yläpuolella, jolloin alempi tulipesä on sovitettu 2 71420 1 toimimaan myötävirtakattilana ja ylempi tulipesä vastavirtakattilana. Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa erilliset tulipesät on erotettu toisistaan väliseinämällä, kuten esim. vesitilalla, jolloin poistohormi on yhteinen molemmille tulipesille.It is an object of the invention to provide an improvement over currently known oil heating systems. It is a more detailed object of the invention to provide a heating boiler which is based on the known bedrock technology, but which achieves considerable advantages over known solutions. The boiler according to the invention is characterized by a combination of such factors as are known per se, that in the lower firebox the burner is below the convection part and in the upper firebox the burner is above the convection part, the lower firebox being arranged In a preferred embodiment of the invention, the separate fireboxes are separated from each other by a partition wall, such as, for example, a water space, whereby the exhaust flue is common to both fireboxes.

55

Keksinnön mukaisella lämmityskattilalla saavutetaan lukuisia merkittäviä etuja. Yläkattilan toimiessa vastavirtaperiaatteella läpivirtaushäviöt vähenevät olennaisesti. Kattiloiden ollessa sijoitettuna vastakkain savukaasukanava voi olla yhteinen ilman erillisjärjestelyä. Keksinnön 10 mukaisessa lämmityskattilassa lämpö- ja johtumishäviöt pienenevät, koska alakattilan vesitilan tilavuus on huomattavasti pienempi kuin yläkattilan vesitilan tilavuus. Käynnistyksessä alakattilan tulipesän seinämä lämpiää hyvin nopeasti, joten korroosio-ongelmat ovat vähäisiä. Yhteisessä vesitilassa tapahtuu kerrostumisilmiö, joka nostaa kuuman veden 15 vesitilan yläosaan, josta lämmin vesi otetaan käyttöön. Tämä tapahtuu automaattisesti riippumatta siitä, kumpi tulipesistä vai molemmat on toiminnassa. Keksinnön mukaisessa lämmityskattilassa säätö on helposti automatisoitavissa lähtevän veden lämpötilan mukaan. Pysäytetyn kattilan lämpö tulee käytetyksi kuumana suoraan hyväksi. Kattiloita voidaan 20 säätää helposti toisistaan riippumatta. Tämän johdosta keksinnön mukaisessa ratkaisussa on mahdollista käyttää samanaikaisesti myös kahta eri polttoainetta, jolloin kummankin polttoaineen poltto voidaan suorittaa mahdollisimman optimaalisesti. Tilantarve on puolet pienempi kuin kahden erillisen kattilan tapauksessa. Säteily- ja johtumishäviöt muo-25 dostuvat myös erittäin pieniksi ja materiaalitarve on pienempi. Keksinnön mukaisen lämmityskattilan putkistoasennukset ovat yksinkertaisia, rakenne keveä ja halpa sekä oheisinstrumentoinnin tarve pieni.The heating boiler according to the invention achieves a number of significant advantages. When the upper boiler operates on the countercurrent principle, the flow losses are substantially reduced. When the boilers are placed opposite each other, the flue gas duct can be common without a separate arrangement. In the heating boiler according to the invention 10, the heat and conduction losses are reduced because the volume of the water space of the lower boiler is considerably smaller than the volume of the water space of the upper boiler. At start-up, the bottom boiler firebox wall heats up very quickly, so corrosion problems are minimal. A deposition phenomenon occurs in the common water space, which raises the hot water 15 to the upper part of the water space, from which the hot water is introduced. This happens automatically regardless of which of the fireplaces or both is in operation. In the boiler according to the invention, the control can be easily automated according to the leaving water temperature. The heat of the stopped boiler will be used hot directly for good. The boilers can be easily adjusted independently of each other. As a result, it is possible to use two different fuels simultaneously in the solution according to the invention, whereby the combustion of both fuels can be carried out as optimally as possible. The space requirement is half as small as in the case of two separate boilers. Radiation and conduction losses are also very small and the need for materials is lower. The piping installations of the boiler according to the invention are simple, the structure is light and cheap, and the need for ancillary instrumentation is small.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisien pii-30 Tuetuksien kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus yksinomaan rajoittaa.The invention will be explained in detail with reference to a preferred embodiment of the invention shown in the figures of the accompanying silicon supports, to which, however, the invention is not intended to be exclusively limited.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen lämmityskattilan erästä edullista 35 suoritusmuotoa leikattuna sivukuvana.Figure 1 shows a preferred side view of a preferred embodiment 35 of a heating boiler according to the invention.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista lämmityskattilaa vaakaleikkauksena.Fig. 2 shows the heating boiler according to Fig. 1 in a horizontal section.

3 71420 1 Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa suoritusmuodossa keksinnön mukaista lämmityskattilaa on merkitty yleisesti viitenumerolla 10. Tässä suoritusmuodossa lämmityskattilan 10 vaipan 11 sisälle on sovitettu päällekkäin alempi tulipesä 1.2 ja ylempi tulipesä 13. Tulipesillä 12 ja 13 on 5 yhteinen vesitila 14. Tulipesän 12 poltinta on merkitty viitenumerolla 15 ja vastaavasti tulipesän 13 poltinta viitenumerolla 16. Alemman kattilan konvektio-osaa on merkitty viitenumerolla 17 ja vastaavasti ylemmän kattilan konvektio-osaa viitenumerolla 18. Vesitilan 14 yläosasta johtaa putkilinia 19, jota myöten lämmin käyttövesi otetaan 10 käyttöön. Viitenumerolla 20 on merkitty paisuntasäiliöön 21 johtavaa putkilinjaa. Säätöyksikköä, joka ohjaa tulipesiä 12 ja 13, on merkitty yleisesti viitenumerolla 22. Säätöyksikköön 22 kuuluu termostaatti 23, joka ohjaa ylemmän tulipesän 13 poltinta 16, ja termostaatti 24, joka ohjaa alemman tulipesän 12 poltinta 15. Viitenumerolla 25 on merkitty 15 säätöyksikköä, joka ohjaa putkilinjaa 19 myöten pattereille menevää lämmintä käyttövettä. Koska tällainen säätöyksikkö 25 on sinänsä tunnettu, sitä ei käsitellä tämän hakemuksen yhteydessä yksityiskohtaisemmin. Viitenumerolla 2b on merkitty putkilinjaa, jota myöten paluuvesi virtaa takaisin lämmityskattilan 10 alakattilaan.3 71420 1 In the embodiment according to Figures 1 and 2, the boiler according to the invention is generally indicated by reference numeral 10. In this embodiment, a lower firebox 1.2 and an upper firebox 13 are superimposed inside the jacket 11 of the boiler 10. indicated by reference numeral 15 and the furnace 13 burner by reference numeral 16, respectively. The convection section of the lower boiler is denoted by reference numeral 17 and the convection section of the upper boiler by reference numeral 18, respectively. A pipeline 19 leads from the top of the water space 14. Reference numeral 20 denotes a pipeline leading to the expansion tank 21. The control unit which controls the furnaces 12 and 13 is generally indicated by reference numeral 22. The control unit 22 includes a thermostat 23 which controls the burner 16 of the upper furnace 13 and a thermostat 24 which controls the burner 15 of the lower furnace 12. Reference numeral 25 denotes 15 control units which control hot water to the radiators up to pipeline 19. Since such a control unit 25 is known per se, it will not be discussed in more detail in the context of this application. Reference numeral 2b denotes the pipeline along which the return water flows back to the lower boiler of the heating boiler 10.

2020

Kuten kuviossa 2 on esitetty, keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa käytetään yhteistä poistohormia 27, joka on jaettu kahteen osaan väliseinämällä 28. Väliseinämänä 28 käytetään kuvion 2 mukaisessa suoritusmuodossa vesitilaa, mutta väliseinämänä 28 voi olla myös pelkkä 25 levy.As shown in Fig. 2, in a preferred embodiment of the invention a common outlet flue 27 is used, which is divided into two parts by a partition wall 28. The partition wall 28 uses water space in the embodiment according to Fig. 2, but the partition wall 28 can also be a plate 25 alone.

Keksinnön mukaisessa lämmityskattilassa 10 alempi kattila toimii myötävirtakattilana ja ylempi kattila vastavirtakattilana. Yläkatti-lan toimiessa vastavirtaperiaatteella läpivirtaushäviöt vähenevät 30 olennaisesti. Keksinnön mukaisessa lämmityskattilassa 10 on edullista käyttää alemmassa kattilassa vesitilaa, jonka tilavuus on hyvin pieni ja huomattavasti pienempi kun ylemmän kattilan vesi-tilan tilavuus. Tällöin käynnistyksessä alemman tulipesän 12 seinämä lämpiää hyvin nopeasti, jonka johdosta korroosiomahdollisuudet 35 ovat vähäisiä.In the heating boiler 10 according to the invention, the lower boiler acts as a co-current boiler and the upper boiler as a counter-current boiler. When the upper boiler operates on the countercurrent principle, the flow losses are substantially reduced. In the heating boiler 10 according to the invention, it is advantageous to use a water space in the lower boiler, the volume of which is very small and considerably smaller than the volume of the water space of the upper boiler. In this case, at start-up, the wall of the lower furnace 12 heats up very quickly, as a result of which the possibility of corrosion 35 is small.

4 71420 1 Keksinnön mukaista lämmityskattilaa ohjataan säätöyksikön 22 avulla, jolloin säätö on helposti automatisoitavissa lähtevän veden lämpötilan mukaan. Alemman kattilan ollessa pysäytettynä tulee tämän pysäytetyn kattilan lämpö käytetyksi kuumana suoraan hyväksi, koska yhteisessä 5 vesitilassa 14 tapahtuu kerrostumisilmiö, joka nostaa kuuman veden vesitilan 14 yläosaan riippumatta siitä, kumpi tulipesistä 12 ja 13 vai molemmat on toiminnassa. Tulipesien 12 ja 13 toimintaa voidaan säätää helposti toisistaan riippumatta termostaattiohjauksen 23,24 avulla. Siten voidaan käyttää samanaikaisesti tulipesissä 1? ja 13 kahta eri 10 polttoainetta, jolloin kummankin polttoaineen poltto voidaan suorittaa mahdollisimman optimaalisesti.4 71420 1 The boiler according to the invention is controlled by means of a control unit 22, whereby the control can be easily automated according to the leaving water temperature. When the lower boiler is stopped, the heat of this stopped boiler is directly utilized when hot, because in the common water space 14 a deposition phenomenon occurs which raises the hot water to the upper part of the water space 14 regardless of which of the furnaces 12 and 13 or both are in operation. The operation of the furnaces 12 and 13 can be easily adjusted independently of each other by means of the thermostat control 23,24. Thus can be used simultaneously in furnaces 1? and 13 two different fuels 10 so that the combustion of both fuels can be performed as optimally as possible.

Edellä on esitetty ainoastaan keksinnön eräs edullinen suoritusmuoto, ja alan ammattimiehelle on selvää, että siihen voidaan tehdä lukuisia 15 modifikaatioita oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Only a preferred embodiment of the invention has been described above, and it will be clear to a person skilled in the art that numerous modifications can be made to it within the scope of the inventive idea set out in the appended claims.

20 25 30 3520 25 30 35

Claims (10)

714 2 0714 2 0 1. Lämmityskattila, jossa vaipan (11) sisälle on sovitettu päällekkäin ainakin kaksi erillistä tulipesää (12,13), joilla on yhteinen vesitila 5 (IA), tunnettu sellaisten sinänsä tunnettujen seikkojen yhdis telmästä, että alemmassa tulipesässä (12) poltin (15) on konvektio-osan (17) alapuolella ja ylemmässä tulipesässä (13) poltin (16) on konvektio-osan (18) yläpuolella, jolloin alempi tulipesä (12) on sovitettu toimimaan myötävirtakattilana ja ylempi tulipesä (13) vastavirtakattilana. 10A boiler in which at least two separate fireboxes (12, 13) with a common water space 5 (IA) are arranged one on top of the other inside the jacket (11), characterized by a combination of factors known per se such that in the lower firebox (12) the burner (15) is below the convection section (17) and in the upper furnace (13) the burner (16) is above the convection section (18), the lower furnace (12) being adapted to act as a downstream boiler and the upper furnace (13) as a countercurrent boiler. 10 1 Patenttivaatimukset1 Claims 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että alemman tulipesän (12) vesitilavuus (14) tehoyksikköä kohden on huomattavasti pienempi kuin ylemmän tulipesän (13) vesitilavuus tehoyksikköä kohden. 15Heating boiler according to Claim 1, characterized in that the water volume (14) per unit of power of the lower furnace (12) is considerably smaller than the volume of water per unit of power of the upper furnace (13). 15 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen lämmityskattila, tunnet-t u siitä, että alemman tulipesän (12) vesitilan (14) tilavuus on huomattavasti pienempi kuin ylemmän tulipesän (13) vesitilan (14) tilavuus . 20Heating boiler according to Claim 1 or 2, characterized in that the volume of the water space (14) of the lower furnace (12) is considerably smaller than the volume of the water space (14) of the upper furnace (13). 20 4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että tulipesillä (12,13) on yhteinen poistohormi (27).Heating boiler according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the furnaces (12, 13) have a common exhaust flue (27). 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen lämmityskattila, tunnettu 25 siitä, että poistohormi (27) on jaettu väliseinämällä (28).Heating boiler according to Claim 4, characterized in that the exhaust flue (27) is divided by a partition wall (28). 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että väliseinämä (28) on vesitila tai erillinen levy.Heating boiler according to Claim 5, characterized in that the partition wall (28) is a water space or a separate plate. 7. Jonkin patenttivaatimuksien 1-6 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että säätöyksikkö (22) on sovitettu ohjaamaan tulipesien (12,13) polttimia (15,16).Heating boiler according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the control unit (22) is adapted to control the burners (15, 16) of the furnaces (12, 13). 8. Jonkin patenttivaatimuksien 1-7 mukainen lämmityskattila, 35 tunnettu siitä, että ylempiä tulipesiä (13) on sovitettu ainakin kaksi rinnakkain. 6 71420Heating boiler according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least two upper fireboxes (13) are arranged in parallel. 6 71420 9. Jonkin patenttivaatimuksien 1-8 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että alempia tulipesiä (12) on sovitettu ainakin kaksi rinnakkain.Heating boiler according to one of Claims 1 to 8, characterized in that at least two lower fireboxes (12) are arranged in parallel. 10. Jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen lämmityskattila, tunnettu siitä, että tulipesät (12,13) on sovitettu polttamaan eri polttoainetta. 10 15 20 25 30 35 7 71420Heating boiler according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the furnaces (12, 13) are adapted to burn different fuels. 10 15 20 25 30 35 7 71420