SE468365B - Vaermepanna, vars vaermeoeverfoerande vaeggar aer foersedda med turbulensskapande organ paa roekgassidan - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 O\ 01 Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en värmepanna av det inled- ningsvis nämnda slaget, vilken- uppvisar ett väsentligt förbättrat värmeöver- gångstal på rökgassidan, vilket i sin tur kan medföra lägre temperatur på den utgående rökgasen och därmed förbättrad värmeekonomi, varvid trvckfallet genom konvektionselementen ej får öka.

Uppfinningen kännetecknas i detta syfte av de tillhörande patentkraven 1-8.

Enligt uppfinningen är således på väggens rökgassida anordnade ett flertal turbu- lensskapande organ väsentligen riktade vinkelrätt mot väggen och väsentligen likformigt fördelade över väggen med inbördes mellanrum. Organens höjd sam- manfaller väsentligen med tjockleken hos rökgasströmmens gränsskikt. Organens längdutsträckning är större än höjden och deras sidoväggar är begränsade av väsentligen räta linjer till ett tvärsnitt hos organen av 2 X2 till 7 x7rnm.

Längdutsträckningen hos organen bildar en vinkel 5-45° med rökgasens ström- ningsriktning.

Lämpligen är tvärsnittet hos organen format som ett parallelltrapets, företrä- desvis i form av en rektangel.

De turbulensskapande organen är lämpligen så anordnade på väggens rökgassida, att deras längdutsträckning bildar en vinkel av 15 till 45° med rökgasens ström- ningsriktning. l sådana värmepannor, som är försedda med konvektionselement i form av tuber, företrädesvis med cirkulärt tvärsnitt, raka eller i form av cylindriska ringar, är det fördelaktigt att anordna det turbulensskapande organet med sin längdaxel, eller de turbulensskapande organen med sina längdaxlar, sträckande sig i en första skruvbana längs tubens inre vägg, vilken är rökgassida, varvid denna första skruvbana bildar en vinkel av 5° till 45° med plan, vinkelräta mot tubens längd- axelriktning. I-de fall då rökgasen inträder tangentiellt i en sådan konvektionstub, strömmar rökgasen i en andra skruvbana genom konvektionstuben, och det turbu- lensskapande organets längdaxel beskriver lämpligen en första, motsatt skruv- bana. I en lämplig utformning är den nämnda vinkeln omkring lO° och organets tvärsnitt omkring 3 x 3 mm. Ett sådant organ ger i ett konvektionselement som är cvlindriskt ringformat med cirkulärt tvärsnitt inget förhöjt tryckfall vid nor- mala driftsförhållanden. fèi 10 15 20 25 30 35 468 365 Konvektionselement tillverkas av gjutjärn, eller av plåt. l båda fallen är det lämpligt att tillverka de turbulensskapande organen integrerat med väggmateria- let, dvs gjutna direkt med väggen i fallet gjutjärn och präglade då det gäller plåt.

Uppfinningen skall nu beskrivas mer i detalj, med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka: figur 1 visar en vy av ett vertikalt tvärsnitt genom en värmepanna med konvek- tionselement med plana väggar, försedd med-turbulensskapande organ enligt uppfinningen; figur 2 visar en vy av de turbulensskapande organen i figur l i större skala (natur- lig storlek); figur 3 visar ett tvärsnitt genom ett turbulensskapande organ, med underliggande vägg, längs linjen lll - lll i figur 2; figur 4 visar en vy av ett vertikalt längdsnitt genom en värmepanna av flamrörs- typ, vilken är försedd med turbulensskapande organ enligt uppfinningen; figur 5 visar ett vertikalt tvärsnitt genom värmepannan i figur 4, och figur 6 visar en vy av ett längdsnitt genom ett konvektionselement, dvs en tub, försedd med turbulensskapande organ enligt uppfinningen, i större skala än i figur 4, 5.

Värmepannan i figur 1 är uppbyggd av ett flertal gjutna sektioner med excentrisk placering av ett flamrum l. Ett konvektionselement 2 bildar tillsammans med ett icke visat främre konvektionselement en rökgaskanal med plana väggar, för- sedda med ett flertal turbulensskapande organ 3. Den nämnda rökgaskanalen har ett inlopp 4 och ett utlopp 5, och rökgasens strömningsväg markeras med pilar 6, 7. Som framgår av figuren strömmar rökgasen väsentligen i vertikal rikt- ning genom rökgaskanalen. l figur 2 visas de turbulensskapande organen 3 i na- turlig storlek. De är anordnade sicksack med visst avstånd både i sidled ochi A 68 56 10» 15 20 25 30 35 lodled. De bildar vinklarna ß 1, (3 2 med rökgasens strömningsriktning, antydd av pilen 7. l det visade exemplet är ß 1: [32 = 30°. Av figur 3 framgår, att de turbulensskapande organens tvärsnitt begränsas av väsentligen räta linjer och i princip bildar en kvadrat med sidan ca 4 mm.

Såsom även framgår av figur 3 är de turbulensskapande organen tillverkadei ett stycke med underliggande vägg, dvs gjutna på samma gång som väggen.

I figur 4 och 5 betecknar 8 ett cirkulärcvlindriskt flamrum, omgivet av konvek- tionselement med tubformade rökgaskanaler 9, dvs i form av cylindriska ringar med cirkulärt tvärsnitt. Dessa är försedda med tangentiella rökgasinlopp 10, och utlopp ll i en gemensam utloppskanal 12. Vattenanslutningar till tubernas vattensida betecknas med 13 och 14.

Tuberna är försedda med turbulensskapande organ 15 i form av en sammanhäng- ande skruv längs tubernas insida, vilken bildar en vinkel [33 med plan vinkelräta mot tubens längdaxel. Det turbulensskapande organet 15 är anordnat på ett sådant sätt i förhållande till rökgasinloppet 10, att den skruvbana, som rökgas- strömmen följer, är motriktad den, som det turbulensskapande organet 15 bildar.

Detsamma uppvisar ett kvadratiskt tvärsnitt med måtten ca 3 x 3 mm, och tu- bens tvärsnitt har i detta fall en diameter av 75 mm. Anordnandet av turbulens- skapande organ 15 har inte inneburit något ökat trvckfall på rökgassidan i denna värmepanna, vilken är avsedd för övertrvckseldning.

Värmepannor enligt uppfinningen uppvisar, jämförda med sådana, utan turbulens- skapande organ enligt uppfinningen, en sänkning av rökgastemperaturen av stor- leksordningen 25 - 35°, vilket möjliggör höjning av effekten med 20 - 30%.

De visade exemplen på värmepannor enligt uppfinningen utgör givetvis endast exempel på utföringsformer. En mångfald sådana är tänkbara inom ramen för uppfinningen. få I I?

Claims (8)

1. UI 10 15 20 2,5 30 35 4> 0\ co o: O\ 01 PATENTKRAV l. Värmepanna för eldning med gasformiga, flytande eller fasta bränslen, vid vilken rökgaserna överför sin värme igenom en värmeledande vägg till ett värmeupptagande medium, företrädesvis en vätska, k ä n n e t e c k n a d av att på väggens rökgassida är anordnade ett flertal turbulensskapande organ (3, 15) väsentligen riktade vinkelrätt mot väggen och väsentligen likformigt fördela- de över väggen med inbördes mellanrum, att organens höjd väsentligen samman- faller med tjockleken hos rökgasströmmens gränsskikt, att organens längdut- sträckning är större än höjden och deras sidoväggar är begränsade av väsentligen räta linjer till ett tvärsnitt hos organen av 2 x 2 till 7 x 7 mm och att organens längdutsträckning bildar en vinkel 5-45° med rökgasens strömningsriktning.

2. Värmepanna enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda tvärsnitt uppvisar formen av ett parallelltrapets.

3. Värmepanna enligt krav 2, k ä. n n e t e c k n a d av att tvärsnittet uppvi- sar formen av en rektangel.

4. Värmepanna enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att de turbulens- skapande organen (3) är så anordnade på väggens rökgassida, att deras längdut- sträckning bildar en vinkel av l5° till 45° med rökgasens strömningsriktning.

5. S. Värmepanna enligt krav 1, varvid denvärmeledande väggen har formen av en tub, företrädesvis. med cirkulärf! tvärsnitt, 'med invändig rökgassida, k ä n n e t e ck n a d av att de turbulensskapande organen (15) med sina längd- axlar sträcker sig i en första skruvbana längs tubens inre vägg, varvid denna skruvbana bildar en vinkel av 5° till 45° med plan vinkelräta. mot tubens längd- axelriktning.

6. Värmepanna enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att vinkeln är om- kring l0°. T.

7. Värmepanna enligt krav 5 eller 6, vid vilken ett rökgasinlopp (lO) är an- ordnat tangentiellt till den nämnda tuben, så. att rökgasen beskriver en ström- <š\ OO (JJ O\ (fl ningsväg genom tuben i form av en andra skruvbana, k a n n e t e c k n a d av att denna andra skruvbana är motríktad den nämnda första skruvbanan (15).

8. Värmepanna enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att de turbulensskapande organen (3, 15) är tillverkade integrerade med den nämnda väggens rökgassida.