NO884852L - Ovn med varmegjenvinningsanordning. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ovn med en anordning for gjenvinning av varme i røkgasser som dannes under forbrenning av et brensel såsom f.eks. ved ikke utelukkende trevirke, og varmegjenvinningsanordningen er anbrakt inne i et hulrom (ovnsrom) som bl.a. dannes av to sidevegger, en bakre vegg og en frontvegg som omfatter en åpning for innføring av brensel.

Det er allerede gjennomført en rekke forsøk for å gjenvinne varmen i røkgasser fra ovner. Forsøk har vært utført på basis av enkle konsepter og svært sofistikerte løsninger, og har uheldig-vis ikke medvirket til noen tilfredsstillende løsning.

I forbindelse med de kjente gamle kaminer føres røkrøret tilnærmet horisontalt gjennom rommet som skal oppvarmes. Dette gav en god fordeling av varmeinnholdet i røkgassen ved enkel konveksjon. Det skal her nevnes at denne løsning ikke lenger er i bruk av estetiske og sikkerhetsmessige grunner. Anvendelse av trevirke som brensel representerer i så måte en viss fare som følge av det faktum at tjæreformet kreosot avsettes i kanalene eller røkrøret. Denne avsetning av tjærekreosot er i vår tid fortsatt en viktig årsak til en mengde skorsteinsbranner og skyldes to velkjente situasjoner: på den ene side en uønsket høy temperatur i røkgassen ved innløpet til skorsteinen (den ideelle temperatur er ca. 200°C), og på den andre side en røkgass som har et for stort kreosotinnhold p.g.a. ufullstendig forbrenning som følge av mangel på nødvendig primærluft ved forbrenningen. I det siste tilfelle hvor de to forhold kombineres skjer det en kondensering i skorsteinsløpet slik at det avsettes tjærekreosot på skorsteinsveggene.

For å forbedre varme(kalori)gjenvinningen finnes det i dag kaminer med varmegjenvinning, og i disse kaminer er det over varmekilden anordnet et lukket rom, eventuelt med avsmalnende dimensjoner, på en slik måte at røkgassen bringes til å strømme gjennom en lengst mulig bane slik at mest mulig av varmeenergien utnyttes til oppvarmingen av rommet. Ulempen med dette system, i tillegg til at det er ganske brysomt, er at trekken (eller røkutsuget) ofte blir utilstrekkelig, og strømningene som dannes inne i slike varmegjenvinningsbokser fører ofte til de samme ulemper som ved den allerede omtalte tjærekreosot-avsetning.

Det er også kjent en rekke andre turbo- og katalytiske sy-stemer. En annen og allerede utprøvd løsning består i at det på baksiden av varmekilden anordnes et forbrenningstrinn som er innrettet til å forbrenne de brennbare forbindelser som fortsatt er tilstede i røkgassen. Røkgassene bringes i kontakt med forvarmet oksygen og som er tilført et kjemisk katalysemiddel. Å anbringe en forbrenning på et slikt sted fører til at røkgassen som nå er renset for mesteparten av kreosoten, beveges et stykke på noen titalls centimetre (avhengig av omstendighetene) før gassene strømmer inn i skorsteinen. Dette varmegjenvinningsprin-sipp må regnes som sikrere og det for tiden mest anvendelige.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å over-vinne ulempene ved de ovennevnte tekniske løsninger, og å frem-bringe en fullstendig akseptabel løsning på de problemer som oppstår ved varmegjenvinning fra røkgasser i ovner av den foreliggende type.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette ved at varmegjenvinningsanordningen omfatter et sett rør som oppsamler røkgassen ved den øvre del av ovnsrommets bakre vegg, og røkgassen ledes til frontveggen hvoretter den føres til en øvre del av ovnsrommet og strømmer inn i et horisontalt kammer som er anordnet øverst i ovnsrommet, hvorfra røkgassen avtrekkes ved hjelp av en avtrekksanordning til en skorstein.

I en første utførelse består rørsettet av to rør som hver omfatter en innløpsåpning for innføring av røkgassen, og hvert rør omfatter øverst et første rør som deretter forløper over i et andre rør som forløper over ovnsrommet begynnende fra den bakre vegg og forløpende mot frontveggen for deretter å ledes mot det øvre parti ved hjelp av et tredje rør, samt at det forløper inn i det horisontale kammer.

Ifølge en ytterligere utførelse som kan betraktes som en alternativ løsning, omfatter rørsettet et sett med deflektorer som leder røkgassen mellom to sidevegger og som starter fra en innløpsåpning for røkgassen, idet åpningen er anordnet i den øvre del av rørene, og deflektorene leder (issue forth) med sine øvre partier (gassen) over i det horisontale kammer.

Ifølge et betydningsfullt kjennetegn ved oppfinnelsen omfatter ovnsrommet, som er utstyrt til å romme den nevnte anordning, i den nedre del en første åpning for innføring av omgivel-ses luft og en andre åpning på sin øvre del og som er anordnet i et ytterligere horisontalt kammer i ovnen hvorigjennom luft oppvarmet mellom veggene i ovnsrommet og anordningens bakre vegg returneres på utsiden av ovnen.

Andre detaljer og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse, og vedrører en ovn som omfatter en anordning for gjenvinning av varme i røkgasser.

Beskrivelsen er kun gitt som et eksempel og skal ikke be-grense oppfinnelsen. Henvisningstallene vedrører de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av en ovn ifølge oppfinnelsen og viser delvis gjenvinningsanordningen ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et tilsvarende riss som på fig. 1, men viser kun anordningen for gjenvinning av varmen i røkgassen som dannes ved forbrenning av et brensel. Fig. 1 viser et eksempel på en ovn som omfatter sidevegger 1, en bakre vegg som ikke vises på tegningen, og en frontvegg 2 hvor det er en åpning 3 for innføring av brensel. I tillegg til det faktum at ovnen ifølge oppfinnelsen også omfatter viktige detaljer som skal vurderes i det etterfølgende, skal det påpekes at hovedforbedringene for å oppnå en så fullstendig varmegjenvinning fra røkgassen som mulig, består i å anordne et sett av rør som samler opp røkgassen, i nærheten av ovnens bakre vegg. Anordningen omfatter to rør 4', 5<1>som hver omfatter en innløps-åpning 6, 7 for røkgass, og som er plassert i den øvre del av ovnsrommets bakre side. Begge rør omfatter et første parti 4', 5' som forløper mot undersiden og oppviser deretter et horisontalt andre parti 4<*>', 5'<1>som fører mot fronten av ovnen og er for-bundet med et tredje parti 4''', 5<1>'' som er anordnet vertikalt og som øverst leder over i et horisontalt kammer 8 som forløper nesten over hele ovnsrommets øvre flate. Kammeret 8 står i forbindelse med en skorstein 9. ;Det vil således forstås at røkgassen som avtrekkes ved forbrenning i ovnsrommet tvinges til å sirkulere langs den lengst mulige bane inne i ovnsrommet. ;Formålet med oppfinnelsen er å utvinne det maksimale av varmeenergien som fremstilles ved forbrenning av et vilkårlig brensel og å opprettholde en lavest mulig temperatur i den eventuelt filtrerte røkgass når denne strømmer inn i skorsteinen slik at en unngår det velkjente kondenseringsfenomen. ;I en patentsøkt utførelse av oppfinnelsen kan rørsettet 4, 5 erstattes av et sett deflektorer som leder røkgassen (ved start) fra et innløp mot et utløp slik at settet av deflektorer kommuniserer med det horisontale kammer 8. I dette tilfelle sirkulerer de varme gasser sideveis over store flater, noe som er et formål med oppfinnelsen. ;Av fig. 2 fremgår det at de vertikale rør 4', 5<*>er fast-gjort til en vegg 10 som utgjør del av anordningen og som rager nedad til en bunn 11 som kan bestå av et ildfast materiale eller av en metallplate.

Ovnen ifølge oppfinnelsen omfatter en innløpsåpning 12 på undersiden i fronten hvor det strømmer inn omgivelsesluft. Under bunnen 11 danner åpningen 12 et hulrom 13 som, via det vertikale rom som er anordnet bak veggen 10, kommuniserer med et andre horisontalt kammer 14 som er anordnet i anordningens øvre parti. Dette andre horisontale kammer 14 omfatter en åpning 15 hvor den oppvarmede luft strømmer utad. Det er åpenbart at sirkulasjonen av omgivelsesluft i denne andre krets kan realiseres ved hjelp av en vifte som suger eller driver inn luften som sirkulerer i kretsen.

Fra beskrivelsen av ovnen omfattende en varmegjenvinnings-anordning ifølge oppfinnelsen vil det sees at rørsettet 4, 5 fremtvinger den lengst mulige fremføringsvei for røkgassen hvorfra varmeenergien (kalorier) skal gjenvinnes. En svært betyd-ningsfull fordel vil sees fra det faktum at de deler som er ster-kest eksponert overfor en kraftig oppvarming er anordnet bakerst i ovnen på en slik måte at en ikke lenger trenger å frykte noen overopphetning i frontveggen og av ovnens innløpsåpning. Dette er selvsagt et svært viktig formål ved oppfinnelsen.

Det er også klart at rørene kan anordnes med en rekke alternative profilmodifiseringer for å gi disse et løp som er lengst mulig slik at mest mulig av varmeenergien i røkgasseen kan gjenvinnes.

Det er selvsagt også mulig å modifisere fremføringsbanen som omgivelsesluften ledes gjennom når luften passerer gjennom ovnen, men det er også klart at det beskrevne komponentvalg innebærer en optimal løsning for de problemer som er nevnt i innledningen.

Claims (5)

1. Ovn omfattende en anordning for gjenvinning av varme i en røkgass som dannes ved forbrenning av et brensel såsom f.eks., men ikke utelukkende, trevirke, idet gjenvinningsanordningen er anordnet inne i et ovnsrom som bl.a. dannes av to sidevegger, en bakre vegg og en frontvegg som omfatter en åpning for innføring av brenselet, karakterisert ved at gjenvinningsanordningen omfatter et rørsett (4,5) for oppsamling av røkgassen ved den øvre del av ovnsrommets bakre vegg for å lede røkgassen til frontveggen og deretter lede den til et øvre parti av ovnsrommet hvoretter den ledes til å strømme inn i et horisontalt kammer (8) anordnet i ovnsrommets øvre parti hvorfra røk-gassen avtrekkes ved hjelp av en avtrekksanordning til en skorstein (9) .

2. Ovn i samsvar med krav 1, karakterisert ved at rørsettet omfatter to rør (4,5) som hvert omfatter en innløpsåpning (6,7) for innføring av røkgass idet hvert rør øverst omfatter et første rør (4',5') idet det første rør (4',5') deretter løper over i et andre rør (4,, ,5'') som krysser ovnsrommet fra den bakre vegg og forløper mot frontveggen for deretter å ledes over i det øvre parti ved hjelp av et tredje rør (4",,5'") og leder deretter over i det horisontale kammer (8).

3. Ovn i samsvar med krav 1, karakterisert ved at rørsettet består av et sett deflektorer som leder røk-gassen mellom to sidevegger ved start fra en innløpsåpning for røkgass, og innløpsåpningen er anordnet i den øvre del av rørene, og med sitt øvre parti leder deflektorene over i det horisontale kammer (8).

4. Ovn i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at ovnsrommet som er innrettet til å romme anordningen, omfatter i bunnpartiet en første åpning (12) for inn-føring av omgivelsesluft og omfatter øverst en andre åpning (15), frembrakt i et ytterligere horisontalt kammer (14) i ovnen, og gjennom disse returneres luft som er oppvarmet mellom veggene i ovnsrommet og den bakre vegg (10) i anordningen, på utsiden av ovnen.

5. Gjenvinningsanordning for anvendelse i ovnen i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at det omfatter et rørsett (4,5).