CH558916A - Blechkessel, insbesondere fuer industrielle zwecke oder zentralheizungen. - Google Patents

Description

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blechkessel, insbesondere für industrielle Zwecke oder Zentralheizungen, mit zwei annähernd koaxial ineinander geschobenen, etwa zylinderschalenförmigen Wasserräumen, welche gemeinsam einen hohlzylindrischen, am dem Brenner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraum und zwischendurch einen Rauchzug mit kreisringförmigem Querschnitt einschliessen, wobei der Rauchabzug an das rauchseitige Ende einer gekühlten Umkehrkammer anschliesst.



   Bei dem Bau von Kesseln für Zentralheizungen und   derr    Einsatz in der Industrie tritt die Verwendung des nach dem Wirbelzonensystem ausgebildeten zylindrischen, am dem Bren ner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraumes, in dem die aus dem Brenner austretende Flamme sich bis zur stirnseitigen Bodenfläche des Feuerraumes erstreckt und nach der Umkehr in letzterem wieder zurückströmt, im Interesse einer vorteilhaften geruch- und russfreien Feuerung sowie der Vermeidung der Feuerraumausmauerung immer mehr in den Vordergrund.



  jedoch bisher nur durch das Nacheinanderschalten der konvektiven Rauchrohr-Heizflächen. Ebenfalls in den Vordergrund tritt auch die Verwendung der wirtschaftlichen, durch Leitplatten erhöhte Wärmeübertragung gewährleistenden konvektiven Blechheizflächen, jedoch nur nach einem einzügigen Feuerrohr ausgebildet. Diese Lösungen können beide vorteilhafte Richtungen des Kesselbaues nicht ausnutzen, da sie den Vorteil des einen oder des anderen Konstruktionselementes kombiniert mit einer herkömmlichen Ausführungsvariante ausnutzen.



   Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Ausführung, bei der der Kessel gleichzeitig die technischen und die wirtschaftlichen Vorteile sowohl des nach dem Wirbelzonensystem ausgebildeten zylindrischen, am dem Brenner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraumes als auch der konvektiven Plattenheizfläche aufweist. Es handelt sich um einen Kesselkörper, der einfach in seiner Ausbildung auch für hohe Drücke gebaut werden kann und sich für die modernsten Feuerungsarten sowie zur Abkühlung der Rauchgase ohne besondere Rauchrohre eignet.



   Der erfindungsgemässe Blechkessel ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Begrenzungsflächen des Rauchzuges kegelförmig verläuft, wobei sich der Kegel in Strömungsrichtung der Rauchgase erweitert und sich der durch den Rauchzug gebildete Spalt zwischen den beiden schalenförmigen Wasserräumen in der Strömungsrichtung der Rauchgase verengt. Im Rauchzug können bei einer zweckdienlichen Ausführung Rauchgasleitplatten zur Anordnung gelangen. Zur weiteren Abkühlung der Rauchgase ist es zweckmässig, wenn die Aussenfläche des äusseren Wasserraumes und die Aussenfläche des herausragenden Endteiles des inneren Wasserraumes vom Rauchzug umgeben sind. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die beiden Wasserräume an eine Dampftrommel angeschlossen.

  Die Dampftrommel kann zweckdienlicherweise in ihrem Dampfraum auch Wasserrohre zur Warmwasserbereitung und in ihrem Wasserraum Rauchrohre beinhalten.



   Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Kessels im Längsschnitt dar. Die Blechverkleidung der koaxialen rotationskörperförmigen Wasserräume 1 und 2 bilden den Feuerraum 3, die gekühlte Umkehrkammer 4 und den in seinem Querschnitt kreisringförmigen Rauchzug 5. Die beiden Wasserräume sind an die getrennte Dampftrommel 6 angeschlossen. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung des die konvektive Heizfläche bildenden Rauchzuges 5 dienen die in letzterem angeordneten Rauchgasleitplatten 7. Die Verbrennung des Brennstoffes im Kessel erfolgt im Feuerraum 3 nach dem Wirbelzonensystem, d. h. die aus dem Brenner 8 austretende Flamme erstreckt sich bei dieser Lösung bis zur Bodenfläche des Feuerraumes 3 und strömt nach der Umkehr in denselben wieder zurück.

  Die Rauchgase verlassen den Feuerraum 3 bei demselben Ende des Feuerraumes 3, wo die Flamme eingetreten ist, und zwar über die gekühlte Umkehrkammer 4.



   Infolge der zwei gegenseitigen Strömungen bildet sich im Feuerraum 3 eine intensive Verwirbelung, also eine Wirbelzone. Der Effekt dieser Verwirbelung besteht darin, dass eine vollkommene Verbrennung erfolgt und der Wirkungsgrad des Kessels erhöht wird. Die gekühlte Umkehrkammer 4 leitet die heissen Rauchgase in den Rauchzug 5, wo diese abgekühlt werden. Die im Rauchzug 5 abgekühlten Rauchgase können zu ihrer weiteren Abkühlung noch zusätzlich über die Aussenfläche des äusseren Wasserraumes 2 und die Aussenfläche des herausragenden Endteiles des inneren Wasserraumes 1 geleitet werden. Als letzter Zug können in die separate Dampftrommel 6 Rauchrohre eingebaut werden.



   Wie aus der Figur ersichtlich, kann der Kesselkörper aus den durch einfache Blechprofile begrenzten Wasserräumen gebildet werden, was an sich Möglichkeiten zur Anwendung der modernsten Feuerungsarten und zur Sicherung der Abkühlung der Rauchgase bietet. Die im Kesselkörper bereits abgekühlten Rauchgase können ohne besondere Heizflächen bereits durch die von ihnen bestrichenen Flächen der Wasserräume weitergekühlt werden, wodurch der grosse Wirkungsgrad des Kessels ausserordentlich ökonomisch gesichert werden kann. Da die Wasserräume in axialer Richtung auseinander herausgezogen werden können, sind Fertigung, Reparatur und Reinigung des Kessels.sehr einfach durchführbar. Die in bezug auf ihre Festigkeit ökonomisch ausgebildeten Wasserräume ermöglichen die Auslegung des Kessels auch für höhere Drücke.

  Im Interesse eines elastischen Betriebes kann der Wasserraum des Kessels vergrössert werden. Die geschlossene Ausführung des Kesselkörpers ermöglicht eine Überdruckfeuerung und den Bau einer tragbaren Kesselausführung. Die günstigen Strömungsverhältnisse gewährleisten geringen Widerstand und eine hohe spezifische Heizflächenbelastung.



  Es erübrigt sich die Ausmauerung des Feuerraumes und im Ergebnis auch die zeitweilige Instandhaltung der Ausmauerung.



   Am dem Brenner 8 gegenüberliegenden Ende des Feuerraumes 3 ist zur Explosionssicherung eine mit einem schwenkbar aufgehängten Deckel 9 verschlossene Öffnung 10 vorgesehen.



   PATENTANSPRUCH



   Blechkessel, insbesondere für industrielle Zwecke oder Zentralheizungen, mit zwei annähernd koaxial ineinander geschobenen, etwa zylinderschalenförmigen Wasserräumen, welche gemeinsam einen hohlzylindrischen, am dem Brenner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraum und zwischendurch einen Rauchzug mit kreisringförmigem Querschnitt einschliessen, wobei der Rauchzug an das rauchseitige Ende einer gekühlten Umkehrkammer anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Begrenzungsflächen des Rauchzuges (5) kegelförmig verläuft, wobei sich der Kegel in Strömungsrichtung der Rauchgase erweitert und sich der durch den Rauchzug (5) gebildete Spalt zwischen den beiden schalenförmigen Wasserräumen (1, 2) in der Strömungsrichtung der Rauchgase verengt.

 

   UNTERANSPRÜCHE
1. Kessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Rauchzug (5) Rauchgasleitplatten (7) angeordnet sind.



   2. Kessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche des äusseren Wasserraumes (2) und die Aussenfläche des herausragenden Endteiles des inneren Wasserraumes (1) vom Rauchzug umgeben sind.



   3. Kessel nach Patentanspruch oder einem der Unteransprü 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blechkessel, insbesondere für industrielle Zwecke oder Zentralheizungen, mit zwei annähernd koaxial ineinander geschobenen, etwa zylinderschalenförmigen Wasserräumen, welche gemeinsam einen hohlzylindrischen, am dem Brenner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraum und zwischendurch einen Rauchzug mit kreisringförmigem Querschnitt einschliessen, wobei der Rauchabzug an das rauchseitige Ende einer gekühlten Umkehrkammer anschliesst.

   Bei dem Bau von Kesseln für Zentralheizungen und derr Einsatz in der Industrie tritt die Verwendung des nach dem Wirbelzonensystem ausgebildeten zylindrischen, am dem Bren ner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraumes, in dem die aus dem Brenner austretende Flamme sich bis zur stirnseitigen Bodenfläche des Feuerraumes erstreckt und nach der Umkehr in letzterem wieder zurückströmt, im Interesse einer vorteilhaften geruch- und russfreien Feuerung sowie der Vermeidung der Feuerraumausmauerung immer mehr in den Vordergrund.

   jedoch bisher nur durch das Nacheinanderschalten der konvektiven Rauchrohr-Heizflächen. Ebenfalls in den Vordergrund tritt auch die Verwendung der wirtschaftlichen, durch Leitplatten erhöhte Wärmeübertragung gewährleistenden konvektiven Blechheizflächen, jedoch nur nach einem einzügigen Feuerrohr ausgebildet. Diese Lösungen können beide vorteilhafte Richtungen des Kesselbaues nicht ausnutzen, da sie den Vorteil des einen oder des anderen Konstruktionselementes kombiniert mit einer herkömmlichen Ausführungsvariante ausnutzen.

   Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer Ausführung, bei der der Kessel gleichzeitig die technischen und die wirtschaftlichen Vorteile sowohl des nach dem Wirbelzonensystem ausgebildeten zylindrischen, am dem Brenner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraumes als auch der konvektiven Plattenheizfläche aufweist. Es handelt sich um einen Kesselkörper, der einfach in seiner Ausbildung auch für hohe Drücke gebaut werden kann und sich für die modernsten Feuerungsarten sowie zur Abkühlung der Rauchgase ohne besondere Rauchrohre eignet.

   Der erfindungsgemässe Blechkessel ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Begrenzungsflächen des Rauchzuges kegelförmig verläuft, wobei sich der Kegel in Strömungsrichtung der Rauchgase erweitert und sich der durch den Rauchzug gebildete Spalt zwischen den beiden schalenförmigen Wasserräumen in der Strömungsrichtung der Rauchgase verengt. Im Rauchzug können bei einer zweckdienlichen Ausführung Rauchgasleitplatten zur Anordnung gelangen. Zur weiteren Abkühlung der Rauchgase ist es zweckmässig, wenn die Aussenfläche des äusseren Wasserraumes und die Aussenfläche des herausragenden Endteiles des inneren Wasserraumes vom Rauchzug umgeben sind. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind die beiden Wasserräume an eine Dampftrommel angeschlossen.

   Die Dampftrommel kann zweckdienlicherweise in ihrem Dampfraum auch Wasserrohre zur Warmwasserbereitung und in ihrem Wasserraum Rauchrohre beinhalten.

   Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform eines erfindungsgemässen Kessels im Längsschnitt dar. Die Blechverkleidung der koaxialen rotationskörperförmigen Wasserräume 1 und 2 bilden den Feuerraum 3, die gekühlte Umkehrkammer 4 und den in seinem Querschnitt kreisringförmigen Rauchzug 5. Die beiden Wasserräume sind an die getrennte Dampftrommel 6 angeschlossen. Zur Verbesserung der Wärmeübertragung des die konvektive Heizfläche bildenden Rauchzuges 5 dienen die in letzterem angeordneten Rauchgasleitplatten 7. Die Verbrennung des Brennstoffes im Kessel erfolgt im Feuerraum 3 nach dem Wirbelzonensystem, d. h. die aus dem Brenner 8 austretende Flamme erstreckt sich bei dieser Lösung bis zur Bodenfläche des Feuerraumes 3 und strömt nach der Umkehr in denselben wieder zurück.

   Die Rauchgase verlassen den Feuerraum 3 bei demselben Ende des Feuerraumes 3, wo die Flamme eingetreten ist, und zwar über die gekühlte Umkehrkammer 4.

   Infolge der zwei gegenseitigen Strömungen bildet sich im Feuerraum 3 eine intensive Verwirbelung, also eine Wirbelzone. Der Effekt dieser Verwirbelung besteht darin, dass eine vollkommene Verbrennung erfolgt und der Wirkungsgrad des Kessels erhöht wird. Die gekühlte Umkehrkammer 4 leitet die heissen Rauchgase in den Rauchzug 5, wo diese abgekühlt werden. Die im Rauchzug 5 abgekühlten Rauchgase können zu ihrer weiteren Abkühlung noch zusätzlich über die Aussenfläche des äusseren Wasserraumes 2 und die Aussenfläche des herausragenden Endteiles des inneren Wasserraumes 1 geleitet werden. Als letzter Zug können in die separate Dampftrommel 6 Rauchrohre eingebaut werden.

   Wie aus der Figur ersichtlich, kann der Kesselkörper aus den durch einfache Blechprofile begrenzten Wasserräumen gebildet werden, was an sich Möglichkeiten zur Anwendung der modernsten Feuerungsarten und zur Sicherung der Abkühlung der Rauchgase bietet. Die im Kesselkörper bereits abgekühlten Rauchgase können ohne besondere Heizflächen bereits durch die von ihnen bestrichenen Flächen der Wasserräume weitergekühlt werden, wodurch der grosse Wirkungsgrad des Kessels ausserordentlich ökonomisch gesichert werden kann. Da die Wasserräume in axialer Richtung auseinander herausgezogen werden können, sind Fertigung, Reparatur und Reinigung des Kessels.sehr einfach durchführbar. Die in bezug auf ihre Festigkeit ökonomisch ausgebildeten Wasserräume ermöglichen die Auslegung des Kessels auch für höhere Drücke.

   Im Interesse eines elastischen Betriebes kann der Wasserraum des Kessels vergrössert werden. Die geschlossene Ausführung des Kesselkörpers ermöglicht eine Überdruckfeuerung und den Bau einer tragbaren Kesselausführung. Die günstigen Strömungsverhältnisse gewährleisten geringen Widerstand und eine hohe spezifische Heizflächenbelastung.

   Es erübrigt sich die Ausmauerung des Feuerraumes und im Ergebnis auch die zeitweilige Instandhaltung der Ausmauerung.

   Am dem Brenner 8 gegenüberliegenden Ende des Feuerraumes 3 ist zur Explosionssicherung eine mit einem schwenkbar aufgehängten Deckel 9 verschlossene Öffnung 10 vorgesehen.

   PATENTANSPRUCH

   Blechkessel, insbesondere für industrielle Zwecke oder Zentralheizungen, mit zwei annähernd koaxial ineinander geschobenen, etwa zylinderschalenförmigen Wasserräumen, welche gemeinsam einen hohlzylindrischen, am dem Brenner abgewandten Ende geschlossenen Feuerraum und zwischendurch einen Rauchzug mit kreisringförmigem Querschnitt einschliessen, wobei der Rauchzug an das rauchseitige Ende einer gekühlten Umkehrkammer anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Begrenzungsflächen des Rauchzuges (5) kegelförmig verläuft, wobei sich der Kegel in Strömungsrichtung der Rauchgase erweitert und sich der durch den Rauchzug (5) gebildete Spalt zwischen den beiden schalenförmigen Wasserräumen (1, 2) in der Strömungsrichtung der Rauchgase verengt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Rauchzug (5) Rauchgasleitplatten (7) angeordnet sind.

   2. Kessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche des äusseren Wasserraumes (2) und die Aussenfläche des herausragenden Endteiles des inneren Wasserraumes (1) vom Rauchzug umgeben sind.

   3. Kessel nach Patentanspruch oder einem der Unteransprü

   che 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die beiden Wasserräume des Kessels angeschlossene Dampftrommel (6) vorgesehen ist.

   4. Kessel nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Dampftrommel (6) Warmwasserbereitungsrohre und Rauchrohre angeordnet sind.