CH645452A5 - Heizungskessel fuer fluessige oder gasfoermige brennstoffe. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel für flüssige 5 oder gasförmige Brennstoffe, mit einem Wassermantel, in dem ein die Vorder- und Rückwand des Gehäuses für den Wassermantel durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Rauchgassammeikammer umfassendes Rohr angeordnet ist, das abzugsseitig eine Abschlussscheibe mit Rauchgasstut-lo zen aufweist und im Bereich der Sammelkammer mit einer Hülse versehen ist.

Heizungskessel der genannten Art sind nach der DE-OS 26 13 186 bekannt, insbesondere was die Hülse im Bereich der Rauchgassammeikammer betrifft.

i5 Die Verbrennungsgase haben am Kesselende bekanntlich die niedrigste Temperatur. Liegt die Temperatur der Kesselwandung unter 65 °C, kondensieren bei Verbrennung von Öl oder Gas die Verbrennungsgase. Es bildet sich bei Öl ein saures Kondensat, bestehend aus schwefliger Säure bzw. Schwe-20 feisäure, die Eisenwerkstoffe stark angreifen und schliesslich im Laufe der Zeit zerstören. Aufgrund der Verteuerung der Heizenergie ergibt sich die Notwendigkeit, Heizenergie zu sparen. Das ist unter anderem dadurch zu erreichen, dass man den Kessel nur dann heizt, wenn Wärme benötigt wird, d.h. 25 der Kessel wird nicht mit konstanter und angehobener Temperatur sondern mit sogenannter gleitender Temperatur betrieben und kann zeitweise auskühlen. Beim Wiederaufheizen bildet sich, wenn der Kessel nicht durch besondere Massnahmen ausreichend gegen Korrosion geschützt ist, saures Kon-30 densat, und damit ist die Gefahr für einen Korrosionsangriff gegeben.

Am zweckmässigsten ist es, den Heizungskessel gewisser-massen trocken zu legen, d.h. einen möglichst grossen Teil der Heizflächen so zu gestalten, dass sie auch bei niedriger Kessel-35 wassertemperatur sofort nach Einschalten des Brenners eine Temperatur annehmen, die über der Taupunkttemperatur der Verbrennungsgase liegt. Dann können Verbrennungsgase erst gar nicht kondensieren und Schäden verursachen.

Bei dem bekannten Heizungskessel ist das dadurch er-40 reicht, dass der Heizungskessel zylindrisch ausgeführt ist, wobei innen U-Profile als Heizgaszüge aufgeschweisst sind.

Diese U-Profile nehmen sofort nach Einschalten des Ölbren-ners eine höhere Temperatur bzw. eine ausreichende hohe Temperatur an, so dass Verbrennungsgase nicht kondensie-« ren können. Vor den Zügen im Bereich der Umlenkkammer ist die Strahlungswärme der Flamme so hoch, dass die Verbrennungsgase nicht kondensieren bzw. sofort wieder verdampfen. Hinter den Zügen im Bereich der Sammelkammer hat u.a. die Anordnung einer den Wärmeübergang behin-50 dernden Hülse zwar Erfolge gebracht, die sich aber hinsichtlich der Herstellungskosten verbesserungsbedürftig erwiesen hat.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art, insbesondere 55 im Bereich der Sammelkammer hinsichtlich seiner Wirksamkeit bezüglich der sicheren Verhinderung von Kondensatbildung und hinsichtlich einer günstigen Herstellbarkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird auf verschiedene Weise gemäss den 6o Ansprüchen 1,5 oder 7 gelöst.

Wesentlich bei der Lösung gemäss Anspruch 1 ist es, dass das Rohr abzugsseitig nicht durch einen aufgesetzten, lösbaren Deckel unter Zwischenlage einer einen Wärmeübergang behindernden Dichtung abgeschlossen ist, sondern durch eine es anzuschweissende, ungekühlte Scheibe.

Diese Scheibe bildet eine nicht unerhebliche Fläche, die von den Rauchgasen aufgeheizt wird. Die Wärme geht durch die Schweissnaht in die Wandung des Rohres bzw. in die der

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zylindrischen Sammelkammer über und heizt diese auf. Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 3, aber mit ande-Durch diese Ausbildung werden an der Sammelkammerwand rem rauchgasseitigen Abschluss.

Temperaturen bis zu 150 °C und mehr erreicht, wie Messun- In Fig. 1 sind bezeichnet mit 1 das zylindrische Rohr und gen ergeben haben. mit 2 die hinter dem Ende 13 der Heizgaszüge 14 liegende

Die Hülse wird vorteilhaft so bemessen und so weit vorne 5 Sammelkammer, die abzugsseitig mit einer in die Endöffnung am Rohr angeschweisst, dass noch der ganze Endbereich der 7 des Rohres 1 eingesetzten und mit deren Umfangsrand 11

im Rohr verlaufenden Heizgaszüge mit überdeckt wird. Vor- verschweissten Abschlussscheibe 8 verschlossen ist, die die teilhaft kann der Heizungskessel so ausgebildet werden, dass Rauchgasstutzen 9 und ggf. auch eine Reinigungsöffnung 10

im Bereich der Sammelkammer das Rohr mit einer nach in- aufweist. Im Bereich der Sammelkammer 2 ist das Rohr 1 mit nen gerichteten Wölbungssicke und die Hülse mit einer nach 10 einer nach innen gerichteten Wölbungssicke 3 versehen und aussen gerichteten Wölbungssicke versehen ist. die Hülse 4 mit einer nach aussen gerichteten Wölbungssicke

Die vorzugsweise Überdeckung des Rohrendes bis in den 5. Mit ihrem abzugsseitigen Umfangsrand 11 ist die Hülse 4

Bereich der Heizgaszüge gewährleistet, dass die Heizgaszüge mit der Heizkesselrückwand 17 verschweisst und mit ihrem bildende U-Profile in Richtung Sammelkammer Wärme zu- abzugsfernen Umfangsrand 12 mit dem Rohr 1, wie darge-

führen. Auch dadurch nimmt die Sammelkammerwand auch i5 stellt, d.h. die durchmessergrössere Hülse 4 ist exzentrisch un-

bei niedriger Kesselwassertemperatur zusätzlich Wärme auf, ter Ausbildung eines nach unten immer grösser werdenden um in der Temperatur wesentlich höher zu liegen als die di- Spaltes 6 auf das Ende des Rohres 1 aufgesetzt.

rekt wassergekühlten Heizflächen. Es entsteht also kein Kon- In weiterer vorteilhafter Ausführungsform kann aber densat durch Verbrennungsgase. auch der Heizungskessel derart ausgebildet werden, dass der

Vorzugsweise angeordnete gewölbte Sicken am Rohr und 2o Umfangsrand 11 des Rohres 1 im oberen Bereich oberhalb an der Hülse bringen den Vorteil, dass diese Teile zwangsläu- der Längsachse 15 des Rohres mindestens an einigen Stellen fig mit dem Anbringen der Sicken im Querschnitt genau mit dem benachbarten Umfangsrand 16 der Hülse 4 bzw. der kreisförmig werden und diese Form auch halten. Kesselrückwand 17 wärmeleitend verbunden ist. Dies hat

An der Oberseite des Rohres liegt die Hülse auf. Unten seine Bedeutung darin, dass im Falle einer Überhitzung des bildet sie mit dem Rohr einen Spalt, der wichtig ist, denn das 25 Rohres 1 im oberen Bereich die Wärme über diese Wärme-

Rohr heizt sich oben stärker auf als unten. Liegt also die brücke bis zu einem gewissen Grade in die gekühlte Kessel-

Hülse oben auf, wird im oberen Bereich mehr Wärme vom rückwand 17 abfliessen kann.

Rohr an die Hülse abgeleitet und von der Hülse an das Kes- Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Hülse 4' nicht selwasser. Unten bildet der Spalt einen Widerstand für den über das Rohr 1 geschoben, sondern in das Rohr 1 eingesetzt

Wärmezufluss. Das Rohr wird also im unteren Bereich weni- 30 und gut wärmeleitend mit der Abschlussscheibe 8' verbunden,

ger Wärme an die Hülse abgeben und dem Rohr wird somit wobei mindestens ein Berührungskontakt des Umfangsran-

weniger Wärme entzogen. des 12' mit der Wand 18' der Rauchgassammeikammer 2' vor-

Die gestellte Aufgabe lässt sich gemäss Anspruch 5 auch gesehen ist. Das Rohr 1 kann auch bei dieser Lösung mit einer noch auf andere Weise lösen, nämlich derart, dass die Hülse umlaufenden Wölbungssicke 5' versehen sein zur Ausbildung unter Bildung eines ringförmigen Hohlraumes in der Sam- 35 eines grösseren Hohlraumes 6' zwischen Hülse 4' und Rohr 1.

melkammer des Rohres angeordnet und mit ihrem abzugsfer- Gemäss Fig. 3 bis 5, die eine bevorzugte Ausführungs-

nen Umfangsrand mindestens berührend mit der Innenwand form zeigen, sind die die Heizgaszüge 19 bildenden U-förmi-

des Rohres in Verbindung steht und an ihrem abzugsseitigen gen Blechprofile 18, die rundum im Sinne der Fig. 4 auf die Umfangsrand mit der Abschlussscheibe des Rohres wärmelei- Innenfläche 24 des Rohres 25 aufgeschweisst sind, am ab-

tend verbunden ist. 40 strömseitigen Ende 20 mit Ausschnitten 21 versehen, wobei

Eine weitere und bevorzugte Lösung besteht nach An- die in der Rauchgassammeikammer 27 angeordnete Hülse 22 spruch 7 darin, dass die Heizgaszüge aus Blechprofilen gebil- auf die Böden der Ausschnitte 21 wärmeleitend dicht aufge-det und diese am abströmseitigen Ende mit Ausschnitten ver- schoben ist. Ausschnittstiefe und Blechstärkendichte der sehen und die Hülse unter Ausbildung eines Spaltes zur In- Hülse 22 sind so bemessen, dass ein Spalt 23 zur Innenfläche nenfläche des Rohres in die Ausschnitte bei wärmeleitendem 45 24 des Rohres 25 entsteht, in dem ein wärme- und korrosions-Kontakt mit den Blechprofilen aufgeschoben und der Spalt beständiges Dichtungsmittel 26 eingebracht wird, um einer-mit einem wärme- und korrosionsbeständigem Dichtungsmit- seits eine Wärmeübergangsbarriere zur Innenfläche 24 des ge-tel ausgefüllt ist, wobei die Hülse mit dem die Rauchgassam- kühlten Rohres 25 zu bilden und um andererseits ein Ausströmelkammer umfassenden und wassergekühlten Rohrab- men von Heizgasen in den Hohlraum 28 zwischen Hülse 22 schnitt einen Hohlraum einschliesst und mit der Abschluss- so und dem Rohrabschnitt 25' zu unterbinden.

scheibe wärmeleitend verschweisst ist. Wesentlich bei dieser Der Rohrabschnitt 25' ist mit einer nach aussen gerichte-Lösungsvariante ist, dass die Hülse in unmittelbarem, wärme- ten, umlaufenden Wölbungssicke 29 versehen, um den Hohlleitendem Kontakt mit den Blechprofilen steht, die die Heiz- räum 28 zu vergrössern.

gaszüge bilden und die Hülse keinen direkten Kontakt mit Die mit einer Rückwand 33' versehene Brennkammer 33

der wassergekühlten Wand des Rohres hat. Die Hülse kann 55 sitzt konzentrisch, von den Blechprofilen 18 getragen, im sich dadurch also sehr schnell aufwärmen. Rohr 25.

Der erfindungsgemässe Heizungskessel wird nachfolgend Gemäss Fig. 5 ist die Hülse 22 an ihrem hinteren Um-

anhand der zeichnerischen Darstellung zweier Ausführungs- fangsrand 30 mit einer relativ dünnen Abschlussscheibe 34

beispiele näher erläutert. wärmeleitend verbunden, die einen Rauchgasabzugsstutzen

Es zeigen schematisch: 60 32 aufweist und ggf. eine Ausputzöffnung (nicht dargestellt).

Fig. 1 einen Schnitt durch den Bereich der Sammelkam- Diese Scheibe 34 überträgt seine aufgenommene Wärme mer nach der bevorzugten Lösung; ebenfalls an die Hülse 22. Der evtl. Anordnung eines zusätz-

Fig. 2 einen Schnitt durch den Bereich der Sammelkam- liehen Abschlussdeckels 31', der entsprechenden Öffnungen mer nach der zweiten Lösung; für den Durchgriff des Stutzens 32 und die Reinigung auf-

Fig. 3 einen Schnitt durch den Bereich der Rauchgassam- 65 weist, steht nichts entgegen.

melkammer im Sinne der dritten Lösung; Abgesehen davon kann natürlich gemäss Fig. 3 auch ein

Fig. 4 einen Schnitt längs Linie II'—II in Fig. 3 und lösbarer Abschlussdeckel 31 vorgesehen werden.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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1. (1) flüssigkeitsdicht verbunden ist sowie die Abschlussscheibe (8) mit dem Umfangsrand (11) des Rohres (1) wärmeleitend verschweisst ist.

   1. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, mit einem Wassermantel, in dem ein die Vorder- und Rückwand des Gehäuses für den Wassermantel durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Rauchgassammelkam-mer umfassendes Rohr angeordnet ist, das abzugseitig eine Abschlussscheibe mit Rauchgasstutzen aufweist und im Bereich der Rauchgassammeikammer mit einer Hülse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4) im oberen Bereich des Rohres (1) auf diesem aufliegend, unter Ausbildung eines unteren Spaltes (6) exzentrisch auf dem Rohr (1) angeordnet und ihr abzugsferner Umfangsrand (12) mit dem Rohr
2. (2) mit einer nach innen gerichteten Wölbungssicke (3) versehen ist.

   2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) im Bereich der Sammelkammer
3. 3. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der abzugsferne Umfangsrand (12) der Hülse (4) im Bereich der Enden (13) der Heizgaszüge (14) mit dem Rohr (1) flüssigkeitsdicht verbunden ist.
4. 4. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangsrand (11) des Rohres (1) im Bereich oberhalb der Längsachse (15) des Rohres (1) mindestens an einigen Stellen mit dem abzugsseitigen Umfangsrand (16) der Hülse (4) wärmeleitend verbunden ist.
5. 5. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, mit einem Wassermantel, in dem ein die Vorder- und Rückwand des Gehäuses für den Wassermantel durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Rauchgassammelkam-mer aufnehmendes Rohr angeordnet ist, das abzugsseitig eine Abschlussscheibe mit Rauchgasstutzen aufweist und im Bereich der Rauchgassammeikammer mit einer Hülse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (4') unter Bildung eines ringförmigen Hohlraumes (6') in der Rauchgassammel-kammer (2') des Rohres (1) angeordnet und ihr abzugsferner Umfangsrand (12') mit dem Rohr (1) in Berührungskontakt ist sowie die Abschlussscheibe (8') mit dem Umfangsrand des Rohres (1) und mit der Hülse (4') wärmeleitend verschweisst ist.
6. 6. Heizungskessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) im Bereich der Hülse (4') mit einer nach aussen gewölbten, umlaufenden Wölbungssicke (5') versehen ist.
7. 7. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, die mit einem Wassermantel, in dem ein die Vorder-und Rückwand des Gehäuses für den Wassermantel durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Rauchgassammeikammer aufnehmendes Rohr angeordnet ist, das abzugsseitig eine Abschlussscheibe mit Rauchgasstutzen aufweist und im Bereich der Rauchgassammeikammer mit einer Hülse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizgaszüge (19) aus Blechprofilen (18) gebildet und diese am abströmsei-tigen Ende (20) mit Ausschnitten (21) versehen und die Hülse (22) unter Ausbildung eines Spaltes (23) zur Innenfläche (24) des Rohres (25) in die Ausschnitte (21) bei wärmeleitendem Kontakt mit den Blechprofilen (18) aufgeschoben und der Spalt (23) mit einem wärme- und korrosionsbeständigem Dichtungsmittel (26) ausgefüllt ist, wobei die Hülse (22) mit dem die Rauchgassammeikammer (27) umfassenden und wassergekühlten Rohrabschnitt (25') einen Hohlraum (28) einschliesst und mit der Abschlussscheibe (34) wärmeleitend verschweisst ist.
8. 8. Heizungskessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (25) im Bereich der Hülse (22) mit einer nach aussen gewölbten, umlaufenden Wölbungssicke (29) versehen ist.