DE1908062C - Sammelheizungskessel - Google Patents

Description

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Dio Erfindung betrifft einen Sammelheizungskessel vermindert. Bei geeigneter Dimensionierung künnen

für slrümende BrennstoiTe mit einem an seinen bei- auf diese Weise bei »kleiner« und bei »großer«

den Enden zum Brennraum offenen, der horizontalen Brennstufe etwa gleiche Abgastemperaturon erzielt

Brennruumachse parallelen und gegenüber dem werden.

Brennraum durch eine von Heizwasser beaufschlagte 5 Bei sehr großen, vorzugsweise runden Sammel-Trennwand begrenzten kurzen Verbrennungsgaszug heizungskessel umgibt vorteilhaft der kurze Ver- und mit mindestens einem sich über die gesamte brennungsgaszug rotationssymmetrisch die Brenner-Lange des Sammelheizungskesels erstreckenden hori- achse. Kleinere Sammelheizungskessel haben meist zontalen langen Verbrennungsgaszug. In bekannten einen rechteckigen Querschnitt, und in diesem Falle derartigen Sammelheizungskessel werden die Ver- io ist vorteilhaft der kurze Verbrennungsgaszug nur brennungsgase nach Austritt aus dem kurzen Ver- Über der Brennraumachse angeordnet, so daß die brennungsgaszug dem Flammkern zum Zwecke der Verbrennungsgase nur horizontal oder aufwärts Nachverbrennung wieder zugeführt. strömen.

Bei größeren Sammelheizungskessel ist die Bren- Die StrömungsyerhUltnisse im Brennraum sind nerflamme üblicherweise auf eine »große« un ι eine 15 dann besonders einfach, wenn die Trennwand der »kloine« Brennstufe einstellbar, wobei bei der »klei- Brennraumachse parallel ist. In manchen Fällen jenen« Brennstufe der Sammelheizungskessel bcispiels- doch wird es vorteilhaft sein, die Trennwand in weise 50¹Vo der Leistung der »großen« Brennstufe hat. Richtung der Brennerflamme zur Brennraumachse Bei der »kleinen« Brennstufe sind die Abgastempera- hin zu neigen; der Wärmeaustausch zwischen der in türen meist sehr niedrig. Dies kann bei ungünstiger ao der »großen« Brennstufe langen Brennerflamme und Lage des Schornsteins und/oder langen Anschluß- der Trennwand wird dadurch verbessert und eine leitungen zum Schornstein zu Rauchgaskondensatio- starke Querschnittsänderung beim Eintritt in den nen führen, so daß der Schornstein versottet und die kurzen Verbrennungsgaszug vermieden sowie eine Leitungen korrodieren. Wählt man die »kleine« allmähliche Beschleunigung der Verbrennungsgase Brennstufe zur Vermeidung sehr niedriger Abgas- 35 erzielt.

temperaturen relativ groß, z. B. gleich 70°/o der vol- In ilen Zeichnungen sind vorteilhafte Ausfühlen Leistung, so führt dies meist zu Anfahrschwierig- rungsbeispiele der Erfindung schematisch dargekeiten, beispielsweise einem zu hohen Anfahrstoß gestellt. Hs zeigt

und Pulsationcn. Legt man andererseits die Heiz- F i g. 1 einen rotationssymmetrischen Sammelhei-

flächen des Sammelheizungskessel derart aus, daß bei 30 ziingskesscl im axialen Schnitt,

der »kleinen« Ürennstufe die Abgastemperatur nicht Fig. 2 den Gegenstand im radialen Schnitt längs

zu niedrig ist, so wird in der »großen« Brennstufe der Linie U-II der Fig. 1,

eine unwirtschaftlich hohe Abgastemperatur erzielt. Fig. 3 eine Variante des Gegenstandes der Fig. 1

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit schräger Trennwand,

Sammelheizungskessel der eingangs genannten Gat- 35 Fig. 4 und 5 axiale Schnitte durch zwei verschie-

tung zu schalten, bei dem der »kleinen« und der dene Ausführungsformen eines rechteckigen Glieder-

»großen« Brennstufe jeweils verschieden große Heiz- kesseis und

dächen derart zugeordnet sind, daß bei beiden F i g. 6 einen Schnitt durch den Gegenstand der

Brennstufen die Abgastemperaturen etwa gleich sind. Fig. 4 oder Fig. 5 längs der Linie VI-VI, wobei

Diese Aufgabe soll nach der Erfindung dadurch 40 hinter der Schnittebene liegende Teile nicht darge-

gelöst werden, daß die Trennwand von der brenner- stellt sind.

seitigen Endwand einen Abstand hat, der etwa gleich F i g. 1 zeigt einen Sammelheizungskessel für ströder Länge der Brennerflamme bei der niederenen von munde Brennstoffe mit in der Brennraumachse 6 anzwei möglichen Brennstufen ist, und daß der nur im geordnetem Brenner 2. Ein kurzer Verbrennungs-Bereich der brennerseitigen Endwand an den Brenn- 45 gaszug 4 umgibt rotationssymmetrisch die Brennraum über eine Umkehrkammer angeschlossene rauniachse 6. Der kurze Verbrennungsgaszug 4 ist lange Verbrennungsgaszug radial außerhalb des kur- gegenüber dem Brennraum 8 durch eine von Heizzen Verbrennungsgaszuges angeordnet ist. wasser beaufschlagte horizontale Trennwand 10 be-

Bei »großer« Brennstufe erreicht die Brenner- grenzt. F i g. 3 zeigt eine nicht der Brennraumachse 6 flamme die dem Brenner gegenüberliegende End- 50 parallele, sondern zur Brennraumachse 6 hin in Richwand des Sammelheizungskessel. Die Verbrennungs- tung der Brennerllamme 18 geneigte Trennwand 11. gase der ausgebrannten Flamme wenden dort um, Radial außerhalb des kurzen Verbrennungsgasdurchströmen achsparallel den kurzen Verbrennungs- zuges 4 ist parallel zur Brennraumachse 6, also horigaszug, strömen nach dem Austritt aus diesem achs- zontal, ein sich über die gesamte Länge des Sammelparallel bis zur brennerseitigen Endwand weiter und 55 heizungskessels erstreckender horizontaler langer treten dann in radialer Richtung nach außen durch Verbrennungsgaszug 12 angeordnet. Dieser lange Verdie Umkehrkammer in den langen Verbrennungs- brennungsgaszug umgibt die Brennraumachse 6 rogaszug ein, ohne mit dem Flammkern der Brenner- taüonssymmetrisch. Er steht über eine Umlenkkamflamme in Berührung zu kommen. In der »kleinen« mer 14, die sich im Bereich der brennerseitigen Brennstufe ist die Brennerflamme so kurz, daß die 60 Endwand 16 befindet, mit dem Brennraum 8 in Ver-Verbrennungsgase der ausgebrannten Flamme bereits bindung.

vor der Trennwand umwenden, also der kurze Ver- Die Trennwand 10 bzw. 11 hat von der brenner-

brennungsgaszug nicht von Verbrennungsgasen be- seitigen Endwand 16 einen Abstand, der etwa gleich

aufschlagt wird. In der »kleinen« Brennstufe ist der Länge der Brennerflamme 18 bei der niederenen

also die gesamte Heizfläche des Sammelheizungs- 63 von zwei möglichen Brennstufen ist. Bei der kurzen

kesseis um die Heizfläche des kurzen Verbrennungs- Brennerflamme 18 der »kleinen« Brennstufe wenden

gaszuges gegenüber der bei der »großen« Brenn- die völlig ausgebrannten Verbrennungsgase um,

■jtufe zur Verfügung stehenden gesamten Heizfläche ohne die Trennwand 10 bzw. 11 zu beaufschlagen,

Claims (4)

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und strömen der Umkehrkammer 14 zu. Bei langer lirennerflamme dagegen, also bei »großer« Brennslufe, wenden die Verbrennungsgase erst an der dem Brenner 2 gegenüberliegenden Endwand 20 um und strömen in den kurzen Verbrennungsgaszug 4 ein. S Bei langer Brennerftamme und entsprechend großer Kesselleistiing wird also die mit Heizwasser beaufschlagte Trennwand einerseits von der heißen Brennerllamnie und andererseits durch die den kurzen Verbrennungsgaszug durchströmenden Heizgase be- ίο aufschlagt, so daß eine große Wärmemenge übertragen wird und die Abgastemperaturen bei kurzer und langer Brennerflamme etwa gleich sind.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Gegenstand der F i g. 1 längs der Linie H-II. Der Brennraum 8 ist »5 von der Trennwand 10, dem kurzen Verbrennungsgaszug 4 und dem langen Verbrennujigsgaszug 12 umgeben.

Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen einen im Querschnitt rechteckigen Sammelheizungskessel, bei dem der ao kurze Verbrennungsgaszug 24 die Brennraumachsc 26 nicht rotationssymmetrisch umgibt, sondern nur über ihr angeordnet ist. Bei langer Brennerflamme wenden die Verbrennungsgase der ausgebrannten Flamme an der dem Brenner gegenüberliegenden Endwand 30 um, strömen aufwärts, dann horizontal durch den kurzen Verbrennungsgaszug 24, weiter horizontal bis zur brennerseitigen Endwand 46, wieder aufwärts durch die Umlenkkammer 34 und weiter durch den langen Verbrennungsgaszug 32 dem Abgasstutzen 42 zu. Das Aufwärts-Umlenken der Verbrennungsgase an den Endwänden erfolgt besonders leicht infolge des natürlichen Auftriebes der heißen Verbrennungsgase. In Fig. 4 ist die Trennwand40 der Brennraumachse 26 parallel, in F i g. 5 ist die Trennwand 41 in Richtung der Brennerflamme zur Brennraumachse 26 hin geneigt.

In bezug auf die Verbindung der Trennwand unterscheidet sich Fig. 4 von den Fig. 1,3 und 5 insofern, als bei F i g. 4 die Trennwand 40 durch Lamellen, bei F i g. 1, 3 und 5 dagegen durch Kanäle angeschlossen ist, so daß man in die Verbrennungsgaszüge 4, 24 hineinblickt.

Forner können die Trennwand 10,11,40,41 und/ oder die Begrenzungswlinde des langen Verbrennungsgaszuges 12, 32 mit in die Gasströmung ragen- !Mppon. Stiften oder Wellen versehen sein zur Steigerung der Wärmeübertragung. Patentansprüche:

1 Sammelheizungskessel für strömende Brennstoffe mit einem an seinen beiden Enden zum Brennraum offenen, der horizontalen Brennraumachse parallelen und gegenüber dem Brennraum durch eine von Heizwasscr beaufschlagte Trennwand begrenzten kurzen Verbrennungsgaszug und mit mindestens einem sich über die gesamte Lunge des Sammelheizungskessels erstreckenden horizontalen langen Verbrennungsgaszug, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (10,11,40,41) von der brennerseitigen Endwand (16,46) einen Abstand hat der etwa gleich der Länge der Brennerflamme (18) bei der niedereren von zwei möglichen Brcnnstufen ist, und daß der nur im Bereich der brennerseitigen Endwand (16,46) an den Brennraum (8) über eine Umkehrkammer (14,34 angeschlossene lange Verbrennungsgaszug (12, 32) radial außerhalb des kurzen Verbrennungsgaszuges (4, 24) angeordnet ist.

2 Sammelheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze Verbrennungsgaszug (4) die Brennraumachse (6) rotationssymmetrisch umgibt.

3 Sammelheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kurze Verbrennungsgaszug (24) nur über der Brennraumachse (26) angeordnet ist.

4 Sammelheizungskessel nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (10, 40) der Brennraumachse (6,26) paral-

°5 Sammelheizungskessel nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (11 41) in Richtung der Brennerflamme (18) zur Brennraumachse (6,26) hin geneigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen