DE1947270A1 - Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlauffluessigkeit im Konvektionsteil eines Heizkessels - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. W. PAAP 8 MDNCHEN 22,

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Ξ^ΤΓ,

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN 1 Q/ 7

Dr. rer. not. W. KÖRBER » J 4 7 2 7 Q

PATENTANWÄLTE 18. Sepb.1969

D/ile

Aktiebolaget Svenska
Järnvägsverkstäderna,

linköpitig / Schweden

Patentanmeldung

Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit im Konvektionsteil eines Heizkessels

Die Erfindung findet Anwendung bei an eine Heizungsanlage angeschlossenen Heizkesseln, die einen Konvektionsteil enbhalten und die mit einem schwefelhaltigen Brennstoff beheizt werden.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit im Konvektionsteil einet; mit einer Heizungsanlage verbundenen Heizkessels, wobei diene Umlaufflüssigkeit nach Wärmeabgabe in der Heizungsanlage in den Konvektionsteil und dann in die Peuerb-^lichse des Heizkessels zurückgeführt wird.

TJchwere Heizöle enthalten Schwefel, der Korrosionsschäden auf der von den Rauchgasen bestrichenen Seite von Heizkesseln verursacht. Diese Schäden treten*fast ausschliesslich nur an den Konvektionsteilen des Heiakessels auf.

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In den meisten Fällen entstehen diese Schaden an Flächen, : deren Temperatur unter 6.0° 0 oder zwischen 110 C und 130 C

liegt, mit einem ausgeprägten Maximum zwischen 110 C und

125 0. Oberhalb diesen Temperaturen nimmt die Korrosionsgefahr ab und sie ist oberhalb etwa 14-0° C im wesentlichen nicht mehr vorhanden.

Die Korrosionsschäden werden stärker, wenn die Schwefelsäure auf den von den Rauchgasen bestrichenen Flächen kondensiert, wenn deren Temperatur unter dem Taupunkt der'Rauchgase liegt. Wenn schweres Brennöl mit einem Schwefelgehalt von etwa 3 ^a/° bei normalem luftüberschuss verbrannt wird, liegt der Taupunkt der Rauchgase bei etwa 130 - 140° G. Das Korrosionsmaximum liegt etwas unter der Temperatur des Taupunkts. Die Taumtnkttemperatur nimmt mit der Verringerung des Luftüberschusses ab, was durch kostspielige Brenner und Regeleinrichtungen erzielbar ist.

Aus alledera ergibt sich, dass die Temperatur der von den Rauchgasen in den Konvektionsteilen eines Heizkessels bestrichenen

Flächen nicht niedriger liegen darf, als 130-140 C.

Eine vorstellbare Lösung würde darin bestehen, den gesamten Heizkessel oberhalb dieses Temperaturbereiches zu halten« Dies verlangt jedoch, dass in den meisten Fällen der Heizkessel mit dem Verteilernetz über einen Wärmeaustauscher verbunden ist, der die Aufst'ellungskosten bedeutend erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, es zu ermöglichen, dass die Wasser tempera türen in dem Konvektionsteil des Heizkessels derart geregelt werden, dass die dben genannte Oberflächentemperatur eingehalten wird.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, daea "bei einem Heisskessd der eingangs beschriebenen Art der eine Einlassöffnung für die Rückflussleitung der Umlaufflüssigkeit aufweisende Konvektictiq-

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teil mii; einer Anordnung zum Vermischen von Flüssigkeiten ausgöstattet ist, dass von der Rückflussleitung eine den Konvektionsteil umgehende IT eb ens chluss leitung zur F euer "büchse führt und dass mindestens eine dieser Leitungen Mittel zur Einstellung der verhältnismässigen Durchflussmenge durch die Hebenschlussleitung aufweist. Im übrigen ersetzt die Erfindung eine aussen gelegene Net» ens chluss pumpe.

Die anliegende Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung dar, die im folgenden beschrieben wird.

Der "beispielsweise mit schwerem Heizöl beheizte Heizkessel enthält eine Feuerbüehse 1, durch deren Hohlwände eine Umlaufflüssigkeit, z. B. Wasser strömt. Der Heizkessel weist ferner einen Konvektionsteil 2 auf, durch den hindurch die Rauchgase abströmen und dabei ihre Wärme an das in den Heizkessel von der Beheizungsanlage zurückströmende Wasser abgeben. Die Rückströmleitung für dieses Wasser ist mit 8, die vom Heizkessel zur Beheizungsanlage führende leitung mit 7 bezeichnet.

Der Konvektionsteil 2 enthält an der Einmündungsstelle der Rück-, stromleitung 8 in seinem oberen Teil eine Kammer 4 mit einer nach unten gerichteten, in einen Mischraum mündenden Öffnung. !Auf ihrer einen Seite ist der Mischraum durch eine Abschirm- ;wand H begrenzt, deren obere und untere Kante einen Durchlass ,zum Konvektionsteil des Heizkessels frei lassen. Bei dieser Anordnung führen die thermischen Treibkräfte in dem Mischraum • eine Vermischung des über die obere Kante der Abschirmwand ieinströmenden Wassers und des aus der Kammer 4 ausströmenden !Rückströmwassers herbei·

Von der Rttckströmleitung 8 führt eine Umgehungsleitung an dem · Konvektionsteil vorbei zur Feuerbüchse des Heizkessels. Diese Umgehungsleitung enthält ein Drosselventil mit einem Verstellmotor (5), das wahlweise in der Rückströmleitung 8 angeordnet sein kann (siehe die strich-punktierte Linie). Der Verstelli

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motor wird durch die Signale eines in der vom Konvektionsteil 2 zur Feuerbüchse 1 führenden Verbindungsleitung 9 angeordneten iEemperaturimpulsgebers 6 gesteuert. Abwandelnd kann der Temperaturimpulsgeber (6) auch in dem unterhalb der Kammer 4 gelegenen Mischraum angeordnet sein.

In der Ausströmleitung 7 des Heizkessels sind ein Maximumthermostat 10, ein Thermostat 11 und ein Modulationsthermostat 12 vorgesehen. Auch in der vom Konvektionsteil 2 zur Feuerbüchse 1 führenden Verbindungsleitung 9 ist ein Maximumthermostat 13 angeordnet.

Dadurch,- dass ein Teil des aus der Beheizungsanlage zurückströmenden Wassers um den Konvektionsteil 2 herum geleitet wird, kann die Temperatur t , des aus dem Konvektionsteil· ausströmenden Wassers auf dem gewünschten Wert gehalten werden.

Der Mischraum hat die Aufgabe, das aus der Beheizungsanlage zurückströmende Wasser mit dem im oberen Teil des Konvektionsteils vorhandenen warmen Wasser zu mischen, so dass die Temperatur t-,-, des in dem Konvektionsteil eintretenden Mischwassers auf dem gewünschten Wert gehalten wird.

Hierzu werden die thermischen Treibkräfte verwendet, die im Mischraum durch die verschiedenen Wassertemperatüren hervorgerufen werden und die in dem Konvektionsteil einen inneren Umlauf bewirken. Weil die Treibkraft zunimmt, wenn die Temperatur t. des Rückströmwassers absinkt, kann die Temperatur des eintretenden Mischwassers innerhalb weiter Grenzen verändert werden.

Der gewünschte Temperaturwert wird mit Hilfe eines Temperaturimpulsgebers 6 konstant gehalten, der in der Verbindungsleitung 9 angeordnet ist oder der die Mischtemperatur abfühlt und der bei einer Temperaturänderung an das Ventil 5 Impulse für das Öffnen oder Schliessen abgibt, um dadurch die Wasser«

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- 5 Strömung durch, den Konvektionsteil zu beeinflussen.

Der Ariteil des Rückströmwassers, der um den Konvektionsteil herum geleitet wird, wird mit dem aus dem Konvektionsteil austretenden warmem Wasser gemischt und anschliessend strömt die gesamte Wassermenge in die Feuerbüchse 1 des Heizkessels ein.

Die Temperatur des austretenden Wassers wird in konventioneller ■Jeise mittels eines Thermostats kontrolliert, Ein in der Yerbindungsleitung 9 zwischen Konvektionsfceil 2 iuid Peuerbüchae 1 vorgesehener Maximumthermostat 13.ißt mit dem Maximumthermo-3tat 10 des Heizkessels in üerie geschaltet.

Ansprüche* 009829/0875

Claims (1)

1. -G- Ansprüche

   Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit im' Konvektionsteil eines mit einer Heizungsanlage verbundenen Heizkessels, wobei diese Umlaufflüssigkeit nach Wärmeabgabe in der Heizungsanlage in den Konvektionsteil und dann in die Feuerbüchse des Heizkessels zurückgeführt wird, dadurch-gekennzeichnet, dass der eine Einlassöffnung für die Rückflussleitung (8) der Umlaufflüssigkeit aufweisende Konvektionsteil (2) mit einer Anordnung (4, 14) zum Vermischen τοη Flüssigkeiten ausgestattet ist, dass von der Rückflussleitung (8) eine den Konvektionsteil (2) umgehende Nebensohlussleitung unmittelbar zur Feuerbüchse (1) führt und dass entweder die RUckflussleitung (8) oder die Nebenschlussleitung Mittel (5) zur Einstellung der verhältnismässigen Durchflussmenge durch die Nebenschlussleitung aufweist.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischanordnung eine im obersten Teil des Konvektionsteils (2) vorgesehene Kammer (4) mit einer nach unten gerichteten Öffnung aufweist, die auf der einen Seite einer Abschirmwand (14) liegt, deren obere unduntere Kante einen Durchlass zum Konvektionsteil (2) des Heizkessels frei lassen.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass die Einstellmittel (5) für die verhältnismässige Durchflussmenge durch die Nebenschlussleitung duroh die Signale eines an der Auatrittsstelle der Flüssigkeit aus dem Konvektionsteil (2) oder an einer Stelle hinter der Misohanordnung vorgeaehenen Semperaturimpulsgeber (6) wird.

   Der Pat·