DE1965037C - Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe - Google Patents

Description

Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe oder Versteifungsbuckel druckbelastbar sind. Hermit einem den Wärmeträger führenden Kesselmantel, Stellungskosten können nach der Erfindung außerdem in dem eine durch einen Schirm gebildete Umlenk- dadurch gespart werden, daß alle Heizflächen des kammer angeordnet ist, neben der Heizgaszüge ver- Kessels durch eine einzige Ausputzöffnung, deren laufen, die beidseitig mit der Umlenkkammer in 5 Verschluß auch den Brenner aufnimmt, zugänglich Verbindung stehen und die Rauchgase einem dem sind und einwandfrei gereinigt werden können, d. h, Brennerbereich gegenüberliegenden. Rauchgasabzug der Kessel benötigt weder auf der Rück-, Ober- noch zuführen. · an den Längsseiten öffnungen zum Reinigen der Um optimale Verbrennungswerte zu erreichen, ist Züge oder sonstiger Heizflächen, Der Kessel beeine gute Durchmischung der Verbrennungsluft mit io nötigt in den genannten Bereichen auch keine öffdem Brennstoff öl oder Gas im Brenner bzw. nungen 2ur Entfernung von Verbrennungsrück-Brennerkopf unerläßlich. Eine gute Durchmischung ständen. Nach der Erfindung kann die Brennkammer wird insbesondere dann erreicht, wenn das Gebläst. im waagrechten Querschnitt entweder ovalen oder des Brenners eine ausreichend hohe Pressung erzeugt. kreisförmigen Querschnitt haben, so daß die Brenn-Mit solchen Brennern ist es möglich, in der Brenn- 15 kammerwände gewölbt und damit druckbelastbar und kammer des Kessels einen Druck zu erzeugen, bzw. die Wandstärken nicht größer zu bemessen sind, als es erfordert in der Regel keinen wesentlich höheren es vom Korrosionsangriff her notwendig ist. Die Kostenaufwand, die Brenner von vornherein so Brennkammer wird von einer wasserführenden anzuleger., daß sie einen bestimmten Brennkammer- Doppelwand, die gewissermaßen einen Schirm bildet, druck im Kessel erzeugen und dadurch in der Lage 20 umschlossen und ist nach vorn offen. Die Brennsind, einen gewissen Widerstand im Kessel zu über- kammer bildet — je nach Kesselgröße — mit ihrer winden. Legt man den Kessel konsequent für Über- Außenwand zur nächsten Wasserwand einen oder druck in der Brennkammer aus, so ergeben sich mehrere Heizgaszüge, die parallel zur Brennkammer wesentliche Einsparungen ar Heizflächen, wenn der verlaufen und die Brennkammer konzentrisch umKessel strömungsmäßig einerseits richtig konzipiert 25 schließen. DieAnpassung der Brennkammerheizfläche ist, andererseits das Verhältnis von Brennkammer- an die Heizfläche der Heizgaszüge ist bei der erfinvolumen zu den Zügen und insbesondere die Heiz- dungsgemäßen Bauweise recht einfach, da, wenn bei fläche der Brennkammer zu der Heizfläche der Züge einer bestimmten Baureihe der Kessel insgesamt höher im ausgewogenen Verhältnis steht, aber auch die gemacht wird, auch die Brennkammer entsprechend Ubergangsquerschnitt·., von tJ.-r Brennkammer zu den 30 höher wird, und bietet eine größere Heizfläche, und Zügen ausreichend groC sind. um das Maß, um das der Kessel höher wird, werden Bei Heizkesseln bekannter und einschlägiger Art, auch die Züge gewissermaßen automatisch höher. Da beispielsweise nach der schweizerischen Patentschrift die Züge im Gegensatz zur Brennkammer im Um-392 012 und dem deutschen Gebrauchsmuster fang ohnehin eine größere Fläche bilden als die 1 981 985, mögen zwar diese grundsätzlichen Er- 35 Brennkammer innen, und da außerdem, wenn der wiigungen zum Teil berücksichtigt sein, sie lassen Kessel nur mit einem Rin^zug ausgerüstet ist, die aber hinsichtlich ihrer Herstellungskosten auf Grund Züge im Gegensatz zur Brennkammer zwei gegenihrer konstruktiven Gegebenheiten zu wünschen überliegende Heizflächen aufweisen bzw. bei mehübrig. So sind in der Regel besondere Auspu*.zöff- reren Zügen immer je Zug zwei Wände haben, vernungen erforderlich, und die Anbringung der äußeren 40 größert sich die Heizfläche der Züge gegenüber der Kesselisolation ist entsprechend aufwendig. Die An- Heizfläche in der Brennkammer um das 3- bzw. Ordnung, Zuordnung und Ausbildung von Brenn- 4-, 5- oder 6fache.

kammer und Zügen läßt meist ein zügiges Ver- Wird der Kessel höher ausgebildet, so vergrößert

schweißen, d. h. weitgehend automatisch in einer sich, wie erwähnt, automatisch der Übergangsquer-

Aufspannung nicht zu. 45 schnitt von der Brennkammer zu den Zügen, was

Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfin- außerordentlich wichtig ist, um den Strömungswiderdung, hier Abhilfe zu schaffen, d. h. einen Heizkessel stand der Verbrennungsgase beim Übertritt von der ausgehend von denen der genannten Art zu schaffen, Brennkammer in die Züge möglichst niedrig zu der unter Berücksichtigung der obengenannten halten. Damit in der Brennkammer Druck entsteht, Erfordernisse eine einfache und damit kosten- 50 werden in die Züge ohnehin Elemente zum Leiten der sparende Herstellung ermöglicht, bei unterschied- Heizgase eingeschoben. Es ist also nicht notwendig liehen Typengrößen gewissermaßen zwangläufig die und erwünscht, an anderen Stellen einen Widerstund richtige Relation von Brennkammergröße, Heizgas- im Strömungsweg der Heizgase zu erzeugen, der nicht zugflächen und Heizgassogübergangsquerschnitten die Wirksamkeit der Heizflächen, d. h. die Wärmeerhält und bei dem die wasserführenden Doppeiwan- 55 aufnahmefähtgkeit der Kessel erhöht,
düngen keiner besonderen Aussteifung durch Steh- Nach der Erfindung können Kessel mit ovaler bolzen, Versteifungsbuckel oder sonstiger Veranke- Brennkammer auch für größere Wärmeleistungen rungen bedarf. nach dem gleichen Prinzip gebaut werden. Da alle

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfin- Kesselwände und Heizflächen parallel konzentrisch

dung vorgeschlagen, daß die Umlenkbrennkammer 6» zur Brennkammer verlaufen, sind sie gewölbt und

und die zu beiden Seiten der Umlenkkammer ver- damit druckbelastbar, unabhängig davon, ob der

laufenden Heizgaszüge die gleiche Höhe haben und Kessel relativ niedrig ist oder hoch,

der wärmeträgerftihrend ausgebildete Schirm kreis- In der Außenwand des Kessels ist hinten lediglich

oder ovalförmig gebogen ist. eine öffnung notwendig, in die ein Stutzen zum An-

Im Zusammenhang mit dieser erfindungsgemäßen 65 schluß des Rauchrohres eingeschweißt oder aufge- Lösung kann der Notwendigkeit Rechnung getragen schraubt wird. Der Kessel hat also keinen besonderen

werden, solche Heizkessel zu niedrigen Kosten herzu- Rauchabzugkasten nötig, denn der Rauchsammel-

stellen, indem die Heizkesselwände ohne Stehbolzen kasten entsteht gewissermaßen von selbst durch den

Einsatz der dappelwandigen Schirme innerhalb der äußeren Kesselwände.

Die Reinigung des Kessels ist dadurch äußerst einfach gewährleistet, daß man vorne die Öffnungsverschlußplatte abnimmt. Damit kann man, falls notwendig, z. B. wenn der Brenner durch eine Störung nicht mehr sauber gebrannt hat, in einfacher Weise die Brennkammer reinigen. Durch die öffnung von vorne kann man aber auch die Elemente, die in die Züge eingeschoben sind, herausziehen. Zu diesem Zweck sind die Elemente entweder mit Gelenken versehen oder auf einem Band befestigt. Nach Herausnahme der Elemente aus den Zügen wird ein spezielles Reinigungsgerät angebracht, das z. B. aus einer breiten Bürste bestehen kann, an deren beiden senkrechten Begrenzungskanten entweder je eine Kette oder ein biegsames Drahtseil usw. befestigt ist. Man kann dann von vorne, wenn man die Enden der beiden Bänder oder des Drahtseiles vor die öffnung liber Kreuz legt, die Bürste durch die Züge und von einem Ende zum anderen Ende bewegen und auch in Λ'2ΐ Höhe so führen, daß die gesamten Zugheizflachen gereinigt werden. Die Verbrennungsrückstände kann man, wenn man die Bürste unten aufliegen läßt, nach vorne herauskehren und entfernen. Dadurch, daß der Kessel an der Hinterseite keine öffnung zum Reinigen und zur Entfernung von Verbrennungsrückständen hat, läßt er sich besonders einfach und wirksam gegen Wärmeabrtrahlung polieren, denn die Isolation kann, da sie keine Durchbrüche für öffnungen berücksichtigen muß, besonders einfach gestaltet werden. Der Kessel ist uich der Erfindung vorteilhaft so konzipiert, daß er isMt seinen inneren Partien in zwei Lagen geschweißt v,erden kann, und zwar maschinell.

Wird der Außenmantel des Kessels, der noch zur Auf..ahme des Warmwasserbereiters verlängert sein kann, darübergezogen, so kann einschließlich der Schweißung des Rauchabzugstutzens der gesamte Schweißvorgang in einer Aufspannung automatisch erfolgen, d. h., die Heizkesselbauweise nach der Erfindung ermöglicht in besonderem Maße, eine wirtschaftliche Herstellung.

Heizkessel dieser Art mit kleinerer Leistung können im Querschnitt auch kreisförmig ausgebildet sein. Das Verhältnis von Brennkammer zu den Zügen, d. h. der Übergangsquerschnitte von der Brennkammer zu den Zügen, ist auch dann sehr günstig, und eine Reinigungsmöglichkeit ist in gleicher Weise gegeben wie bei Kesseln mit ovaler Brennkammer. 5«

Der obere und untere Abschluß der Brennkammer und der Züge kann auf zweierlei Alt erfolgen: Einmal können oben und unten durchgehende Bleche vorgesehen werden, die entsprechende Ausschnitte für die Verbindung der wasserführenden Kesselräume mit den Innenräumen des Schirmes aufweisen, oder zum anderen kann jeweils eine Wand der Schirme oben und unten abgekantet und gegen die andere Wand gesetzt und an den entstehenden Zwickeln verschweißt werden,

In der Zsichnung ist ein Ausfüh.mngsbeispiel der Erfindung dargestellt und nachstehend näher erläutert.

In dieser Darstellung zeigt schematisch

F i g. 1 einen Schnitt durch den Heizkessel längs Linie M in F i g. 2 und

F i g. 2 einen Schnitt durch den Heizkessel längs LinieIMI in Fig. 1.

In den Figuren ist mit 1 die Umlenkbrennkammer, mit 2 das äußere Kesselgehäuse und mit 3 ein über der Umlenkkammer innerhalb des Kesselgeha'uses angeordneter Brauchwasserspeicher bezeichnet.

Der Raum, der von den Blechen 5, 6 und den wasserführenden Seitenwandungen 2' umschlossen wird, ist durch den wasserführenden Schirm 7 in die" Brennkammer 1 und den Heizgaszug 4 aufgeteilt, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel noch ein weiterer Schirm 7' vorgesehen ist, so daß insgesamt zwei Heizgaszüge 4 auf jeder Seite entstehen. In diesem Fall ist der Schirm T im Bereich des Rauchgasabzuges 9 unterbrochen, so daß die Rauchgase der inneren Züge 4 in den Abzug 9 gelangen können.

Am ganzen Kessel ist nur eine öffnung (abgesehen vom Rauchgasabzug 9) vorgesehen, die durch eine Tür 13 verschlossen ist, die den Brenner 12 aufnimml und der sich im wesentlichen über die ganze Brennkammerhöhe erstreckt. Dadurch ist einerseits die ganze Brennkammer zugänglich, aber gleichzeitig liegen auch bei geöffneter Tür 13 die Einströmungsöffnungen 14 der Heizgaszüge 4 frei, die ebenfalls die gleiche Höhe wie die Brennkammer 1 haben.

Das Wasser in den doppelwandigen Schirmen 7, T wird dem Kesselmantel nach oben zugeleitet.

Der Durchbruch IS des Schirmes 7' kann, wie dargestellt, ebenfalls volle Brennkammerhöhe haben, es ist aber auch möglich, den Durchbruch 15 nur etwa in der unteren Hälfte vorzusehen, so daß die Heizgasströme in den inneren Zügen eine Strömungskomponente nach unten erhalten und in den äußeren Zügen nach oben, was, wie erwähnt, durch Leitbleche erreichbar ist.

Die obenerwähnte Ausführangsvariante, bei der jeweils eine Schirmwand längs des ganzen Schirmverlaufes oben und unten abgekantet und mit dieser Abkantung an der anderen Schirmwandung verschweißt ist, ist nicht dargestellt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe mit einem den Wärmeträger führenden Kesselmantel, in dem eine durch einen Schirm gebildete Umlenkkammer angeordnet ist, neben der Heizgaszüge verlaufen, die beidseitig mit der Umlenkkammer in Verbindung stehen und die Rauchgase einem dem Brennerbereich gegenüberliegenden Rauchgasabzug zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkbrennkammer (1) und die zu beiden Seiten der Umlenkkammer verlaufenden Heizgaszüge (4) die gleiche Höhe haben und der wänneträgerführend ausgebildete Schirm (7) kreis- oder ovalförmig gebog -n ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Brennkammer (1) begrenzenden Schirm (7) und der äußeren wasserführenden Seitenwand (2') mindestens ein weiterer waserfUhrender Schirm (7') angeordnet ist, der im Bereich des Rauchgasabzuges (9) unterbrochen ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß brennerseitig der Kessel angenähert in voller Höhe der Brennkammer mit einer TUr (13) mit Anschlußöffnung für den Brenner (12) versehen ist.

4. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der Durchbruch (15) des zweiten Schirmes (7') nur in der unteren Hälfte, bezogen auf die Brennkammerhöhe, angeordnet ist.

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserführenden Schirme (7, T) zwischen zwei ebenen oder leicht gewölbten Blechen (S, 6) angeordnet sind, wobei die lnnenräumc der wasserführenden Schirme mit dem wasserführenden Innenraum des Kesselgehäuses in Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen