EP0763700B1

EP0763700B1 - Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe

Info

Publication number: EP0763700B1
Application number: EP96114268A
Authority: EP
Inventors: Behrouz Dr. Ahmadi; Leo Dworiankin; Robert Hofmann; Hans-Dieter Schmitten
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Generations Group GmbH and Co KG
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: DE19534284A1; ATE188542T1; DE59604097D1; EP0763700A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige aus einer Stahlblech/Gußkombination bestehende Heizkessel sind hinlänglich bekannt, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Da die durch die Heizgaszüge längs der gekühlten Wand des Stahlblechrohrzuges zur Abgassammelkammer und zum Abzugsanschluß strömen, kann es im abzugsseitigen Bereich, d.h. am Ende der Heizgaszüge und der Abgassammelkammer zu Kondensatniederschlägen kommen, die im Laufe der Zeit den Stahlblechrohrzug korrodieren würde. Aus diesem Grunde können derartige, einfach aufgebaute und entsprechend einfach herzustellende Heizkessel bislang nur mit permanent angehobener Temperatur des im Gehäuse befindlichen Wärmeträgers betrieben werden.

Um solche, vorteilhaft relativ einfach aufgebaute Heizkessel ebenfalls im sog. Niedertemperaturbereich betreiben zu können, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der einfachen Konstruktion mit einfachen Mitteln dafür zu sorgen, daß solche Heizkessel auch im besagten Niedertemperaturbereich betreibbar sind.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.

Durch diese Maßnahme, die, was im einzelnen noch näher erläutert wird, sehr einfach zu verwirklichen ist, wird der kritische Bereich des Stahlblechrohrzuges verblendet, und die vorbeiströmenden Heizgase kommen in diesem Bereich nicht mehr in unmittelbaren Kontakt mit der durch den Rücklauf stärker gekühlten Wand des Stahlblechrohrzuges, und ein sonst zu beobachtendes "Schwitzen" des Kessels in diesem Bereich tritt nicht mehr auf. Dieser Effekt der Kondensatbildungsverhinderung ist zwar bekannt, wurde aber bislang nur an Heizkesseln verwirklicht (siehe AT-A-376 790, die insgesamt aus Stahlblech gebildet sind, wobei für die Verblendung des kondensatkritischen Bereichs eine separate Stahlblechhülse hergestellt und in den Stahlblechrohrzug eingesetzt werden muß. Um dieser Stahlblechhülse Halt zu geben, müssen in aufwendiger Weise an den die Einzelzüge bildenden Stahlblechprofilen entsprechend bemessene Einschubausschnitte für die Stahlblechhülse vorgesehen werden.

Im Gegensatz dazu ist bei der erfindungsgemäßen Lösung der einoder mehrteilige Einsatz aus Guß ausgenutzt, um sogleich bei dessen Guß den Steg mit auszuformen, wodurch die Anfertigung einer separaten Hülse entbehrlich wird und auch zusätzliche Maßnahmen entbehrlich sind, um dem Steg im Stahlblechrohrzug Halt zu vermitteln. Außerdem entfällt der separate Montagevorgang für den Steg, da dieser automatisch beim Einbau des bzw. der Gußkörper mit in den Stahlblechrohrzug gelangt.

Ferner wird der Einsatz aus Guß aus mindestens zwei Teilen gebildet, wobei der Steg am abzugsseitig angeordneten Teil angeordnet ist, was dazu führt, daß der Einsatz gußtechnisch einfacher, d.h. ohne Kern hergestellt werden kann.

Um einerseits den gewünschten Kondensatverhinderungseffekt zu gewährleisten, andererseits aber den Wärmeübergang in dem davor befindlichen Bereich nicht zu behindern, ist der Steg mit seiner axialen Länge lediglich so bemessen, daß der Steg im Bereich der Erstreckungsebene des Bodens der Umkehrbrennkammer endet. Wie sich gezeigt hat, genügt eine derartige Bemessung absolut, um ein "Schwitzen" des Kessels in diesem Bereich zu verhindern.

Mit Rücksicht auf die wärmeleitende Einpassung in den zylindrischen Stahlblechzug ist der Gußkörper vorteilhaft auf seinem Umfang spanabhebend bearbeitet, und der Steg wird auf seiner Umfangsfläche mit einer sich im wesentlichen über seine ganze Breite erstreckenden, flachen Nut versehen, d.h. der Steg steht im kondensatkritischen Bereich nur mit seinen relativ schmalen Nuträndern mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkontakt, der insoweit in diesen Bereich reduziert ist.

Ohne sonst in die konstruktiv einfache Grundkonzeption eines Heizkessels der eingangs genannten Art einzugreifen, tangiert die erfindungsgemäße Maßnahme lediglich den Gußeinsatz, der nach wie vor in der gleichen Weise in den Stahlblechrohrzug einzubringen ist wie bisher auch, d.h. der Einsatz wird bei erwärmten Stahlblechrohrzug in diesen eingesetzt und dann eingeschrumpft.

Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1: schematisch einen Längsschnitt durch den Heizkessel;
Fig. 2: einen Schnitt durch den hier interessierenden Teil des Gußeinsatzes längs Linie II-II in Fig. 3;
Fig. 3: eine Ansicht des Teiles gemäß Fig. 2 in Pfeilrichtung;
Fig. 4: im Detail und im Schnitt die Anordnung des hier interessierenden Teiles des Einsatzes im Stahlblechrohrzug und
Fig. 5: den abzugsseitigen Teil des Einsatzes in Seitenansicht.

Der Heizkessel besteht, wie bisher auch schon, aus einem wasserführenden Stahlblechgehäuse 1, mit einem die Umkehrbrennkammer 2 und die Heizgaszüge 3 umschließenden, zylindrischen Stahlblechrohrzug 4, in dem ein die Umkehrbrennkammer 2 bildender und die Heizgaszüge 3 mit radialen, mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkontakt stehenden Längsrippen 5 begrenzender Einsatz 6 aus Guß angeordnet ist. Der kondensatkritische Bereich ist mit KK in Fig. 1 bezeichnet. Um den Einsatz aus Guß, zu dem auch die Längsrippen 5 gehören, in Fig. 1 zu verdeutlichen, ist dieser mit stark ausgezogenen Linien dargestellt, und die Längsrippen sind grob schraffiert. Die Strömung der Heizgase von der Umkehrbrennkammer 2 durch die Heizgaszüge 3 zur Abgassammelkammer AS bzw. zum Abgasanschluß AA ist außerdem in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet.

Für einen derartigen Heizkessel ist nun wesentlich, daß der Einsatz 6 an seinem abzugsseitigen Endbereich 6', d.h. im kondensatkritischen Bereich KK mit einem mit den Enden 5' der Längsrippen 5 wärmeleitend verbunden, sich mindestens längs der unteren Innenumfangshälfte H des Stahlblechrohrzuges 4 erstreckenden und an dessen Innenfläche F nur zum Teil anliegenden, ringförmigen, sich axial erstreckenden Steg 7 versehen und der Steg mit dem Einsatz 6 in Form eines in sich einheitlichen Gußkörpers ausgebildet ist. Dargestellt ist der Steg 7 allerdings in allen Ausführungsbeispielen rundumlaufend. Dieser Steg 7 bildet dabei mit dem Einsatz bzw. dessen Längsrippen einen einheitlichen Gußkörper, wie er bspw. in Fig. 5 in Seitenansicht dargestellt ist.

Aus den vorerwähnten Gründen ist der Einsatz 6 aus Guß aus mindestens zwei Teilen T, T' gebildet, und der Steg 7 ist lediglich am abzugsseitigen Teil T' angeordnet. Ferner ist der Steg 7 mit seiner axialen Breite B im Bereich der Erstreckungsebene E des Bodens B der Umlenkkammer 2 endend bemessen.

Wie aus Fig. 4, 5 deutlich erkennbar, ist der Gußkörper auf seinem Umfang spanabhebend bearbeitet, und der Steg 7 ist ferner mit einer sich im wesentlichen über seine gesamte Breite B erstreckenden, flachen Nut 8 versehen. Im übrigen sind auch die radialen Enden 5" der Längsrippen 5 der anderen Teile T des Einsatzes 6 überdreht, um eine dichte Anlage der Endflächen F₁ zum Stahlblechrohrzug 4 zu gewährleisten, d.h. sämtliche Endflächen F₁ und die die Nut 8 begrenzenden Ränder 8' des Steges 7 erstrecken sich in einer zylindrischen Fläche.

Claims

Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden Stahlblechgehäuse (1) mit einem die Umkehrbrennkammer (2) und die Heizgaszüge (3) umschließenden, zylindrischen Stahlblechrohrzug (4), in dem ein die Umkehrbrennkammer (2) bildender und die Heizgaszüge (3) mit radialen, mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkontakt stehenden Längsrippen (5) begrenzender Einsatz (6) aus Guß angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (6) an seinem abzugsseitigen Endbereich (6') mit einem mit den Enden (5') der Längsrippen (5) wärmeleitend verbundenen, sich mindestens längs der unteren Innenumfangshälfte (H) des Stahlblechrohrzuges (4) erstreckenden und an dessen Innenflächen (F) nur zum Teil anliegenden, sich axial erstreckenden Steg (7) versehen ist und der Steg (7) mit dem Einsatz (6) in Form eines in sich einheitlichen Gußkörpers ausgebildet ist.
Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steg (7) ringsumlaufend an den Enden der Längsrippen (5) angeordnet ist.
Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einsatz (6) aus Guß aus mindestens zwei Teilen (T, T') gebildet und der Steg (7) am abzugsseitig angeordneten Teil (T') angeordnet ist.
Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steg (7) mit seiner axialen Breite (B) im Bereich der Erstreckungsebene (E) des Bodens (B) der Umkehrbrennkammer (2) endend bemessen ist.
Heizkessel nach einem der Ansprüche 3 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gußkörper auf seinem Umfang spanabhebend bearbeitet und der Steg (7) mit einer sich im wesentlichen über seine ganze Breite (B') erstreckenden, flachen Nut (8) versehen ist.