-
Heizkessel mit eingebautem Brauchwasserbereiter Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf einen Heizkessel mit einem Brauchwasserbereiter, der aus einem
von oben her in den Heizkessel eingesetzten zylindrischen Behälter besteht und von
einem Heizwassermantel umschlossen ist. Die Aufgabe besteht darin, bei einfachem
Aufbau des Heizkessels leichten Ausbau des Warmwasserbereiters sowie eine große
Wärmetauschfläche bei gleichzeitiger an sich bekannter Gegenstromführung von Heiz-
und Brauchwasser zu erzielen. Hierfür zeichnet sich der Heizkessel vorstehender
Gattung nach der Erfindung dadurch aus, daß der obere Teil des Heizwassermantels
über eine Vorlaufleitung mit einem stark beheizten Teil des Heizkessels verbunden
ist und daß innerhalb des Bratichwasserbereiters und mittig zu diesem ein als Führungsfläche
dienender Zylinder angeordnet ist, dessen auf dem Boden des Brauchwasserbereiters
sitzender Rand Durchtrittöffnungen für das Brauchwasser hat, das beim Betrieb des
Heizkessels durch diese Durchtrittöffnungen in den Ringraum zwischen dem Führungszylinder
und dem Brauchwasserbereiter und dort im Gegenstrom zum Heizwasser nach oben strömt.
Das Heizwasser tritt über einen im oberen Bereich des Heizwassermantels in Höhe
der oberen Austrittöffnung der Vorlaufleitung -des Brauchwasserbereiters durch eine
mit Durchtrittöffnungen versehene Ringplatte abgeteilten Ringkanal verteilt in den
Heizwassermantel ein.
-
Vorzugsweise kann bei einem solchen Heizkessel ein zweiter Zylinder
vorgesehen sein, der von der Abschlußdecke des Brauchwasserbereiters aus in den
oberen Teil des ersten Zylinders und mit solchem Abstand von diesem hineinragt,
daß ein ringzylindrischer Raum gebildet wird, in dem das aus dem äußeren ringzylindrischen
Raum des Brauchwasserbereiters über den oberen Rand des ersten Zylinders übertretende
Wasser absinkt.
-
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das warme Brauchwasser innerhalb
des zweiten Zylinders nahe der Abschlußdecke des Brauchwasserbereiters entnommen
wird.
-
Schließlich kann vorzugsweise die Vorlaufleitung für den Brauchwasserbereiter
durch einen rinnenförmigen Einsatzteil, z. B. mit einem U-Profil im waagerechten
Querschnitt, gebildet werden, der innerhalb des Heizwassermantels mit seinen beiden
Längskanten an der Außenwand des Mantels befestigt ist.
-
Bei einem Heizkessel nach der Erfindung kann der Brauchwasserbereiter
als glatter zylindrischer Behälter ohne aufwendige Einbauten und Durchdringungen
ausgeführt sein, wodurch die Herstellungskosten vermindert werden und die Bildung
von Kesselstein vermindert wird, so daß sich auch die Kosten für die Wartung des
Brauchwasserbereiters verringern. Die Führungsflächen können, da sie keinem einseitigen
Wasserdruck ausgesetzt sind, dünnwandig sein. Da es nicht auf einen guten Wärmeübergang
an diesen Flächen ankommt, ist es möglich, sie z. B. aus korrosionsbeständigem Kunststoff
herzustellen. Durch den von den Führungsflächen erzwungenen Gegenstrom wird ein
großes Temperaturgefälle zwischen Heiz- und Brauchwasser und damit eine hohe Wärmeleistung
erzielt.
-
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
der obere Teil eines Heizkessels in einem senkrechten Mittelschnitt dargestellt.
-
Der Feuerraum 1 des Heizkessels wird von einem glockenartigen Wasserraum
umgeben, dessen zylindrischer Teil t sich nach oben hin in einen Heizwasserinantel
3 fortsetzt. Dieser umschließt einen von oben her eingesetzten, allseitig geschlossenen
zylindrischen Brauchwasserbereiter 4.
-
Innerhalb des Feuerraumes 1 befindet sich eine Brennkammer 5, die
ringsum von einem Heizwassermantel 6 in an sich bekannter Weise umschlossen ist
und eine nach unten gerichtete Austrittöffnung für die Heizgase aufweist. Die von
der Brennkammer ausgehenden Heizgase gleiten nach den eingezeichneten Pfeilen zuerst
an der Innenseite und anschließend an der Außenseite des Heizwassermantels 6 entlang,
so daß dieser besonders stark beheizt wird.
-
Vom oberen Bereich des Heizwassermantels 6 ist ein kesselwasserführender
Kanal 7 in das Innere des zylindrischen Wasserraumes 2 hineingeführt und dort an
eine Vorlaufleitung 8 für den Brauchwasserbereiter 4 angeschlossen. Diese
Leitung wird durch ein U-Eisen gebildet, das im Inneren des Heizwassermantels
3
mit seinen Längskanten an der Außenwand angeschweißt ist. Dies kann durch Anhaften
geschehen, da die Verbindung zwischen dem U-Eisen und der Wand nicht dicht zu sein
braucht, weil sowohl das innerhalb der Leitung 8 befindliche Wasser als auch das
sie umspülende Wasser in dem Mantel 3 vom Kessel stammendes Heizwasser ist. Die
Vorlaufleitung 8 mündet mit ihrem oberen Ende in einen Ringkanal 9, der am
oberen Ende des Heizwassermantels 3 den Brauchwasserbereiter 4 umschließt.
Der Boden 21 des Ringkanals 9 hat Durchtrittöffnungen 10, die auf dem Umfang
so angeordnet sind, daß das aus der Leitung 8 in den Kanal eintretende Heizwasser
möglichst gleichmäßig über den Innenraum des Mantels 3 verteilt wird. An den Ringkanal
ist die zu dem Ausdehnungsgefäß führende Leitung 11 angeschlossen. Die an sich bekannten
Anschlüsse für den Heizungsvor- und -rücklauf an dem Wasserraum 2 sind nicht dargestellt.
-
In den Brauchwasserbereiter 4 ist gleichachsig zu diesem ein dünnwandiger,
gerader Ringzylinder 12 eingesetzt. Sein unterer Rand, mit dem er auf dem Boden
des Brauchwasserbereiters 4 steht, hat gleichmäßig über den Umfang verteilte Durchtrittöffnungen
13. Sein oberer Rand hat einen gewissen Abstand von dem oberen Abdeckblech
des Brauchwasserbereiters 4. Der Durchmesser des Zylinders 12 ist kleiner als der
des Brauchwasserbereiters 4, so daß sich zwischen der zylindrischen Wand des Brauchwasserbereiters
4 und dem Zylinder 12 ein ringzylindrischer Raum 14 befindet.
-
Von dem oberen Abdeckblech des Brauchwasserbereiters 4 aus
ragt ein weiterer Zylinder 15 in den Zylinder 12 hinein. Er ist gleichachsig
zu diesem angeordnet und hat einen kleineren Durchmesser, so daß sich zwischen den
beiden Zylindern ein ringzylindrischer Raum 16 befindet. Der untere Rand des Zylinders
15 liegt beispielsweise im oberen Drittel der Höhe des Zylinders 12. In der unteren
Hälfte des Brauchwasserbereiters 4 hat dieser ein Mannloch, das von einem
Deckel 17 verschlossen ist. Durch diesen Deckel sowie durch den Deckel eines
entsprechenden Mannloches in der Außenwand des Heizwassermantels 3 sind die Zu-
und Ableitungsrohre für das Brauchwasser hindurchgesteckt. Das Zuleitungsrohr 18
für das Kaltwasser endet in einer der Durchtrittsöffnungen 13 unten. Das Warmwasserentnahmerohr
19 erstreckt sich von dem Mannloch 17 aus senkrecht nach oben und
hat seine Eintrittöffnung in der Nähe des oberen Abschlußbleches des Brauchwasserbereiters
4. Von dem Mannloch 17 erstreckt sich ferner der Auslauf eines Umlaufrohres
20 für das Brauchwasser ein kurzes Stück nach oben. Das in dem Heizwassermantel
6 der Brennkammer 5 stark erhitzte Heizwasser steigt in der Vorlaufleitung 8 nach
oben und gelangt über den Ringkanal 9 in den Heizwassermantel3. In diesem sinkt
es infolge der durch den Wärmetausch mit dem Brauchwasserbereiter bewirkten Abkühlung
nach unten und gelangt so in den Wasserraum 2. Das über dem Boden des Brauchwasserbereiters
4 befindliche Wasser von niedriger Temperatur, insbesondere das durch die
Leitung 18 zugeführte Kaltwasser, tritt durch die Durchtrittöffnungen 13 in den
ringzylindrischen Raum 14 und steigt in diesem hoch, da es durch die Wand des Brauchwasserbereiters
4 aus dem im Heizwassermantel 3 befindlichen Heizwasser Wärme aufnimmt. Dass so
erhitzte Wasser tritt über den oberen Rand des Zylinders 12 und sinkt in dem ringzylindrischen
Raum 16 zwischen den Zylindern 12 und 15 nach unten, es mischt sich daher unterhalb
des Zylinders 15 mit dem übrigen im Brauchwasserbereiter 4 enthaltenen Wasser.
Infolgedessen hat das Wasser dicht unterhalb des oberen Abschlußbleches des Brauchwasserbereiters
4
nicht die höchste Temperatur, so daß nicht das heißeste Brauchwasser durch
das Rohr 19 entnommen wird. Es werden daher die Unzuträglichkeiten vermieden,
die vor allem nach längeren Stillstandszeiten damit verbunden sind, daß das Zapfen
von sehr heißem Wasser möglicherweise mit einer Dampfentwicklung verbunden ist.
-
Der durch den Zylinder 12 erzwungene Gegenstrom zwischen dem Brauchwasser
innerhalb des Brauchwasserbereiters 4 und dem Heizwasser innerhalb des Heizwassermantels
3 gewährleistet ein über der ganzen Höhe des Brauchwasserbereiters 4 etwa gleich
großes Temperaturgefälle und damit einehohe Wärmedurchgangsleistung. Infolgedessen
kann der Brauchwasserbereiter bei gleichbleibender Leistung kleinere Abmessungen
erhalten als bisher.