DE1778832A1

DE1778832A1 - Hot water boilers, in particular heating boilers

Info

Publication number: DE1778832A1
Application number: DE19681778832
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Keusen
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1968-06-11
Filing date: 1968-06-11
Publication date: 1971-08-26

Description

Warmwasserkessel, insbesondere Heizungskessel Die Erfindung betrifft einen aus Blech hergestellten, mit einem Öl- oder Gasbrenner versehenen Kessel zur Erwärmung von Wasser auf Temperaturen unterhalb 1000C. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Heizungskessel.Hot water boilers, in particular heating boilers The invention relates to a boiler made of sheet metal and equipped with an oil or gas burner for Heating of water to temperatures below 1000C. In particular concerns the Invention of a heating boiler.

Bei solchen bekannten Kesseln liegt die Temperatur der einwandigen Kesselheizfläche, die auf der einen Seite dem Kesselwasser und auf der anderen Seite den Rauchgasen ausgesetzt ist, nur wenige Grade über der Temperatur des Kesselwassers. Der Temperaturabfall innerhalb dieser Heizflächenwand ist verschwindend klein.In such known boilers, the temperature is the single-walled Boiler heating surface, on one side the boiler water and on the other exposed to the flue gases is only a few degrees above the temperature of the boiler water. The temperature drop within this heating surface wall is negligible.

Vor allem bei ölbefeuerten Kesseln kann wegen der relativ hohen Schwefelgehalte der Heizöle die Taupunkttemperatur der Rauchaase oberhalb 1000C und damit über der Heizflächentemperatur liegen. Die Folge davon ist, daß sich schwefelhaltiges Kondensat an der Heizfläche niederschlägt und dort eine korrosive Zerstörung bewirkt. Dies ist letztlich der Grund der gegenüber Dampfkesseln vergleichsweise kurzen Lebensdauer dieser Kessel, obwohl man bestrebt ist, die keseel mit konstanter relativ hoher Temperatur von etwa 800C zu betreiben und/oder mittels an den Heizflächen angebrachter Rippen die Wandtemperatur zu erhöhen. Die Erfindung bezweckt daher, einen Kessel der bezeichneten Art schaffen, dessen Heizflächentemperatur auf der Rauchgasseite selbst bei Teillast des Kessels in vorbestimmbarer Höhe oberhalb der Taupunkttemperatur der Rauchgase liegt.Especially with oil-fired boilers, because of the relatively high sulfur content of the heating oils, the dew point temperature of the smoke gases is above 1000C and thus above the Heating surface temperature. The consequence of this is that sulfur-containing condensate precipitates on the heating surface and causes corrosive destruction there. this is ultimately the reason for the comparatively short service life compared to steam boilers this kettle, although one strives to keep the keseel constant at a relatively high level temperature from about 800C and / or by means of ribs attached to the heating surfaces to increase the wall temperature. The invention therefore aims to provide a boiler of the designated Art, its heating surface temperature on the flue gas side even at partial load of the boiler at a predeterminable height above the dew point temperature of the flue gases lies.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daB die Heizfläche doppelwandig ausgebildet ist, daB zwischen den beiden Wänden ein Zwischenraum vorgesehen ist und daB dieser Zwischenraum abgedichtet ist.To solve this problem, the invention provides that the heating surface is double-walled so that an intermediate space is provided between the two walls and that this space is sealed.

Bei dem erfindungsgemäßen Kessel wird nach Maßgabe des Zwischenraumes ein vergleichsweise hohes Temperaturgefälle innerhalb der "Heizflächen erzeugt, ohne daß dadurch der Wärmedurchgang so erheblich verkleinert wird, daß er nicht durch geririfügige Vergrößerung-der Heizfläche ausgeglichen werden kann. Das Temperaturgefälle in der Heizfläche sollte allerdings nicht größer als jeweils erforderlich sein. Diese Maßnahme, dem Zwischenraum möglichst genau eine vorbestimmte Isolierwirkung zu verleihen, kann schon darin bestehen, daß bei einem luftdicht abgeschlossenen oder be- oder entlüfteten Zwischenraum eine Berührung der beiden mehr oder weniger rauhen Wandflächen stattfindet oder ein berührungsfreier Abstand der Bleche besteht. Einfacher ist es, den Abstand der Wandbleche durch eine Isolierschicht aus Asbest oder dergleichen zu erzielen. Die Schichtdicke kann zonenweise verschieden groß sein, dergestalt, daß die kurz vor dem Austritt der Rauchgase liegende Heizfläche eine dickere Asbestzwischenlage erhält als die Heizfläche im Bereich der Brennerflamme. Die Sicherstellung von auf die Dauer konstanten Zwischenraumverhd.ltnissen, dh. eines gleichbleibenden Abstandes der Wandfläche, läßt sich. besonders einfach bei zylindrischen Heizflächen erreichen. Die Erfindung betrifft daher vorzugsweise diejenige Kesselart, die sich als zylindrisches Rohr liegender oder stehender Bauart darstellt. Zur Kleinhaltung der Kesselheizfläche ist es zweckmäßig, die Innenwand in an sich bekannter Weise mit Rippen zu versehen, die von den Rauchgasen umströmt werden. Eine mit Rippen versehene Innenwand läßt sich bei zylindrischer Heizfläche leicht aus einem zur Zylinderform gerollten Blech herstellen, das in Teilungsabständen mit taschenförmigen Eindrückungen versehen ist. Diese gerollte Innenwand kann in die zylindrische Außenwand passend eingeschoben sein. Zur Erzielung eines strammen Sitzes der Isolierung im Zwischenraum ist es vorteilhafter, das die Außenwand bildende Blech über die zylindrische Innenwand überzurollen und mit einer Längsnaht zu schließen. Bei zylindrischen kesseln mit Innenrippen ist es bekannt, den Rippen nur eine die Weite des Rauchgaskanales bestimmende Höhe zu geben, indem die Längskanten der Rippen einen Verdrängerkörper umschließen. In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß dieser Verdrängerkörper aus feuerfestem Material, beispielsweise Stein, besteht. Die Innenwand kann mit der Außenwand verschweißt sein, aber zur Vermeidung einer "Wärmebrücken, die ja der der Erfindung zugrundeliegen den Aufgabe zuwiderlaufen würde, nur außerhalb des vom Kesselwasser umgebenen Teiles der Außenwand.In the boiler according to the invention, a comparatively high temperature gradient is generated within the "heating surfaces" according to the space in between, without the heat transfer being reduced so considerably that it cannot be compensated for by a slight increase in the heating surface. The temperature gradient in the heating surface, however, should not This measure, to give the space as precisely as possible a predetermined insulating effect, can consist in the fact that in an airtight or ventilated or ventilated space there is contact between the two more or less rough wall surfaces or a contact-free distance between the It is easier to achieve the distance between the wall panels by an insulating layer of asbestos or the like.The layer thickness can vary in size in zones, such that the heating surface located shortly before the exit of the flue gases has a thicker asbestos wiper position is retained as the heating surface in the area of the burner flame. Ensuring that the interstice ratios remain constant over the long term, ie. a constant distance between the wall surface, can. particularly easy to achieve with cylindrical heating surfaces. The invention therefore preferably relates to that type of boiler which presents itself as a cylindrical tube of lying or standing type. To keep the boiler heating surface small, it is expedient to provide the inner wall with ribs in a manner known per se, around which the flue gases flow. With a cylindrical heating surface, an inner wall provided with ribs can easily be produced from a sheet metal rolled into a cylinder shape, which is provided with pocket-shaped indentations at spacing intervals. This rolled inner wall can be pushed into the cylindrical outer wall to fit. To achieve a tight fit of the insulation in the intermediate space, it is more advantageous to roll over the sheet metal forming the outer wall over the cylindrical inner wall and to close it with a longitudinal seam. In the case of cylindrical boilers with internal ribs, it is known to give the ribs only a height that determines the width of the flue gas duct, in that the longitudinal edges of the ribs enclose a displacement body. In an expedient development of the invention it is provided that this displacement body consists of refractory material, for example stone. The inner wall can be welded to the outer wall, but only outside of the part of the outer wall surrounded by the boiler water in order to avoid "thermal bridges, which would run counter to the task on which the invention is based.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen Fig. 1 im Längsschnitt einen zylindrischen Heizungskessel Fig. 2 den Kessel nach Fig. ;1 im Querschnitt.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment. 1 shows a cylindrical heating boiler in longitudinal section. FIG. 2 shows the boiler according to Fig.; 1 in cross section.

Fig. 3 vergrößert einen Ausschnitt aus dem Querschnitt nach Fig. 2.FIG. 3 enlarges a detail from the cross section according to FIG. 2.

Auf einem Rohrlist ein aus Stirnwänden 2 und einem Mantelblech 3 bestehender Wassermantel aufgeschweißt. Das Rohr 1 selbst ragt an beiden Seiten über den Wassermantel hinaus. Dadurch wird an der einen Seite ein Brennefanachlußflanach 4 und an der anderen Seite der Rauchrohranachluß 5 gebildet.A water jacket consisting of end walls 2 and a sheet metal jacket 3 is welded onto a pipe list. The pipe 1 itself protrudes beyond the water jacket on both sides . As a result, a Brennefanachlußflanach 4 and on the other side of the Rauchrohranachluß 5 is formed on the one side.

Das Rohr 1 stellt im Bereich des Wasaermanatels die Außenwand der doppelwandigen Heizfläche dar, Die Innenwand 6 der Heizfläche besteht im Bereich der Flammenkammer aus einem glattwandigen Rohr 7 und im Bereich der strömenden Rauchgase aus einem mit Innenrippen 8 versehenen Rohr 9. Im Zwischenraum 10 sitzt stramm zwischen den beiden Wänden der Reisfläche ein As- bestblatt 11. Die Längskanten der Rippen umschließen einen Verdrängerkörper 12 aus feuerfestem Stein. The pipe 1 represents the outer wall of the double-walled heating surface in the area of the Wasaermanatels, the inner wall 6 of the heating surface consists of a smooth-walled pipe 7 in the area of the flame chamber and a pipe 9 provided with inner ribs 8 in the area of the flowing flue gases an asbestos sheet 11 between the two walls of the rice field. The longitudinal edges of the ribs enclose a displacement body 12 made of refractory stone.

Das Rohr 9 der Innenwand und die Rippen 8 können aus einen Stück bestehen. Bei der Herstellung wird das Rohr dazu aus einem Blech gerollte und in Teilungsabständen mit taschenförmigen Eindrücken versehen, deren Flanken platt aufeinanderliegen und die verpunktet sein können. Das glattwandige Rohr 7 der Innenwand ist an das Rohr 9 mit einer Rundnaht dicht angeschweißt. Auch die Stirnflächen der Rippen sind dichtgeschweißte Diese rohrförmige Innenwand ist mit einem Asbestblatt von beispielsweise 0,5 mm einlagig umwickelt. Darauf ist das Blech der Außenwand 1 übergerollt, so daß nach Ziehen der Schlußlängsnaht das Asbestblatt stramm zwischen den Blechen sitzt. An dem rückwärtigem überstehenden Ende der Außenwand 1 ist die Innenwand 9 mit dieser verschweißt. Das vordere, vor den Flansch 4 vorstoßende Ende des Innenrohres kann dort ebenfalls verschweißt sein. Es genügt dort aber auch eine den Zwischenraum gegenüber dem Feuerraum dichtende Einlage. Beim Betrieb des Kessels, beispielsweise mit konstanter Kesselwassertemperatur von 80°C, ist durch die Doppelwandigkeit der Heizfläche und durch die vorbestimmte Dicke der Isolierung 11 ein bestimmte$ Temperaturgefälle innerhalb der Heizfläche sichergestellt. Beträgt dieses Gefälle etwa 30o, so liegt die den Rauchgasen zugewandte Innenwand mit 110° oberhalb der Taupunkttemperatur der verhältnismäßig stark schwefelhaltigen Heizöle. The tube 9 of the inner wall and the ribs 8 can consist of one piece . During production, the tube is rolled out of sheet metal and provided with pocket-shaped impressions at pitch intervals, the flanks of which lie flat on top of one another and which can be dotted. The smooth-walled tube 7 of the inner wall is welded tightly to the tube 9 with a circular seam. The end faces of the ribs are also tightly welded. This tubular inner wall is wrapped in a single layer with an asbestos sheet of, for example, 0.5 mm. Then the sheet of the outer wall 1 is rolled over, so that after pulling the final longitudinal seam, the asbestos sheet sits tightly between the sheets. At the rear protruding end of the outer wall 1, the inner wall 9 is welded to this. The front end of the inner tube protruding in front of the flange 4 can also be welded there. However, an insert that seals the gap with respect to the combustion chamber is also sufficient there. When the boiler is operated, for example with a constant boiler water temperature of 80 ° C., the double-walled heating surface and the predetermined thickness of the insulation 11 ensure a certain temperature gradient within the heating surface. If this gradient is around 30o, the inner wall facing the flue gases is 110 ° above the dew point temperature of the relatively high sulfur-containing heating oils.

Da die Gefahr der Taupunktunterschreitung am Kesselende besonders groß ist, wird dort zweckmäßig ein etwas dickeres Asbestblatt eingelegt.There is a particular risk of falling below the dew point at the end of the boiler is large, a slightly thicker sheet of asbestos is inserted there.

Claims

Claims 1. Hot water boiler, in particular heating boiler made of sheet metal, characterized in that the rice surface is double-walled , that an intermediate space (1Q) is provided between the two walls and that this is sealed off .

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the intermediate space (14) contains an insulating layer (11) made of asbestos or the like.

3. Boiler according to claim 1, characterized in that the heating surface (i / 6) is cylindrical . 4. Boiler according to claim 1, characterized in that the inner wall (9) is provided with ribs (8). 5. Boiler according to claim 3 and 4, characterized in that the inner wall (9) is rolled from sheet metal which is provided with pocket-shaped indentations at pitch intervals, which have the shape of the ribs (8) . 6. Boiler according to claim 5, characterized in that the outer wall (1 ) is rolled over and welded over the inner wall (6). 7. ri.essel according to claim 4, characterized in that the longitudinal edges of the ribs (8) enclose a displacement body (12) made of refractory material, in particular yours. B. Boiler according to claim 3, characterized in that the inner wall (6) is outside the area surrounded by the boiler water Part of the outer wall (1) is fused with this,