DE20107496U1

DE20107496U1 - Heizkessel

Info

Publication number: DE20107496U1
Application number: DE20107496U
Authority: DE
Original assignee: Buderus Heiztechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2011-05-03

Description

BUDERUS HEIZTECHNIK GMBH

G 1520 TE-P Z

Beschreibung Heizkessel

Die Neuerung betrifft einen Heizkessel nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Gattungsgemäße Heizkessel bestehen aus einer horizontalen Brennkammer und einem darüber liegenden'Rohrbündelwärmetauscher als Heizgaszug. Die Heizgase strömen bei einer sogenannten Umkehrfeuerung aus der Brennkammer vom brennerseitigen Ende des Heizkessels zum Abgassammler auf der Rückseite. Im Gegensatz zu diesem Zweizug-Prinzip gibt es auch Dreizug-Heizkessel, bei denen vom Ende der Brennkammer aus ein zweiter Heizgaszug zur Vorderseite des Heizkessels verläuft. Dort werden die Heizgase umgelenkt und gelangen über den dritten Heizgaszug zum Abgassammler auf der Rückseite.

Brennkammer und Heizgaszüge sind von einem Wasserraum innerhalb des Kesselmantels umgeben. An dessen Oberseite befinden sich Vorlauf- und Rücklaufanschlussstutzen. Dabei ist der Vorlaufanschlussstutzen in Richtung der vom Brenner abgewandten Seite angebracht. Bezüglich der Wasserführung sind verschiedene Ausführungsformen bekannt, die alle das Ziel verfolgen, einen guten Wärmetauscherwirkungsgrad zu erreichen und Kondensation mit möglicherweise nachfolgenden Korrosionserscheinungen zu vermeiden. Zur Kondensation der Heizgase kommt es beim Unterschreiten der Taupunkttemperatur auf der Heizgasseite, wenn kaltes Rücklaufwasser mit den Wärmetauscherwänden in Berührung kommt. Es bildet sich dann saures Kondensat, welches die Wände der Heizgaszüge oder der Brennkammer angreifen kann.

Um einen möglichst rücklauftemperaturunabhängigen Betrieb zu ermöglichen, kennt man beispielsweise aufwendig hergestellte mehrschalige Wärmetauscherrohre oder Leitbleche zur Verteilung des kalten Rücklaufwassers. In der DE 84 15 462 U1 und der DE 33 10 223 C2 sind derartige Leitbleche offenbart, die den gesamten Wärmetauscher von oben her abschirmen und das Rücklaufwasser nach unten an die Längsseiten der Brennkammer leiten.

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Weiterhin gibt es Ausführungen, um die Temperatur des Rücklaufwassers beim Eintritt in den Wasserraum durch Mischung mit warmem Vorlauf- bzw. Kesselwasser anzuheben. Beispielsweise enthält die DE 197 26 474 A1 eine Einströmkammer unterhalb des Rücklaufanschlussstutzens zum Verteilen des Rücklaufwassers über einem Sattelblech im oberen Bereich eines Heizkessels.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wasserführung in einem Heizkessel zu optimieren und eine schädliche Kondensation an den Heizflächen im Niedertemperaturbetrieb zu vermeiden.

Neuerungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Heizkessel ist gekennzeichnet durch einen oberhalb des Rohrbündelwärmetauschers und unterhalb eines Sattelbleches verlaufenden, mit dem Vorlaufanschlussstutzen verbundenen Kanal für Vorlaufwasser. Dieser wird durch ein Einbauteil ausgebildet, welches zwischen dem Rohrbündelwärmetauscher und dem Sattelblech im wesentlichen horizontal angeordnet ist. Es erstreckt sich, genau wie das Sattelblech, vorzugsweise über die gesamte Länge des Heizkessels.

Als Verbindung zwischen dem Bereich um den Rohrbündelwärmetauscher und dem Kanal für das Vorlaufwasser sind Durchströmquerschnitte vorgesehen. Diese werden beispielsweise durch die Gestaltung der Randbereiche des Einbauteils ausgebildet und korrespondieren mit der Innenseite des Sattelbleches. Die Durchströmquerschnitte im Randbereich oder - mit verhältnismäßig großen Abmessungen - an der vorderen Stirnseite des Einbauteils, befinden sich im wesentlichen in der zum Brenner gerichteten Hälfte des Wasserraumes. Dagegen liegen in der vom Brenner abgewandten Hälfte die Randbereiche des Einbauteils im wesentlichen dichtend an der Innenseite des Sattelbleches an.
In Kombination mit den Durchströmquerschnitten, oder auch alternativ dazu, können Überströmöffnungen sowohl im Einbauteil als auch im Sattelblech angebracht sein. Deren Positionen befinden sich dann im wesentlichen in der zum Brenner gerichteten Hälfte des Wasserraumes. Genauso kann die Wasserführung durch die Größe der Überströmöffnungen beeinflusst werden. Die größeren Querschnitte sind dann ebenfalls in der zum Brenner gerichteten Hälfte des Wasserraumes angeordnet, so dass der Wasserstrom hauptsächlich nahe an der Vorderwand des Heizkessels aufsteigt. Das Einbauteil besteht aus einem

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gekanteten Blech und ist mit seinem Rand am Sattelblech und/oder an den Stirnseiten des Wasserraumes fixiert.

Mit der neuerungsgemäßen Anordnung wird ein Kanal für Vorlaufwasser unterhalb des sich über die gesamte Kessellänge erstreckenden Sattelbleches, d. h. in der Zone mit der höchsten Kesselwassertemperatur, gebildet. Dadurch ergibt sich eine gezielte Wasserführung, indem das kalte Rücklaufwasser an der Außenseite des Sattelbleches nach unten und in den brennernahen Bereich des Wasserraumes gelenkt wird. Von dort steigt das erwärmte Wasser auf und wird durch die Durchströmquerschnitte und/oder die Überströmöffnungen im Einbauteil in den Vorlaufkanal gesaugt. Über die Überströmöffnungen im Sattelblech gelangt ein geringer Anteil des erwärmtem Wassers aus dem Kanal für Vorlaufwasser in den oberen Bereich des Wasserraumes. In dieser Mischzone wird das Rücklaufwasser bereits vorgewärmt.

Allgemein wird auf eine einfache, kostengünstige Art und Weise die Wasserführung bzw. die Temperaturverteilung in einem Heizkessel optimiert. Sowohl für das Sattelblech als auch für das Einbauteil bestehen keine besonderen Anforderungen an dichte Abschlüsse zueinander bzw. zu anderen Bauteilen, da selbst geringe Direktströmungen keine negativen Auswirkungen auf die Temperaturverteilung haben. Somit reichen Punktschweißungen oder formschlüssige Verbindungen bereits aus. Das Einbauteil kann, entsprechend der Gestaltung der benachbarten Heizflächen, ein beliebiges Profil besitzen. Somit ist auch der Querschnitt des Kanals für das Vorlaufwasser und/oder die horizontale Lage variabel auslegbar.

Die Zeichnung stellt in einer einzigen Figur ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dar und zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Wasserführung in einem Heizkessel.

Der Heizkessel besteht aus einer horizontalen Brennkammer 1, einem darüber liegenden Rohrbündelwärmetauscher 2 sowie einem umgebenden Wasserraum 3 innerhalb eines äußeren Kesselmantels 4. An dessen Oberseite befinden sich Vorlauf- 5 und Rücklaufanschlussstutzen 6 mit einer Einströmkammer 7. Als Halbschale übergreift ein Sattelblech 8 von oben her den Rohrbündelwärmetauscher 2 und sorgt für eine Ableitung des Rücklaufwassers nach beiden Seiten hin, zwischen dem Kesselmantel 4 und dem Sattelblech 8.
Oberhalb des Rohrbündelwärmetauschers 2 und unterhalb des Sattelbleches 8 verläuft im

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wesentlichen horizontal ein mit dem Vorlaufanschlussstutzen 5 verbundener Kanal 9 für Vorlaufwasser, welcher zum Rohrbündelwärmetauscher 2 hin durch ein Einbauteil 10 begrenzt ist. Über Einströmöffnungen 11 gelangt das Wasser in den unteren Bereich des Rohrbündelwärmetauschers 2, steigt nach oben und tritt durch die Durchströmquerschnitte 13 an der zum Brenner gerichteten Stirnseite, am Rand des Einbauteils 10 und/oder durch Überströmöffnungen 12 im Einbauteil 10 in den Kanal 9 für Vorlaufwasser ein. Diese befinden sich auch im Sattelblech 8, so dass darüber eine Mischzone entsteht.

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Claims

1. Heizkessel mit einer horizontalen Brennkammer, einem darüber liegenden Rohrbündelwärmetauscher, einem umgebenden Wasserraum mit oben liegenden Vorlauf- und Rücklaufanschlussstutzen, wobei der Vorlaufanschlussstutzen in Richtung der vom Brenner abgewandten Seite angebracht ist, einem den Rohrbündelwärmetauscher von oben her als Halbschale übergreifenden Sattelblech sowie einer Einströmkammer unterhalb des Rücklaufanschlussstutzens zur Verteilung des Rücklaufwassers zwischen dem äußeren Kesselmantel und dem Sattelblech, gekennzeichnet durch einen oberhalb des Rohrbündelwärmetauschers (2) und unterhalb des Sattelbleches (8) verlaufenden, mit dem Vorlaufanschlussstutzen (5) verbundenen Kanal (9) für Vorlaufwasser.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (9) für Vorlaufwasser durch ein Einbauteil (10) ausgebildet wird, welches oberhalb des Rohrbündelwärmetauschers (2) im wesentlichen horizontal angeordnet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Durchströmquerschnitte (13) als Verbindung zwischen dem Bereich um den Rohrbündelwärmetauscher (2) und dem Kanal (9) für Vorlaufwasser durch die Gestaltung der Randbereiche des Einbauteils (10) ausgebildet sind, welche mit der Innenseite des Sattelbleches (8) oder des Kesselmantels (4) korrespondieren.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmquerschnitte (13) im Einbauteil (10) im wesentlichen in der zum Brenner gerichteten Hälfte des Wasserraumes (3) angebracht sind und dass in der vom Brenner abgewandten Hälfte die Randbereiche des Einbauteils (10) im wesentlichen dichtend an der Innenseite des Sattelbleches (8) anliegen.

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Durchströmquerschnitte (13) im stirnseitigen, zum Brenner gerichteten Randbereich des Einbauteils (10) angebracht sind.

6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Überströmöffnungen (12) sowohl im Einbauteil (10) als auch im Sattelblech (8) angebracht sind.

7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmöffnungen (12) selbst und/oder deren größere Querschnitte im wesentlichen in der zum Brenner gerichteten Hälfte des Wasserraumes (3) angebracht sind.

8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauteil (10) aus einem gekanteten Blech besteht.

9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbauteil (10) am Sattelblech (8) fixiert ist.