DE7021548U - Heizkessel. - Google Patents

Description

Gustav Ospelt Hovalwerk AG., Vaduz Heiskessel

Bi* Erfindung bezieht eich auf einen Heizkessel Kit einem von einem im wesentlichen zylindrischen Keaselwaeeeraantel umgebenenen Feuerraum zum Verfeuern flüs siger oder gasförmiger Brennstoffe mittels sines in den Feuerraum einmündenden Brenners.

En gibt mannigfaltige Kesselkonstruktionen, bei denen im Prinzip die den Feuerraum verlassenden Verbrennungsgase nach ein- oder mehrmaliger Italenkung der Strömungs- riohtung um 180° Rauchgaekanäle durchströmen, die den den Feuerraum umgebenden Kesselwassermantel durchsetzen. Diese komplizierter«n|und teuren Kesselkonstruktionen, die häufig einen der Kesselkonstruktion Rechnung tragenden Brenner mit besonders starkem Gebläse benötigen, sind für normale, kleinere Heizungeanlageη wie z.B. in Einfamilienhäusern zu kostspielig. Be sind andere Heizkessel in einfacherer Bauweise bekannt, bei denen die Verbrennungsgase, bevor sie den Feuerraum durch einen Rauchgasabzugstutzen verlassen, Kesselwasser führende Feuerraumeinbauteη bestreichen oder umspülen, um möglichst viel Wärme an das Keeeelwasser abzugeben, beispielsweise eine koaxial und in einem radialen Abstand vcm Kesselwassermantel im Feuerraum angeordnete Rohrwendel außen und innen und durch die Lücken zwischen

3^84 ^{den eiilzelnen} ^indungen der Rohrwsndel hindurch um-

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strömen. Teils ist bei solchen Heizkesseln der Wärmeübergang von den Verbrennungsgasen auf das Kesselwasser, das heißt der Kesselwirkungsgrad unbefriedigend, teils haben Verbesserungsmaßnahmen zur Steigerung dea Wärmeüberganges üruShungsrx dsr Herstellung=- kosten und des StrömungsWiderstandes im Heizkessel zur Folge.

Die vorliegende Erfindung hat sich in Anbetracht bestehender Bedürfnisse und Wünsche der Praxis, die in breiten Interessenkreisen nicht mit den bekannten Heizkesseln als erfüllt angesehen werden, die Aufgabe gestellt, einen Heizkessel zu schaffen, der möglichst billig ist, trotz einfachster baulicher Ausgssta. ung die durch die Brennerfeuerung erzeugte Wärme in mög liehst wirtschaftlicher und befriedigender Weise aus nutzt und dabei starke Umlenkungen der Verbrennungsgase und hohe Strömungswiderstände vermeidet, so daß er mit beliebigen einfachen und billigen, handelsüblichen Brennern betrieben werden kann.

Erfindungegemäü iat der Heizktasel der eingange genannten Art derart ausgebildet, daß der Brenner an einem Ende des Heizkessels auf dessen Stirnseite angeordnet ist und die Verbrennungsgase von dem dem Brenner gegenüberliegenden Feuerraumend· in Achsrichtung des Heizkessels durch einen oder mehrere Ringkanäle zu dem am anderen Ende des Heizkessels angeordneten Rauchgas-

abzug geleitet werden und wenigstens eine Wand eines Jeden Ringkanals Mit in Achsrichtung des Heizkessels abwechselnd aufeinanderfolgenden ring- oder schraubenförmigen Einbuchtungen und Vorsprüngen versehen ist und wenigstens eine «άΜ d*r Singkanäls sins η sit des Kesselwassermantel wasserführend verbundenen Wasserraum begrenzt.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines Heizkessels nach der Erfindung dargestellt, und ^O zwar zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Heizkessels

mit einem Ringkanal im Längsschnitt; Fig. 2 eine Weiterbildung des Heizkessels der Pig. I

im Längsschnitt; jfj Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 und 5 ein drittes Ausführungsbeispiel.

Die Pig. 1 zeigt einen stehenden Heizkessel, dessen zylindrischer Kesselwassermantel 1 einen Feuerraum 2 umgibt, in den durch die obere Stirnseite des Heizkessels ein Brenner 3 einmündet. Von dem dem Brenner 3 gegenüberliegenden Ende des Feuerraumes 2 strömen die Verbrennungsgase in Achsrichtung des Heizkesseln durch einen Ringkanal 4 weiter, der zu dem am unseren Ende des Heizkessels angeordneten, als Sammelraum ausgebildeten Hauch- gasabzug 5 führt und zwischen zwei koaxialen, zylindrischen Wänden 6 und 7 gebildet ist. Die äußere Wand 7 des

Ringk&nals 4 begrenzt einen Wasserraum 8, der mit dem Kesselwassermantel 1 wasserführend verbunden ist und beim dargestellten Aueführungsbeispiel eine Verlängerung des Kesselwaseermantels 1 nach unten darstellt. Die innere Wand 6 d#e R±nÄjr«mftle 4 ist asi ± ring= SdS~ schraubenförmigen Wellen versehen und besteht aus einer einfachen Blechtrommel, die verhältniemäiig leicht und einfach herstellbar ist und eine geringfügige, materialsparende Wandstärke haben kann. Die gewellte Wand 6 bildet zusammen mit der geradlinigen

Vand 7 einer. Ringkanal, dessen lichter Querschnitt in Achsrichtung des Heizkessels abwechselnd Engeteilen

und hon raumartige Verbreiterungen aufweist, und be- :

wirkt dadurch« dad die Verbrennungsgas« bei »xialer Durchströmung des Ringkanals ständig abwechselnd verdichtet und beschleunigt beziehungsweise entspannt und verlangsamt werden. Hierdurch wird ein hoher Wärmeübergang zwischen den Verbrennungsgasen und dem Kesselwasser erzielt, so dafl trotz einfachster und unkomplizierter Gasführung zwischen Feuerraum und Rauchgas- abzug die Verbrennungsgase in hohem MaBe ihre Wärme en das Kesselwasser abgeben.

Der innerhalb der inneren Wand 6 des Bingkanals 4 liegende Raum 9 ist gemäß einem weiteren Merkmal der Brfindung an seinem dem Feuerraum zugekehrten Bnde durch eine Querwand 10 verschlossen. Diese Querwand 10 versperrt nicht nur den Verbrennungsgas en. den Weg durch

den Saum 9 hindurch, sie bildet darüber hiraus zusammen mit der Wand 6 einer nur nach unten, zum Rauchgaeabzug hin offenen Höhiz\Hüä_t uef uön üusprsschsndsn Ycr= teil hat, daß er als Dampfungskammer wirkt und -uckschwingungen der Verbrennungsgaee, die beispielsweise durch die Brennerfeuerung verursacht werden und unangenehme hörbare Geräusche bis in den Kamin hinein zur Folge haben, vor dem Austritt der Verbrennungsgase eus dem Heizkessel absorbiert.

In Figur 2 begrenzt auch die innere, mit Wellen versehene Wand 6 des Ringkanale 4 einen Waeserraum 11, der mit dem Kesselwassermantel 1 wasserführend verbunden iet. In diesem Falle hat die gewellte Auebildung der Wand den weiteren Vorteil, daß sie aufgrund der WeU.·η eine hohe Verformungssteifigkeit besitzt und die Verwendung dünnerer, kostensparender Kesselbleche ermöglicht. Selbstverständlich kann auf der Innenseite dee Waseerraumes noch ein zweiter Ringkanal vorgesehen werden, der seinerseits von innen her durch eine einfache Wand entsprechend der Wand 6 in Fig. 1 oder durch einen Waeserraum entsprechend dem Wasserraum 11 in Fig. 2 begrenzt sein kann. In diesem Falle verdeckt die Querwand 10 selbetverstftndlich nur den von der inneren Begrenzungswand dee zweiten Ringkanals umschlossenen Raum.

Wird wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 ein Ringkanal vorgesehen und die innere Begrenzungewand

dea Ringkanals mit BinbucL *un_feen und nahe an die äußere Begrenzungswand heranreicienden V^rsprüngen und ohne Wasserkühlung ausgebildet, können die Einbuchtungen auch so ausgebildet sein, daä sie sich bis zur längsachse des Heizkessels erstrecken, line solche Ausgestaltungsform zeigt Pig. 3_f bei der der Ringkanal zwischen der den Wasserraum 8 bogrenzenden Wand 7 und einer Mehrzahl von tellerförmigen Scheiben 13 gebildet ist, die quer zur Achsrichtung des Heizkessels und in Abständen voneinander angeordnet sind und von einer gemeinsamen axialen Säule 14 getragen werden. Diese Ausbildung des Heizkessels zeichnet sich dadurch aus, daß sie ganz besonders einfach und billig ist, daß bei praktisch unverändert niedrigem Strömungswiderstand eine gesteigerte Turbulenz der Verbrennungsgase und damit sehr gute Wänneübergangswerte und Kesselleistungen erreicht werden und daß auch die Schalldämmwirkung außerordentlich gut ist.

Bei dem in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ringkanal 4 außen von einer ".ylinderförmigen Wand 60 und innen von einer Mehrzahl aufeinandergestellter zylinderförmiger Ringe 70 begrenzt. Diese Ringe 70 besitzen einen radial nach außen vorspringenden umlaufenden Kragen 80, wodurch der Ringkanal 4 einen lichten Querschnitt erhält, dar in Achsrichtung des Heizkessels abvechselnd Engstellen und hohlraumartige Verbreiterungen

• ·

und dadurch bewirkt, daß die Verbrennungsgase Dei axialer DurchströEiung des Ringkanals ständig abwechselnd verdichtet und beschleunigt beziehungsweise entspannt und verlangsamt werden, wodurch ein hoher Wärme- -~ überga: g zwischen de"¹ Verbrannungsgasen und de» Kesselwasser erzielt wird. Die Ringe 70 bestehen vorteilhafterweise aus Guß-, wobei die obersten Ringe mit Rücksicht auf ausreichende Hitzebeständigkeit aus einem Spezialguß bestehen, dia unteren Ringe jedoch aus norualee Grauguß

TO bestehen können. Die Ringe bilden einen ausgezeichneten Strahlungskörper, und dank der kurzen Distanz zur wasser- · gekühlten zylinderförmigen Wand 60 geben sie sehr viel Wärme durch Strahlung ab. Die Ausbildung der den Ringkanal innen begrenzenden Wand aus aufeinandergeschachtelten :

Ringen hat den Vorteil, daß man die Leistung des Heiz- ■ kesseis in einem weiten Bereich variieren kann, indem man mehr oder veniger Ringe aufeinanderstellt, und dabei gleichzeitig die Abgastemperatur optimal den geforderten ^! Werten anpassen kann. Die Ringe sind an einem ihrer Ränder mit einem Bund 90 versehen, der in den angrenzenden nächsten Ring eingreift, wodurch die Ringe gegeneinander zentriert sind. Die Ringe können durch Ankerschrauben 100 zu Paketen von beispielsweise vier Stück verbunden und zusammengefaßt sein. Zweckmäßigerweise besitzen die Ringe auf ' ihrer Außenseite Nasen 110, mit deren Hilfe der gesamte Ringstapel gegenüber der zylinderförmigen Wand 60 zentriert ist. Der Innenraum des an den Feuerraum angrenzenden obersten Ringes ist durch eine Querwand 120 aus feuerfestem, keramischem Material verschlossen. Diese Querwand

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versperrt den V^rbreamutgsgasen d*£ Weg raum der Singe hindurch und bildet darttbc** hinaus «inen von den Hingen eingeschlossenen Hohlrau«, der nur räch UBt^n zum SjLuchgiL«jLb£ug hin offen iet und *le DMn.^unos— kamaer wirkt, die Druckschvingungen der VerbreamuigsgiLre vor dem Austritt der Verbrennungsgase aus des Heizkessel absorbiert, in dieses Zusammenhang hat die Herstellung der Ringe aus QuB den weiteren Vorteil» dad die verhältnismäßig rauhe, sandgestrahlte Oberfläche der 3u6ringe bis zu einem bestimmten Avtw*^ft Flamnengeräusche absorbieren kann.

Claims (1)

1. beseel nit einem von einem la wesentlichen zylinc »sehen Keselwaeeermant^l uagubenen Feuerraum zum Verfeuern flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe mittels eines in den Feuerraum einmündenden Brenners, dadurch gekennzeichnet _r daß der Brenner an einem Ende des Heizkessels auf dessen Stirnseite angeordnet ist und die Verbrennungsgase von dem dem Brenner gegenüberliegenden Feuerraumende in Achsrichtung des Heizkessels durch einen oder mehrere Ringkanäle zu dem am anderen Ende des Heizkessels angeordneten Rauchgasabzug geleitet werden und wenigstens eine Wand eines . jeden Ringkanals mit in Achsrichtung des Heizkessels abwechselnd aufeinanderfolgenden ring- oder schraubenförmigen Einbuchtungen und Vorspriingen versehen ist und wenigstens eine Wand der Ringkanäle einen mit dem Kessel Wassermantel wasserführend verbundenen Wesaerraum begrenzt.

2. Heizkessel räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daA die Ringkanäle zwischen zylinderförmigen Wänden gebildet Bind und wenigetene eine Wand eines jeden Ringkanals in Achsrichtung des Heizkessels wellenförmig ausgebildet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dai der innerhalb der innersten Wand der Ringkanäle liegende Raun an seinem dem Feuerraum zugekehrten Ende durch

eine Querwand verschlossen ist· ·

4, Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch eekennseichnw*:, da· die Yerbrennungsgase durch einen Hingkanai geleitet »erden, der außer? von einer zylinderförmigen Wand, die einen alt dem Kesselwassermantel verbundenen Vaseerraum begrenzt, und innen von einei Mehrzahl von quer svx Achsrichtung des Heizkessels und in Abstunden voneinander angeordneten tellerförmigen Scheiben begrenzt ist, die vorzugsweise von einer gemeinsamen ati&len Säule getragen werden*

5. Heizkessel nach Anspruch 1, dadur<r\ gekennzeichnet, daß ^: der Ringkanal außen von einer zylinderförmigea Vand, die einen mit dem lesselwassermantel verbundenen Wasserraum begrenzt, und innen von einer Mehrzahl aufeinandergestellter zylinderförmiger, vorzugsweise aus Guß herge— I stellter Ringe begrenzt ist, die einen radial nach außen vorspringenden umlaufenden r rag an au£weis<än« und daß der Innenraum des an den Feuerraum angrenzenden Ringes durch eine Querwand verschlossen ist.

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