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Heisswasserkessel für Zwangumlaufheizungsanlagen
Im Patent Nr. 181722 ist ein Heisswasserkessel für Zwangumlaufheizungsanlagen mit einem in den Kreislauf des Wärmeträgers eingeschalteten, aus Rohren bestehenden Kesselgerüst geoffenbart, der sich besonders auszeichnet, dass die Heizfläche des Kessels aus vorwiegend durch Strahlung stark beheizten Rohrgruppen und schwach beheizten Rohrschlangen besteht und die lotrechten Rohre des Kesselgerüstes der-
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lagerter Schwerkraftumlauf bewirkt wird. Die Berührungsheizflächen solcher Heisswasserkessel sollen im Zwangumlauf arbeiten, d. h. die Umwälzpumpe des Heizungssystems oder eine besondere nur für den Kessel eingerichtete Pumpe fördert das Ruck.
Laufwasser durch die Berührungsheizfläche bzw. durch einen Teil der Berührungsheizfläche.
Die Erfindung sieht eine Verbesserung des Heisswasserkessels nach dem Patent Nr. 181722 vor, und besteht darin, dass Zuleitungen vorgesehen sind, die das von der Zwangumlaufheizfläche kommende Wasser in ein oder mehrere Rücklaufrohre in Strömungsrichtung des Umlaufwassers einführen. Zweckmässig werden hiefür in den Rücklaufrohre Einsatzrohre vorgesehen, die die gewünschte Richtung des Wasserstromes sowie auch die richtige Geschwindigkeit erzeugen. Die Einsatzrohre können injektorartig ausgebildet werden, so dass eine entsprechende Menge Heisswasser angesaugt wird.
Ein mit der erfindungsgemässen Vorrichtung erzielter Vorteil liegt darin, dass der Rücklauf zu dem Heizflächenteil mit Naturumlauf wesentlich verstärkt wird und dadurch eine ausreichende Wasserzuteilung für alle Rohre des Naturumlaufteiles gewährleistet ist. Ferner ist eo vorteilhaft, dass in den Rücklaufrohren eine Temperatur gehalten wird, die ungefähr der Temperatur in den beheizten Rohren entspricht, d. h. die Rücklaufrohre können als Traggerüst dienen, ohne dass zwischen den beheizten Rohren und den Rücklaufrohre ein nennenswerter Unterschied in der Temperatur befürchtet werden muss. Alle Teile dehnen sich daher gleichmässig aus und es treten keine Spannungen infolge ungleich hoher Temperatur auf.
Bei der Art der Einführung des von der Pumpe geförderten Wassers in die Rücklaufrohre wird auch verhindert, dass das geförderte Wasser unter Umständen unmittelbar in die Heisswassersammler der Naturumlaufheizfläche gelangt.
Für den Aufbau des Kessels ist es am einfachsten, wenn das von der Zwangumlaufheizfläche kommende Wasser in das zunächstliegende Rücklaufrohr einmündet. Dadurch wird gleichzeitig der Vorteil erreicht, dass Rohrleitungen erspart werden. Insbesondere bei grösseren Kesseln ist es jedoch vorteilhaft, das von der Zwangumlaufheizfläche kommende Wasser auf möglichst viele Rücklaufrohre zu verteilen, da dann die in den Rücklaufrohren notwendigen Einsatzrohre verhältnismässig kleine Durchmesser erhalten und in den Rücklaufrohre normaler Abmessung unterzubringen sind.
Durch die Erfindung besteht auch die Möglichkeit, das von der Zwangumlaufheizfläche kommende Wasser derart auf die Rücklaufrohre zu verteilen, dass an besonders stark beheizten Stellen ein intensiver Rücklauf eintritt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 einen ölgefeuerten Heisswasserkessel nach der Erfindung, Fig. 2 die Einleitung des Wassers aus der Zwangumlaufheizfläche in das Rücklaufrohr in vergrössertem Massstab, Fig. 3 eine andere Aus-
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führungsform der Erfindung, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für einen ölgefeuerten Heisswasserkessel in einzügiger Bauart, Fig. 5 ein Detail einer erfindungsgemässen Vorrichtung nach Fig. 4 und Fig. 6 eine besondere Ausbildung des Einsatzrohres.
Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, dass der stark beheizte Heizflächenteil aus den vorwiegend durch Strahlung beheizten Rohrgruppen besteht. Es sind dies die Stirnwand- und Deckenrohre 1, die von dem Verteiler 2 ausgehen und in den Sammler 3 münden, die Rückwandrohre 4, die von dem Verteiler 5 ausgehen und in den gleichen Sammler 3 einmünden und die Seitenwandrohre 6, die von den Verteilern 7 ausgehen und in die Sammler 8 münden. Die Sammler 3 und 8 sind durch RUcklaufrohre 9 und 10 mit den unteren Verteilern 2, 5 und 7 verbunden. Die unteren Verteiler mit den Rücklaufrohre und den Samm- lern bilden ein unbeheiztes Rahrgerüst zur Abstützung der Heizflächen und gegebenenfalls auch der Isolierung und äusseren Ummantelung des Kessels.
Die nicht näher dargestellte Ölfeuerung ist in der Stirnwand des Kessels angeordnet. In dem abwärugerichteten Kesselzug 11 ist eine schwach beheizte, aus Rohrschlangen gebildete Zwangumlaufheizfläche 12 untergebracht. Die Rohrschlangen gehen von dem Verteiler 13 aus und münden in den Sammler 14. Das aus der Heizung zurückkommende Wasser wird dem Verteiler 13 zugeführt und unter dem Druck der Heizungspumpe durch. die Zwangumlaufheizfläche 12 gedrückt. In das Rücklaufrohr 9 ist ein Einsatzrohr 15 eingeschoben. Mit diesem Einsatzrohr 15 ist der Sammler 14 verbunden, so dass das unter Pumpendruck stehende Wasser in dem Einsatzrohr 15 abwärts strömt und am Ende dieses Rohres mit erheblicher Geschwindigkeit austritt.
Infolge dieser Strömungsenergie wird das in den Rohren 9 stehende Wasser mitgerissen und beschleunigt, so dass dem stark beheizten Heizflächenteil mehr Umlaufwasser zugeführt wird.
In Fig. 2 ist die Einleitung des Wassers aus der Zwangumlaufheizfläche 12 in das Rücklaufrohr 9 in grösserem Massstab dargestellt. Wie ersichtlich, ist das Einsatzrohr 15 zentrisch in das Rohr 9 eingesetzt und rechtwinklig mit dem Sammler 14 verschweisst. Um zu vermeiden, dass sich im Sammler 14 ein Luftpolster ansammeln kann, ist innerhalb des Rohres 9 auf der Oberseite des Sammlers 14 eine Bohrung 16 vorgesehen, durch die die Luft nach oben abströmen kann. Die zentrale Anordnung des Einsatzrohres hat den Vorzug, dass die Strömungsenergie des austretenden Wassers besonders gut ausgenutzt wird zur Beschleunigung des Wassers im Rohr 9.
Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 3 gezeigt, bei der zwar die Ausnutzung der Strömungsenergie nicht so gut ist, die aber unter Umständen einfacher herzustellen ist. Der Sammler 14 ist in diesem Fall mit dem äusseren Mantelrohr 16 verbunden und das aus dem oberen Sammler 3 abgesaugte Wasser wird durch ein von oben in das Mantelrohr 16 eingeschobenes Rohr 17 zugeführt. Hiebei fliesst das Druckwasser zunächst allein in den Ringraum zwischen den beiden Rohren nach unten und dann vom freien Ende des Rohres 17 an mit dem angesaugten Wasser zusammen zu den Verteilern des stark beheizten Heizflächenteiles.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für einen ölgefeuerten Heisswasserkessel in einzügiger Bauart gezeigt.
Die Stirnwandrohre 1 sind oberhalb des Feuerraumes zu einer Berührungineizfläche 18 aufgelöst und zusammen mit den Rückwandrohren 4 zu dem oberen Sammler 3 geführt. Diese Rohrgruppen bilden zusammen mit den Seitenwandrohren 6 wieder den vorwiegend durch Strahlung stark beheizten Heizflächen-
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der schwach beheizte Heizflàchenteil 12, der wiederum aus einer Anzahl von Rohrschlangen besteht.
Diese Rohrschlangen gehen von dem Verteiler 13 aus und münden ein in den Sammler 14. Das von der Heizung kommende Wasser wird wieder dem Verteiler 13 zugeführt und unter dem Druck der Heizungspumpe durch die Rohrschlangen 12 gedrückt.
Dieses unter Überdruck stehende Wasser wird vom Sammler 14 durch das Einsatzrohr 15 in die vorderen Rohre 10 eingeleitet und reisst zusätzliches Umlaufwasser mit zu dem stark beheizten Heizflachenteil.
Das Rohrgerüst des Kessels wird wieder von den vier lotrechten Rohren 9 und 10 mit den unteren Verteilern 5 und 7, sowie den oberen Sammlern 3 und 8 gebildet.
In den bisherigen Ausführungsbeispielen waren nur zwei lotrechte Rohre mit Einsatzrohren ausgerüstet.
Es ist selbstverständlich auch möglich, alle vier lotrechten Rohre damit zu versehen und so diese Rohre mit Sicherheit zu Fallrohren zu machen. Ein Beispiel hiefür ist in Fig. 5 gezeigt. Es ist nur der obere Teil des vorhergehenden Beispiels dargestellt. Wie ersichtlich, geht von dem Sammler 14 des Heizflächenteiles 12 eine Leitung 19 aus, die durch ein Einsatzrohr auch mit den hinteren Rohren 9 verbunden ist.
Damit erhalten sowohl die vorderen Rohre 10 als auch die hinteren Rohre 9 Druckwasser. Dies hat den Vorzug, dass durch die Aufteilung des Druckwassers auf vier Einsatzrohre der Durchflusswiderstand geringer wird.
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Steht genügend Förderdruck zur Verfügung, so ist es vorteilhaft, die Einmündungsstelle der Einsatzrohre injektor artig auszubilden, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Die Einsatzrohre 15 werden an ihrem freien Ende zu einer Düse eingezogen. In einem anschliessenden Diffusor 20 kann die Mischgeschwindigkeit zum Teil wieder in Druck umgesetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE : l. Heisswasserkessel für Zwangumlaufheizungsanlagen nach dem Patent Nr. 181722, dadurch gekennzeichnet, dass Zuleitungen vorgesehen sind, die das von der Zwangumlaufheizfläche kommende Wasser in ein oder mehrere Rücklaufrohre in Strömungsrichtung des Umlaufwassers einführen.