<Desc/Clms Page number 1>
Kessel, insbesondere für Warmwasserzentralheizungsanlagen
Die Erfindung betrifft einen Kessel, der insbesondere für Warmwasserzentralheizungsanlagen bestimmt ist, aber auch für andere Zwecke zur Warm-und Heisswasserbereitung Verwendung finden kann, mit einem hohlzylindrischen, nach oben hin abgeschlossenen Wassermantel für den Feuerung- und Rauchgasführungsraum und zwei oder mehreren weiteren, im Rauchgasführungsraum konzentrisch zueinander und zum Wassermantel angeordneten, hohlzylindrischen Wasserkammern, die untereinander und mit dem an die Wasserzu-und-ableitung angeschlossenen Wassermantel verbunden sind, wobei die zwischen den Wasserkammern freibleibenden Züge untereinander über in den Wasserkammern vorgesehene Öffnungen in Verbindung stehen.
Kessel dieser Bauart haben den prinzipiellen Vorteil, dass sie es ermöglichen, innerhalb eines verhältnismässig kleinen Raumes grosse Wärmeübergangsflächen unterzubringen, wobei trotzdem eine einfache Reinigungsmöglichkeit gegeben ist und der Wassermantel und die Wasserkammern einfach herstellbar sind und wobei die Formgebung so getroffen werden kann, dass diese Teile den Ansatz von
Ablagerungen nicht begünstigen. Die Kessel können für einen Betrieb mit allen herkömmlichen Brennstoffen gebaut werden, wobei es auch möglich ist, innerhalb eines äusseren Wassermantels, der gleich bleibt, eine verschiedene Anzahl von Wasserkammern unterzubringen, so dass auf diese Weise die
Serienfertigung von verschieden grosse Wärmeübertragungsflächen aufweisenden Kesseln erleichtert wird.
Bei einem bekannten Kessel der genannten Art geht der äussere Wassermantel in einen oberen Sammeldom über, an den auch die oberen Enden der Wasserkammern anschliessen. Die Kaltwasserzuleitung mündet dabei im unteren Bereich des Wassermantels, der mit den Wasserkammern nur über den Sammeldom verbunden ist. Auch die Wasserkammern selbst stehen nur über den Sammeldom in Verbindung. Das zugeführte Wasser muss also im Wassermantel hochsteigen, ehe es in den Dom und von da in die Wasserkammern gelangen kann. Dadurch ergibt sich eine unkontrollierbare Strömung in den Wasserkammern und damit keine volle Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Wärmeübergangsflächen für den Wärmeaustausch. Es ist ein grossvolumiger Sammeldom erforderlich, aus dem das Warmwasser entnommen wird.
Bei einem andern bekannten Kessel der genannten Art besitzt der Wassermantel und auch jede Wasserkammer einen eigenen ihn bzw. sie nach oben abschliessenden Sammeldom und die Wasserkammern sind unter Einhaltung von Abständen zwischen ihren oberen Enden ineinander und in den Wassermantel geschachtelt, wobei diese Wasserkammern im unteren Endbereich über eine vom Wassermantel bis zur innersten Kammer reichende Verbindungsleitung miteinander und mit dem Wassermantel in Verbindung stehen und vom Dom jeder Wasserkammer, also vom Bereich der höchsten Stelle oberhalb der unteren Verbindungsleitung eine auch vertikal über dieser Verbindungsleitung liegende Anschlussleitung zur nächsten Wasserkammer bzw. zum Wassermantel herausgeführt ist.
Diametral gegenüber der oberen Anschlussleitung weisen die Wasserkammern Durchlässe für das Rauchgas in den nächsten Kammerzwischenraum bzw. in den Zwischenraum zwischen der äusseren Kammer und dem Wassermantel auf. Hier wird das durch die Thermosyphonströmung bzw. durch eine aufgezwungene Strömung in den Kammern von unten nach oben strömende Wasser im wesentlichen dem kürzesten Strömungsweg zwischen den übereinanderliegenden Ein-und Auslässen der Wasserkammern folgen, so dass in einem Grossteil der Wasserkammern unkontrollierbare
<Desc/Clms Page number 2>
Strömungsverhältnisse herrschen und die vorhandene Heizfläche nur ungenügend ausgenutzt wird.
Alle aufgezeigten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Diese betrifft einen Kessel der eingangs genannten Art und besteht im wesentlichen darin, dass die Wasserkammern untereinander und mit dem Wassermantel über je eine am oberen und unteren Ende der Wasserkammern diametral verlaufende Leitung verbunden sind und die beiden diametral verlaufenden Leitungen einander rechtwinkelig kreuzen.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass das über die untere diametral verlaufende Leitung zugeführte Wasser einen längeren Weg zur oberen diametral verlaufenden Leitung zurücklegen muss, als der Höhe jeder Kammer entspricht und ferner, dass die gesamte freie Kammerfläche zwangsweise und gleichmässig vom durchströmenden Wasser bespült wird, so dass im Bereich der gesamten Kammerfläche ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Es ist auch möglich, innerhalb einer der Kammern, einen Wärmeaustauscher für einen Bolier unterzubringen, welcher Wärmeaustauscher aussen von dem
Betriebswasser des Kessels umspült wird und von dem gesonderte Warmwasseranschlussleitungen herausgeführt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfmdungsgegenstandes ist bei Verwendung eines mit Wasser gefüllte Stäbe aufweisenden Feuerungsrostes ein die höchste Roststelle bildender Mittelstab, an den die übrigen Roststübe mit leichter Neigung nach unten rechtwinkelig anschliessen, an einem Ende mit dem Wasserrücklauf verbunden und sein anderes Ende steht über einen in den Wassermantel eingebauten Schacht mit dem Einlass der unteren, diametral verlaufenden Leitung in Verbindung. Diese Ausführung wird für den Betrieb des Kessels mit festen Brennstoffen vorgesehen.
Es ergibt sich unmittelbar nach dem Einheizen bereits eine Erwärmung des in den Roststäben enthaltenden Wassers, so dass die für den Betrieb des Kessels und der Heizung erforderliche Thermosyphonströmung rasch in Gang kommt und wegen der Zuführung des vom Rost vorgewärmten Wassers zur unteren, diametral verlaufenden Leitung auch das in den Kammern enthaltende Wasser in Bewegung gesetzt und damit der Wärmeübergang verbessert wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich auch bei für Gas- und ölbetrieb bestimmten Kesseln zu verwirklichen.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen die Fig. l und 2 in schematischer Darstellungsweise einen Kessel im Längsschnitt und bei abgenommener Abdeckung und oben geöffnetem Wassermantel in Draufsicht.
Der dargestellte Kessel besitzt einen von Blechwänden-1, 2-- umschlossenen, gegebenenfalls aussen mit einer Wärmeisolierung versehenen hohlzylindrischen Wassermantel-3--, der den Aschenraum--4--, den Feuerungsraum--5--und den Rauchgasführungsraum --6-- des Kessels umschliesst. Oben ist eine über den gesamten Durchmesser des Kessels reichende Abdeckplatte--7-vorgesehen. An der Vorderseite ist der Wassermantel--3--durchbrochen, wobei die Durchbrechungen von einer Feuerungstür--8--und einer Aschenraumtür --9--, in die in üblicher Weise eine Zugregelung eingebaut wird, abgeschlossen sind.
An der Rückseite ist durch den
EMI2.1
--3-- imAbzugsstutzens --10-- verläuft ein Ableitblech-20--, welches gemeinsam mit Leitblechen --21-- verhindert, dass die Rauchgase aus dem Feuerungsraum unmittelbar und, ehe sie noch die zugehörige Kammer bzw. den Wassermantel ausreichend umspült haben, in den nächsten der Kammerzwischenräume --15, 16, 17-- bzw. den Abzugstutzen--10--gelangen können.
Der Rücklauf --22-- einer zentralen Heizungsanlage schliesst an einen mittleren Roststab
EMI2.2
ausgeht, welche die Wasserkammern--11, 12, 13-- untereinander und mit dem Wassermantel--3verbindet. Eine diese Leitung rechtwinkelig kreuzende, ebenfalls diametral verlaufende Leitung --28-- verbindet die Wasserkammern--11, 12, 13-- oben untereinander und mit dem Wassermantel --3-- und schliesst an den Vorlauf--29--der Zentralheizungsanlage an.
<Desc / Clms Page number 1>
Boilers, in particular for hot water central heating systems
The invention relates to a boiler, which is intended in particular for hot water central heating systems, but can also be used for other purposes for warm and hot water preparation, with a hollow cylindrical water jacket closed at the top for the furnace and flue gas duct and two or more others in the flue gas duct Hollow cylindrical water chambers arranged concentrically to one another and to the water jacket, which are connected to one another and to the water jacket connected to the water supply and drainage line, the lines remaining free between the water chambers being connected to one another via openings provided in the water chambers.
Boilers of this type have the principal advantage that they allow large heat transfer surfaces to be accommodated within a relatively small space, while still being easy to clean and the water jacket and water chambers are easy to manufacture and the shape can be made so that these parts the approach of
Do not favor deposits. The boilers can be built for operation with all conventional fuels, whereby it is also possible to accommodate a different number of water chambers within an outer water jacket, which remains the same, so that in this way the
Series production of boilers having different sized heat transfer surfaces is facilitated.
In a known boiler of the type mentioned, the outer water jacket merges into an upper collecting dome, to which the upper ends of the water chambers also connect. The cold water supply ends in the lower area of the water jacket, which is only connected to the water chambers via the collecting dome. The water chambers themselves are only connected via the collecting dome. The supplied water must rise up in the water jacket before it can get into the dome and from there into the water chambers. This results in an uncontrollable flow in the water chambers and thus no full utilization of the available heat transfer surfaces for the heat exchange. A large-volume collecting dome is required from which the hot water is taken.
In another known boiler of the type mentioned, the water jacket and each water chamber has its own collecting dome that closes it off at the top and the water chambers are nested in one another and in the water jacket while maintaining distances between their upper ends, these water chambers in the lower end area are in connection with each other and with the water jacket via a connecting line extending from the water jacket to the innermost chamber, and from the dome of each water chamber, i.e. from the area of the highest point above the lower connection line, a connection line also vertically above this connection line leads to the next water chamber or water jacket is.
Diametrically opposite the upper connection line, the water chambers have passages for the flue gas into the next chamber space or into the space between the outer chamber and the water jacket. Here, the water flowing from bottom to top due to the thermosyphon flow or a forced flow in the chambers will essentially follow the shortest flow path between the superimposed inlets and outlets of the water chambers, so that in most of the water chambers uncontrollable
<Desc / Clms Page number 2>
Flow conditions prevail and the existing heating surface is only insufficiently used.
All the disadvantages indicated are eliminated by the invention. This relates to a boiler of the type mentioned and essentially consists in the fact that the water chambers are connected to each other and to the water jacket via a diametrically extending line at the upper and lower end of the water chambers and the two diametrically extending lines cross each other at right angles.
This arrangement ensures that the water supplied via the lower diametrically extending line has to travel a longer distance to the upper diametrically extending line than corresponds to the height of each chamber and, furthermore, that the entire free chamber surface is automatically and evenly flushed by the water flowing through, so that a good heat transfer is guaranteed in the area of the entire chamber surface. It is also possible to accommodate a heat exchanger for a Bolier within one of the chambers, which heat exchanger is outside of the
Operating water of the boiler is flushed and from which separate hot water connection lines are led out.
According to a further embodiment of the subject matter of the invention, when using a fire grate filled with water, a middle bar forming the highest grate point, to which the other grate bars adjoin at right angles with a slight downward incline, is connected at one end to the water return and its other end is above one Well built into the water jacket in connection with the inlet of the lower, diametrically running pipe. This version is intended for the operation of the boiler with solid fuel.
Immediately after heating, the water contained in the grate bars is already heated, so that the thermosyphon flow required for the operation of the boiler and the heating system is set in motion quickly and, because of the feed of the water preheated by the grate, to the lower, diametrically running line the water contained in the chambers is set in motion and thus the heat transfer is improved.
The invention can of course also be implemented in boilers intended for gas and oil operation.
The subject matter of the invention is illustrated, for example, in the drawings. 1 and 2 show, in a schematic representation, a boiler in longitudinal section and with the cover removed and the water jacket open at the top in a plan view.
The boiler shown has a hollow cylindrical water jacket-3-- enclosed by sheet metal walls-1, 2--, optionally provided with heat insulation on the outside, which contains the ash space - 4--, the combustion space - 5 - and the flue gas duct - 6 - of the boiler. At the top there is a cover plate - 7 - which extends over the entire diameter of the boiler. The water jacket - 3 - is perforated at the front, the perforations being closed off by a furnace door - 8 - and an ash chamber door - 9 - into which a draft control is built in the usual way.
At the back is through the
EMI2.1
--3-- in the exhaust nozzle --10-- there is a deflector plate -20-- which, together with deflector plates --21--, prevents the flue gases from the combustion chamber immediately and before they reach the associated chamber or the water jacket can get into the next of the chamber spaces --15, 16, 17 - or the trigger nozzle - 10 -.
The return --22-- of a central heating system connects to a middle grate bar
EMI2.2
which connects the water chambers - 11, 12, 13 - with each other and with the water jacket - 3. A line --28-- that crosses this line at right angles, also runs diametrically, connects the water chambers - 11, 12, 13-- at the top with each other and with the water jacket --3-- and connects to the flow line - 29 - of the central heating system on.