AT401683B - Heizkessel zum verbrennen flüssiger oder gasförmiger brennstoffe - Google Patents

Description

AT 401 683 B

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Heizkessel sind hinlänglich bekannt und bedürfen keiner besonderen Erläuterung. Bezüglich des Feuerraumes sind dabei unterschiedliche Gestaltungen möglich, beispielsweise, daß der Feuerraum ohne alle zusätzlichen Einbauten selbst als Umlenkbrennkammer dient, in der die im Bodenbereich der Brennkammer umgelenkten Heizgase zur Brennerseite zurückströmen, in eine ebenfalls brennerseitig angeordnete Abgasführungsraum gelangen und von diesem aus nach oben in ein Abgasrohr einströmen, um durch dieses zur Kesselrückseite bzw. zum dort angeordneten Abgasanschlußstutzen zu gelangen. Eine andere Variante besteht darin, daß in Feuerraum eine hülsenartige, gegen den Feuerraumboden offene Brennkammer angeordnet ist, die mit der in der Regel zylindrischen Feuerraumwand einen kreisringförmigen Heizgaszug begrenzt, der in mehrere Einzelzüge durch Längsrippen gegliedert sein kann. Soweit bekannt, ist bei derartigen bekannten Heizkesseln der Abgasführungsraum in der Regel im wasserführenden Gehäuse mit untergebracht, und zwar in der Weise, daß die Gehäusevorderwand eine den gesamten Bereich der Feuerraumöffnung und der Abgasrohrmündung erfassende Öffnung, zu der darin entsprechend weit zurückversetzt und unter Einfügung von Abgasführungsraumseitenwänden parallel zur eigentlichen Gehäusevorderwand eine weitere Wand eingezogen ist, in der die entsprechenden Enden der Feuerraumwand und des Abgasrohres flüssigkeitsdicht eingebunden sind.

Es wurde nun beobachtet, daß bei Betrieb derartiger Kessel im sogenannten Niedertemperaturbereich an den wassergekühlten Wänden des Abgasführungsraumes bei entsprechenden Betriebsbedingungen, d.h. in den Wiedereinschaltphasen des Brenners Schwitzwasserbildungen bzw. Kondensatniederschläge erfolgen, die zwar relativ schnell abtrocknen, wobei aber zu Korrosionsschäden führende Schadstoffreste an den betroffenen Wandbereichen verbleiben. Maßnahmen zur Verhinderung derartiger Niederschläge sind zwar im Heizkesselbau in vielgestaltiger Form geläufig, soweit bekannt aber nicht im hier interessierenden Bereich des Abgasführungsraumes an der Brennerseite.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art im Überström-bereich der Heizgase aus dem Feuerraum in das mindestens eine Abzugsrohr mit einer einfachen technischen Vorrichtung so zu gestalten, daß in diesem Bereich keine Kondensatniederschläge mehr auftreten können.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im kennzeich - nenden Teil des Anspruches 1 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Merkmalen der Unteransprüche.

Bei Anordnung des Abgasführungsraumes in der Verschlußtür wird einerseits der konstruktive Einbezug des Abgasführungsraumes in das wasserführende Gehäuse entbehrlich und dessen Herstellung wesentlich vereinfacht, und andererseits wird die Anwendung von Kondensatschutzmaßnahmen in Form der Anbringung von nicht mehr wassergekühlten Doppelwänden (siehe bspw. DE 28 04 780-A und AT 12 75 06 B) problemlos ermöglicht, die bei einfachster Formgebung unter Ausbildung eines Distanzspaltes im niederschlagskritischen Bereich vor die im wesentlichen ebenflächige Gehäusevorderwand gesetzt werden können. Die Unterbringung des Abgasführungsraumes in der entsprechend dimensionierten Verschlußtür kann ebenfalls problemlos verwirklicht werden, wobei vorteilhaft der Abgasführungsraum in einem in der Verschlußtür angeordneten Wärmeisolationsblock eingeformt wird. Die als Abgasabschirmschale dienende Doppelwand ist denkbar einfach als Preßteil herzustellen und kann auch ohne weiteres aus relativ dünnem Edelstahlblech hergestellt werden. Wie noch erläutert wird, stellt die Anordnung einer solchen Abschirmblende in einem Abgasführungsraum, der in das wasserführende Gehäuse integriert ist, auch kein besonderes fertigungstechnisches Problem dar.

Da die Verschlußtür den ganzen Querschnittsbereich der Öffnung des Feuerraumes, den eigentlichen Überströmbereich und den Querschnitt des Abzugsrohres abdeckt und diesen Bereich natürlich allseitig gasdicht verschließen muß, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß die freien Ränder der Abschirmschale abgekröpft und als Auflageränder für die sowohl den Feuerraum- als auch den Abgasrohrquerschnitt erfassende Verschlußtür ausgebildet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Abschirmschale besteht darin, daß deren feuerraumseitiger Unterrand, angepaßt an die Kontur der aus der Gehäusevorderwand herausragenden Feuerraumwand, mit einer auf den herausragenden Rand der Feuerraumwand aufsitzenden Abkröpfung versehen ist. Weiterhin ist vorteilhaft der Umfangsrand der Überströmöffnung der Abschirmschale in Abströmrichtung ausgekröpft, wobei diese Abkröpfung in die Einmündung des Abgasrohres eingeschoben ist. Abgesehen davon, daß die Abgasabschirmschale zu ihrer Fixierung an einigen Punkten per Schweißung angeheftet werden kann, ist dies noch nicht einmal zwingend notwendig, da aufgrund der in Weiterbildung vorgesehenen Abkröpfungen die Abgasabschirmschale ziemlich fest zwischen Abgasrohr und dem oberen Bereich des über die Vorderwand herausragenden Umfangsrand der Feuerraumwand festsitzend eingespannt 2

AT 401 683 B werden kann und dies insbesondere dann, wenn vorteilhaft das Abgasrohr doppelwandig ausgebildet und im Einmündungsbereich die die Überströmöffnung in der Abgasabschirmschale umgebende Abkröpfung in einen Spalt zwischen den beiden das Abgasrohr bildenden Rohren eingeschoben bzw. eingepreßt ist. In diesem Zusammenhang ist das Abgasrohr vorteilhaft aus einem äußeren, die Vorder- und Rückwand des wasserführenden Gehäuses mit seinen Enden durchgreifenden und dort flüssigkeitsdicht verbundenen Rohr gebildet, in dem dann ein zweites Rohr einfach eingeschoben ist, das aus dem ersten Rohr abströmseitig herausragend den Abgasanschlußstutzen des Heizkessels bildet.

Das zum Abgasüberströmraum weisende Ende des inneren Rohres ist dabei etwas konisch ausgeformt, um dann nach Einschub mit dem äußeren Rohr einen Einschubspalt für die betreffende Abkröpfung der Abgasabschirmschale zu bilden.

Um den Abgasführungsraum und damit auch die Verschlußtür so klein wie möglich halten zu können, und da das Abgasrohr in bezug auf den Feuerraumquerschnitt einen wesentlich kleineren Durchmesser hat, sind vorteilhaft die Seitenränder der Abschirmschale nach oben zum Abgasrohr hin mit konvergierender Erstreckungsrichtung ausgebildet, d.h., die Verschlußtür präsentiert sich in Vorderansicht in extremer Ei-Form, d.h., mit einem dem Querschnitt des Feuerraumes entsprechend großflächigem unteren Teil und einem nach oben weisenden wesentlich schmaleren Oberteil.

Da die äußeren Ränder der Abschirmschale gleichzeitig als Auflageränder für den entsprechenden oberen Bereich der Verschlußtür dienen sollen, diese Ränder aber eine gewisse Elastizität haben, ist vorteilhaft ferner vorgesehen, daß die Abgasabschirmschale längs ihrer äußeren Umfangsränder mindestens punktuell gegen die Gehäusevorderwand abgestützt ist.

Durch die Ausbildung eines Distanzspaltes zwischen der Gehäusevorderwand und der Vorgesetzten Abgasabschirmschale im Bereich des Abgasführungsraumes ist die Abgasabschirmschale nicht unmittelbar wassergekühlt und heizt sich beim Wiederanfahren des Brenners sehr schnell auf, so daß es nicht mehr zu den schädlichen Kondensatniederschlägen im Abgasführungsraum kommen kann. Die Wärmeisolation des wasserführenden Gehäuses erstreckt sich natürlich auch über den Vorderwandbereich und ist entsprechend der Form der Verschlußtür ausgebildet, d.h., diese Wärmeisolation deckt den ganzen Umfangsanschlußbereich der Kesseltür ab, so daß es in diesem Bereich, d.h., durch den im oberen Bereich nach außen offenen Spalt und im unteren Bereich durch den überstehenden Rand der Feuerraumwandung zu keinen wesentlichen Wärmeverlusten kommen kann.

Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen schematisch

Fig. 1 einen Schnitt durch den Heizkessel längs der Linie l-l in Fig. 2;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kessel längs der Linie ll-ll in Fig. 1;

Fig. 3 in Einzeldarstellung und in Ansicht die Abgasabschirmschale;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Abgasabschirmschale längs der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 im Teilschnitt und vergrößert den Anschlußbereich der Abgasabschirmschale zum Abgasrohr;

Fig. 6 stark schematisiert einen Schnitt durch den Heizkessel mit anderer Ausführungsform des Abgasführungsraumes;

Fig. 7 vergrößert einen Schnitt durch den Abgasführungsraum in etwas abgeänderter Ausführungsform der Abschirm blende;

Fig. 8 eine Ansicht der Abgasabschirmschale in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 7 und

Fig. 9 im Teilschnitt den Anschlußbereich der Abgasabschirmschale zum Abgasrohr bei der Ausführungsform nach Fig. 6

Der Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe besteht in bekannter Weise aus einem wasserführenden Gehäuse 1, in dem ein in einen brennerseitigen Abgasführungsraum 2 ausmündender Feuerraum 3 angeordnet ist, wobei in den Abgasführungsraum 2 oberhalb des mit einer Verschlußtür 4 versehenen Feuerraumes 3 mindestens ein das wasserführende Gehäuse 1 durchgreifendes, zur Gehäuserückseite führendes Abgasrohr 5 ausmündet. Für einen solchen Heizkessel ist nun wesentlich, daß im Abgasführungsraum 2 unter Ausbildung eines Distanzspaltes 6 zur Begrenzungswand 7 des Abgasführungsraumes 2 vor dieser mindestens oberhalb der Feuerraumlängsachse 8 eine den Abgasüberströmbe-reich 9 abdeckende Abgasabschirmschale 10 mit Überströmöffnung 11 zum Abgasrohr 5 angeordnet ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Abgasführungsraum 2 in einem in der Verschlußtür 4 angeordneten Wärmeisolationsblock 12 eingeformt.

Die Abgasabschirmschale 10 ist im einzelnen in den Fig. 3, 4 verdeutlicht, aus denen ersichtlich ist, daß die freien Ränder 13 der Abschirmschale 10 abgekröpft sind und als Auflageränder 13' für die sowohl den Feuerraum als auch den Abgasrohrquerschnitt erfassende bzw. abdeckende Verschlußtür 4 dienen. Der feuerraumseitige Unterrand 14 ist dabei an die Kontur der aus der Gehäusevorderwand 7 herausragenden 3

Claims (10)

1. AT 401 683 B Feuerraumwand 15 angepaßt und mit einer auf dem herausragenden Rand 16 der Feuerraumwand 15 aufsitzenden Abkröpfung 17 versehen (siehe Fig.1). Unter Verweis auf die Fig.1 und 4 ist der Umfangsrand der Überströmöffnung 11 der Abschirmschaie 10 in Abströmrichtung (siehe Pfeil A) ausgekröpft und die Abkröpfung 18 in die Einmündung 19 des Abgasrohres 5 eingeschoben. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, ist das Abgasrohr 5 dafür, aber auch aus Gründen der Verhinderung von Schwitzwasser in diesem Bereich doppelwandig ausgebildet, und im Einmündungsbereich ist die Abkröpfung 18 in den Spalt 20 zwischen den beiden das Abgasrohr 5 bildenden Rohren 5', 5" eingeschoben. Das betreffende Ende des inneren Rohres 5" ist schwach konisch ausgebildet, wobei die Abkröpfung 18 mit dem Endrand des inneren Rohres 5" durch eine umlaufende Schweißnaht 23 gasdicht verbunden ist. Insbesondere mit Rücksicht darauf ist dabei das Abgasrohr 5 aus einem äußeren, die Vorder- und Rückwand 7, 7’ des wasserführenden Gehäuses 1 mit seinen Enden durchgreifenden und dort flüssigkeitsdicht verbundenen Rohr 5' gebildet und in diesem Rohr 5' ist das zweite Rohr 5" einfach eingeschoben, das aus dem ersten Rohr 5’ abströmseitig herausragend den Abgasanschlußstutzen 21 des Heizkessels bildet. Unter Bezug auf Fig. 3 und mit Rücksicht auf die anzustrebende Minimalbemessung des Abgasführungsraumes 2 sind die Seitenränder 13" der Abschirmschale 10 nach oben zum Abgasrohr 5 hin mit konvergierender Erstreckungsrichtung ausgebildet, so daß sich, wie aus Fig. 3, aber auch aus Fig. 2 ersichtlich, die dargestellte "Ei-Form" ergibt, der auch die Form der in dieser Ansicht nicht dargestellten Verschlußtür 4 entspricht. Da die Umfangsränder 22 der aus relativ dünnem Blech gebildeten Abgasabschirmschale 10 einerseits eine gewisse Elastizität haben, anderseits diese aber dem Anpreßdruck der Verschlußtür 4 bzw. der umlaufenden Dichtung 4' widerstellen müssen, ist die Abschirmschale 10 längs ihrer äußeren Umfangsränder 22 mindestens punktuell gegen die Gehäusevorderwand 7 abgestützt ausgebildet, wie dies strichliert in Fig.5 angedeutet ist. Sofern man für diese Abstützelemente 24 kein separates, schlecht wärmeleitendes Material verwendet, ist es mit Rücksicht auf die vorgesehene lediglich punktuelle Abstützung auch möglich, solche Abstützelemente 24 beim Prägen bzw. Pressen der Abgasabschirmschale 10, wie dies auch in Fig. 3 dargestellt ist, aus dem Blech für die Abschirmschale direkt mit auszuformen. Die Ausführungsform des Heizkesselsnach den Fig.6 bis 9 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß hiebei der Abgasführungsraum 2 im wasserführenden Gehäuse 1, wie aus Fig. 1, 2 ersichtlich, integriert ist. Für entsprechende Elemente sind deshalb die entsprechenden Bezugszeichen benutzt. Die Abgasabschirmschale 10 ist hiebei nur tiefer ausgebildet, um auch die Seitenwände 2' des Abgasführungsraumes 2 mit abzudecken, was im Gegensatz zur Fig. 6 bei der Ausführungsform nach Fig. 7 auch im unteren Bereich des Abgasführungsraumes 2 vorgesehen ist. Patentansprüche 1. Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse , in dem ein in einen brennerseitigen Abgasführungsraum ausmündender Feuerraum angeordnet ist, wobei in den Abgasführungsraum oberhalb des mit Verschlußtür versehenen Feuerraumes mindestens ein das wasserführende Gehäuse durchgreifendes, zur Gehäuserückseite führendes Abgasrohr ausmündet, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgasführungsraum (2) unter Ausbildung eines Distanzspaltes (6) zur Begrenzungswand (7) des Abgasführungsraumes (2) vor dieser mindestens oberhalb der Feuerraumlängsachse (8) eine den Abgasüberströmbereich (9) zum Abgasrohr (5) abdeckende Abgasabschirmschale (10) mit Überströmöffnung (11), die zum Abgasrohr (5) hin angeordnet ist.
2. 2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasführungsraum (2) in einen in der Verschlußtür (4) angeordneten Wärmeisolationsblock (12) eingeformt ist.
3. 3. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasführungsraum (2) im Gehäuse (1) angeordnet ist und die Abgasabschirmschale (10) auch die Seitenwände (2') des Abgasführungsraumes (2) abdeckt.
4. 4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Ränder (13) der Abschirmschale (10) abgekröpft und als Auflageränder (13') für die 4 AT 401 683 B sowohl den Feuerraum- als auch den Abgasrohrquerschnitt erfassende Verschlußtür (4) ausgebildet sind.
5. 5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der feuerraumseitige Unterrand (14) der Abschirmschale (10), an die Kontur der aus der Gehäusevorderwand (7) herausragenden Feuerraumwand (15) angepaßt und mit einer auf dem herausragenden Rand (16) der Feuerraumwand (15) aufsitzenden Abkröpfung (17) versehen ist.
6. 6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand der Überströmöffnung (11) der Abschirmschale (10) in Abströmrichtung ausgekröpft und die Abkröpfung (18) in die Einmündung (19) des Abgasrohres (5) eingeschoben ist.
7. 7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (5) doppelwandig ausgebildet und im Einmündungsbereich die Abkröpfung (18) in einen Spalt (20) zwischen den beiden das Abgasrohr (5) bildenden Rohren (5'5") eingeschoben ist.
8. 8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (5) aus einem äußeren, die Vorder- und Rückwand (7, 7’) des wasserführenden Gehäuses (1) mit seinen Enden durchgreifenden und dort flüssigkeitsdicht verbundenen Rohr (5') gebildet und in diesem Rohr (5') ein zweites Rohr (5") eingeschoben ist, das aus dem ersten Rohr (5’) abströmseitig herausragend den Abgasanschlußstutzen (21) des Heizkessels bildet.
9. 9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder (13") der Abschirmschale (10) nach oben zum Abgasrohr (5) hin mit konvergierender Erstreckungsrichtung ausgebildet sind.
10. 10. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasabschirmschale (10) längs ihrer äußeren Umfangsränder (22) mindestens punktuell gegen die Gehäusevorderwand (7) abgestützt ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 5