CH482994A

CH482994A - Heizkessel

Info

Publication number: CH482994A
Application number: CH1573868A
Authority: CH
Inventors: Gerber Ernst; Huerzeler Kurt
Original assignee: Glutz Blotzheim Nachfolger Ag
Priority date: 1968-10-21
Filing date: 1968-10-21
Publication date: 1969-12-15

Description

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Heizkessel Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für Warmwassererzeugung mit Ölbeheizung, mit einem Rotationsbrenner mit vertikaler Hohlachse, einem zu diesem koaxialen Motor, Gebläserad und koaxial über dem Brenner angeordneten Wärmeaustauscher.

Heizkessel für Warmwassererzeugung mit Ölbehei- zung, die einen Rotationsbrenner mit vertikaler Hohlachse und einen koaxial über dem Brenner angeordneten Wärmeaustauscher aufweisen, sind schon seit langer Zeit bekannt, konnten sich aber bis heute niemals durchsetzen. Die wichtigsten Gründe für diesen Misserfolg waren die verhältnismässig voluminöse Ausführung, das Zündungsproblem, Geruchsprobleme beim Anlauf und Stop sowie Lärmprobleme. Die Erfindung bewältigt nun mit einer Reihe von konstruktiven Lösungen und Kombinationen alle bis heute bestehenden Hindernisse, die einer Verbreitung dieses Heizkesseltyps im Wege standen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Mängel zu beheben.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass dem Brenner ein schwimmergesteuerter Ölregler vorgeschaltet ist, dessen am Gehäuse des Ölreglers markiertes Konstantniveau 15 cm oder mehr unterhalb der Zerstäu- bungsebene, definiert durch die Spritzkante des Zerstäu- bertellers des Brenners, angeordnet ist, dass im weiteren das Gebläserad für eine Druckerzeugung von mehr als 60 mm WS ausgelegt ist und dass der Wärmeaustauscher aus Edelstahl besteht, der seinerseits im Querschnitt ein gewelltes Rippenrohr mit einem zylindrischen Verdrängungskörper darstellt.

Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Heizkessel Fig.2 einen Querschnitt durch den Wärmeaustau- scher Fig. 3 einen Schnitt durch den Brennstoff-Ejektor. Die Fig. 1 zeigt einen Gesamtschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Heizkessels. Dieser Heizkessel besitzt in an und für sich bei diesem Kesseltyp bekannter Weise einen Elektromotor 1 mit einer oben und unten verlängerten hohlen Welle 2, einen Zerstäuberteller 3 und ein Gebläserad 4.

Das Heizöl gelangt zunächst in den Ölregler 5, wo es auf einem konstanten Niveau 6 gehalten wird, und von dort in den ölsumpf 7, in welchen das untere Ende der Hohlwelle 2 hineinragt. Die Drehung des Motors fördert nun das Heizöl dank seiner Zentrifugalkraft durch die hohle Welle 2 zum Zerstäuberteller 3, wo es auf einem Prallkörper 8 in fein zerstäubter Form aufschlägt. Gleichzeitig wird durch das Gebläserad 4 die für die Verbrennung benötigte Luft unter relativ grossem Druck durch die Öffnungen des Prallkörpers 8 hineingepresst. Unter dem Prallkörper 8 ist eine koaxiale Zündkammer 9 angeordnet, in welcher sich die Glühkerze 10 befindet.

Diese Glühkerze 10 kann auch ausserhalb der Zündkam- mer 9 direkt im Bereiche des Brenners 11 angeordnet sein. Die hohe Drehzahl des Zerstäubertellers 3 sorgt für eine äusserst feine Zerstäubung des Öles bzw. für einen feinen, in einer horizontalen Ebene liegenden Ölnebel. Die Verbrennungsluft trifft bei den Öffnungen des Prall- körpers 8 rechtwinklig auf die fein zerstäubten Öltröpf- chen und bewirkt damit eine innige Vermischung von Brennstoff mit Verbrennungsluft.

Die Feuergase gehen nun durch die Zwischenräume 12 des Wärmeaustau- schers 13, wie man der Darstellung in Fig.2, einem Querschnitt durch den Wärmeaustauscher, entnehmen kann. In der Mitte des Wärmeaustauschers 13 ist ein Verdrängungskörper 14 aus feuerfestem Stahl oder aus Keramik angeordnet, der dafür sorgt, dass die Feuergase die Zwischenräume des Wärmeaustauschers passieren müssen. Auf der Aussenseite des Wärmeaustauschers befindet sich der Wassermantel 15 mit dem Kaltwassereintritt 16 und dem Warmwasseraustritt 17. Die Feuergase verlassen den Kessel schliesslich beim Auspuff 18.

Der Überdruck auf der Ventilatordruckseite von über 100 mm WS ergibt Gesamtwirkungsgrade dieses Kessels von über 90c"/o. Die Dimensionen sind so gering, dass die Strahlungsverluste durch das heisse Wasser und die Feuergase in der Grössenordnung von 1% liegen, ohne dass eine Isolation nötig ist. Der Durchmesser des Kessels bei einer Wärmeleistung von 20 000 kcal/h liegt bei nur 16 cm. Die Rippen 12 des Wärmeaustauschers 13 sind so dimensioniert, dass sich der Überdruck im

Feuerraum von etwa 25 mm WS bis zum Auspuff auf wenige Millimeter WS reduziert.

Dieser Restdruck beim Auspuff ist aber genügend gross, um den Apparat vollkommen unabhängig vom Kaminzug zu machen.

Eine vollkommene Sicherheit wird dadurch erreicht, dass das Konstantniveau des Ölreglers, welches dem Konstantniveau in der Hohlachse bei Stillstand entspricht, beträchtlich unter dem Brenner steht: Bei Stromausfall fällt gleichzeitig reit dem Ausfall des Ventilatorluftdruckes auch die Ölförderung aus. Da sich beim Betrieb des Apparates nicht nur in der Hohlwelle 2, sondern auch in der Kammer 7 ein parabelförmiger Querschnitt des Öles einstellt, ist es ferner von eminentem Vorteil, wenn das Konstantniveau 6 unterhalb des Elektromotors 1 angeordnet ist.

Bekannt ist bei derartigen Rotationsbrennern die Anordnung eines feststehenden Glühkörpers über dem Zerstäubungsteller 3. Anstelle dieses feststehenden Glüh- körpers kann auch ein, Glühkörper 19 angeordnet sein, der auf dem Zerstäuberteller 3 selbst angeordnet ist und mitrotiert. Zwischen dem Zerstäuberteller 3 und dem mitrottierenden Glühkörper 19 können auch nichtgezeichnete Schaufeln angeordnet sein, die in der Hohlwelle 2 einen Unterdruck erzeugen, so dass durch mitangesaug- te Luft ein Kühleffekt entsteht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann aber auch eine Luftleitung 21 von der Druckseite des Gebläserades 4 zum Ölsumpf 7 bzw. zum unteren Ende der Hohlwelle 2 führen, um durch einen Druckluftstrom den oberen Teil der Welle 2 zu kühlen und Koksansatz zu verhindern. Der Ejektor 22, in Fig. 3 gezeigt, reisst das vom Ölregler 5 gelieferte Öl mit in den Sumpf 7 und in die Hohlwelle 2.

Da eine geringe Teilmenge Öl in die Zündkammer 9 geführt wird, um die Zündung sicherzustellen, ist durch die Anordnung von Luftlöchern 20, welche die Überdruckzone des Ventilators mit der Zündkammer verbinden, für eine Verbrennung der in die Zündkammer gelangenden Teilölmenge gesorgt.

Da die Flamme blau brennt, werden anstatt der bei Zerstäuberbrennem üblichen lichtempfindlichen Sicherungselemente mit Vorteil Flammenüberwachungselemen- te mit einer grossen Empfindlichkeit im ultravioletten Strahlungsbereich verwendet. Vorteilhafterweise wird ein solches UV-Flammenüberwachungselement 23 unterhalb des Brenners im oder unterhalb des Verbrennungs- luftkanals mit Strahlrichtung gegen die Verbrennungsschlitze des Prallkörpers 8 angeordnet. Durch diese Anordnung des Elements im Luftstrom wird eine intensive Kühlung sichergestellt.

Claims

PATENTANSPRUCH Heizkessel für Warmwassererzeugung mit Ölbehei- zung, welcher einen Rotationsbrenner mit vertikaler Hohlachse, einen dazu koaxialen Motor, ein Gebläserad und einen koaxial über dem Brenner angeordneten Wärmeaustauscher aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brenner (11) ein schwimmergesteuerter Ölregler (5) vorgeschaltet ist, dessen am Gehäuse des Ölreglers (5) markiertes Konstantniveau (6) 15 cm oder mehr unterhalb der Zerstäubungsebene, definiert durch die Spritz- kante des Zerstäubertellers (3) des Brenners (11), angeordnet ist, dass im weiteren das Gebläserad (4)

für eine Druckerzeugung von mehr als 60 mm WS ausgelegt ist und dass der Wärmeaustauscher (13) aus Edelstahl besteht, der seinerseits im Querschnitt ein gewelltes Rippenrohr (12) mit einem zylindrischen Verdrängungskörper (14) darstellt. UNTERANSPRÜCHE 1. Heizkessel nach Patentanspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Niveaumarke (6) des Ölreglers (5) unterhalb des Elektromotors (1) angeordnet ist. 2. Heizkessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Zerstäuberteller (3) des Brenners (11) ein mitrotierender Glühkörper (19) angeordnet ist. 3. Heizkessel nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Glühkörper (19) und dem Zerstäuberteller (3) Schaufeln angebracht sind. 4.

Heizkessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftleitung (21) von der Druckseite des Gebläserades (4) zum Ölsumpf (7) bzw. zum unteren Ende der Hohlwelle (2) führt. 5. Heizkessel nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Luftleitung (21) als Ejektor (22) ausbildet ist und in die Ölzuleitung zwischen dem Ölregler (6) und dem Ölsumpf (7) führt. 6. Heizkessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (11) in seinem Unterteil eine mit einer Zündung ausgerüstete, koaxial angeordnete Zündkammer (9) aufweist, die an ihrer Aussenseite mit Öffnungen (20) versehen ist. 7.

Heizkessel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ultraviolett-Flammenüberwachungsele- ment (23) im Luftkanal unterhalb eines Prallkörpers (8) mit Strahlrichtung gegen die Schlitze des Prallkörpers (8) angeordnet ist.