Heizkessel
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein für eine Heizungsanlage bestimmter Heizkessel, der ausserdem zur Warmwasserbereitung dient.
In bekannter Weise besitzt ein Heizkessel dieser Art eine Feuerkammer, in welche ein Gas- oder Ö1 Gebläsebrenner mündet, und oberhalb der Feuerkammer ist ein vom Kesselwasser umspülter Heisswasserboiler zum Erhitzen von Gebrauchswasser angeordnet.
Dieses wird durch das den Boiler umgebende Kesselwasser erhitzt, welches auch durch die Heizungsanlage zirkuliert. Es ist klar, dass die Boilerleistung durch die Grösse der Wärmeübertragungsfläche zwischen Kesselwasser und Boilerwasser beeinflussbar ist, und daher ein allseitig mit einem das Kesselwasser aufnehmenden Doppelmantel ausgebildeter Boiler zur Erhöhung der Boilerleistung wesentlich beiträgt. Die tÇbertragungsflä- che liesse sich auch noch vergrössern, wenn man in dem Boiler kesselwasserbeheizte Rippenrohre sieht, die in den Doppelmantel mündend den Boiler durchsetzten. Bei diesen bekannten Ausführungen bestimmt die Kesselwassertemperatur die erreichbare Temperatur des Boilerwassers.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Erhöhung der Boilerleistung, mit der gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen werden soll, dem Boiler getrennt unterschiedlich heisses Wasser entnehmen zu können, was in vielen Fällen besonders für Gewerbebetriebe aber ebenso auch im Haushalt von Nutzen ist, wenn damit Wasser von nahezu Siedetemperatur zur Verfügung steht.
Die Warm- bzw. Heisswasserbereitung würde unabhängiger vom Betriebszustand des Heizkessels, der beispielsweise bei verhältnismässig hoher Aussentemperatur geringer befeuert wird, wenn die von der Feuerkammer zu einem Rauchgasabzug führenden Rauchrohre als Nachschaltheizfläche zur Erhöhung der Boilerleistung eingesetzt werden und die Nachschaltheizfläche in den Boiler verlegt wird.
Die damit umrissene Aufgabe der Erfindung ist bei einem Heizkessel der eingangs bezeichneten Art mit einer Feuerkammer, in welche ein Gas- oder Öl-Geblä- sebrenner mündet und mit einem oberhalb der Feuerkammer angeordneten, vom Kesselwasser umspülten Heisswasserboiler, sowie ferner mit zur Ableitung der Verbrennungsgase aus der Feuerkammer bestimmten Rauchrohren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Heisswasserboiler mindestens eine vom Boilerwasser umgebene und von diesem gespeiste Siedewasserzelle aufweist, durch die ein Rauchrohr zur Beheizung der Siedewasserzelle von der Feuerkammer zu einem oberhalb des Boilers befindlichen Rauchgasabzug hindurchgeführt ist, und dass zur Veränderung des Durchlassquerschnittes des Rauchrohres eine von der Wassertemperatur in der Siedewasserzelle beeinflusste Thermostatregeleinrichtung vorgesehen ist.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die Siedewasserzelle als Hohlzylinder ausgebildet und erstreckt sich das Rauchrohr vorzugsweise koaxial durch den Hohlzylinder hindurch, welcher Hohlzylinder in zweckmässiger Ausbildung durch den Heisswasserboiler sich von dessen Boden bis durch die obere Wandung des Boilers hindurch erstreckt, wobei die Wandung des Boilers bevorzugt ein Doppelmantel ist und der durch diesen nach oben sich hindurcherstreckende Teil der Siedewasserzelle durch das im Dop pelmantel befindliche Kesselwasser zusätzlich beheizt ist.
Damit der Wärmeinhalt des Rauchgases optimal für die Siedewasserzelle ausgenutzt werden kann, ist bei einer zweckmässigen Ausführungsform des erfindungsgemässen Heizkessels vorgesehen, dass das Boilerwasser von einem oberen Heisswasser-Eintritt in die Siedewasserzelle durch ein Eintrittsrohr im Gegenstrom zum Rauchgas bis nahe an den Boden der Siedewasserzelle geleitet ist, und dass der Siedewasser-Austritt am oberen Ende der Siedewasserzelle vorgesehen ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Heizkessels besitzen der Heisswasserboiler und die Siedewasserzelle je einen zum Anschluss an Zapfstellen bestimmten Wasseraustritt, wobei die Wassertemperatur am ersten vorzugsweise 700 und am zweiten 95" betragen kann.
Die Thermostatregeleinrichtung, durch die über das durch das Rauchrohr abziehende Rauchvolumen die Aufheizung der Siedewasserzelle geregelt wird, kann zweckmässig einen relativ zu einem konisch erweiterten, in die Feuerkammer ragenden Ende des Rauchrohres bewegbaren Absperrkegel aufweisen, der vorzugsweise durch einen in der Siedewasserzelle angeordneten Fühler des Thermostaten über mechanische Verbindungsmittel betätigt werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und deren Vorteile ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus der zugehörigen Zeichnung, in welcher eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Heizkessels rein beispielsweise schematisch dargestellt ist. Die einzige Figur zeigt den Heizkessel teils in Seitenansicht und teils im vertikalen Schnitt durch den Heisswasserboiler und die Siedewasserzelle.
Der in der Zeichnung veranschaulichte Heizkessel weist eine einzige Feuerkammer 10 auf, in die ein Gasoder Öl-Gebläsebrenner 11 mündet. Zwischen der Feuerkammer 10 und dem äusseren Mantel 12 des Heizkessels, der noch mit einer wärmeisolierenden Aussenhülle 13 versehen ist, befindet sich in dem Raum 14 das Kesselwasser, das die Feuerkammer ringsum und auch in deren Oberseite umgibt. Oberhalb der Feuerkammer 10 ist ein Heisswasserboiler 15 angeordnet, vom Kesselwasser getrennt, das auch den Heisswasserboiler 15 an allen Seiten umgibt. Der fleisswasserboiler 15 ist seitlich durch den Kesselmantel 12 und auch nach oben durch eine mit dem Kesselmantel verbundene Wandung 16 umschlossen, womit er also allseitig mit einem Kesselwasser führenden Doppelmantel umgeben ist.
Innerhalb des Heisswasserboilers 15 ist eine Siedewasserzelle 17 angeordnet, und zwar erstreckt sich diese vorzugsweise koaxial zum Boiler durch diesen vom Boden des Boilers bis durch den oberen Doppelmantel hindurch und ist als ein Hohlzylinder ausgebildet, durch den sich ein Rauchrohr 18 für die Erhitzung des in der Siedewasserzelle enthaltenen Wassers koaxial von der Feuerkammer 10 zu einem oben am Kessel angeordneten Rauchabzug 19 hindurcherstreckt, der an einen nicht dargestellten Kamin angeschlossen ist.
Von dem in dem Heisswasserboiler 15 enthaltenen Wasser strömt eine Teilmenge durch einen Heisswasser Eintritt 20 oben seitlich in die Siedewasserzelle 17 und wird durch ein innerhalb dieser Zelle hinabführendes Rohr 21 bis nahe an den Boden der Siedewasserzelle geleitet, d.h. im Gegenstrom zum Rauchgas und zu dem durch das Rauchgas erhitzten und dadurch in der Siedewasserzelle aufsteigenden Wasser, das die Siedewasserzelle am oberen Ende durch einen Siedewasser-Austritt 22 verlässt. Durch die Entnahme des Wassers für die Siedewasserzelle oben im Heisswasserboiler, wo das Wasser bereits am wärmsten ist, und die Hinabführung durch das Eintrittsrohr 21 ist eine schnelle Erhitzung des Wassers und damit eine hohe Leistung der Siedewasserzefle gewährleistet.
Auf diese Weise lässt sich der an den Siedewasser-Austritt 22 angeschlossenen Leitung 23 Wasser mit vorzugsweise 95 C, und der oben aus dem Heisswasserboiler 15 herausführenden Leitung 24 Wasser mit vorzugsweise 700 C entnehmen. Durch die Leitung 25 tritt das Wasser unten in den Heisswasserboiler ein.
Zur Regelung der Wassertemperatur in der Siedewasserzelle ist eine Th ermostatregeleinrichtung vorgesehen. Das in die Feuerkammer 10 hineinragende untere Ende des Rauchrohres 18 ist trichterförmig erweitert, und ein Absperrkegel 26 ist relativ zu diesem Rohrende bewegbar, um den Durchlassquerschnitt des Rauchrohres zu verändern. Zur Thermostatregeleinrichtung gehört ferner ein Fühler 27, der von oben in die Siedewasserzelle 17 hineinragt, und das obere Ende des Fühlers wirkt auf einen um eine ortsfeste Drehachse schwenkbaren Hebel 28, an dessem freien Ende der Absperrkegel 26 mittels eines durch das Rauchrohr sich hindurcherstreckenden Zugseiles oder anderes Verbindungsmittel angelenkt ist.
Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Heizkessel ist der Heisswasserboiler 15 ferner noch von einer Anzahl von senkrechten Rauchrohren 30 durchsetzt, von denen zu beiden Seiten der Siedewasserzelle 17 je eines in der Zeichnung dargestellt ist. Diese verbinden die Feuerkammer 10 mit dem oberhalb des Boilers befindlichen Rauchgasabzug 19 und erstrecken sich oben und unten durch den Kesselwasser führenden Doppelmantel des Boilers. Jedes dieser Rauchrohre 30 ist koaxial von je einem weiteren Rohr 31 umschlossen, das mit seinen beiden Enden in den Doppelmantel des Boilers mündet, und das in dem verbleibenden Ringraum zwischen den beiden Rohren infolgedessen ebenfalls Keselwasser führt.
Der Heisswasserboiler 15 ist also nicht nur an seiner Aussenseite, sondern mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Rohre auch im Inneren kesselwasserbeheizt, wobei dieses Kesselwasser unmittelbar durch Rauchgase erhitzt wird. Durch diese Ausgestaltung ist die Boilerleistung erheblich gesteigert. Ein bestimmtes Heisswasser- oder Siedewasserquantum steht in relativ kurzer Zeit zur Verfügung.
Um die Vorteile dieses mit einer Siedewasserzelle ausgestatteten Heizkessels ausnutzen zu können, sind natürlich bis zu hier nicht dargestellten getrennten Zapfstellen führende getrennte Leitungen erforderlich.
boiler
The present invention relates to a boiler intended for a heating system, which is also used for hot water preparation.
In a known manner, a heating boiler of this type has a fire chamber into which a gas or oil burner opens, and a hot water boiler, surrounded by the boiler water, is arranged above the fire chamber for heating service water.
This is heated by the boiler water surrounding the boiler, which also circulates through the heating system. It is clear that the boiler output can be influenced by the size of the heat transfer surface between boiler water and boiler water, and therefore a boiler designed on all sides with a double jacket that receives the boiler water contributes significantly to increasing the boiler output. The transfer area could also be enlarged if one sees finned pipes heated by the boiler in the boiler, which penetrate the boiler through the double jacket. In these known designs, the boiler water temperature determines the attainable temperature of the boiler water.
The aim of the present invention is to further increase the boiler performance, with which the possibility is to be created at the same time to be able to take water of different temperatures from the boiler separately, which in many cases is particularly useful for commercial operations but also in the household when it is water of almost boiling temperature is available.
The warm or hot water preparation would become more independent of the operating state of the boiler, which is fired less at a relatively high outside temperature, for example, if the smoke pipes leading from the fire chamber to a flue gas vent are used as a secondary heating surface to increase the boiler output and the secondary heating surface is relocated to the boiler.
The object of the invention outlined in this way is for a boiler of the type described at the outset with a fire chamber into which a gas or oil blower burner opens and with a hot water boiler arranged above the fire chamber and surrounded by the boiler water, as well as for discharging the combustion gases Smoke pipes determined from the fire chamber according to the invention in that the hot water boiler has at least one boiling water cell surrounded by the boiler water and fed by this, through which a smoke pipe for heating the boiling water cell is passed from the fire chamber to a flue gas outlet located above the boiler, and that for changing the Passage cross-section of the smoke pipe a thermostat control device influenced by the water temperature in the boiling water cell is provided.
In a preferred embodiment, the boiling water cell is designed as a hollow cylinder and the smoke tube extends preferably coaxially through the hollow cylinder, which hollow cylinder in an expedient embodiment extends through the hot water boiler from its bottom to through the upper wall of the boiler, the wall of the boiler preferably being a Double jacket is and the part of the boiling water cell extending through this upward is additionally heated by the boiler water located in the double jacket.
So that the heat content of the flue gas can be optimally used for the boiling water cell, it is provided in an expedient embodiment of the boiler according to the invention that the boiler water is passed from an upper hot water inlet into the boiling water cell through an inlet pipe in countercurrent to the flue gas to close to the bottom of the boiling water cell and that the boiling water outlet is provided at the upper end of the boiling water cell. In the preferred embodiment of the heating boiler, the hot water boiler and the boiling water cell each have a water outlet intended for connection to tapping points, the water temperature preferably being 700 at the first and 95 "at the second.
The thermostat control device, by means of which the heating of the boiling water cell is regulated via the smoke volume drawn off through the smoke pipe, can expediently have a shut-off cone which can be moved relative to a conically widened end of the smoke pipe protruding into the fire chamber and which is preferably controlled by a thermostat sensor located in the boiling water cell can be operated via mechanical connecting means.
Further details of the invention and its advantages emerge from the following description of an exemplary embodiment and from the associated drawing, in which an embodiment of a heating boiler according to the invention is shown schematically, purely by way of example. The only figure shows the boiler partly in side view and partly in vertical section through the hot water boiler and the boiling water cell.
The boiler illustrated in the drawing has a single fire chamber 10 into which a forced-air gas or oil burner 11 opens. Between the fire chamber 10 and the outer jacket 12 of the boiler, which is also provided with a heat-insulating outer shell 13, is the boiler water in the space 14, which surrounds the fire chamber all around and also in its top. Above the fire chamber 10 there is a hot water boiler 15, separated from the boiler water, which also surrounds the hot water boiler 15 on all sides. The fleisswasserboiler 15 is laterally enclosed by the boiler jacket 12 and also at the top by a wall 16 connected to the boiler jacket, so that it is surrounded on all sides by a double jacket that carries boiler water.
Inside the hot water boiler 15, a boiling water cell 17 is arranged, and this preferably extends coaxially to the boiler through this from the bottom of the boiler to the upper jacket and is designed as a hollow cylinder through which a smoke pipe 18 for heating the in the Boiling water cell contained water extends coaxially from the fire chamber 10 to a smoke outlet 19 arranged on top of the boiler, which is connected to a chimney, not shown.
A portion of the water contained in the hot water boiler 15 flows through a hot water inlet 20 at the top laterally into the boiling water cell 17 and is passed through a pipe 21 leading down inside this cell to close to the bottom of the boiling water cell, i.e. in countercurrent to the flue gas and to the water heated by the flue gas and thereby rising in the boiling water cell, which leaves the boiling water cell at the upper end through a boiling water outlet 22. By removing the water for the boiling water cell at the top of the hot water boiler, where the water is already warmest, and leading it down through the inlet pipe 21, rapid heating of the water and thus high performance of the boiling water tank is guaranteed.
In this way, water at preferably 95 ° C. can be taken from the line 23 connected to the boiling water outlet 22, and water at preferably 700 ° C. from the line 24 leading out of the hot water boiler 15 at the top. The water enters the hot water boiler through the line 25.
A thermostat control device is provided to regulate the water temperature in the boiling water cell. The lower end of the smoke pipe 18 protruding into the fire chamber 10 is widened in the shape of a funnel, and a shut-off cone 26 is movable relative to this pipe end in order to change the passage cross section of the smoke pipe. The thermostat control device also includes a sensor 27, which protrudes from above into the boiling water cell 17, and the upper end of the sensor acts on a lever 28 pivotable about a stationary axis of rotation, at the free end of which the shut-off cone 26 by means of a pulling cable extending through the smoke pipe or other lanyard is articulated.
In the boiler illustrated in the drawing, the hot water boiler 15 is also penetrated by a number of vertical smoke tubes 30, one of which is shown on either side of the boiling water cell 17 in the drawing. These connect the fire chamber 10 to the flue gas outlet 19 located above the boiler and extend above and below through the double jacket of the boiler that carries the boiler water. Each of these smoke tubes 30 is coaxially enclosed by a further tube 31 which opens with its two ends into the double jacket of the boiler, and which consequently also leads boiler water in the remaining annular space between the two tubes.
The hot water boiler 15 is not only heated on its outside, but also inside with the help of the pipes described above, with this boiler water being heated directly by flue gases. This design increases the boiler output considerably. A certain amount of hot water or boiling water is available in a relatively short time.
In order to be able to exploit the advantages of this boiler equipped with a boiling water cell, separate lines leading to separate tapping points (not shown here) are of course required.