DD238260A5

DD238260A5 - ATMOSPHERE HOT WATER BOILER WITH BOTTOM ARRANGEMENT ROOM, ESPECIALLY FOR GAS FIRING

Info

Publication number: DD238260A5
Application number: DD27710485A
Authority: DD
Inventors: Janos Fenyvesi; Bela Glosz; Peter Varga; Sandor Dombi
Original assignee: Epitoegepgyarto Vallalat,Hu; Belmegyeri Ujbarazda Mgtsz,Hu
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1985-06-03
Publication date: 1986-08-13
Also published as: DE3504225A1; HU189116B; DK108285A; DK108285D0; PL253649A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen atmosphaerischen Warmwasserkessel mit unten angeordnetem Verbrennungsraum, insbesondere fuer Gasfeuerung, mit dem die Menge der die Luft verunreinigenden Verbrennungsrueckstaende reduziert und der Wirkungsgrad erhoeht werden kann, wobei die Herstellungsweise des Kessels, d. h. die Fertigungstechnologie mit der Fertigungstechnologie der herkoemmlichen Kessel verglichen wesentlich einfacher und billiger ist. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, den Kessel so auszubilden, dass er einfach montierbar und reparierbar ist und eine vollstaendige Verbrennung erlaubt. Die erfindungsgemaesse Loesung kann dadurch gekennzeichnet werden, dass wenigstens zwei miteinander kommunizierende Wasserraeume vorhanden sind, die aus konzentrisch angeordneten Zylindermaenteln gebildet sind. Die Abgaszuege sind zwischen dem aeusseren Zylindermantel des inneren Zylindermantelpaars angeordnet, darin sind vorteilhaft drei, die Verbrennungsrueckstaende auf eine spirale Bahn zwingende rauchablenkende Stauelemente angeordnet. Ferner ist in dem Feuerraum ein an dem aeusseren Zylindermantel des inneren Wasserraums befestigtes flammenablenkendes Element und/oder unter dem Abgaszug bzw. unter den Abgaszuegen sind im Kreis Duesen angeordnet. Fig. 1The invention relates to an atmospheric hot water boiler with downwardly disposed combustion chamber, in particular for gas firing, with which the amount of the air polluting Verbrennungsrueckstaende can be reduced and the efficiency can be increased, the preparation of the boiler, d. H. The manufacturing technology compared with the conventional boiler technology is much simpler and cheaper. The aim and object of the invention are to form the boiler so that it is easy to assemble and repair and allows complete combustion. The solution according to the invention can be characterized in that there are at least two water spaces communicating with one another, which are formed from concentrically arranged cylinder males. The Abgaszuege are arranged between the outer cylinder shell of the inner cylinder jacket pair, therein are advantageously three, the Verbrennungsrueckstaende on a spiral path compelling smoke deflecting baffles arranged. Furthermore, in the combustion chamber, a flame-deflecting element attached to the outer cylinder jacket of the inner water space and / or under the exhaust gas duct or under the exhaust gas ducts are arranged in a circle in the nozzle. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Warmwasserkessel zur Warmwasserbereitung mit unten angeordnetem Verbrennungsraum, insbesondere für Gasfeuerung, mit dessen Hilfe die Menge der die Luft verunreinigenden Verbrennungsrückstände, die aus vollständig und unvollständig verbrannten Brennstoffanteilen zusammengesetzt sind, reduziert und der thermische Wirkungsgrad erhöht werden kann, wobei die Herstellungsweise des Kessels, d.h. die Fertigungstechnologie mit der Fertigungstechnologie der herkömmlichen Kessel verglichen wesentlich billiger und einfacher ist.The invention relates to an atmospheric hot water boiler for hot water preparation with downwardly disposed combustion chamber, in particular for gas firing, with the aid of the amount of polluting the combustion residues, which are composed of completely and incompletely burned fuel components, reduced and the thermal efficiency can be increased, the manufacturing method of the boiler, ie The manufacturing technology compared to the conventional boiler technology is much cheaper and easier.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß die in den verschiedenen Heizsystemen verbrannten Heizstoffe — insbesondere aufgrund der unvollkommenen Verbrennung — die Umgebung dadurch stark belasten, daß in bedeutender Menge verunreinigende Stoffein die Luft emittiert werden. Das Ausmaß der unter der Bezeichnung „Smog" bekannten Luftverunreinigung ist in der Heizperiode in einigen Großstädten erheblich. Der Grund dafür besteht in den Heizsystemen, vor allem spielen dabei die mit einem schlechten Wirkungsgrad funktionierenden Kessel eine große Rolle.It is known that the fuels combusted in the various heating systems - especially due to the imperfect combustion - heavily burden the environment by emitting the air in a significant amount of polluting matter. The level of air pollution known as "smog" is considerable in some major cities during the heating season, due to the heating systems, and in particular the boilers, which function poorly, play a major role.

In der Fachliteratur sind zahl reiche Typen eines atmosphärischen, zur Warmwasserbereitung dienenden Kessel beschrieben, bei denen im allgemeinen durch Verbrennung von Kohle, Koks, Öl oder Gas die zur Warmwasserbereitung erforderliche Energie erzeugt wird.In the literature Numerous types of atmospheric, serving for water heating boiler are described in which generally by combustion of coal, coke, oil or gas, the energy required for hot water production is generated.

Hinsichtlich des Aufbaus können die bekannten Kessel zwei großen Gruppen zugeordnet werden. Zu der ersten Gruppe gehören die mit Taschen ausgestalteten Kessel, zu der zweiten die Kessel mit stehendem Rauchrohr.In terms of construction, the known boilers can be assigned to two large groups. The first group includes the kettles designed with pockets, the second the kettles with standing pipes of smoke.

Die gemeinsame Charakteristik beider Kesseltypen besteht darin, daß Heizstoffe in ihrem Heizraum verbrannt werden, die Flammen neben einem aus Wassermänteln —Taschen — oder mit Wasser aufgefüllten Rohren ausgestalteten Wasserraum geleitet werden, wonach die Verbrennungsrückstände über die Abgaszüge in den Schornstein gelangen.The common characteristic of both types of boilers is that fuels are burned in their boiler room, the flames are directed next to a made of water jackets pockets - or filled with water pipes water space, after which the combustion residues pass through the flues in the chimney.

In der ungarischen Patentschrift 153484 ist ein nach dem Taschensystem ausgelegter Kessel beschrieben, bei dem der Wasserraum durch aneinandergeschweißte oder über Laschen aneinander befestigte Taschen gebildet ist. Für die Abfuhr der Verbrennungsrückstände sind zwischen den Wänden der einzelnen Taschen 2—3 mm große Spalte vorgesehen. Die beiden Randtaschen bilden gleichzeitig die beiden Seiten des Kessels, während die verbleibenden Seiten mit Flachplatten begrenztIn Hungarian Patent 153484 a designed according to the bag system boiler is described in which the water space is formed by welded together or tabs attached to each other pockets. For the removal of combustion residues between the walls of each pocket 2-3 mm large gaps are provided. The two edge pockets simultaneously form the two sides of the boiler, while the remaining sides are bounded by flat plates

Dieser Kesseltyp wurde ausdrücklich für Gasfeuerung zur Heizung und Nutzwasserzubereitung entwickelt.This type of boiler has been specifically developed for gas firing for heating and industrial water preparation.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Kesseltyps liegt darin, daß das Zusammenschweißen der Taschen — wegen der dazwischenliegenden schmalen Spalte — nur von Innen her, unter Anwendung einer primitiven Technologie durchgeführt werden kann. Ein weiterer Nachteil ist ebenfalls auf den geringen Abstand zwischen den Spalten zurückzuführen, in denen sich die strömenden Verbrennungsrückstände in Form von Ruß an den Seitenflächen derTaschen absetzen, wodurch die Spalte verstopft werden und der Weg des Zuges gesperrt ist.A major disadvantage of this type of boiler is that the welding together of the pockets - because of the intervening narrow gaps - only from the inside, using a primitive technology can be performed. Another drawback is also due to the small gap between the gaps in which the soot in the form of soot is deposited on the side surfaces of the pockets, thereby clogging the gaps and blocking the path of the train.

Bei einem Schadhaftwerden der Taschen, z. B. durch Fließen des Taschenmaterials, besteht keine Möglichkeit den Kessel zu reparieren, da die Taschen eben wegen der Schweißnähte nicht ausgetauscht werden können.In a Schadhaftwerden the bags, z. B. by flowing the bag material, there is no way to repair the boiler, because the pockets can not be replaced just because of the welds.

Ein ähnlicher Kessel ist in der HU-PS 171 720 beschrieben, bei dem der Wasserraum in dem Kessel durch mehrere, den Rauchzug begrenzende Wassermäntel gebildet ist, und der Feuerraum, der von einer Blechwand umschlossen ist, außerhalb des Wassermantels angeordnet ist. Die den Wassermantel bildenden Wände werden von aus ausgestanzten Laschen und Schweißnähten bestehenden Abstandselementen abgestützt. In dem Wasserraum befinden sich mehrere geschlossene und miteinander parallel verlaufende Rauchzüge, deren Querschnitt viereckig oder quadratisch ist. Die Verbrennungsrückstände verlassen das System durch diese Rauchzüge.A similar boiler is described in HU-PS 171 720, in which the water space is formed in the boiler by a plurality, the flue bounding water jackets, and the furnace chamber, which is enclosed by a metal wall, located outside of the water jacket. The walls forming the water jacket are supported by spacers made of punched tabs and welds. In the water room there are several closed and mutually parallel flues whose cross-section is square or square. The combustion residues leave the system through these flues.

Dieser Kessel weist hinsichtlich des Zusammenbaus, wie auch der Reparaturfähigkeit dieselben Nachteile wie der vorher beschriebene Typ auf.This boiler has the same disadvantages as the previously described type in terms of assembly as well as repairability.

Die mit vertikalen Rauchrohren ausgestalteten Kessel weisen in der Manteltrommel vertikal, oder annähernd vertikal stehende Rauchrohre auf, die nebeneinander, zueinander parallel angeordnet sind und unten und oben über Rohrbündelwandbleche miteinander verbunden sind. Das Abgas strömt im Inneren der Rohre nach oben, während das Wasser in dem Raum zwischen den bemäntelten Rohren fließt.The configured with vertical flue pipes boiler have in the mantle drum vertically or approximately vertically standing flue pipes, which are arranged side by side, parallel to each other and are connected to each other below and above tube bundle wall panels. The exhaust gas flows up inside the tubes while the water flows in the space between the covered tubes.

Damit die Verbrennungsrückstände nicht zu leicht in den Schornstein gelangen können, werden in die einzelnen Rauchrohre die Strömung verzögernde Kettenkonstruktionen eingelassen, denen die Aufgabe zukommt, das schnelle Austreten der Verbrennungsrückstände zu verhindern.Thus, the combustion residues can not easily get into the chimney, the flow delaying chain structures are admitted into the individual flue pipes, which has the task of preventing the rapid escape of combustion residues.

Wenngleich mit diesem Kesseltyp das Austreten der Verbrennungsrückstände verlangsamt werden kann, kann es vorkommen, daß der sich auf die Kettenkonstruktion absetzende Ruß die Abgaszüge vollkommen zusetzt.Although the escape of combustion residues can be slowed down with this type of boiler, it can happen that the soot settling on the chain construction completely adds up the flue gases.

Bei der Verwendung der bekannten Kesseltypen kann der allen diesen Konstruktionen gemeinsame Nachteil beobachtet werden, daß die Verbrennungsrückstände — aus zwei Gründen — zusammen mit einer bedeutenden Menge von unverbranntem Brennstoff in die Luft austreten. Der eine Grund besteht darin, daß die an der Stirnfläche des mit Blechen begrenzten Wasserraums anschlagende Flammesich an der das Warmwasser begrenzenden, aber gegenüber der Flamme „kalten" Fläche dermaßen abkühlt, daß die Bestandteile nicht ausbrennen können, d.h. unverbrannt bleiben und sich in Form von Ruß auf die Wand des Feuerraums absetzen oder unverbrannt den Kessel über die Abgaszüge verlassen. Ein weiterer Grund dafür, daß der Brennstoff nur teilweise verbrannt wird, besteht darin, daß die auf den Stirnflächen abgekühlten und unverbrannten Teile des Brennstoffs sich in den Abgaszügen nicht dermaßen erhitzen können, daß eine Verbrennung stattfindet, vielmehr strömen sie schnell durch die Abgaszüge und treten in die Luft hinaus. Diese unverbrannten Teile verursachen Luftverunreinigungen und setzen andererseits den Wirkungsgrad des Kessels herab.With the use of the known types of boilers, the common drawback of all of these designs is that the combustion residues, together with a significant amount of unburnt fuel, leak into the air for two reasons. One reason is that at the end face of the limited space with sheets of water striking Flammesich on the hot water limiting, but with respect to the flame "cold" surface so cool that the components can not burn out, ie remain unburned and in the form of Put soot on the wall of the firebox or leave the boiler unburned on the exhaust fumes.One other reason that the fuel is only partially burned is that the end-cooled and unburned parts of the fuel do not heat up so much in the exhaust fumes combustion can take place, but rather they flow quickly through the flues and exit into the air, these unburned parts causing air pollution and, on the other hand, lowering the efficiency of the boiler.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen einfach montierbaren und reparierbaren Kessel zur Verfügung zu haben, der eine vollständige Verbrennung ermöglicht, so daß Verunreinigungen der Umgebungsluft vermieden werden können.The object of the invention is to have an easily mountable and repairable boiler, which allows complete combustion, so that contamination of the ambient air can be avoided.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen atmosphärischen mit unten angeordnetem Brennraum ausgestaltetem, zur Warmwasserbereitung dienenden Kessel geöffnet auszubilden.The object of the invention is to provide an atmospheric configured with bottom arranged combustion chamber, serving for hot water boiler open.

Die Erfindung beruht u.a. auf die Erkenntnis, daß bei den bekannten Kesseln die drei bekannten Grundbedingungen der Verbrennung nur teilweise erfüllt sind. Wenngleich der brennbare Stoff und der in der Luft enthaltene Sauerstoff vorhanden sind, bleibt die Zündtemperatur, die zur vollständigen Verbrennung nicht nur am Anfang des Prozesses, sondern durchgehend vorhanden sein müßte, an den mit dem Wasser in Kontakt kommenden Stirnflächen nicht erhalten. Wenn es aber gelingt, das Auftreffen der Flamme auf die mit dem Wasser in Berührung stehenden Stirnflächen, bzw. deren Abkühlung zu verhindern, ferner das schnelle Austreten der Verbrennungsrückstände zu verzögern und dabei zu ermöglichen, daß die unverbrannten Komponenten, sich in der Flamme wiederholt erhitzend, verbrannt werden, kann ein erhöhter Wirkungsgrad erreicht werden, wobei die Verbrennung praktisch vollständig und ohne etwaige Luftverunreinigungen vor sich geht. Aufgrund dieser Erkenntnis konnte eine leichte Montage und Reparaturfähigkeit sowie die Beseitigung von Luftverunreinigungen bei einem atmosphärischen, mit unten angeordneten Brennraum ausgestalteten, zur Warmwasserbereitung dienenden Kessel erreicht werden, der mindestens zwei Wasserräume aufweist, wobei die einzelnen Wasserräume durch konzentrisch angeordnete Paare von Zylindermänteln gebildet sind. Der Abgaszug ist zwischen dem äußeren Zylindermantel des inneren Zylindermantelpaares und dem inneren Zylindermantel des benachbarten Zylindermantelpaares angeordnet. In dem Abgaszug ist mindestens ein—vorzugsweise aber drei — die Verbrennungsrückstände auf einen spiralen Weg zwingendes rauchablenkendes Stauelement befestigt. Die einzelnen Zylindermantelpaare sind oben und unten mit je einem Kreisring abgeschlossen. Durch den oberen Kreisring ist koaxial ein Abgasrohr hindurchgeführt. Die Wasserräume kommunizieren miteinander. In dem Feuerraum ist ein an dem äußeren Zylindermantel des inneren Wasserraums angebrachtes flammenablenkendes Element befestigt und/oder unter dem Abgaszug bzw. unter den Abgaszügen sind im Kreis Düsen angeordnet.The invention is based i.a. to the knowledge that in the known boilers the three known basic conditions of combustion are only partially fulfilled. Although the combustible material and the oxygen contained in the air are present, the ignition temperature, which would have to be present for complete combustion not only at the beginning of the process, but throughout, remains at the end faces in contact with the water not obtained. But if it is possible to prevent the impact of the flame on the water-contacting faces, or their cooling, also to delay the rapid escape of the combustion residues, thereby allowing the unburned components, repeatedly heated in the flame , are burned, an increased efficiency can be achieved, the combustion is virtually complete and without any air pollution is going on. Due to this finding, easy assembly and repairability and the elimination of air pollutants could be achieved in an atmospheric, arranged at the bottom combustion chamber, serving for hot water boiler having at least two water chambers, the individual water chambers are formed by concentrically arranged pairs of cylinder jackets. The exhaust gas train is arranged between the outer cylinder shell of the inner pair of cylinder mantles and the inner cylinder mantle of the adjacent pair of cylinder mantles. In the exhaust flue at least one-but preferably three-the combustion residues on a spiral path forcing smoke-deflecting dam element is attached. The individual cylinder jacket pairs are completed at the top and bottom, each with a circular ring. Through the upper annulus, an exhaust pipe is coaxially passed. The water rooms communicate with each other. A flame deflecting element attached to the outer cylinder shell of the inner water space is fastened in the firebox and / or nozzles are arranged in a circle under the exhaust flue or under the exhaust flues.

Das (die) rauchablenkende(n) Stauelement(e) ist (sind) in Form einer (von) aus kreisförmigem (kreisförmigen) Stahlblech gestalteten Serpentine(n) ausgeführt und ist (sind) an dem äußeren Zylindermantel des inneren Wasserraums angeschweißt. Die Wasserräume sind über drei Durchflußrohre oder drei Durchflußglieder miteinander verbunden.The smoke deflecting baffle member (s) is (are) in the form of a serpentine (s) formed of circular (circular) steel sheet and welded to the outer cylinder shell of the inner water space. The water spaces are interconnected via three flow tubes or three flow members.

Die oberen Enden der Durchflußrohre können über den inneren Zylindermantel des äußeren Wasserraumes an die Wasserräume und die unteren Enden über den abschließenden Kreisringen des inneren Wasserraumes an die Wasserräume angeschlossen werden. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der innere Wasserraum von den drei Durchflußrohren festgehalten wird.The upper ends of the flow tubes can be connected via the inner cylinder shell of the outer water space to the water chambers and the lower ends via the final circular rings of the inner water space to the water spaces. In this way it can be achieved that the inner water space is held by the three flow tubes.

Bei größeren Kesseln, bei denen drei Wasserräume vorgesehen sind, erscheint es vorteilhaft, die einzelnen Wasserräume so ' miteinander zu verbinden, daß die Durchflußglieder über den oberen Kreisring an die Wasserräume angeschlossen sind. In diesem Fall werden die inneren Wasserräume von den Durchflußgliedern in einer stabilen Position gehalten. Den Brennstoffen angepaßt kann das flammenablenkende Element ein an dem Außenmantel des inneren Wasserraumes befestigtes Blech sein, das vorzugsweise in Form eines geraden Kreiskegels oder einer Kalotte ausgebildet sein kann. Jedes Element ist dazu geeignet, das Auftreffen der Flamme auf die mit Wasser in Berührung stehenden Stirnflächen zu verhindern. Bei mit Kohle beheizten Kesseln ist die Anwendung eines geraden Kreiskegels besonders vorteilhaft.For larger boilers, in which three water chambers are provided, it seems advantageous to 'connect the individual water chambers together so that the flow members are connected via the upper annulus to the water chambers. In this case, the internal water spaces are kept in a stable position by the flow members. Adapted to the fuels, the flame deflecting element may be a sheet fastened to the outer shell of the inner water space, which may preferably be in the form of a straight circular cone or a dome. Each element is adapted to prevent the impact of the flame on the water-contacting faces. In coal-fired boilers, the use of a straight circular cone is particularly advantageous.

Wenn als Brennstoff Gas verwendet wird, können die Düsen vorteilhaft Schmetterlingsbrenner sein, die man unter den einzelnen Abgaszügen im Kreisbogen anordnet. In diesem Fall befinden sich unter den Abgaszügen eine oder mehrere kreisförmige Gasdüsen, deren Wand oben mit Bohrungen versehen ist, wobei über jeder einzelnen Bohrung je ein Schmetterlingsbrenner mit Hängebolzen befestigt ist.If gas is used as the fuel, the nozzles may be advantageous butterfly burner, which is arranged under the individual exhaust trains in a circular arc. In this case, there are one or more circular gas nozzles under the exhaust flues, the wall is provided with holes at the top, with a butterfly burner is attached with hanging bolts above each hole.

Bei dem erfindungsgemäßen Kessel wird bei der Verwendung eines beliebigen Brennstoffs mit Hilfe des flammenablenkenden Elementes verhindert, daß die Flamme auf die mit dem Wasser in Berührung stehende Stirnfläche auftrifft, wobei mit den serpentinenförmigen Stauelementen erreicht werden kann, daß die nicht verbrannten Komponenten vor dem Austreten wiederholt auf Zündtemperatur erhitzt und damit vollständig verbrannt werden.In the case of the boiler according to the invention, the use of any fuel with the aid of the flame-deflecting element prevents the flame from impinging on the end face in contact with the water, with the serpentine-shaped damming elements allowing the unburned components to be repeated before they escape heated to ignition temperature and thus completely burned.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, aus der beispielhaft eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ersichtlich ist. In der Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, from which an advantageous embodiment of the device according to the invention can be seen by way of example. In the drawing show:

Fig. 1: im Schnitt die Seitenansicht eines Kessels mit zwei Wasserräumen,1 is a sectional side view of a boiler with two water chambers,

Fig. 2: teilweise im Schnitt die Ansicht des Oberteils eines Kessels mit drei Wasserräumen und Fig. 3: in Draufsicht einen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung.Fig. 2: partially in section, the view of the upper part of a boiler with three water chambers and Fig. 3: in plan view a part of the device according to the invention.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, begrenzen konzentrisch angeordnete Zylindermäntel 6a und 6b einen inneren Wasserraum 21 a, während Zylindermäntel 7a und 7 b einen äußeren Wasserraum 21 b begrenzen. Der innere Wasserraum 21 a bzw. der äußere Wasserraum 21 b sind unten mit Kreisringen 20a bzw. 20b, oben mit Kreisringen 19a bzw. 19b abgeschlossen.As can be seen from Fig. 1, concentrically arranged cylinder mantles 6a and 6b define an inner water space 21 a, while cylinder mantles 7 a and 7 b define an outer water space 21 b. The inner water space 21 a and the outer water space 21 b are closed at the bottom with circular rings 20 a and 20 b, above with circular rings 19 a and 19 b.

Durch den oberen Kreisring 19 b sind vier mit der Achse des Kreisringes koaxial angeordnete zur Abfuhr des Abgases dienende Rohr durchgeführt.Through the upper circular ring 19 b four coaxial with the axis of the annulus arranged for the removal of the exhaust gas serving pipe are performed.

An dem Kreisring 19a ist ein Anschluß 5 angebracht, an dem über einen Thermostat 2 ein Steigstrangstutzen 1 angeschlossen ist. In dem Kreisring 19b und zwar über dem äußeren Wasserraum 21 bist in einer Bohrung ein Entlüftungsstutzen 3 befestigt. In einem Abgaszug 18a zwischen den Wasserräumen 21 a und 21 bsind drei rauchablenkende Stauelemente 9a, 9b und 9c angeordnet, die aus kreisringförmigen Blechen bestehen, die — in radialer Richtung durchschnitten — durch Auseinanderziehen der beiden Enden in axialer Richtung die Form von Serpentinen annehmen.On the circular ring 19a, a terminal 5 is attached to which a thermostat 2 a riser nozzle 1 is connected. In the circular ring 19b and indeed over the outer water space 21 a vent 3 are mounted in a bore. In an exhaust flue 18 a between the water chambers 21 a and 21 b are arranged three smoke deflecting baffle elements 9 a, 9 b and 9 c, which consist of annular plates which - cut through in the radial direction - take the form of serpentines by pulling the two ends in the axial direction.

Die serpentinenförmigen Blechstreifen sind an dem äußeren Zylindermantel 6 b des inneren Wasserraumes 21 in drei gleiche Abschnitte unterteilt (mit drei Stufungen) angeschweißt. An dem inneren Zylindermantel 7 a des äußeren Wasserraumes 21 b sind über die Seitenwandanschlüsse 12a, 12b die oberen Enden von Durchflußrohren 11 a, 11 b befestigt, während die unteren Enden über drei Bohrungen, die an dem abschließenden Kreisring 20a des inneren Wasserraums 21 a ausgestaltet sind, an den inneren Wasserraum 21 a angeschlossen sind. In der Fig. 1 ist der Kessel im Schnitt dargestellt, so daß lediglich zwei Seitenwandanschlüsse 12aund12bunddie Durchflußrohre 11 a, 11 bzu sehen sind. Der dritte Seitenwandanschluß und das dritte Durchflußrohr sind gegenüber dem Blech spiegelsymmetrisch, vor dem Schnitt angeordnet. Die drei Durchflußrohre fixieren die den inneren Wasserraum 21 a tragenden Zylindermäntel 6a und 6b und versteifen damit die gesamte Kesselkonstruktion.The serpentine-shaped metal strips are on the outer cylinder shell 6 b of the inner water space 21 divided into three equal sections (with three stages) welded. On the inner cylinder shell 7 a of the outer water space 21 b, the upper ends of flow tubes 11 a, 11 b are fastened via the side wall connections 12 a, 12 b, while the lower ends via three holes, which at the final annulus 20 a of the inner water space 21 a configured are connected to the inner water space 21 a. In Fig. 1, the boiler is shown in section, so that only two side wall ports 12aund12bunddie flow tubes 11 a, 11 b are visible. The third side wall connection and the third flow tube are mirror-symmetrical with respect to the plate, arranged in front of the cut. The three flow tubes fix the cylinder chambers 6a and 6b carrying the inner water space 21a and thereby stiffen the entire boiler construction.

Der Raum innerhalb des inneren Zylindermantels 7a des äußeren Wasserraumes 21 b und der Raum unterhalb des abschließenden Kreisringes 20a des inneren Wasserraumes 21 a bilden einen Feuerraum 10, in dem ein konisches flammenablenkendes Element 17 angeordnet ist, das an dem Zylindermantel 6b angeschweißt ist.The space inside the inner cylinder shell 7 a of the outer water space 21 b and the space below the final annular ring 20 a of the inner water space 21 a form a combustion chamber 10, in which a conical flame deflecting element 17 is arranged, which is welded to the cylinder jacket 6 b.

Im Bereich des abschließenden Kreisrings 20b ist an dem äußeren Seitenmantel 7b des äußeren Wasserraums 21 b ein Rückflußstutzen 13 angeschweißt. Der verschließende Kreisring 20 b liegt auf einem nach innen ragenden Schenkel eines Sockels 16. Innerhalb dieses Sockelringes 16 sind an einem Gasverteilerrohr 15, als Schmetterlingsbrenner ausgestaltete Düsen 14a, 14b im Kreis unter dem Abgaszug 18a angeordnet. Der Austritt der Wärme — als Verlustwärme — in Form von Abstrahlwärme wird mit Hilfe einer seitlichen Verkleidung 26 und einer Abdeckbekleidung 27 verhindert.In the region of the final circular ring 20 b, a return connection 13 is welded to the outer side jacket 7 b of the outer water space 21 b. The closing circular ring 20 b is located on an inwardly projecting leg of a base 16. Within this base ring 16 are arranged on a gas distribution pipe 15, designed as a butterfly burner nozzles 14 a, 14 b in a circle under the exhaust gas 18 a. The escape of heat - as heat loss - in the form of heat radiation is prevented by means of a side panel 26 and a cover 27.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen die drei Wasserräume 21 a, 21 b, 21 c zwischen den Zylindermänteln 6a, 6b, 7 a, 7 b, 8a und 8b, wobei die einzelnen Wasserräume über Durchflußglieder 25a, 25b, 25c miteinander kommunizieren.As can be seen from Fig. 2, the three water chambers 21 a, 21 b, 21 c between the cylinder jackets 6a, 6b, 7a, 7b, 8a and 8b, wherein the individual water chambers via flow members 25a, 25b, 25c communicate with each other.

Die Verbindung wurde so vorgenommen, daß in dem inneren Kreisring 19c über den Wasserräumen Löcher gebohrt und die Rohrenden der Durchflußglieder 25a, 25b, 25c rings um die Löcher durch Schweißen befestigt wurden. Ähnlich wie bei dem Kessel mit zwei Wasserräumen, ist durch den oberen Kreisring 19c ein mit der Achse des Kreisringes koaxialen Abgasrohr 4 hindurchgeführt, wobei die Rauchzüge 18a, 18b zwischen den Wasserräumen angeordnet sind.The connection was made such that holes were drilled in the inner annulus 19c over the water spaces and the tube ends of the flow members 25a, 25b, 25c were secured around the holes by welding. Similar to the boiler with two water chambers, an exhaust pipe 4 coaxial with the axis of the annular ring is passed through the upper annular ring 19c, the flues 18a, 18b being arranged between the water chambers.

Wie aus der Figur eindeutig hervorgeht, sindandem Gasverteilerrohr 15 zwei Gasdüsen rohre 22 a, 22 b befestigt. An den Gasdüsenrohren 22 a, 22 b sind oben Bohrungen angebracht, über denen die Düsen 14c, 14e mit dem Feststeller 24 der Gasdüsen und den Hängebolzen 23 a, 23 b befestigt sind. Die Düsen sind als Schmetterlingsbrenner ausgestaltet. In gleicherweise sind die sonstigen Düsen — unter anderem die Düsen 14d, 14f — entlang des Umfangs befestigt.As is clear from the figure, a gas distributor tube 15 two gas nozzle tubes 22 a, 22 b are attached. At the gas nozzle tubes 22 a, 22 b holes are mounted above, above which the nozzles 14 c, 14 e with the lock 24 of the gas nozzles and the suspension bolt 23 a, 23 b are attached. The nozzles are designed as a butterfly burner. Likewise, the other nozzles - including nozzles 14d, 14f - are mounted along the circumference.

In dem mit drei Wasserräumen ausgestalteten, d. h. zwei Abgaszüge 18 a, 18 b enthaltenden Kessel ist unter den Abgaszügen ein aus zwei Gasdüsenrohren und den Schmetterlingsbrennern gestaltetes Brennersystem angeordnet.In the designed with three water rooms, d. H. two flues 18 a, 18 b containing boiler is arranged under the exhaust flues of a two gas nozzle tubes and the butterfly burners designed burner system.

Die Wirkungsweise des hier als Beispiel beschriebenen Kessels ist wie folgt:The operation of the boiler described here by way of example is as follows:

Noch vor dem Zünden des Gases werden die einzelnen Wasserräume mit von Schwebematerial freiem, enthärteten Wasser aufgefüllt, wonach diese über das Wasser in Bewegung setzende, an sich bekannte Pumpen und Radiatoren — nach der Terminologie der Heiztechnik — an einem Steigstrangstutzen 1 und an einem Rückflußstutzen 13 angeschlossen sind. Danach wird das durch das Gasverteilerrohr 15 eingeführte Gas auf an sich bekannte Weise gezündet. Die Flamme läuft zwischen den rauchablenkenden Stauelementen 9a, 9b, 9c dreimal rund um den Abgaszug 18a, bis sie in den Schornstein gelangt. Mit Hilfe des flammenablenkenden Elements 17 konnte das Auftreffen der Flamme auf die mit dem Wasser in Berührung kommende Stirnfläche der Wasserräume verhindert werden. Sollten die vertikalen Zylindermäntel einen gewissen Teil der Flammenkomponenten unter die Zündtemperatur abkühlen, so können sich die unverbrannten Komponenten durch die Wirkung der Speicherelemente wiederholt auf die Zündtemperatur erhitzen, wodurch die Möglichkeit zur vollständigen Verbrennung gegeben ist.Even before the ignition of the gas, the individual water chambers are filled with floating material free, softened water, after which these on the water in motion, known per se known pumps and radiators - according to the terminology of heating technology - on a riser nozzle 1 and a return connection 13th are connected. Thereafter, the gas introduced through the gas distribution pipe 15 is ignited in a manner known per se. The flame passes between the smoke-deflecting dam elements 9a, 9b, 9c three times around the flue gas duct 18a until it reaches the chimney. With the help of the flame deflecting element 17, the impact of the flame could be prevented on the coming into contact with the water end face of the water chambers. Should the vertical cylinder jackets cool some of the flame components below the ignition temperature, the unburned components may repeatedly heat up to the ignition temperature due to the effect of the storage elements, thereby providing the possibility of complete combustion.

Bei einer mit einer Wasserpumpe erzielten Zirkulation wird das Warmwasser aus dem äußeren Wasserraum 21 b in den inneren Wasserraum 21a geleitet, und zwar durch die Durchflußrohre 11a, 11 b hindurch. Läßt man das Wasser unter Wirkung der Schwerkraft strömen, führt das nach oben zirkulierende Wasser die Zirkulation von selbst aus.In a circulation achieved with a water pump, the hot water from the outer water space 21 b is guided into the inner water space 21 a, through the flow tubes 11 a, 11 b therethrough. If the water is allowed to flow under the action of gravity, the water circulating upwards automatically circulates the water.

Der hier als Beispiel beschriebene Kessel ist zur Gasheizung geeignet, aber es liegt auf der Hand, daß der Erfindungsgedanke auch bei der Verbrennung beliebiger anderer Heizstoffe, wie beispielsweise Kohle, Koks, Öl realisiert werden kann.The boiler described here by way of example is suitable for gas heating, but it is obvious that the concept of the invention can also be implemented in the combustion of any other heating fuels, such as coal, coke, oil.

Der erfindungsgemäße Kessel kann vorteilhaft zur Wärmeerzeugung in zentralen Heizanlagen verwendet werden, aber er kann auch für kleinere Heizeinheiten, z. B. Gasboiler, Verwendung finden.The boiler according to the invention can be used advantageously for heat generation in central heating systems, but it can also be used for smaller heating units, for. As gas boiler, use find.

Messungen haben ergeben, daß bei einem Kessel mit einer Heizfläche von 2m², mit einem Wasserrauminhalt von 50 Liter und einer Masse von 130 kg und einer Heizleistung von 3OkW, die Temperatures Abgases 160 bis 170°C beträgt, und der Wirkungsgrad des Kessels im Bereich zwischen 91 und 94% liegt. Ähnliche Temperaturen und Wirkungsgrade konnten bei einem 40 kW Kessel gemessen werden.Measurements have shown that in a boiler with a heating surface of 2m ² , with a water volume of 50 liters and a mass of 130 kg and a heating power of 3OkW, the temperature of exhaust gas is 160 to 170 ° C, and the efficiency of the boiler in the range between 91 and 94%. Similar temperatures and efficiencies could be measured with a 40 kW boiler.

Neben dem erhöhten Wirkungsgrad und der erwarteten verringerten Luftverunreinigung besteht ein besonderer Vorteil darin, daß der Kessel billig, mit einer einfachen Technologie hergestellt werden kann.In addition to the increased efficiency and the expected reduced air pollution, a particular advantage is that the boiler can be made cheaply, with a simple technology.

Mit den Kosten der herkömmlichen Kessel verglichen, können die Produktionskosten des erfindungsgemäßen Kessels um etwa 50% verringert werden.Compared with the cost of conventional boilers, the production costs of the boiler according to the invention can be reduced by about 50%.

Claims

Invention claim:

1. Atmospheric hot water boiler with downwardly arranged combustion chamber, in particular for gas heating, with a water space, a combustion chamber and with one or more exhaust fumes emptying the combustion residues, characterized in that at least two communicating water spaces (21 a, 21 b) are present, consisting of concentric arranged cylinder jackets (6 a, 6 b, 7 a, 7 b) are formed, that the exhaust gas train or the exhaust flues (18 a, 18 b) is disposed between the outer cylinder shell (6 b) of the inner cylinder jacket pair, and in the exhaust gas train or, in the exhaust flues at least one-preferably three-the combustion residues on a spiral path compelling smoke deflecting baffle element (9 a, 9 b, 9 c) is arranged, and that in the combustion chamber on the outer cylinder shell (6 b) of the inner water space (21 a) fixed Flammenablenkendes element (17) and / or under the exhaust flue or under the exhaust flues (18a, 18b) in a circle Nozzles (14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) are arranged.

2. Hot water boiler according to item 1, characterized in that the fauchablenkenden stowage elements (9a, 9b, 9c) have the shape of serially formed from annular plate serpentine and welded to the outer cylinder shell (6b) of the inner water space.

3. Hot water boiler according to item 1 or 2, characterized in that the water chambers (21 a, 21 b, 21 c) via three flow tubes (11 a, 11 b, 11 c) communicate with each other.

4. Hot water boiler according to item 1 or 2, characterized in that the water chambers (21 a, 21 b, 21 c) via three flow members (25 a, 25 b, 25 c) communicate with each other.

5. Hot water boiler according to item 3, characterized in that the upper ends of the flow tubes (11 a, 11 b, 11 c) via the inner cylinder shell (7 a) of the outer water space (21 b) connected to the water spaces, while the lower ends are connected via the final annulus (20a) of the inner water space to the water spaces.

6. hot water boiler according to item 4, characterized in that the flow members (25 a, 25 b, 25 c) via the upper circular ring (19 c) are connected to the water chambers.

7. Hot water boiler according to one of the items 1 to 6, characterized in that the flame deflecting element (17) on the outer cylinder shell (6 b) of the inner water space (21 a) fixed plate, preferably in the form of a straight circular cone or a dome is trained.

8. Hot water boiler according to one of the items 1 to 7, characterized in that the nozzles (14 a, 14 b, 14 c, 14 d, 14 e, 14 f) are designed in the form of known butterfly burner.