DD252314A1

DD252314A1 - Gasbeheizter kochkessel mit dampfmantel

Info

Publication number: DD252314A1
Application number: DD29371386A
Authority: DD
Inventors: Michael Spranger; Ruediger Link; Gottfried Werner
Original assignee: Nagema Veb K
Priority date: 1986-08-19
Filing date: 1986-08-19
Publication date: 1987-12-16
Also published as: DE3723937A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen gasbeheizten Kochkessel mit Dampfmantel, dem ein Dampferzeuger zugeordnet ist. Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Wirkungsgrad des gasbeheizten Kochkessels zu erhoehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gasbeheizten Kochkessel mit wesentlich vergroesserter Heizflaeche zu entwickeln. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass der Dampferzeuger raeumlich vom Kochkessel getrennt angeordnet ist, ein Kondensatablauf am Boden des Kochkessels angeordnet ist und der Kochkessel mit dem Dampferzeuger in Verbindung steht. Eine weitere Ausgestaltung erfaehrt die Erfindung dadurch, dass der Dampferzeuger aus senkrecht angeordneten, von Wasser durchstroemten Platten oder Rohrbuendeln besteht und ein Sammelbehaelter oberhalb des Dampferzeugers angeordnet ist, der mit dem Dampfmantel ueber eine Dampfversorgungsleitung verbunden ist. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen gasbeheizten Kochkessel mit Dampfmantel, dem ein Dampferzeuger zugeordnet ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind gasbeheizte Kochkessel bekannt, die doppelwandig ausgeführt sind und deren Mantel eine Wasserfüllung aufweist.

Bei Inbetriebnahme des Gasbrenners wird das Wasser erhitzt und teilweise verdampft. An den senkrechten Wänden des Kessels kondensiert das Wasser, so daß en Kreislauf stattfindet.

Die Wärme wird gleichmäßig an das im Kesse! befindliche Gargut abgegeben.

Der Nachteil besteht in dem geringen thermischen Wirkungsgrad. Die Ursache dafür ist in der begrenzten Heizfläche des Kesselbodens zu suchen.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde in der DD-PS 114218 eine Lösung vorgeschlagen, bei der der Kesselboden anders gestaltet ist. Er ist mit Wassertaschen versehen, um die Heizfläche zu vergrößern. Zwischen den Wassertaschen sind Längsrippen vorgesehen, um eine günstige horizontale Abgasführung zu gewährleisten.

Die damit erreichte Verbesserung ist jedoch geringfügig.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Wirkungsgrad des gasbeheizten Kochkessels zu erhöhen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gasbeheizten Kochkessel mit wesentlich vergrößerter Heizfläche zu entwickeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampferzeuger räumlich vom Kochkessel getrennt angeordnet ist, ein Kondensatablauf am Boden des Kochkessels angeordnet ist und der Kochkessel mit dem Dampferzeuger in Verbindung steht.

Eine weitere Ausgestaltung erfährt die Erfindung dadurch, daß der Dampferzeuger aus senkrecht angeordneten, von Wasser durchströmten Platten oder Rohrbündeln besteht und ein Sammelbehälter oberhalb des Dampferzeugers angeordnet ist, der mit dem Dampfmantel über eine Dampfversorgungsleitung verbunden ist.

Der Sammelbehälter steht durch eine Steigleitung und eine Falleitung mit dem Dampferzeuger in Verbindung.

Der Kondensatablauf ist über ein Rückschlagventil, eine zwischen Gasbrenner und Dampferzeuger angeordnete Leitungswindung und eine Steigleitung mit dem Sammelbehälter verbunden.

Die Leitungswindung sinkt gegenüber der Horizontalen ab.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß der thermische Wirkungsgrad wesentlich erhöht wird.

Dieser hohe Wirkungsgrad resultiert aus der sehr großen Verdampfungsheizfläche. Darüber hinaus verbessert sich der Wärmeübergang durch die senkrechte Anordnung der Heizflächen. Da der rauchgasseitige Wärmeübergang in der Kette des Wärmetransportes Rauchgas-Wasser-Dampf-Gargut den höchsten Wärmewiderstand aufweist, ist durch die Vergrößerung der rauchgasseitigen Wärmeübergangsfläche auch die Möglichkeit zur Steigerung der Heizleistung gegeben. Damit verkürzt sich die Anheizzeit.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazugehörenden Zeichnungen haben folgende Bedeutung:.

Figur 1: schematische Darstellung des Kochkessels Figur 2: Anordnung des Dampferzeugers

Wie aus Figur 1 hervorgeht, sind in einem hier nicht dargestellten Gehäuse der Kochkessel 1, mit einem Garraum 2, der Dampferzeuger 3 und der Gasbrenner 4 angeordnet.

Der Kochkessel 1 ist doppelwandig ausgeführt.

Der Gasbrenner4 ist unterhalb des Dampferzeugers 3 angeordnet und wird über eine Gasleitung 5, die mit einem Absperrorgan 6 versehen ist, mit Gas versorgt. Oberhalb des Dampferzeugers 3 befindet sich ein Sammelbehälter 7, der über eine Steigleitung 8 und eine Falleitung 9 mit diesem in Verbindung steht.

Dem Sammelbehälter? ist eine Speisewasserleitung 10 mit einem Absperrventil 11 zugeordnet.

Der Sammelbehälter 7 besitzt ein Sicherheitsventil 12.

Zwischen den beiden Wänden des Kochkessels 1 befindet sich ein Dampfmantel 13, der über einen Kondensatablauf 14, einem Rückschlagventil 15 und einer Kondensatrückführungsleitung 16 mit dem Sammelbehälter 7 in Verbindung steht. Die Kondensatrückführungsleitung 16 wird, ausgehend vom Rückschlagventil 15, im Raum zwischen Gasbrenner 4 und Dampferzeuger 3 als Leitungswindung 16.1 geführt und ist anschließend als Steigleitung 16.2 zum Sammelbehälter 7 ausgebidlet. Dabei beschreibt die Kondensatrückführungsleitung 16 als Leitungswindung 16.1 zwischen dem Gasbrenner 4 und dem Dampferzeuger 3 eine Schleife und sinkt in ihrem Verlauf gegenüber der Horizontalen ständig ab. Ihr tiefster Punkt, im folgenden als Umkehrpunkt 17 bezeichnet, ist der Übergang zur Steigleitung.

Der Sammelbehälter 7 ist mit dem Dampfmantel 13 über eine Dampfversorgungsleitung 18 verbunden.

Aus Figur 2 wird der Aufbau des Dampferzeugers 3 deutlicher. Es ist erkennbar, daß der Dampferzeuger 3 im wesentlichen aus senkrecht angeordneten Platten 19 besteht, in denen sich Wasser befindet. Die Platten stehen am oberen und am unteren Ende miteinander in Verbindung. Das obere Ende ist über die Steigleitung 8 und das untere Ende des Dampferzeugers 3 ist über die Falleitung 9 mit dem Sammelbehälter 7 verbunden. Anstelle der Platten 19 können auch senkrechte Rohrbündel angeordnet

Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:

Der Dampferzeuger 3 wird soweit mit Wasser gefüllt, bis der in der Zeichnung angegebene Wasserstand im Sammelbehälter 7 erreicht ist. Die Energiezufuhr durch den Gasbrenner 4 bewirkt, daß das in den Platten befindliche Wasser erwärmt und teilweise verdampft wird. Die Wärmeübertragung bei der Verdampfung an den großen senkrechten Heizflächen ist gegenüber horizontalen Heizflächen wesentlich intensiver. Durch die Dichteunterschiede zwischen dem Wasser-Dampfgemisch im Dampferzeuger 3 einschließlich Steigleitung 8 und dem siedenden Wasser in der Falleitung 9 kommt es zur Zirkulation in diesem System.

Im Sammelbehälter? werden beide Phasen getrennt. Der Dampf strömt über die Dampfversorgungsleitung in den Dampfmantel 13 und führt so dem Inhalt des Garraumes 2 die zum Garen benötigte Energiemenge zu. Aus dem Sammelbehälter 7 wird die flüssige Phase über die Falleitung 9 dem Dampferzeuger 3 wieder zugeführt. Im Dampfmantel 13 des Kochkessels 1 gibt der eingeströmte Dampf Energie ab und kondensiert. Das Kondensat sammelt sich im Dampfmantel 13 am Boden des Kochkessels 1 und fließt über das Rückschlagventil 15 in die Leiturigswindung 16.1.

Das in der Leitungswindung 16.1 befindliche Kondenswasser wird durch den Gasbrenner 4 zum geringen Teil verdampft und durch sich ausbildenden Dampfdruck über die Steigleitung 16.2 in den Sammelbehälter? gefördert. Durch den leichten Abfall der Leitungswindung 16.1 über dem Gasbrenner 4 wird gewährleistet, daß nur Kondenswasser und kein Dampf nach oben gefördert wird, bis die Leitungswindung 16.1 vollständig mit Dampf gefüllt ist und über die Steigleitung 16.2 ein Druckausgleich mit dem Sammelbehälter? stattfindet. Nach erfolgtem Druckausgleich öffnet das Rückschlagventil 15 und es fließt Kondensat aus dem Dampfmantel 13 über den Kondensatablauf 14 und das Rückschlagventil 15 in die Leitungswindung 16.1 nach, bis durch den sich aufbauenden Dampfdruck das Rückschlagventil 15 geschlossen wird. Damit beginnt der Zyklus neu.

Claims

1. Gasbeheizter Kochkessel mit Dampfmantel, wobei dem Kochkessel ein Dampferzeuger zugeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß

Dampferzeuger (3) —

·· räumlich vom Kochkessel {1) getrennt angeordnet ist
• und ein Kondensatablauf (14)
·· am Boden des Kochkessels (1) angeordnet ist und
·· mit dem Dampferzeuger (3) in Verbindung steht.

2. Gasbeheizter Kochkessel mit Dampfmantel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Dampferzeuger (3) aus senkrecht angeordneten, von Wasser durchströmten Platten (19) oder Rohrbündeln besteht,

3. Gasbeheizter Kochkessel mit Dampfmantel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Sammelbehälter (7) oberhalb des Dampferzeugers (3) angeordnet ist, der mit dem Kampfmantel (13) über eine Dampfversorgungsleitung (18) verbunden ist.

4. Gasbeheizter Kochkessel mit Dampfmantel nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Sammelbehälter (7) durch eine Steigleitung (8) und eine Falleitung (9) mit dem Dampferzeuger (3) in Verbindung steht.

5. Gasbeheizter Kochkessel mit Dampfmantel nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kondensatablauf (14) über ein Rückschlagventil (15), eine zwischen Gasbrenner (4) und Dampferzeuger (3) angeordnete Leitungswindung (16.1) und eine Steigleitung (16.2) mit dem Sammelbehälter (7) verbunden ist.

6. Gasbeheizter Kochkessel mit Dampfmantel nach Anspruch 1 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Leitungswindung (16.1) gegenüber der Horizontalen absinkt.