DE10051219C1 - Verfahren zur Umstellung eines Heizkessels von Heizwert- und Brennwertbetrieb und umgekehrt und Heizkessel zu seiner Durchführung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Umstellung eines Heizkessels von Heizwert- auf Brennwertbetrieb und umgekehrt unter Verwendung einer den Wärmeträger führenden, einen schraubenlinienförmigen Durchströmspalt begrenzenden, den Brennraum vom Heizgasabzugsraum im Heizkesselgehäuse trennenden Rohrwendel. Nach der Erfindung wird der Durchströmspalt in seiner Breite durch axiales Zusammendrücken oder Ausdehnen der Rohrwendel auf Brenn- oder Heizwertbetrieb verändert. DOLLAR A Dafür ist am Heizkessel eine frontseitige, den Brenner aufnehmende Platine (7) einer rückseitigen Platine (8) distanzveränderlich zugeordnet, und der Spalt (5) der dazwischen angeordneten, federnd ausgebildeten Rohrwendel (2) ist von einer Heizwertbreite auf eine Brennwertbreite und umgekehrt veränderlich ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umstellung eines Heizkessels von Heizwert- auf Brennwertbetrieb und umgekehrt und bezieht sich ferner auf einen Heizkessel zu seiner Durch­ führung.

Um Heizkessel im sogenannten Heizwert- oder im Brennwertbetrieb betreiben zu können, bedarf es, soweit bekannt, speziell je­ weils auf eine dieser Betriebsarten abgestellter Heizkessel, was sich beim Heizkesselhersteller in einem entsprechenden und auch entsprechend zu kalkulierenden Konstruktions- und Ferti­ gungsaufwand niederschlägt.

Gemäß der DE 199 12 572 A1 sind bspw. Heizkessel vorgeschlagen aber auch schon vorbenutzt wor­ den, in denen sich Rohrwendeln als hochwirksame Bauelemente insbesondere für den Brennwertbetrieb erwiesen haben, für welche Betriebsart diese Heizkessel auch bestimmt und kon­ struktiv festgelegt sind, d. h., für einen Heizwertbetrieb las­ sen sich einerseits derartige Kessel nicht verwenden, ande­ rerseits wäre es wünschenswert, ohne am Bauprinzip derartiger Kessel etwas ändern zu müssen, diese auch als Heizwertkessel betreiben bzw. auf Heizwertbetrieb umstellen zu können.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ausgehend von solchen "Rohrwendelkesseln" ein Verfahren zu schaffen, mit dem nach Bedarf auf einfache Weise eine Umstellung von der ei­ nen Betriebsart auf die andere praktizierbar ist.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren unter Verwendung einer den Wärmeträger führenden, einen schrauben­ linienförmigen Durchströmspalt begrenzenden, den Brennraum vom Heizgasabzugsraum im Heizkesselgehäuse trennenden Rohrwendel dadurch gelöst, daß der Durchströmspalt in seiner Breite durch axiales Zusammendrücken oder Ausdehnen der Rohrwendel auf Brenn- oder Heizwertbetrieb verändert wird.

Als für die Durchführung bevorzugt geeignet hat sich dabei ein Heizkessel nach der vorerwähnten DE 199 12 572 A1 erwiesen, dies allerdings mit der kennzeichnenden Maßgabe, daß die frontseitige, den Brenner aufnehmende Platine der rückseitigen Platine und damit der Spalt der federnd ausgebildeten Rohr­ wendel von einer Heizwertbreite auf eine Brennwertbreite und umgekehrt stufenlos distanzveränderlich zugeordnet ist. Diesbezüglich vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungs­ formen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Unter "federnd ausgebildeter" Rohrwendel ist dabei eine bei der Herstellung gezielt zu beachtende Spaltbreitenbemessung an der Rohrwendel zu verstehen, die der erforderlichen größeren Spaltbreite für den Heizwertbetrieb entspricht. Außerdem muß natürlich auch das Kesselgehäuse in seiner Breite so bemessen bzw. so gestaltet sein, daß der notwendige Verstellbereich der frontseitigen Platine erfaßt bleibt.

Hierzu sei darauf hingewiesen, daß es sich beim notwendigen Verstellbereich nur um einige Millimeter handelt, da ein auf hier sogenannte Brennwertbreite (etwa 0,8 bis 1 mm) einge­ stellter Spalt sofort seinen hochwirksamen und für den Brenn­ wertbetrieb wesentlichen Wärmeübertragungseffekt verliert, wenn die Spaltbreite vergrößert wird. Sofern hier der Ein­ fachheit halber auf Verstellung der frontseitigen Platine ab­ gestellt ist, so ist dies insofern relativ zu verstehen, da das Ganze natürlich auch bei stationärer Frontplatine mit einer verstellbaren rückseitigen Platine zu bewerkstelligen ist.

Orientiert am erfindungsgemäßen Verfahren und dem noch im Ein­ zelnen zu beschreibenden Heizkessel kann also der Heizkessel einerseits vom Hersteller per se direkt entweder für Heizwert- oder für den wirksameren Brennwertbetrieb ausgeliefert werden, andererseits ist es aber auch möglich, einen solchen zunächst für Heizwertbetrieb installierten Kessel vor Ort auf Brenn­ wertbetrieb umzustellen, sofern dort nachträglich entsprechen­ de Voraussetzungen am Schornstein geschaffen worden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren und der Heizkessel zu dessen Durchführung werden einschließlich vorteilhafter Ausführungs- und Weiterbildungsformen nachfolgend an Hand der zeichne­ rischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1A einen Längsschnitt durch den Heizkessel in Ein­ stellung für den Brennwertbetrieb;

Fig. 1B einen Längsschnitt durch den Heizkessel gemäß Fig. 1 in Einstellung für den Heizwertbetrieb und

Fig. 3-5 ebenfalls jeweils A, B vergrößerte Schnitte beson­ derer Ausführungsformen der umkreisten Bereiche in den Fig. 1A und 1B.

Der Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens, gemäß dem der Durchströmspalt in seiner Breite durch axiales Zusammendrücken oder Ausdehnen der Rohrwendel auf Brenn- oder Heizwertbetrieb verändert wird, besteht aus einer in einem mit Brenner be­ stückbaren Gehäuse 1 angeordneten, den Wärmeträger führenden Rohrwendel 2, deren die Wendelgänge 3 bildendes Rohr 4 einen Spalt 5 für das radial von innen nach außen in das mit Abzugsstutzen 6 versehene Gehäuse 1 strömenden Heizgase be­ grenzt. Die Rohrwendel 2 ist hydraulisch zwischen zwei die An­ schlußhydraulik für den Wärmeträger enthaltenden und die durch Zuganker 10 in Verbindung stehenden Seitenwände des Gehäuses 1 bildenden Platinen 7, 8 eingebunden. Außerdem ist der die Rohr­ wendel 2 umgebende Heizgasabströmraum 9 durch eine abgedichtet den Platinen 7, 8 zugeordnete, den Abzugsstutzen 6 und einen Kondensatablaufstutzen 11 aufweisende Umfangswand 12 begrenzt.

Für einen solchen bevorzugt zur Verwendung kommenden Heiz­ kessel ist nun zur Durchführung des Verfahrens maßgebend, daß die frontseitige, den Brenner aufnehmende Platine 7 der rück­ seitigen Platine 8 distanzveränderlich zugeordnet und damit der Spalt 5 der federnd ausgebildeten Rohrwendel 2 von einer Heizwertbreite (Fig. 1A) auf eine Brennwertbreite (Fig. 1B) und umgekehrt veränderlich ausgebildet ist.

Die Zuganker 10, von denen in den Fig. 1A, B jeweils nur einer dargestellt ist, die aber zu mehreren (bspw. drei oder vier Stück), gleichmäßig auf den Umfang des Gehäuses 1 verteilt, Anordnung finden, sind vorteilhaft im Bereich ihrer die Platine 7 durchgreifenden Enden mit Endanschlägen 13 für die Einstellung der Brenn- und Heizwertbreiten des Spaltes 5 versehen, wie dies in allen vergrößerten Schnittdarstellungen der Fig. 2A bis 5B verdeutlicht ist. Diese Zuganker 10 sitzen im übrigen fest an der rückseitigen Platine 8, die auch, wie ebenfalls dargestellt, mit ihrem ausgekröpften Umfangsrand 8' fest mit dem Rand 12' der Umfangswand 12 verschweißt ist, so daß eine umlaufende Dichtung an dieser Stelle entbehrlich wird bzw. eingespart werden kann.

Unter Verweis auf die Fig. 2A, B besteht eine Ausführungsform der Abdichtung zwischen Umfangswand 12 und verstellbarer Pla­ tine 7 darin, daß der frontseitige Rand 12" der Umfangswand 12 radial nach innen gekröpft ist und in eine mit Dichtung 14 versehene, in ihrer Breite dem Verstellweg der Rohrwendel 2 genügenden Umfangsnut 15 der Platine 7 eingreift. Die Umfangs­ nut 15 wird dabei, wie dargestellt, durch einen aufgesetzten, im Nutbereich im Querschnitt etwa z-förmigen Ring 16 gebildet, der gleichzeitig auch einen ausgeprägten Hydraulikkanal 19 für den Anschluß der Rohrwendel 2 aufweist. Dieser Ring 16 wird erst angebracht und bei 20 verschweißt, wenn die ganze vorgefertigte Einheit aus rückseitiger Platine 8, Rohrwendel 2 und Platine 7 beim dargestellten Ausführungsbeispiel von links in die Umfangswand 12 eingeschoben worden ist.

Bei der Dichtung 14 handelt es sich um eine elastische Dich­ tung, die ohne weiteres einen Verstellbereich um die not­ wendigen 6 mm des in ihr eingebundenen, umgebördelten Randes 12" der Umfangswand 12 aufzunehmen vermag.

Die anderen Ausführungsbeispiele der Fig. 3A bis 5B weichen insofern vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ab, als da­ bei der Umfangsrand 7' der frontseitigen Platine (7) axial zur rückseitigen Platine 8 hin abgekröpft und mit einer Dichtungs­ aufnahmenut 17 versehen ist, in der eine die frontseitige Platine 7 gegen die Umfangswand 12 abdichtende Ringdichtung 18 angeordnet ist. Im Falle der Fig. 3A bis 4B wird die Um­ fangswand 12 einfach übergeschoben, während im Falle der Fig. 5A, B die Umfangswand 12 zusammen mit der auf ihrem Rand sit­ zenden Dichtung 18 auf den abgekröpften Umfangsrand 7' auf­ geschoben und danach, wie dargestellt mit einem Spannring 21 festgelegt wird.

Claims (9)

1. Verfahren zur Umstellung eines Heizkessels von Heizwert- auf Brennwertbetrieb und umgekehrt unter Verwendung einer den Wärmeträger führenden, einen schraubenlinienförmigen Durch­ strömspalt begrenzenden, den Brennraum vom Heizgasabzugsraum im Heizkesselgehäuse trennenden Rohrwendel, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmspalt in seiner Breite durch axiales Zusam­ mendrücken oder Ausdehnen der Rohrwendel auf Brenn- oder Heiz­ wertbetrieb verändert wird.

2. Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer in einem mit Brenner bestückbaren Gehäuse (1) angeordneten, den Wärmeträger führenden Rohrwendel (2), deren die Wendelgänge (3) bildendes Rohr (4) einen Spalt (5) für das radial von innen nach außen in das mit Abzugsstutzen (6) versehene Gehäuse (1) strömenden Heizgase begrenzt, wobei die Rohrwendel (2) hydraulisch zwischen zwei die Anschlußhy­ draulik für den Wärmeträger enthaltenden und die durch Zug­ anker (10) in Verbindung stehenden Seitenwände des Gehäuses (1) bildenden Platinen (7, 8) eingebunden und der die Rohr­ wendel (2) umgebende Heizgasabströmraum (9) durch eine abge­ dichtet den Platinen (7, 8) zugeordnete, den Abzugsstutzen (6) und einen Kondensatablaufstutzen (11) aufweisende Umfangswand (12) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die frontseitige, den Brenner aufnehmende Platine (7) der rückseitigen Platine (8) distanzveränderlich zugeordnet und damit der Spalt (5) der federnd ausgebildeten Rohrwendel (2) von einer Heizwertbreite auf eine Brennwertbreite und um­ gekehrt veränderlich ausgebildet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (10) im Bereich ihrer die Platine (7) durchgreifenden Enden mit Endanschlägen (13) für die Einstel­ lung der Brenn- und Heizwertbreiten des Spaltes (5) versehen sind.

4. Heizkessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswand (12) fest mit der rückseitigen Platine (8) verbunden ist.

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der frontseitige Rand (12') der Umfangswand (12) radial nach innen gekröpft ist und in eine mit Dichtung (14) ver­ sehene, in ihrer Breite dem Verstellweg der Rohrwendel (2) ge­ nügenden Umfangsnut (15) der Platine (7) eingreift.

6. Heizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (15) aus einem auf die Platine (7) auf­ gesetztem Ring (16) gebildet ist.

7. Heizkessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (16) einen Hydraulikkanal (19) mit enthält.

8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand (7') der frontseitigen Platine (7) axial zur rückseitigen Platine (8) hin abgekröpft und mit einer Dichtungsaufnahmenut (17) versehen ist, in der eine die front­ seitige Platine (7) gegen die Umfangswand (12) abdichtende Ringdichtung (18) angeordnet ist.

9. Heizkessel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Rand der Umfangswand (12) angeordnete Dichtung (18) mit einem Spannring (21) am abgekröpften Rand der der frontseitigen Platine (7) festgelegt ist.