DE10211489C1 - Kompaktheizkessel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kompaktheizkessel, insbesondere zur Verwendung als Brennwertheizkessel, bestehend aus mindestens zwei in einem das wärmeabgebende Medium führenden, mit Brenner bestückbaren Gehäuse (1) angeordneten, den Wärmeträger vom Rücklauf (RL) zum Vorlauf (VL) führenden Rohrwendeln (2), die mit ihren Gängen ineinander verschraubt und damit zueinander parallel verlaufend erstreckt sind, wobei deren die Wendelgänge (3) bildende Rohre (4) einen Spalt (5) für das radial von innen aus den Rohrwendeln nach außen in das mit Abzugsstutzen (6) versehene Gehäuse (1) strömenden Heizgase begrenzen. DOLLAR A Nach der Erfindung sind die Rück- und Vorläufe (RL, VL) in Form von die Gehäusevorder- und -rückwand (1', 1'') im wesentlichen bildenden, wasserführenden Platinen (7, 8) ausgebildet, von denen die eine den Vorlaufanschluß (9) und die andere den Rücklaufanschluß (10) aufweist, wobei die Rohrwendeln (2) mit ihren steigungsentsprechend ausgeschnittenen Enden an die beiden Platinen (7, 8) wasserführend angeschlossen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompaktheizkessel, insbesondere zur Verwendung als Brennwertheizkessel, bestehend aus mindes­ tens zwei in einem das wärmeabgebende Medium führenden, mit Brenner bestückbaren Gehäuse angeordneten, den Wärmeträger vom Rücklauf zum Vorlauf führenden Rohrwendeln, die mit Ihren Gängen ineinander verschraubt und damit zueinander parallel erstreckt sind, wobei die die Wendelgänge bildende Rohre einen Spalt für das radial von innen aus den Rohrwendeln nach außen in das mit Abzugsstutzen versehene Gehäuse strömenden Heizgase begrenzen.

Ein Kompaktheizkessel dieser Art ist bspw. bekannt nach der FR 2 700 608 A1, die neben einer Vielzahl von Verschaltungsmöglich­ keiten der Rohrwendeln auch die einleitend erwähnte enthält, bei der zwei identische Rohrwendeln bei jeweils entsprechendem Gangabstand ineinander "verschraubt" angeordnet sind. Die die Enden der Rohrwendeln bildenden Vor- und Rücklaufanschlüsse jeder Wendel laufen dabei tangential aus den Wendeln heraus und müssen den die Heizgase führenden Raum des Außengehäuses durchgreifen und auch die Wand des Gehäuses, d. h., bei der Anordnung von mindestens zwei Rohrwendeln ergeben sich vier Durchgriffsstellen, die eine aufwendige, gasdichte Verbindung zwischen den Vor- und Rücklaufanschlüssen und der Gehäusewand verlangen.

An einem ähnlichen Kompaktheizkessel nach der DE 199 12 572 C2 sind zwecks Leistungs- und Volumenstromerhöhung bei einer be­ sonderen Ausführungsform ebenfalls zwei Rohrwendeln im gas­ führenden Umschließungsgehäuse eingebaut, die jedoch nicht im oben definierten Sinne ineinander verschraubt, sondern in Bezug auf einen zwischen diesen angeordneten, von einer ringförmigen Platine gebildeten Vorlaufhohlraum axial nebeneinander angeord­ net sind, der mit einem Vorlaufanschluß versehen ist. Die Rücklaufanschlüsse für beide Rohrwendeln befinden sich an den beiden ebenfalls platinenartig ausgebildeten Flankenwänden des Gehäuses. Bei dieser speziellen Ausführungsform des Kessels nach der DE 199 12 572 C2 sind zwar Durchgriffe der Rückläufe durch den heizgasführenden Raum vermieden, was jedoch nicht für den Vorlaufanschluß an der mittleren Platine gilt, deren Aus­ bildung und Anordnung selbst einen beträchtlichen Aufwand dar­ stellt und die, da sie mittig die von den beiden Rohrwendeln definierte Brennkammer umfaßt, mit ihren Schweißnähten voll der Brennerbelastung ausgesetzt ist und ein Ausfallrisiko darstel­ len kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die dargelegten Nachteile zu vermeiden, d. h., unter Vermeidung einer aufwendig herzustellenden, einzubin­ denden und hoch belasteten Mittelplatine und unter Beibehaltung des Prinzips mindestens zweier ineinander verschraubter Rohr­ wendeln dafür zu sorgen, daß trotzdem Durchgriffe des heiz­ gasführenden, sich um die Rohrwendeln herum im Gehäuse er­ streckenden Raumes entfallen.

Diese Aufgabe ist mit einem Kompaktheizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rück- und Vorläufe in Form von die Gehäusevorder- und -rückwand im wesentlichen bildenden, wasserführenden Platinen ausgebildet sind, von denen die eine den Vorlaufanschluß und die andere den Rücklaufanschluß aufweist, wobei die Rohrwendeln mit ihren steigungsentsprechend angeschnittenen Enden an die beiden Platinen wasserführend angeschlossen sind.

Vorteilhafte Weiterbidlungen ergeben sich nach den Unteran­ sprüchen.

Was dabei die Formulierung "im wesentlichen die Gehäusevorder- und -rückwand bildende Platinen" betrifft, so nimmt dies Rück­ sicht darauf, daß die Vorderwandplatine selbstverständlich eine entsprechende Brennereinsatzöffnung aufweist und beide Platinen nicht wasserführende Umfangsbereiche aufweisen, mit denen sie gasdicht mit der Umfangswand des Gehäuses verbindbar sind.

Im Gegensatz zum Heizkessel nach der FR 2700608 A1 fallen hier einerseits nachteilige Mehrfachdurchgriffe durch den die abströmenden Heizgase führenden Raum und die Wand des Umschließungsgehäuses weg, und im Gegensatz zum Heizkessel nach der genannten DE 195 12 572 C2 entfällt andererseits die den Vorlaufsammler bildende, auf­ wendige Mittelplatine, die sonst immer noch den Durchgriff des eigentlichen Vorlaufanschlusses durch den heizgasführenden Raum des Gehäuses verlangt, wobei außerdem zu berücksichtigen ist, daß die die Flankenwände dieses Kessels bildenden Platinen nach der genannten DE 199 12 572 C2 ausschließlich Rücklaufplatinen darstellen, die jeweils für sich einen Rücklaufanschluß erfordern, was letztlich auch für den Kessel nach der genannten FR 2700608 A1 gilt, d. h., wenn man dort nur einen Rücklauf und Vorlaufanschlußstutzen haben wollte, müßten außerhalb des Gehäuses die jeweiligen En­ den, egal ob Vor- oder Rückläufe, der Rohrwendeln durch Sam­ melleitungen verbunden werden, wie dies dort auch verwirklicht ist.

Der erfindungsgemäße Kompaktheizkessel und seine vorteilhaften Weiterbildungen und Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Kompaktheizkessel längs Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 1A schematisch den Zuschnitt und Anschluß der Enden der Wendelrohre an die Platinen;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Kessels gemäß Fig. 1;

Fig. 3 schematisch und perspektivisch das Kesselgehäuse von der brennerseite her gesehen, und zwar bei geöffneter Vorderwandplatine;

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung bei ge­ öffneter Rückwandplatine;

Fig. 4A schematisch eine zur Fig. 4 etwas andere innere Ausge­ staltung der Rückwandplatine;

Fig. 5 im Schnitt eine besondere Ausführungsform der Rohrwendeln und

Fig. 6 perspektivische Einzeldarstellungen der beiden Rohr- Wendeln gemäß Fig. 5.

Der näher zu erläuternde Kompaktheizkessel besteht nach wie vor aus mindestens zwei in einem das wärmeabgebende Medium füh­ renden, mit Brenner bestückbaren und mit einem Kondensatab­ laufanschluß 16 versehenen Gehäuse 1 angeordneten, den Wärme­ träger vom Rücklauf zum Vorlauf führenden Rohrwendeln 2, die mit ihren Gängen ineinander verschraubt und damit zueinander parallel verlaufend erstreckt sind, wobei deren die Wendelgänge 3 bildende Rohre 4 einen Spalt 5 für das radial von innen aus den Rohrwendeln nach außen in das mit Abzugsstutzen 6 versehene Gehäuse 1 strömenden Heizgase begrenzen.

Für einen derartigen Kompaktheizkessel ist nunmehr wesentlich, daß die Rück- und Vorläufe RL, VL in Form von die Gehäusevorder- und Rückwand 1', 1" im wesentlichen bildenden, wasserführenden Platinen 7, 8 ausgebildet sind, von denen die eine den Vorlaufanschluß 9 und die andere den Rücklaufanschluß 10 aufweist, wobei die Rohrwendeln 2 mit ihren steigungsentsprechend angeschnittenen Enden an die beiden Pla­ tinen 7, 8 wasserführend angeschlossen sind.

Bzgl. der "steigungsentsprechend angeschnittenen Enden" der Rohre 4 wird auf Fig. 1 verwiesen, womit dafür gesorgt ist, daß sich ein minimal raumbeanspruchender Anschluß an die Platinen 7, 8 ergibt.

Trotz der Anordnung mindestens zweier Rohrwendeln 2 kommt der Kompaktheizkessel mit nur einem Rücklaufanschluß 10 an der die Rückwand 1" bildenden Platine 8 und einem Vorlaufanschluß 9 an der brennerseitig befindlichen Platine 7 (siehe Fig. 2) aus, und zwar ohne daß dabei der eine und/oder andere Anschluß den die Heizgase führenden Raum R durchgreifen muß. Dargestellt sind in Fig. 1 nur zwei ineinander "verschraubte" Rohrwendeln 2, von denen die eine zur besseren Verdeutlichung schraffiert ist. Bei zwei Rohrwendeln 2 sind deren Rücklaufanschlußöffnungen 14 und deren Vorlaufanschlußöffnungen 14' unter Verweis auf die Fig. 3, 4 diametral gegenüberliegend und bei erforderlicher wei­ tergehender Volumenstromaufteilung möglichen Anordnung von mehr als zwei Rohrwendeln 2 entsprechend gleichmäßig auf einen Kreis verteilt angeordnet.

Mit Rücksicht auf die Belastung der Rückwand 1" des Gehäuses 1 durch den Brenner B ist diese durch die den Rücklauf RL bil­ dende Platine 8 gebildet, wobei in der die Rückwand 1" bil­ denden Platine 8 eine mittige, zylindrische, mit einer unteren Ein- und einer oberen Auslaßöffnungen 11, 11' versehene Strö­ mungsführung 12 angeordnet ist, an der tangential Strömungs­ leitbleche 13 angesetzt sind, die den direkten Strömungsweg vom Rücklaufanschluß 10 zu den Rücklaufanschlußöffnungen 14 der Rohrwendeln 2 zumindest weitgehend unterbinden. Damit wird da­ für gesorgt, daß insbesondere dem hoch belasteten mittigen Innenwandbereich 15 der Platine 8 das relativ kalte Rücklauf­ wasser direkt zugeführt werden kann, das sonst den direkten Weg zu den Rücklaufanschlußöffnungen 14 in der Platine 8 nehmen würde. Statt einer derartigen gewissermaßen topfartigen Strö­ mungsführung 12 mit den tangential angesetzten Leitblechen 13, wie in Fig. 4 dargestellt, kann dies aber auch durch ein einziges, im Sinne der Fig. 4A gebogenes Leitblech 13' mit einer Durchströmöffnung 11' im Biegungsmaximum erreicht werden, wobei aber die topfartige Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 4 bevorzugt wird, da sich in dieser topfförmigen Strömungsführung 12 eine größere Verweilzeit bzw. Verteilung des durchströmenden Rück­ laufes ergibt.

Eine besondere raumsparende und die Durchströmspalte 5' ver­ längernde Ausführungsform der die Wendeln 2 bildenden Rohre 4 ist in den Fig. 5, 6 verdeutlicht, wonach die die Wendeln 2 bil­ denden Rohre 4 im Querschnitt dreieck- oder angenähert drei­ eckförmig ausgebildet und derart ineinandergefügt sind, daß sich die von diesen begrenzten Durchströmspalte 5' v-förmig zur Abströmseite AS der Wendeln 2 erstrecken.

Claims (4)

1. Kompaktheizkessel, insbesondere zur Verwendung eis Brenn­ wertheizkessel, bestehend aus mindestens zwei in einem das wärmeabgebende Medium führenden, mit Brenner bestückbaren Ge­ häuse (1) angeordneten, den Wärmeträger vom Rücklauf (RL) zum Vorlauf (VL) führenden Rohrwendeln (2), die mit ihren Gängen ineinander verschraubt und damit zueinander parallel verlaufend erstreckt sind, wobei deren die Wendelgänge (3) bildende Rohre (4) einen Spalt (5) für das radial von innen aus den Rohrwendeln nach außen in das mit Abzugsstutzen (6) versehene Gehäuse (1) strömenden Heizgase begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück- und Vorläufe (RL, VL) in Form von die Gehäuse­ vorder- und Rückwand (1', 1") im wesentlichen bildenden, was­ serführenden Platinen (7, 8) ausgebildet sind, von denen die eine den Vorlaufanschluß (9) und die andere den Rücklauf­ anschluß (10) aufweist, wobei die Rohrwendeln (2) mit ihren steigungsentsprechend angeschnittenen Enden an die beiden Pla­ tinen (7, 8) wasserführend angeschlossen sind.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rücklauf (RL) bildende Platine (8) mit ihrem Rücklaufanschluß (10) die Rückwand (1") des Gehäuses (1) bildet.

3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Rückwand (1") bildenden Platine (8) eine mittige, zylindrische, mit einer unteren Ein- und einer oberen Auslaßöffnung (11, 11') versehene Strömungsführung (12) ange­ ordnet ist, an der tangential Strömungsleitbleche (13) ange­ setzt sind, die den direkten Strömungsweg vom Rücklaufanschluß (10) zu den Rücklaufanschlußöffnungen (14) der Rohrwendeln (2) zumindest behindern.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wendeln (2) bildenden Rohre im Querschnitt dreieck- oder angenähert dreieckförmig ausgebildet und derart ineinan­ dergefügt sind, daß sich die von diesen begrenzten Durch­ strömspalte (5') v-förmig zur Abströmseite (AS) der Wendeln (2) erstrecken.