Heißwasserkessel mit Zwangumlauf und Zwangverteilung des Wärmeträgers
In zunehmendem Maße werden Heißwasserkessel mit Zwangumlauf und Zwangverteilung
gebaut. Der Zwangumlauf wird in den meisten Fällen durch eine Umwälzpumpe bewirkt,
die auch gleichzeitig als Umwälzpumpe für die angeschlossene Heizungsanlage dienen
kann. Die Zwangverteilung ist notwendig, um das Wasser gleichmäßig auf die parallelen
Rohrstränge der Kesselheizfläche zu verteilen, eine annähernd gleiche Aufwärmung
und auch eine gleiche, wenn auch nur geringfügige Verdampfung in den Rohrsträngen
zu erreichen. Sie wird durch Drosselvorrichtungen am Eintritt in die Kesselrohre
erzwungen. Es hat sich nun gezeigt, daß die Zwangverteilung durch Drosselvorrichtung
aber nur dann ihren Zweck vollkommen erfüllt, wenn der Druckabfall in der Drosselvorrichtung
größer als der Druckabfall im Rohr ist. Nur in diesem Falle kann mit einiger Sicherheit
erreicht werden, daß der Umlauf im Rohr gleichbleibt, auch wenn einmal durch ungleichmäßige
ßeheizung, beispielsweise bei Stichflammenbildung im Feuerraum, in dem einen oder
anderen Rohrstrang stärkere Dampfbildung auftritt. Da aber beim Bau von Heißwasserkesseln
das Streben darauf gerichtet ist, mit möglichst wenig parallelen Rohrsträngen auszukommen
und einen hohen Druckabfall im Rohr in Kauf zu nehmen, würde sich unter Berücksichtigung
der Erkenntnis, daß ein gleichmäßiger Wasserumlauf nur bei mindestens gleich großem
Druckabfall in der Drosselvorrichtung zu erwarten ist, ein hoher Gesamtdruckabfall
ergeben, der eine entsprechend hohe Pumpenarbeit bedingt.Hot water boiler with forced circulation and forced distribution of the heat transfer medium
Increasingly, hot water boilers are being used with forced circulation and forced distribution
built. In most cases, the forced circulation is effected by a circulation pump,
which also serve as a circulation pump for the connected heating system
can. The forced distribution is necessary to keep the water evenly on the parallel
To distribute the pipe strings of the boiler heating surface, an approximately equal warming up
and also an equal, if only slight, evaporation in the pipe strings
to reach. It is controlled by throttling devices at the inlet to the boiler tubes
forced. It has now been shown that the forced distribution by throttle device
but only fully fulfills its purpose if the pressure drop in the throttle device
is greater than the pressure drop in the pipe. Only in this case can you be certain
can be achieved that the circulation in the pipe remains the same, even if once by uneven
ßheiz, for example in the case of flashing flames in the combustion chamber, in one or the other
stronger steam generation occurs in other pipe strings. But there when building hot water boilers
the aim is to get by with as few parallel pipe strings as possible
and a high pressure drop in the pipe would be taken into account
the knowledge that an even water circulation only with at least the same size
Pressure drop in the throttling device is expected, a high total pressure drop
result, which requires a correspondingly high pump work.
Zur Vermeidung oder Minderung dieses Nachteils, ohne auf die Verwendung
möglichst wenig paralleler Rohrstränge zu verzichten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die Drosselvorrichtung an einer Stelle der Heizfläche anzuordnen, an der das Umwälzwasser
bereits teilweise aufgewärmt ist. Das heißt, die Drosselvorrichtungen sollen bei
durchlaufenden Rohrsträngen nicht, wie bisher üblich, am Rohranfang, sondern weiter
nach hinten, beispielsweise in der Rohrmitte, angeordnet werden oder, wenn die Rohrstränge
durch Zwischenkästen, in zwei Rohrgruppen unterteilt sind, erst am Rohranfang der
zweiten, im Wasserfluß nachgeschalteten Rohrgruppe. Hierdurch kann der Druckabfall
in den Drosselstellen entsprechend dem geringeren Druckabfall in dem hinter der
Drosselstelle liegenden Rohrteil auch ermäßigt werden, wodurch an Pumpenarbeit eingespart
wird. Der eingangs erwähnte Zweck der Zwangverteilung wird auch in diesem Fall erreicht,
da im Gegensatz zu Dampferzeugern die Temperatur des Wärmeträgers bei Heißwasserkesseln
am Eintritt in den Kessel weit unterhalb des Siedepunktes liegt und daher in den
Heizflächenrohren oder Rohrteilen vor den Drosselstellen noch keine Dampfbildung
und damit auch noch keine Unterbrechung des Umlaufes eintreten kann.To avoid or mitigate this disadvantage, without stopping to use
To avoid as few parallel pipe strings as possible, it is proposed according to the invention,
to arrange the throttle device at a point on the heating surface where the circulating water
is already partially warmed up. That is, the throttling devices should be at
Continuous pipe strings not, as was previously the case, at the beginning of the pipe, but further
to the rear, for example in the middle of the pipe, or if the pipe strings
by intermediate boxes, divided into two tube groups, only at the beginning of the tube
second pipe group downstream in the water flow. This can reduce the pressure drop
in the throttling points corresponding to the lower pressure drop in the downstream of the
Throttle point lying pipe part can also be reduced, which saves on pumping work
will. The purpose of forced distribution mentioned at the beginning is also achieved in this case,
because, in contrast to steam generators, the temperature of the heat transfer medium in hot water boilers
at the entrance to the boiler is far below the boiling point and therefore in the
Heating surface pipes or pipe parts in front of the throttling points do not yet generate steam
and thus no interruption of the circulation can occur.
Der Erfindungsgedanke ist in den Fig. 1 bis 3 erläutert.The idea of the invention is explained in FIGS. 1 to 3.
Nach der Fig. 1 ist die Heizfläche des Heißwasserkessels 1 aus durchlaufenden,
parallelen Rohrsträngen 2 gebildet. Die Rohrstränge gehen von einem Verteiler 3
aus und münden in einen Sammler 4 ein. Die Drosselstelle 5 ist an einer Stelle des
Rohrstranges 2 angeordnet, an der das aus der Heizungsanlage in den Verteiler 3
zurückfließende Wasser wieder teilweise aufgewärmt ist. In diesem vor der Drosselstelle
5 liegenden Rohrteil darf unter keinen Umständen Dampf erzeugt werden, was dadurch
verhindert wird, daß dieser Rohrteil unter einem dem Druckabfall in der Drosselstelle
5 entsprechenden höheren Pumpendruck steht. Der Druckabfall in der Drosselstelle
5 wird gemäß der Erfindung nach dem Druckabfall in dem Rohrteil hinter der Drosselstelle
5 bemessen.According to Fig. 1, the heating surface of the hot water boiler 1 is made of continuous,
parallel pipe strings 2 formed. The pipe runs go from a distributor 3
and open into a collector 4. The throttle point 5 is at one point of the
Pipe string 2 arranged on which the from the heating system in the distributor 3
the water flowing back is partially warmed up again. In this before the throttle point
5 lying pipe part may under no circumstances be generated steam, which is the result
it is prevented that this pipe part under a pressure drop in the throttle point
5 corresponding higher pump pressure is available. The pressure drop in the throttle point
5 is according to the invention after the pressure drop in the pipe part behind the throttle point
5 dimensioned.
Nach der Fig. 2 ist die Heizfläche des Heißwasserkessels 1 in zwei
im Wasserfluß hintereinandergeschaltete Rohrgruppen 6 und 7 unterteilt. Die Rohrgruppe
6 ist an die Kästen 8 und 9 und die Rohrgruppe 7 an die Kästen 10 und 11 angeschlossen.
Die Kästen 9 und 10 sind durch Rohre 12 miteinander verbunden. Erfindungsgemäß ist
die Drosselstelle 5 erst am Eintritt des Wassers in die zweite Rohrgruppe
angeordnet,
wodurch eine Verringerung des Drosseldruckes erzielt wird.According to Fig. 2, the heating surface of the hot water boiler 1 is in two
Subdivided pipe groups 6 and 7 connected in series in the water flow. The pipe group
6 is connected to boxes 8 and 9 and the pipe group 7 to boxes 10 and 11.
The boxes 9 and 10 are connected to one another by pipes 12. Is according to the invention
the throttle point 5 only at the entry of the water into the second pipe group
arranged,
whereby a reduction in the throttle pressure is achieved.
Die Fig. 3 zeigt einen Heißwasserkessel 1 mit Rostfeuerung. Die Rauchgase
ziehen von dem Feuerraum 13 durch den abwärts gerichteten Zug 14. Das aus den Wärmeverbrauchern
zurückfließende Wasser tritt in den Verteiler 8 ein, durchströmt die Rohrgruppe
6 im Gegenstrom zu den Rauchgasen und wird dann in dem Zwischenkasten 9 gesammelt.
Dieser Zwischenkasten 9 dient gleichzeitig als Verteiler für die zweite Rohrgruppe
7, die wasserseitig hinter Rohrgruppe 6 geschaltet ist. Die Drosselstellen 5 sind
erfindungsgemäß am Rohranfang der zweiten Rohrgruppe 7 angeordnet. Die Rohrschlangen
der Rohrgruppe 7 dienen gleichzeitig zur Auskleidung des Feuerraumes 13 und münden
unmittelbar in den Sammelbehälter 15 ein, von dem aus das Heißwasser durch den Stutzen
16 den nicht dargestellten Wärmeverbrauchern mittels einer gleichfalls nicht gezeichneten
Umwälzpumpe zugeführt wird.Fig. 3 shows a hot water boiler 1 with grate firing. The smoke gases
pull from the furnace 13 through the downward draft 14. That from the heat consumers
returning water enters the distributor 8, flows through the pipe group
6 in countercurrent to the flue gases and is then collected in the intermediate box 9.
This intermediate box 9 also serves as a distributor for the second pipe group
7, which is connected behind pipe group 6 on the water side. The throttle points 5 are
arranged according to the invention at the beginning of the second tube group 7. The pipe coils
the pipe group 7 are also used to line the furnace 13 and open
directly into the collecting tank 15, from which the hot water through the nozzle
16 the heat consumers, not shown, by means of a likewise not shown
Circulation pump is supplied.