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Warmwasserheizkessel mit Brauchwasserbehälter Die Erfindung betrifft
einen Warmwasserheizkessel mit über dem Feuerraum angeordnetem, vom Kesselwasser
beheiztem und durch einen kesselwasserführenden Doppelmantel gebildetem Brauchwasserbehälter,
wobei derDoppelmantel mit demVorlaufabgangsstutzen des Kessels unmittelbar und der
Brauchwasserbehälter von kesselwasserführenden Kanälen durchsetzt ist.
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Bei Kesseln dieser Bauart ist der als waagerechter Zylinder ausgebildete
Brauchwasserbehälter durch einen kesselwasserführenden Doppelmantel allseitig beheizt.
Er ist von einem Bündel waagerechter Rohre durchsetzt, in denen ein im Durchmesser
kleineres Rohr gleichachsig verläuft, so daß durch das kleinere Rohr die Rauchgase
strömen und der ringzylindrische Zwischenraum zwischen beiden Rohren vom Kesselwasser
beaufschlagt ist.
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Bei dieser bekannten Anordnung bestehen zwei Arten .der Erwärmung
des Brauchwassers, und zwar eine vom umlaufenden Kesselwasser auf den zylindrischen
Mantel und eine von den Rauchgasen über an dem Kesselwasserumlauf nicht beteiligte
Wassermäntel der Rauchgasrohre. Die Heizfläche des zylindrischen Mantels ist klein.
Die Heizfläche des Rohrbündels ist ebenfalls nur mäßig wirksam, weil die abziehenden
Rauchgase keine zu hohe Temperatur mehr aufweisen.
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Die Erfindung bezweckt, einen Kessel zu schaffen, dessen Brauchwasserbehälter
bessere Wärmeübertragungsverhältnisse besitzt, so daß er hinsichtlich der Brauchwassererzeugung
leistungsfähiger ist und nur einen kleinen Speicher benötigt. Darüber hinaus soll
im Bereich des Brauchwasserbehälters ein interner Kesselwasserumlauf erzeugt werden,
so daß im Sommerbetrieb bei abgeschalteter Heizungsanlage die übliche Kurzschlußverbindung
zwischen Vor- und Rücklaufleitung entbehrlich werden kann.
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Um dies zu erreichen, schlägt die Erfindung für einen Kessel der eingangs
bezeichneten Gattung vor, die kesselwasserführenden Kanäle des Brauchwasserbehälters
so anzuordnen, daß sie sich im im wesentlichen senkrechten Querschnitt von der unteren
Behältermantelwand bis zur oberen Behältermantelwand erstrecken und oben und unten
mit dem Doppelmantel wasserführend verbunden sind.
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Durch die im wesentlichen senkrechten Kanäle wird die Auftriebsströmung
des Kesselwassers durch Schwerkraft gefördert, die im äußeren Doppelmantel in eine
Abfallströmung übergeht, wenn der Vorlaufabgangsstutzen des Kessels gesperrt ist.
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Die Erfindung sieht in einer vorzugsweisen Ausführung die Kanäle als
kesselwasserführende, mit einer der beiden Kesselstirnwände wasserführend verbundene
Taschen vor, die am anderen Ende nicht ganz bis zur gegenüberliegenden Kesselstirnwand
reichen. Dadurch sind große Strömungsquerschnitte der Kanäle mit einfachen Mitteln
und ein zügiger Durchströmweg für das zu erwärmende Wasser im Brauchwasserbehälter
gegeben. Ferner können in die Wassertaschen des Brauchwasserbehälters diese quer
durchsetzende, von den Kesselseiten zur Kesselmitte hin schräg aufwärts gerichtete
kesselwasserführende Rohre eingesetzt sein. Diese Maßnahme dient außer zur Aussteifung
der Taschenwände auch zur Verbesserung der Wärmeübertragung.
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Die obere Behältermantelwand kann im senkrechten Querschnitt derart
konvex und die untere Behältermantelwand mit Abstand etwa gleichlaufend dazu ausgebildet
sein, so daß der Brauchwasserbehälter im senkrechten Querschnitt eine nach unten
offene Sichelform aufweist, was den inneren Umlauf des Kesselwassers begünstigt.
Vorzugsweise wird die Kaltwassereintrittsstelle in den beiden seitlichen Sichelspitzen
und die Warmwasserentnahmestelle im Sichelscheitel angeordnet. Hierdurch wird die
Wärmeströmung im Brauchwasserbehälter verbessert, da trotz des zügigen Wasserdurchlaufes
der Behälter eine gewisse Speicherwirkung hat.
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Zum Zwecke der Reinigung des Brauchwasserbehälters kann dieser mit
der Vorderwand des Kessels abstandslos verbunden und durch einen. abnehmbaren Deckel
verschlossen sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Warmwasserheizkessel mit fest eingeschweißtem
Brauchwasserbehälter im senkrechten Längsschnitt, F i g. 2 den Kessel nach F i g.
1 in Stirnansicht auf die Bedienungsseite sowie im senkrechten Querschnitt nach
Linie 11-I1 der F i g. 1, F i g. 3 den Kessel nach F i g. 1 und 2 im waagerechten
Längsschnitt nach Linie 111-11I der F i g. 2. Ein im wesentlichen ovaler Kesselmantel
l aus Stahlblech mit Rückwand 2 und Vorderwand 3 steht auf einem Sockel 4. Die Vorderwand
besitzt öffnungen, die durch einen Deckel 5, den Flansch 6 eines Flammrohres 7 und
durch Reinigungsklappen 8 der Rauchkammer 9 verschlossen sind. 10 sind Umkehrkrümmer
für das Kesselwasser an der Stirnseite des Kessels. Der Feuerraum 11 ist zylindrisch.
Am Flansch 6 des doppelwandigen, mit Kesselwasser ausgefüllten und im Feuerraum
etwa gleichachsig angeordneten Flammrohres 7 ist ein Ölbrenner 12 angebaut. Die
Wandstärken sind als Einzelstriche dargestellt, das Kesselwasser durch Schraffur.
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Oberhalb des Feuerraumes 11 liegt eingeschweißt ein durch einen kesselwasserführenden
Doppelmantel 14 gebildeter Brauchwasserbehälter 15. Der Doppelmantel wird einesteils
durch den Kesselmantel 1 und den Mantel des Feuerraumes 11 und anderenteils durch
die Behälterwände 16, 17 gebildet. Der Brauchwasserbehälter ist vorn durch einen
Deckel s verschlossen. Die Länge des Brauchwasserbehälters ist um ein Mehrfaches
größer als seine Höhe H. Die obere Wand 16 des Brauchwasserbehältermantels ist in
der Längsrichtung zylindrisch ausgebildet, desgleichen auch die untere Wand 17 des
Brauchwassermantels. Die Brauchwassermantelwände 16 und 17 sind ferner mit solchem
Abstand voneinander angeordnet, daß der Brauchwasserbehälter einen nach unten offenen,
sichelförmigen, senkrechten Querschnitt aufweist. In der Längsrichtung wird der
Brauchwasserbehälter von drei senkrechten, kesselwasserführenden Taschen 18, 19,
20 durchsetzt, die sich über die ganze Höhe des Behälters erstrecken und mit dem
Doppelmantel 14 sowie mit einer der beiden Kesselstirnwände wasserführend verbunden
sind. Die Wände der Taschen 18 bis 20 sind an der hinteren Behälterstirnwand 21
festgeschweißt und daher etwas kürzer als die Länge des Behälters, so daß sie nicht
ganz bis zu dem der Wand 21 gegenüberliegenden Deckel s in der Vorderwand reichen.
Die Taschen sind vorn durch Stirnkappen 22 abgerundet.
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Zur Kesselmitte hin schräg aufwärts gerichtete, kesselwasserführende
Rohre 23 verbinden die seitlichen Begrenzungswände des Behälters 15 und die Wände
der Wassertaschen 18 bis 20, wobei sie die Wassertaschen durchqueren (F i g. 2).
Die Rohre 23 dienen im wesentlichen zum Aussteifen der flächigen Behälterteile des
unter dem Wasserleitungsdruck stehenden Behälters, tragen aber auch zum Wärmeübergang
bei. Das Kaltwasser tritt beiderseits in die Sichelspitzen 24 des Behälters ein.
Die Warmwasserentnahmestelle 25 ist am Sichelscheitel angeordnet. Die Wände der
Wassertasche 19 sind dort mit einer Aussparung 26 versehen.
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Bei Entnahme vor warmem Brauchwasser strömt das nachfließende Kaltwasser
über die beiden Stutzen 24 an der tiefsten Stelle des Behälters 15 ein. Das Kaltwasser
vermischt sich also nicht ohne eigene Erwärmung mit dem -höher gelegenen Wasser
des Behälters. Im Zwangsdurchlauf strömt das Wasser in den beiden Pfeilrichtungen
27 und 28 (F i g. 3 ) , die sich in der Aussparung 26 kurz vor der Warmwasserentnahmestelle
25 treffen. Auf dem Wege entsprechend Pfeilrichtung 27 und 28 strömt das Wasser
ausschließlich an Wänden vorbei, die von Kesselwasser bespült sind.
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Die Heizfläche ist durch die Wassertaschen 18 bis 20 groß, sie kann
bei Bedarf durch weitere, eine Umkehrströmung bewirkende Taschen nach vergrößert
werden. Die schräg aufwärts gerichteten Aussteifungsrohre 23 reißen die flächenhaften
Strömungen in den Wassertaschen auf, was die Wärmeübertragung im Brauchwasserbehälter
verbessert.
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Des weiteren ist 30 der Vorlaufabgangsstutzen und 31 der Rücklaufanschlußstutzen
für die vom Kessel zu versorgende Heizungsanlage. Das Kesselwasser beaufschlagt
zuerst den Brauchwasserbehälter 15, bevor es über den Vorlaufabgangsstutzen 30 in
die Heizungsanlage gelangt. Wird keine Raumheizleistung verlangt, sondern nur eine
Brauchwasserbereitung, so stellt sich selbständig ein Kesselwasserumlauf, ohne Kurzschlußleitung
außerhalb des Kessels, ein.
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Das Innere des Brauchwasserbehälters 15 ist bei abgeschraubtem Deckel
5 von vorn bis hinten zugänglich, weil die Wände der Wassertaschen 18 bis 20 in
genügend großem Abstand parallel laufen. Das erleichtert die Reinigung und Oberflächenbehandlung
des Brauchwasserbehälters.