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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gliederheizkessel für feste oder
strömende Brennstoffe mit in senkrechten parallelen Ebenen angeordneten, gegossenen,
wasserführenden, über Naben miteinander verbundenen Gliedern, der einen Feuerraum
und eine Anzahl an diesen angeschlossener, als Berührungsheizfläche dienender Verbrennungsgaszüge
aufweist. Durch Erhöhen der Anzahl von Zwischengliedern in solchen Kesseln kann
die Zahl der Verbrennungsgaszüge erhöht werden, gleichzeitig wächst aber die Länge
des Feuerraumes. Der Feuerraum und die Berührungsheizfläche können nicht unabhängig
voneinander bemessen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden.
Sie erreicht dies durch die Anwendung des an sich bekannten Prinzips, den Feuerraum
und die Verbrennungsgaszüge getrennten, räumlich hintereinanderliegenden Kesselteilen
zuzuordnen, derart, daß der die Verbrennungsgaszüge enthaltende Kesselteil wesentlich
schmaler als der Feuerraumteil ausgebildet ist, wobei zwischen die, beiden Kesselteile
ein die Breite des Feuerraumes aufweisender Übergangsteil eingeschaltet ist, der
die eine Öffnung für die Verbrennungsgase aufweisende Rückwand des Feuerraumes bildet
und der mit den entsprechenden Naben- und Flanschverbindungen versehen ist. Bei
dem erfindungsgemäßen Heizkesselaufbau können der Feuerraum und der die Verbrennungsgaszüge
enthaltende Konvektionsteil im wesentlichen unabhängig voneinander ausgebildet und
bemessen werden, wobei dies mit einer verhältnismäßig geringen Zahl von Gußmodellen
möglich ist. Ferner weist er den Vorteil auf, daß bei wesentlich schmalerer Ausbildung
des die Verbrennungsgaszüge enthaltenden Kesselteils gegenüber dem Feuerraumteil
Platz zur Wartung des Konvektionsteils auch bei mehreren nebeneinandergestellten
Kesseln bleibt und daß der Anschluß eines Abgasgebläses in einfacher und raumsparender
Weise möglich ist. Weitere Vorteile dieser Bauart sind größere Geschwindigkeit der
Verbrennungsgase durch die zwangläufig gegenüber dem Feuerraum kleineren Querschnitte
der Verbrennungsgaszüge und damit eine gerade dort erwünschte Erhöhung der Wärmeübertragung
sowie geringeres Gewicht und damit geringerer Bauaufwand, da sich der die Verbrennungsgaszüge
enthaltende Kesselteil nicht nach der Breite des Strahlungsteils, d. h. nach der
Breite des Feuerraums, zu richten hat. Die Vorteile bekannter Bauarten werden dabei
aber nicht aufgegeben, nämlich insbesondere die Eignung für eine rationelle baukastenartige
Massenfertigung großer gegossener Gliederheizkessel, die am Aufstellungsort leicht
zusammengesetzt und abgedichtet werden können und einen befriedigenden Wasserumlauf
aufweisen.
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Die Nabenverbindungen sind vorteilhafterweise derart angeordnet, daß
sich eine wasserseitige Hintereinanderschaltung der beiden Kesselteile ergibt, wobei
der die Verbrennungsgaszüge enthaltende Teil des Kessels zweckmäßigerweise oben
und unten je eine einzige Reihe von Verbindungsnaben aufweist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Feuerraumteil aus
zwei parallelen Gliederreihen aufgebaut. Es kann dadurch dem die Verbrennungsgaszüge
enthaltenden Kesselteil diejenige Breite gegeben werden, die mit der Gießereiausrüstung
des Kesselherstellers zweckmäßig hergestellt werden kann, während der aus zwei Gliederreihen
gebildete Feuerraumteil unbeeinflußt von einer möglicherweise beschränkten Gießereiausrüstung
erheblich, gegebenenfalls zweimal so breit gemacht werden kann. Dabei kann auch
der Übergangsteil zwei gegenüberstehende, an die entsprechenden Gliederreihen des
Feuerraums angeschlossene Glieder umfassen. Außerdem kann nach der Erfindung zwischen
den übergangsteil und den die Verbrennungsgaszüge enthaltenden Teil ein Verbindungs-
und Anschlußteil eingeschaltet sein.
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Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung im waagerechten
Schnitt; F i g. 2 und 3 zeigen waagerechte Schnitte durch zwei andere Ausführungsformen.
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Der Heizkessel gemäß F i g. 1 hat einen Feuerraumteil 10 und einen
in der Mitte hinter diesem vorgesehenen Konvektionsteil 11 von erheblich kleinerer
Breite. Der Kessel ist aus einem Vorderglied 22, zwei vorderen Eckgliedern
20, 21, zwei Reihen untereinander gleicher Zwischenglieder 18, 19, einem
Übergangsteil, der von zwei hinteren Eckgliedern 16, 17 gebildet ist, einem Verbindungs-
und Anschlußteil 15, einer Anzahl Zwischenglieder 14 im Konvektionsteil und einem
Hinterglied 12 zusammengesetzt. Benachbarte Glieder liegen in bekannter Weise in
zu den Gliederreiben senkrechten Ebenen 24 aneinander, und zwar mit ebengeschliffenen
Endflächen auf Flanschen 33. Zwischen den Gliedern 12, 14, 15 wird eine Reihe senkrechter,
im Querschnitt viereckiger Verbrennungsgaskanäle 36 gebildet. Die übrigen Glieder
bilden einen Feuerraum 38, der, von der Brennstoffart abhängig, auch Flammenraum
oder Brennstoffmagazin genannt werden kann. Im Dach und im Boden des Feuerraumes
ist eine längsgehende Stoßfuge bei 23 zwischen den einander zugekehrten Endflächen
der Glieder 16,18, 20 und 17,19, 21 vorhanden. Diese Endflächen können nicht in
einfacher Weise bearbeitet werden. Um keine Falschluft eintreten zu lassen, sollten
diese in einer senkrechten Mittelebene durch den Feuerraum gelegenen Stoßfugen abgedichtet
werden, die untere z. B. durch Eingießen einer feuerfesten Masse und die obere mittels
eines die Fuge deckenden Asbeststreifens und eines über diesem befestigten Blechstreifens.
Das Vorderglied 22 hat unter anderem eine Öffnung 39 und eine diese schließende,
auf der Vorderseite des Gliedes gelagerte Tür 40. Die Glieder sind in bekannter
Weise durch längsgehende nicht gezeigte Bolzen zusammengehalten.
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Die wasserführenden Hohlräume 35, 37 der Glieder sind miteinander
durch in den Anlageebenen 24 gelegene Verbindungsöffnungen verbunden, wobei die
Wasserverbindungen in bekannter Weise abgedichtet sein können, beispielsweise durch
in den Öffnungen angebrachte nicht gezeigte- Nippel. Der Feuerraumteil 10 weist
eine Reihe Öffnungen 31 in jeder Ecke auf. Der Konvektionsteil 11 besitzt
oben und unten eine in der Mitte angeordnete Reihe von Öffnungen 29. Die Glieder
15 bis 17 haben eine Öffnung 30 in jeder Ecke des Gliedes 15. Die Öffnungen 29 befinden
sich somit seitlich innerhalb der Öffnungen 30, die ihrerseits seitlich innerhalb
der Öffnungen 31 gelegen sind. Die Glieder 15 bis 17 bilden einen übergangsteil
zwischen dem Feuerraum 10 und dem Konvektionsteil 11, wobei das Glied 15 einen Mittelteil
und jedes Eckglied 16,17 einen seitlichen Teil 47
der Rückwand des
Feuerraumes bildet. Das Vorderglied 22 hat dieselbe Breite wie die Glieder
12, 14, 15 und besitzt gerade vor den Öffnungen 30 vorgesehene Verbindungsöffnungen
32 mit den Gliedern 20, 21, welche dadurch den Gliedern 17 bzw. 16 gleich werden.
Die unteren Öffnungen 32 können auch ausgelassen oder verschlossen werden, da auch
ohne diese der Wasserumlauf im Vorderglied ausreichen wird, zum mindestens bei normaler
Größe der oberen Öffnungen 32. Das Vorderglied 22 und das Hinterglied 12 haben oben
bzw. unten nicht gezeigte Anschlüsse für eine Warmwasserumlaufleitung.
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Das Glied 15 hat z. B. oben eine zu den Verbrennungsgaskanälen
36 führende Öffnung. Sämtliche Zwischenglieder 14 können oben und unten eine entsprechende
Öffnung haben, wobei die Kanäle parallel geschaltet sind. Wahlweise kann jedes zweite
Glied 14 nur die obere Öffnung haben, während die übrigen Glieder 14 nur
die untere Öffnung haben, wobei die Kanäle reihengeschaltet sind. Die Kanäle können
auch gruppenweise reihengeschaltet sein, z. B. dadurch, daß das mittelste Glied
14 nur die untere Öffnung hat, während die übrigen Glieder 14 beide Öffnungen haben.
Das Hinterglied 12 hat eine Öffnung, die mittels eines Verbrennungsgasrohres 13
an einem Schornstein angeschlossen werden kann. Die Flansche 33 auf den Gliedern
14 fehlen bei der einen, z. B. linken Seitenkante der Verbrennungsgaskanäle, wo
diese statt dessen durch Rußdecke145 begrenzt sind, wovon nur einer gezeigt ist.
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Eine Mehrzahl von Kesseln der beschriebenen Art kann vorteilhafterweise
in einer Reihe mit den Feuerraumteilen nebeneinander aufgestellt werden. Zwischen
den Konvektionsteilen 11 bleibt trotzdem reichlich Platz zum Abrußen. Die verhältnismäßig
geringe Breite des Konvektionsteils erleichtert den Anschluß an ein Verbrennungsgasgebläse,
das an der Rückseite des Hintergliedes 12 angeordnet und von dem durch dieses Glied
fließenden Wasser gekühlt ist.
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Die Ausführungsform gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der gemäß
F i g. 1 dadurch, daß die Eckglieder 20, 21 und das Vorderglied 22 durch zwei symmetrische
Vorderglieder 25, 26 ersetzt sind, die zusammen den ganzen Querschnitt des Feuerraumteils
decken. Hierdurch werden montagetechnische Vorteile erreicht, aber man erhält auch
eine Stoßfuge 48 an der Vorderseite des Kessels. Die Wasserräume der Glieder 25,
26 können oben durch ein nicht gezeigtes T-förmiges Rohr verbunden sein.
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Die Ausführungsform gemäß F i g. 3 unterscheidet sich von der gemäß
F i g. 1 dadurch, daß die Hohlräume 35 in den Gliedern 50 des Konvektionsteils
nicht durch zwei mittlere Öffnungen 29, sondern durch eine Öffnung 51 in jeder Ecke
untereinander verbunden sind, sowie dadurch, daß das übergangsglied 15 und die Eckglieder
durch zwei symmetrische Übergangsglieder 27, 28 ersetzt sind, die an den linken
bzw. rechten Verbindungsöffnungen im Konvektionsteil und im Feuerraumteil angeschlossen
sind. Das Glied 27 unterscheidet sich vom Glied 16 dadurch, daß der Wandteil 47
einwärts bis zur Kesselmitte reicht und die eine Hälfte einer Verbrennungsgasöffnung
zwischen dem Feuerraum und den Verbrennungsgaskanälen bildet. Hier wird zwischen
den Gliedern 27 und 28 eine senkrechte Stoßfuge 54 gebildet,
die mittels einer an der Feuerraumseite der Glieder befestigten Blechleiste 55 bedeckt
sein kann. Die Glieder 27, 28 können auch an einem ü'bergangsglied 15 und einem
Konvektionsteil 11 gemäß F i g. 1 statt an einer Reihe von Gliedern 50 mit Wasserverbindungsöffnungen
51 in allen Ecken angeschlossen sein.
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Auch andere Abänderungen und Ausführungen sind im Rahmen der Erfindung
möglich. So kann der hintere Teil des Feuerraumes zu einer Nachverbrennungskammer
z. B. dadurch ausgebildet sein, daß ein hinteres Gliederpaar 18,19 ähnlich wie das
Gliederpaar 27, 28 zu einer Querwand mit einer unten angeordneten Verbrennungsgasöffnung
ausgebildet werden. Im Dach oder Boden des Feuerraumes kann eine Brennstoffeinfüllöffnung
dadurch angeordnet werden, daß einige benachbarte Zwischengliederpaare 18,19 oben
bzw. unten bis zu einer Linie 46 in einiger Entfernung von der mittleren Fuge bei
23 gekürzt werden (F i g. 1).
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Die über den Inhalt der Ansprüche hinausgehenden Teile der Beschreibung
und der Zeichnungen dienen nur zur Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.