DE1454364A1 - Zylindrischer Heizkessel - Google Patents

Description

BE 8262

Accum AG._t GoBsau /ZH

Zylindrischer Heizkessel

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen zylindri-• aohen Heizkessel mit einem ringzylindrischen, den Feuerraum umschliessenden und ihn glockenförmig überdachenden Wassermantel und seitlich angeordnetem Abgasstutzen, wobei zwischen dem Wassermantel und einem ihn mit Abstand umgebenden Kesdolwasser-Aussenmantel ein ebenfalls ringzylindrischer,

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den Wassermantel glockenförmig überdachender und r.iit Um-Lenkwänden zur umlenkung der Yerlireanuzigsgase versehener Heizgaszug angeordnet ist und eine im Wassermantel vorgesehene Verbrannungsgasaustrlttsöffnung den Feuerraum mit dem Heizgaszug verbindet und wobei die beiden die Verbrennungsgasaustrittsöffnung begrensenden Kanten el es V/assermantels mit dem Keaselwasaer-Auasenmantel dure.ii sich über einen grösseren Teil der Höhe der l^rsrM'e,i.mmga£a_;.a-.;sti^>ii7tsöffnung erstreckende und IXirchtrittsöffmmgen sum Haia^HL.--zug freilassende vertikale Wand stücke verb VjKlSn sind..

Bei den bekannten Heizkesseln dieser Art rs inc! die Ui lejtütwände vertikal im ringayliiidrisolisn Kei'iigasssug an, · ογ>1ϊ_;θ=;_? was jedoch den Nachteil hf/fc, daja öle iron ihnrm in i^rrii;>gaszug gebildeten vertikalen Stu-zsaüge einen ^röö.-i-vrG.-. Xa.i-H.rN zug erfordern als horizontale HeiKgascüge, d_eh_o ofe : iris: 4 mm Wassersäule gegenüber etv/a 1,5 bi.-3 2 mm bei horrUioiiti-len Zügen. Auaaeräem iat c'ie dtircli solah^ ν ;vtiV^.::■·;. ^iT:3.tiuk~ wände erzielte Verlänge3:'UEj ü-'is ^aiLCiig^sv. j^ö -, ;»nc'i nic^?..-o ^a gross, wie sie im Hinblick auf oIhb optjxi..i.lu vV-V-ffyz-aufrnix-tut^.j· wünschenswert wäre«

Ein weiterer JTachtail bestoht darin _t da^s (ils ^^^'urctgan-^ zahl k für die Wärmeübertragung vom ringzylindriechen Heizgaszug nach innen auf den ',Tasserniantel und nach üubö^k auf den Kesselwaoser-Aussenmant-el auf dem VFego sw-λ Abrr?:·- stutzen hin verhältnismässig rasch abniaait, weil die ΐί,-ν-.?-

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ratur der Verbrennungegaue auf eli«.■"*:.,\.::u ".'■>;;/.. ίί-ΓοΙ^. der beidaeitigen Wärmeabgabe an diyse beiden ,Vasaersiiäntol ebenfalls raech absinkt« Infolgedessen werden die Wan-luugoii 'je.·-. UcI;:.-gaszugee in Boreich deü Abgatsstutsens erheblich reulζ'■■'-' ?-ur Wärmeübertragung herangezogen alo im Beroiyh dv.-r \"jrb.v :^ji ./;·; ·;,;: gasauetrittei.'finung, wao ;rine ungleiohniäsfiige ϊ/är--^bt Lautung der Wandungen der beiden ringzylini .'I,-.c]um Wassermäntel \;owirkt und ö.H.ri±t unerwüm;ch1;s "'ärmeßtiajmun^^i; -'.^ ^*:-..^:r ϊ'^λλλχυ gen zur Folge hat»

Der Trfindung lie^t die Aufgabe 'z rc/νιο, a ir;·.;;. Η'-1·*».?.ι·:.·ι·>β'] der eingani-a erwähn ton Art ir.j achbfi'en , bei ·■> dl<x:.r.-\i dieue Nachteile vermieden aj.nd.

Der Heizkessel ;;c;!ia3fl j er iiriinii'my isrt dadui-c-h ,^k·"·: .--7--JiC;;

verlaufen mid mindestens c-ine von ihiier in cinoi.· ν ■-<>: ];;r

Höhenlage der ilbrigen Uirlenkwand« abv/ei<:.pc;ntjn !".-r·^:':!^ ■<-; ->~-

geordnet ie I;, v*obei im Htizse^zu^ clurulj eis TLi.Iri^k^'¹.:^^ ai-vh

horizontal in veraohieäenen Hohen erstreckende Sa::.: "\ υ:^-:.;

Qo^?i ver'ietiste Iurc}ilae3biiri'.i.:;/^-on ί?ο^ίϊ'¹ ; -t -Λ·.:·■:ά _Ϋ

die jeweilß zwei Kammern uiiteinurider -i^rbinit.:.,

Die Ei'i iijίυν:,': beruht auf der Uenerlegume. da.se be·-.; ^ ringzj-J.innri'"dien Heizgaazu^; die dur^jh ⁽5xe hrri^ont;.! nung der Ua.3 anbände gebildeten* :n :?i ]_:.ori ;?·:·■"-.'".■?:: *..r.

! Kammern nicht nur günstiger im Hinblick auf den erforderlichen

j j *

} Kamlnzug sind» sondern überdies aüoh-einen längeren Hauehgas-•'weg ergeben -als" vertikale 'OmlenkwMnde_s da'bei' einen ringzylind-

.; risqhen Heizgaasug, dessen Höhe un& Durdsussssr aiis therai- ! sohen und baulichen Qrünflen im Hinblick auf di© Gestaltung

des Feuerraumes nur wenig voneinander ate-3iohen_s de? Omfangsweg g-röseer ist als der, durefc die H§he ieä Heizgassisges be« stimmte lineare Weg.

'Vorzugsweise-ist bei aylindrisohen Heiskeseeln äie nungsgaaaustrlttsSifiitang diametral giägenüber dem Abgasatutzen angeordnet'; aber auch dann_f wenn dies nicht zutrifft*₉ lassen sich im Heizgassug horizontal verlaufende Umlenkwände bei entepracshender Anordnung und Ausbildung der von ihnen gebildeten Kammern mit gleichen forteilen anbringen«

In einer t»a¥©2?s*igtea Aueführungsw@i@e können bei dem so" auegebildeten Heiskessel die horizontalen Umlenkwände in ihrer Höhe derart angeoränet sein, dass di® durch sie gebildeten-Kammern verschiedene Höhen aufweisen₉ wobei die Kammerhöhen sum Abgasstutzen hin zwecks Erhöhung der Sauchgasgeschwindigkeit aliiaehmen · Diese Irhöhung der Hauchgasgeschwindigkeit "bewirkt eine grosser e Sur"bulenz der Gras strömung und damit eine höhere Wärmedurchgangszahl k.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Heizkessels gemäss der Erfindung dargestellt:

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Be zeigen:

Fig* 1 einen Längasohnitt durch den Heizkessel, Pig· 2 einen Querschnitt .duroh den KeaeeX der Fig» 1 nach

der linie XI-II der Figur 1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch den Kessel der Fig. 1 naoh der Linie III-III der Figur 1.

In Fig« 1 ist ein zylindrischer Heizkessel im Längsschnitt dargestellt, und zwar ein stehender Kessel tür die Terfeuerung von fKiesigen und/oder festen Brennstoffen* wie er beispielsweise zur Heizung und Warmwasserversorgung von Wohnhäusern Verwendung findet.

Der Heizkessel besteht aus einer ausseren Umhüllung 1, in welcher sich oben ein Heizwasserboiler 2 und unten ein Feuerraum 3 befinden. Der Feuerraum 3 ist von einem ring'zylindrischen Wassermantel 4 umgeben, welcher den Feuerraum 3 glockenförmig tiberdacht und aus einer inneren Wand 5 und einer äusseren Wand 6 besteht. Zwischen den beiden Wänden 5 und 6 airkullert das Keseelwaaser, welches als wärmeübertragendes Medium dient und als Heizwasser seine Wärme an das Wasser des HeisBwaseerboilers 2 abgibt. Der Wassermantel 4 ist mit Abg stand von einem ringförmigen Kesselwasser-Aussenmantel 7 mager ben, welcher eine innere Wand 8 und eine äussere Wand 9 aufweist und ebenfalls an den Kesselwasserkreielauf angesohlossen ist. Zwischen der ausseren Wand 9» welche mit einem oberen-

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9'
waagerechten Wandteil den Kesaelwasser-Aussenmantel 7 vom

Heisswasser&oiler 2 trennt, und der äusseren Umhüllung 1

ist eiLne wäraeiaolierende Zwischenschicht IO vorgesehen. Swischeu der §Ms@®ren Wand 6 des Wassermantels 4 und der inneren Wane! 8 äes Keaselwasser-Aussenmantels ? bleibt ein ringsylr:'" äea Wassermantel 4 glookenartig üfeeräachenöer 2h7j.-» Xl fr@i§ v/elcher als Heizgasirag dient und in später

Waise as i©B jfgiierraniii 3 ange-

3 esELiesst siofe oben ela Bohi* 12 an₈ wsl3Ä3S Ü3 iferteenaiiKigslijft foa siaes ob on aa Heiskasssl oi*fest=22i SeMäae 12a dem feuerrama 3 sugefüiirt vi-ir-Ί und i;i welsisszn slek sine 0slaufüh2?lsitung 15 befiaäet« an deren «Kstsr^a liiäe ©las Br©nsadüs© 14 vorgosoksa ±-st₀

ss Fs22? 12 ist izonseHitriSGli τοώ sines ringförmigen γ-,..-'rj'ti:-' a^3 15 ssgelen» welelies³ unt@n mit äes Wassermantel 4 i-i ^v&'-.-">·> sg sfeM BEd vom Heisswasaerboiiar 2₅ toii diai^-Ώ durch eine Zwischenwand 16 getrennt₉ umBciiluase:a ;1κΐ_ο Ee:^

2, besitst oben einea EntnafcjaesxiitssK 17

unö aiasB Zufluss-Stutsen 18, sowie eine seitliche_? rait siaen verschlossene Reinigungsöffnung 19 n Durch dea Hoisa- !· 2 erstrecken- sich einige senkrecht« K"änaeaus->

20, weiche tmten an den Kesselwao3ar«-An.:-:r.fa2iRantel an einen Wasserraum 21 angeschlos^rn sind_f v;eloli^: '_ letzterer lait dem ringförmigen \7asserraum 15 in Yz^i-a^m^

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atent und duroh eine Zwischenwand 22 vom Wasserraum des Heiaa- j

wasserboilers 2 getrennt let.

ι Der KeeaelwasBerkreislauf umfasst somit den Wassermantel 4« ^!

den Keeeelwasser-Ausaenmantel 7, den ringförmigen Waaaerraun 15ν *en oberen Waeaerraum 21 und die Wärmeauatauschrohre ißQ» Das Keeeelwasser gelangt duroh einen Rücklaufstutzen 23 eines nloht dargestellten Heizsys* 'n den Heizkassel und verläset ihn duroh einen mit diesem Heizsystem Terbundenen Vorlaul- \. stutzen 24· Ein Stutzen 25 verbi; das auvor beschrieben^ Kesselwassereystem mit einem nicht gezeichneten gefäss.

Der Vaaseraumtel 4 besitzt eine längliche, segmentfärmlge Oeffnung 26, welohe diametral gegenüber einem seitlich an den ringförmigen HelBgaszug 11 angesohlossenen Abgassti^tzen 27 angeordnet lit und als Verbrennungagaeauatrittsöffn^ing den Feuerraum 3 mit dem Heizgaszug 11 verbindet. An den oeiden Längsseiten 4er VerbrennungBgasauatritteöffnung 26 befinden eich vertikale» radial naoh aussen gerichtete Wandstüoke 28, welche an den betreffenden Stellen einen Abschluss zwischen dem Wassermantel 4 und dem Kesselwasser-Aussenmantel 7 bilden^ so dass die den Feuerraum 3 durch die Verbrennungsgasaustrlt^söffnung 26 verlassenden Verbrennungsgase nur oberhalb der Wanaatücke

duroh eine von letzteren freigelassene DurchtrlttsSffJniRig 33 in den ringförmigen Heizgaszug U einströmen können.

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Am unteren Ende fies Feuerraumee 3 befindet sieh, ein Boat 29 Eur Auflage von festem Sreiism&tsriai» wöfeei eins Zuleitung dargestellt) für öl© Zuführung v©s Gebläseluft darsh

äen Rost 29 in den tfeuerraust 3 vorgesehen eeii* kenn· Seitlich

gae/ am Heizkessel iet in der. tfaohbarseliaf t der Terbrennwigsaustritte· öffnung 26 ein© feMerimgatilre 30 und aisie AsckentÜrs 51 s wslsli³ l@tst©r© ©iiiea unter dam Scat'29 angeordneten 32 sugäsgliofe saaelit.

Geaäss Ug₀ 1 sind Im ringzyllndris©h©a Heisgasaug 11 seiii©desi®_§ horizontal verlatifesad® toleakwäxid© 34 land 35 in naofestehend beschriebener Welse

j -

: Iwei Umlenkwänd© 34 sinä aiaf dsr Höhe des¹ oberen Kanten 28¹ J der vertikalen Wsndstlfsk© 28 angeordnet imd laaeeii swischen ■■ sich ©in© ä©2? V@rbrennungsgssaustrittsöffnung 26 diametral ' gegenüberliegende Burelilassöffnuiig 36 frei (¹VgI, 3?ig· 2),

Eine ümlenkwaüd 35 ist ob©rMlb öqs Abgaestutzens 27 ange^ : ordnet und lässt an ö©a Wanästücken 28 3© si^e I^arclilaaaöff-

nung 37 frei (vgl. Mg* 3)« D«roh-die Umlenlcwänds 341 33 sind j drei iiber©inaaderlisg©nd© ICaamern 38, 39 usid 40 gebildet, j wobei öi@ ofeer© Kasiaier 38 üo®r di® Durchlassöffnung 36 isit

2er- mittleren Kammer 39 uM I©tz1;@re über die beiden

ea 31 sit der imteren ICaimier 40 lsi Yerbind^ns Die Y©rts2?®nnungsgas<3_s welche äen Fsusrraum 3 '* die ifisrbrennungsgasauütri'ij'isSffnung 26 verlassen mid ills-ar die Burchtrittsöffnung 35 in als obere Kammer 38 einströmen_r- öureli-

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streichen also auf einem ziokzaokförmigen Weg (vgl· Richtungapfeile In Fig. 1) nacheinander die drei Kammern 38» 39 und 0, um aohliesslioh über den Abgasatutzen 27 aus dem Heizkeasel auszutreten.

Durch die Umlenkwände 34« 35 und die gegeneinander versetzt I angeordneten Durchlaasöffnungen 36, 37 werden nioht nur verti- j kale, den Kaminzug versohleohternde Sturzzüge vermieden, sondern es wird überdies auch ein relativ langer Bauchgaswag Im ringzylindrischen Heizgaszug 11 und damit eine gute Wärraeausnützung gewährleistetο

Abweichend von der Zeichnung könnten ausser den Umlenkwänden 34, 35 zusätzlich noch weitere, entsprechend ausgebildete und angeordnete Umlenkwände vorgesehen sein, welche zwischen der entsprechend höher angeordneten, unteren Umlenkwand 35 und der Oberkante des AbgasStutzens 27 eingebaut sind und einen noch längeren Rauchgasweg zur Folge haben.

Die Umlenkwände werden in ihrer Höhenlage vorzugsweise so an-' geordnet, dass die von ihnen gebildeten Kammern voneinander abweichende lichte Höhen erhalten, wobei die Kamraerhöhen und

die
d it Kammerquerschnitte von Kammer zu Kammer zum Abgasstutzen

η abnehmen. Hierdurch lässt eich erreichen, dass die Rauch- ί gasgeschwindigkeit auf dem Wege von der Verbrennungsgasaustrittsöffnung zum Abgasstutzen hin zunimmt, woduroh die auf dem gleichen Wege erfolgende, starke Verringerung der Wärme-

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k₉. welche durch das rasch© Absinken der Hsuch infolge der beidseitigen Wärmeabgs&e aa öle i den Hsrlsgassiig umgebenden Wassermäntel bedingt ist, ksmpenstgirt wird« Bine Erhöhung der Rauchgas-geit ist nämlich imasr mit einer Vergrössermig der der (Sasströraung verbunden₉ welche bekanntlich mi Te]?grösa©ruiig der V/ärmedui'chgangsaahl k führt ₀

Zugksmm®rq.uersofen±tte sind aber auch sehon Bedeutung, weil das spezifische Rauohgas-<rolujEen a*af äem Wege äer Rauchgase zum Abgas3tutz©n hin infolge der äs&e&gasabldshlung abnimmt, was eine Vsrrlagerung der Hauchgasgeach%7inSigkeit zum Abgasstutaeii hin verursacht _β Also gersi-äe im deajeaigea Bereich des Heizgassuges, in weichem

adieu j^egen der niedrigen Hauchgastemperatur die Wärms-Ie klein ist, erfährt letstere noch eins weiters infolge der liier- herrschenden geringen Rauohgar= ito Auch diese Verhältnisse lassen sich 'durch Bemessung der Kamnier<iuerschnitte_f O₀Ii₀ durch Wahl der Höhenlage für die horisontalen "felen&Yände mifberüoksiclitigen und verbessern-,

lö Sssteht überdies aber auch die Möglichkeit_s. durch entspre« olisiiö weitgslisMe Untergliederung des ringaylindrischen Eeis-,-. gassuges Mittels zahlreicher Uralenkwände die P.auchgaegsschwindigksit zwecks Erhöhung der Wärmedurchgangsaahl k auf

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dem gesamten Rauohgasweg zu erhöhen, falle der natürliche KaainBUg₍ gegebenenfalls unterstützt duroh ein Gebläse, für den duroh die so verringerten Kammerq.uerschnitte bedingtet! huheren Zugwiderstand ausreicht.

feel Heizkesseln, bei denen die Verbrennungsgaee, abweiohend ▼on der Zeichnung, den Feuerraum unten verlassen und der Abgfteit litzen am oberen Ende ' lindrisohen Heiegaaeuges angeordnet ist, lassen sich die horizontalen Umlenkwände in entapreohender Weise und mit dbü ^^aichen Vorteilen anwenden·

Die BrJfjUjdung let aleo keineswegs an die gezeigte Ausführungs· for· gebunden, sondern die Einselhelten können innerhalb des der Erfindung variiert werden·

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1* Zylindrischer Heizkessel mit einem ringsylindrischen, den Feuerraum umschliesaenden und ihn glockenförmig überdachenden ./ Wassermantel und seitlich angeordnetem Abgasstutzen, wobei zwischen dem Wassermantel und einem ihn mit Abstand umgebenden Kesselwasser-Auaseninantsl ein ebenfalls ringzylindrischer, den Wassermantel glockenförmig überdachender und mit Smlenkwänden versehener Heizgaszug angeordnet ist und eine im Wassermantel vorgesehene Yerbrennungsgasauatrittsöffnung den Feuerraum mit dem Heisgasaug verbindet5 und wobei dia "beiden die Yerbrennungsgasaustritt3öffnung begrenzenden Xanten des Wassermantels mit dem Sesaelwaaser-Aussenmantel durch sich über einen grösseren ieil dsr Höhe der Terbrennungsgasaustrittsöffnung srstrec'kende und Durchtrittsöffnungen zum Helsgaözug freilassenda vertikale Waldstücke verbunden sind, dadurch gekennseichnet,^ dass die üialerJrA'ända (34i35) Y/enigatens annähernd horisontal verlaufen und mindestens οine (35; Ton ihnen in einer von der Höhenlage der übrigen Umlenkwände (34} abweichenden Höhenlage angeordnet ist, wobei im Heisgaszug {11} durch die Umlenkwände sich horizontal in verschiedenen Höhen erstreckende Kammern (38.39,40) und gegeneinander versetzte Durchlassöffnungen (36_?37) gebildet 3ind, die jeweils zwei SBmmern (38₅ 39 bzv/_e 39j 40} miteinander verbinden<■

   2β Heiskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Umlenkwände (34) auf der Höhe der die Durchtrittsöffnungen (33^ · begrenzenden horizontal;=?·. Kanten (28') der Wandstüok<2 (28) an-

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   geordnet sind, welche zv/iaohen sioh eine der Yerbrennungagasaußtrittaöffnuns (26) dianetral gegenüberliegende .Durchlaaaüffnung (36) iroLlaaaun, und darm eine dritto Uinlonkwand (35) In Hirer Höhenlage zv;i. chon dleaen baldon Umlenkwänden und. dem Abgaaatuijsen (27) angeordnet iat, ivalche an den 'i7and8tüolcen je eine Durchlas auf inung (37) Tröiltioat,, /

   3. Heizkessel nach. ΛηορΠΙοηοη 1 und 2_t dadurah gekennzeiahnet, da3s der Abgaastutzen (27) In seiner Höhenlage unterhalb der Durchtrittaöffnungen (33) sum Heizgapsug angeordnet iat.

   4« Heizkaosel nach Anaprüohen 1 und 2, dadurch' gekennzeichnet, daea zwischen der dritt&n Umlsnkwand (35) und dom Abgaastutzen (27) zusütjiliohe, iurchlaasöffnuiigen freilassende Umlenkv/ända vorgesehen und durch diese zusätzliche * jüisrn gebildet aind.

   5. Heizkesasl nach Anaprüohen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daaa die Kammern zwecke Beeinflussung der Rauohgasgeachwindigkeit voneinander abweichende lichte Höhen aufweisen*

   Jr/ah 12.9.63

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