DE1454464B1

DE1454464B1 - boiler

Info

Publication number: DE1454464B1
Application number: DE19631454464
Authority: DE
Inventors: Hubert Noeh
Original assignee: Otte & Co KG Laurenz
Current assignee: Otte & Co KG Laurenz
Priority date: 1963-10-09
Filing date: 1963-10-09
Publication date: 1970-02-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel mit im oberen Kesselbereich angeordneten Rücklaufwasseranschlußstutzen, der in einem außen an einem Kesselwassermantel verlaufenden, im unteren Kesselbereich in den Kesselwassermantel mündenden Rücklaufkanal übergeht, dessen Innenwand von der Außenwand des Kesselwassermantels gebildet ist.The invention relates to a boiler with in the upper boiler area arranged return water connection piece, which is in an outside on a boiler water jacket running return duct opening into the boiler water jacket in the lower boiler area passes, the inner wall of which is formed by the outer wall of the boiler water jacket.

Bei einer bekannten Heizkesselausführung dieser Art ist oberhalb des Rücklaufwasseranschlußstutzens der Rücklaufkanal über eine Öffnung im Kesselwassermantel mit dem oberen Kesselbereich verbunden. Oberhalb dieser Verbindungsöffnung mündet der Vorlaufwasseranschlußstutzen aus. Leitbleche unterhalb des Vorlaufwasseranschlußstutzens und oberhalb des Rücklaufwasseranschlußstutzens dienen zur örtlichen Verengung des Durchlaufquerschnittes des Kesselwassermantels und des Rücklaufkanals. Hierdurch soll eine Injektorwirkung erzeugt werden, mit deren Hilfe etwas Kesselwasser dem Rücklaufwasser zur Temperaturanhebung beigemischt werden soll. Die aus einer Drosselung der Wasserströmungen im Kessel und im Rücklaufkanal und aus der Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Vorlaufwassers und des Rücklaufwassers abgeleitete Injektorwirkung tritt jedoch nicht oder in nur so geringem Maße ein, daß diese für eine wirksame Temperaturanhebung des Rücklaufwassers nicht ausreicht.In a known boiler design of this type is above the Return water connection piece of the return channel via an opening in the boiler water jacket connected to the upper part of the boiler. Above this connection opening opens the flow water connection piece off. Guide plates below the flow water connection nozzle and above the return water connection piece serve to narrow the Flow cross-section of the boiler water jacket and the return duct. Through this an injector effect is to be generated, with the help of which some boiler water is added Return water is to be added to increase the temperature. The one from a throttling the water flows in the boiler and in the return duct and from the temperature difference Injector effect derived between the temperature of the supply water and the return water does not occur, however, or only to such an extent that it is effective Raising the temperature of the return water is not sufficient.

Bei einer anderen bekannten Heizkesselausführung ist es zur Anhebung der Temperatur des Rücklaufwassers bekannt, das Rücklaufwasser über ein Tauchrohr in den unteren Kesselbereich zu führen. Das Rücklaufwasser steht jedoch bei dieser Ausführung mit dem Kesselwasser nur für eine kurze Zeit über das Tauchrohr in Wärmeaustausch, die nicht ausreicht, um eine nennenswerte Aufwärmung des Rücklaufwassers herbeizuführen. Insbesondere werden bei dieser Aufwärmung durch reinen Wärmeaustausch die Kernbereiche der Rücklaufwasserströmung nicht ausreichend erfaßt.In another known boiler design, it is for raising the temperature of the return water is known, the return water via a dip tube to lead into the lower boiler area. However, the return water is at this Execution with the boiler water only for a short time via the immersion pipe in heat exchange, which is not sufficient to bring about any appreciable warming up of the return water. In particular, with this warming up through pure heat exchange, the core areas the return water flow is not sufficiently recorded.

Schließlich ist eine Heizkesselausführung bekannt, bei der der Rücklaufwasseranschlußstutzen im oberen Kesselbereich in einen besonderen, mit dem Kesselwasser in Wärmeaustausch stehenden Rücklaufkanal übergeht, welcher mit dem Kesselinnenraum über Öffnungen verbunden ist. Eine Einführung des Rücklaufwassers in den oberen Kesselbereich vermeidet zwar Schwitzwasserbildungen, jedoch wird durch das Eintreten des Rücklaufwassers in die heißeste Kesselzone die interne Kesselwasserzirkulation gestört bzw. weitgehend unterbunden.Finally, a boiler design is known in which the return water connection piece in the upper boiler area in a special heat exchange with the boiler water standing return channel passes, which with the boiler interior via openings connected is. An introduction of the return water in the upper boiler area avoids Although condensation water is formed, it is caused by the entry of the return water the internal boiler water circulation is disturbed or largely disrupted in the hottest boiler zone prevented.

Ausgehend von einer Heizkesselausführung der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rücklaufwasservorwärmung zu schaffen, welche bei baulich einfacher Kesselausgestaltung eine Unterkühlung des Heizkessels mit der Folge der Bildung von Schwitzwasser im unteren Kesselbereich wirksam ausschließt und dabei störungs- und wartungsfrei arbeitet.Based on a boiler design of the type mentioned at the beginning the invention is based on the object of creating a return water preheating, which in the case of a structurally simple boiler design leads to subcooling of the boiler with the consequence of the formation of condensation water in the lower area of the boiler and works trouble-free and maintenance-free.

Zu diesem Zweck ist der Heizkessel nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselwassermantel entlang dem Rücklaufkanal Öffnungen aufweist, durch die wegen der Saugwirkung der Rücklaufströmung zur Einmündung des Rücklaufkanals in den Kesselwassermantel nur Kesselwasser strömt. Der Rücklaufkanal kann sich dabei über den gesamten Kesselwassermantel erstrecken oder auch in mehrere parallele Teilkanäle aufgeteilt sein.To this end, the boiler according to the invention is characterized in that the boiler water jacket has openings along the return channel through which because of the suction effect of the return flow to the confluence of the return channel in Only boiler water flows through the boiler water jacket. The return channel can thereby Extend over the entire boiler water jacket or in several parallel sub-channels be divided.

Bei dem Heizkessel nach der Erfindung wird die sich aus der Geschwindigkeit des zurückströmenden Rücklaufwassers im Rücklaufkanal gebildete zum Kesselwasser bestehende Druckdifferenz zum Ansaugen von Kesselwasser in den Rücklaufkanal ausgenutzt mit deren Hilfe so viel Kesselwasser dem Rücklaufwasser vor dessen Eintritt in den unteren Kesselbereich beigemischt wird, daß das Rücklaufwasser bei seinem Eintritt in das Kesselwasser eine so starke Aufwärmung erfahren hat, daß die Bildung von Schwitzwasser im unteren Kesselbereich sicher ausgeschlossen ist.In the case of the boiler according to the invention, this is determined by the speed of the backflowing return water in the return channel formed into the boiler water Existing pressure difference is used to suck in boiler water into the return duct with the help of which as much boiler water as the return water before it enters the lower boiler area is added that the return water at its entry in the boiler water has been heated up so much that the formation of Condensation in the lower boiler area is safely excluded.

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung näher veranschaulicht, es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Heizkessels für Warmwasserbetrieb nach der Erfindung im Schnitt, F i g. 2 eine Darstellung ähnlich F i g. 1 eines für Niederdruckdampfbetrieb vorgesehenen Heizkessels. Der in F i g. 1 dargestellte Heizkessel weist einen im Schnitt kreisförmigen Kesselwassermantell auf, in dem ein für Ölfeuerung vorgesehener Brennraum 2 außermittig auf den Kesselboden zu verlegt angeordnet ist. Der so begrenzte Kesselinnenraum 3 ist mit Wasser gefüllt, das nach Aufwärmung über eine nicht dargestellte Vorlaufleitung einer Verbraucherstelle zugeführt wird. Am oberen Bereich des Kessels ist ein Rücklaufwasseranschlußstutzen 4 vorgesehen, der in zwei zur vertikalen Mittelebene 5 symmetrisch angeordnete Rücklaufkanäle einmündet. Diese Rücklaufkanäle 6 sind entlang der Außenfläche des Kesselwassermantels 1 verlaufend angeordnet, wobei der Kesselwassermantell zugleich die Innenwand der Rücklaufkanäle 6 bildet, so daß von dem im Kesselinnenraum 3 vorhandenen heißen Wasser ein Wärmeübergang an das den eingezeichneten Pfeilen entsprechend zurückfließende Rücklaufwasser erfolgt. In. dem Kesselwassermantel 1 sind Aussparungen 7 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen dem Kesselinnenraum 3 und den bis in den unteren Kesselbereich gezogenen Rücklaufkanälen 6 bilden. An Stelle der Anordnung der Rücklaufkanäle 6 außen am Kesselmantel 1 können diese auch an der Mantelinnenfläche entlang geführt sein. Der Kesselwassermantell ist mit zusätzlichen Öffnungen 8 versehen, die, den jeweiligen Erfordernissen entsprechend, in vorbestimmtem Abstand angeordnet und in entsprechender Größe ausgebildet sind und ein genau dosiertes Beimischen heißen Kesselwassers zu dem kühleren Rücklaufwasser gestatten, so daß beim Eintritt des Rücklaufwassers mit beigemischtem Kesselwasser in den Kesselraum 3 die Kesselwassertemperatur nahezu erreicht ist. Hierdurch ist eine Anhebung der Rücklaufwassertemperatur möglich, die auch in extremen Fällen eine Unterkühlung im unteren Kesselbereich ausschließt und eine Schnellaufheizung begünstigt. Bei der Anordnung der Rücklaufkanäle am Kesselwassermantel erfolgt eine Aufwärmung zusätzlich durch Wärmebestrahlung, so daß unter Verminderung der Strahlungsverluste des Kessels dessen Wirkungsgrad verbessert wird.Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in more detail in the drawing, FIG. 1 shows a schematic representation of a heating boiler for hot water operation according to the invention in section, FIG. 2 shows a representation similar to FIG. 1 of a boiler designed for low pressure steam operation. The in F i g. 1 has a boiler water jacket which is circular in section and in which a combustion chamber 2 intended for oil firing is arranged off-center on the boiler floor. The thus limited boiler interior 3 is filled with water which, after being heated, is fed to a consumer point via a supply line (not shown). At the top of the boiler a return water connection pipe 4 is provided, which opens into two return channels symmetrically arranged to the vertical center plane 5. These return channels 6 are arranged to run along the outer surface of the boiler water jacket 1 , the boiler water jacket also forming the inner wall of the return channels 6 so that heat is transferred from the hot water in the boiler interior 3 to the return water flowing back according to the arrows shown. In. Recesses 7 are provided in the boiler water jacket 1, which form a connection between the boiler interior 3 and the return ducts 6 extending into the lower boiler area. Instead of arranging the return channels 6 on the outside of the boiler shell 1, these can also be guided along the inner surface of the shell. The boiler water jacket is provided with additional openings 8, which, according to the respective requirements, are arranged at a predetermined distance and designed in the appropriate size and allow a precisely dosed admixing of hot boiler water to the cooler return water, so that when the return water enters the Boiler room 3 the boiler water temperature has almost been reached. This enables the return water temperature to be increased, which also prevents undercooling in the lower boiler area in extreme cases and promotes rapid heating. When the return ducts are arranged on the boiler water jacket, heating is also carried out by means of thermal radiation, so that the boiler's efficiency is improved while reducing the radiation losses of the boiler.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführung eines Kessels für Niederdruckdampfbetrieb schließt sich an der Oberseite des im Schnitt kreisförmigen Kesselteiles ein an sich bekannter Dampfsammelraum 9 oder Dampfdom an, der mit dem Kesselinnenraum 3 über Öffnungen 10 in Verbindung steht. Die Teilkanäle 6' sind bei dieser Ausführungsform an der Wandung des Sammelraumes 9 entlang geführt und setzen sich bis in den unteren Bereich des Kessels fort. Hier wird in ähnlicher Weise wie beim Heizkessel für Warmwasserbetrieb das rückfließende Kondensatwasser, das durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet- ist, durch Wärmeaustausch und Beimischung in seiner Temperatur so weit angehoben, daß auch hier die Rücklauftemperatur-die Kesselinnentemperatur beim Eintritt des Rücklaufens in den Kessel nahezu erreicht hat.In the case of the in FIG. 2 shown embodiment of a boiler for low pressure steam operation adjoins the top of the boiler part, which is circular in section known steam collecting space 9 or steam dome, which is connected to the boiler interior 3 is in communication via openings 10. The sub-channels 6 'are in this embodiment on the wall of the collecting space 9 guided along and sit down down to the lower part of the kettle. This is done in a similar way to the Boiler for hot water operation uses the backflowing condensate water, which is caused by the indicated arrows, by heat exchange and admixture in Its temperature is raised so far that here too the return temperature - the inside temperature of the boiler when the return flow into the boiler has almost reached.

Die Rücklaufkanäle 6 bzw. 6' können sich über den gesamten Kesselwassermantel erstrecken, so daß die Temperaturen am Kesselwassermantel 1 in allen Querschnitten gleich ist und Wärmespannungen vermieden sind. Gleichzeitig erfolgt dadurch eine weitgehende Verwertung der Wärmestrahlung. In Fällen, in denen die Betriebsbedingungen des Kessels eine derartige Dimensionierung nicht zulassen, kann der Rücklaufkanal auch in mehrere parallele Teilkanäle aufgeteilt sein. Heizkessel nach der Erfindung können in liegender oder stehender Bauweise, in Schweißkonstruktion oder als Gußgliederkessel aufgeführt werden und auch einen ovalen oder eckigen Querschnitt haben.The return channels 6 and 6 'can extend over the entire boiler water jacket extend so that the temperatures at the boiler water jacket 1 in all cross-sections is the same and thermal stresses are avoided. At the same time a extensive utilization of thermal radiation. In cases where the operating conditions of the boiler do not allow such a dimensioning, the return duct also be divided into several parallel sub-channels. Boiler according to the invention can be installed horizontally or vertically, as a welded construction or as a cast iron boiler are listed and also have an oval or angular cross-section.

Claims

Claims: 1. Boiler with arranged in the upper boiler area Return water connection piece, which runs into a boiler water jacket on the outside, in the lower boiler area merges with the return duct opening into the boiler water jacket, the inner wall of which is formed by the outer wall of the boiler water jacket, d a d u r c h g e - indicates that the boiler water jacket (1) along the return channel (6) has openings (8) through which because of the suction effect of the return flow at the confluence of the return duct (6) in the boiler water jacket (1) only boiler water flows.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the return channel (6) extends over the entire boiler water jacket (1).

3. Boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the return channel (6) in several parallel Partial channels is divided.