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Die Erfindung betrifft einen Heizkessel mit Umlenkkammer für flüssige
oder gasförmige Brennstoffe, der aus einem äußeren, wasserführenden Gehäuse besteht,
das in seiner ganzen Länge von einer in eine Umlenkkammer mündenden, als Flammrohr
wirkenden Brennkammer durchgriffen ist, wobei sich an den heizgasführenden Innenraum
der vom Heizkessel abhebbaren Umlenkkammer Heizgaszüge anschließen.
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Kessel der genannten Art sind bekannt. Die Ausbildung der Heizkesselbrennkammer
für das Verbrennen von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen als zylindrisches,
hinten offenes Flammrohr mit anschließender Umlenkkammer ist sowohl für den Verbrennungsablauf
als auch für die Herstellung solcher Kessel vorteilhaft.
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Mit dem vorbekannten Kessel ist dem Problem Rechnung getragen, daß
bei allen derartigen Kesseln mit Umlenkkammern am Ende alle Schweißnähte im Bereich
der Umlenkkammer - das sind die Schweißnähte, die die Rauchrohrenden und das Ende
des Flammrohres mit dem hinteren Kesselboden verbinden und die, mit denen die Umlenkkammer
an das Kesselende angeschlossen ist - für etwaige Nachbearbeitung bei der Kesselherstellung
oder für später gegebenenfalls notwendig werdende Reparaturen nicht bzw. nur unter
beträchtlichen Schwierigkeiten zugänglich sind.
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Da solche Kessel zur Kontrolle erst abgedrückt werden können, wenn
die wasserführenden Innenräume völlig abgeschlossen vorliegen, d. h., auch die Umlenkkammer
fest mit dem übrigen Kessel in Verbindung steht, so ergeben sich bei eventuell undicht
verlegten Schweißnähten gleich unmittelbar nach der Kesselherstellung Reparaturarbeiten.
Will man diesen kostenaufwendigen Vorgang vermeiden, so muß von vornherein für eine
entsprechend kosten- und zeitaufwendige, hochqualifizierte Schweißnahtverlegung
Sorge getragen werden, wobei jedoch auch dann nicht absolute Gewähr für dichte und
ausreichend feste Schweißnähte besteht. Beim vorhandenen Kessel ist dieses Problem
zwar gelöst, es ist aber nicht berücksichtigt, daß die Umlenkkammern auf Grund der
hohen thermischen Belastung doppelwandig und wasserführend ausgebildet sein müssen.
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Hier Abhilfe zu schaffen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
d. h., es soll ein Heizkessel mit abhebbarer Umlenkkammer der genannten Art geschaffen
werden, deren wasserführender Innenraum derart mit dem wasserführenden Innenraum
des eigentlichen Kessels verbunden ist, daß trotz dieser Verbindung die ganze Umlenkkammer
auf einfache Weise abgenommen werden kann und weitgehend freie Gestaltungsmöglichkeiten
für die Abdichtung der Umlenkkammer gegenüber dem Kessel bestehen.
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Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der genannten Art gelöst,
der nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umlenkkammer als vom
Kessel separates, schalenartiges und doppelwandiges Bauteil ausgeführt und gasdicht
mit dem Kesselende lösbar verbunden ist, wobei der wasserführende Innenraum der
Umlenkkammer mit dem heizmediumführenden Innenraum des Kessels durch Überströmleitungen
einerseits mit dem Kesselrücklauf und andererseits mit dem Kesselvorlauf in Verbindung
steht.
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Diese ebenso einfache wie vorteilhafte Lösung bietet die Möglichkeit,
den Heizkessel und die Umlenkkammer unabhängig voneinander herzustellen
und auch
einer Druckprüfung zu unterwerfen, wobei eventuell undichte Stellen an den. Schweißnähten,
und zwar in den angegebenen Bereichen ohne weiteres für eine eventuell notwendige
Nacharbeit zugänglich sind.
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Durch diese Lösung gestaltet sich natürlich auch eine eventuell notwendig
werdende Reparatur nach längerer Betriebsdauer denkbar einfach, da lediglich die
Umlenkkammer vom Heizkessel zu lösen ist, wodurch wiederum schadhafte Stellen ohne
weiteres zugänglich werden, ohne daß man dazu wie bisher den Kessel an den betreffenden
Bereichen aufschweißen muß. Selbstverständlich ist damit beispielsweise auch die
Auswechselung von schadhaft gewordenen Rauchrohren wesentlich vereinfacht, da nunmehr,
nach Entfernung der Umlenkkammer schadhafte Rauchrohre ohne weiteres von den Kesselböden
gelöst und durch neue ersetzt werden können.
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Die Oberströmleitungen kann man entweder durch Anflanschen oder durch
Anschweißen mit dem Kesselvor- und -rücklaufstutzen verbinden. Selbst wenn die Überströmleitungen
durch Verschweißung mit den Vor- und Rücklaufstutzen verbunden sind, so stellt dies
kein wesentliches Hindernis für die Entfernung der ganzen Umlenkkammer dar, da diese
Rohre ohne weiteres durch Trennschweißung geteilt werden können, ohne daß dadurch
der Kessel in Mitleidenschaft gezogen wird.
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Die ganze Umlenkkammer ist dabei lediglich durch diese Überströmleitungen
am Kessel gehalten, wodurch in Rücksicht auf die erforderliche Gasdicht heit im
Bereich des sich ergebenden Anschlußspaltes zwischen Umlenkkammer und Kesselrückseite
in einfacher Weise eine Dichtungsanordnung getroffen werden kann.
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Der Abschlußbereich zwischen Umlenkkammer und Kesselrückseite kann
dabei so gestaltet sein, daß die hintere Randkante des äußeren Kesselmantels den
hinteren Kesselboden überragt und konisch aufgeweitet ist, wobei zwischen dem Konus
und dem Einschubbereich der Umlenkkammer eine Gasdichtung eingesetzt und in den
gebildeten Zwickel eingepreßt ist.
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Noch vorteilhafter, insbesondere in Rücksicht auf die Durchmesserverhältnisse
zwischen Umlenkkammer und äußerem Kesselmantel und damit im Hinblick auf den Gesamtmaterialaufwand
zur Herstellung eines solchen Kessels, ist eine Ausbildungsform, bei der der hintere
Kesselboden gegen die hintere Randkante des äußeren Kesselmantels gesetzt und mit
dieser verschweißt ist, wobei der Kesselboden den Außenumfang des Kessehnantels
und der Umlenkkammer überragt und auf dem überragenden Kesselbodenrand ein den Anschlußbereich
der Umlenkkammer umfassender Dichtungsring gesetzt ist und mit Spannelementen und
einem Druckring gegen den überstehenden Kesselbodenrand gepreßt wird.
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Mit Kesselaußenmantel ist die Kesselwand gemeint, die den wasserführenden
Innenraum des Kessels nach außen abschließt, wobei der gesamte Kessel zur Vermeidung
von Wärmeverlusten entsprechend isoliert und mit einem Gehäuse üblicher Art abgedeckt
ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
und nachstehend näher erläutert. In dieser Darstellung zeigt Fig. 1 schematisch
eine Seitenansicht eines liegenden Heizkessels der genannten Art, Fig. 2 teilweise
im senkrechten Schnitt und in
Ansicht das hintere Ende eines solchen
Kessels mit angesetzter Umlenkkammer und Fig. 3 im senkrechten Schnitt eine weitere
Ausführungsform des unteren Anschlußbereiches der Umlenkkammer.
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In Fig. 1 ist mit 1 die separate aber gasdicht an den Kessel angeschlossene
Umlenkkammer und mit 2 der eigentliche Kessel bezeichnet, dem der Brennstoff durch
einen Brenner24 zugeführt wird. Durch den ganzen Kessel erstreckt sich die in dieser
Figur nicht dargestellte Brennkammer 5 bzw. 5', wobei die aus der Brennkammer nach
hinten austretenden Gase in Heizgaszügenbzw. Rauchrohren zur Kesselvorderseite strömen
und durch einen Sammelkasten 23 in den Rauchgasabzug 22 gelangen. Die Umlenkkammer
1 steht über Leitungen 8, 9 mit dem Kesselvorlauf 11 bzw. dem Kesselrücklauf 10
in Verbindung und erhält durch diese Leitung 8, 9 ihre feste Zuordnung zum Kessel
2.
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Wie aus Fig. 2 besser erkennbar, ist der wasserführende Innenraum
6 der Umlenkkammer 1 vorteilhaft durch die Leitungen 8, 9 direkt mit dem Kesselvorlauf
11 bzw. dem Kesselrücklauf 10 verbunden.
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Bei dieser Anordnung bildet der schalenförmige Hohlraum 3 der Umlenkkammer
1 gewissermaßen den Abschluß der Brennkammer 5, aus der die Heizgase in den Hohlraum
3 eintreten und von dort in die Heizgaszüge 22 bzw. Rauchrohre gelangen, die im
wasserführenden Innenraum 7 des Kessels 2 verlaufen. Für den Anschluß der Umlenkkammer
ist bei einem Ausführungsbeispiel die hintere Randkante 12 des Kesselmantels 13
konisch aufgeweitet und überragt den Kesselboden 14, wobei sich dann die Umlenkkammer
1 mit ihrem Anschlußbereich 15 in diese konische Erweiterung des Kesselmantels 13
einsetzt.
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Im dabei entstehenden Zwickel ist eine Dichtung 16 vorgesehen, die
lediglich die Aufgabe hat, das Austreten von Heizgasen zu verhindern. Mit Hilfe
eines im unteren Teil der Darstellung angedeuteten Ringes wird die Dichtung 16 in
den Zwickel gedrückt.
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Eine vorteilhaftere Anschlußmöglichkeit ist aus Fig. 3 erkennbar,
aus der ferner ersichtlich ist, daß der Kessehnantel 13 sogar einen kleineren Außendurchmesser
als die Umlenkkammer 1 haben kann, wodurch natürlich insbesondere bei größeren Kesseln
an Kesselbaumaterial gespart werden kann. Der Kesselboden 14' ist bei dieser Ausführungsform
lediglich gegen das Ende der Randkante 12 gesetzt und verschweißt, wobei jedoch
der Boden den Kesselaußenmantel überragt und dabei zumindest in der unteren Hälfte
so weit nach unten gezogen ist, daß er gleichzeitig als Kesselfuß dienen kann. Zur
Abdichtung des unvermeidlichen Spaltes ist ein den Abschlußbereich 15' der Umlenkkammer
1 umfassender Dichtungsring 18 vorgesehen, der durch einen Blechring 20 abgestützt
und mittels eines Druckringes 21 und Spannelementen 19, die auf den ganzen Umfang
verteilt sind, auf den Kesselbodenrand 17 festgepreßt wird. Da die Randkante 12
des Kesseimantels 13 nach dem zylindrischen Zubiegen des Mantelmaterials absolut
plan ist, ergibt sich auch eine plane Anlage des Bodens 14' und damit auch eine
gute
Anschlußfläche für die entsprechenden Flächen der Umlenkkammer 1. Im gezeigten
und geschnittenen Kesselabschnitt ist lediglich der Anschluß des Umlenkkammerinnenraumes
6 durch die Leitung 8 zum Kesselrücklauf 10 erkennbar. Der obere Anschluß zum Kesselvorlauf
ist natürlich entsprechend ausgebildet.
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Für das Prinzip der lösbaren Umlenkkammer spielt natürlich Form und
Anordnung der Heizgaszüge 22 bzw. der Rauchgasrohre keine Rolle, die beispielsweise
bei zentrisch angeordneter Brennkammer um deren ganzen Umfang herum im wasserführenden
Innenraum des Kessels angeordnet sein können oder bei exzentrischer Anordnung der
Brennkammer im unteren Bereich des Kessels im oberen Bereich des wasserführenden
Innenraumes.