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Kessel für Haushalt- und Industrieheizung Die Erfindung betrifft
einen Kessel für Haushalt- und Industrieheizung, welcher den Vorzug hat, daß die
Austauschfläche ausschließlich aus Flügeln oder Rippen besteht.
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Der erfindungsgemäße Kessel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraum
von einem die zu erwärmende Blüssigkeit enthaitenden Ringraum umgeben ist, wobei
die innere Wand des Ringsraumes feuerraumseitig und/oder die äußere Wand des Ringsraumes
auf der Außenseite mit Flügeln versehen ist, welche mit dem feuerraum verbundene
und die Verbrennungsgase kanalisierende Zellen bilden.
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Vorteilhafterweise ist im Feuerraum ein Boden vorgesehen, wobei die
Innenwand des besagten Ringraumes Flügel trägt, welche ellen bilden, die in den
Feuerraum münden ;d die Verbrennungsgase in den Vorderteil cles kessels zurückleiten.
Vorzugsweise kann dabei auch die Außenwand des Ringraumes lel tragen, welche Zellen
bilden, die mit den Zellen der Innenwand in Verbindung stehen. Die Flügel erstrecken
sich vorzugsweise in radialer Richtung von der zugehöringen Wand weg.
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Vorteilhafterweise verlaufen die Flügel außerdem in Längsrichtung
des
Kessels auf der zugehörigen Innen bzw. Außenwand des Ringraumes. Sie können mit
Vorteil ein T- oder Z-förmiges Profil aufweisen.
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Beim erfindungsgemäßen Kessel ist also die Verwendung von Rauchrohren
oder Wasserrohren vermieden, deren Herstellung teuer und deren Vereinigung bzw.
Montage zerbrechlich bzw. schwierig ist. Die Austauschflächen sind vielmehr einzig
und allein durch die Wand oder Wende des Ringraumes mit ihren Plügeln oder Rippen
gebildet.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Kesseltür doppelwandig
ausgebildet und an eine Luftzufuhrleitung sowie an die Verbrennungskammer angeschlossen
sein. Dabei kann auf der Innenseite der Tür ein Ringkanal vorgesehen sein, welcher
die inneren Zellen mit den äußeren Zellen verbindet. Außerdem kann im Innenraum
der Tür eine Rippe vorgesehen sein, welche einen spiralförmigen Kanal fr die Verbrennungsluft
zwischen dem Lufteinlaß und der Verbrennungskammer vermittelt.
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In weiterer Vervollkommung der Erfindung kann im Ringraum eine Rohrschlange
zur Erwärmung des Sanitärwassers vorgesehen sein.
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Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Flügel der inneren
and des Ringraumes auf dem dem Brenner benachbarten Abschnitt von einem Schutzmantel
bedeckt sind. Dieser kann aus feuerfestem Material bestehen, oder aber aus Metall.
Im letzteren Ball ist er hohl, wobei im Hohlraum KüLlwasser zirkuliert. Dabei kann
der Hohlraum des Mantels einerseits mit dem oberen und andererseits mit dem unteren
Teil des Ringraumes verbunden sein.
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Die Kesseltür kann innen mit feuerfestem Material ausgekleidet sein
und außen einen Künlwassermantel aufweisen.
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Bei der Verwendung als Dampferzeuger weist der erfindungsgemäß Kessel
einen Feuerraum auf, der gegenuber der Aussenwand des Ringraumes nach unten versetzt
ist. Dabei sind die auf der Außenfläche der Außenwand des Ringraumes vorgesehenen
FlLigel vorzugsweise nur innerhalb zweier jeweils zwischen etwa dem tiefsten Punkt
der Außenwand und. dem Wasserspiegel sich erstreckender Sektoren angeordnet. Vorteilhafterweise
kann die Wasserzulaufleitung über mehrere Rohre mit dem Ringraum in Verbindung stehen,
welche zwischen dem Boden der Innenwand bzw. des Feuerraumes und dem Boden der Außenwand
des Ringraumes in diesen münden.
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Nachstehend sind drei Ausführungsfornen des erfindungsgemäßen Kessels
anliand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In. diesen zeigen:
Fig. 1 die Ansicht des Längschnitts entlang der Linie I-I in Fig. 2 durch eine erste
Ausführuiigsform des erfindungsgemävn,en Kessels; Fig. 2 die Ansicht des Querschnitts
entlang der Linie II-II in Fig. 1 durch die erste Ausführungsform; Fig. 3 die Ansicht
des längs schnitts durch eine zweite Ausführungsform des e.rfindungsgemäßen Kessels;
Fig. 4 die Ansicht des Querschnitts entlang der Linie II-II in Fig. 5 durch die
zweite Ausführungsform; Fig. 5 die Ansicht des Längsschnitts durch eine dritte
einen
Dampferzeuger darstellende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kessels; Fig. 6
die Ansicht des Querschnitts entlang der Linie IV-IV in Fig. 5 durch die dritte
Ausführungsform.
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Gemäß Fig. 1 und 2 weist der erfindungsgemäße Kessel einen Innenzylinder
1 auf, welcher den Feuerraum bildet bzw.
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umschließt. Dieser Zylinder 1 ist an einer seiner Stirnseiten durch
einen Boden 2 und an der anderen Stirnseite durch eine Tür 3 verschlossen.
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Auf der Innenfläche ist der Zylinder 1 mit radialen Flügeln 4 versehen.
Das Profil dieser Flügel 4 kann T- oder Z-förmig sein, wie in Fig. 2 dargestellt.
Die Flügel 4 sind nebeneinander auf den Zylinder i aufgeschweißt, so daß zwei benachbarte
Flügel 4 jeweils eine Langszelle 5 bilden. Die Flügel 4 erstrecken sich bis zur
Tür 3 und sind kürzer als der Zylinder 1, so daß die Zellen 5 in den von diesem
Zylinder 1 umschlossenen Raum, den Peuerungsraum, einmünden.
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Außerhalb des Zylinders 1 ist ein zweiter Zylinder 6 größeren Durchmessers
angeordnet, welcher den Kesselkörper darstellt. Der Zylinder 6 ist auf der dem Boden
2 benachbarten Stirnseite durch einen Boden 7 verschlossen. An der anderen Stirnseite
ist der Zylinder 6 mit dem Zylinder 1 durch einen gewölbten Ring 8 verbunden, welcher
als Dilationskompensator wirkt. Der zwischen den Zylindern 1 und 6 vorhandene Ringraum
9 ist im unteren Bereich mit einer Zulaufleitung 10 für kaltes Wasser, und im oberen
Bereich mit einer Ablaufleitung 11 für warmes sser versehen.
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Auf der Außenfläche des Zylinders 6 sind radiale Flügel 12 vorgesehen.
Die Flügel 12 haben im wesentlichen dasselbe T- oder Z-förmige Profil, wie die Flügel
4. Sie sind ebenfalls
derart nebeneinander angeordnet, daß jeweils
zwei benachbarte Flügel 12 eine mangszelle 15 13 bilden.
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Um die Flügel 12 herum ist ein Mantel angeordnet, der aus zwei Zylindern
14 und 15 besteht, zwischen denen eine Wärmeisolierung 16 vorgesehen ist. Auf diesem
Mantel ist in der Nähe der hinteren Stirnseite des Kessels ein Abzugsrohr 17 für
die Verbrennungsgase angeordnet, welches mit den Zellen 13 in Verbindung steht.
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Eine Rohrschlange 18 ist im Ringraum 9 untergebracht.
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Die Rohrschlange 18 ist an eine Zulaufleitung 19 für kaltes wasser
und an eie Ablaufleitung 20 für warmes Wasser angeschlossen.
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Die Tür 3 weist zwei Kreisscheiben 21 und 22 auf, welche an ihrem
Umfang durch einen Zylinder 23 miteinander verbunden sind. Die innere Scheibe 22
ist im Bereich des gewölbten Ringes 8 ebenfalls mit einem nach außen konkaven Ringabschnitt
22a versehen, welcher mit dem Ring 8 einen die Zellen 5 und 13 miteinander verbindenden
Ringkanal 24 bildet.
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In der Mitte der Tür 3 ist eine Verbrennungskammer 25 angebracht,
in deren Mitte wiederum ein Brenner 26 sitzt.
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Der freie Raum 27 zwischen den beiden Scheiben 21 z1d 22 steht einerseits
mit einer lufteinlaßöffnung 28 und-andererseits mit der Verbrennungskammer 25 über
Bohrungen 29 in der Wand dieser Kammer 25 in Verbindung. Die Scheibe 21 ist auf
ihrer Innenfläche mit einer Spiralrippe 30 versehen, so daß die luft einen spiralförmigen
Weg durchströmen muß, um von der Öffnung 28 sur Verbrennungskammer 25 zu gelangen.
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Im Betrieb durchströmt die Verbrennungsluft den Raum 27 und wird
dabei erwärmt, um dann in die Verbrennungskammer
25 zu gelangen,
in welcher sie sich mit dem durch den Injektor 26 zerstäubten Brennstoff vermischt.
Die Verbrennungsgase verlassen die Kammer 25, treten in den Feuerungsraum des Kessels
ein und zirkulieren bis zum Boden 2 des den Feuerungsraum umschließenden Zylinders
1. Dann gelangen sie durch die Zellen 5 in den Ringkanal 24 und von dort durch die
Zellen 13 zum hinteren Teil des Kessels, von wo sie durch das Abzugsrohr 17 abgehen.
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Das kalte Heizwasser tritt über die Leitung 10 in den Raum 9 ein
und verläßt ihn durch die Leitung 11. Das kalte Sanitärwasser strömt durch die Leitung
19 in die Rohrschlange 18 ein und verläßt sie durch die leitung 20, nachdem es durch
das im Raum 9 enthaltene warme Wasser erwärmt worden ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist ebenfalls der den Feuerraum
umschlißende Zylinder 1 mit Boden 2, Tür 3 und Längsflügeln 4 vorgesehen, welche
hier aus einfachen radialen Platten bestehen, die mit Querschlitzen 4a versehen
sind. Weiterhin ist ebenfalls der Außenzylinder 6 mit den auf seiner Außenfläche
vorgesehenen längsflügeln 12 vorhanden.
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Die abnehmbare Tür 3, welche den Brenner 26 mit dem Brennrohr 25
trägt, ist mit feuerfestem Material 31 ausgekleidet. Die Innenfläche dieser Auskleidung
ist so ausgebildet, daß die von den Flügeln 4 gebildeten Längszellen 5 mit den von
den Pegeln 12 gebildeten Längszellen 13 in Verbindung stehen.
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Die Tür 9 wird durch einen luftkreislauf 32 gekühlt.
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Der hintere Teil des Kessels bildet eine Rauchkammer 36, welche durch
eine bewegliche Tbr 37 verschlossen ist, in deren Mitte ein Schauloch 38 zur Uberwachung
der Flamme im Feuerraum vorgesehen ist.
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Die Flügel 4 sind auf dem der V,erbrennungskammer 25 benachbarten
Abschnitt mit einem Mantel 39 bedeckt, welcher aus feuerfestem Material bestehen
kann, jedoch hier aus Metall besteht und hohl ist. Der Innenraum 40 des Mantels
39 ist mit einer Wasserzulauf- und mit einer Wasserablaufleitung verbunden, so daß
Wasser im mantel zirkuliert und ihn kühlt.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der Innenraum 40 über eine
Reihe von Krummern 41, 42 mit dem unteren bzw. oberen Bereich-des Ringraumes 9 verbunden,
so daß beim Betrieb des Brenners das Wasser des Sessels im Mantel 39 aufgrund einer
Thermosiphonwirkung zirkuliert.
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Der gesamte Kesselkörper, d.h. die beiden Zylinder 1 und 6 mit ihren
Flügeln 4 und 12 und der Mantel 39, ist im Zylinder 15 mittels Schienen 43 gleitend
untergebracht, welche am unteren Teil des Körpers vorgesehen sind und ihn halten.
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Dieser Kessel funktioniert ebenso wie der bereits beschriebene, jedoch
verhindert der Mantel 39 eine Überhitzung der Flügel 4, indem er sie vor der Strahlung
der Flamme beim Austritt aus dem Brenner schützt, Die Fig. 5 und 6 stellen eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kessels dar, die insbesondere zur Dampferzeugung
dient.
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Der Zylinder 1 ist mit dem davon eingeschlossenen Seuerungsraum gegenüber
dem den Körper des Dampferzeugers bildenden Zylinder 6 nach unten versetzt, so daß
das Wasservolumen am oberen Teil des Generators größer als am unteren Teil ist,
was eine Wasserfläche 44 ermöglicht. Die Flügel 12 sind nicht auf dem ganzen Umfang
des Zylinders 6 vorgesehen, sondern lediglich auf zwei Sektoren, welche sich etwa
bis zur Wasserfläche 44 hin erstrecken.
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Die Zulaufleitung 10 ftir kaltes Wasser ist im hinteren Weil des
Generators angeordnet und mit dessen Körper 6 durch mehrere Rohre 45 verbunden,
welche den Boden 7 durchdringen.
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bas kalte Wasser wird so in das zwischen dem Boden 2 des Feuerungsraumes
und dem Boden 7 des Körpers enthaltene Wasser eingespritzt. Außerdem ist im unteren
Teil des Generators zwischen dem Zylinder 1 und dem Zylinder 6 eine Leitung 46 angeordnet,
welche mehrere Öffnungen 47 aufweist und Schlamm abzuziehen erlaubt.
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In den oberen Teil des Zylinders 6 mündet eine Damr7fauslaßleitung
47, der gegenüber ein Schirm 48 angeordnet ist, welcher ein Mitreißen von Wasser
in Dampf verhindert.
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Der Generator ist oben und unten mit je einen Schau-oder Mannloch
49 bzw. 50 versehen, das jeweils durch einen Deckel verschlossen ist. Der Generator
ist von einem-Rahmen 52 getragen, der an die untere Wand des Zylinders 6 angeschweiß
ist, und an dem der Außenzylinder 15 angeschweißt ist.
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In Betrieb hält eine nicht dargestellte Regelvorrichtung bekannter
Art das Wasser auf gleichbleibendem Niveau.
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Der Dampf verläßt den Generator durch die Leitung 47 nach Umströmung
des Trennschirms 48.