DE1952211B2 - Heisswassererzeuger - Google Patents

Description

mündung befindlichen Rohre, sicher beherrschen, so

daß eine Überhitzung dieser Rohre vermieden wird. 40 Eine solche Überhitzungsgefahr ist an sich gegeben,

Die Erfindung betrifft einen Heißwassererzeuger weil die Rauchgase mit mindestens 1700° C die

mit mindestens einem Wirbelmuffelbrenner, der am Muffel verlassen und dabei lokale Verdampfung in

Eintritt eines Rauchgaskanals angeordnet ist, der eine den Rohren der ersten Heizfläche auftreten könnte,

durch Berührung beheizte, vom Wasser durchströmte Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung be-

Heizfläche aufweist. 45 trägt die den ersten Heizflächenabschnitt durch-

Bei den bekannten Heißwassererzeugern ist es strömende Teilwassermenge höchstens 60"Ό der Geüblich, die dem Heißwassererzeuger zuströmende Ge- samtwassermenge.

samtwassermenge durch die Heizflächen zu schicken. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an

Dabei ist darauf zu achten, daß die Außenwand- Hand der Zeichnung nachstehend beschrieben. Es

temperatur der durch Berührung beheizten Heiz- 50 zeigt

flächen nicht unter den Taupunkt des Rauchgases Fig. 1 einen Horizontalschnit durch einen Heiß-

von beispielsweise 140⁰C sinkt. Bei Unterschreiten wassererzeuger,

dieser Temperatur können Schaden infolge Taupunkt- F i g. 2 ein Diagramm mit dem Verlauf der Wasserkorrosionen an den Heizflächen auftreten, was be- und der Gastemperaturen längs der wassersonders schlimm beim Verbrennen von schwefel- 55 beaufschlagten Heizflächen.

haltigem öl sein kann. Um solche Taupunktkorrosio- Gemäß Fig. i sind in.einem quadratischen Quernen zu vermeiden, hat man sich damit beholfen, aus schnitt aufweisenden Rauchgaskanal 4 eines HeiR-dem Heißwasscrerzeuger austretendes Wasser dem wassererzeugers zwei Heizflächenabschnitte 10 und abgekühlten, dem Heißwassererzeuger zuströmendem 15 vorgesehen, die im Rauchgasstrom (Pfeil 9) hinterWasser zuzumischen, um die Zulauftemperatur zum 60 einander angeordnet sind. Der Rauchgaskanal 4 wird Heißwassererzeuger zu erhöhen. Diese Methode be- von wasscrdurchflossenen Rohren 3 begrenzt, die, dingt jedoch relativ große Mengen an zuzumischen- _aus Flossenrohren bestehend, zu einem gasdichten dem Heißwasser, was nicht rationell ist. Andererseits Kasten zusammengeschweißt sind und mit einem ist bei Heißwassererzeugern auch dem Aufheizen des Sammler 1 und einem Verteiler 2 in Verbindung Wassers eine Grenze gesetzt, die dadurch gegeben ist, 65 stehen. Der Sammler 1 und der Verteiler 2 bilden daß das Wasser nicht die Verdampfungstemperatur entsprechend dem quadratischen Querschnitt des übersteigen darf. Rauchgaskanals 4 je einen Rahmen von quadrati-

Aus der französischen Patentschrift 1 369 096 ist schem Umriß. An den Verteiler 2 schließt sich iin-

mittelbar ein Rauchgasfuchs 7 an, der in einen ganz geöffnete Ventil 22 in den ersten Heizflächen-Kamin 8 mündet. In den vom Sammler 1 gebildeten abschnitt 10. Weitere 45Vo der dem Heißwasser-Rahmen ist eine Wand 5 eingeschweißt, in die die erzeuger zuströmenden Wassermenge gelangen über Muffeln von vier Wirbelbrennern 6 münden, denen die Leitungen 28 und 29 und das in Drosselstellung über Leitungen 40 und 41 Brennstoff bzw. Luft zu- 5 befindliche Ventil 24 zur Verbindungsleitung 25, wo geführt wird sich das Wasser mit dem aus dem ersten Heizflächen-

Die Wirbelmuffelbrenner 6 bestehen aus je einer abschnitt austretenden Wasser mischt. Das Mischkeramisch ausgekleideten Muffel und einer Brenn- wasser gelangt dann über den Verteiler 13 in die Stoffzuführvorrichtung, die von mindestens zwei ko- Rohrschlangen des zweiten Heizflächenabschnittes axialen Ringkanälen für die Verbrennungsluft um- io 15. Die restlichen 10 % der über die Leitung 23 dem geben sind, in denen drallerzeugende Vorrichtungen Heißwassererzeuger zugeführten Wassermenge gelanangeordnet sind. Der über die Leitung 40 zugeführte gen über die Zweigleitung 28 und das Ventil 30 in Brennstoff, Gas und/oder öl, wird also in einem die Verbindungsleitung 26, wo sich dieses Wasser mit eine schraubenlinienförmige Bewegung ausführenden dem aus dem zweiten Heizflächenabschnitt kommen-Luftstrom verbrannt, wobei die Verbrennung am 15 den Wasser mischt, wonach die gesamte Wassermenge Austritt der Muffel beendet ist. Die Verbrennung von 100% über den Verteiler 2 die Rohre 3 durchfindet mit minimalem Luftübenchuß statt und das strömt und über die Leituii32 den Heißwasserdie Muffel verlassende Rauchgas weist mindestens erzeuger verläßt,
eine Temperatur von 1700° C auf. Die sich bei diesem Betrieb einstellenden Tempera-

Der vom Rauchgas aus den Wirbeimuffelbren- ao türen des Rauchgases und des Wassers sind annern 6 zuerst angeströmte Heizflächenabschnilt 10 genähert in F i g. 2 dargestellt. Das in den Wirbelbesteht aus mehreren Rohrschlangen, die gleichmäßig mutfelbrennern 6 entstehende heiße Rauchgas tritt mit über den Querschnitt des Rauchgaskanals 4 verteilt etwa 1800⁰C in den Rauchgaskanal 4 ein und trifft angeordnet sind. Die Rohrschlangen gehen von einem dort auf die versetzt angeordneten Rohrschlangen des Verteiler 11 aus und münden in einen Sammler 12, 25 ersten Heizflächenabschnittes 10. Wegen der sehr den über eine Leitung 25 mit einem Verteiler 13 für hohen Wärmebelastung stellt sich an diesen Rohren die Rohrschlangen des im Rauchgasstrom zweiten außen eine über dem Taupunkt von beispielsweise Heizflächenabschnittes 15 verbunden ist. Die Rohr- 140° C liegende Temperatur ein. Mit der rasch abschlangen des Abschnittes 15 sird ebenfalls gleich- nehmenden Wärmebelastung steigt wegen der vermäßig über den Querschnitt des Rauchgaskanals 4 30 ringerten Wassermenge im Abschnitt 10 die Temperaverteilt. Die im Rauchgasstrom letzten Schlangen- tür des Wassers in den Rohren über den Taupunkt, windungen des Abschnittes 15 sind mit Rippen 16 so daß die Außentemperatur dieser Rohre den Taubesetzt. Außerdem sind zwischen den Bogen dieser punkt nicht unterschreitet. Das Wasser verläßt den Schlangenwindungen und der jeweils benachbarten ersten Heizflächenabschnitt 10 mit einer Temperatur Wand des Rauchgaskanals den Rauchgasstrom dros- 35 von etwa 15O⁰C, bei der noch keine Verdampfung selnde Bleche 17 vorgesehen. Die Rohrschlangen des auftritt (Punkt A im Diagramm). Durch das ZuAbschnittes 15 münden in einen Sammler 14, der mischen von 45% Wasser von 85° C ergibt sich im über eine Leitung 26 mit dem Verteiler 2 der Rohre 3 Verteiler 13 eine Mischtemperatur von 117,5⁰C verbunden ist. Für die Wasserzufuhr zum Heiß- (Punkt B im Diagramm). Obwoh' die Wärmewassererzeuger ist eine eine Umwälzpumpe 21 auf- 40 belastung im zweiten Heizflächenabschnitt 15 beweisende Leitung 23 vorgesehen, die sich hinter der trächtlich niedriger ist als im ersten Heizflächen-Umwälzpumpe in eine Zweigleitung 27 und eine abschnitt 10, sinkt wegen der hohen Mischtemperatur Zweigleitung 28 gabelt. Die Zweigleitung 27 steht und der entsprechend gewählten Strömungsgeschwinüber ein Ventil 22 mit dem Verteiler 11 des ersten digkeit außen die Temperatur der Rohre des zweiten Heizflächenabschnittj 10 in Verbindung. Von der 45 Heizflächenabschnittes 15 nicht unter den Taupunkt. Zweigleitung 28 führt eine Leitung 29 über ein Ventil In den Sammler 14 tritt das Wasser wiederum mit 24 7iir "erbindunpsleitung 25 zwischen dem Samm- einer Temperatur von etwa 150⁰C (Punkt C im Dialer 12 und dem Verteiler 13. Die Zweigleitung 28 prarnm) ein und es erreicht in der Verbindungsleitung mündet über ein Ventil 30 in die Verbindungsleitung 26 durch das Zumischen der restlichen 10% Wasser 26 zwischen dem Sammler 14 und dem Verteiler 2. 50 von 85° C ungefähr eine Temperatur von 143,5° C An den Sammler 1 i-jt eine Leitung 32 angeschlossen, (Punkt D im Diagramm). Beim nachfolgenden Durchdie das erzeugte Heißwasser zu den Verbrauchern strömen der Rohre 3 wird das Wasser im Gegenstrom führt, das dann nach Wärmeabgabe in einem nicht zum Rauchgas wiederum auf 15O⁰C erhitzt, mit weldargestellten Netz über eine Leitung 20 in die Zu- eher Tempeiatur es den Heißwassererzeuger über die führleitung 23 gelangt. Zwischen der Leitung 32 und 55 Leitung 32 verläßt.

der Leitung 20 ist eine Mischleitung 33 mit Ventil 34 An dem Sammler 12 kann ein Temperaturfühler

vorgesehen, über die Heißwasser dem über die Lei- 50 vorgesehen sein, der übet einen Regler 51 das

tune 20 zurückströmenden abgekühltem Wasser zu- Ventil 24 in der Leitung 29 so verstellt, daß mit

gemischt wird, das eine Temperatur von etva steigender Temperatur des Wassers im Sammler 12

60° C hat. _ 60 das Ventil 24 im schließenden Sinne verstellt wird,

Im Betrieb der Anlage ist das Ventil 34 in der so daß mehr Wasser als vorher dem ersten Heiz-

Mischleitung 33 etwas geöffnet, so daß das dem Heiß- flächenabschnitt 10 zuströmt. In analoger Weise kann

Wassererzeuger zuströmende Wasser in der Leitung eine der Regeleinrichtung 50, 51 entsprechende An-

23 eine Mischtempemtur von ungefähr 85°C auf- Ordnung auch zwischen dem Sammler 14 und dem

weist. 45 % dieser Wassermenge gelangen über das 65 Ventil 30 vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ι I^ eine der Dampferzeugung dienende Einrichtung bePatentansprüche; kannt, bei der in einem Verbrennungsraum eine durch Berührung beheizte Heizfläche des Rauchgaskanals

1. Heißwassererzeuger mit mindestens einem in drei wasserseitig parallel geschaltete Abschnitte Wirbelmuffelbrenner, der am Eintritt eines 5 unterteilt ist. Up».er Berücksichtigung der beiden Rauchgaskanals angeordnet ist, der eine durch Aspekte, nämlich Vermeidung von Taupunktkorro-Berührung beheizte, vom Wasser durchströmte sion und Vermeidung von Verdampfung, eignet sich Heizfläche aufweist, dadurch gekenn- dieser Dampferzeuger nicht zur Heißwassererzeuzeichnet, daß die Heizfläche in mindestens gung.

zwei wasserseitig in Reihe geschaltete Abschnitte io Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 401 161

(10, 15) unterteilt ist, der dem Wirbelmuffel- ist ein Heißwassererzeuger bekannt, bei dem der

brenner (6) zunächstliegende erste Heizflächen- brenner in einen mit Strahlungsheizflächen ver-

abschnitt (10) nur von einem einstellbaren Teil sehenen Feuerraum mündet, an den sich ein eine Be-

der Gesamtwassermenge durchströmt ist, und daß rührungsheizfläche aufweisender Rauchgaskanal an-

zwischcn den beiden Abschnitten (10,15) eine 15 schließt. Über die Ausbildung der Berührungsheiz-

Verbindungs'dtung (25) vorgesehen ist, die mit fläche ist dabei nichts ausgesagt,

einer einen Teil der Restwassermenge führenden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Leitung (29) verbunden ist. Heißwassererzeuger der eingangs genannten Art zu

2. Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, da- schaffen, bei dem trotz der durch den Wirbelmuffeldurch gekennzeichnet, daß die den ersten Heiz- 20 brenner bedingten hohen Wärmebelastung mit einflächenabschnitt (10) durchströmende Teilwasser- fachen Mitteln ein Übersteigen der Verdampfungsmenge höchstens 60 ⁰Zo der Gesamtwassermenge temperatur und ein Unterschreiten der Taupunktbeträgt, temperatur vermieden wird.

3. Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, da- Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die den Rauchgas- 25 durch, daß die Heizfläche in mindestens zwei wasserkanal (4) begrenzenden Wände aus durch Beruh- seitig in Reihe geschaltete Abschnitte unterteilt ist, rang beheizten Rohren (3) bestehen, die von der der dem Wirbehnuffelbrenner zunächstliegende erste Gesamtwassermenge durchströmt sind. Heizflächenabschnitt nur von einem einstellbaren Teil

4. Heißwassererzeuger nach Anspruch 1, da- der Gesamtwassermenge durchströmt ist und daß durch gekennzeichnet, d^3 air Austritt des ersten 30 zwischen den beiden Abschnitten eine Verbindungs-Heizflächenabschnittes (10) ein Temperaturfühler leitung vorgesehen ist, die mit einer einen Teil der (50) angeordnet ist, der über einen Regler (51) Restwassermenge führenden Leitung verbunden ist. und ein Ventil (24) die Aufteilung der Wasser- Durch das Unterteilen der Berührungsheizfläche und menge auf die Heizflächenabschnitte (10,15) das Zuführen einer einstellbaren Teilwassermenge einstellt. 35 zum ersten Heizflächenabschnitt läßt sich die Wandtemperatur der Rohre der ersten Heizfläche, insbesondere der in unmittelbarer Nähe der Muffel-