DE19534284A1 - Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführen­ den Stahlblechgehäuse mit einem die Umkehrbrennkammer und die Heizgaszüge umschließenden, zylindrischen Stahlblech­ rohrzug, in dem ein die Umkehrbrennkammer bildender und die Heizgaszüge mit radialen, mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkontakt stehenden Längsrippen begrenzender Einsatz aus Guß angeordnet ist.

Derartige aus einer Stahlblech/Gußkombination bestehende Heizkessel sind hinlänglich bekannt, so daß es diesbezüg­ lich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises be­ darf. Da die durch die Heizgaszüge längs der gekühlten Wand des Stahlblechrohrzuges zur Abgassammelkammer und zum Abzugsanschluß strömen, kann es im abzugsseitigen Be­ reich, d. h. am Ende der Heizgaszüge und der Abgassammel­ kammer zu Kondensatniederschlägen kommen, die im Laufe der Zeit den Stahlblechrohrzug korrodieren würde. Aus diesem Grunde können derartige, einfach aufgebaute und entsprechend einfach herzustellende Heizkessel bislang nur mit permanent angehobener Temperatur des im Gehäuse befindlichen Wärmeträgers betrieben werden.

Um solche, vorteilhaft relativ einfach aufgebaute Heiz­ kessel ebenfalls im sog. Niedertemperaturbereich betrei­ ben zu können, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der einfachen Konstruktion mit einfa­ chen Mitteln dafür zu sorgen, daß solche Heizkessel auch im besagten Niedertemperaturbereich betreibbar sind.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß der Einsatz an seinem ab­ zugsseitigen Endbereich mit einem mit den Enden der Längsrippen wärmeleitend verbundenen, sich mindestens längs der unteren Umfangshälfte des Stahlblechrohrzuges erstreckenden und an dessen Innenfläche nur zum Teil an­ liegenden, ringförmigen, sich axial erstreckenden Steg versehen ist.

Durch diese Maßnahme, die, was im einzelnen noch näher erläutert wird, sehr einfach zu verwirklichen ist, wird der kritische Bereich des Stahlblechrohrzuges gewisserma­ ßen verblendet, und die vorbeiströmenden Heizgase kommen in diesem Bereich nicht mehr in unmittelbaren Kontakt mit der durch den Rücklauf stärker gekühlten Wand des Stahl­ blechrohrzuges, und ein sonst zu beobachtendes "Schwit­ zen" des Kessels in diesem Bereich tritt nicht mehr auf. Dieser Effekt der Kondensatbildungsverhinderung durch die konstruktive Anordnung einer zweiten Wandung ist zwar be­ kannt, wurde aber bislang nur an Heizkesseln anderer Bau­ art und dort in aufwendigerer Weise verwirklicht.

Die praktische Verwirklichung der obengenannten Lösung an einem Heizkessel der eingangs genannten Art könnte zwar auch, was den Steg betrifft, durch einen auf die mit ei­ ner entsprechenden Ausnehmung versehenen Gußrippen aufge­ schrumpften Blechring erfolgen, vorteilhaft wird der Steg aber mit dem mit Längsrippen versehenen Einsatz in Form eines in sich einheitlichen Gußkörpers ausgebildet, d. h. der Steg wird beim Guß des Gußkörpers gleichzeitig mit ausgeformt, und außerdem kann der Steg auch ringsumlau­ fend an den Enden der Längsrippen ausgebildet werden.

Ferner wird der Einsatz aus Guß aus mindestens zwei Tei­ len gebildet, wobei der Steg am abzugsseitig angeordneten Teil angeordnet ist, was dazu führt, daß der Einsatz guß­ technisch einfacher, d. h. ohne Kern hergestellt werden kann.

Um einerseits den gewünschten Kondensatverhinderungsef­ fekt zu gewährleisten, andererseits aber den Wärmeüber­ gang in dem davor befindlichen Bereich nicht zu behin­ dern, ist der Steg mit seiner axialen Seite lediglich so bemessen, daß der Steg im Bereich der Erstreckungsebene des Bodens der Umkehrbrennkammer endet. Wie sich gezeigt hat, genügt eine derartige Bemessung absolut, um ein "Schwitzen" des Kessels in diesem Bereich zu verhindern.

Mit Rücksicht auf die wärmeleitende Einpassung in den zy­ lindrischen Stahlblechzug ist der Gußkörper vorteilhaft auf seinem Umfang spanabhebend bearbeitet, und der Steg wird auf seiner Umfangsfläche mit einer sich im wesentli­ chen über seine ganze Breite erstreckenden, flachen Nut versehen, d. h. der Steg steht im kondensatkritischen Be­ reich nur mit seinen relativ schmalen Nuträndern mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkontakt, der insoweit in diesen Bereich reduziert ist.

Ohne sonst in die konstruktiv einfache Grundkonzeption eines Heizkessels der eingangs genannten Art einzugrei­ fen, tangiert die erfindungsgemäße Maßnahme lediglich den Gußeinsatz, der nach wie vor in der gleichen Weise in den Stahlblechrohrzug einzubringen ist wie bisher auch, d. h. der Einsatz wird bei erwärmten Stahlblechrohrzug in die­ sen eingesetzt und dann eingeschrumpft.

Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch den Heiz­ kessel;

Fig. 2 einen Schnitt durch den hier interessierenden Teil des Gußeinsatzes längs Linie II-II in Fig. 3;

Fig. 3 eine Ansicht des Teiles gemäß Fig. 2 in Pfeil­ richtung;

Fig. 4 im Detail und im Schnitt die Anordnung des hier interessierenden Teiles des Einsatzes im Stahl­ blechrohrzug und

Fig. 5 den abzugsseitigen Teil des Einsatzes in Sei­ tenansicht.

Der Heizkessel besteht, wie bisher auch schon, aus einem wasserführenden Stahlblechgehäuse 1, mit einem die Um­ kehrbrennkammer 2 und die Heizgaszüge 3 umschließenden, zylindrischen Stahlblechrohrzug 4, in dem ein die Umkehr­ brennkammer 2 bildender und die Heizgaszüge 3 mir radia­ len, mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkontakt ste­ henden Längsrippen 5 begrenzender Einsatz 6 aus Guß ange­ ordnet ist. Der kondensatkritische Bereich ist mit KK in Fig. 1 bezeichnet. Um den Einsatz aus Guß, zu dem auch die Längsrippen 5 gehören, in Fig. 1 zu verdeutlichen, ist dieser mit stark ausgezogenen Linien dargestellt, und die Längsrippen sind grob schraffiert. Die Strömung der Heizgase von der Umkehrbrennkammer 2 durch die Heizgas­ züge 3 zur Abgassammelkammer AS bzw. zum Abgasanschluß AA ist außerdem in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet.

Für einen derartigen Heizkessel ist nun wesentlich, daß der Einsatz 6 an seinem abzugsseitigen Endbereich 6′, d. h. im kondensatkritischen Bereich KK mit einem mit den Enden 5′ der Längsrippen 5 wärmeleitend verbunden, sich mindestens längs der unteren Innenumfangshälfte H des Stahlblechrohrzuges 4 erstreckenden und an dessen Innen­ fläche F nur zum Teil anliegenden, ringförmigen, sich axial erstreckenden Steg 7 versehen ist. Dargestellt ist der Steg 7 allerdings in allen Ausführungsbeispielen rundumlaufend. Dieser Steg 7 bildet dabei vorteilhaft mit dem Einsatz bzw. dessen Längsrippen einen einheitlichen Gußkörper, wie er bspw. in Fig. 5 in Seitenansicht darge­ stellt ist.

Aus den vorerwähnten Gründen ist oder Einsatz 6 aus Guß aus mindestens zwei Teilen T, T′ gebildet, und der Steg 7 ist lediglich am abzugsseitigen Teil T′ angeordnet. Fer­ ner ist der Steg 7 mit seiner axialen Breite B′ im Bereich der Erstreckungsebene E des Bodens B der Umlenkkammer 2 endend bemessen.

Wie aus Fig. 4, 5 deutlich erkennbar, ist der Gußkörper auf seinem Umfang spanabhebend bearbeitet, und der Steg 7 ist ferner mit einer sich im wesentlichen über seine ge­ samte Breite B′ erstreckenden, flachen Nut 8 versehen. Im übrigen sind auch die radialen Enden 5′′ der Längsrippen 5 der anderen Teile T des Einsatzes 6 überdreht, um eine dichte Anlage der Endflächen F₁ zum Stahlblechrohrzug 4 zu gewährleisten, d. h. sämtliche Endflächen F₁ und die die Nut 8 begrenzenden Ränder 8′ des Steges 7 erstrecken sich in einer zylindrischen Fläche.

Wie vorerwähnt, ist es auch möglich, den Steg 7 durch einen aufgeschrumpften Blechring zu bilden, was jedoch an den Enden 5′ der Längsrippen 5 des Einsatzes 6 bzw. des abzugsseitigen Teiles T′ des Einsatzes eine entsprechend tiefe Ausdrehung verlangt und insoweit mit einem etwas größeren Aufwand verbunden wäre, zumal dies, wenn dieser Blechring ebenfalls eine flache Nut 8 aufweisen soll, mit einer entsprechenden Vorprägung des Blechringes verbunden wäre. Aus diesem Grunde wird die vorbeschriebene Ausfüh­ rungsform bevorzugt, bei der der Steg integrales Teil des Einsatzes 6 bzw. des Teiles T′ ist, zumal es bei dieser Ausführungsform auch einfacher ist, den Steg sich nur über die untere Hälfte H des Stahlblechrohrzuges er­ strecken zu lassen.

Claims (6)

1. Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden Stahlblechge­ häuse (1) mit einem die Umkehrbrennkammer (2) und die Heizgaszüge (3) umschließenden, zylindrischen Stahlblechrohrzug (4), in dem ein die Umkehrbrenn­ kammer (2) bildender und die Heizgaszüge (3) mit ra­ dialen, mit dem Stahlblechrohrzug in Wärmeleitkon­ takt stehenden Längsrippen (5) begrenzender Einsatz (6) aus Guß angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (6) an seinem abzugsseitigen Endbe­ reich (6′) mit einem mit den Enden (5′) der Längs­ rippen (5) wärmeleitend verbundenen, sich mindestens längs der unteren Innenumfangshälfte (H) des Stahl­ blechrohrzuges (4) erstreckenden und an dessen In­ nenflächen (F) nur zum Teil anliegenden, sich axial erstreckenden Steg (7) versehen ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (7) ringsumlaufend an den Enden der Längsrippen (5) angeordnet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (7) mit dem mit Längsrippen (5) verse­ henen Einsatz (6) in Form eines in sich einheitli­ chen Gußkörpers ausgebildet ist.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (6) aus Guß aus mindestens zwei Tei­ len (T, T′) gebildet und der Steg (7) am abzugssei­ tig angeordneten Teil (T′) angeordnet ist.

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (7) mit seiner axialen Breite (B′) im Bereich der Erstreckungsebene (E) des Bodens (B) der Umkehrbrennkammer (2) endend bemessen ist.

6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gußkörper auf seinem Umfang spanabhebend be­ arbeitet und der Steg (7) mit einer sich im wesent­ lichen über seine ganze Breite (B′) erstreckenden, flachen Nut (8) versehen ist.