DE19608381C1 - Zentralheizungskessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentralheizungskessel Brenn­ wertkessel, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Brennwertkessel bestehen aus einer horizontal angeordneten Brennkammer mit darunter angeordneten Nachschaltheizflächen. Die Heizgase werden am hinteren Ende der Brennkammer umgelenkt und durchströmen die vertikalen Heizgaszüge der Nachschaltheizflächen von oben nach unten. Kaltes Rücklaufwasser wird im unteren Bereich der Nachschaltheizflächen zugeführt und verläßt den Wasserraum oberhalb der Brennkammer durch den Vorlaufanschlußstutzen.

Um die Heizgase möglichst weit abzukühlen, werden bei Brennwertkesseln entsprechend große Nachschaltheizflächen eingebaut. Diese bestehen in der Regel aus Heizgaszugrohren oder Wärmetauscherplatten zur Ausbil­ dung von taschenartigen Heizgaszügen. Letztere gewährleisten in einer kompakten Anordnung die Unterbringung einer relativ großen Wärmetau­ scherfläche, erschweren aber die Anbindung an die zylindrische Brenn­ kammer.

Neben der komplizierten Anschlußgeometrie ergeben sich auch Nachteile durch Spannungen im Verbindungsbereich. Da die Wärmetauscherplatten der Nachschaltheizflächen aus dünnerem Material als die Brennkammer bestehen und lange Schweißnähte entlang des Plattenelements erforderlich sind, entstehen diese kritischen Zonen schon während der Fertigung. Zu­ sätzlich wird dieser Bereich der Brennkammer mit Heizgastemperaturen über 1100°C beaufschlagt. Dabei findet eine intensive Wärmeabgabe mit hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anbindungszone der Nach­ schaltheizflächen an die Brennkammer so zu gestalten, daß die Fertigung erleichtert und die Ausbildung von Spannungen im Material vermindert wird.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Zentralheizungskessel besitzt eine heizgasseitige Verbindung von Brennkammer und Nachschaltheizfläche über Anschlußrohre. Dabei ist jedes einzelne Plattenwärmetauscherelement über mindestens ein An­ schlußrohr mit der Brennkammer verbunden. An der Oberseite sind die schachtartigen Heizgaszüge der einzelnen Plattenwärmetauscherelemente mit ebenen Abdeckplatten abgeschlossen. In diese werden die Anschluß­ rohre eingeschraubt oder - wie mit der Brennkammerwand - verschweißt. Mehrere Plattenwärmetauscherelemente bilden die Nachschaltheizfläche, so daß auch die Anschlußrohre zu den einzelnen Heizgaszügen parallel ne­ beneinander angeordnet sind. Die Plattenwärmetauscherelemente können sowohl längs als auch quer zur Brennkammer eingebaut sein.

Das Verbindungsprinzip zwischen Brennkammer und Nachschaltheizfläche erleichtert die Fertigung und vermindert die Ausbildung von Spannungen in den kritischen Bereichen des Gerätes. Lange Verbindungsstellen, wie sie beispielsweise aus der EP 0 230 594 A2 bekannt sind, werden durch kleine runde Schweißungen an der Brennkammerwand er­ setzt. Die Festigkeit der Brennkammerwand bleibt wegen der durchgehen­ den Blechstege zwischen den Rohranschlüssen erhalten und mit deren Membranwirkung werden Spannungen abgebaut. Dieses günstige Verhal­ ten trifft ebenfalls für die Abdeckplatten an den Eintrittsbereichen der einzelnen Plattenwärmetauscherelemente zu.

Weiterhin stellen die Anschlußrohrstücke hochwirksame Wärmeübertra­ gungsflächen zwischen Brennkammeraustritt und Eintritt in die Nach­ schaltheizfläche dar. Wegen ihrer sehr guten Umspülung mit dem Kessel­ wasser wird die Dampfblasenbildung, als Folge lokaler Überhitzung, ver­ mieden. Die Heizgase erreichen den Eintritt der Plattenelemente durch die vorherige Wärmeabgabe mit deutlich gesenkten Temperaturen. Dies fördert die Betriebssicherheit und Lebensdauer des Plattenwärmetauschers erheb­ lich.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

Fig. 1 Die Vorderansicht des Zentralheizungskessels im Schnitt.

Fig. 2 Die Seitenansicht des Zentralheizungskessels im Schnitt.

Der Zentralheizungskessel besteht aus einer Brennkammer 1 und einer darunter angeordneten Nachschaltheizfläche 2 aus Plattenwärmetauscher­ elementen 2′. Beide Baugruppen sind durch Anschlußrohre 3 miteinander verbunden. Diese sind an der Unterseite der Brennkammer 1 angeschweißt und münden an der Oberseite der Plattenwärmetauscherelemente 2′ in Ab­ deckplatten 4. Dort kann die Verbindung wahlweise durch Schrauben oder Schweißen erfolgen. Mehrere parallel nebeneinanderliegende Plattenwärme­ tauscherelemente 2′ ergeben eine kompakte Nachschaltheizfläche 2. Bevor die Heizgase in diese eintreten, wird an den Anschlußrohren 3 durch deren gute Umspülung im Wasserraum 5 schon Wärme übertragen.

Die Festigkeit der Brennkammerwand bleibt wegen der durchlaufenden Blechstege 6 erhalten.

Claims (5)

1. Zentralheizungskessel, insbesondere Brennwertkessel, bestehend aus einer Brennkammer und einer darunter angeordneten Nachschaltheiz­ fläche aus Plattenwärmetauscherelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die heizgasseitige Verbindung von Brenn­ kammer (1) und Nachschaltheizfläche (2) über Anschlußrohre (3) erfolgt.

2. Zentralheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne Plattenwärmetauscherelement (2′) über mindestens ein Anschlußrohr (3) mit der Brennkammer (1) ver­ bunden ist.

3. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Plattenwärmetauscherelemente (2′) Abdeckplatten (4) zur Aufnahme der Anschlußrohre (3) besitzen.

4. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußrohre (3) mit den Abdeckplatten (4) der Plattenwärmetauscherelemente (2′) sowie der Brennkammer (1) ver­ schraubt und/oder verschweißt sind.

5. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Plattenwärmetauscherelemen­ ten (2′) dieselben sowie die einzelnen Anschlußrohre (3) parallel nebenein­ ander angeordnet sind.