DE19614493A1 - Boiler for oil or gas burner, etc. - Google Patents

Boiler for oil or gas burner, etc.

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DE19614493A1
DE19614493A1 DE1996114493 DE19614493A DE19614493A1 DE 19614493 A1 DE19614493 A1 DE 19614493A1 DE 1996114493 DE1996114493 DE 1996114493 DE 19614493 A DE19614493 A DE 19614493A DE 19614493 A1 DE19614493 A1 DE 19614493A1
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Heinz Abegglen
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SWISSCONDENS AG, ZOLLIKOFEN, CH
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VERITHERM VERTRIEBS AG
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes

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Abstract

The boiler (10) has a return (RL) and advance (VL) for a heating medium. A burner (12) burns the fuel in a furnace (14) so that it heats the medium in a heat exchanger (20) and creates a heating gas (A) vector (1). Further vectors (2,3) lead on from the first to also heat the heat exchanger. These vectors pass through U-shaped tubes (22) in the exchanger. The tubes are preferably round. The plane through the tubes is preferably vertical.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizkesseleinrichtung mit einem Heizmediumrücklauf, einem Heizmediumvorlauf, einem Brenner, der in einem Feuerraum einen Energieträger, insbe­ sondere Öl oder Gas verbrennt, wodurch ein über Wärmetausch­ erflächen an den Feuerraum angrenzendes Heizmedium erwärmt wird und das Heizgas in einen ersten Heizgaszug strömt und einer Wärmetauschereinheit mit Heizgaszügen, die im Heizme­ dium geführt werden und denen das im Feuerraum entstehende Gas über den ersten Heizgaszug zugeführt wird.The present invention relates to a boiler device with a heating medium return, a heating medium flow, a Burner, which is a source of energy in a combustion chamber special oil or gas burns, causing an over heat exchange heating medium adjacent to the combustion chamber is and the heating gas flows into a first heating gas train and a heat exchanger unit with heating gas flues, which in the heating dium and those that arise in the combustion chamber Gas is supplied via the first heating gas train.

Derartige Heizkesseleinrichtungen können beispielsweise in dem Teilgebiet der Brennwerttechnik eingesetzt werden. Der Brennwert wird bei derartigen Systemen dann erreicht, wenn die Heizgase in den Wärmetauscherflächen unter den Taupunkt abgekühlt werden. Der Taupunkt des verdampften Schwefels der Heizölflamme kondensiert bei ca. 125°C. Der Wasserdampf dage­ gen erst bei etwa 40°C. Dieser Taupunkt ist deshalb so tief, weil bei der Verbrennung mehr (trockenen) Luft zugeführt wer­ den muß als die Flamme benötigt, weil sonst Ruß ausfällt.Such boiler devices can for example in in the field of condensing technology. Of the In such systems, the calorific value is reached when the heating gases in the heat exchanger surfaces below the dew point be cooled. The dew point of the evaporated sulfur Heating oil flame condenses at approx. 125 ° C. The water vapor there only at around 40 ° C. This dew point is so deep because more (dry) air is supplied during combustion it must be used as the flame, otherwise soot will fail.

Wenn die Gase bei der Ölverbrennung kondensieren, wird der Schwefel im Wasserkondensat zum Schwefeldioxid und Schwefel­ trioxid (SO₂/SO₃). Dieses führt zur Entstehung sehr aggressi­ ver Medien, die das Metall angreifen, so daß beispielsweise Lochfraß auftreten kann. If the gases condense during oil combustion, the Sulfur in the water condensate to sulfur dioxide and sulfur trioxide (SO₂ / SO₃). This leads to the emergence of very aggressive ver media that attack the metal, so that for example Pitting can occur.  

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Es sind Heizkesseleinrichtungen auf dem Gebiet der Brennwert­ technik bekannt, bei denen die Abkühlung der Heizgase in einem Wärmetauscher aus Stahl oberhalb des Wassertaupunktes durchgeführt wird. Die Abkühlung zur Kondensation erfolgt in einem zweiten, aus Kunststoff gebauten Wärmetauscher, in wel­ chem aber nicht Heizwasser, sondern die Verbrennungsluft für den Brenner vorgewärmt wird.There are boiler devices in the field of calorific value known technology in which the cooling of the heating gases in a steel heat exchanger above the water dew point is carried out. The cooling for condensation takes place in a second, made of plastic heat exchanger, in wel chem but not heating water, but the combustion air for the burner is preheated.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Der vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend von dem genannten Stand der Technik, die Aufgabe bzw. das technische Problem zugrunde, eine verbesserte Heizkesseleinrichtung anzugeben, die eine zuverlässige Abkühlung des Heizgases gewährleistet, eine einfache und kompakte Konstruktion aufweist, günstige Strömungsverhältnisse liefert, einen hohen Wärmenutzungsgrad bietet und eine hohe Wartungs- und Reinigungsfreundlichkeit besitzt.The present invention is based on the above State of the art, the task or the technical problem based on specifying an improved boiler installation, which ensures reliable cooling of the heating gas, has a simple and compact construction, inexpensive Flow conditions provides a high degree of heat utilization offers and is easy to maintain and clean owns.

Die erfindungsgemäße Heizkesseleinrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung sind Gegenstand der abhängi­ gen Ansprüche.The boiler device according to the invention is by the Features of independent claim 1 given. Beneficial Design and further training are the subject of the dependent against claims.

Die erfindungsgemäße Heizkesseleinrichtung zeichnet sich dem­ gemäß dadurch aus, daß die Heizgaszüge der Wärmetauscherein­ heit als U-Hohlprofile ausgebildet sind, wobei bevorzugt Rundrohrprofile zum Einsatz kommen. Dabei sind bevorzugt die Flansche der U-Profile zur Frontseite der Heizkesseleinrich­ tung hin ausgerichtet und die U-förmigen Heizgaszüge prinzi­ piell so angeordnet, daß die durch die beiden Flansche eines U-Profils verlaufende Ebene im wesentlichen senkrecht ange­ ordnet ist. Aufgrund der hoch entwickelten Rohrbiegungstech­ nik können Rohrprofile mit sehr engen Radien eingesetzt wer­ den, die innerhalb der Wärmetauschereinrichtung als liegende U′s vorhanden sind, so daß auf relativ engem Raum eine große Wärmetauscherfläche zur Verfügung gestellt werden kann.The boiler device according to the invention is characterized according to the fact that the heating gas flues are the heat exchanger are designed as U-hollow profiles, with preference Round tube profiles are used. The are preferred Flanges of the U-profiles to the front of the boiler unit direction and the U-shaped hot gas flues prinzi piell arranged so that through the two flanges one U-profile plane is essentially perpendicular is arranged. Because of the sophisticated tube bending tech Tube profiles with very narrow radii can be used  the one that lies within the heat exchanger device U’s are present, so that a relatively large space Heat exchanger surface can be provided.

Durch eine derartige Wahl der Heizgaszüge ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, daß der Kessel ausschließlich von vorne gereinigt werden kann. Die bekannten Kessel haben für diese Art der Heizgasumlenkung auf der hinteren Kesselseite eine Umlenkkammer, welche zur Reinigung von hinten geöffnet werden muß. Diese Reinigungsart von hinten kann bei der erfindungsgemäßen Kesseleinrichtung vollständig entfallen.Such a choice of the heating gas flue results in the advantageous way that the boiler exclusively from can be cleaned at the front. The well-known boilers have for this type of heating gas deflection on the rear side of the boiler a deflection chamber, which is opened from behind for cleaning must become. This type of cleaning from behind can be used with the Boiler device according to the invention are completely eliminated.

Eine hinsichtlich einer vergrößerten Leistung besonders vor­ teilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß eine zweite Heizgaszugeinheit mit mehreren parallel und beabstan­ det nebeneinander angeordneten Heizzügen und eine dritte Heizgaszugeinheit mit mehreren parallel und beabstandet ne­ beneinander angeordneten Heizzügen vorhanden ist, wobei der seitliche Abstand der Heizgaszüge im wesentlichen dem Durch­ messer des jeweiligen Hohlprofils des Heizgaszuges entspricht und die Heizgaszüge der zweiten und dritten Heizgaszugeinheit abwechselnd in einem vorgebbaren Raster in vertikaler Rich­ tung versetzt zueinander vorhanden sind, wobei bevorzugt die unteren Flansche der U-Hohlprofileinheit der zweiten Heizgas­ zugeinheit unterhalb der oberen Flansche der U-Hohlprofilein­ heiten der dritten Heizgaszugeinheit angeordnet sind, so daß durch die zweite Heizgaszugeinheit strömendes Heizgas in die dritte Heizgaszugeinheit hochgeführt wird.One particularly regarding increased performance Partial embodiment is characterized in that a second hot gas train unit with several parallel and beabstan det heaters arranged side by side and a third Heizgaszugeinheit with several parallel and spaced ne beneath arranged heaters is available, the lateral distance of the heating gas flues essentially the through corresponds to the respective hollow profile of the heating gas flue and the hot gas trains of the second and third hot gas train units alternately in a predeterminable grid in vertical direction are offset to each other, preferably the lower flanges of the U-hollow profile unit of the second heating gas pulling unit below the upper flanges of the U-shaped hollow section units of the third heating gas train unit are arranged so that fuel gas flowing through the second heating gas train unit into the third Heizgaszugeinheit is led up.

Durch diese Anordnung können größere Rohrdimensionen einge­ setzt werden, die eine größere Leistung mit sich bringen. Dabei werden die Rohre im Kessel so versetzt angeordnet, daß die Heizgase, welche im Kessel von der obenliegenden Brenn­ kammer nach unten geführt werden, vom zweiten Heizgaszug in den dritten Heizgaszug hochgeführt werden. Dies erlaubt die Verwendung von Rohrprofilen mit größeren Radien. This arrangement allows larger pipe dimensions that are more powerful. The pipes in the boiler are arranged so that the heating gases in the boiler from the overhead combustion chamber are led downwards from the second heating gas flue the third heating gas flue be brought up. This allows the Use of tubular profiles with larger radii.  

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Heizkesseleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine die Strömung in den Heizgaszügen bewirkende Gebläseeinheit auf der Brennerseite der Heizkesseleinrichtung angeordnet ist, wobei bevorzugt brennerseitig eine wegschwenkbare Frontplatte angeordnet ist. Dadurch gewährleistet die erfindungsgemäße Heizkesseleinrichtung eine besonders hohe Bedienungs-, War­ tungs- und Reinigungsfreundlichkeit, wobei gleichzeitig auch ein Einsatz in beengtem Raumverhältnissen möglich ist.A particularly preferred embodiment of the invention Boiler device is characterized in that the Blower unit causing flow in the heating gas flues the burner side of the boiler device is arranged, preferably a swiveling front panel on the burner side is arranged. This ensures the invention Boiler device a particularly high operating, war easy to clean and easy to clean, but at the same time use in confined spaces is possible.

Darüber hinaus ergibt sich dadurch, daß auch das Gebläse vor­ ne an der Kesseleinrichtung unterhalb des Brenners angeordnet werden kann, und zwar unter einer gemeinsamen Haube mit dem Brenner, neben der oben beschrieben besseren Zugänglichkeit für Servicearbeiten gleichzeitig ein eindeutig verbesserter Lärmschutz.It also results from the fact that the blower is also in front ne arranged on the boiler device below the burner can be, under a common hood with the Brenner, in addition to the better accessibility described above for service work at the same time a clearly improved Noise protection.

Um den Wärmetauscheffekt zu verbessern wird angestrebt, daß die Heizgase turbulent durch die Heizgaszüge geführt werden. Die übliche Einlage von Turbulatoren als eingelegter, gewickelter Draht ist jedoch bei tiefer Heiztemperatur gefährlich. Dort wo die Turbulatoren im Rohr aufliegen, kön­ nen sie Schmutzteile (Ruß, Staub, Öl) ansammeln, die beson­ ders bei abgekühltem Kessel feucht werden. Dadurch ist auch hier eine Konzentration von SO₂ und SO₃ möglich.In order to improve the heat exchange effect, the aim is that the heating gases are routed turbulently through the heating gas flues. The usual insert of turbulators as an inserted, wound wire is however at low heating temperature dangerous. Where the turbulators rest in the pipe, Collect dirt (soot, dust, oil), the particular or get damp when the boiler has cooled down. This is also here a concentration of SO₂ and SO₃ possible.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kesseleinrichtung, die eine sehr gute Verwirbelung der Heiz­ gase in den Heizgaszügen gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest bereichsweise in den Heizgaszügen Turbula­ toreneinheiten vorhanden sind, die im wesentlichen in der Mitte der Hohlprofile der Heizgaszüge in Längsrichtung ange­ ordnet sind und an wenigen Punkten an der Innenwandung der Heizgaszüge abstützen. A particularly preferred development of the invention Boiler device, which has a very good swirling of the heating This ensures that gases in the heating gas flues are guaranteed from that Turbula at least in some areas in the heating gas trains Gate units are present, which are essentially in the Center of the hollow profiles of the heating gas flues in the longitudinal direction are arranged and at a few points on the inner wall of the Support hot gas flues.  

Derartige Turbulatoren können auch unabhängig von der erfin­ dungsgemäßen Heizkesseleinrichtung in jedweden Heizgaszügen, die als Hohlprofile ausgebildet sind, eingesetzt werden.Such turbulators can also be used independently of the inventions the boiler device according to the invention in any heating gas flue, which are designed as hollow profiles are used.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Turbulatoren zeichnet sich dadurch aus, daß die Turbulatoreneinheit als im wesentlichen stabförmiges Element mit flachem Rechteckquer­ schnitt ausgebildet ist, das an seinem jeweiligen Stirnend­ bereich eine Aufspreizung besitzt, wobei das lichte Außenmaß dieser Aufspreizung im wesentlichen dem maximalen lichten Innenmaß der Hohlprofilelemente der Heizgaszüge entspricht und im Bereich zwischen den Stirnbereichen der Turbulatoren­ einheiten Vorsprungseinheiten angeordnet bzw. angeformt sind, die eine Verwirbelung des vorbeiströmenden Gases bewirken.A particularly preferred development of the turbulators is characterized in that the turbulator unit as in essential rod-shaped element with a flat rectangular cross cut is formed on its respective forehead area has a spread, whereby the clear external dimension this spread essentially the maximum clear Internal dimension of the hollow profile elements of the hot gas flue corresponds and in the area between the end areas of the turbulators protrusion units are arranged or molded, which cause the gas flowing past to swirl.

Eine Weiterbildung, die einerseits eine gute Verwirblung ermöglicht und andererseits einfach und wirtschaftlich her­ stellbar ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorsprungs­ einheiten der Turbulatoreneinheiten dadurch gebildet werden, daß die stabförmige, im Querschnitt rechteckförmige Turbula­ toreneinheiten in Längsachsenrichtung eine Überwindung aufweist.A further training, on the one hand a good intermingling enables and on the other hand simple and economical is adjustable, is characterized in that the projection units of the turbulator units are formed that the rod-shaped, cross-sectionally rectangular turbula gate units in the longitudinal axis direction an overcoming having.

Wichtig ist, daß die Kernturbulatoren nur an wenigen Punkten der Innenwandung der Heizgaszüge anliegen, so daß keine grö­ ßeren Bereiche für Schmutzteilanlagerung gegeben sind.It is important that the core turbulators only at a few points the inner wall of the heating gas flue so that no large larger areas for dirt accumulation.

Als Material für die Heizgaszüge wird bevorzugt nicht rosten­ der Stahl eingesetzt.It is preferred not to rust as the material for the heating gas flues the steel used.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise mitein­ ander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensicht­ lich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention result themselves by the features listed in the claims and by the exemplary embodiments specified below. The features of the claims can be in any way be combined as far as they are not obvious mutually exclusive.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei­ terbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entneh­ menden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and advantageous embodiments and Wei In the following, further developments of the same are based on that in the Drawing illustrated examples described in more detail and explained. The to see the description and the drawing characteristics can be used individually or in several any combination can be applied according to the invention. It demonstrate:

Fig. 1 schematische Detailschnittdarstellung einer Heizkes­ seleinrichtung mit U-förmigen Heizgaszügen einer Wär­ metauschereinheit, Fig. 1 is a diagrammatic detail sectional view of a Heizkes seleinrichtung with U-shaped heating gas flues a Wär metauschereinheit,

Fig. 2 schematische Frontansicht der Heizkesseleinrichtung gemäß Fig. 1 ohne Frontplatte, Fig. 2 shows a schematic front view of the boiler device according to Fig. 1 without the front panel,

Fig. 3 schematische Detailperspektive einer U-Hohlprofilein­ heit mit in der Mitte eingelegter Turbulatoreinheit, Fig. 3 is a schematic detail view of a U-Hohlprofilein integral with inserted in the middle Turbulatoreinheit,

Fig. 4 schematische Draufsicht auf eine Turbulatoreinheit, eingelegt in eine Hohlprofileinheit und Fig. 4 is a schematic plan view of a turbulator unit, inserted in a hollow profile unit and

Fig. 5 schematischer Schnitt einer konstruktiven Ausfüh­ rungsvariante der Heizkesseleinrichtung gemäß Fig. 1. Fig. 5 shows a schematic sectional view of a constructional variant of the boiler exporting approximately device of FIG. 1.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

Die in Fig. 1 stark schematisiert und auszugsweise darge­ stellte Heizkesseleinrichtung 10 besitzt einen schematisch dargestellten Brenner 12 der in einem Feuerraum 14 einen Energieträger, insbesondere Gas oder Heizöl verbrennt, wodurch Gas A entsteht, dessen Strömungsrichtung in Fig. 1 schematisch durch gestrichelte Pfeile dargestellt ist. Inner­ halb des Feuerraumes 14 ist ein erster Heizgaszug 1 mit Wär­ metauscherflächen vorhanden, der zur Aufheizung des Heizmedi­ ums, insbesondere Heizwasser, dient. Das Heizwasser wird in einem schematisch durch einen Pfeil dargestellten Rücklauf RL der Heizkesseleinrichtung zugeführt und geht - auf eine bestimmte einstellbare Temperatur erwärmt - in den Vorlauf VL.The highly schematized and excerpted Darge boiler device 10 in Fig. 1 has a schematically illustrated burner 12 which burns an energy source, in particular gas or heating oil in a combustion chamber 14 , whereby gas A is formed, the flow direction of which is shown schematically in Fig. 1 by dashed arrows . Inside the combustion chamber 14 there is a first heating gas flue 1 with heat exchanger surfaces, which is used to heat the heating medium, in particular heating water. The heating water is fed to the boiler device in a return RL schematically represented by an arrow and - heated to a certain adjustable temperature - goes into the forward flow VL.

Die Volumina der Heizkesseleinrichtung 10, die mit Heizwasser gefüllt sind, sind in Fig. 1 schematisch gepunktet darge­ stellt. Unterhalb des Feuerraumes 14 ist eine Wärmetauscher­ einheit 20 angeordnet, der die Gase des ersten Heizgaszuges 1 zugeführt werden und die vom Heizwasser umströmt wird. Die strömungsdichte Verbindung der Heizgaszüge bzw. der Heizwas­ serkanäle oder -Volumina sind in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellt.The volumes of the boiler device 10 , which are filled with heating water, are shown schematically dotted in Fig. 1 Darge. Below the combustion chamber 14 , a heat exchanger unit 20 is arranged, to which the gases of the first heating gas flue 1 are fed and which is surrounded by the heating water. The flow-tight connection of the heating gas flues or Heizwas serkanal channels or volumes are not shown in Fig. 1 in detail.

Die Wärmetauschereinheit 20 weist eine zweite Heizgaszugein­ heit 2 und eine dritte Heizgaszugeinheit 3 auf. Beide Heiz­ gaszugeinheiten 2, 3 besitzen mehrere (hier: vier) neben pa­ rallel beabstandet nebeneinander in Form von liegenden U′s angeordnete Hohlprofileinheiten 22, deren Flansche zur Front­ seite hin angeordnet sind. Die Hohlprofileinheiten 22 der zweiten Heizgaszugeinheit 2 und der dritten Heizgaszugeinheit 3 sind jeweils in der Vertikalen versetzt derart zueinander angeordnet, daß das aus dem zweiten Heizgaszugeinheit 2 aus­ tretende Gas in die dritte Heizgaszugeinheit 3 nach oben ge­ führt werden muß. Durch diese versetzte Anordnung ist es mög­ lich, U-Profilrohrelemente 22 mit vergrößertem Biegeradius einzusetzen, was sich günstig auf die Strömungsverhältnisse auswirkt und letztendlich eine erhöhte Leistung mit sich bringt.The heat exchanger unit 20 has a second Heizgaszugein unit 2 and a third Heizgaszugeinheit 3 . Both heating gas train units 2 , 3 have several (here: four) next to pa rallel spaced side by side in the form of lying U's arranged hollow profile units 22 , the flanges of which are arranged towards the front. The hollow profile units 22 of the second heating gas train unit 2 and the third heating gas train unit 3 are each offset vertically from one another such that the gas emerging from the second heating gas train unit 2 must be led into the third heating gas train unit 3 upwards. This staggered arrangement makes it possible to use U-shaped tubular elements 22 with an increased bending radius, which has a favorable effect on the flow conditions and ultimately results in increased performance.

Die in dem ersten Heizgaszug 1 geführten Gase A werden der zweiten Heizgaszugeinheit 2 zugeführt. Beim Verlassen der zweiten Heizgaszugeinheit 2 werden die Gase A, wie bereits beschrieben, nach oben der dritten Heizgaszugeinheit 3 zuge­ führt, die diese Gase A wiederum in Strömungsrichtung an eine zweite unterhalb der Wärmetauschereinheit 20 angeordnete, in den Figuren nicht dargestellte Wärmetauschereinheit abgibt.The gases A guided in the first hot gas train 1 are fed to the second hot gas train unit 2 . When leaving the second heating gas train unit 2 , the gases A, as already described, are led upwards to the third heating gas train unit 3 , which in turn emits these gases A in the flow direction to a second heat exchanger unit, which is arranged below the heat exchanger unit 20 and is not shown in the figures.

Das Ausbilden einer Strömung des Gases wird durch ein in Fig. 1 schematisiert dargestelltes Gebläse 28 unterstützt, welches frontseitig angeordnet ist.The formation of a flow of the gas is supported by a fan 28 , which is shown schematically in FIG. 1 and is arranged on the front side.

Im übrigen ist die Frontseite mittels einer Frontplatte 30 abdeckbar, die in Fig. 1 stark schematisiert dargestellt ist.Otherwise, the front can be covered by means of a front plate 30 , which is shown in a highly schematic manner in FIG. 1.

Eine konstruktive Umsetzung der erfindungsgemäßen Heizkessel­ einrichtung 10 ist schematisch im Querschnitt in Fig. 5 dar­ gestellt. Dabei wird das Heizgas A, nachdem es die Wärmetau­ schereinheit 20 mit den U-Profileinheiten 22 zur Erwärmung des Heizwassers durchlaufen hat, einer zweiten Wärmetauscher­ einheit 40 zugeführt, die unterhalb der Wärmetauschereinheit 20 angeordnet ist und aus Kunststoff besteht. Innerhalb der zweiten Wärmetauschereinheit 40 findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Heizgas A und der Verbrennungsluft V statt, die in erwärmtem Zustand der Brennereinheit 12 zugeführt wird.A constructive implementation of the boiler device 10 according to the invention is shown schematically in cross section in FIG. 5. The heating gas A, after it has passed through the Wärmetau shear unit 20 with the U-profile units 22 for heating the heating water, is fed to a second heat exchanger unit 40 which is arranged below the heat exchanger unit 20 and is made of plastic. A heat exchange takes place between the heating gas A and the combustion air V within the second heat exchanger unit 40 , which is supplied to the burner unit 12 in the heated state.

In Fig. 5 ist zu erkennen, wie problemlos das Gebläse 28 un­ terhalb des Brenners 12 vorderseitig unter der Haube 30 platzsparend und wartungsfreundlich angebracht werden kann.In Fig. 5 it can be seen how easily the fan 28 can be installed below the burner 12 on the front under the hood 30 space-saving and easy to maintain.

Die Heizgasumlenkung mit den dargestellten Rohrprofileinhei­ ten 22 führt dazu, daß der Kessel ausschließlich von vorne gereinigt werden kann. Darüber hinaus kann im vorliegenden Fall das Gebläse 28 unterhalb des Brenners 12 angeordnet wer­ den. Durch diese neue Anordnung vorne an der Heizkesselein­ richtung 10 wird eine Menge Platz gewonnen, und das Gebläse 28 sitzt unter einer gemeinsamen Haube mit dem Brenner 12. Dies ergibt insgesamt eine bessere Zugänglichkeit für Servi­ cearbeiten und gleichzeitig einen erhöhten Lärmschutz. The heating gas deflection with the illustrated Rohrprofileinhei th 22 leads to the fact that the boiler can only be cleaned from the front. In addition, the blower 28 can be arranged below the burner 12 in the present case. This new arrangement at the front of the Heizkesselein device 10 , a lot of space is gained, and the fan 28 sits under a common hood with the burner 12th Overall, this results in better accessibility for servicing and at the same time increased noise protection.

Um den Wärmetauschereffekt zu verbessern, sind gemäß den Fig. 3 und 4 in die Flansche der U-Profileinheiten 22 Tur­ bulatoreneinheiten 50 eingesetzt. Diese Turbulatoreinheiten 50 sind im wesentlichen im Bereich der Längsachse 32 der U-Profilelemente 22 im Flanschbereich angeordnet. Gerade die Anordnung der Turbulatoreinheiten 50 in der Mitte der Profil­ einheiten 22 vergrößert den Wärmetauschereffekt deutlich, da gerade im Mittelbereich eines Hohlprofils das Gas A die höch­ ste Temperatur besitzt. So wurde beispielsweise festgestellt, daß in der Mitte eines Rohres die Gastemperatur 120°C beträgt, während diese am Rand, d. h. an der Wärmetauscherflä­ che selbst, ca. 70°C beträgt.In order to improve the heat exchanger effect, 22 tur bulator units 50 are used in FIGS . 3 and 4 in the flanges of the U-profile units. These turbulator units 50 are arranged essentially in the region of the longitudinal axis 32 of the U-profile elements 22 in the flange region. The arrangement of the turbulator units 50 in the middle of the profile units 22 significantly increases the heat exchanger effect, since the gas A has the highest temperature, particularly in the central region of a hollow profile. For example, it was found that in the middle of a tube the gas temperature is 120 ° C, while this is around 70 ° C at the edge, ie on the heat exchanger surface itself.

Der Einsatz dieser erfindungsgemäßen Turbulatoren ist auch bei anderen Profilformen der Heizgaszüge möglich. Die Turbu­ latoren 50 können in allen drei Heizgaszügen 1, 2, 3 eingesetzt werden.The use of these turbulators according to the invention is also possible with other profile shapes of the heating gas flues. The turbu lators 50 can be used in all three heating gas trains 1 , 2 , 3 .

Ausgehend von einem flachen Rechteckstabprofil besitzt die Turbulatoreinheit 50 an ihren Stirnendbereichen eine Auf­ spreizung mit zwei Schenkeln 52, wobei das lichte Außenmaß der Aufspreizung nur unwesentlich geringer ist als das lichte Innenmaß des Hohlprofilelements 22. Darüber hinaus besitzt die Turbulatoreinheit 50 im Bereich zwischen den Aufspreizun­ gen eine Querschnittsverwindung, die durch mehrfaches Gegen­ einanderverdrehen der Querschnittsenden der Turbulatoreinheit 50 hergestellt werden kann. Dadurch entstehen gerade im Kern­ bereich des Hohlprofilelements 22 Querschnittsverhältnisse, die für eine gute Verwirbelung des durchströmenden Gases A sorgen.Starting from a flat rectangular bar profile, the turbulator unit 50 has an expansion with two legs 52 at its end regions, the clear external dimension of the spread being only insignificantly less than the clear internal dimension of the hollow profile element 22 . In addition, the turbulator unit 50 has a cross-sectional twist in the region between the spreadings, which can be produced by repeatedly rotating the cross-sectional ends of the turbulator unit 50 against one another. This creates 22 cross-sectional relationships in the core area of the hollow profile element, which ensure good swirling of the gas A flowing through.

Infolge der Aufspreizungen kann die Turbulatoreinheit 50 in einfacher Art und Weise in das Hohlprofil 22 eingeschoben werden, wobei sie lediglich an insgesamt vier mehr oder weni­ ger minimalen Auflagerpunkten mit der Innenwandung des Hohl­ profils 22 zur Anlage kommt. Dadurch sind praktisch keine Bereiche möglich, in denen sich Schmutzteile ansammeln und feucht werden können, so daß der bei den bekannten Wärmetau­ schereinheiten häufig auftretende Lochfraß zuverlässig ver­ hindert werden kann. Daneben gewährleisten die erfindungsge­ mäßen Turbulatoreinheiten eine optimale Wärmeaustauschung.As a result of the spreading, the turbulator unit 50 can be inserted into the hollow profile 22 in a simple manner, wherein it only comes into contact with a total of four more or less minimum support points with the inner wall of the hollow profile 22 . As a result, practically no areas are possible in which dirt can accumulate and become wet, so that the pitting that often occurs in the known Wärmetau shear units can be reliably prevented ver. In addition, the turbulator units according to the invention ensure optimal heat exchange.

Claims (12)

1. Heizkesseleinrichtung (10) mit
  • - einem Heizmediumrücklauf (RL),
  • - einem Heizmediumvorlauf (VL),
  • - einem Brenner (12), der in einem Feuerraum (14) einen Energieträger, insbesondere Öl oder Gas verbrennt, wodurch ein über Wärmetauscherflächen an den Feuerraum (14) angrenzendes Heizmedium erwärmt wird und das Heizgas (A) in einen ersten Heizgaszug (1) strömt und
  • - einer Wärmetauschereinheit (20) mit Heizgaszügen (2, 3) die im Heizmedium geführt werden und denen das im Feuer­ raum (14) entstehende Gas (A) über den ersten Heizgaszug (1) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Heizgaszüge (2, 3) der Wärmetauschereinheit (20) als U-Hohlprofile (22) ausgebildet sind.
1. Boiler device ( 10 ) with
  • - a heating medium return (RL),
  • - a heating medium flow (VL),
  • - A burner ( 12 ) which burns an energy carrier, in particular oil or gas, in a combustion chamber ( 14 ), whereby a heating medium adjacent to the combustion chamber ( 14 ) is heated via heat exchanger surfaces and the heating gas (A) in a first heating gas flue ( 1 ) flows and
  • - A heat exchanger unit ( 20 ) with heating gas flues ( 2 , 3 ) which are guided in the heating medium and to which the gas (A) formed in the fire chamber ( 14 ) is fed via the first heating gas flue ( 1 ), characterized in that
  • - The heating gas flues ( 2, 3 ) of the heat exchanger unit ( 20 ) are designed as U-hollow profiles ( 22 ).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Hohlprofile (22) als Rundrohrprofile ausgebildet sind.
2. Device according to claim 1, characterized in that
  • - The hollow profiles ( 22 ) are designed as round tube profiles.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Flansche der U-Profileinheit (22) zur Brennerseite der Einrichtung (10) weisen.
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that
  • - The flanges of the U-profile unit ( 22 ) to the burner side of the device ( 10 ).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Heizgaszüge (2, 3) der Wärmetauschereinheit (20) so angeordnet sind, daß die durch die beiden Flansche der U-Hohlprofileinheiten (22) verlaufende Ebene im wesentli­ chen senkrecht vorhanden ist.
4. Device according to claim 3, characterized in that
  • - The heating gas flues ( 2 , 3 ) of the heat exchanger unit ( 20 ) are arranged so that the plane extending through the two flanges of the U-hollow profile units ( 22 ) is essentially perpendicular.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine zweite Heizgaszugeinheit (24) mit mehreren paral­ lel und beabstandet nebeneinander angeordneten Heizzügen (2) und eine dritte Heizzugeinheit (26) mit mehreren pa­ rallel und beabstandet nebeneinander angeordneten Heiz­ zügen (3) vorhanden ist, wobei der seitliche Abstand der Heizgaszüge (2, 3) im wesentlichen dem Durchmesser des jeweiligen Hohlprofils des Heizgaszuges (2, 3) entspricht und die Heizgaszüge (2, 3) der zweiten und dritten Heiz­ gaseinheit (24, 26) abwechselnd in einem vorgebbaren Raster in vertikaler Richtung versetzt zueinander vorhan­ den sind.
5. Device according to claim 4, characterized in that
  • - A second heating gas train unit ( 24 ) with a plurality of parallel and spaced heating trains ( 2 ) and a third heating train unit ( 26 ) with a plurality of parallel and spaced heating trains ( 3 ) is provided, the lateral spacing of the heating gas trains ( 2 , 3) substantially to the diameter of the respective hollow profile of the Heizgaszuges (2, 3) and which heating gas flues (2, 3) of the second and third heating gas unit (24, 26) alternately offset in a predeterminable raster in the vertical direction EXISTING each other to have .
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die unteren Flansche der U-Hohlprofileinheit (22) der zweiten Heizgaszugeinheit (24) unterhalb der oberen Flan­ sche der U-Hohlprofileinheiten (22) der dritten Heizgas­ zugeinheit (26) angeordnet sind, so daß das durch die zweite Heizgaseinheit (24) strömende Heizgas in die dritte Heizgaszugeinheit (26) hochgeführt wird.
6. Device according to claim 5, characterized in that
  • - The lower flanges of the U-hollow profile unit ( 22 ) of the second heating gas train unit ( 24 ) below the upper flan cal of the U-hollow profile units ( 22 ) of the third heating gas train unit ( 26 ) are arranged so that the flowing through the second heating gas unit ( 24 ) Heating gas is led up into the third heating gas train unit ( 26 ).
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine die Strömung in den Heizgaszügen (1, 2, 3) bewir­ kende Gebläseeinheit (28) auf der Brennerseite der Heiz­ kesseleinrichtung (10) angeordnet ist.
7. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that
  • - A flow in the heating gas flues ( 1 , 2 , 3 ) effecting fan unit ( 28 ) on the burner side of the heating boiler device ( 10 ) is arranged.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - brennerseitig eine wegschwenkbare Frontplatte (30) angeordnet ist.
8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that
  • - A swiveling front plate ( 30 ) is arranged on the burner side.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - zumindest bereichsweise in den Heizgaszügen (1, 2, 3) Turbulatoreneinheiten (50) vorhanden sind, die imwesent­ lichen in der Mitte der Hohlprofile (22) der Heizgaszüge (1, 2, 3) in Längsrichtung angeordnet sind und sich an wenigen Punkten an der Innenwandung der Heizgaszüge (1, 2, 3) abstützen.
9. Device according to one or more of the preceding claims or according to the preamble of claim 1, characterized in that
  • - At least in some areas in the heating gas flues ( 1 , 2 , 3 ) there are turbulator units ( 50 ) which are arranged essentially in the middle of the hollow sections ( 22 ) of the heating gas flues ( 1 , 2 , 3 ) in the longitudinal direction and at a few points Support the inner wall of the heating gas flues ( 1 , 2 , 3 ).
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Turbulatoreneinheit (50) als im wesentlichen stab­ förmiges Element mit flachem Rechteckquerschnitt ausge­ bildet ist, das an seinem jeweiligen Stirnendbereich eine Aufspreizung besitzt, wobei das lichte Außenmaß dieser Aufspreizung im wesentlichen dem maximalen lichten Innen­ maß der Hohlprofilelemente (22) der Heizgaszüge (1, 2, 3) entspricht und im Bereich zwischen den Stirnbereichen der Turbulatoreneinheiten Vorsprungseinheiten angeordnet bzw. angeformt sind, die eine Verwirbelung des vorbei strömen­ den Gases bewirken.
10. Device according to claim 9, characterized in that
  • - The turbulator unit ( 50 ) is formed as a substantially rod-shaped element with a flat rectangular cross-section, which has an expansion at its respective front end area, the internal dimension of this expansion essentially being the maximum internal dimension of the hollow profile elements ( 22 ) of the hot gas flues ( 1 , 2 , 3 ) and protrusion units are arranged or formed in the area between the end regions of the turbulator units, which cause the gas flowing past to swirl.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Vorsprungseinheiten der Turbulatoreneinheiten dadurch gebildet werden, daß die stabförmige, im Quer­ schnitt rechteckförmige Turbulatoreneinheit in Längsach­ senrichtung eine Verwindung aufweist.
11. The device according to claim 10, characterized in that
  • - The projection units of the turbulator units are formed in that the rod-shaped, cross-sectionally rectangular turbulator unit in the longitudinal direction has a torsion.
12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Heizgaszüge (1, 2, 3) und/oder die Turbulatorenein­ heit (50) aus nichtrostendem Stahl besteht.
12. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that
  • - The heating gas flues ( 1 , 2 , 3 ) and / or the Turbulatorenein unit ( 50 ) consists of stainless steel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19743589A1 (en) * 1997-10-02 1999-04-08 Rosink App & Anlagenbau Gmbh Flue gas heat exchanger, particularly calorific value boiler
DE10025729A1 (en) * 2000-05-25 2002-01-17 Ryll Heizungs Gmbh A boiler has a modular tubular heat exchanger heated by the down draught of a gas burner.
EP1602886A2 (en) * 2004-06-02 2005-12-07 BBT Thermotechnik GmbH Boiler

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