DE19721744A1 - Heizkesselgehäuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizkesselgehäuse aus Stahlblech oder aus Gußgliedern für die Verbrennung flüssiger oder gasför­ miger Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit darin angeordneter Brennkammer mit Heizgasabzug, wobei die Vor- und Rücklaufanschlüsse im oberen Bereich des Gehäuses über der Brennkammer angeordnet sind.

Ein Heizkesselgehäuse dieser Art, bei dem es sich um ein Ge­ häuse aus Gußgliedern handelt, ist bspw. nach der DE 44 25 302 A1 bekannt. Solche bzw. ähnliche Heizkesselgehäuse sind auch in Stahlblechausführungen bekannt und auch in Ausführungsformen, bei denen sich die Heizgaszüge im wesentlichen nur oberhalb der Brennkammer erstrecken.

Zum Problem der Kondensatbildungsvermeidung sind schon die ver­ schiedensten Vorschläge gemacht worden, die, abgesehen von spe­ ziellen Lösungen darauf abzielen, den relativ kalten Rücklauf nicht direkt auf Heiz- bzw. Wärmetauschflächen treffen zu las­ sen und, ehe dies geschieht, dafür zu sorgen, daß zumindest eine Aufwärmung des relativ kalten Rücklaufes erfolgt. Verwie­ sen sei hierzu bspw. auf das DE 82 07 592 U1 und auch DE 84 33 031 U1.

Der vorliegenden Erfindung liegt zwar auch diese Aufgabe zu­ grunde, dies allerdings mit der Maßgabe und im Gegensatz zu den Heizkesselgehäusen gemäß DE 44 25 302 A1 und bspw. auch DE 42 20 987 C2 dafür zu sorgen, daß rücklaufseitig im wasserfüh­ renden Gehäuse tatsächlich bereits gut mit einem entsprechenden Vorlaufteil durchmischter Rücklauf ankommt, d. h., eine nicht erst im Gehäuse stattfindende Durchmischung erfolgt und außer­ dem vermieden wird, daß durch direkte Einleitung von kaltem Rücklauf in das Gehäuse ggf. anteilig kalte Strömungsstränge an heizgasbeaufschlagte Wände gelangen können.

Diese Aufgabe ist an einem Heizkesselgehäuse der eingangs ge­ nannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß, vom Vor­ laufanschluß des Gehäuses ausgehende separat zum Innenraum des Gehäuses ein Verbindungsraum angeordnet, dieser mit dem unteren Bereich des Innenraumes verbunden und der Rücklaufanschluß in den Oberen Bereich des Verbindungsraumes einmündend angeordnet ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ist also konsequent der ganze Rücklaufbereich vom Gehäuseinnenraum getrennt, die Durch­ mischung ist nicht mehr oder weniger Strömungszufälligkeiten im Gehäuse überlassen, und es kommt unten am Gehäuse ein mit Vor­ lauf gut durchmischter und in der Temperatur entsprechend ange­ hobener Rücklauf an. Funktionell hat dies im Gehäuse zur Folge, daß es weder schnell aufströmend, noch relativ kalte Rück­ laufstränge gibt, die, kämen sie mit Heizgasbeaufschlagten Wän­ den in Kontakt, zu Kondensatniederschlägen führen können.

Vorteilhafte Weiterbildungen bestehen in Folgendem:
An sich könnte man ohne weiteres den Rücklauf in den separaten Verbindungsraum einfach einströmen lassen, als günstiger und besser für eine gute Durchmischung hat sich erwiesen, den Rück­ laufanschluß als Rohrstück in den oberen Bereich des Verbin­ dungsraumes einragen zu lassen und im Bereich der Ausmündung des Rohrstückes die Rücklaufströmung beschleunigende aber zum Verbindungsraum offene Elemente anzuordnen. Zusammen mit dem Rohrstück bilden diese Elemente, bei denen es sich entweder um entsprechend angeordnete und ausgebildete Strömungsleitelemente oder einfach um eine Wandeinschnürung der den Verbindungsraum umschließenden Wände handeln kann, gewissermaßen um eine Ven­ turi-Anordnung, die den zugeführten Vorlaufteil mit ansaugt und auch damit für eine gute Durchmischung von Vorlaufanteil und Rücklauf sorgt.

Ferner ist der Verbindungsraum in Form einer vom Vorlaufan­ schluß des Gehäuses ausgehenden Außenleitung ausgebildet, die, bezogen auf ihre Anschlußquerschnitte, zumindest im Rücklaufzu­ strömbereich einen mindestens zweifach größeren Querschnitt aufweist.

Für die erfindungsgemäße Lösung, einschließlich der bereits ge­ nannten, vorteilhaften Weiterbildungen, spielt es keine Rolle, ob es sich beim wasserführenden Gehäuse um das eines Stahl­ blechheizkessels oder eines Gliederheizkessels handelt. Sollte es sich jedoch per se um einen Gliederheizkessel handeln, so kann dies vorteilhaft dahingehend ausgenutzt werden, daß der Verbindungsraum aus dem letzten Kesselglied gebildet wird, von dem aus die Rücklauf-Vorlaufmischung durch eine im Bodenbereich der Glieder befindliche Verteilerleitung bekannter Art den vor­ ausgehenden Gliedern zugeführt wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Heizkesselgehäuses ergeben sich zusammengefaßt folgende Vorteile:
Heizgasbeaufschlagte bzw. abgasberührte Flächen im Kesselge­ häuse werden wasserseitig mit einer wesentlich über der Rück­ lauftemperatur liegenden Temperatur beaufschlagt. Geringe Strö­ mungsgeschwindigkeiten im Bereich solcher Flächen verhindern Taupunktunterschreitungen, und derart ausgebildete Heizkessel sind bei wesentlich niedrigeren Temperaturen als konventionelle Heizkessel zu betreiben.

Das erfindungsgemäße Heizkesselgehäuse wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 im Querschnitt und stark schematisiert das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Heizkesselgehäuses;

Fig. 2 ebenfalls schematisch, etwas detaillierter und im Quer­ schnitt einen Stahlheizkessel;

Fig. 3 im Querschnitt das erfindungsgemäß angepaßte letzte Glied eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gliederheizkessels und

Fig. 4 im Teil-Längsschnitt eine besondere Ausführungsform eines erfindungsgemäß angepaßten Stahlblechheizkessels.

Das Heizkesselgehäuse besteht nach wie vor aus einem wasserfüh­ renden Gehäuse 1 mit darin angeordneter Brennkammer 2 mit Heiz­ gasabzug 5, wobei die Vor- und Rücklaufanschlüsse 3, 4 im obe­ ren Bereich des Gehäuses 1 über der Brennkammer 2 angeordnet sind.

Für ein solches Heizkesselgehäuse ist nun, und zwar unabhängig davon, ob es sich um ein Stahlblechgehäuse oder ein Gliederge­ häuse handelt, wesentlich, daß, vom Vorlaufanschluß 3 des Ge­ häuses 1 ausgehend, separat zum Innenraum I des Gehäuses 1 ein Verbindungsraum 6 angeordnet, dieser mit dem unteren Bereich des Innenraumes verbunden und der Rücklaufanschluß 4 in den oberen Bereich des Verbindungsraumes 6 einmündend angeordnet ist. Hierzu wird auf Fig. 1 verwiesen, die dieses Prinzip ver­ deutlicht, das sich aber auch bei den speziellen Ausführungs­ beispielen der Fig. 2 bis 4 wiederholt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 handelt es sich um einen Stahlheizkessel, wobei der Verbindungsraum 6 nur aus Darstel­ lungsgründen seitlich neben dem Gehäuse 1 dargestellt ist.

Aus den vorerwähnten Gründen und im Gegensatz zur Prinzipskizze nach Fig. 1 ragt der Rücklaufanschluß 4 als Rohrstück 4 in den oberen Bereich des Verbindungsraumes 6 ein, und im Bereich der Ausmündung 4'' des Rohrstückes 4' sind die Rücklaufströmung be­ schleunigende aber zum Verbindungsraum 6 offene Elemente 7 an­ geordnet. Solche Elemente 7 sind auch beim noch näher zu erläu­ ternden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 vorhanden. Unter "zum Verbindungsraum 6 offene Elemente" ist dabei zu verstehen, daß durch den einströmenden Rücklauf saugend auf den abgezweigten Vorlaufteil eingewirkt werden kann.

Bei der Darstellung in Fig. 3 handelt es sich um das letzte Kesselglied 9 eines Gliederheizkessels, dessen Innenraum in diesem Fall den Verbindungsraum 6 bildet, in den ebenfalls der Rücklauf 4 als Rohrstück 4' in den Rücklaufzuströmbereich B einragt, wobei und wie vorerwähnt der Ausmündung 4'' auch hier Elemente 7 zugeordnet sind, bei denen es sich im Gegensatz zu Fig. 2 um entsprechende Strömungsleiteinsätze handelt. Durch den bei Kesselgliedern üblichen unteren Nippelanschluß 11 strömt das Rücklauf-Vorlaufgemisch via angeschlossener Vertei­ lerleitung (nicht dargestellt) in die vorgeschalteten anderen Kesselglieder, aus denen ein Vorlaufanteil nur durch eine Öff­ nung 12 im Vorlaufanschluß 3 in dieses letzte, den Verbindungs­ raum 6 bildende Kesselglied 9 gelangt.

An Heizkesseln mit Stahlblechgehäusen kann der Verbindungsraum 6 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 auch dadurch darge­ stellt werden, und zwar in gewisser Parallele zum Ausführungs­ beispiel nach Fig. 3, daß die Rückwand 1' des Gehäuses 1 minde­ stens zum Teil als Doppelwand 1'' ausgebildet, diese vom Vor­ laufanschluß 3, mit einer in den von der Doppelwand 1'' gebildeten Verbindungsraum 6 weisenden Öffnung 10 versehen, durchgriffen ist und die im unteren Bereich mit dem Innenraum I des Gehäuses 1 in Verbindung steht. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, daß noch ein gewisser Wärmetausch durch die Rückwand 1' des Gehäuses 1 zum im Verbindungsraum 6 befindlichen Rücklaufwasser hin erfolgt.

Claims (5)

1. Heizkesselgehäuse aus Stahlblech oder aus Gußgliedern für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit darin angeordneter Brennkammer (2) mit Heizgasabzug (5), wobei die Vor- und Rücklaufanschlüsse (3, 4) im oberen Bereich des Gehäuses (1) über der Brennkammer (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß, vom Vorlaufanschluß (3) des Gehäuses (1) ausgehend, separat zum Innenraum (I) des Gehäuses (1) ein Verbin­ dungsraum (6) angeordnet, dieser mit dem unteren Bereich des Innenraumes (I) verbunden und der Rücklaufanschluß (4) in den oberen Bereich des Verbindungsraumes (6) einmündend angeordnet ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufanschluß (4) als Rohrstück (4') in den oberen Bereich des Verbindungsraumes (6) einragt und im Bereich der Ausmündung (4'') des Rohrstückes (4') die Rücklaufströmung beschleunigende aber zum Verbindungsraum (6) offene Element (7) angeordnet sind.

3. Heizkesselgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsraum (6) in Form einer vom Vorlaufan­ schluß (3) des Gehäuses (1) ausgehenden Außenleitung (8) ausgebildet, die, bezogen auf ihre Anschlußquerschnitte (Q), zumindest im Rücklaufzuströmbereich (B) einen minde­ stens zweifach größeren Querschnitt aufweist.

4. Heizkesselgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Gehäuses (1) aus Gliedern der Ver­ bindungsraum (6) aus dem letzten Kesselglied (9) gebildet ist.

5. Heizkesselgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung des Verbindungsraumes (6) die Rückwand (1') des Gehäuses (1) mindestens zum Teil als Doppelwand (1'') ausgebildet, diese vom Vorlaufanschluß (3), mit einer in den von der Doppelwand (1'') gebildeten Verbindungsraum (6) weisenden Öffnung (10) versehen, durchgriffen ist und die im unteren Bereich mit dem Innenraum (I) des Gehäuses (1) in Verbindung steht.