DE19912409C1 - Heizkessel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem aus dreifach vernippelten Gußgliedern gebildeten, wasserführenden Gehäuse (1) mit Brennkammer (2) und Heizgasabzug (3), wobei im abzugsseitigen Kesselglied (4) Vor- und Rücklaufanschlüsse (5, 6) im oberen Bereich des Gehäuses (1) distanziert zueinander und im wesentlichen nebeneinander über der Brennkammer (2) angeordnet sind. DOLLAR A Um auf einfachste Weise eine Auftemperierung des in das Kesselgehäuse einströmenden Rücklaufes zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, DOLLAR A daß der Rücklaufanschluß (6) fluchtend zum einen zweier oben angeordneter Verbindungsnippel (7, 8) zwischen letztem und vorletztem Kesselglied (4, 10) und im Rücklaufanschluß (6) eine Rücklaufdüse (11) angeordnet ist, wobei die Ausströmöffnung (12) der Rücklaufdüse (11) einen in Bezug auf den Durchmesser (D) des Verbindungsnippels (7) derart kleiner bemessenen Durchmesser (D') aufweist, daß ein gedachter Strahlkegelstumpf (13) zwischen Ausströmöffnung (12) und düsenfernem Öffnungsquerschnitt (14) des Verbindungsnippels (7) einen Öffnungswinkel beta in der Größenordnung von < 30 DEG aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem aus dreifach vernippelten Gußgliedern gebildeten, wasserfüh­ renden Gehäuse mit Brennkammer und Heizgasabzug, wobei im ab­ zugsseitigen Kesselglied Vor- und Rücklaufanschlüsse im oberen Bereich des Gehäuses distanziert zueinander und im wesent­ lichen nebeneinander über der Brennkammer angeordnet sind.

Derartige Heizkessel sind bspw. nach der DE 196 32 028 A1 bekannt und auch nach der DE 197 21 744 A1, in denen auch Gliederheizkessel angesprochen sind. Thema dieser Druckschrif­ ten, und dies gilt bspw. auch für die DE 42 20 987 C2, ist die Rücklaufführung in das jeweilige Kesselgehäuse, und zwar dahingehend, dafür zu sorgen, daß bereits mit heißem Vorlauf gemischter Rücklauf in den wasserführenden Innenraum des Ge­ häuses gelangt. Gelöst ist dies bei den Gegenständen der bspw. genannten Druckschriften durch spezielle, konstruktive Gestal­ tungen des jeweiligen Rücklaufbereiches, d. h., dies verlangt besondere Ausformungen an den jeweiligen abzugsseitigen Kes­ selgliedern, die damit von "normalen" Kesselgliedgestaltungen abweichen.

Unter "dreifach vernippelt" beim Heizkessel der eingangs ge­ nannten Art, von dem hier ausgegangen wird, ist dabei zu verstehen, daß die Kesselglieder oben durch jeweils zwei Ver­ nippelungen und unten, d. h., unterhalb der Brennkammer, durch jeweils ein Nippel wasserführend in Verbindung stehen. In die­ sem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, daß der Vor­ laufanschluß am abzugsseitigen Kesselglied zweckmäßig etwas höher liegend als der Rücklaufanschluß angeordnet ist und daß die jeweils beiden oberen Verbindungsnippel der Folgekessel­ glieder zu den Vor- und Rücklaufanschlüssen fluchten.

Ausgehend von der DE 196 32 028 A1 liegt demgemäß der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel dieser Art dahin­ gehend zu verbessern bzw. auszugestalten, daß es für das abzugsseitige Kesselglied keinerlei Sondergestaltungen bedarf und trotzdem eine befriedigende Beimischung zum relativ kalt ankommenden Rücklauf mit dem im Gehäuse bereits aufgeheizten Wärmeträger gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rücklaufan­ schluß fluchtend zum einen zweier oben angeordneter Verbin­ dungsnippel zwischen letztem und vorletztem Kesselglied und im Rücklaufanschluß eine Rücklaufdüse angeordnet ist, wobei die Ausströmöffnung der Rücklaufdüse einen in Bezug auf den Durch­ messer des Verbindungsnippels derart kleiner bemessenen Durch­ messer aufweist, daß ein gedachter Strahlkegelstumpf zwischen Ausströmöffnung und düsenfernem Öffnungsquerschnitt des Ver­ bindungsnippels einen Öffnungswinkel β in der Größenordnung von < 30° aufweist.

Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Die Forderung, unter Beibehaltung "normaler" Kesselgliedge­ staltung für eine "aufgewärmte" Rücklaufeinleitung in das Kes­ selgehäuse zu sorgen, ist mit dieser Lösung auf denkbar einfache Weise erfüllt, nämlich insbesondere durch die An­ ordnung der Rücklaufdüse fluchtend zum Verbindungsnippel zwi­ schen letztem und vorletztem Kesselglied, und zwar in Verbin­ dung mit den weiteren, oben angeführten Maßgaben und unter Zugrundelegung von in Heizungsanlagen üblichen Rücklaufströ­ mungsgeschwindigkeiten.

Dabei ist vorteilhaft die Gegebenheit ausgenutzt, daß der im letzten Kesselglied befindliche Wärmeträgerteil am weitesten aufgeheizt ist, aus dem sich der kegelförmige Rücklaufstrahl einen heißen Zumischanteil gewissermaßen "abschält", sich dabei aber nicht irgendwo im letzten Kesselglied verliert bzw. auflöst, sondern im aufgemischten, d. h., temperaturerhöhten zustand direkt in das fluchtend zugeordnete Verbindungsnippel einströmt und dabei auch heißen Wärmeträger mit in das Verbindungsnippel einsaugt, durch das dann der auftemperierte Rücklauf in die Folgekesselglieder gelangt.

Der erfindungsgemäße Heizkessel mit seinen vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsformen wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch den Heizkessel in Seitenansicht ohne wärme­ isolierten Umschließungsgehäuse;

Fig. 2 entsprechend schematisch den Heizkessel gemäß Fig. 1 in Vorderansicht;

Fig. 3 im Schnitt den hier insbesondere interessierenden Rück­ laufbereich und

Fig. 4 vergrößert und im Schnitt einen Teil der Rücklaufdüse.

Orientiert an den Fig. 1, 2, besteht der Heizkessel nach wie vor aus einem aus dreifach vernippelten Gußgliedern gebilde­ ten, wasserführenden Gehäuse 1 mit Brennkammer 2 und Heiz­ gasabzug 3, wobei am abzugsseitigen Kesselglied 4 Vor- und Rücklaufanschlüsse 5, 6 im oberen Bereich des Gehäuses 1 distanziert zueinander und im wesentlichen nebeneinander über der Brennkammer 2 angeordnet sind.

Die stark schematisiert dargestellte Ausführungsform des Kessels ist dabei, was die Heizgasführung betrifft, nicht verbindlich, d. h., die Brennkammer muß nicht zwingend, wie vereinfacht dargestellt, in den Heizgas- bzw. Rauchgasabzug 3 münden bzw. übergehen, sondern für die Heizgasführung können sich in bekannter und geeigneter Weise an die Brennkammer 2 auch zum Abzug 3 führende Heizgaszüge anschließen. "Über der Brennkammer" ist also sinngemäß zu verstehen, d. h., die Vor- und Rücklaufanschlüsse 5, 6 können sich, wenn vorhanden, auch "über Heizgaszügen" befinden.

Wie in Fig. 3 im Schnitt und vergrößert dargestellt, ist für einen solchen Heizkessel nun wesentlich, daß der Rücklauf­ anschluß 6 fluchtend zum einen zweier oben angeordneter Ver­ bindungsnippel 7, 8 zwischen letztem und vorletztem Kesselglied 4, 10 und im Rücklaufanschluß 6 eine Rücklaufdüse 11 angeordnet ist, wobei die Ausströmöffnung 12 der Rücklaufdüse 11 einen in Bezug auf den Durchmesser D des Verbindungsnippels 7 derart kleiner bemessenen Durchmesser D' aufweist, daß ein gedachter Strahlkegelstumpf 13 zwischen Ausströmöffnung 12 und düsenfer­ nem Öffnungsquerschnitt 14 des Verbindungsnippels 7 einen Öffnungswinkel β in der Größenordnung von < 30° aufweist.

Die Angabe eines minimalen Öffnungswinkel β ist dabei ent­ behrlich, da zum einen ein 0° Öffnungswinkel praktisch einem zylindrischen Rücklaufstrahl entspräche, zum anderen aber per Definition ein Strahlkegelstumpf vorgesehen ist. Bezüglich dieses Öffnungswinkel β des Strahlkegelstumpfes hat sich eine Öffnungswinkelgröße von 8° bis 16°, d. h. vorzugs­ weise von 12° als für den anvisierten Effekt am günstigsten erwiesen.

Abgesehen davon, daß die Strahlkegelstumpflänge das fluchtend zur Düse angeordnete Verbindungsnippel 7 erreichen muß, um im einleitend definierten Sinne wirksam zu sein, ist diese natürlich abhängig von der Innenraumbreite des Kesselgliedes 4. Sofern dieses Glied eine ausreichend geringe Breite hat, wäre es durchaus möglich, daß sich die Düse mit ihrer Öff­ nungsebene im Bereich der mit 4' bezeichneten Innenwand des Kesselgliedes 4 erstreckt. Da in der Regel aber die abzugs­ seitigen Kesselglieder solcher Gliederkessel eine größere Breite B als die vorgeschalteten Kesselglieder haben, ist vor­ gesehen, daß die im Rücklaufanschluß 6 angeordnete Rücklauf­ düse 11 mit ihrer Ausströmöffnung 12 in einer Distanz DZ zum Verbindungsnippel 7 angeordnet ist, die im wesentlichen der halben Innenraumbreite B des letzten Kesselgliedes 4 entspricht.

Um dies an einem Maßbeispiel zu verdeutlichen, sei auf eine übliche Kesselgliedbreite von 320 mm Bezug genommen, ferner auf einen Düsenöffnungsdurchmesser von 18 mm und auf einen Durchmesser des Verbindungsnippels von 32 mm. In diesem Falle wäre die Rücklaufdüse 11 so bemessen und im Rücklaufanschluß 6 so angeordnet, daß der Abstand der Düsenöffnung zum Verbindungsnippel 150 bis 160 mm beträgt.

Um den Strahlkegelstumpf vor Verlassen der Rücklaufdüse 11 gewissermaßen vorzuformen, kann die Rücklaufdüse 11 vorteil­ haft mindestens in einem Teilbereich vor ihrer Ausströmöffnung 12, dem Öffnungswinkel β entsprechend, kegelstumpf- bzw. trichterförmig im Inneren angefast ausgebildet sein.

Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, daß das oben angeordnete andere Verbindungsnippel 8 und auch die entsprechenden Verbindungsnippel der vorgeschalteten anderen Glieder dabei ebenfalls fluchtend zum Vorlaufanschluß 5 angeordnet sind. Die unterhalb der Brennkammer 2 befindlichen Verbindungsnippel für die Kesselglieder sind (siehe Fig. 1, 2) mit 9 bezeichnet.

Claims (4)

1. Heizkessel für die Verbrennung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, bestehend aus einem aus dreifach vernippelten Gußgliedern gebildeten, wasserführenden Gehäuse (1) mit Brennkammer (2) und Heizgasabzug (3), wobei im abzugsseitigen Kesselglied (4) Vor- und Rücklaufanschlüsse (5, 6) im oberen Bereich des Gehäuses (1) distanziert zueinander und im wesentlichen nebeneinander über der Brennkammer (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufanschluß (6) fluchtend zum einen zweier oben angeordneter Verbindungsnippel (7, 8) zwischen letztem und vorletztem Kesselglied (4, 10) und im Rücklaufanschluß (6) eine Rücklaufdüse (11) angeordnet ist, wobei die Ausströmöffnung (12) der Rücklaufdüse (11) einen in Bezug auf den Durchmesser (D) des Verbindungsnippels (7) derart kleiner bemessenen Durchmesser (D') aufweist, daß ein gedachter Strahlkegelstumpf (13) zwischen Ausströmöffnung (12) und düsenfernem Öffnungs­ querschnitt (14) des Verbindungsnippels (7) einen Öffnungswin­ kel β in der Größenordnung von < 30° aufweist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rücklaufanschluß (6) angeordnete Rücklaufdüse (11) mit ihrem Ausströmöffnung (12) in einer Distanz (DZ) zum Verbindungsnippel (7) angeordnet ist, die im wesentlichen der halben Innenraumbreite (B) des letzten Kesselgliedes (4) entspricht.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel β mit einer Größe von 8° bis 16°, vorzugsweise 12° bemessen ist.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufdüse (11) im Inneren mindestens in einem Teilbereich hinter ihrer Ausströmöffnung (12), dem Öffnungs­ winkel β entsprechend, kegelstumpfförmig angefast ist.