DE2010293C3 - Heizkessel mit einem rohrförmigen Feuerraum - Google Patents

Description

3. Heizkessel nach einem der vorhergehenden Brennstoffmengen.

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der 35 Bei einem bekannten Kessel (deutsche Auslege-

Hohlraum des doppelwandigen Rohres (6) in schrift 1 291 496) ist die Innenseite eines Doppel-

mehrere parallel zu Mantcllinien des Rohres ver- mantels mit lamellenartigen Rippen besetzt, deren

laufende Kanäle (12) unterteilt ist, die in ringför- Enden abgebogen und miteinander verschweißt sind,

mige Sammelräume (14. 15) an den Rohrenden so daß die Rippen-Stirnseiten gemeinsam die Wand

münden. 30 des Feuerraumes bilden. Die Rauchgase werden nach

4. Heizkessel nach einem der vorhergehenden Durchströmen des Feuerraumes um 180° umgelenkt Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß meh- und durch die zwischen den Rippen vorhandenen rere, vorzugsweise zwei konzentrisch zueinander Kanäle geleitet. Das Volumen des Ringraumes ist angeordnete und radiale Abstände voneinander verhältnismäßig groß. Sein Querschnitt ist ein Vielfaaufweisende doppelwandige Rohre (6,7) vorhan- 35 dies des Querschnitts der Zufluß- und der Abflußleiden sind, die von innen nach außen abwechselnd tung, woraus sicii eine größere Verweilzeit des zu ervor dem gegenüber dem Brenner (4) befindlichen hitzenden Wassers im Kessel ergibt.

Boden (3) und dem brennerseitigen Boden (2) Ein weiterer bekannter Heizkessel mit rohrförmi-

enden, wobei die durch die radialen Abstände ge- gem Feuerraum (schweizerische Patentschrift

bildeten Hohlräume (21, 23) Rauchzüge sind. 40 466 904) hat mehrere zylindrische Wasserräume, die

5. Heizkessel nach einem der vorhergehenden konzentrisch zueinander ungeordnet sind. Die Zulci-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- tung und Ableitung des Wassers erfolgen in der flußrohr (18) an der am weitesten abgekühlten Längsmitte der Wasserräume ar einander diametral und das Abflußrohr (16) an der heißesten Stelle gegenüberliegenden Stellen. Die Querschnitte von des Rohres (7) angeschlossen ist. 45 Zu- und Abflußrohr sind wesentlich kleiner als die

6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 3 bis Querschnitte der zylindrischen Wasserräume. Wegen 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) in der Querdurchströmung der Wasserräume ist über Kanäle (12) durch sickenförmige Einbuchtungen die gesamten Querschnitte gesehen nur dann eine (34) einer Wand oder beider Wände des Rohres einigermaßen gleichmäßige StrÖmungsgeschwindigunterteilt ist, vorzugsweise durch Einbuchtungen so keit möglich, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten nur in der Außenwand (31, F i g. 5 und 6). gering sind.

7. Heizkessel nach Anspruch 6, dadurch ge- Bekannt ist auch ein Heizkessel mit einem Feuerkennzeichnet, daß die beiden Wände (30, 31) raum, der senkrechte Doppelwände aufweist längs den Einbuchtungen (34) durch mittels RoI- (USA.-Patentschrift 1 578 346). Der Hohlraum in len hergestellter elektrischer Widerstandsschwei- 55 der Doppelwand ist durch senkrechte Zwischenßung miteinander verbunden sind. wände in senkrechte Wasserkanäle unterteilt, die

8. Heizkessel nach einem der vorhergehenden oben und unten durch waagerechte Kanäle miiteinan-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die In- der verbunden sind. Der Gesamtquerschnitt aller dienenwand (30) durch ein Innenrohr und die ser parallelgeschalteten Kanäle ist beträchtlich, so Außenwand (31) durch ein Außenrohr gebildet 60 daß der Kessel insgesamt einen großen Wasserinhalt ist, wobei die Rohre durch eine Randeinziehung hat.

(32, 33) des Außenrohres oder eine Randerweite- Bei einem bekannten Kessel der eingangs genannrung des Innenrohres relativ zueinander fixiert ten Art (deutsche Auslegeschrift 1178 868) ist das sind und die Ränder beider Rohre miteinander Zuflußrohr an einem axialen Ende eines großvolumiverschweißt sind, vorzugsweise mittels einer 65 gen äußeren zylindrischen Wasserraumes angeordnet, durch Rollen hergestellten elektrischen Wider- der über radiale Kanäle mit dem Wasserraum verstandsschweißung. bunden ist, der den Feuerraum umgibt. Das Abflußrohr ist wieder an den äußeren Wasserraum ange-

schlossen. Das Wasser durchströmt die Wasserräume im wesenüichen quer zu ihrer Längsrichtung, wobei es zunächst im vorderen Teil des äußeren Wasserraumes nach unten sinkt und im hinteren Teil, in dem sich der innere Wasserraum befindet, nach oben steigt, wobei die Strömung nach oben im äußeren und inneren Wasserraum parallel verläuft. Auch bei cüesem Kessel sind nur verhältnismäßig kleine Strö-

4 _

Ein weiterer sehr wesentlicher ^orte. ^es e^^ der äußerst Eenngen RußbUflang, s _Strömungsgeven Wärmeübertragung. smd " _{mö lich}.

schwindigkeiten der Verbrenn S« _Wär.

Diese brauchen ja n.chJ¹J^_nJ _lange Zeit im meubergang zu ihrer guten-Ausnu iz g ε _χ

Feuerraum zu ve seilen, sondern _ko^nen ^

verhaltn.smaß.g rasch durchströmen ^

ss^SÄSt ff £ä? α

Strömungsgeschwindigkeiten in den Wasserraumen sind deshalb wesentlich kleiner als in den Anschlußrohren. Die Wasserschichten sind verhältnismäßig dick, was eine verhältnismäßig lange Verweilzeit des Wassers im Kessel erfordert, um die nötigen Wärmemengen übertragen zu können. DieKessel sind deshalb be, einer gegebenen Leimung verhältnismäßig groß. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kessel der genannten Art so auszubilden, daß bei einfacher Konstruktion und kleinen Abmessungen eine große Leistung erzielt wird und der Ke-elinh.lt

brücken. vorteilhafterweise zy-

Das doppelwandige Roh: ist vor« _{bini her}.

hndnsch da «^.^.f ⁰^_nS fallen jedoch stellen lassen. Unter ^die k™™"^ _Rohr keinen auch Ausfuhrunpfomen bc· dene<^ _Quer.

kreisrunden °^υεΓ5.^_Γ^_π^ηη der Kessel insschnitte könnenigunsüg» *£ ™™ _{aufwelsen soll}. gesamt eine nicht kreisrur.de ror _hat

Der nngformige Que^nrtt^d«^a g^ ^ dann n.cht_die Form eines Kreisnn^ ^

^^^^Äi Sendung ist der

SSSSfSi^ der Erfindung dadurch HoSum des _f ,pp^

gelöst, daß der lichte Querschnitt zwischen de« Wan- parallel zu Mantelhnien des JJ^_Sa_mmelräume an den des doppelwandigen Rohres etwa gleich groß ist näle unterteilt ^d« ™ ""^^Si^ae wird wie die lichten Querschnitte des Zufluß- und des Ab- 30 den Rohrenden ^m«^nd?ⁿ· üurch ^SO1C _{ber dcn}

flußrohres und daß das Zuflußrohr und das Abfluß- eine gle.chmaß.ge Vertellung der Mr g
_r0hr an den Enden des doppelwandigen Rohres an- g™^^ die bei-

D Sie Anordnung des Zuflusses „ einem Ende des doppelwandigen Rohres und des Abflusses am anderen Ende wird das Wasser gezwungen im wesentlichen in Längsrichtung des doppelvandigen Rohres zu strömen, wobei eine gleichmäßige Vertc,-lung über dem Querschnitt mit durch den geringen Gesamtquerschnitt erzwungen wird. Das Wasser wird innerhalb des Kessels zu einem dünnen Film verteilt und durchströmt den Kessel außerordentlich schnell, nämlich mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der es in den Zu- und Abflußleitungen strömt. Der erfindungsgemäße Kessel ist also ein Durchlauferhitzer, der kein Speichervolumen aufweist. Durch die Verteilung des Wassers zu einem dünnen Film läßt sich das Wasser außerordentlich schnell erhitzen, weshalb der erfindungsgemäße Kessel besonders gut fur Heizungsanlagen mit Konvektoren und Zwangsumlauf geebnet ist. Der besondere Vorteu solcher Heizungsden Wände
im richtigen
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f.ndung smd mehrere

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^S _{radiale Abstan}de ρ_Ρίν₃ηαί_8ε Rohre voraußen ab* ^

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sers in dem dünnen Hohlraum des doppelwandig Rohres kann ein großes Wärmegefälle zwischen der Rohrwand und dem Wasser zugelassen werden so daß wegen der großen Temperaturdifferenzen ohne zusätzliche Hilfsmittel die wärmeleitende Lamellen

daß wegen der großen Temperaturdifferenzen ohne wertesten J8?^kuh
zusätzliche Hilfsmittel, die wärmeleitende Lamellen 60 heißesten Stelle des

weise

hegender| Rohr^ Zuflußrohr an der am

^V^^eilhaf xüw e ^st na _{ßrohr an der}

wertesten J8?^kuhlte™ _angeschlossen. Dies hat

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nur in der Außenwand. Hierbei ist es von Vorteil, der ein Sammelraum, an den ein Zuflußrohr 18 ange-

die beiden Wände längs den Einbuchtungen durch schlossen ist.

mittels Rollen hergestellte, elektrische Widerstands- Der Feuerraum 19 befindet sich innerhalb des

schweißung miteinander zu verbinden. Die Innen- Rohres 6. Am rechten Ende des Feuerraumes 19 be-

wand ist vorteilhafterweise durch ein Innenrohr und 5 findet sich eine Rauchkammer 20, die mit dem Hohl-

die Außenwand durch ein Außenrohr gebildet, wobei raum 21 zwischen den Rohren 6 und 7 kommuni-

die Rohre entweder durch eine Randeinziehung des ziert. Dieser Hohlraum 21 bildet einen Rauchzug.

Außenrohres oder eine Randerweiterung des Innen- Das linke Ende des Hohlraumes 21 mündet in eine

rohres oder durch eine entsprechend kombinierte Rauchkammer 22, die mit einem Hohlraum 23 kom-

Maßnahme zueinander fixiert und die Ränder beider io muniziert, der sich zwischen der Außenseite des

Rohre miteinander verschweißt sind. Rohres 7 und der Innenseite des Mantels 1 befindet.

Auf diese Weise läßt sich das doppelwandige Rohr Das in den F i g. 5 und 6 dargestellte doppelwan-

sehr einfach mit Hilfe einer Rollenschweißmaschine dige Rohr besteht aus einer Innenwand 30 und einer

herstellen, wobei trotz dieser einfachen Art der Her- Außenwand 31. Die Innenwand 30 ist durchlaufend

stellung ein sehr stabiler Mantel erhalten wird, bei 15 glatt ausgebildet, während die Außenwand 31 an ih-

dem der kleine Zwischenraum zwischen Innenwand ren Enden Randeinziehungen bei 32 und 33 auf-

und Außenwand überall gleichmäßig groß ist und weist, durch die dort ihr Innendurchmesser etwa

sich nicht verändert. gleich dem Außendurchmesser der Innenwand 30 ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Über einen Teil der Länge der Außenwand 31 erErfindung dargestellt. Es zeigt 20 strecken sich Einbuchtungen 34, z. B. zwölf über den

F i g. 1 einen senkrechten diametralen Schnitt Umfang verteilte Sicken, die längs Mantellinien der

durch einen Heizkessel, Außenwand 31 verlaufen.

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Innenwand 30 und Außenwand 31 sind an den

F i g. 3 eine Seitenansicht eines Doppelmantels, Randeinziehungen 32 und 33 und in den Bereichen

F i g. 4 einen gegenüber den übrigen Figuren stark 25 der Einbuchtungen 34 miteinander verschweißt. So-

vergrößerten teilweisen Querschnitt durch einen wohl für die Endschweißungen der Randeinziehun-

Doppelmantel, gen 32 und 33 als auch beim Verschweißen der

F i g. 5 eine teilweise Seitenansicht eines Doppel- Rohre im Bereich der Einbuchtungen 34 wird eine

mantels gemäß einer anderen Ausführungsform und Rollenschweißmaschine verwendet, die die beiden

F i g. 6 einen teilweisen Querschnitt durch den 3° Rohre während des Schweiß Vorganges fest aneinan-

Doppelmantel nach F i g. 5 nach Linie VI-VI in derpreßt. Dabei werden die Einbuchtungen 34 durch

F i g. 5. die Rollen der Rollenschweißmaschine eingedrückt,

Der Heizkessel hat einen zylindrischen Mantel 1 während die Randeinziehungen 32, 33 vor dem mit Böden 2 und 3. Am Boden 2 ist ein Brenner 4 an- Schweißen hergestellt werden. Die weiter oben ergebracht, z. B. ein ölbrenner oder ein Gasbrenner. 35 wähnten Kanäle 12 bestehen in den Bereichen zwi-Oben am Zylindermantel 1 ist ein Abzugsrohr 5 für sehen den Einbuchtungen 34. Abgase angebracht. Bfc'¹* Betrieb des Kessels tritt aus dem Brenner 4

Innerhalb des zylindrischen Mantels 1 sind zwei eine durch die Pfeile 24 angedeutete Flamme aus.

doppelwandige Rohre 6 und 7 montiert. Das Rohr 6 Während die Flamme brennt, strömt ständig Wasser

schließt mit seinem in F i g. 1 links befindlichen Ende 40 durch die Rohre 6 und 7.

an den Boden 2 an, während das rechte Ende 8 einen Das Wasser tritt entsprechend dem Pfeil 25 durch

gewissen Abstand« vom Boden3 des Mantels 1 hat. das Zufuhrrohr 18 ein, verteilt sich im linken Sam-

Das Rohr 7 umgibt das Rohr 6 konzentrisch, wobei melraum des Rohres 7 gleichmäßig über den Umfang

zwischen den beiden Rohren ein Abstand b verbleibt. und strömt in den Kanälen 12 dieses Rohres nach

Das Rohr 7 schließt mit seinem in F i g. 1 rechts lie- 45 rechts, sammelt sich in dem am rechten Ende des

genden Ende an den Boden 3 des Mantels 1 an, wäh- Rohres befindlichen Sammelraum und tritt entspre-

rend sein linkes Ende9 einen Abstände vom Bo- chend dem Pfeil 26 in den am rechten Ende des

den 2 aufweist. Rohres 6 befindlichen Sammelraum 15 ein, strömt

Wie besonders deutlich aus Fig.4 zu ersehen ist, von dort aus durch die Kanäle 12 im Rohr6 nach

besteht jedes der doppelwandigen Rohre 6 und 7 aus 50 links und gelangt in den Sammelraum 14, von wo aus

einer Innenwand 10 und einer Außenwand 11. Diese das Wasser nun erhitzt durch das Abflußrohr 16 ent-

Wände haben einen nur geringen Abstand d zwischen sprechend dem Pfeil 27 austritt,

sich, z. B. einen Abstand von etwa 1 mm, oder, bezo- Die Flammengasc geben über die Innenwand 10

gen auf die Dicke der Bleche, aus denen die Wände des Rohres 6 Wärme an den Wasserfilm ab, deT sicli

10 und 11 bestehen, einen Abstand, der etwa gleich 55 zwischen den Wänden 10 und 11 befindet In dei

der Blechdicke ist. Der Raum zwischen den Wänden Rauchkammer 20 werden die Flammengase, die mar

ist in einzelne Kanäle 12 unterteilt. Diese Kanäle jetzt als Rauchgase bezeichnen kann, um 180° um

sind durch Stege 13 voneinander getrennt. Wie die gelenkt und strömen durch den Hohlraum 21 nacl

Seitenansicht nach F i g. 3 zeigt, reichen die Stege 13 links, werden in der Rauchkammer 22 abermals un

nicht ganz bis zu den Enden des Mantels, so daß an 60 180° umgelenkt und gelangen schließlich zum Ab

den Enden über ihren Umfang nicht unterbrochene zugsrohr 5. Es werden also die beiden Rohre 6 und '

Sammelräumc 14 und 15 vorhanden sind. auf beiden Seiten mit heißen Gasen bespült, so da

In den Sammclraum 14 des inneren Rohres 6 (die- eine intensive Wärmeübertragung auf das Wasser ei

scs ist in F i g. 3 dargestellt) mündet ein Abflußrohr zielt wird. Da die kältesten Gase mit dem Teil de

16. An den rechten Sammelraum 15 ist eine Verbin- 65 Rohre in Berührung kommen, in denen sich das kä

dungslcitung 17 angeschlossen, die (s. F i g. 1) in teste Wasser befindet, ist ein möglichst großes Wa

einen entsprechenden Sammclraum am Rohr 7 tnün- mcgcfällc gewährleistet und damit ein möglichst gr<

det. Am linken linde des Rohres7 befindet sich wie- ßcr Wärmeaustausch.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel Patentansprüche: mit einem rohrförmigen Feuerraum, an dessen einer

1. Heizkessel mit einem rohrförmigen Feuer- Stirnseite ein Brenner angeordnet ist, einem Wasserraum, an dessen einer Stirnseite ein Brenner an- raum in Form eines den Feuerraum umgebenden geordnet ist, einem Wasserraum in Form eines 5 Doppelmantels mit Anschlüssen für den Zufluß und den Feuerraum umgebenden Doppelmantels mit den Abfluß des zu erhitzenden Wassers, und ein vor Anschlüssen für den Zufluß und den Abfluß des dem gegenüber dem Brenner befindlichen Boden des zu erhitzenden Wassers, und ein vor dem gegen- Feuerraumes endendes, doppelwandiges Rohr, dessen über dem Brenner befindlichen Boden des Feuer- Innenseite die Wand des Feuerraumes und dessen raumes endendes doppelwandiges Rohr, dessen io Außenseite die Innenwand eines Rauchzuges mit Innenseite die Wand des Feuerraumes und dessen ringförmigem Querschnitt bildet.

Außenseite die Innenwand eines Rauchzuges mit Bekannte Heizkessel enthalten ein verhältnismäßig

ringförmigen Querschnitt bildet, dadurch ge- großes Wasservolumen. In diesem Wasservolumen ist

kennzeichnet, daß der lichte Querschnitt eine beträchtliche V.'ärmemenge gespeichert, da ja in zwischen den Wänden (10, 11) des doppelwand!- 15 Warmwasserheizungsanlagen die Kesseltemperatur .

gen Rohres (6) etwa gleich groß ist wie die lieh- auf einem konstanten Wert gehalten wird. Da ein

ten Querschnitte des Zufluß- (18) und des Abfluß- Kessel trotz Isolierung Wärme an die Umgebung ab-

rohres (16) und daß das Zuflußrohr (18) und das gibt, ist das große Wasservolumen im Kessel außer-

Abflußrohr (16) an den Enden des doppelwand!- halb der Heizperiode, wenn der Kessel nur zur gen Rohres (6) angeordnet sind. 20 Warmwasserversorgung betrieben wird, eine Quelle

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch ge- großer Verluste. Selbst dann, wenn überhaupt kein kennzeichnet, daß das doppelwandige Rohr (6) warmes Wasser entnommen wird, erfordert die Aufzylindrisch ist. rechterhaltung der Kesseltemperatui beträchtliche