DE20203325U1 - Boiler with cleaning arrangement - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Heizkessel, insbesondere Festbrennstoff-Heizkessel, mit einer Anordnung zum Reinigen von Wärmetauscherflächen des Heizkessels. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines vorgenannten Heizkessels mit Hilfe der Reinigungsanordnung.The invention relates to a heating boiler, in particular a solid fuel heating boiler, with an arrangement for cleaning heat exchanger surfaces of the heating boiler. The invention further relates to a method for operating an aforementioned heating boiler with the aid of the cleaning arrangement.
Bekanntermaßen durchströmt im Betrieb eines Festbrennstoff-Heizkessels das heiße Verbrennungsgas in Durchströmungskanälen den Heizkessel. Die Durchströmungskanäle werden jeweils durch zwei benachbarte im wesentlichen flächige vertikale Wassertaschen des Wärmetauschers gebildet. Bei einer Durchströmung gibt das heiße Verbrennungsgas Wärme an das zu erwärmende Wasser in den Wassertaschen ab. Bestandteil des heißen Verbrennungsgases ist unter anderem die sogenannte Flugasche. Das sind kleine Aschepartikel, die durch den Abgasstrom mitgerissen werden. Sie setzen sich am Boden und an den Wärmetauscherflächen der Wassertaschen ab. Dadurch entsteht auf den Wassertaschen ein zusätzlicher Belag, der wie eine Isolierschicht wirkt und den Wärmestrom■.. verringert. Die Heizkessel müssen mithin von Zeit zu Zeit außer Betrieb genommen und aufwendig gereinigt werden. Um den Ablagerungsprozeß an den Wärmetauscherflächen zu verlangsamen und um die Reinigung hinauszuzögern, wird nach dem Stand der Technik ein turbulenter Abgasstrom eingerichtet, vorzugsweise durch sogenannte Turbulatoren in Form von feststehenden Leitblechen und/oder fest eingebauten Stegen zwischen den Wassertaschen bzw. Wärmetauscherflächen. Die feststehenden Leitbleche und/oder fest eingebauten Stege können mithin im weiteren Sinne als bekannte Anordnung zum Reinigen der Wärmetauscherflächen angesehen werden.As is well known, when a solid fuel boiler is in operation, the hot combustion gas flows through the boiler in flow channels. The flow channels are each formed by two adjacent, essentially flat, vertical water pockets of the heat exchanger. When flowing through, the hot combustion gas gives off heat to the water in the water pockets that is to be heated. One component of the hot combustion gas is the so-called fly ash. These are small ash particles that are carried along by the exhaust gas flow. They settle on the floor and on the heat exchanger surfaces of the water pockets. This creates an additional coating on the water pockets that acts like an insulating layer and reduces the heat flow. The boilers therefore have to be taken out of service from time to time and cleaned at great expense. In order to slow down the deposit process on the heat exchanger surfaces and to delay cleaning, a turbulent exhaust gas flow is set up according to the state of the art, preferably by so-called turbulators in the form of fixed guide plates and/or permanently installed webs between the water pockets or heat exchanger surfaces. The fixed guide plates and/or permanently installed webs can therefore be viewed in a broader sense as a known arrangement for cleaning the heat exchanger surfaces.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Heizkessels mit einer Reinigungsanordnung der eingangs genannten Art, die einfach aufgebaut ist und ein effektives Reinigen der Wärmetauscherflächen des Heizkessels auf einfache und zuverlässige Weise ermöglicht.The object of the invention is to provide a heating boiler with a cleaning arrangement of the type mentioned at the outset, which is simply constructed and enables effective cleaning of the heat exchanger surfaces of the heating boiler in a simple and reliable manner.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Heizkessel der im Anspruch 1 angegebenen Art.The object underlying the invention is achieved by a heating boiler of the type specified in claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 18.Further advantageous embodiments result from the features of subclaims 2 to 18.
Wesen der Erfindung ist, daß im Durchströmungskanal des heißen Verbrennungsgases zwischen zwei benachbarten im wesentlichen planen vorzugsweise vertikalen Wärmetauscherflächen des Heizkessels zumindest eine vorzugsweise vertikale Platte mit seitlichen, flexiblen, mit den Wärmetauscherflächen in einen Eingriff bringbaren Reinigungsvorsprüngen selbstzentrierend angeordnet und im wesentlichen in der Ebene der Platte verschieblich ausgebildet ist, vorzugsweise oben außerhalb des Durchstömungskanals auf- und absenkbar befestigt ist.The essence of the invention is that in the flow channel of the hot combustion gas between two adjacent essentially flat, preferably vertical heat exchanger surfaces of the boiler, at least one preferably vertical plate with lateral, flexible cleaning projections that can be brought into engagement with the heat exchanger surfaces is arranged in a self-centering manner and is designed to be essentially displaceable in the plane of the plate, preferably being fastened at the top outside the flow channel so that it can be raised and lowered.
Insbesondere sind in sämtlichen Durchströmungskanälen Platten angeordnet, die an einer gemeinsamen Antriebseinrichtung für ein gleichzeitiges Hin- und Herverschieben, insbesondere Auf- und Absenken, der Platten angelenkt sind.In particular, plates are arranged in all flow channels, which are hinged to a common drive device for simultaneous back and forth displacement, in particular raising and lowering, of the plates.
Die Erfindung sieht mithin eine vorzugsweise automatische, jedoch mechanische Abreinigungseinheit der Wärmetauscherflächen eines Heizkessels, insbesondere Festbrennstoff-Heizkessels, vor. Die Reinigungsanordnung bewirkt zusätzlich eine Absenkung der Abgastemperatur und eine bessere Reinigung des Abgases von Staubpartikeln. Gleichzeitig bewirkt die Anordnung, die auch ein Turbulator im eingangs genannten Sinne des Standes der Technik ist, eine Verlangsamung des Ablagerungsvorganges der Ablagerungs-Partikel, insbesondere der Flugasche, an den Wärmetauscherflächen. Die Reinigungsanordnung braucht somit nur in größeren Zeitabständen für ein Abschaben der AbIagerungs-Partikel betrieben werden.The invention therefore provides a preferably automatic, but mechanical cleaning unit for the heat exchanger surfaces of a heating boiler, in particular a solid fuel heating boiler. The cleaning arrangement also lowers the exhaust gas temperature and improves the cleaning of dust particles from the exhaust gas. At the same time, the arrangement, which is also a turbulator in the sense of the prior art mentioned at the beginning, slows down the deposition process of the deposit particles, in particular fly ash, on the heat exchanger surfaces. The cleaning arrangement therefore only needs to be operated at longer intervals to scrape off the deposit particles.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die vorzugsweise vertikalen Platten als Einzelbleche oder als Doppelbleche mit auf beiden Seiten bzw. auf einer einzigen Seite ausgebogenen elastischen Stanzlaschen ausgebildet sind, welche die Reinigungsvorsprünge sind und deren freie Enden jeweils im Bereich der benachbarten Wärmetäuscherflächen liegen und vorzugsweise geringfügig gegen die Wärmetauscherflächen vorgespannt sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung, bei der Reinigungsvorsprünge und Platte integriert und insbesondere einstückig ausgebildet werden. Gleichzeitig bilden die ausgebogenen Stanzlaschen in der Platte selbst Durchbrüche, die das Gewicht der Platte verringern, und durch die das Abgas nicht nur durchströmen kann, sondern auch eine zusätzliche Turbulenz der Strömung erzeugt wird, welche den Ablagerungsprozeß der Abgaspartikel an den Wärmetauscherflächen verlangsamt. Durch die auf diese einfache Weise geschaffenen Durchbrüche können auch abgeschabte Ablagerungspartikel von den Wärmetauscherflächen abtransportiert werden.It is particularly useful if the preferably vertical plates are designed as single sheets or as double sheets with elastic punched tabs bent out on both sides or on a single side, which are the cleaning projections and whose free ends are in the area of the adjacent heat exchanger surfaces and are preferably slightly prestressed against the heat exchanger surfaces. This enables particularly simple production, in which the cleaning projections and plate are integrated and in particular formed as one piece. At the same time, the bent punched tabs form openings in the plate itself, which reduce the weight of the plate and through which the exhaust gas can not only flow, but also generate additional turbulence in the flow, which slows down the deposition process of the exhaust gas particles on the heat exchanger surfaces. The openings created in this simple way can also transport scraped-off deposit particles away from the heat exchanger surfaces.
Die Stanzlaschen sind vorzugsweise in horizontalen Reihen beabstandet jeweils voneinander angeordnet, wobei die Stanzlaschen benachbarter Reihen versetzt zueinander angeordnet sind und vorzugsweise exakt in der Mitte des Zwischenraums der anderen Reihe liegen. Auf diese Weise kann mit wenig Konstruktionsaufwand eine flächendeckende Abschabung der Wärmetauscherflächen bei geringem Hub bzw. kurzer Auf- und Abwärtsbewegung der Platten erreicht werden.The punching tabs are preferably arranged in horizontal rows spaced apart from one another, with the punching tabs of adjacent rows being offset from one another and preferably located exactly in the middle of the gap between the other rows. In this way, with little design effort, the heat exchanger surfaces can be scraped across the entire surface with a small stroke or short up and down movement of the plates.
Eine besonderes einfache stabile Variante kennzeichnet sich durch Platten, deren Stanzlaschen rechteckige Laschenform besitzen.A particularly simple, stable variant is characterized by panels whose punched tabs have a rectangular tab shape.
Auch können die Stanzlaschen freie erweiterte Enden besitzen und vorzugsweise in Schmetterlingsform ausgebildet sein.The punched tabs can also have free, extended ends and can preferably be designed in a butterfly shape.
Die freien Enden der Stanzlaschen bilden bevorzugt geradlinige Reinigungskanten.The free ends of the punched tabs preferably form straight cleaning edges.
In einem Durchströmungskanal können zumindest zwei Einzelbleche oder zumindest zwei Doppelbleche in Paketform hintereinander in einer Ebene angeordnet und miteinander direkt oder über Verbindungsbleche befestigt sein. Es versteht sich, daß - sind Doppelbleche vorgesehen, die Rücken an Rücken dicht beieinander oder in einem Abstand zueinander angeordnet sind und deren Stanzlaschen jeweils auf nur einer einzigen Seite hervorstehen - die vorgenannte Ebene die Symmetrieebene der Doppelbleche ist.In a flow channel, at least two single sheets or at least two double sheets can be arranged one behind the other in a package in one plane and can be fastened to one another directly or via connecting sheets. It is understood that - if double sheets are provided which are arranged back to back close to one another or at a distance from one another and whose punched tabs protrude on only one side - the aforementioned plane is the plane of symmetry of the double sheets.
Die Einzelbleche oder Doppelbleche können neben den Durchbrüchen der Stanzlaschen weitere Durchbrüche aufweisen, die den gleichen Zweck der erstgenannten Durchbrüche erfüllen.In addition to the openings in the punched tabs, the single or double sheets may have further openings that serve the same purpose as the first-mentioned openings.
Die Einzelbleche oder Doppelbleche können ferner vorzugsweise obere horizontale und/oder vorzugsweise seitliche vertikale abgebogene Versteifungskanten besitzen, so daß sich eine stabile Gesamtkonstruktion bei geringem Gewicht ergibt.The single sheets or double sheets can further preferably have upper horizontal and/or preferably lateral vertical bent stiffening edges, so that a stable overall construction with low weight is obtained.
Auch die Versteifungskanten können Durchbrüche haben, die den gleichen Zweck wie die anderen Durchbrüche erfüllen.The stiffening edges can also have openings that serve the same purpose as the other openings.
Die freien Enden der Stanzlaschen sind bei vertikalen Einzel- oder Doppelblechen in vertikalen Wärmetauschern in einer besonderen Erfindungsvariante nach oben gerichtet. Dadurch kann bei- einem Hub nach oben abgeschabt und gleichzeitig die abgeschabte Ablagerung auf der schrägen Stanzlasche von der Wärmetauscherfläche weg nach unten insbesondere durch die erstgenannten Durchbrüche einem geraden zentralen vertikalen Kanal (bei Doppelblechen) oder in einem gewundenen Lauf (bei Einzelblechen) nach unten transpor-In a special variant of the invention, the free ends of the punching tabs are directed upwards in vertical single or double sheets in vertical heat exchangers. This allows scraping upwards in one stroke and at the same time the scraped-off deposit on the inclined punching tab can be transported downwards away from the heat exchanger surface, particularly through the first-mentioned openings, in a straight central vertical channel (in the case of double sheets) or in a winding path (in the case of single sheets).
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tiert werden, unterstützt bzw. mitgerissen von der Abgasströmung, die sich den gleichen Weg durch den Durchströmungskanal sucht. Einzelbleche oder Doppelbleche besitzen also bevorzugt einen vertikalen Aschedurchtrittskanal.supported or carried along by the exhaust gas flow, which seeks the same path through the flow channel. Single sheets or double sheets therefore preferably have a vertical ash passage channel.
Die bereits erwähnte Antriebseinrichtung weist bevorzugt eine horizontale Antriebsachse mit auf- und absenkbaren radialen Schwenkarmen oder eine horizontale Kurbelstange mit Pleuel auf, wobei an den äußeren Radialenden der Schwenkarme bzw. der Pleuel die Vertikalplatten bzw. Einzelbleche oder Doppelbleche, vorzugsweise über Verbindungsstangen, angelenkt sind.The drive device already mentioned preferably has a horizontal drive axis with radial swivel arms that can be raised and lowered or a horizontal crank rod with connecting rod, wherein the vertical plates or single sheets or double sheets are articulated to the outer radial ends of the swivel arms or the connecting rod, preferably via connecting rods.
Die horizontale Antriebsachse oder die Kurbelstange kann für einen Handbetrieb eine axial-endseitige Handkurbel aufweisen. Dann wird.die Handkurbel vorzugsweise um 60° hin- und herbewegt, um einen vertikalen Hub der Platten innerhalb der Wärmetauscherflächen für einewausreichende Reinigung der Wärmetauscher-Oberflächen zu erzeugen.The horizontal drive shaft or the crank rod can have an axial end hand crank for manual operation. The hand crank is then preferably moved back and forth by 60° to produce a vertical lift of the plates within the heat exchanger surfaces for sufficient cleaning of the heat exchanger surfaces.
Die horizontale Antriebsachse oder die Kurbelstange können auch durch einen Elektromotor intermittierend angetrieben werden.The horizontal drive shaft or the crank rod can also be driven intermittently by an electric motor.
Gegebenfalls ist der Elektromotor in der Drehrichtung umschaltbar ist, um eine Hubbewegung im Wärmetauscher zu erzeugen.If necessary, the direction of rotation of the electric motor can be switched in order to generate a lifting movement in the heat exchanger.
Auch ein Linearantrieb der Reinigungsanordnung ist möglich.A linear drive for the cleaning arrangement is also possible.
Mit besonderem Vorteil ist die Reinigungsanordnung als Einheit ausgebildet. Dann kann die Reinigungsanordnung leicht ausgetauscht und gegebenenfalls separat gewartet und insbesondere auch in bestehende Heizkessel nachgerüstet werden. Im Prinzip kann innerhalb gewisserer Toleranzgrenzen die Reinigungsanordnung in unterschiedlichen Heizkessel-It is particularly advantageous if the cleaning arrangement is designed as a unit. The cleaning arrangement can then be easily replaced and, if necessary, serviced separately and, in particular, retrofitted into existing boilers. In principle, the cleaning arrangement can be used in different boilers within certain tolerance limits.
Varianten verwendet werden, insbesondere in unterschiedlichen Leistungsgrößen von Heizkesseln, deren Wärmetauscherflächen zumeist gleich konzipiert sind.Variants are used, especially in different output sizes of boilers, whose heat exchanger surfaces are mostly designed the same.
Insbesondere dient die ständig im Heizkessel angeordnete
nicht betriebene Reinigungsanordnung bei betriebenem Heizkessel als Turbulator bzw. Vorrichtung zur Erzeugung einer Turbulenz in der Abgasdurchströmung und wird vorzugsweise
bei kaltem, nicht betriebenen Heizkessel von Zeit zu Zeit
manuell durch Betätigen der Handkurbel durch eine Bedienungsperson
oder durch Einschalten des Elektromotors in Betrieb genommen. Dabei wird die an den Wärmetauscherflächen sich angesammelte Flugasche oder dergleichen durch die
freien Enden der Stanzlaschen im wesentlichen flächendekkend
abgeschabt. Die abgeschabte Flugasche gelangt in einen Auffangbehälter im Bereich des Bodens des Heizkessels oder wird durch einen Förderer, insbesondere Schneckenförderer, abgefördert.In particular, the permanently installed in the boiler
non-operating cleaning arrangement when the boiler is in operation as a turbulator or device for generating turbulence in the exhaust gas flow and is preferably
from time to time when the boiler is cold and not in use
manually by operating the hand crank by an operator
or by switching on the electric motor. The fly ash or similar that has accumulated on the heat exchanger surfaces is
free ends of the punched tabs essentially covering the entire surface
scraped off. The scraped off fly ash ends up in a collecting container in the area of the bottom of the boiler or is transported away by a conveyor, in particular a screw conveyor.
Die erfindungsgemäße Reinigungseinheit für ebene Wassertaschen in einem Festbrennstoff-Heizkessel kennzeichnet sich durch folgende Merkmale:The cleaning unit according to the invention for flat water pockets in a solid fuel boiler is characterized by the following features:
- Abreinigung der Wärmetauscherflächen- Cleaning of the heat exchanger surfaces
- Mechanische Bewegungsablauf- Mechanical movement sequence
(Der ReinigungsVorgang ist ein mechanische Ablauf, ohne
Einsatz von Druckluft, Ultraschall, etc.)(The cleaning process is a mechanical process, without
Use of compressed air, ultrasound, etc.)
- Flexibilität hinsichtlich verschiedener Heizkessel- Flexibility with regard to different boilers
(Die Reinigungseinheit ist vom Prinzip her für Heizkessel unterschiedlicher Bauart und Baugrößen einsetzbar)(The cleaning unit can in principle be used for boilers of different designs and sizes)
- Nachrüstbarkeit in vorhandene Heizkessel- Can be retrofitted into existing boilers
- Reinigung erfolgt auch bei "verformten Wassertaschen" - Cleaning is also carried out with "deformed water pockets"
Weitere Merkmale der Reinigungseinheit:Further features of the cleaning unit:
- Nahezu lückenlose Reinigung durch gezielte Anordnung der Laschen- Almost complete cleaning due to targeted arrangement of the tabs
- Selbstzentrierung insbesondere durch Federwirkung der Laschen- Self-centering, particularly through spring action of the tabs
- Laschen passen sich an örtliche Verwölbungen der Wassertaschen an- Tabs adapt to local curvatures of the water pockets
- Leichte Bauweise durch dünne Turbulatoren- Lightweight construction due to thin turbulators
- Gegebenenfalls kein zusätzlicher Motor, da Kopplung mit anderen Systemkomponenten möglich- No additional motor may be required as coupling with other system components is possible
- Einfache elektrische Ansteuerung zeitliche Bewegung- Simple electrical control of temporal movement
- Sehr geringer Wartungsaufwand- Very low maintenance
- Einfacher Austausch einzelner Komponenten oder der gesamten Anordnung- Easy replacement of individual components or the entire assembly
Durch den Einsatz zweier paralleler Bleche (Doppelbleche) ergeben sich folgende Vorteile:The use of two parallel sheets (double sheets) results in the following advantages:
- Halbierung des erforderlichen Hubes- Halving the required stroke
- Gelöste Ablagerungen können zwischen den beiden Blechen senkrecht ohne Behinderung nach unten fallen- Dissolved deposits can fall vertically between the two sheets without obstruction
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» ♦ I» ♦ I
- Geringe Länge der gekanteten Laschen bei großen Abständen der Wassertaschen hohe Stabilität- Short length of the folded tabs with large distances between the water pockets high stability
- Hohe Verwindungsstexfigkeit- High torsional rigidity
Durch die Form der Laschen, die einem Schmetterlingsflügel gleicht, wird praktisch die komplette Fläche der Wassertasche gereinigt. Dadurch, daß die Laschen im unteren Bereich wieder nach innen zeigen, bleiben die Stege so stabil, daß sich das gesamte Blech bei Belastung nicht wesentlich verformt, sondern die Laschen zurückfedern.The shape of the tabs, which resembles a butterfly wing, means that practically the entire surface of the water pocket is cleaned. Because the tabs point inwards in the lower area, the webs remain so stable that the entire sheet does not deform significantly when subjected to stress, but rather the tabs spring back.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
Figur 1 einen Festbrennstoff-Heizkessel mit einer Reinigungsanordnung schematisch in einem Vertikalschnitt, Figure 1 shows a solid fuel boiler with a cleaning arrangement schematically in a vertical section,
Figur 2 den oberen Bereich der Reinigungsanordnung nach Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung,Figure 2 shows the upper part of the cleaning arrangement according to Figure 1 in a perspective view,
Figur 3 eine Einzelheit der Figur 2,Figure 3 is a detail of Figure 2,
Figur 4 eine Ausführungsvariante eines Einzelbleches einer Reinigungsanordnung, undFigure 4 shows a variant of a single sheet of a cleaning arrangement, and
Figur 5 eine Ausführungsvariante eines Doppelblech-Elements einer Reinigungsanordnung nach den Figuren 2 und 3.Figure 5 shows a variant of a double sheet element of a cleaning arrangement according to Figures 2 and 3.
Gemäß Zeichnung umfaßt ein Heizkessel 1, insbesondere ein Festbrennstoff-Heizkessel, eine Anordnung 2 zum Reinigen von Wärmetauscherflächen 3.According to the drawing, a heating boiler 1, in particular a solid fuel heating boiler, comprises an arrangement 2 for cleaning heat exchanger surfaces 3.
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In den Durchströmungskanälen 4 des Verbrennungsgases A zwischen zwei benachbarten im wesentlichen planen vertikalen Wärmetauscherflächen 3 des Heizkessels 1 befinden sich vertikalen Platten 5 mit seitlichen, flexiblen, mit den Wärmetauscherflächen 3 in einen Eingriff bringbaren Reinigungsvorsprüngen 6.In the flow channels 4 of the combustion gas A between two adjacent essentially flat vertical heat exchanger surfaces 3 of the boiler 1 there are vertical plates 5 with lateral, flexible cleaning projections 6 that can be brought into engagement with the heat exchanger surfaces 3.
Die einzelnen Platten 5 sind jeweils im wesentlichen in ihrer Ebene E verschieblich ausgebildet.The individual plates 5 are each designed to be essentially displaceable in their plane E.
Im besonderen sind die Platten 5 durch eine gemeinsame obere horizontale Antriebseinrichtung 7 auf- und absenkbar befestigt. In particular, the plates 5 are fixed so as to be able to be raised and lowered by a common upper horizontal drive device 7.
Die Platten 5 werden in einer ersten Ausführungsvariante gemäß Figur 4 durch vertikale Einzelbleche 8 und in einer zweiten Ausführungsvariante gemäS Figur 5 durch vertikale Doppelbleche 9 ausgebildet und besitzen in der ersten Ausführungsvariante auf beiden Seiten und in der zweiten Ausführungsvariante auf einer einzigen Seite ausgebogene flexible Stanzlaschen 10.The plates 5 are formed in a first embodiment according to Figure 4 by vertical single sheets 8 and in a second embodiment according to Figure 5 by vertical double sheets 9 and have bent flexible punching tabs 10 on both sides in the first embodiment and on a single side in the second embodiment.
Die Stanzlaschen 10 bilden die vorgenannten Reinigungsvorsprünge 6.The punched tabs 10 form the aforementioned cleaning projections 6.
Die Stanzlaschen 10 besitzen freie Enden 11, welche in einer Anordnung der Reinigungsanordnung in einem Heizkessel 1 jeweils im Bereich der benachbarten Wärmetauscherflächen 3 liegen und insbesondere geringfügig gegen die Wärmetauscherflächen 3 vorgespannt sind.The punching tabs 10 have free ends 11 which, in an arrangement of the cleaning arrangement in a boiler 1, are each located in the region of the adjacent heat exchanger surfaces 3 and are in particular slightly prestressed against the heat exchanger surfaces 3.
Die Stanzlaschen 10 sind, wie dies den Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, in horizontalen Reihen jeweils voneinander beabstandet, wobei die Stanzlaschen benachbarter Reihen gemäß Figur 5 versetzt zueinander sind und insbesondere exaktAs can be seen from Figures 4 and 5, the punching tabs 10 are spaced apart from one another in horizontal rows, with the punching tabs of adjacent rows being offset from one another according to Figure 5 and in particular exactly
»■» «»■■»■ <ä *.*: Si ttM »■» «»■■»■ <ä *.*: Si ttM
in der Mitte im Zwischenraum a der anderen benachbarten Reihe liegen.in the middle in the space a of the other adjacent row.
Die Stanzlaschen 10 gemäß der Ausführungsvariante nach Figur 4 besitzt rechteckige Laschenform R, während die Stanz laschen 10 gemäß der AusführungsVariante nach Figur 5 freie erweiterte Enden 11 aufweist und insbesondere in Schmetterlingsform S besitzt.The punched tabs 10 according to the embodiment variant according to Figure 4 have a rectangular tab shape R, while the punched tabs 10 according to the embodiment variant according to Figure 5 have free extended ends 11 and in particular have a butterfly shape S.
Die freien Enden 11 der Stanzlaschen 10 bilden in beiden Ausführungsvarianten geradlinige Reinigungskanten 12.The free ends 11 of the punched tabs 10 form straight cleaning edges 12 in both versions.
In einem Durchströmungskanal 4 können die Einzelbleche 8 oder Doppelbleche 9 mehrfach vorgesehen sein.In a flow channel 4, the single sheets 8 or double sheets 9 can be provided several times.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 sind Doppelbleche 9 gemäß Figur 5 in Paketform I, II, III hintereinander in einer Ebene E angeordnet, die der vertikalen Symmetrieebene der beiden Doppelblech-Elemente entspricht.In the embodiment of Figures 2 and 3, double sheets 9 according to Figure 5 are arranged in package form I, II, III one behind the other in a plane E which corresponds to the vertical plane of symmetry of the two double sheet elements.
Im besonderen sind zwei Doppelblech-Elemente nach Figur 5 Rücken an Rücken als ein erstes, zweites und drittes Paketelement I, II und III über Verbindungsbleche 13 miteinander befestigt.In particular, two double sheet elements according to Figure 5 are fastened to one another back to back as a first, second and third package element I, II and III via connecting sheets 13.
Die Doppelbleche 9 gemäß Figur 5, wie auch die Einzelbleche 8 gemäß Figur 4, besitzen Durchbrüche 14, welche zusätzlich zu den primären Durchbrüchen vorgesehen sind, die durch das Ausbiegen bzw. Kanten der Stanzlaschen 10 entstehen.The double sheets 9 according to Figure 5, as well as the single sheets 8 according to Figure 4, have openings 14 which are provided in addition to the primary openings which are created by bending or edging the punched tabs 10.
Die Doppelbleche 9 weisen obere horizontale und seitliche vertikale abgebogene Versteifungskanten 15 auf, die weitere Durchbrüche 16 besitzen.The double sheets 9 have upper horizontal and lateral vertical bent stiffening edges 15, which have further openings 16.
Die Durchbrüche 16 bilden Strömungskanäle und sind wichtig, damit sich die Verbrennungsgase bei mehreren nebeneinanderThe openings 16 form flow channels and are important so that the combustion gases can flow freely in several adjacent
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montierten Turbulatorblechen untereinander austauschen können. Die Geometrie des Strömungskanals ergibt sich aus den jeweils gegenüberliegenden Stanzungen der Laschen. Somit ist ein durchgängiger Strömungskanal durch das gesamte Bauteil möglich.mounted turbulator plates can be exchanged with each other. The geometry of the flow channel results from the opposing punchings of the tabs. This makes a continuous flow channel possible through the entire component.
Obere Versteifungskanten 15 bewirken nicht nur eine Versteifung des Blechs in horizontaler Richtung, sondern vermeiden auch, daß das Verbrennungsgas den Weg des geringsten Widerstands nimmt und nur in der Mitte der beiden Turbulatorbleche strömt, ohne seine Wärmeenergie an das Wasser abzugeben .Upper stiffening edges 15 not only stiffen the sheet in the horizontal direction, but also prevent the combustion gas from taking the path of least resistance and flowing only in the middle of the two turbulator sheets without releasing its thermal energy to the water.
In einer Anordnung der Einzel- oder Doppelbleche in einem Wärmetauscher sind die freien Enden 11 der Stanzlaschen 11 nach oben gerichtet, wobei durch die Einzelbleche 8 oder durch die Doppelbleche 9 ein im wesentlichen vertikaler Aschedurchtrittskanal k eingerichtet ist.In an arrangement of the single or double sheets in a heat exchanger, the free ends 11 of the punched tabs 11 are directed upwards, whereby a substantially vertical ash passage channel k is established through the single sheets 8 or through the double sheets 9.
Die Einzel- oder Doppelbleche bzw. Turbulatoren bestehen jeweils aus einem einfachen Stahlblech, welches eine Materialstärke von l-2mm aufweist. In regelmäßigen Abständen werden die Stanzlaschen 11 mit einem bestimmten Winkel gebogen. Der Winkel der ausgebogenen Stanzlaschen wird so gewählt, daß das Blech ohne oder mit einer geringen Vorspannung zwischen die beiden Wassertaschen paßt und sich so automatisch zentriert.The single or double sheets or turbulators each consist of a single steel sheet with a material thickness of 1-2mm. The punched tabs 11 are bent at regular intervals at a specific angle. The angle of the bent punched tabs is selected so that the sheet fits between the two water pockets with little or no pre-tension and is thus automatically centered.
Die Antriebseinrichtung 7 besitzt eine horizontale Antriebsachse 17 mit auf- und absenkbaren radialen Schwenkarmen 18, wobei an den äußeren Radialenden der Schwenkarme 18 die Doppelbleche 9 über Verbindungstangen 19 angelenkt sind. Die horizontale Antriebsachse 17 weist axial endseitig eine Handkurbel auf, die von einer Bedienungsperson von Hand betätigt werden kann.The drive device 7 has a horizontal drive axis 17 with radial swivel arms 18 that can be raised and lowered, with the double sheets 9 being articulated to the outer radial ends of the swivel arms 18 via connecting rods 19. The horizontal drive axis 17 has a hand crank at the axial end that can be operated manually by an operator.
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Durch eine 60°-Kippbewegung wird eine Hubbewegung H der Turbulatoren erzielt, die nicht nur manuell mit Hilfe eines Hebels bzw. der Handkurbel, sondern auch vollautomatisch realisiert werden kann.A 60° tilting movement achieves a lifting movement H of the turbulators, which can be carried out not only manually with the help of a lever or hand crank, but also fully automatically.
In einer vollautomatischen (nicht veranschaulichten) Ausführungsvariante besitzt die horizontale Antriebsachse 17 einen Elektromotor, welcher intermittierend angetrieben werden kann und insbesondere in seiner Drehrichtung umschaltbar ist.In a fully automatic (not illustrated) embodiment, the horizontal drive axis 17 has an electric motor which can be driven intermittently and, in particular, can be switched in its direction of rotation.
Bei einer vollautomatischen Version kann die Rotationsbewegung des Elektromotors durch eine Exzenterscheibe und ein gelenkiges Hebelsystem in eine lineare Bewegung umgewandelt werden.In a fully automatic version, the rotational movement of the electric motor can be converted into a linear movement by an eccentric disc and an articulated lever system.
Die Reinigungsanordnung 2, welche sich ständig im Heizkessel 1 befindet, wird im besonderen wie folgt betrieben.The cleaning arrangement 2, which is permanently located in the boiler 1, is operated in particular as follows.
Bei Normalbetrieb des Heizkessels ist die Reinigungsanordnung außer Betrieb. Sie wirkt in diesem Fall statisch, ähnlich wie die feststehenden Leitbleche nach dem Stand der Technik, jedoch wesentlich effizienter, als Turbulator und mithin als Vorrichtung zur Erzeugung einer Turbulenz in der Abgasdurchströmung. Auf diese Weise verzögert die Reinigungsanordnung den Verschmutzungs- bzw. AbIagerungsVorgang an den Wärmetauscherflächen nachhaltig.When the boiler is in normal operation, the cleaning arrangement is not in operation. In this case, it acts statically, similar to the fixed baffles of the state of the art, but much more efficiently, as a turbulator and thus as a device for generating turbulence in the exhaust gas flow. In this way, the cleaning arrangement sustainably delays the contamination or deposit process on the heat exchanger surfaces.
Von Zeit zu Zeit wird vorzugsweise bei nicht betriebenem Heizkessel durch Vor- und Rückwärtsdrehen der Handkurbel in einem Winkel von 60° durch eine Bedienungsperson die Reinigungsanordnung in Betrieb genommen. Dabei werden die Platten 5 bzw. Einzelbleche 8 oder Doppelbleche 9 in den Durchströmungskanälen 4 zwischen zwei benachbarten Wärmetauscherflächen 3 nach oben unten nach unten bewegt.From time to time, preferably when the boiler is not in operation, the cleaning arrangement is started by an operator by turning the hand crank forwards and backwards at an angle of 60°. In doing so, the plates 5 or single sheets 8 or double sheets 9 are moved up, down and down in the flow channels 4 between two adjacent heat exchanger surfaces 3.
Im Verlauf der Bewegung nach oben schaben die freien Enden 11 der Stanzlaschen Il im wesentlichen flächendeckend die Wärmetauscherflächen 3 ab. Die abgeschabten Ablagerungs-Partikel gelangen über die schrägen Stanzlaschen 11 in den im wesentlichen vertikalen Aschedurchtrittskanal k und von dort in einen Auffangbehälter 21, welcher im Bereich des Bodens 22 des Heizkessels 1 vorgesehen ist.During the upward movement, the free ends 11 of the punching tabs II scrape the heat exchanger surfaces 3 essentially over their entire surface. The scraped-off deposit particles pass via the inclined punching tabs 11 into the essentially vertical ash passage channel k and from there into a collecting container 21 which is provided in the region of the bottom 22 of the boiler 1.
Bei einer Bewegung der flexiblen Stanzlaschen 11 nach unten werden die Wärmetauscherflächen 3 nachgereinigt.When the flexible punching tabs 11 move downwards, the heat exchanger surfaces 3 are cleaned.
Ersichtlich bewirkt die Flexibilität der Stanzlaschen 11 eine Selbstzentrierung der Einzelelemente der Reinigungsanordnung zwischen den zu reinigenden Wärmetauscherflächen 3.It is evident that the flexibility of the punched tabs 11 causes the individual elements of the cleaning arrangement to self-center between the heat exchanger surfaces 3 to be cleaned.
Das Reinigen der Wärmetauscherflächen bzw. Wassertaschen bringt gleichzeitig eine Senkung der Abgastemperatur mit sich, da bei zunehmender Verschmutzung der Querschnitt kleiner wird und somit die Strömungsgeschwindigkeit steigt. Auch wird mit zunehmender Verschmutzung der Wärmeübergang an die Wärmetauscherflächen verringert.Cleaning the heat exchanger surfaces or water pockets also reduces the exhaust gas temperature, as the cross-section becomes smaller as the contamination increases, thus increasing the flow speed. The heat transfer to the heat exchanger surfaces also decreases as the contamination increases.
Je langsamer das Verbrennungsgas zwischen den Wassertaschen strömt, um so länger befindet es sich innerhalb des Heizkessels und gibt seine Wärmeenergie an das Wasser ab. Das Abgas ist somit deutlich kälter als bei starken Ablagerungen an den Wärmetauscherflächen.The slower the combustion gas flows between the water pockets, the longer it stays inside the boiler and transfers its heat energy to the water. The exhaust gas is therefore significantly colder than when there are heavy deposits on the heat exchanger surfaces.
Mit der langsameren Strömungsgeschwindigkeit ist wiederum eine bessere Staubabscheidung verbunden, da das Rauchgas weniger Bewegungsenergie zur Verfügung hat, um Aschepartikel aufzuwirbeln und mit sich zu reißen.The slower flow velocity, in turn, results in better dust separation, since the flue gas has less kinetic energy available to stir up ash particles and carry them away.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20203325U DE20203325U1 (en) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | Boiler with cleaning arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20203325U DE20203325U1 (en) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | Boiler with cleaning arrangement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20203325U1 true DE20203325U1 (en) | 2002-06-20 |
Family
ID=7968495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20203325U Expired - Lifetime DE20203325U1 (en) | 2002-03-01 | 2002-03-01 | Boiler with cleaning arrangement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20203325U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016108709A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-07 | Felino-Fundição De Const. Mecânicas, Sa | Feeding boiler for heating water or other thermal fluid lines with modular heat exchanger and cleaning system |
-
2002
- 2002-03-01 DE DE20203325U patent/DE20203325U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016108709A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-07 | Felino-Fundição De Const. Mecânicas, Sa | Feeding boiler for heating water or other thermal fluid lines with modular heat exchanger and cleaning system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20020725 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20080611 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20100616 |
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| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |