DE2025472C3

DE2025472C3 - Heating boiler

Info

Publication number: DE2025472C3
Application number: DE19702025472
Authority: DE
Inventors: Guiseppe Rivoli Turin Joannes (Italien)
Original assignee: Gruppo Finanziaro Termico Fin-Term S.p.A, Grugliasco, Turin (Italien)
Priority date: 1969-05-26
Filing date: 1970-05-25
Publication date: 1977-12-01

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel mit einer Brennkammer und einem die Brennkammer umgebenden Wassermantel, in dem Rauchgaskanäle angeordnet sind, die aus einem die. Wand der Brennkammer bildenden Metallblech hergestellt und von der Brennkammer jeweils durch eine aus der doppelten Dicke des Metallbleches gebildeten Einschnürung getrennt sind.The invention relates to a heating boiler with a combustion chamber and one surrounding the combustion chamber Water jacket in which flue gas ducts are arranged, which come from a die. Wall of the combustion chamber forming sheet metal and each from the combustion chamber through one of twice the thickness of the Metal sheet formed constriction are separated.

Aus der FR-PS 13 63 650 ist ein Wärmeaustauscher bekannt, der einen längsverlaufenden, inneren Mantel besitzt, dessen Inneres eine Brennkammer begrenzt, sowie einen längsverlaufenden, äußeren Mantel, der den inneren Mantel mit radialem Abstand umgibt und zusammen mit diesem eine Kammer zur Aufnahme eines zu erwärmenden Strömungsmittels begrenzt, und der weiterhin ehe Reihe von Auslaßkanälen für Verbrennungsprodukte aufweist, welche sich längs zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel erstrecken und unter Zwischenräumen im Abstand voneinander angeordnet sind. Dieser Wärmeaustauscher besteht, abgesehen von den sonstigen, noch erforderlichen Teilen, mindestens aus drei Hauptteilen, nämlich einem ersten Rohr, welches den inneren Mantel bildet, und einem zweiten Rohr, welches den äußeren Mantel bildet, sowie einem gewellt gebogenen Blecheinsatz, der die Trennung des Zwischenraums zwischen den beiden Rohren in Kanäle bewirkt Dieser Wärmeaustauscher ist verhältnismäßig aufwendig in seiner Herstellung und in seiner Installierung, insbesondere deswegen, weil ein getrennter Innenmantel erforderlich ist und die Endplatte, die dieser Wärmeaustauscher aufweist, dicht eingeschweißt werden muß, wozu wegen der vielen Kanäle lange Schweißstellen erforderlich sind; Schließlich müssen gesonderte Verbindungslöcher vorgesehen werden, welche den Innenmantel mit dem Inneren der' zugeordneten Kanäle verbinden.From FR-PS 13 63 650 is a heat exchanger known, which has a longitudinal, inner jacket, the interior of which delimits a combustion chamber, as well as a longitudinal, outer jacket which surrounds the inner jacket at a radial distance and together with this delimits a chamber for receiving a fluid to be heated, and which furthermore has a series of outlet ducts for combustion products, which extend longitudinally extend between the inner and outer sheaths and spaced apart are arranged from each other. This heat exchanger still exists, apart from the others required parts, at least of three main parts, namely a first tube, which the inner jacket forms, and a second tube, which forms the outer jacket, and a corrugated bent sheet metal insert, which causes the separation of the space between the two tubes in channels This heat exchanger is relatively complex to manufacture and install, especially because because a separate inner jacket is required and the end plate of this heat exchanger is tight must be welded, for which long welds are required because of the many channels; In the end separate connection holes must be provided, which connect the inner jacket with the inside of the ' Connect assigned channels.

Ein ähnlicher Wärmeaustauscher ist in der FR-PS !3 50 756 beschrieben, bei dem jedoch der innere Mantel des Wärmeaustauscherrohrs weggelassen ist, aber diese Weglassung führt nicht dazu, daß ein getrennter Innenraum und davon getrennte Kanäle vorhanden sind, sondern die Weglassung des inneren Mantels ist dadurch bedingt, daß man die Einlage im äußeren Mantel entsprechend weiter nach innen gebogen hat, so daß der Querschnitt des kreisförmigen Innenraums vergleichbar mit dem Querschnitt der Kanäle wird, also der kreisförmige Innenraum gewissermaßen nur einen zu den Umfangskanälen zusätzlichen, jedoch im übrigen gleichwirkenden Austauscherkanal bildet.A similar heat exchanger is described in FR-PS! 3 50 756, but in which the inner Jacket of the heat exchanger tube is omitted, but this omission does not result in a separate inner space and separate channels are present, but the omission of the inner one Mantle is caused by the fact that the insert in the outer jacket is correspondingly further inwards has bent, so that the cross-section of the circular interior is comparable to the cross-section of the Channels, i.e. the circular inner space to a certain extent only one additional to the circumferential channels, but forms otherwise equivalent exchange channel.

Aus der DTPS 1 81 129 ist ein Heizungskessel ίο bekannt, bei dem der innere Mantel und die Rauchgaskanäle aus einem einzigen Metallteil ausgebildet sind, jedoch handelt es sich bei diesem Metaliteil um ein Gußstück, das mittels eines ziemlich aufwendigen Gießverfahrens hergestellt werden muß.From the DTPS 1 81 129 a heating boiler ίο is known in which the inner jacket and the Flue gas ducts are formed from a single metal part, but this metal part is a casting that has to be produced by means of a rather complex casting process.

Bei dem weiterhin bekannten Heizungskessel nach der DT-AS 12 03 935 ist das Flammrohr an seinem dem Brenneranschluß gegenüberliegenden Ende geschlossen und allseitig von dem den Wasserraum füllenden Wasser umspült, wobei konzentrisch zum Flammrohr im Wasserraum Rauchrohre angeordnet sind, die über tangential in die Rauchrohre mündende Flammgaseintrittssti'.tzen mit sich in Richtung der Flammrohrachse erstreckenden Flammgasaustrittsschlitzen verbunden sind. Diese bekannte Bauart ist in ihrer Herstellung verhältnismäßig teuer und in ihrem Aufbau relativ kompliziert, so daß eine Vereinfachung des Aufbaus durch einen Einsatz aus gebogenem Blech für die Rauchgaskanäle nicht in Frage kommt.In the still known heating boiler according to DT-AS 12 03 935, the flame tube is on his Burner connection opposite end closed and on all sides from the one that fills the water space Water washes around, with smoke pipes being arranged concentrically to the flame pipe in the water space, which over Flame gas inlet supports opening tangentially into the smoke tubes connected to flame gas outlet slots extending in the direction of the flame tube axis are. This known design is relatively expensive to manufacture and relatively expensive to build complicated, so that a simplification of the structure by an insert made of bent sheet metal for the Flue gas ducts is out of the question.

Schließlich ist aus der DT-AS 17 78 880 ein Heizungskessel der eingangs genannten Art bekannt. Bei der hier in Frage stehenden Ausführungsform dieses Heizungskessels ist die innere Brennkammer über ihren ganzen Umfang durch dicht aneinanderfügende Rauchgaskanäle umschlossen, und infolgedessen ist die Brennkammer durch diese Rauchgaskanäle von dem zu erhitzenden Strömungsmittel getrennt, so daß kein unmittelbarer Wärmeaustausch zwischen der Brennkammer und dem zu erhitzenden Strömungsmittel erfolgen kann, was nachteilig ist. Bei den Ausführungsformen von Heizungskesseln der DT-AS 17 78 880, bei denen auch ein unmittelbarer Wärmeaustausch zwischen der Brennkammer und dem zu erhitzenden Strömungsmittel möglich sein soll, ist neben den die Rauchgaskanäle begrenzenden Teilen zusätzlich ein zylindrischer Mantel vorgesehen, was nicht nur kostspielig, sondern auch für den Wärmeaustausch hindernd ist.Finally, the DT-AS 17 78 880 is a heating boiler known of the type mentioned. In the embodiment of this boiler in question here, the inner combustion chamber is all over The circumference is enclosed by tightly fitting flue gas ducts, and as a result, the combustion chamber is separated by these flue gas channels from the fluid to be heated, so that no immediate Heat exchange between the combustion chamber and the fluid to be heated can take place, what is disadvantageous. In the embodiments of heating boilers of the DT-AS 17 78 880, in which also a direct heat exchange between the combustion chamber and the fluid to be heated should be possible, in addition to the parts delimiting the flue gas ducts, there is also a cylindrical jacket provided, which is not only expensive but also hinders heat exchange.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er bei einem möglichst einfachen Aufbau und dadurch bedingter kostengünstiger Herstellung eine ausgezeichnete Wärmeübertragung auf das zu erhitzende Strömungsmittel, das sich in dem Wassermantel befindet, ergibt.In contrast, the object of the invention is to design a heating boiler of the type mentioned at the outset in such a way that that it has a construction that is as simple as possible and the resulting cost-effective production excellent heat transfer to the fluid to be heated, which is in the water jacket is located, results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wand der Brennkammer und die Rauchgaskanäle aus einem einzigen Metallblech gebildet sind.This object is achieved according to the invention in that the wall of the combustion chamber and the flue gas ducts are formed from a single sheet of metal.

Mit der Erfindung wird der zylindrische Mantel des zuletzt erwähnten bekannten Heizungskessels überflüssig gemacht, und zwar in der Weise, daß nur noch eine einzige Längsnaht verbleibt, indem der innere Mantel und die unter Zwischenräumen im Abstand voneinander angeordneten Auslaßkanäle zusammen aus einem einzigen Metallblech ausgebildet sind, so daß die Brennkammer über den inneren Mantel teilweise direktWith the invention, the cylindrical jacket of the last-mentioned known heating boiler is superfluous made, in such a way that only a single longitudinal seam remains in the inner jacket and the spaced-apart outlet channels together from one single sheet metal are formed so that the combustion chamber over the inner jacket partially directly

⁶S an das zu erwärmende Strömungsmittel angrenzt Insgesamt ergibt sich also bei einer hervorragenden Wärmeübertragung ein sehr einfacher und stabiler Aufbau; dieser Aufbau ermöglicht es, die Verwendung ⁶ S adjoins the fluid to be heated. Overall, the result is a very simple and stable structure with excellent heat transfer; this structure enables it to be used

von Röhrenheizkörperplatten an den Stellen, an denen die Rauchgasströmung umgekehrt werden soll, zu vermeiden. Der erfindungsgemäße Heizungskessel kann mit geringfügigen Änderungen für jede Art von flüssigem, festem oder gasförmigen Brennstoff verwendet werden, und er ist sowohl für normale Verbrennung als auch für die Verbrennung unter Druck geeignet.of tubular radiator panels in the places where the flue gas flow should be reversed to avoid. The heating boiler according to the invention can be used for any type of liquid, solid or gaseous fuel with minor modifications and it is suitable for both normal combustion and combustion under pressure.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further features within the scope of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, in den Fig. 1 bis 10 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to some, shown in principle in FIGS. 1 to 10 of the drawing, particularly preferred embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 iine Stirnansicht einer Einheit aus einem Metallblech, das so gebogen ist, daß es die Wand der Brennkammer und die Rauchgaskanäle eines Heizungskessels bildet, Fig. 1 is a front view of a unit from a Sheet metal bent in such a way that it forms the wall of the combustion chamber and the flue gas ducts of a heating boiler,

F i g. 2 und 3 Abwandlungen der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform,F i g. 2 and 3 modifications of the in F i g. 1 shown Embodiment,

F i g. 4 einen AxiaJschnitt durch die Ausführungsform nach F i g. 1 entlang der Linie IV-IV,F i g. 4 shows an axial section through the embodiment according to FIG. 1 along the line IV-IV,

Fig. 5 eine Stirnansicht einer Einheit aus einem Metallblech, das analog der Ausführungsform nach F i g. 1 gebogen ist, jedoch radiale Verbindungen zwischen der Brennkammer und den Rauchrohren aufweist,FIG. 5 shows an end view of a unit made of a sheet metal, which is analogous to the embodiment according to FIG F i g. 1 is bent, but radial connections between the combustion chamber and the smoke tubes having,

F i g. 6 einen Axialschnitt durch die Ausführungsform der F i g. 5 längs der Linie VI-VI,F i g. 6 shows an axial section through the embodiment of FIG. 5 along the line VI-VI,

F i g. 7 eine Teilansicht einer Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Art in vergrößertem Maßstab, wobei jedoch die in F i g. 5 dargestellten Abwandlungen vorgesehen sind,F i g. 7 is a partial view of an embodiment of the type shown in FIG. 1 on an enlarged scale; however, the in F i g. 5 modifications shown are provided,

F i g. 8 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach F i g. 7, ebenfalls in Teilansicht, undF i g. 8 is a side view of the embodiment according to FIG. 7, also in partial view, and

Fig.9 und 10 zwei schematische Schnittansichten durch zwei unterschiedliche Ausführungsformen von Heizungskesseln, die unter Verwendung der in den vorhergehenden Figuren veranschaulichten Einheiten aus gebogenen Metallblechen hergestellt sind.9 and 10 are two schematic sectional views through two different embodiments of FIG Heating boilers made using the units illustrated in the previous figures are made from bent metal sheets.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist mit 1, la und \b ein Metallblech bezeichnet, das zu einer Einheit so gebogen ist, daß eine Brennkammer A und eine Mehrzahl von kreisförmig um die Brennkammer in der einen oder anderen Konfiguration angeordneter Rauchgaskanäle B entstanden sind. Eine solche Einheit erhält man durch Faltung des Metallblechs I₁ la, \b derart, daß eine Anzahl flacher Streifen entsteht, die die Wände 2,2a, 2b der Brennkammer begrenzen, sowie weiterhin eine Anzahl von Rohren 3, 3a, 3b der einen oder anderen Form, die die Rauchgaskanäle B bilden, die von der Brennkammer A mittels in Längsnrhtung verlaufender Einschnürungen 4,4a, 46 abgetrennt sind.In FIGS. 1, 2 and 3, 1, la and \ b denotes a metal sheet which is bent into a unit so that a combustion chamber A and a plurality of flue gas ducts B arranged in a circle around the combustion chamber in one or the other configuration have arisen. Such a unit is obtained by folding the metal sheet I ₁ la, \ b such that a number of flat strips is produced, the walls 2,2a, 2b limit of the combustion chamber, and furthermore a number of tubes 3, 3a, 3b of the one or other shape, which form the flue gas ducts B , which are separated from the combustion chamber A by means of constrictions 4, 4a, 46 running in the longitudinal direction.

Die Rohre, welche die Rauchgaskanäle B bilden, können in irgendeinem Muster über den gesamten Umfang der Brennkammer A oder über einen Teil derselben angeordnet sein und irgendeine geeignete Form besitzen, wie sie beispielsweise in den Fig. I₁ 2 und 3 veranschaulicht ist. Auch die Brennkammer A selbst kann jeden geeigneten geometrischen Querschnitt aufweisen.The pipes which form the smoke channels B, can be in any pattern over the entire circumference of the combustion chamber A or a part thereof may be arranged and any suitable shape having, as for example illustrated in Figs. I ₁ 2 and 3. The combustion chamber A itself can also have any suitable geometric cross section.

Entsprechend einer in den F i g. 5 und 6 dargestellten Abwandlung ist die Einheit, die aus einem einzigen Metallblech 1 hergestellt ist, an einem Ende so ausgebildet, daß die äußeren Rohre 3, welche die Rauchgaskanäle B bilden, an ihren Enden Bereiche 5 aufweisen, die zu einem Trichter verformt sind, so daß sich eine Verbindung der Brennkammer A mit den Rauchgaskanälen Bin radialer Richtung ergibi.According to one shown in FIGS. 5 and 6, the unit, which is made from a single metal sheet 1, is designed at one end in such a way that the outer tubes 3, which form the flue gas ducts B , have at their ends areas 5 which are deformed into a funnel, so that there is a connection between the combustion chamber A and the flue gas ducts in a radial direction.

Auf diese Weise ist es möglich, die Rauch- bzw. Abgasstörmung umzulenken, ohne daß es erforderlich ist, auf die Verwendung üblicher Röhrenheizkörperplatten zurückzugreifen; auf diese Weise wird, wie leicht einzusehen ist, der Aufbau des Heizungskessels vereinfacht.In this way it is possible to redirect the smoke or exhaust gas flow without being necessary is to resort to the use of conventional tubular radiator panels; this way will be how easy it can be seen that the construction of the boiler is simplified.

Abgesehen davon, daß die Rauchgaskanäle jeden geeigneten geometrischer Querschnitt aufweisen können, ist es weiterhin möglich, Rohre 3', welche Rauchgaskanäle B bilden, auch noch so auszubilden, daß sie geneigt verlaufen, d. h. daß sich ihr Querschnitt verändert, wie in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht ist. Eine derartige Ausbildung kann sich aus speziellen Aufbauerfordernissen ergeben.Apart from the fact that the flue gas ducts can have any suitable geometric cross section, it is also possible to design tubes 3 'which form flue gas ducts B in such a way that they run inclined, that is to say that their cross section changes, as in FIG. 7 and Fig. 8 is illustrated. Such a training can result from special structural requirements.

Durch Veränderung der Form der Brennkammer sowie weiterhin auch der Form und der Anordnung der Rohre, welche die Rauchgaskanäle B bilden, ist es möglich, den in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellten Heizungskessel sowohl jeder Art von flüssigem, festem oder gasförmigem Brennstoff als auch einer Arbeitsweise bei normaler Verbrennung oder bei Verbrennung unter Druck anzupassen. Beim Aufbau von Heizungskesseln, die für eine unter Druck erfolgende Verbrennung bestimmt sind, kann man in vorteilhafter Weise von der Möglichkeit Gebrauch machen, eine direkte Verbindung zwischen der Brennkammer A und den Rauchgaskanälen B in der beispielsweise in den Fig. 5 und 6 dargestellten Weise herzustellen.By changing the shape of the combustion chamber and also the shape and the arrangement of the tubes which form the flue gas ducts B , it is possible to use the heating boiler manufactured in the manner described above for any type of liquid, solid or gaseous fuel as well as a mode of operation to normal combustion or to combustion under pressure. When constructing heating boilers intended for combustion under pressure, use can advantageously be made of the possibility of establishing a direct connection between the combustion chamber A and the flue gas ducts B in the manner shown in FIGS. 5 and 6, for example .

Tatsächlich sind in einem derartigen Falle keine speziellen Abdichtungsvorrichtungen erforderlich, die anderenfalls bei üblichen Konstruktionen bzw. Ausbildungen notwendig sind.Indeed, in such a case, no special sealing devices are required otherwise they are necessary for customary constructions or training.

In den Fig.9 und 10 sind beispielsweise zwei mögliche Ausführungsformen von Heizungskesseln dargestellt, die eine aus einer Brennkammer und Rauchgaskanälen aufgebaute Einheit umfassen.In Figures 9 and 10, for example, there are two possible embodiments of heating boilers shown, which one from a combustion chamber and Flue gas channels include built unit.

In Fig.9 ist der Brenner 6 auf der Oberseite angeordnet und die Brennkammer A ist am Boden durch eine feuerfeste Grundabdeckung 7 verschlossen. Die Rauchgase strömen daher längs der Innenwände der Brennkammer A nach oben, treten in die Rauchgaskanäle B ein und strömen durch diese zu der am Boden vorgesehenen Austrittsöffnung, wie mit Pfeilen Cangedeutet ist.In FIG. 9 the burner 6 is arranged on the top and the combustion chamber A is closed at the bottom by a fireproof base cover 7. The flue gases therefore flow upwards along the inner walls of the combustion chamber A , enter the flue gas ducts B and flow through them to the outlet opening provided on the floor, as indicated by arrows C.

Bei dem in Fig. 10 veranschaulichten Ausführungsbeispiel befindet sich der Brenner 6 ebenfalls auf der Oberseite, u.'id die Rauchgase strömen durch am Boden vorgesehene, die Brennkammer A und die Rauchgaskanäle B verbindende Bereiche 5 sowie anschließend entlang der Rauchgaskanal B, um an der Oberseite auszuströmen, wie durch die Pfeile Cangedeutet ist. In beiden Fällen ist die aus einem einzigen Metallblech 1 gebildete Einheit von einem Wassermantel 8 bzw. 8' umgeben.In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 10, the burner 6 is also located on the upper side, and the flue gases flow through areas 5 provided on the floor that connect the combustion chamber A and the flue gas ducts B and then along the flue gas duct B to reach the Flow out upper side, as indicated by the arrows C. In both cases, the unit formed from a single metal sheet 1 is surrounded by a water jacket 8 or 8 '.

Nach einer der vielen Abwandlungen, die im Rahmen der Erfindung möglich sind, kann der Brenner derart angeordnet werden, daß die Achse des Flammenstrahls unter jedem Neigungswinkel gegenüber der Achse der Brennkammer verläuft.According to one of the many modifications that are possible within the scope of the invention, the burner can in this way be arranged so that the axis of the flame beam is at any inclination angle with respect to the axis of the Combustion chamber runs.

Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß unter Rauchgasen im Sinne der Erfindung jede Art von bei der Verbrennung entstehenden oder erwärmten Gasen, Dämpfen, Gas-Festkörper-Suspensionen od. dgl. zu verstehen sind.It should also be noted that any type of smoke in the context of the invention Combustion resulting or heated gases, vapors, gas-solid suspensions or the like understand are.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

J. Heating boiler with a combustion chamber and a wall surrounding the combustion chamber, arranged in the flue gas ducts, made from a metal sheet forming the wall of the combustion chamber and separated from the combustion chamber by a constriction formed from twice the thickness of the metal sheet, characterized in that that the wall (2) of the combustion chamber (A) and the flue gas duct (B) are formed from a single sheet of metal (1).

2. Heating boiler according to claim 1, characterized in that the constrictions (4, 4a, 4b) at the rear end of the combustion chamber (A) are connected to the flue gas ducts (B) by areas (5).

3. Heating boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the constrictions (4, 4a, 46) in at least part of their length only due to the two thicknesses of the metal sheet (1) are connected.