DE2028191C3 - Heizungskessel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizungskessel mit einer Brennkammer und einem Heizgaszug aus gegenüberliegenden Wärmetauschflächrn, die mit in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten, querliegenden Vertiefungen und Kanten versehen sind.

Ein Heizungskessel dieser Art ist der DE-OS 19 28 913 zu entnehmen. Die Vertiefungen und Kanten verlaufen dort nicht _njer„ sondern schräg zur Strömungsrichtung. Durch entgegengesetzt Schräglage in den gegenüberliegenden Wärmetsuschflächen ergeben sich an einigen Stellen Überschneidung'n. Der freie Strömungsquerschnitt verändert sich sowohl in Slrömungsrichtung als auch quer zur Strömungsrichtung fortwährend, wodurch relativ starke Verwirbelungen entstehen. Diese Verwirbelungen werden noch dadurch gefördert, daß die Vertiefungen in Strömungsrichtung gesehen recht schnell bis zum Grund abfallen und anschließend allmählich auf die Höhe der folgenden Kante ansteigen. Die Erhöhungen besitzen nicht die Funktion von Anströmkanten, weshalb zusätzliche Rippen an den Wärmetauschflächen angeordnet sind.

Die Wirksamkeit eines solchen Heizgaszuges soll verbessert werden, und zwar im Sinne einer höheren Wärmeübertragung und eines geringeren Druckverlustes der Heizgase.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen.

Strömende Heizgase bilden bei ebenen Wärmetauschflächen in der Anströmphase eine· schwache Grenzschicht, die bei längerem Strömungsweg stark zunimmt. Die Grenzschicht führt zu einer bedeutenden Verringerung der Wärmeübertragung. Durch das Anströmen der Kanten wird diese Grenzschicht s aufgerissen und somit die Wärmeübertragung verbessert, und zwar ohne zusätzliche Rippen, die eine Reinigung beträchtlich erschweren.

Durch das Anströmen von Kanten entsteht in den Heizgaszügen jedoch ein Druckverlust Dieser Druc¹'-verlust wird infolge der diffusorartigen Erweiterungen hinter den Kanten wieder ausgeglichen. In gewissem Maße ist sogar ein Druckgewinn zu erzielen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Wärmetauschflächen verbessert somit die Wärmeübertragung ohne größere Beeinträchtigung des Druckverlustes. Bei den Heizungskessel nach der DE-OS 19 28 913 kam es hingegen wegen des zu plötzlichen Abfalles der Vertiefungen nicht zu einer Druckrückgewinnung. Außerdem wurde wegen des sehr allmählichen Anstieges zur folgenden Erhöhung nicht der Effekt einer Anströmkante erzielt.

Die Reinigung des Heizgaszuges kann ohne weiteres von der Brennkammer her erfolgen, so daß das Reinigungsgerät die gesamte Wärmetauschfläche erreicht. Die Fertigung ist sowohl bei gußeisernen Gliederkesseln als auch bei Heizkesseln aus Stahl ohne einen besonderen Aufwand möglich.

Durch Leitrippen auf den Wärmetauschflächen ist eine Aufgliederung in Kanäle möglich, die quer zur Wärmetauschfläche gewedelt sein können. Die Strömung der Heizgase ist hierdurch zu beeinflussen, wodurch tote Zonen im Bereich des Heizgaszuges verhindert werden.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt

Fig. I einen Längsschnitt durch einen Heizkessel
F i g. 2 den Schnitt A -B aus Fig. 1.
Der Heizungskessel besteht aus wasserführenden Kesselgliedern 1, welche eine Brennkammer 2, mehrere Heizgaszüge 3 und einen Abgassarrimler H bilden. Der Anschluß des Heizungsnetzes erfolgt an Naben 5, 6. Die Hei/gaszüge 3 sind durch Leitrippen 7 in einzelne !vanäle aufgeteilt. Die Wärmetauschflächen 8 der Hei/gaszüge 3 besitzen Vertiefungen 9, welche sich hinter den Kanten 11 diffusorartig erweitern.

Bei dem dargestellten Heizungskessel erfolgt die Befeuerung durch einen Gasbrenner 10. Es kann selbstverständlich jede andere Befeuerungsart angewandt werden. Es ist auch nicht notwendig, die Hei/gaszüge zwischen zwei benachbarten Kesselgliedern /u bilden. Bei Heizungskesseln, deren Heizgaszüge aus Blechtaschen gebildet werden, ist die erfindungsgemäße Ausbildung der Wärmetauschfläche ebenfalls möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Heizungskessel mit einer Brennkammer und einem Heizgaszug aus gegenüberliegenden Wärmetauschflächen, die mit in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten, querliegenden Vertiefungen und Kanten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (11) an den Wärmetauschflächen (8) gegenüberliegend angeordnet sind und der Heizgaszug (3) sich von den Kanten (11) bis zum Grund der Vertiefungen (9) diffusorartig erweitert und anschließend wieder zu den Kanten (11) verengt.

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizgaszug (3) durch Leitrippen (7) auf den Wärmetauschflächen (8) in quer zu diesen gewedelte Kanäle aufgegliedert ist und daß die Vertiefungen (9) den Kanälen angepaßt sind.