DE2200383A1

DE2200383A1 - Gasheizkessel

Info

Publication number: DE2200383A1
Application number: DE19722200383
Authority: DE
Inventors: Adolf Fehr; Wolfgang Kunkel
Original assignee: Hoval AG
Current assignee: Hoval AG
Priority date: 1972-01-05
Filing date: 1972-01-05
Publication date: 1973-07-12
Also published as: FR2167669B1; DE2200383C3; DE2200383B2; AT323371B; JPS4878534A; FR2167669A1

Description

Gustav Ospeit Hovalverk Aktiengesellschaft, VadTjfe2003^83

Gasheizkessel

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für Gasfeuerung mit .· einem einen senkrechten Heizgasschacht umgebenden kastenförmigen Wassermantel, wobei d,er Heizgasschacht von im wesentlichen horizontalen und parallel zum vorderen und hinteren Teil des Wassermantels verlaufenden Heizrohren durchsetzt ist, die an die beiden seitlichen' Teile de.s Wassermantels wasserführend angeschlossen sind.

Gasheizkessel der vorgenannten Art sind bekannt. Am unteren Ende des im Querschnitt viereckigen Heizgasschachtes ist der bunsenbrennerartige Gasbrenner angeordnet. Die in dem Heizgasschacht hochströmenden und den Heizgas schacht am oberen Ende verlassenden Verbrennungsgase durchstömen das^ Heizrohrregister, dessen unterste Rohre naturgemäß am stärksten erhitzt werden und deshalb keine Rippen aufweist, die der Gefahr des Verzunderns und Verbrennens ausgesetzt sind. Die höher liegenden Registerrohre können berippte Rohre sein. Um die Zirkulation des Kesselwassers in den Registerrohren durch die bekannte Thermosiphonwirkung zu fördern, sind die Registerrohre etwas gegenüber der Horizontalen geneigt. Ent- sprechend der bekannten Praxis bei Pumpenheizungsanlagen, bei denen es üblich ist, die Wasservolumina der Heizkörper, Rohre etc. klein zu halten-, damit die Trägheit des Heizungssystems so gering wie möglich ist und sich thermostatische Steuerungen mit größtmöglichem Vorteil anwenden lassen, hat man auch schon den Wassermantel des Heizgasschachtes in den Bereichen, 3564 " ^L - * -

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ORIGINAL INSPECTED

wo dies ungehindert möglich ist, beispielsweise in dem un·* terhalb der Rohreinmtinäxigen <fes Heizrohrregisters liegenden Teil, mit verminderter lichter Weite ausgebildet, um das Wasservolumen des Wassermantels nicht unnötig groß werden zu lassen. ' '

Aus wasserströmungstechnischen Gründen liegt der Vorlaufstutzen des Gasheizkessels am oberen Ende des Wassermantels des Heizgasschachtes und muß dann normalerweise der Rücklaufstutzen am unteren Ende.des Wassermantels liegen und möglichst auch in der Diegonatezum Vorlaufstutzen angeordnet sein, damit der Kessel genügend vom Wasser durchströmt wird. Diese funktionsbedingte Lage der Stutzen bereitet erhebliche Komplikationen und Schwierigkeiten, um die verschiedenartigen _: Armaturen und Aggregate für einen Heizkessel, wie Pumpe, Ven-; tile und dergleichen, leicht bedienbar und leicht für eine Wartung zugänglich und auch mit geringem Montageaufwand an dem Heizkessel und in dessen Verkleidungsgehäuse unterzubrin-i gen.

Ausgehend von einem Gasheizkessel der eingangs genannten Art ; hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, den Heizkessel : derart auszubilden, daß praktisch alle Armaturen und Aggre- j gate leicht zugänglich und auch technisch günstig auf der ^: Vorderseite des Heizkessels, d.h. auf der Vorderseite des den. Hei ζ gas schacht umgebenden kastenförmigen Wassermantels, an- ! geordnet werden können, und ferner soll erreicht werden, daß = stark belastete Rohre so gut ihre Wärme an das Rohr abgeben können, daß sie nicht verzundern oder verbrennen. Weiterhin 2 - - - - -

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soll der Heizkessel in möglichst raum- und platzsparender . Bauweise sogleich mit einem Brauchwasserbereiter und mit den für Warmwasser-Sammelheizungsanlagen erforderlichen Ausdehnungseinri'chtungen ausgerüstet sein*.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ih erster Linie dadurch gelöst, daß der Vorlauf- und der Rücklaufstutzen des Wasser-, mantels an dem vorderen Wassermantelteil im Bereich der beiden oberen Ecken des vorderen Wassermantelteils angeordnet sind und daß im Innern des Wassermantels an den Rücklaufstutzen sich anschließende Einbauten angeordnet sind, die das durch den Rücklaufstutzen in den Wassermantel eintretende Rücklaufwasser in dem an den Rücklaufstutzen angrenzenden seitlichen Wassermantelteil nach hinten und unten zu den Eintrittsenden der Heizrohre lenken.

Die vorerwähnte Anordnung der Stutzen,insbesondere auch des RücklaufStutzens ermöglicht es, daß nunmehr mit geringstem Konstruktions- und Montageaufwand die vorkommenden Armaturen und Aggregate, wie Umwälzpumpe, Mischventil, Umsiaterventil und dergleichen^an der gut zugänglichen Vorderseite des Kessels angeordnet werden können. Dabei hat die oben liegende Anordnung des RücklaufStutzens weiterhin den Vorteil, daß viel Platz und vi'eJL Höhe zur Verfügung, steht, um den Rücklaufstutzen an der Vorderseite des Heizkessels möglichst weit in einem Sack oder einer Schleife nach unten herunterzuziehen,; wodurch eine Vorkehrung gsschaffen ist, die mit Sicherheit eine Einrohrzirkulation durch den Rücklauf bei abgestelltem

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Mischventil im Sommerbetrieb des Heizkessels verhindert* Diese unerwünschte Einrohrzirkulation könnte nicht verhindert werden, wenn der Rücklauf stutzen unten angeordnet wäre, da dann köin nach unten heruntergezogener Sack vorgesehen werden kann, der genügend Höhendifferenz bringt. Die an den oben liegenden Rücklaufstutzen sich im Innern des Wassermantels anschließenden Einbauten verhindern eine Kurzschlußströmung zwischen Rücklauf und Vorlauf, die natürlich höchst unerwünscht wäre, und leiten vielmehr das eintretende Rücklaufwasser möglichst weit von der Vorderseite und damit auch vom Vorlauf weg, nämlich in demjenigen seitlichen Wassermantelteil, an dem der Rücklauf einmündet, nach hinten und nach unten an die Eintrittsöffnungen der Heizrohre, so daß alle Heizrohre, auch die untersten und am stärksten beaufschlagten Rohre, so gut und mit einer solchen Wassergeschwindigkeit durchströmt werden, daß es in den Heizrohren nicht zu Siede- und Klopfgeräuschen'kommen kann.

Die Einbauten können gegebenenfalls aus einer rohrartigen Verlängerung des Rücklaufstutzens im Wassermantel oder vorteilhafterweise aus einer aus Blech geformten und gebogenen Leitschikane bestehen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform des Heizkessels besteht darin, daß der Wassermantel mitsamt der ganz oder teilweise mit Rippen versehenen Heizrohre mit einem Feuerverzinkungsüberzug versehen ist. Dieser Verzinkungsüberzug, der durch Eintauchen des ganzen Wassermantels mit den

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darin eingeschweißten" berippten und/oder unberippten Rohren in ein Schmelzbad hergestellt werden kann, bringt einerseits

einen Korrosionsschutz für die rauchgasbestrichenen Kesselteile, andererseits hauptsächlich e,inen einwandfreien und wegen der höheren Wärmeleitzahl des Überzuges gegenüber der von Stahl sehr hohen Wärmeübergang von den Rohrrippen auf das wasseE-gekühlte Rohr. Dadurch ist es möglich, die Oberfläche der Rohrrippän zu vergrößern, was zu einer erheblichen Verbesserung des Kesselwirkungsgrades beiträgt, ohne daß die Gefahr besteht, daß insbesondere die dem Rauchgasstrom und den Gasflammen ausgesetzten untersten Rohrrippen verzundern

oder verbrennen.

Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Beschreibung der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines Heizkessels nach der Erfindung dargestellt ist, und zwar zeigt Fig. 1 in schematisierter Darstellung den Heizkessel in seiner Gesamtanordnung;
Fig. 2 den eigentlichen Kesselteil des Heizkessels der Fig. 1,j.

teilweise aufgeschnitten. I

Der Heizkessel besitzt einen kastenförmigen Wassermantel 1, ] der einen senkrechten Heizgasschacht 2 umgibt. In dem Heizer ι gasschacht 2 sind querverlaufende, etwas gegenüber der Hori-

zontalen geneigte Heizrohre 3 angeordnet, die an die beiden ·

seitlichen Teile des Wassermantels 1 wasserführend ange- j

schlossen sind. Unter dem Heizgasschacht sind die Brenner-- |

stäbe eines Gasbrenners 4 angeordnet, dessen zugehörigeund j

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erforderlichen Gasarmaturen 5 auf der Vorderseite des Wassermantels liegen. Der Wassermantel und die -in ihn eingeschweiß-*

ten Heizrohre, von denen die oberen mit Sippen versehen sind und die ganz besonders stark belasteten untersten Rohre unberippt sein können, sind mit einem Peuerverzinkungsüberzug versehen, und zwar durch Eintauchen des Wassermantels samt Rohren in ein Schmelzbad, wodurch insbesondere ζ vischen den Rippen und den Rohren die Wärmeübertragungsmöglichkeit erheblich gesteigert wird. An der rechten oberen Ecke des vorderen Wassermantelteils 6 ist der Vorlaufstutzen 7 des Heizkessels angeordnet. An den Vorlaufstutzen ist sogleich ein Mischventil 8 bekannter Art angeschlossen, das demzufolge gut zugänglich an der Vorderseite des Heizkessels liegt. Ebenfalls an dem vorderen Wassermantelteil 6, und zwar an dessen linker oberer Ecke, ist der Rücklaufstutzen 9 des Heizkessels angeordnet. Infolgedessen können auch weitere Armaturen des Heizkessels, wie z.B. eine im Rücklauf liegende Umwälzpumpe 10 und ein noch zu beschreibendes Dreivegventil 11 gleichfalls gut zugänglich an der Vorderseite des Heizkessels angeordnet und montiert werden. Auf kurzem und bequemen Wege kann auch die vom Rücklauf zum Mischventil 8 führende Verbindungsleitung 12 verlegt werden. Da der Rücklaufstutzen am oberen Ende des Wassermantels angeordnet ist, steht weiterhin die gesamte Höhe des Wassermantels zur Verfügung, um den Rücklauf stutzen, zur Vermeidung einer Einrohrzirkulation in der Heizungsrtickläufleitung 13, sack- oder schleifenartig genügend tief herunterzuziehen, bevor der Heizungsrücklauf 13 ähnlich wie der Heizungsvorlauf 14 zur Sammelheizungsanlage hochsteigt. Ia

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Innern des Wassermantels sind an den Rücklaufstutzen 9 sich anschließende Einbauten angeordnet. Und zwar ist im vorderen * Wassermantelteil 6 eine Leitschikane 15 angeordnet (Fig. 2), die von dem Innenraum des vorderen'wassermantelteils 6 einen Eckraum abteilt,, in den der Rücklauf stutzen einmündet. Auf diese Weise wird die Einmündung des' RücklaufStutzens gegenüber der Einmündung des VorlaufStutzens abgeschirmt und eine Kurzschlußströmung im vorderen Kesselwassermantelteil 6 zwischen Rücklauf und Vorlauf unterbunden. Unterhalb der Einmündung des RücklaufStutzens ist an die Leitschikane 15 eine waagerechte Verlängerung 16 angesetzt, die in dem an den Rück-^ laufstutzen 9 angrenzenden seitlichen Wassermantelteil 17 hineinragt. Mit Hilfe dieser Verlängerung 16 wird das Rücklaufwasser in dem seitlichen Wassermantelteil 17 nach hinten gelenkt, ^o es dann erst nach unten, weiterströmen kann. Dadurch wird das Rücklaufwasser praktisch bis zu der den Vorlauf4 stutzen diagonal gegenüber—Liegenden unteren Ecke des Wassermantels und zu den Eintrittsenden der Heizrohre geleitet, wodurch eine intensive Durchströmung des gesamten Wasserraumes des Wassermantels sowie sämtlicher Heizrohre erreicht wird und gewährleistet ist.

Wie bereits erwähnt, ist es ein Merkmal und ein durch die beschriebene Stutzenanordnung erreichter Vorteil des Heizkessels, daß die mit dem Vorlauf- und Rücklaufstutzen verbundene Pump- und Mischvorrichtung komplett an der Vorderseite des Wasser- ! mantels angeordnet ist und dort auch sehr bequem und einfach angeordnet werden kann. Dadurch läßt sich erreichen, daß d«r

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Heizkessel sehr eng und mit sehr beschränktem Raumbedarf dimensioniert verden kann und trotzdem noch die zugehörigen Armaturen und Apparate noch leicht und einwandfrei zu bedienen und zu warten oder gegebenenfalls auszuwechseln sind. In diesem Zusammenhang besteht eine vorteilhafte Ausbildung des Heizkessels für gleichzeitige Brauchwasser erzeugung darin, daß unter dem Wassermantel 1 ein Brauchwasserboiler 18 angeordnet ist, der über die Pump- und Mischvorrichtung und die bereits erwähnte Umsteuervorrichtung 11 an den Vorlauf- und Rucklaufstutzen des Wassermantels angeschlossen ist. Die Anordnung des Boilers unter dem eigentlichen Kesselteil hat den Vorteil des sehr geringen Bedarfs des Heizkessels an Aufstellfläche. Mittels der als Dreiwegventil ausgebildete Umsteuervorrichtung 11 wird je nach Wärmebedarf die Kesselwasserförderung durch die Pumpe 10 entweder auf den Sammelheizungskreislauf oder auf den Boiler—Heizkreislauf umgeschaltet. Auch dieses Dreiwegventil kann aufgrund der beschriebenen besonderen Stutzenanordnung in einfacher Weise und leicht zugänglich auf der Vorderseite des Heizkessels angeordnet und montiert werden. Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform besteht darin, daß auf der Rückseite des Wassermantels 1 ein an den Wassermantel angeschlossenes, geschlossenes Expansions-!· gefäß 19 angeordnet ist. Die Anordnung des Expansionsgefäßes hinter dem Kesselk'örper ist in der engen Kesselverkl*idung . eine konstruktiv besonders günstige Stelle und deshalb Mög lich, weil alle Armaturen, wie bereits beschrieben, auf der Vorderseite des Kesselkörpers liegen. Die Einbeziehung des Expansionsgefäßes in den Heizkessel hat den Vorteil, daß das

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Anschließen des Heizkessels an das Sanaelheizungssystem einfacherer und veniger aufwendig ist und daß sich -durch den Portfall eines üblicherweise gesondert unter dem Dach angeordneten Expansionsgefäßes die Baukosten der Saamelheizungs anlage verringern. ^Λ

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Claims

Patentansprüche

1.j Heizkessel für Gasfeuerung mit einem einen senkrechten Heizgasschacht umgebenden kastenförmigep Wassermantel, vobei der Heizgasschacht von im vesentlichen horizontalen und parallel zum vorderen und hinteren Teil des Wassermantels verlaufenden Heizrohren durchsetzt ist, die an die beiden seitlichen Teile des Wassermantels vasserfUhrend angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauf- und der Rücklaufstutzen . (7,9) des Wassermantels (1) an dem vorderen Wassermantelteil (6) im Bereich der beiden oberen Ecken des vorderen Wassermantelteils angeordnet sind und daß im Innern des Wassermantel^ an den Rücklaufstutzen sich anschließende Einbauten angeordnet sind, die das durch den Rücklaufstutzen in den Wassermantel eintretende Rücklaufvasser in dem an den Rücklaufstutzen angrenzenden seitlichen Wassermantelteil (17) nach hinten und unten zu den Eintrittsenden der Heizrohre (3) lenken.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des RücklaufStutzens (9) vom Innenraum des vorderen Wassermantels (6) durch eine Leitschikane (15) ein gegenüoer der Einmündung des VorlaufStutzens (7) abgeschirmter Eckraum abgeteilt ist, in den der Rücklaufstutzen einmündet, vobei die Leitschikane unterhalb der Einmündung des Rücklaufstutzens eine in den angrenzenden seitlichen Wassermantelteil (17) hineinragende vaagerechte Verlängerung (16) aufveist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Wassermantel mitsamt der ganz oder teilweise mit Rippen versehenen Heizrohre mit einem Feuerverzinkungsüberzug versehen ist.

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4. ^Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Vorlauf- und Rücklaufstutzen verbundene Pump- und Mischvorrichtung (10, 8) komplett an der Vorderseite des Wassermantels angeordnet ist.

5. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Wassermantel, an dessen unterem Ende der Gasbrenner liegt, ein Brauchwässerboiler (18) angeordnet ist, der über die Pump-.und Mischvorrichtung und eine Umsteuervorrichtung (11) an den Vorlauf- und Rücklaufstutzen des Wassermantels angeschlossen ist.

6. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite des Wassermantels ein an den Wassermantel angeschlossenes, geschlossenes Expansionsgefäß (19) angeordnet ist.

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