DE2215188A1 - Kessel fuer die erwaermung nicht siedender waermeuebertragungsfluessigkeiten - Google Patents

Description

Kessel für die Erwärmung nicht siedender Wärmeübertragungsflüssigkeiten.

Die Erfindung betrifft einen stehenden Kessel für die Erwärmung von nicht siedenden Wärmeübertragungsflüssigkeiten, insbesondere von solchen ölen, mit zwei konzentrisch im Inneren des rotationssymmetrischen Kesselgehäuses im Abstand voneinander ineinander angeordneten dichtgewickelten rotationssymmetrischen Rohrschlangenmänteln, deren innerer den zentralen Feuerraum radial begrenzt und deren äußerer sich bis zum Kesselboden erstreckt und einen den inneren Mantel umgebenden Steigzug und damit auch ,den vom Rauchgas durchströmten Teil des Kessels radial nach außen begwzt, einer durch die obere

Stirnwand in den Kessel führenden Zuleitung für ein Luft-309842/0056

Brennstoff-Gemisch oder heißes Rauchgas und einer den vorzugs weise zur Mitte hin nach unten absinkenden Kesselboden bilden den Rohrschlangenspirale.

Derartige Kessel sind aus dem Gebrauchsmuster 1 997 bekannt.

Während es gemäß der Erfindung bevorzugt wird, daß die Rohrschlangenmäntel und auch das Kesselgehäuse zylindrisch ausgebildet sind, ist bei der „orbekannten Konstruktion der Verlauf der Rohrschlangenmäntel und des Kesselgehäuses konisch. Der innere Rohrschlangenmantel endet bei der vorbekannten Konstruktion in wesentlichem. Abstand vom Kesselboden, so daß unterhalb dieses Mantels die zunächst nach unten strömenden Rauchgase umkehren und im Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Mantel, in dem eine weitere Rohrschlangenanordnung vorgesehen ist, nach oben strömen können, bis sie den Kamin des Kessels erreichen. Oben auf dem vorzugsweise abnehmbaren Deckel des Kessels sitzt sowohl bei der Erfindung als auch bei der vorbekannten Konstruktion ein Brenner, vorzugsweise ein ölbrenner.

Gegenüber dieser bekannten Konstruktion schafft die Erfindung einen Kessel der eingangs umrissenen Art, welcher sich dadurch auszeichnet, daß die thermische Belastung der Rohre in den verschiedenen Rohrschlangenmänteln sehr genau erfaßt werden kann, wodurch die Gefahr örtlicher überhitzungen der Rohrschlangen

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und damit einer schädlichen Beeinflussung ,des in den Heizrohrschlangen strömenden Wärmeträgers auf ein Mindestmaß reduziert wird. Der Kessel gemäß der Erfindung zeichnet sich weiter dadurch aus, daß die Rohrschlangenkonstruktion das tragende Bauelement des Kessels bildet, so daß das Kesselgehäuse nur noch der Isolation dient. Die Vereinigung dieser vorteilhaften Merkmale wird gemäß Erfindung dadurch ermöglich;!;, daß sich auch der innere Mantel bis zum Kesselboden erstreckt, daß zumindest der innere Mantel mit der untersten Rohrwindung vom Kesselboden getragen wird, und daß die Verbindung zwischen dem Feuerraum und dem Steigzug durch die Spalte im mit Abstand gewickelten unteren Teil des inneren Mantels gebildet werden. Dadurch., daß die Umlenkung der Rauchgase vom Feuerraum in den Steigzug durch Spalte im inneren Mantel gebildet wird, und daß diese Spalte auch noch im unteren Bereich des inneren Mantels liegen, wird praktisch die gesamte Wärmestrahlung der im Feuerraum brennenden Flamme vom inneren Mantel aufgenommen_s der entsprechend dimensioniert werden kann. Der äußere Mantel oder noch mehrere außen liegende Rohrschlängenmäntel müssen "dann nur noch so dimensioniert werden, daß sie einwandfrei die Wärmeaufnahme durch Konvektion aushalten. Durch die soeben dargelegte Konstruktion wird es wiederum möglich, den inneren Mantel, der in der Regel der schwerste und stärkste Mantel ist, unmittelbar auf dem Kesselboden aufsitzen zu lassen, so daß sich der Kesselboden als Tragelement für den inneren Mantel und vorzugsweise auch den äußeren Mantel ausnützen läßt.

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Durch die Unterteilung der den Wärmeträger führenden Rohrschlangen in zwei streng unterschiedene Gruppen, deren eine durch Konvektion und Strahlung aus dem Feuerraum beheizt wird, während die andere lediglich durch Konvektion von den den Feuerraum verlassen habenden Rauchgasen beheizt wird, läßt sich die thermische Belastung der Rohrschlangen und die Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgers in diesem sehr genau so berechnen, daß eine maximale Erwärmung ohne die Gefahr der Überhitzung erreicht wird.

Die Spalte zwischen den einzelnen Rohrschlangenwindungen im unteren Bereich des inneren Mantels erstrecken sich vorteilhaft etwa über die unteren 20$ der Gesamthöhe des inneren Mantels.

Ein weiterer Vorteil der Konstruktion gemäß der Erfindung liegt darin, daß sich durch genaue Bemessung der Spalte der Druckabiall im Inneren des Kessels und damit der Rauchgasdurchsatz genau dimensionieren läßt.

Dadurch, daß die Erfindung, wie an sich bekannt, den vom Rauchgas durchströmten Raum nach außen durch den äußeren dicht gewickelten Heizrohrschlangenmantel begrenzt, befinden sich im ganzen Feuerraum praktisch keine ungekühlten Oberflächen, was die Sicherheit wesentlich erhöht. Da bei auf dem Kesselboden aufstehendem äußerem Mantel mit schraubenlinienförmig verlau-

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fender unterster Windung, wie dies bevorzugt wird, zwischen dem Boden und der untersten Windung ein Spalt frei bleibt, wird es bei dieser Konstruktion bevorzugt, daß der'äußere Mantel den Kesselboden von außen umgibt, so daß die unterste Windung nicht über, sondern neben dem Kesselboden verläuft, so daß ein derartiger Spalt vermieden wird.

In diesem Sinne wirkt auch die bei der Erfindung verwendete Kesselbodenkonstruktion, welche die Wärmespeicherung in den sonst üblichen gemauerten Kesselböden verhindert. Das ist bei Kesseln zur Erwärmung von Wärmeträgerflüssigkeiten, die nicht sieden, von besonderer Bedeutung, da derartige Wärmeträger in der Regel gegen überhitzung empfindlich sind. Wenn die Umwälzpumpe in einem Heizungssystem mit einem derartigen Wärmeträger ausfällt, können bei Kesseln, die nicht gemäß der Erfindung gebaut sind, wesentlich leichter örtliche überhit'zungen und damit unter Umständen sogar Zerstörungen des ganzen Kesselsystems entstehen.

Um ein einwandfreies Tragen des inneren Mantels durch den Kesselboden zu gewährleisten, verläuft vorzugsweise die unterste Windung des inneren Mantels derart spiralig, daß sie einerseits längs einer Spirallinie am Kesselboden und andererseits auch an der nächst höheren schraubenlinienförmig verlaufenden Windung des den Mantel bildenden Rohres anliegt. Auf diese Weise trägt die unterste Windung den ganzen Mantel. Dem

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Grunde nach kann sie auch nach außen spiralig verlaufen. Bevorzugt wird es jedoch, daß die unterste Windung des inneren Mantels ihren Radius zu ihrem Mantel ferneren Ende hin verringert .

Vorteilhaft werden die Spalte zwischen den unteren Windungen durch jeweils nur mit einer der beiden den Spalt begrenzenden Rohrwindungen verschweißte Distanzstücke auf Maß gehalten. Das gewährleistet ein maximales Nachgeben der ganzen Konstruktion gegenüber Wärmespannungen, was wiederum die Lebensdauer und die Belastbarkeit des Kessels erhöht. Die Distanzstücke haben vorteilhaft etwa die Form von kurzen sich zu ihren beiden Enden hin wieder verdickenden Stäben.

Die die Mäntel und Heizschlangenwindungen bildenden Rdrre sind vorzugsweise in üblicher Weise von Kreisprofil.

Die unterste Windung des inneren Mantels kann dabei entweder zentral von oben in den Kesselboden münden oder aber außen. Letzteres wird bevorzugt, da dadurch ein übermäßiges Exponieren des letzten Endes der unteren Windung gegenüber der Flamme vermieden wird.

Zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades kann zwischen den beiden Mänteln im Steigzug ein vorzugsweise mit Abstand gewickelter dritter Rohrschlangenmantel angeordnet werden. Das

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ist an-sieh bekannt. Auch noch weitere Rohrschlangenmäntel sind möglich. Auch, können zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel. noch weitere Fall- Und Steigzüge vorgesehen sein. Bevorzugt ist jedoch die eingangs diesen Absatzes umrissene V Konstruktion.

Vorzugsweise werden die -Rohrschlangenmäntel, wie ebenfalls an sich bekannt, durch Axialstäbe radial im Abstand voneinander gehalten. Gemäß derErfindung sind die Axialstäbe jedoch im Gegensatz zum Stand der Technik vorzugsweise nicht mit den Rohrschlangenmänteln verschweißt., sondern einfach zwischen diese eingesteckt. Dadurch lassen sich die Axialstäbe mit minimalem Aufwand auswechseln. Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß keine Schwächung der Rohrschlangenmäntel durch Schweißverbindungen mit diesen Distanzstäben verursacht.wird. Auch .diese Stabanordnung wird erst durch die scharfe Trennung zwischen dem Strahlungsteil und dem Konvektionsteil ermöglicht.

Die Schweißstellen-zwischen den einzelnen di& Rohrschlangenmäntel bildenden Rohren sind vorzugsweise so ausgeführt, daß die Schweißnaht weder außen noch innen aufträgt. Das erleichtert

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nicht nur das dichte Wickeln, sondern verhindert darüber hinaus auch üngenauigkeiten in der Strömung des Wärmeträgers und die Bildung von Toträumen, die wiederum zu schädlichen Beeinflussungen des Wärmeträgers führen können.

Vorzugsweise ist der innere Rohrmantel oben an den Rücklaufstutzen des Kessels und unten an den äußeren Mantel angeschlossen, der oben an den Kesselvorlaufstutzen anschließt.

Die eben beschriebene Schaltung hat den Vorteil, daß der thermisch am meisten belastete innere Mantel von dem relativ kühlen Wärmeträger durchströmt wird, der seine Wärme bereits abgegeben hat.

Der dritte Mantel ist vorzugsweise parallel zum äußeren Mantel geschaltet.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Kessels mit selbsttragendem Heizschlangensystem erlaubt es, wie dies bevorzugt wird, daß die oberste Windung des inneren Mantels den Deckel des Kessels trägt. Zu diesem Zweck verläuft diese Windung ebenfalls vorteilhaft spiralig. Im Gegensatz zu der untersten Windung verläuft die Spirale hier jedoch vorteilhaft außerhalb der zweitobersten schraubenlinienförmig verlaufenden Windung.

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Damit bei den thermischen Dehnungen der Heizschlangenmäntel und den entsprechenden Hebungen und Senkungen des Deckels ein einwandfreier Verschluß gewährleistet ist _y ist der Dekkel vorzugsweise mit einem Umfangskragen versehen, der in eine nach oben offene mit einem rieselfähigen oder plastischen Dichtungsmaterial gefüllte Rinne eintaucht, die wiederum an einer den äußeren Rohrmantel umgebenden Blechhülle . sitzt. Die Rinne kann beispielsweise mit Sand oder Schlacke gefüllt seil.

Die Einleitung der untersten Windung des inneren Mantels in den Kesselboden erfolgt vorteilhaft in dner solchen Richtung, daß das Ende des Spiralkanals im Boden von der Flüssigkeit ausgespült wird. Diese Konstruktion ist immer dann vorzuziehen, wenn, wie dies auch bevorzugt wird,-der Kesselboden von zwei bombierten Blechen gebildet wird, zwischen denen ein spiralig verlaufender Steg verläuft, der den Spiralkanal für den Wärmeträger bildet. Da man ohne großen technischen Aufwand die unterste Windung des inneren Mantels nicht strömungstechnisch einwandfrei an einen, derartigen Spiralkanal anschließen kann, läßt sich die Bildung von Toträumen durch die erfindungsgemäße Lehre vermeiden. Es genügt zu diesem Zweck, daß man das Ende des die unterste Windung bildenden Rohres noch ein kurzes Stück wenigstens auf einer Seite in den Kesselboden hineinragen läßt und diesem Stück eine solche Krümmung verleiht, daß

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die Strömung zunächst in die sonst einen Totraum bildende Ecke gerichtet wird. Man kann auch einfach ein entsprechendes Umlenkblech anschweißen.

Vorzugsweise verläuft die unterste Windung des äußeren Mantels schraubenlinienförmig und ist mittels an sie angeschweißter

Tragklötze auf den Kesselboden oder einen diesen umlaufenden Plansch abgestützt. Diese Tragklötze sind vorzugsweise mit wesentlich längeren Schweißnähten an das die Windung bildende Rohr angeschweißt als an den Kesselboden oder den Flansch. Wenn die Schweißnaht hier unter Wärmespannungen reißt, reißt sie dann nicht an der den Kessel gefährdenden Anschlußstelle an das Rohr.

Die unterste Windung des inneren Mantels, die den inneren Mantel trägt, ist vorteilhaft von innen durch einen auf den Kesselboden aufgeschweißten spiralig verlaufenden Stab abgestützt. Statt eines rundumlaufenden Stabes können auch kürze Stabstücke auf den Kesselboden aufgeschweißt sein, welche die unterste Windung durch Anliegen von innen her fixieren. Dem Grunde nach können derartige Stützstabstücke auch auf der Außenseite angebracht sein.

Bei dem gemäß der Erfindung verwendeten Kesselboden ist es wesentlich, daß die Strömung einwandfrei dem Soll-Spiralweg

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folgt. Bei den bisher bekannten Konstruktionen war dies nicht immer gewährleistet, da der spiralig verlaufende Steg zwischen den beiden Blechen nur an.einem der beiden Bleche angeschweißt war.

Gemäß der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch umgangen, daß die zwischen den beiden den Kesselboden bildenden Blechen verlaufende stehende Blechbandspirale an das eine Blech, vorzugsweise das dem Feuerraum zugekehrte Blech, stumpf angeschweißt ist, während ihr anderer Rand durch einen Spiralschlitz des anderen Bleches ragt und mit diesem von außen verschweißt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der schematischen Zeich-? nungen näher erläutert, welche den Gegenstand der Erfindung in seiner bevorzugten Ausführungsform zeigen.

Fig. 1 zeigt einen Axiaischnitt durch einen Kessel gemäß der Erfindung. ' . "

Fig. 2 zeigt den Kesselvorlaufanschluß an die Heizschlangenmäntel.

Fig. 3 zeigt in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab die Anordnung eines Distanzstücks im Spalt zwischen zwei Heizschlangenwindungen des inneren Mantels.

Fig. 4 zeigt perspektivisch in gegenüber. Fig. 3 vergrößertem

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Maßstab ein Distanzstück.

Fig. 5 zeigt in gegenüber Pig. I vergrößertem Maßstab die Deckeldichtung des Kessels.

Fig. 6 zeigt in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab die Art des Einschweißens eines Spiralstegbandes in die beiden den Kesselboden bildenden Bleche.

Fig. 7 zeigt das Anschweißen eines Stützstabes an eine tra-

*
gende Windung eines Kesselmänteis.

Fig. 8 zeigt die Ansicht von oben auf die beiden untersten Windungen des inneren Heizschlangenmantels.

Der in den Zeichnungen dargestellte Kessel gemäß der Erfindung besitzt einen tragenden Bodenring 1 aus Stahl, von welchem sich beispielsweise vier senkrechte Stegbleche 2 nach oben erstrecken. Auf die Oberkanten dieser Stegbleche ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ein Winkelprofil aufweisender Ring 3 aufgeschweißt, dessen senkrechter Steg den Kesselboden h trägt. Der Kesselboden 4 besteht aus zwei bombierten Blechen 5 und 6, die mit ihren Urnfangs rändern an den senkrechten Steg des Winkelprofileisens 3 angeschweißt sind. Zwischen den im Abstand voneinander verlaufenden bombierten Blechen 5 und 6 verläuft eine Blechbandspirale 7, welche im Kesselboden zusammen mit den beiden Blechen 5 und 6 eine Heizschlangenspirale bildet j die vom Wärmeträger durchströmt ist. Die Blechbandspi-

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rale 7 ist, wie genauer aus Fig. 6 ersichtlich, mit ihrem oberen Rand am Blech 5 angeschweißt; während sich der untere Rand der Blechbandspirale· J durch einen Spiralschlitz im unteren Blech 6 erstreckt und von außen dicht mit beiden Rändern dieses Schlitzes verschweißt ist,· wie dies ebenfalls aus Fig. 6 ersichtlich ist. Dadurch ist die vom Kesselboden gebildete Rohrschlangenspirale absolut dicht und Kurzschlüsse sind nicht möglich.

Auf dem Rand des Kesselbodens sitzt der innere Rohrschlangenmantel 8 auf. !fen erkennt aus der Zeichnung, daß zwischen den untersten vier rein spiralig verlaufenden Windungen des Rohrschlangenmantels 8 durch Wickeln desselben mit Lücken Spalte 9 ausgespart sind, durch welche die Rauchgase aus dem vom inneren Rohrschlangenmantel 8 umgebenen Feuerraum 10 radial nach außen in den Steigzug 11 eintreten können. Im Bereich über den unteren vier Spiralwindungen des Mantels 8 ist dieser dicht gewickelt, so daß praktisch ein radial nach außen Austreten von Rauchgasen und Flammstrahlung in diesem Bereich nicht möglich ist. ,

An die unterste schraubenlinienförmig verlaufende Windung 12 des Mantels 8, die in Fig.8 ebenfalls noch einmal vollständig in der Draufsicht dargestellt ist, schließt sich eine weitere spiralig verlaufende Windung 13 an, welche vom Anschluß an das Rohr 12, der in Fig.8 durch eine Radiuslinie angedeutet ist, ihren Radius

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ständig derart verkleinert, daß die Windung 13 einerseits auf ihrer ganzen Länge auf dem Blech 5 des Kesselbodens aufliegt und andererseits auch auf ihrer ganzen Länge längs einer Berührungslinie die darüber befindliche schraubenlinienförmig verlaufende Rohrwindung 12 trägt. Die Rohrwindung 13 ist bei 14 an einen entsprechend gebildeten Einlaufstutzen 15 in den Kesselboden angeschweißt. Der Einlaufstutzen 15 durchbricht das obere Kesselbodenblech 5 mit einer ovalen öffnung. Sein in Pig. 8 oberes und in Fig. 1 hinter der Zeichenebene liegender Wandteil ragt, wie aus Fig. 1 ersichtlich, ein Stück in die äußerste Heizschlangenwindung des Kesselbodens hinein, so daß eine im Rohrschlangenmantel 8 nach unten gerichtete Wärmeträgerströmung zunächst etwas in der entgegengesetzten Richtung umgelenkt wird, so daß sie die dort vorhandenen Winkel am Beginn der Heizschlangenspirale im Kesselboden ausspült.

Um die unterste Windung 13 sicher am Eesselboden zu halten, an dem sie im übrigen nicht weiter angeschweißt ist, sind im Abstand voneinander an den Kesselboden kurze Rundstahlstabstücke 16 so angeschweißt, daß sie gerade satt längs einer Berührungslinie an der Rohrschlangenwindung 13 anliegen. Dadurch ist diese gegen seitliches Verschieben unter dem Einfluß von Wärmespannungen gesichert. Sie trägt das ganze Gewicht des inneren Rohrschlangenmantels 8. Damit dieser sich unter seirem Eigengewicht nicht zusammendrücken und die Spalte 9 schlies-

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sen kann, sind in die Spalte 9 Distanzstücke 17 eingelegt, deren bevorzugte genaue Form aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Die Distanzstücke 17 sind jeweils nur an eine der beiden von ihnen auf Distanz gehaltenen Windungen 18 und 19 angeschweißt, oder einfach dazwischengesteckt. Durch die konkave Wölbung ihres mittleren Bereiches halten sie nicht nur den richtigen Abstand aufrecht. Sie bilden zugleich eine Radialführung für die von ihnen getrennten Rohre. Versieht man die Distanzstücke mit bis zum nächsten Rohrmantel ragenden Nasen, so können diese Nasen die oben erwähnten Distanzstäbe 46 mindestens zum Teil ersetzen. ·

Am oberen Ende schließt an den inneren Rohrmantel 8 der Rücklaufstützen 20 an.

An die oberste schraubenlinienförmig verlaufende Windung des inneren Rohrmantels 8 schließt eine weitere in den Stutzen auslaufende spiralig verlaufende Windung 21 an. Die oberste Windung 21 verläuft dabei sOj daß sie einerseits auf ihrer ganzen Längse längs einer Linie an der obersten längs einer : Schraubenlinie verlaufenden Windung'des Mantels 8 anliegt und andererseits längs einer in einer Ebene verlaufenden Spirallinie am Kesseldeckel 22. Auf diese Weise trägt die oberste Windung des innersten Mantels 8 den Deckel 22 des Kessels, der sich mit den Wärmedehnungen dieser Windung heben und senken kann. In der Mitte besitzt der Deckel 22 eine Durchbrechung 23 zum Aufsetzen, beispielsweise eines ölbrenners. Zur Dich-

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tung ggenüber dem Kesselgehäuse 24, welches im wesentlichen aus zwei koaxialen Blechmänteln 25 und 26 besteht, die wie aus der Zeichnung ersichtlich verlaufen und deren Zwischenraum mit einem geeigneten Isoliermaterial, wie beispielsweise einer Steinwolle, gefüllt ist, wird der Deckel 22 von einem nach unten offenen zu einem Ring gebogenen U- oder T- oder Winkelprofilstab 27 umlaufen. Der äußere Schenkel des so gebildeten Ringes 27 taucht dabei in das Innere eines nach oben offenen U-Profilringes 29 ein, der in geeigneter Weise oben auf dem Kesselgehäuse 24 befestigt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß innerhalb der zu erwartenden Wärmedehnungen der äußere Schenkel des U-Profilringes 27 den Grund des äußeren U-Profilringes 29 nicht erreicht. Zur einwandfreien Dichtung liegt beispielsweise Sand 31 im äußeren U-Profilring 29.

Man erkennt aus der bisherigen Beschreibung, daß der innere Rohrschlangenmantel 8 in selbsttragender Konstruktion mit dem inneren Kesselboden 4, der über die Stegbleche 3 auf dem Tragring 1 aufruht, eine Einheit bildet. Dennoch ist eine maximale Bewegbarkeit der Windungen des inneren Mantels 8 gegeneinander gewährleistet.

Von unten schließt an die Mitte der vom Kesselboden gebildeten Heizrohrspirale ein etwa radial verlaufendes Leitungsrohr 30 für die Wärmetragerflüssigkeit an, welches außen an den äußeren Rohrschlangenmantel 32 anschließt. Auch dieser äußere Rohrmantel ist wie der Oberteil des inneren Mantels 8 dicht

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gewickelt, so daß die zwischen dem inneren Mantel und dem äußeren Mantel im .Steigzug nach oben strömenden Rauchgase mit dem inneren Blech 26 des Kesselgehäuses nicht in Berührung kommen.

Man erkennt, daß bereits durch die bisher.beschriebene. Konstruktion im inneren. Kesselbereich, der mit den Rauchgasen in Berührung kommt, keine nicht durch Wärmeträgerf-lüssigkeit gekühlten Teile sind, die Wärmespeicher von solcher Größe bilden könnten, daß die in ihnen gespeicherte Wärme beim Ausfall der Umwälzung des Wärmeträgers auf den.nun still stehenden Wärmeträger übergehen und diesen schädlich verändern könnte. ·.·.."■

Im äußeren Rohrschlangenmantel 32 strömt die Wärmeträgerflüssigkeit, die im inneren Mantel schraubenlinienförmig nach unten strömte, schraubenlinienförmig nach oben. Von der obersten Windung des Mantels 32 ragt ein kurzer Rohrstutzen 33 nach oben, der wiederum in den Vorlaufstutzen "$k des Kessels übergeht. Der Vorlaufstutzen erstreckt sich vorzugsweise parallel zum Rücklaufstutzen 20' in gleicher Höhe in Fig. 1 etwas'vor der Zeichenebene.

Im gezeigten Ausfüftrungsbeispiel ist, wie dies auch bevorzugt wird, zwischen dem inneren Rohrschlangenmantel 8 und dem äuße-

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ren Rohrschlangenmantel 32 mindestens und vorzugsweise ein weiterer mittlerer parallel zum äußeren Rohrschlangenmäntel "JS' ^Λ durchströmter Rohrschlangenmantel 35 vorgesehen, dessen eiri^^{1 !}' ^; zelne Windungen auf der ganzen Höhe dieses Mantels mit Abstand' voneinander verlaufen, so daß diese Rohre besonders gut vorn ^;1' Rauchgasstrom umspült werden. Auch zwischen den Rohren dieses Mantels können Distanzstücke von der Art des Distanzstücks 17' vorgesehen sein. Auch diese Distanzstücke sind vorteilhaft an einer der beiden von ihnen jeweils auf Distanz gehaltenen Rohrwindungen festgeschweißt. Am unteren Ende schließt die unterste Windung des Zwischenmanteis 35 ebenfalls an die Leitung 30 an. Das obere Ende des Mantels 35 ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich, ebenfalls an den Vorlauf stutzen 3¹J angeschlossen.

Während bei kleineren Kesseln der innere Mantel 8 und die äußeren Mäntel vorzugsweise eingängig ausgeführt sind, werden bei größeren Kesseln der äußere Mantel 32, der mittlere Mantel 35 und auch der innere Mantel vorzugsweise mehrgängig ausgeführt.

Auch der äußere Mantel 32 und der mittlere Mantel 35 ruhen selbsttragend auf dem waagerechten Plansch des Winkelprofilringes 3 auf, wie dies insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist. Da auch die unterste Windung dieser beiden Mäntel im Ausführungsbeispiel ohne eine spirali^ Tragwindung schraubenlinienförmig nach oben ansteigt, sind im Abstand Rundstahlstücke 40, wie aus Fig. 7 ersichtlich, an die jeweilige unterste Windung 4l angeschweißt. Die Rundstahlstücke 40 sind dabei vor-

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zugsweise mit zwei relativ .langen Schweißnähten an .die Rohrwindung 41 geschweißt und nur mit einer kleinen kurzen Schweißnaht an den waagerechten Schenkel des Winkelprofilringes 3. Wenn hier Zerstörungen durch Wärmedehnung oder sonstige Kräfte auftreten, so können diese lediglich ein Reißen der Schweißnaht zwischen dem Rundstahlstück 40 und dem Schenkel 3 bewirken, nicht jedoch ein Reißen der Schweißnähte zwischen dem Rundstahlstück 40 und dem Rohr 41.

Die Rundstahlstücke 40 sind jeweils vor dem Anschweißen so nahe von innen oder, von außen oder auch von beiden Seiten an die entsprechende Rphrwindung 41 herangelegt, daß diese einwandfrei getragen wird. Das heißt ₃ bereits vor dem Verschweissen soll das Rundstahlstück 40 j-eweils längs einer Linie am waagerechten Schenkel des Winkelprofilringes 3 und auch längs einer Linie am Rohrstück 41 anliegen.

Um die drei Rohrschlangenmäntel eindeutig "auch in Radialriehtung zu fixieren, sind radial im Abstand voneinander Stäbe aus einer schwer oxidierbaren Stahlsorte zwischen den inneren Rohrmantel und den mittleren Rohrmantel eingeschoben. Diese Stäbe sind vorzugsweise an ihrem oberen Ende, wie aus Pig. I ersichtlich, mittels eines kurzen Stegstückes durch Verschweißen mit weiteren Distanzstäben 46 verbunden, welche ' den mittleren Mantel 35 und den äußeren Mantel 32 auf Distanz

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halten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besitzen die äußeren Stäbe 46 kreisbogenförmige Einkerbungen, mit welchen sie die einzelnen Rohre des mittleren Mantels 35 auf Abstand voneinander halten. Selbstverständlich "ist es nicht notwendig, daß beide der gezeigten Möglichkeiten zum auf Distanzhalten der einzelnen Windungen des mittleren Mantels 35angewandt werden. Man wird hier entweder Iistanzstücke oder aber die Nuten in den äußeren Distanzstäben 46 hierzu verwenden. Sind Distanzstücke vorhanden, so werden als Distanzstäbe vorzugsweise zwischen allen Mänteln Rundstahlstäbe oder andere Stäbe eingesetzt, welche ein Profil aufweisen, das auch bei Spannungen zwischen den Mänteln nicht umkippt, also z.B. Quadratprofil oder ein gleichseitiges Dreieckprofil oder ein flaches Profil, dessen größte Erstreckung in Umfangsrichtung verläuft.

Müssen die Distanzstäbe "45 und 46 ausgewechselt werden, so genügt es, wenn man die sie an ihrem oberen Ende verbindende Brücke zertrennt. Nun lassen sich die Stäbe 45 ohne weiteres nach oben herausziehen. Die Stäbe 46, die Flacheisenprofil aufweisen und an ihrem schmalen Rand die kreisbogenförmigen Einschnitte müssen vor dem Herausziehen so gedreht werden, daß sie mit den kreisbogenförmigen Einschnitten frei von den Rohren des Mantels 35 werden. Dann können sie auch nach oben herausgezogen und durch andere Stäbe ersetzt werden. Die Wärmekapazität dieser Distanzstäbe 45 und 46 ist so gering, daß

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auch bei Ausfall der umwälzpumpe eine schädliche Beeinflussung des Wärmeträgers im Inneren der Rohschlangen durch die in den Stäben gespeicherte Wärme sicher vermieden wird*

Bei der gezeigten Aus führungs form strömt das im feuerraum er-" zeugte oder aber von oben in diesen eingeleiteten heiße Rauchgas zunächst im Feuerraum 10 nach unten, wo es den inneren' Man* tel 8 und den Kesselboden durch Konvektion und Strahlung er* wärmt. Dann strömt das Rauchgas durch die Spalte 9 radial nach außen in den Bereich zwischen dem Mantel 8 und dem Mantel 32-, wo es den mittleren Mantel 35 ebenfalls, umspülend nach oben strömt-, um den Kessel durch dien Kamin 50' zu verlassen*

. ■ ι

Beim gezeigten Äusführungsbeispiel werden Toträume am Anfang und am Ende der Bodenspirale durch entsprechende Ünlenkänordnungen vermieden* stattdessen können dort auch Löcher in der Wandung zur nächstfolgenden oder vorhergehenden Windung ^¹* Spirale vorgesehen sein.7 Biese Löcher müssen so klein sein., daß die durch-,sie hervorgeriifende Kurz-schliißwirkung nur- einen kleinen Teil der Strömung erfaßt-..

*- 21 Eat ent anspr ü ehe:

Claims (17)

Patentansprüche:

1./ Stehender Kessel für die Erwärmung von nicht siedenden Wärmeübertragungsflüssigkeiten, insbesondere von solchen Ölen, mit zwei konzentrisch im Inneren des rotationssymmetrischen Kesselgehäuses im Abstand voneinander ineinander angeordneten dicht gewickelten rotationssymmetrischen Rohrschlangenmänteln, deren innerer den zentralen Feuerraum radial begrenzt und deren äußerer sich bis zum Kesselboden erstreckt und einen den inneren Mantel umgebenden Steig^ug und damit auch den vom Rauchgas durchströmten Teil des Kessels radial nach außen begrenzt, einer durch die obere Stirnwand in den Kessel führenden. Zuleitung für ein Luf t *· Brennstoff-Gemisch oder heißes Rauchgas und einer den vorzugsweise zur Mitte hin nach unten absinkenden Kesselboden bildenden Rohrschlangenspirale, dadurch gekennzeichnet, -daß sich auch der innere Mantel bis zum Kesselboden erstreckt, daß zumindest der innere Mantel mit der untersten Rohrwindung vom Kesselboden getragen wird und daß die Verbindung zwischen dem Feuerraum und dem Steigzug durch die Spalte im mit Abstand gewickelten unteren Teil des inneren Mantels gebildet wird.

2» Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Windung des inneren Mantels derart spiralig verläuft, daß sie einerseits längs einer Spirallinie am Kesselboden und andererseits auch an der nächst höheren schraubenlinienförmig

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verlaufenden Windung des den Mantel bildenden Rohres anliegt.·

3. Kessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Windung des inneren Mantels ihren Radius zu ihrem mantelferneren Ende hin verringert.

4. Kessel nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Windungen vorhandene Spalte durch vorzugsweise formschlüssig mit den Rohrwindungen im Eingriff befind- "-liehe Distanzstücke, die nicht oder vorzugsweise nur mit einer der beiden den Spalt begrenzenden Rohrwindungen verschweißt sind, auf Maß gehalten sind, wobei die Distanzstucke gegebenenfalls Radialvorsprünge tragen, welche auf den benachbarten Mantel abgestützt sind und die Distärizstäbe mindestens zum''Teil ersetzen.

5. . Kessel nach einem der Ansprüche i,bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die'unterste Windung des inneren Mantels Zentral von oben in den Kesselboden·mündet. ■

6. -Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurchg'ekerin--zeichnet, daß die unterste Windung des inneren Mantels außen in den Kesselboden mündet.

7. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn-' zeichnet, daß zwischen den beiden Mänteln im 'Steigzug mindestens

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ein vorzugsweise mit Abstand gewickelter dritter Rohrschlangenmantel verläuft.

8. Keasel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangenmäntel durch Axialstäbe radial im Abstand voneinander gehalten sind.

9. Kessel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialstäbe mit den Rohrmänteln nur reibungs- oder formschlüssig, nicht aber stoffschlüssig verbunden sind.

10. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rohrmantel oben an den Rücklaufstutzen des Kessels und unten an dem äußeren Mantel angeschlossen ist, der oben an den Kesselvorlaufstutzen anschließt.

11. Kessel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Mantel parallel zum äußeren Mantel gehalten ist.

12. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste Windung des inneren Mantels den Dekkel des Kessels trägt und zu diesem Zweck spiralig verläuft.

13. Kessel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der

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Deckel-mit einem Umfangskragen in eine nach oben offene mit_: einem schüttfähigen oder plastischen Dichtungsmaterial gefüllte Rinne eintaucht, die an einer den äußeren Rohrmantel· ..umgebenden Blechhülle sitzt. ■ .

14. Kessel nach einem der Ansprüche 5 bis 1-3,.dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung der untersten Windung des inneren Mantels in den Kesselboden.in einer solchen Richtung.erfolgt, daß das Ende des Spiralkanals im Boden von der Flüssigkeit- ausgespült wird, ode'r daß im-Kanalende Löcher zur benachbarten v. Kanalwindung vorgesehen sind.

15. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Windung des äußeren Mant.eis schraubenlinienförmig verläuft und-mittels an sie angeschweißter Tragklötze auf den Kesselboden oder einem diesen, umlaufenden Flansch abgestützt ist.

16. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselboden von zwei Blechen gebildet ist, zwischen_; denen eine stehende filechbandspirale verläuf_vt, die an das eine BIech stumpf angeschweißt ist, während· ihr anderer Rand durch, einen Spiralschlitz .des anderen Bieches. ragt und mit diesem von außen verschweißt ist.

17. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis l6, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der äußere Mantel den Kesselboden von außen umgibt.

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