DE2341749A1

DE2341749A1 - Kessel, insbesondere zentralheizungskessel

Info

Publication number: DE2341749A1
Application number: DE19732341749
Authority: DE
Inventors: Jacques Escaro
Original assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Current assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-03-28
Also published as: LU68191A1; GB1427636A; FR2199395A6; BE802092R; IT1045787B; NL7310490A

Description

Dr. F. Zumstetn sen, - Dr. E. Assmann 2 341 /49 Dr. R. Koenigsberger - Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

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Societe Generale de Foaderie, Paris, Frankreich

Kessel, insbesondere Zentralhelzungskessal

In der deutschen Patentanmeldung P 2 Ί'Ί :->21.I yurde sin Kessel, insbesondere ein Zentralheizungskessel _f beschrieben, mit: einer Reihe von nebeneinander angeordneten EI err.;-η ten für einen VJasserkreislauf, die die Heizzüge für den Rauch und eine die Feuersteile bildende xiairmer begrenzen, v/obei der Querschnitt der i.ai-:.T.-2r eine ellipsenartige oder verwandte Kurve darstellt.

Die Urfahrung hat gezeigt, daß diese Geometrie der Feuerstelle der I'laiun.e optimale Entv/icklungsbedingungen bietet nit einem Iliniu.ur.: an toten Zonen und an Anstoßnöglichkeiten. den Flamir.e an die Wände. 4098 13/0333

BAD ORIGINAL

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform nach aer oben genannten Anmeldung v/eisen die Elemente dieses Kassels mittlere und seitliche Heizzüge auf, während die Ableitungskanäle für üie Verbrennungsprodukte zwischen der Kammer und den seitlichen Heizzügen vorgesehen sind.

Diese Kanäle zwischen der Feuerstelle und den Heizzügen ergeben eine auf die Flamme v/irkende, aufgeteilte Saugwirkung, was die Flanimenentwicklung nochmals verbessert.

Gemäß einer durch die vorliegende Erfindung vorgesehenen, ersten Verbesserung enthalten die Elemente des Kessels wenigstens zwei übereinander angeordnete, mittlere Heizzüge und tragen Ableitungskanäle für die Verbrennungsprodukte zwischen der Verbrennungskammer und den seitlichen Heizzügen einerseits sowie dem oberen, mittleren Heizzug andererseits.

Nachdem zwischen den beiden mittleren, übereinander angeordneten Heizzügen ein Wasserkreislauf vorgesehen ist, verbessert diese Aufteilung der Verbrennungsprodukte deren Wärmeaustausch mit den wasser nochmals.

Wie später noch zu sehen, ist auf bestimmten, auf diese I.'eise gebildeten El-eraente-i des Kessels vorgesehen, daß die Rippen Kanäle zwischen der Verbrennungskammer und den mittleren, unteren heizzügen begrenzer..

Gemäß einer weiteren Verbesserung nach der vorliegenden Erfindung ist bei einer waagerecht verlaufenden Verbrennungskammer vorgesehen, daß die heizzüge unter der Kanraer beiderseits deren senkrechter Mittelebene angeordnet sind, wobei die Ableitungskanäle für die Verbrernungsprodukte gegenüber dieser iiLane seitlich gerichtet sind.

Die in aer oben genannten Anmeldung erwähnter '-assersarf.rr.elkanäis sind soiuit unter aer Vorhrennangskar ;r--er angeordnet.

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BAD

ij-j-r eir.o dieser üai-.a^elkancile kann als Austrittssarrjnelkanal für i.'asjser zur Centra!heizungsanlage hin dienen, vrährenä der andere als Rücklaufsai:x.elkanal für dieses Wasser r.lt einer viel niedrigeren Temperatur aient. Der v.asserrücklauf vollzieht sich daher ir.? oberen bereich dieser Llerr.ente, d.h. in einem Bereich, in dem die Vorgänge der frischen Verbrennung und der Konvektion am einheitlichsten sind, v/ie es in der oben genannten Anmeldung beschrieben vurde. Dies gestattet, die Gefahren der Kondensierun-j von Verbrennungsgasen durch Absenken ihrer Temperatur bis zum Taupunkt raerklich zu verhindern, insbesondere wenn die Ter.iperatur des Rücklaufvassers v;eit unter derjenigen des Austrittswassers liegt.

!•.eitere besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhana der. Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Schrägansicht einer ersten Ausführung sforiri des Zentralheizungskessels nach der vorliegenden Lrfindung;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Elements des Kessels von Fig. 1, auf den die Rippen Kanäle zv.ischen der Verbrennungskammer und den i-iittleren, unteren heizzügen begrenzen;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende, halbe Ansicht, wobei die liippen auf diesem Element Kanäle z'./ischen der Verbrennungskammer und den raittleren, oberen Heizzügen begrenzen;

Fig. 4 ein Schema des Verlaufs der Verbrennungsprodukte in einer Anordnung von Elementen nach Fig. 2;

Fig. 5 ein der Fig. 4 entsprechendes Schema, das sich auf die Ausfiihrungsforn. der Fig. 1 besieht;

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BAD ORiQlNAL

Fig. 6 und 7 zwei Ansichten zweier weiterer Ausf ührungsf on>3ii von Elementen des Fit der vorliegenden Erfindung versehenen Kessels.

Bei dem in Fig. 1 bis 5 gezeigten Beispiel enthält der Zentralheizungskessel entsprechend der eingangs genannten Anmeldung eine Reihe von nebeneinander angeordneten Elementen E, die mittels nicht gezeigter Zuganker zusammengebaut sind.

Jedes Element E ist aus einem rohrförmigen Gußteil gebildet, das zwischen ähnlichen Eintrittssaramelkanälen 2 und einem Austrittssammelkanal 3 einen Wasserumlauf zuläßt.

Die so gebildeten Wasser arme begrenzen irr. mittleren und unteren Teil der Elemente E eine Öffnung 6, deren Querschnitt eine elliptische Kontur hat.

Die Elemente E sind gegenüber einer senkrechten Mittelebene P durch die kleine Achse dieser Ellipse (Fig. 2, 3) symmetrisch. Die Gesamtheit der Öffnungen 6 bildet eine Kammer, die die Feuerstelle des Kessels darstellt, wenn die Elemente E nebeneinander angeordnet sind.

Die nicht gezeigten Endelemente des Kessels sind entsprechend der genannten Anmeldung angeordnet.

Gemäß einer Besonderheit der vorliegenden Erfindung haben die Elemente E mehrere, untereinander angeordnete, mittlere Heizzüge, beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat soir.it jede Hälfte eines Elements E drei mittlere Heizzüge: einen oberen Heizzug 30 und zwei untere Heizzüge 25a, 25b. Jede Hälfte des Elements hat in gleicher Weise drei seitliche, übereinander angeordnete Heizzüge 26a, 26b, 26c. Andererseits tragen die Elemente E auf ihren Stirnseiten ein System von Rippen.

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j.;ine Hauptrippe 11 isoliert die Gruppe eier oben genannten Heizzüge und die Öffnung 6 des Sammelkanals 2. Eine Rippe 13 trennt die Öffnung 6 von den mittleren Heizzügen 30, 25a, 25b, jedoch nicht von den seitlichen Heizzügen 26a-26c, da sie nicht mit der Hauptrippe verbunden ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf bestimmten Elementen El eine Rippe 31 vorgesehen, die zwischen den seitlichen Heizzügen 26a-26c und den mittleren, unteren Heizzügen 25a, 25b mit der Rippe 13, jedoch nicht mit der Hauptrippe 11 verbunden ist.

Somit begrenzen die Rippen 31 auf diesen Elementen El Ableitungskanäle für die Verbrennungsprodukte zwischen der durch die Öffnungen 6 gebildeten Verbrennungskammer und den mittleren, unteren Heizzügen 25a, 25b.

Die Verbrennungsprodukte können daher von der öffnung 6 zu den mittleren Heizzügen 25a, 25b strömen, indem sie dem Verlauf folgen, der durch die Pfeile Cl vor den seitlichen Heizzügen

30 2Ca-26c und dann vor den oberen Heizzügen/gekennzeichnet ist.

In ach den Durchqueren der mittleren, unteren Heizzüge 25a, 25b folgen die Verbrennungsprodukte dem schematisch durch die Heile C (Fig. 4) angegebenen Verlauf.

Auf bestimmten Elemente E2 ist die Rippe 31 durch eine Ri-rne 32 ersetzt, die zwischen der mittleren, oberer Heizzug.30 und den unteren Heizzügen 25a, 25b mit der Hauptrippe 11 verbunden ist (Fig. 3) .

Diese Rippe begrenzt daher zwischen der Öffnung 6 unc dem ia.ittlcr er», oberen Heizzug 30 einen Ableitungskanal für die Verbrenniii'iijsprodukte, die dem durch die Pfeile C2 gekennzeichneten Verlauf folgen.

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-G-

In einem Kessel mit einer Anordnung, die wie beim beschriebenen Beispiel aus einem neben einem Abschnitt aus Elementen Γ2 angeordneten Abschnitt aus L lament er. El besteht, können daher die Verbrennungsprodukte durch axe mittleren, unterer. Heiz züge 25a, 25b der Elemente nur entweichen, nachdem sie irr. Kessel von hinten nach vorn eine bestirnte Strecke durch die "oberen Heizzüge 30 der Elemente E2 durchströmt haben, vgl. die Pfeile E2 in Fig. 5.

In jedem Element El oder E2 des Kessels bev.egen sich daher die Verbrennungsprodukte gemäß einer ringförmigen Bewegung (Pfeile Cl., C2) zur senkrechten Mittelebene P des Elements hin, ausgehend von der Feuerstelle und genau in der Ebene des Elements. Dieser Bewegung folgt eine Bev;egung in den mittleren Heizzügen 25a, 25b oder gegebenenfalls 30 X₁. Längsrichtung und genau senkrecht zur Ebene des Elements.

In dem durch die Elemente 22 gebildeten Teil des Kessels bewegen sich die Verbrennungsprodukte somit gemäß einer zur /»case der Feuerstelle genau parallelen Richtung zuerst in einem Sinn, dann in umgekehrten Sinn.

Sobald die die Elemente E2 durchquerenden Verbrennungsgase in Höhe des ersten Elements El ankommen, finden sie tatsächlich wieder die Möglichkeit, zu den unteren Heizzügen 25a, 25b hin angesaugt zu wer ^;er■

Die durch die vorliegende Erfindung in Verbindung r.:it den Rippen 31, 32 vorgesehene Aufteilung der mittleren und seitlichen Heizzüge vermehrt die Wärmeaustausch^lochen zwischen den Verbrennungsprodukten und dem in den Elementen E zwischen den Sarüraelrchren 2, 3 umlauf enter. ^T..asssr beträchtlich. Die Erfahrung zeigt, daß diese Anordnungen den thermischen Wirkungsgrad des so gebildeten Kessels merklich verbessern.

Die Ausführung des in Fig. 5 gezeigten Kessels weicht von der vorhergehenden Ausführung v.e-sentlieh durch die Tatsache ab,

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BAD ORIGINAL

daß die Heizzüge (gekennzeichnet durch die gleichen Bezugszeichen v.ie diejenigen der ersten Ausführung) unterhalb der durch die öffnungen 6 gebildeten Verbrennungskammer angeordnet sind.

Die Heizzüge sind wie vorIier symmetrisch beiderseits der senkrechten iiittelebene F dar Verbrennungskammer angeordnet, die den oberen Teil des Kessels einnimmt.

Die Anordnung der i-/assarsaruv,elkar.äle 2, 3 der Ausführung der Fig. 1-5 ist hier ungekehrt. Oberhalb der Verbrennungskammer sind zwei ähnliche Sariaelöffnungen 33 angeordnet, die gegenüber den Sammelkanälen 2 der vorhergehenden Ausführung vorteilhaft einander genähert v/erden können oder, wie noch zu sehen, sogar zur Bildung einer einzigen öffnung vereinigt werden.können.

Die nebeneinander angeordneten Öffnungen 33 bilden. Verteilungskanäle für Wasser im Innern der Elemente. Sie sind beim beschriebenen üoispiel durch eine r.ittlere Trennwand 35 getrennt, die oberhalb der Verbrennungskammer angeordnet ist. Der Austrittskreislauf zur heizanlage kann sich daher ausgehend vom einem oder vom anderen der cmrch die Nebeneinanderanordnung der öffnung 33 gebildeten Kanäle .einstellen, wobei sich der üücklaufkreislauf genäß einem durch axe gestrichelten Teile F gezeichneten Verlauf des anderen Kanals bedient.

Die an der Basis der Elemente nebeneinander angeordneten, mittleren öffnungen 34 dienen daher als verteilender Ausgleichskanal für Wasser zwischen den zusammengebauten Elementen.

Die vorliegende Anordnung hat folgende Vorteile:

Die öffnungen 33 können zier.lich einander genähert werden, was das Verbinden der den Kessel bildenden Elemente erleichtert.

Der durch die öffnungen 34 gebildete, zentrale Kanal gewährleistet eine ausgeglichene und gleichmäßige T^isseraufteilung iiii Innern uer Elemente. Er gestattet darüber hinaus eine voll-

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ständige Entleerung des Kessels durch die Schwerkraft.

Außerdem vermindert, wie bereits erwähnt, der Rücklauf von Wasser aus der Zcntralheizungsanlage ara oberen Teil die Gefahr der Kondensierung von Verbrennungsprodukten in diesem Bereich.

Bei der Variante der Fig. 7 hat jedes Element eine einzige Öffnung 3 7 oberhalb der Verbrennungskammer mit einer mittleren Trennwand 36, die für den Wasserkreislauf im Element zwei Austritts- und Rücklaufarrüe abgrenzt.

Diese Anordnung vereinfacht die Herstellung der Elemente gegenüber der Ausführung der Fig. 6 und erleichtert auch noch deren Zusammenbau.

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Verbesserungen sind selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausführungen beschränkt und können im Raho.en der folgenden Patentansprüche Ausführungsvarianten beinhalten.

Es sind insbesondere die folgenden Ausführungsvarianten anzuführen:

Der Kessel kann allein aus einem Zusammenbau der Elemente der Art El zusammengesetzt werden. Hierbei folgen die Verbrennungsgase dem in Fig. 4 scherr.atisch dargestellten Velauf.

Die Öffnungen 33 der Ausführung der Fig. 6 können zusammengefügt v/erden und die Elemente der Fig. 6 und 7 können den Rippen 32 (Fig. 3) entsprechende Rippen aufweisen, die die Hauptrippe 11 mit der Rippe 13 verbinden.

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Claims

Patentansprüche

Kessel, insbesondere Zentralheizungskessel, rait einer Reihe von hohlen, nebeneinander angeordneten Elementen für einen Wasserumlauf, wobei diese Elemente einerseits Heizzüge für die Verbrennungsgase und andererseits eine eine Feuerstelle bildende Kammer begrenzen, deren Querschnitt ellipsenartige Kontur hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente wenigstens zwei übereinandergeordnete, mittlere Heizzüge enthalten und Ableitungskanäle für die Verbrennungsprodukte zwischen der Verbrennungskammer und den seitlichen Heizzügen einerseits sowie dem oberen, mittleren Heizzug andererseits tragen.

2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen auf wenigstens einem Element Kanäle zwischen der Verbrennungskammer und den mittleren, unteren Heizzügen begrenzen.

3. Kessel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer waagerecht verlaufenden Verbrennungskammer heizzüge unter der Kammer beiderseits deren senkrechter Mittelebene angeordnet sind, wobei die Ableitungskanäle für die Verbrennungsprodukte gegenüber dieser Ebene seitlich gerichtet sind.

4. Kessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß fis Ableitungskanäle für die Verbrer.nungspvodukte von auf den Stirnseiten der Elemente angeordneten Rippen begrenzt werden.

5. Kessel nach Anspruch 5, in dem die Elemente mittlere und seitliche Heizzüge aufweisen, wobei die Kanäle für die Verbronnungsprodukte rait den seitlichen Heizzügen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente wenigstens zwei übereinander angeordnete, mittlere Heizzüge aufweisen,

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und daß uie Rippen die Ableitungskanäle für die Verbrennungsprodukte zwischen der Verbrennungskanuv.er und den seitlichen . Heizzügen einerseits sowie den mittleren, unteren Heizzug ancererseits begrenzen.

G. Kessel nach. Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen auf wenigstens einem Element die Ableitungskanäle zwischen der Verbrennungskammer und den seitlichen Heizzügen einerseits sowie den anderen mittleren Heizzügen begrenzen.

7. Fessel nach einen· der Ansprüche 5 oder C, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element oberhalb der Verbrennungskammer wenigstens zwei öffnungen aufweist und im Innern der Elemente Kreislaufkanäle für vvasser begrenzt.

8. Kessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen von einer oberhalb der Verbrennungskammer angeordneten Trennwand getrennt v/erden und zwei Arme für den Wasserkreislauf abgrenzen.

9. Kessel nach einera der Ansprüche 5 oder δ, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element eine oberhalb der Verbrennungskammer angeordnete öffnung aufweist, die ir.i Element eine zwei Kreislaufarme für das Kassar begrenzende, mittlere Trennwand aufweist.

10, Kessel, gekennzeichnet durch einen Zusammenbau von nebeneinander angeordneten Elementen gemäß Anspruch 2.

11. Kessel, gekennzeichnet durch einen Zusammenbau von Elementen, von denen ein Teil aus gemäß Anspruch 1 nebeneinander angeordneten Elementen zusammengesetzt ist, während der andere Teil aus gemäß Anspruch 2 nebeneinander angeordneten Elementen zusammengesetzt ist.

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BAD ORlGiNAL

12. Kessel, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Anordnung von Elementen gemäß Anspruch 1 aufweist κ-it einar Einrichtung zum Führen der gasförmigen Verbrennungsprodukte in der Art, daß sich diese von der Feuerstelle kommenden Produkte für jedes Element ringförmig zur senkrechten Mittelebene und genau in der Ebene des Elements bewegen, und daß diese Bewegung gefolgt wird von einer Bewegung in den längsgerichteten, mittleren Heizzügen genau senkrecht zur Ebene des Elements.

13. Kessel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Führen der gasförmigen Verbrennungsprodukte in der Art vorgesehen ist, daß sich nur in einem Teil der Elemente diese Produkte in den mittleren Heizzügen in einer genau zur Achse der Feuerstelle parallelen Richtung zuerst in einem Sinn und dann in entgegengesetztem Sinn bewegen.

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