DE2360642A1

DE2360642A1 - Mit gas beheizter kessel mit mehreren elementen

Info

Publication number: DE2360642A1
Application number: DE2360642A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Current assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Priority date: 1972-12-07
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1974-06-12
Also published as: ES421256A1; GB1423589A; CH578154A5; IT1000988B; DE2360642C2; JPS6014268B2; JPS50439A

Description

CHAPFOTEAUX ET HAURY 3837-73

Kit Gas beheizter Kessel mit mehreren Elementen

Gegenstand der Erfindung ist ein Kessel mit

Gasbeheizung mit mehreren Elementen zur Erwärmung d«s umlaufenden 'Vassers, v/elcher aus einer gewissen Zahl von Elementargene-, ratoren zur Erzeugung von Kalorieen besteht, welche sum grössten, Teil untereinander identisch sind.

Die mit derartigen Kesseln mit Gasbeheizung

mit mehreren Elementen ausgerüsteten Heizanlagen besitzen wohlbekannte Vorteile sowohl hinsichtlich der.Sauberkeit, der Leichttigkeit - welche ihre Aufstellung auf den Terrassen der zu heizenden Gebäude ermöglicht -.und der anderen, von der Benutzung eines gasförmigen Brennstoffs herrührenden Vorteile, sowie hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit des Betriebes, da die Zahl der zu einem gegebenen Zeitpunkt im Betrieb befindlichen Elementargcneratoi'en leicht entsprechend der in diesem.Augenblick zu erzeugenden Gesamthei^leistung veränd.ert werden kann.

In den bekannten Heizanlagen dieser Art bilclen die Hlementargeneratoren praktisch unabhängige Einheiten, deren jede insbesondere ihr Traggestell, ihre Anschlussleitungen

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BAD

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zum Anschluss an die Sammelleitungen für das zu erwärmende, Was-' ser und das erwarnte Wasser, ihre Abgasrückschlagvorrichtung"und •sogar ihren .eigenen Kamin zur Abfuhr der Abgase besitzt.

Die Erfindung bezweckt, derartige Kessel so

auszubilden, dass sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen, insbesondere hinsichtlich des waagerechten und des lotrechten Platzbedarfs, der Anpassungsfähigkeit der Herstellung, des Einbaus und des Betriebes, und' des Gestehungspreises.

Ein derartiger erfindungsgemässer Kessel ist dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens eine Anordnung von mehreren Elementargeneratoren zur Erzeugung von Kalorieen aufweist, welche untereinander.identisch und mit ihren Regel- und Kontrollinitteln übereinander angeordnet sind, wobei ein erstes lotrechtes oder praktisch lotrechtes Rohr alle übereinanderliegenden Generatoren mit dem zu erwärmenden Wasser speist, während ein fcvveites lotrechtes oder etwa lotrechtes Rohr das von allen diesen Generatoren erwärmte Wasser aufnimmt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung eine .

können ausserdera das/und/oder das andere der nachstehenden Merkmale aufweisen:

- die Zahl de'r übereinanderliegenden Elementargeneratoren in der Anordnung ist gleich 3 für eine GesamtheiZfTleistung von grössenordnungsmässig 100 th/h, die waagerechte Gesamtfläche der Anordnung beträgt grössenordnungsmässig 0,25 m2 und ihre Gesamthöhe grössenordnungsnässig 2,20 m;

- die beiden gemeinsamen Rohre für die Zufuhr und die Abfuhr des Wassers erstrecken sich lotrecht über die ganze Hohe der Anordnung auf zwei gegenüberliegenden Seiten derselben und dienen selbst als Traggestell für die Anordnung, sodass sie sozusagen die Holme einer Leiter bilden, deren Sprossen durch die Blementargeneratoren gebildet werden;

- in einem Kessel gemäss dem vorhergehenden

Absatz sind die beiden lotrechten Rohre beide unten an ein waagerechtes Rohr sur Speisung mit dem zu erv/ärnenden Wasser und oben an ein waagerechtes Rohr zur Abfuhr des erwärmten Wassers angeschlossen;

- bei einem,Kessel gemäss dem vorhergehenden

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Absatz, sind der Anschluss des ersten Rohrs an das e-ne-t« waage.- " rechte Abgangsrohr und der Anschluss des zweiten Rohrs an das' waagerechte Zufuhrrohr so vorgesehen, dass eine Verbindung zwischen den Innenvolumen dieser beiden Leitungen nur über enge Öffnungen hergestellt wird;

- jeder Anschluss zwischen einem lotrechten Rohr und dem benachbarten waagerechten Rohr ist leicht lösbar, sodass die Anordnung, welche als modulare Einheit in Vorfertigung hergestellt werden kann, sich für leichte Zusammenbauten eignet und an verschiedene Bedürfnisse angepasst werden kann;

- an jedem Elemqntargenerator ist parallel .

eine Leitung angebracht, welche so ausgebildet ist, dass sie dem sie durchströmenden Wasser den gleichen Druckabfall erteilt, als wenn dieses Wasser den Elementargenerator durchströmen würde, wobei ein Di^eiwegeventil mit zwei Stellungen an dem strömungsaufwärts liegenden Ende dieser Leitung so angebracht ist, dass es die für die betreffende Stufe bestimmte Wassermenge entweder durch diese Leitung oder durch den entsprechenden Elementargenerator leitet, je nachdem, ob dieser Generator neutralisiert _t oder,im Gegenteil, aktiviert werden soll;

- die Scheitel der verschiedenen Slementär-

generatoren sind alle unmittelbar an einen lotrechten gemeinsamen, an seinen beiden Enden offenen Kamin auf verschiedenen Höhen angeschlossen, welche den gleichen Höhenunterschied wie die Generatoren selbst besitzen;

- bei einem Kessel gemäss dem vorhergehenden Absatz ist der Anschlussquerschnitt eines jeden Elementargenerators an den gemeinsamen Kamin umso kleiner, je niedriger dieser Generator in der Anordnung liegt;

- bei einem Kessel gemäss dem vorhergehenden Absatz sind die Leitungen.zum Anschluss eines jeden Gene-"rators an den gemeinsamen Kamin identisch, sie sind jedoch mit Blenden-versehen, deren Offnungen umso kleiner sind, je tiefer sie liegen;

- jedem der verschiedenen Elementargenera-

tdren ist eine Antriebspurape und ein strömungsabwärtsliegendes Rückschlagventil zugeordnet, und die so gebildeten Untergruppen sind parallel übereinander in jeder Anordnung zwischen den bei-

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den lotrechten Rohren angebracht, welche der Speisung mit zu erwärmendem Wasser bzw. der Abfuhr des erwärmten V/assers entsprechen, wobei diese beiden Rohre nur an einem Ende, vorzugsweise ihren unteren Ende, an ein einziges waagerechtes Sammelrohr angeschlossen sind, in welchem das zu erwärmende Wasser entnommen und in welches das erwärmte Wasser zurückgeleitet wird;

- in einem Kessel gemäss dem vorgehenden

Absatz ist jede aus einem Elementargenerator, einer Antriebspumpe und einem Rückschlagventil bestehende Untergruppe zwischen zwei Absperrhähnen angebracht, welche den "unabhängigen Ein- und Ausbau dieser Untergruppe gestatten;

- bei einem Kessel gem&ss einem der beiden

vorhergehenden Absätze werden die Zündung und das Auslöschen der η verschiedenen übereinanderliegenden Elementargeneratoren ein und derselben Anordnung in Punktion von η Werten der Wassertemperatur gesteuert, welche nahe beieinander liegen, aber von einander verschieden sind;

- bei einem Kessel gemäss dem vorhergehenden Absatz mit mehreren identischen Anordnungen, welche hintereinander an das gleiche waagerechte Saminelrohr angeschlossen sind, sind die η Temperaturwerte für alle Anordnungen die gleichen;

- bei einem Kessel gemäss einem der beiden vorhergehenden Absätze, wobei jede Anordnung drei Elementargeneratoren enthält, betragen die drei. Temperaturwerte, welche die Zündung bzw. das Auslöschen dieser drei Elementargeneratoren steuern, 88 bzw. .89 bzw. 90OC. ■

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemässen Kessels mit sechs Elementargeneratoren. -

Pig. 2 und 3 zeigen in einem lotrechten Schnitt zwei Einzelheiten dieses Kessels in grösserem Maßstab.

Pig. 4 zeigt schematisch den gleichen Kessel in einem lotrechten Profilschnitt.

Pig* 5 zeigt eine schematische Vorderansicht eines anderen erfindungsgemässen Kessels mit sechs Elementargeneratoren.

Pig. 6 zeigt schematisch noch' einen anderen

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erfindungsgemässen Kessel mit fünfzehn Elementargeneratoren zur Erläuterung der thermostatischen Kaskadenschaltung der Zündung und Auslöschung der verschiedenen Blementargeneratoren.

Der in Pig. 1 schematisch dargestellte Kessel, enthält im wesentlichen zwei Elementargeneratoren G-| und G2 zur Erzeugung von Kalorieen, welche miteinander identisch sind und ge einen Brenner für einen gasförmigen Brennstoff, einen Heizkörper, welcher von einem Wasserstroin durchströmt wird und durch die Flammen des Brenners erwärmt werden kann, und Regel- und Kontrollsysteme aufweisen.

Die parallel durch diese beiden Generatoren

tretenden Wasserleitungen 1 und 2 gehören einem gemeinsamen geschlossenen Zentralheizungskreis mit' Heizkörpern an, in welchem das V/asser durch eine Pumpe in Umlauf versetzt wird, wobei die Strömungsmenge dieses V/assers gleichmässig auf diese beiden Rohrleitungen von einem gemeinsamen Sammelrohr 3 zur Zufuhr aufgeteilt wird, um in den Generatoren erwärmt zu werden, worauf sie nach Erwärmung durch Mischung in einem gemeinsamen Abfuhrsammei-

rohr 4 wieder vereinigt wird.

Anstatt die beiden Generatoren Gi und (*2 ^un~

abhängig voneinander nebeneinander anzuordnen, wie bei den bekannten Ausführungen, sind sie hier übereinander angeordnet, sodass sie eine abgestufte Anordnung mit identischen Stufen bilden, welche von einem gemeinsamen Gestell getragen werden, wobei sie mit Wasser durch zwei gemeinsame lotrechte Rohre versorgt v/erden, nämlich ein erstes lotrechtes Rohr 5 zur Speisung mit dem zu erwärmenden Wasser, dessen strömungsaufv/ärts liegendes Ende bei M an das ZufuhrsammeIrohr 3 angeschlossen ist, und ein zweites lotrechtes Rohr 6 zur Abfuhr des erwärmten Wassers, dessen strömungsabwärts liegendes Ende bei P an die Abfuhrsamme!leitung 4 angeschlossen ist.

Ausserdem hat zur Erzielung eines vollständigen Ausgleichs der Druckabfälle an den Wasserströmungen der Abschnitt A-B des Rohrs 5 zwischen den Anschlusspunkten A und B. dieses Rohrs an die Eingänge der Generatoren G-| und G2 die gleiche Länge und den gleichen Durchmesser wie der Abschnitt C-D des Rohrs 6 zwischen den Anschlusspunkten G und D dieses Rohrs: an die Ausgänge der beiden Generatoren.

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Anders ausgedrückt, der dem Wasser in dem

Rohr 5 zwischen den Punkten A und B erteilte Druckabfall ist der. gleiche.wie der dem Wasser in den Rohr 6 zv/ischen den Punkten C und D (für identische Durch/flussmengen) erteilte.

Infolge der Gleichheit der verschiedenen

Stufen der Anordnung ist nun der dem Wasser zwischen den Punkten A und C erteilte Druckabfall der gleiche wie der dem Wasser zwischen den Punkten B und D erteilte (wiederum für identische Durchflussmengen). . .

Infolgedessen v/ird dem Wasser zwischen den

Punkten A und D der gleiche Druckabfall erteilt, ganz gleich, ob es den Generator G| (3trömung3kreis A-G-D) oder den Generator G2 (Ströniungskreis A-B-D) durchströmt, und da der Rest des ge- schlossenen Zentralheizungskreises für die beiden Generatoren strömungsaufv/ärts von dem Punkt A und strömungsabwärts von dem Punkt D identisch ist, erfolgt die Aufteilung des in den geschlossenen Heizkreis mit erzwungenem Umlauf strömenden Wassers identisch auf die beiden Generatoren G1 und G2.

Um nach Belieben jeden der Generatoren G-|

und G2 durch Einwirken auf den Wasserumlauf in diesem Generator neutralisieren oder aktivieren zu können (eine in der betrachteten Technik wohlbekannte Regelungsart, die den Vorteil besitzt, automatisch die "Wassermangelsicherheit¹¹ herzustellen), und zwar ohne Zer t^'örung des Gleichgewichts zv/ischen den diesem V/asser durch die verschiedenen parallelen Zweige erteilten Druckabfällen,ist parallel zu jeder der durch die Generatoren tretenden Rohrleitungen 1 und 2 eine Leitung (7 bzw. 8) angebracht, welche so ausgebildet ist, dass sie an der sie durchströmenden Wasserströmung den gleichen Druckabfall wie die eine

der
oder die andere/Rohrleitungen 1 und 2 erzeugt.

Ferner ist an dem strömungsaufv/ärts liegen- '

den Ende einer jeden dieser Abzweigleitungen ein Dreiv/egeventil (9 bzw. 10) mit zwei Stellungen vorgesehen, welches gestattet, je nach seiner Stellung die Gesamtheit der für die betreffende Stufe bestimmten Wassermenge entweder durch den Generator (G^ oder G2), welchem sie zugeordnet 13t, zu schicken, oder durch die entsprechende Abzweigleitung. Hierdurch v/ird sichergestellt, dasa die Abgleichung des Kreises hinsichtlich der Druckabfälle

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des Wassers in den verschiedenen Stufen beibehalten 'wird, unabhängig davon, .ob die verschiedenen Elementargeneratoren im Betrieb sind oder sich in Ruhe befinden.

Diese ausgeglichene Anordnung in Treppenstufen ungleicher Höhe kann auf eine Zahl von Elementargene-, ratoren verallgemeinert werden, Vielehe grosser als zwei ist.

So. ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ein dritter Elementargenerator Gj über den beiden anderen angebracht,'und man stellt von neuem die Gleichheit hinsichtlich der Druckabfälle des Wassers zwischen den Abschnitten B-S und D-Έ¹ der Rohre 5 und 6 fest,'welche die Eingänge .der beiden Generatoren G2 und G3 von ihren Ausgängen trennen.

Man findet ferner eine von der durch den

Generator G3 tretenden Wasserleitung 11 abgezweigte Leitung 12, welche über ein Dreiwegeventil 15 gespeist wird.

Die übereinanderliegenden Elementargeneratoren sind an einem gemeinsamen Gestell angebracht, welches auf beliebige gewünschte Weise ausgebildet sein, z.B. mit Hilfe von rohrförmigen oder anders geformten Profilstücken, oder auch mit Hilfe von Konsolen oder unmittelbar in die Mauer eingeschlagenen Haken.

Gemäss einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird das Traggestell, der. verschiedenen Elementargeneratoren unmittelbar durch die diese Generatoren mit Wasser versorgenden Rohre 5 und 6 gebildet.

Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil,

jede Zuhilfenahme eines anderen Gestells unnötig zu machen, wo- . durch die verschiedenen von der Montage des Gestells und der Anbringung der Generatoren an diesem herrührenden Erfordernisse fortfallen, v/obei gleichzeitig der Gestehungspeis der Anlage, ihr Gewicht und ihr Platzbedarf verringert wird·

Bei der in Fig. 1 dargestellten Äusführurigsr

form dieser Anordnung sind die beiden Rohre 5 und 6 lotrecht beiderseits der Generatoren Gi, G2 und G3 angeordnet und erstrecken sich über die ganze Höhe der Anordnung. Sie sind beide unten : (bei M und II) an ein waagerechtes (oder etwa waagerechtes) Rohr 'zur Speisung der Anordnungen mit dem zu erwärmenden Wasser, welches das Zufuhrsammeirohr 3 bildet, und oben (bei R und P) an

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ein das Abfuhrsammeirohr 4 bildendes waagerechtes |?oder etv;a waagerechtes) Rohr zur Abfuhr des erwärmten Wassers angeschlossen.

Die bei N und R vorgenommenen Anschlüsse

können so ausgebildet werden, dass sie jede Verbindung zwischen den durch sie verbundenen Leitungen verhindern, sodass jede Vermischung des zu erwärmenden Wassers mit dem erwärmten Wasser verhindert wird.

G-emäss einer bevorzugten Ausführungsabwandlung wird jedoch diese Verbindung durch wenigstens eine kleine Öffnung 14 (bei dem unteren Anschluss IT) oder 15 (bei dem oberen Anschluss R) ermöglicht. Die erste Öffnung 14 ermöglicht die vollständige Entleerung der Anlage einsehliesslieh des unmittelbar über dieser Öffnung liegenden, im Ruhezustand Wasser enthaltenden Rohrabschnitts 6, wahrend die zweite Öffnung 15 gestattet, den unmittelbar unter ihr liegenden Rohrabschnitt 5 von Luft zu entleeren, indem sie die etwa in diesem Abschnitt angesammelten Luftblasen entweichen lässt.

Eine derartige sehr kleine Verbindung aw±3clHi den zu erwärmenden und den erwärmten Wasservolumen durch die sehr kleinen Offnungen 14 und 15 beeinflusst das Arbeiten und den Wirkungsgrad der Anordnung in keiner Weise.

Bei der in Pig. 3 dargestellten bevorzugten' Ausführung wird jede Öffnung durch ein Loch im Zentrum einer Scheibe oder einer Blende 16 gebildet, welche das betreffende Rohrende quer verschliefst.

Jede der Verbindungsstellen K, IT, P und R

zv/isehen den lotrechten Rohren 5 und 6 und den waagerechten Rohren 3 und 4 wird vorzugsweise bequem ausbaubar ausgebildet, z.B, in der in Pig. 2 und .3 dargestellten Form, welche für Hahnarmaturen klassisch ist. Ein derartiger Verbinder besitzt einen Ring 17 mit Innengewinde, welcher an einem Ende des anzuschliessenden Rohrs lose drehbar ist, sowie eine innere ringförmige Randleiste 18, welche axial an einem äusseren Bund 19 dieses Endes anschlagen kann, wobei der Ring selbst auf das mit Aussengewinde 20 versehene andere Ende des anzuschliessenden Rohrs aufgeschraubt werden kann. Eine axial zwischen dem Sund 19 und dem Gewindeende 20 angeordnete Dichtung 21 vervollständigt die Dichtigkeit dieser

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Anordnung.

Die Benutzung" derartiger Dichtungen 21 kann

vermieden werden, wenn Verbinder mit Kontakt Metall auf Metall ; verwendet werden, z.B. mit sphärokonischer Ausbildung.

Die Einfachheit einer derartigen lösbaren

Kontage ermöglicht eine grosse Anpassungsfähigkeit bei der Ausbildung des Kessels.

Insbesondere kann jede, vorzugsweise aus

drei Stufen oder Sprossen bestehende "Leiter" in der Fabrik vollständig so vorgefertigt werden, dass eine.integrierte Anordnung entsteht, worauf sie in der Heizanlage an den zur Verfugung stehenden Rohren 3 und 4 durch einfaches Aneinanderlegen der zu verbindenden Rohrenden bei M, H", R und 3? unter Zwischenschaltung der Dichtungen 21, wenn derartige Dichtungen benutzt v/erden, und hierauf Pestschrauben der vier entsprechenden Ringe 17 angebracht werden kann. ' ' -

Ein derartiger vierfacher Anschluss genügt,

um endgültig die drei Elementargeneratoren an ihren Y'asserversorgungsieitungen anzubringen, worauf es genügt, die erforderlichen Verbindungen für die Zufuhr des Brenngases und für die Abfuhr der Verbrennungsprodukte herzustellen, um den Kessel betriebsbereit zu machen.

Die Lösbarkeit dieser Montage^ ermöglicht

auch mit.einer unerreichten Einfachheit den Austausch einer "Leiter" gegen eine andere, z.B. zur Überholung oder für den Ersatz wenigstens eines ihrer Bestandteile.

Ebenso kann die Heritage einer gewissen Zahl

derartiger paralleler Leitern nebeneinander zwischen'zwei gemeinsamen waagerechten Sammelrohren 3 und 4 vorgesehen werden.

So X3t bei der schematisch in Pig. 1 dargestellten Ausführungsform eine zweite Leiter mit drei v/eiteren Elementargeneratoren G^, G5 und Gg vorgesehen, welche zu den vorhergehenden identisch sind.

Bei einer derartigen parallelen Montage ist

offenbar der dem V/asser erteilte Druckabfall stets genau der gleiche, unabhängig davon, ob der Elementargenerator oder seine Abzweigung durchströmt wird. Bei der Ausführungsform der"Pig. 1 teilt 3ich die Gesamtmenge d_ des in der Zent'ralheiaungganlage

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umlaufenden Wassers auf sechs Wasserströmungen auf, deren-Stro-" . mungsmengen alle gleich d/6 sind, und deren jede einen der sechs Elementargeneratoren oder seine Abzweigung durchströmt.

ΐ/enn nicht die Hontage anderer paralleler

leitern vorgesehen wird, können das strömuncsab-wärtsliegende Ende des waagerechten Sammerrohrs 2 und das strömungsaufwärts liegende Ende des waagerechten Sannnelrohrs 4 durch die dargestellten Stöpsel 22 bzw. 23 verschlossen v/erden.

Zur genauen Einstellung der gesataten Heizleistung des Kessels entsprechend dem Bedarf der Zentralheizungsanlage können Kessel hergestellt werden, welche eine beliebige bestimmte Gesamtzahl von Elementargeneratoren der betrachteten Art enthalten.

Gemäss einem weiteren besonders zweckmäs-

sigen Merkmal der Erfindung wird zur Abfuhr der Abgase nicht mehr eine Abgasrückschlagvorrichtung je Elenientargenerator vorgesehen, wie bei den .bekannten Lösungen, sondern die Scheitel der Innenvolumen d,er Heiskörper werden unmittelbar durch identische Krümmer 24 (F'ig· 4) mit einem lotrechten gemeinsamen Kamin 25 (Fig. 4) verbunden, v/elcher an seinem unteren und seinem oberen Ende offen ist, wobei der Scheitel dieses Kamins mit einem Sauglüfter 26 versehen v/erden kann, um die gasförmigen Verbrennungsprodukte mechanisch aus dem Kessel abzuführen.

Um ferner die Höhenunterschiede der Anschlusszonen der verschiedenen Krümmer 24 an den Kamin 25 zu berücksichtigen, v/ird der von dem Kamin auf die tieferen Heizkörper ausgeübte Zug dadurch-verringert, dass in die Krümmer Blenden 27 eingeschaltet werden, deren Öffnungen umso kleiner sind, je tiefer sie liegen.

Der Kamin 25 dient nicht nur zur gemeinsamen Abfuhr ,der Verbrennungsprodukte, sondern auch als Zugninderer und Abgasrückschlagvorrichtung für jeden Elementargenerator.

Der Fortfall der einzelnen Abgasrückschlagvorrichtungen ermöglicht einen Gewinn an Platz in der Hohe.

Mit einem Kessel der oben beschriebenen Art

gelingt es, Einheiten mit starker Heizleistung auf einem'sehr geringen Platz unterzubringen.

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Man kann insbesondere in einem Volumen, dessen Querschnitt am Boden kleiner als 0,25 m2 (z.B. 60 cm breit' und 40 cm tief) ist und dessen Hohe nur 2,20 ta beträgt, drei Elementargeneratoren unterbringen, deren jeder 35 th/h erzeugt, d.h. insgesamt mehr als 100 th/h. Zur Festlegung der Begriffe, jedoch nur beispielshalber, sei angegeben, dass in den bevorzugten Ausführungen die Innendurchmesser der Rohre 5"Und 6 zwischen 35 und 50 mm und die der Rohre 3 und 4 zwischen 80 und 100 mm liegen, und dass die Durchmesser der Öffnungen 14 und grössenordnungsmässig 3 bis 5 mm betragen.

Die beiden nachstehend unter Bezugnahme auf

Pig. 5 und 6 beschriebenen Kessel sind noch, vorteilhafter als die vorhergehenden, insbesondere hinsichtlich des Fehlens jeder Erzeugung von Druckverlusten an der mit einem derartigen Kessel ausgerüsteten Anlage bei der Inbetriebsetzung eines beliebigen Elementargenerators, der Einfachheit des Ein- und Ausbaus, und der Automatizität und der Sicherheit der thermostatischen Zündung und Auslöschung der verschiedenen Elementargeneratoren des Kessels in Kaskade.

Jeder dieser Kessel enthält wiederum Anordnungen von drei übereinanderliegenden Elementargeneratoren G_n zur Erzeugung von Kalorieen, wobei in Fig. 5 zwei und in ' · Fig. 6 fünf derartige Anordnungen vorhanden sind.

Auch hier wird das Traggestell der verschiedenen Elementargeneratoren unmittelbar durch die Rohre 5 und 6 gebildet.

Anstatt jedoch geniass einem "treppenstufenförmigen" Schema angeschlossen zu sein, wie oben, sind die Elementargeneratoren hier gemäss einem Schema angeschlossen, v/e.lches die Form eines Stapels von umgekehrten TJ hat, welche einander von einem zum anderen übergreifen, wobei das tiefste U an ein grosses waagerechtes unteres Sammelrohr 28 angeschlossen ist, welches gleichzeitig zur Zufuhr des zu erwärmenden Wassers und zur Abfuhr des erwärmten Wassers dient.

Anders ausgedrückt, das Wasser fliesst in dem Abfuhrrohr 6 hier nach unten, anstatt wie vorher naph oben/

Ferner ist jeder Elementargenerator Gn hier

einer kleinen Antriebspumpe P_n und einem strömungsabwärts von

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ihm angeordneten Rückschlagventil V_n zugeordnet.

Die kleinen Pumpen P_n übernehmen den An-

- trieb des Wassers durch die Untergruppen, denen sie angehören, sodass die Einschaltung der Elementargeneratoren in die Gesamtanlage keine zusätzliche Kraft von der normalerweise für den allgemeinen Wasserumlauf in der Anlage bestimmten Pumpe erfordert.

Diese Pumpen können bekannte, besonders

wirtschaftliche Pumpen für den Hausbedarf sein. Sie können insbesondere ohne Stopfbuchse gewählt v/erden und so niedrige Durchflussmengen und . Drücke wie 1750 l/h bzw. 3 m V/asser haben.

Die Rückschlagventile V_n verhindern die Rück-

wärtsspeisung der Elementargeneratoren mit aus den anderen Elementargeneratoren der gleichen Anordnung austretendem Wasser.

Diese Ventile werden im allgemeinen auf einen überp^O m Wasser liegenden Wert eingestellt. Dieser Wert muss grosser als der Druckabfall des umlaufenden Wassere zwi-.sehen den aufeinanderfolgenden Ahschlusspunkten (z.B. C und D) von zv/ei übereinanderliegenden benachbarten Untergruppen an das .Abfuhrrohr 6 sein. Wenn diese Kassnahme nicht getroffen würde, würde die Gefahr bestehen, dass sich jedes Ventil, selbst wenn die Untergruppe, der es angehört, nicht arbeitet, Unter der von dem in der darunterliegenden Stufe strömenden Wasser ausgeübten' Saugwirkung öffnet, was gewisse Nachteile zur Folge naben könnte, z.B. eine teilweise Wasserentnahme aus der betreffenden Untergruppe, ohne dass ihne Pumpe arbeitet.

Bei der in Fig..5 dargestellten bevorzugten

Ausführungsform kann jede Untergruppe unabhängig von den anderen an dem leiterförmigen Gestell angebracht oder von diesem abgenommen werden, d.h. ohne dass das Wasser abgestellt werden muss, und sogar ohne Unterbrechung des Arbeitens des Kessels. Hierfür ist jede Untergruppe zwischen einem strömungsaufwarts liegenden Absperrhahn R_n und einem strömungsabwärts liegenden Absperrhahn, welcher zweckmässig durch das Rückschlagventil V_n selbst gebildet wird, angebracht, wobei diese beiden Hähne, so ausgebildet sind, dass sie die zwischen ihnen liegende Untergruppe vollständig von dem Wasserumlauf abtrennen und ihren Ausbau für einen etwaigen Ersatz oder ihre Reparatur gestatten.

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Man sieht noch in Pig. 5 waagerechte Streben 29» welche an die lotrechten Rohre 5 und 6 so angeschwei3st sind, dass sie das Gestell vervollständigen und verstärken, an dem oberen Ende der beiden Rohre 5 und 6 angeordnete Vorrichtungen 30 zum Ablassen der Luft, an den Enden eines jeden Sammelrohrabschnitts 28 angebrachte Flansche 31> an welche die unteren Enden der Rohre 5 und 6 einer Anordnung in geringer Entfernung von diesen Enden angeschlossen sind, und Wasserthermostate 32, welche die Temperatur des in jedem Sammelrohrabschnitt 28 strömenden V/assers zu einem weiter unten erläuterten Zweck bestimmen.

■ Das Arbeiten dieses Kessels ist ohne weiteres klar. ■ '

Solange die Pumpe P_n einer beliebigen Untergruppe P_n - G_n - V_n nicht erregt ist, strömt kein Wasser durch den entsprechenden Generator G_n, welcher daher erloschen ble.ibt.

Sobald diese Pumpe P_n erregt wird, insbesondere gemäss der weiter unten beschriebenen automatischen "Kaskadenfolge", zieht -sie eine gewisse Wassermenge aus dem Sammelrohr 28 über das Rohr 5 nach oben und schickt sie in den Generator G_n, welcher daher zündet und an der allgemeinen .Heizung der Anlage teilnimmt, worauf.die so erwärmte Wassermenge durch das Rohr 6 nach unten strömt, um von neuem mit der Gesamtwasser— menge in dem Bammelrohr 28 gemischt zu werden.

Die oben beschriebene Ausbildung gemäss Fig. 5 besitzt zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende:

- die Inbetriebsetzung eines Elementargenerators erzeugt keinen zusätzlichen Druckabfall in der Anlage. Der Nachteil des Preises der in die betreffende Anordnung eingebauten Pumpen, v/elche bei der Ausführung der Pig. 1 nicht vorhanden waren, gleicht den angegebenen Vorteil nicht aus, da dieser Preis für die erforderlichen Leistungen niedrig ist, und zwar kaum höher als der der Dreiwegeventil und der Abzweigleitungen, welche diese Pumpen zu ersetzen gestatten;

. ^! - wenn ein Elementargenerator nicht im Betrieb' ist, wird er von keinem Wasserstrom durchströmt, sodass Uärmeverluste durch das in dem Heizkörper bei erloschenem 3renner strömende warme Yiasser vermieden werden; ^; -'

- der Einbau der Elementargenerator^rtippen

nebeneinander ist besonders einfach. Es genügt, die Plansche 31 der verschiedenen betreffenden waagerechten Sammelrohrabschnit te !28 .miteinander zu verbinden, wodurch- jedes Problem, der gleichzeitigen Ausrichtung von getrennten Leitungen in Portfall gebracht wird;

- schlies3lich eignet sich die£?e Ausbildung

für eine besonders einfache und anpassungsfähige automatische Steuerung ihrer verschiedenen Elementargeneratoren, wie dies weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert ist.

In dieser Fig. 6 ist schematisch ein Kessel mit fünf Gruppen mit je drei Elementargeneratoren dargestellt.

Alle diese Elementargeneratoren sind identisch und mit den Bezugszeichen G-j bis G-j 5 bezeichnet.

In jeder Gruppe des Ranges i., worin der Buch stabe j. eine zwischen 1 und 5 liegende ganze Zahl bezeichnet, sind die drei Elementargeneratoren Gj±-2> ^G3i-1 ^{unci G}3i dieser Gruppe für drei nahe beieinander liegende aber voneinander verschiedene Wassertemperaturen T-j , T2 und T3 empfindlich, wobei der Ausdruck "für die Temperatur T empfindlicher Generator" bedeutet, dass dieser Generator gezündet wird, sobald die Temperatur des in ihn eintretenden Wassers kleiner als T ist, während er in den gegenteiligen Pail erloschen ist..

Die Temperaturen Τ·| , T2 und T^ sind die gleichen für alle Gruppen des Kessela.

Es genügt ein einziger Wassertherniostat 32

je Gruppe, welcher die temperatur des V/assers am Eingang dieser Gr.uppe feststellt und nacheinander die Inbetriebsetzung oder die Abstellung der drei Pumpen der Gruppe steuert, wenn die Temperatur nacheinander diese drei Temperaturen in abnehmendem oder wachsendem Sinn erreicht.

Alle V/asserthernostate 32 und ihre Einstellungen können unabhängig von den Gruppen, welchen sie zugeordnet .sind, genau die gleichen sein, was einen wichtigen Vorteil darstellt.

Die durch die Erfindung ermöglichte "Kas-

kadenste.uerung" wird durch das nachstehende, den schematisch . in Pig. 6 dargestellten Kessel betreffende Zahlenbeispiel besser verständlich.

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Es ist angenommen, dass die drei Tempera-

türen T-j., T₂ und Tj 88 bzw, 89 bzw. 90° C betragen, dass die Höchstleistung des Kessels (v/enn alle Generatoren gezündet sind) einer Temperatur des bei a in den Kessel eintretenden zu erwärmenden Wassers entspricht, welche kleiner als cder gleich 70° C ist, und dass dieses Wasser an dem Ausgang S_- des Kessels auf 90° G gebracht werden soll, wenn die Eingangstemperatur- 70^c G oder, höher ist.,

"Pur die Eingangstemperatur von 70° C führt

eine gleichmässige' Zunahme der Temperatur längs des gemeinsamen Sammelrohrs 28 zu Temperaturen von 74, 78, 82 und 86° C an den zwischen den verschiedenen aufeinander folgenden Heizgruppen liegenden Punkten j), £, d, e.«

Bei diesem besonderen Betriebszustand mit

voller Leistung entnimmt jede Gruppe in dem Sammelrohr 28 eine

- ~ welche - ,. zu erwärmende Viassermenge,/gleich einem Fünftel der in ihm strömenden Gesamtwassermenge ist, und erwärmt diese Teilmenge um 20° C, wodurch die Gesamtmenge um 4° 0 an der Stelle einer jeden Gruppe nach der Zumischung der erwärmten Teilmenge erwärmt wird. Die sich unter dieser Annahme ergebenden Temperaturen sind in Pig. 6 angegeben.

Wenn von diesem Zustand aus die Temperatur

des "Ileizungsruckflusses" am Eingang a.allmählich über 70° C hinaus zunimmt, beobachtet man automatisch und nacheinander das Erlöschen der Elementargeneratoren G-jj, G14, G^, hierauf G₁Q, ^11» G-]2» hierauf Gy> Gg usw., entsprechend der nachstehenden Tabelle: ^a

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	b	£	Temperaturen	an den	2360642	je	_s	5)	^G13
	74	78		nach	86	90	erloschene Generatoren
	75	79	stehenden Punkten (Fig. ι	87	91		G₁₅
a	76	80	d	88	90
70	77	81	82	82	90		G₁O
71	78	82	83	20	90	+	G11
72	79	83	' 84	. 91	91	+	G12
73	80	84	85	90	90
74	81	85	86	90	90	+	G₇
75	82	86	87	90	90	+	G8
76	83	87	88	91	91	+	G₉
77	84	88	82	90	90
78	85	82	CiO	90	90	+	^G4
79	86	.20	91	90	90	+	^G5
80	87	91	90	91	91	+
81	88	90	90	90	90
82	82	90	90	90	90	+	<*1
83	.22	90	91	90	90	+	^G2
84	91	91	90	91	9T	+	G3
85	90	90	90	90	90
86	90	90	90	90	90	• +
S7	90	90	91	90	90	+
88			90	+
82			90
20		90

Der Torgang ist umkehrbar in dem Sinn, dass

die Reihfolge der aufeinanderfolgenden Zündung der verschiedenen Elementargeneratoren genau das Umgekehrte der obigen ist, wenn die Temperatur des Heizungsrückflusses am Eingang a des Kessels allmählich von 9Oo 0 aus abnimmt.

Wie in Fig. 5 dargestellt, sind Wasserther-

mostate 32 2wischen den Anschlusspunkten der beiden Rohre 5 und 6 einer jeden Gruppe an das Sammelrohr 28 angeordnet, die von ihnen gelieferten Informationen sind jedoch die gleichen, als ob sie sich strömungsaufwarts von den Anschlusspunkten der entsprechenden Rohre 5 befinden würden, wie in dem Schema der Fig. * 6, da die Temperaturen infolge der Strcmungsrichtung der Wassermengen strömungsaufwärts und strömungsabwärts von diesen Punkten

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die gleichen 3ind.

Natürlich könnte auch eine, einzige Steuertemperatur für jede Gruppe und jeden Wasserthermostaten vorge- ■ sehen werden (z.B. 89° C), eine derartige Ausführungsabwandlung würde jedoch praktisch gleichzeitige In- und Ausserbetriebsetzungen der drei Elementargeneratoren einer jeden Gruppe zur Folge haben, was offenbar eine weniger anpassungsfähige Losung als die obige darstellt.

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Claims

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PAgSIÜPAITSPRUCHE

1.) Gasbeheizter Kessel mit einer gewissen

Zahl von untereinander identischen Elementargenera'toren zur Erzeugung von Kalorieen,dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dieser Elementargeneratoren (G_n) mit ihren Regel- und Kontrollmitteln übereinander angeordnet sind, und dass ein erstes lotrechtes oder etwa lotrechtes Rohr (5) zur Speisung aller übereinander liegender Generatoren mit Y/asser und ein zweites lotrechtes oder etwa lotrechtes Rohr (β) zur Aufnahme des von allen Generatoren erwärmten V/assers vorgesehen ist.

2.) Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gemeinsamen Zufuhr- und Abfuhrrohre (5 bzw. 6) für das ¥asser sich lotrecht über die ganze Höhe der Anordnung auf zwei gegenüberliegenden Seiten derselben erstrek*·: ken und ihrerseits als Halter für diese Anordnung dienen.

3.) Kessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass er aus mehreren nebeneinanderliegenden Anordnungen besteht, deren jede mehrere, mit ihren lotrechten Rohren zur Wasserversorgung versehene übereinanderliegende Elementargeneratoren umfasst.

4·) Kessel nach Anspruch.2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden lotrechten Rohre beide unten an ein waagerechtes Rohr (3) zur Zufuhr des zu erwärmenden Y/assera und oben an ein waagerechtes Rohr (4) zur'Abfuhr des erwärmten Wassers angeschlossen sind.

5.) Kessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (R) des ersten Rohrs (5) an das waagerechte Abfuhrrohr (4) und der Anschluss (N) des zweiten Rohrs (6) an das waagerechte Zufuhrrohr (3) so vorgesehen sind, dass aie eine Verbindung zwischen den Innenvolumen dieser beiden Leitungen nur über enge Offnungen (14, 15) herstellen.

6.) Kessel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch

gekennzeichnet, dass jede Verbindung zwischen einem lotrechten Rohr und dem benachbarten waagerechten Rohr leicht au3baubar ist.

7·) Kessel· nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Elementargenerator (Gn^;)

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parallel eine Leitung (7, 8, 12) angebracht ist, welche so aus-, gebildet, ist, dass sie dem sie durchströmenden V/asser den gleichen Druckabfall erteilt, als wenn dieses Wasser den Elementargenerator durchströmen würde, und dass ein Breiwegeventil mit zwei Stellungen (9* 1C» 13) an dem strömungaaufwärts liegenden Ende dieser Leitung so angebracht ist, dass es den für die'betreffende Stufe bestimmten Teil der Wassermenge entweder durch diese Leitung oder durch den entsprechenden Elementargenerator leitet, je nachdem,' ob dieser Generator neutralisiert oder, im Gegenteil, aktiviert werden soll. ·

8.) Kessel nach«einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass jedem Elementargenerator (G_n) eine Antriebspumpe (P_n) und ein strömungsabwärts liegendes Rückschlagventil (V_n) zugeordnet ist, und dass die so gebildeten Untergruppen parallel übereinander zwischen den beiden iotrech- ' ten Rohren zur Zufuhr des zu erwärmenden Wassers bzw. zur Abfuhr des erwärmten Wassers (5 bzw. 6) angeordnet sind, wobei diese beiden Rohre nur an einem Ende an ein einziges waagerechtes Samcielrohr (28) angeschlossen sind. »

9.) Kessel nach-Anspruch Ö, dadurch ge- ■

kennzeichnet, dass jede aus einem Elementargerierator, einer Antriebspumpe und einem Rückschlagventil bestehende Untergruppe · zwischen zwei Absperrhähnen (Rn und V_n) angebracht ist, welche den unabhängigen Ein- und Ausbau dieser Untergruppe gestatte^. . ; '■'.'■ ■·-.·.-"■-.

10.) Kessel nach Anspruch'8 oder 9, dadurch'

gekennzeichnet", dass die Zündung und Ausloschuhg der η verschiedenen übereinanderliegenden Elementargeneratoren ein und derselben Anordnung iß Abhängigkeit von η nahö'beieinander "liegen-"" deir aber von einander verschiedenen Werten der Wassertemperatur gesteuert werden· ■ ■ .^ -■.;,-. v., , -.-..--

- 11.) Kessel nach Anspruch 3 und 10 Ίπιίΐ mehrer en'identischen, hintereinander an die gleiche Waagerechte Sammelleitung angeschlossene-Anordnungen, dadurch·gekennzeichnet, dass- dle^: h Temperäturwerte für alle Anordnungen die gleichen ^; ν sind. · · ^!>^;

^:"' ·",· " r · 12.)*Kessel nach Anspruch 11 mit,drei

n-in jeder Anordnung,'dadureh gekenn2ei;dBle-|ψ 409824/034$ ..".

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dass die drei Temperaturwerte, durch welche die Zündung und das Erlöschen dieser drei Elementargeneratoren gesteuert wird, 08 bzw. 89 bzw. 90° G betragen.

15.) Kessel nach einem der Ansprüche 8 bis

12, dadurch gekennzeichnet, dass das waagerechte einzige Samraelrohr an der Basis des Kessels liegt.

14.) Kessel nach einem der Ansprüche 1. bis

15, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitel der verschiedenen Elementargeneratoren ein und derselben Anordnung alle unmittelbar an einen lotrechten gemeinsamen, an seinen beiden Enden offenen Karain (25) auf verschiedenen Höhen angeschlossen sind, welche voneinander den gleichen Höhenabstand haben wie die Generatoren selbst.

15.) Kessel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Anschlusses eines jeden Elementargenerators an den gemeinsamen Kamin umso kleiner ist, je tiefer dieser G-enerator in der Anordnung liegt.

16.) Kessel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (24) zum Anschluss eines jeden Generators an den gemeinsamen Kamin identisch aber mit Blenden (27) versehen sind, deren Öffnungen umso kleiner sind, je tiefer sie liegen.

17.) Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis ·

16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der übereinanderliegenden Elementargeneratoren einer jeden Anordnung gleich 5 ist.

18.) Kessel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die gesarate Heizleistung einer jeden Anordnung grössonordnungsnässig 100 th/h beträgt, wobei die waagerechte Gesamtfläche dieser Anordnung grössenordnungsinässig 0,9/5 m2 und ihre Gesamthöhe grössenordnungsmässig 2,20 m beträgt .

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