DE2429623A1 - Kessel - Google Patents

Description

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PATENT A HVs t- > ->*

BEONDU A..G.

Giesenrank 839 - FL 9^90 - Vaduz - Liechtenstein

Kessel

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Zentralheizungsanlage für Wohnhäuser und insbesondere auf Elemente, aus denen der Kessel einer solchen Zentralheizungsanlage zusammengesetzt ist.

Kessel, auf die sich die Erfindung bezieht, sind aus Elementen zusammengebaut, die ein System von einander abwechselnden, jeweils durch eine einzige, Wärme übertragende Wand getrennten. Feuerkanälen und Kanälen für ein Wärme übertragendes Medium, meistens Wasser, bilden.

An aus solchen Elementen zusammengesetzte gas- oder ölbeheizte Zentralheizungskessel werden heute hohe, zum Teil sich widersprechende Anforderungen gestellt. So fordert man einen möglichst geringen Wasserinhalt, um beim Zünden des Brennstoffs eine schnellere Reaktion zu erhalten "Ein-Aus-Regelung". Ferner verlangt man eine kompakte Gestaltung, um den Kessel mehr universell anwendbar zu machen in Neubauwohnungen,in denen oft nur ein beschränkter Raum zum Unterbringen eines Kessels verfügbar

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ist. Auch will man am liebsten ein niedriges Gewicht und ferner ein hohes Warmeaustauschrendement, damit die Temperatur der Rauchgase in dem Schornstein niedrig bleibt.

Eine schnelle Reaktion beim Zünden kann man durch eine geringe Wanddicke zwischen Feuerkanal und Wasserkanal und Ausführung dieser Wand in Leichtmetall, wie Aluminium, das einen hohen Wärmeübertragungskoeffizienten hat, erreichen. Auch wird das Gewicht des Kessels dadurch beschränkt. Eine Wand aus Leichtmetall mit einer geringen Dicke, z.B. aus Aluminium gegossen, ist aber im allgemeinen nicht stark genug, den verhältnismässig hohen Wasserdrucken zu widerstehen. Man könnte zwar die Oberflächen der Wärme übertragenden Wände klein bemessen, aber dies ist wieder der Forderung einer grossen Wärmeübertragung und dadurch niedrigen Rauchgastemperatur zuwider.

Mit der Erfindung wird bezweckt, diese Probleme zu lösen.

Zu diesem Zweck sind die Elemente bei einem Zentralheizungskessel, der mit Elementen versehen ist, die zusammengefügt wenigstens einen Feuerkanal und wenigstens einen Wasserkanal bilden, die durch eine einzige Viand getrennt sind, erfindungsgemäss je ausgebildet als ein einstückig gegossener, hohler, flacher Behälter mit aufrecht angeordneten, durch Deckel versehliessbaren, offenen Ober- und Unterseiten, einer schmalen Vorderwand, einer schmalen Hinterwand und breiten Seitenwänden, wobei sich Wärmeaufnahmeorgane von den Seitenwähden einwärts in den einen Feuerkanal bildenden Hohlraum des Behälters erstrecken, während die Seitenwände an der Aussenseite ein solches Profil aufweisen, dass jeweils bei zwei zusammengefügten Kesselelementen die einander zugekehrten Seitenwände einen Wasserkanal einschliessen, der nicht nur durch die zwei Seitenwände rundum begrenzt wird, sondern auch durch eine schmale, nicht verforabare Umfangswandj die biegesteif mit beiden benachbarten Seitenwänden verbunden ist.

Bei einem aus erfindungsgemässen Kesselementen zusammengesetzten Kessel sind die Wässerkanäle sehr eng, so dass die Forderung eines geringen Wasserinhalts erfüllt und auf die Forderung einer kompakten Gestaltung —zum grössten Teil eingegangen wird. Durch die biegesteife Verbindung

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mit der schmalen Umf angswand ist eine Ausführung in z.B. Aluminium auch "bei geringer Dicke der Seitenwände möglich, so dass ein Ausbiegen der Trennwände unter Einfluss des Wasserdrucks durch die fast unverformbare Umfangswand verhindert wird.

Eine schmale, unverformbare Umfangswand für jeden Wasserkanal kann man in baulich einfacher Weise dadurch herstellen, dass man jede der Seitenwände an.der Wasserkanalseite mit einer im Querschnitt ungefähr gleich hohen wie breiten Umfangsleiste versieht, die eine Hälfte einer Umfangswand für einen Wasserkanal bildet und"biegesteif mit der betreffenden Seitenwand des Kesselelements verbunden ist.

Wenn man aufeinander folgende Kesselelemente mit den einander zugekehrten Umfangsleisten verschweisst, wird eine schmale, dicke Umfangswand für einen Wasserkanal gebildet. Es wird effektiv vermieden, dass eine Trennwand durch Wasserdruck ausbiegt, da die Ausbiegung über die biegesteife Eckverbindung keine entsprechende einwärtse Biegung der steif ausgebildeten Umfangswand des Wasserkanals bewirken kann, welche einwärtse Biegung der Umf angswand ausserdem durch den axtch auf die Umf angswand wirkenden Wasserdruck verhindert wird.

Vorzugsweise schliesst die Umfangsleiste erfindungsgemäss an ihrer dem Wasserkanal zugekehrten Seite über eine Abschrägung oder Abrundung an die Seitenwand an.

Ausserdem kann die Umfangsleiste erfindungsgemäss an ihrer dem Wasserkanal abgekehrten Seite abgeschrägt sein, so dass bei zwei zusammengefügten Elementen eine Ümfangsausnehmung zur Aufnahme einer Schweissraupe anwesend ist.

Zur weiteren Versteifung der Seitenwände kann bei dem erfindungsgemässen Kesselelement jede Seitenwand an der Wasserkanalseite mit nahezu horizontalen, einen Labyrinthdurchgang für Wasser begrenzenden Rippen und an der Feuerkanalseite mit wellenförmigen, die beheizte Oberfläche vergrössernden, sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Rippen versehen sein,

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während die zwei Seitenwände des Elements noch durch mit dem Element einstückig ausgebildete Wasserdurchlassrohre miteinander verbunden sind.

Zur Erläuterung der Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Kesselelements beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt von zwei verschweissten erfindungsgemässen Elementen nach der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gefüges gemäss Fig. 1 mit einem weggebrochenen Teil und

Fig. 3 eine Untenansicht, ebenfalls mit einem weggebrochenen Teil, des Gefüges gemäss Fig. 1.

Gemäss der Zeichnung, in der zwei verschweisste Kesselelemente dargestellt sind, weist jedes Element Seitenwände 2, Vorder- und Hinterwände 3 und offene Ober- und Unterseiten auf. An der Innenseite jedes Elements ist ein Feuerkanal gebildet und von jeder Seitenwand 2 strecken sich, im wesentlichen vertikal, wellenförmige Rippen h aus, welche die beheizte Oberfläche vergrössern. An der Aussenseite des Elements 1 sind horizontale Rippen 5 gebildet, die bei zusammengefügten Elementen aneinander anschliessen und einen Labyrinthdurchgang für Wasser oder ein anderes Wärmeubertragungsmedium begrenzen. Die Wasserkanäle sind durch eingegossene Durchlässe 6 miteinander gekuppelt. Ein Kessel ist mit wenigstens zwei zusammengefügten Elementen versehen, die an den Stirnseiten durch (nicht dargestellte) Deckel bedeckt sind.

Ausser den horizontalen Rippen 5 sind die Seitenwände jedes Elements 1 an der Wasserkanalseite mit einer Umfangsleiste 7 mit im Schnitt ungefähr gleich grosser Breite wie Höhe versehen. Die Umfangsleiste 7 schliesst an der Innenseite über eine Abschrägung oder Abrundung 8 an die benachbarte Seitenwand 2 an. An der Aussenseite ist die Umfangsleiste 7 z.B.

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durch Fräsen abgeschrägt, z.B. in einem Winkel von 1*5 > so dass "bei Zusammenfügung eine Nut zur Aufnahme einer Schweissraupe 9 entsteht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gefüge von zwei Kesselelementen 1 wird der in der Mitte befindliche Wasserkanal also beidseitig durch flache Seitenwände 2 und in Umfangsrichtung durch eine kurze, aus zwei Umfangsleisten 7 zusammengesetzte Wand begrenzt. Da die Umfangsleisten kompakt dimensioniert und biegesteif mit den flachen Wänden 2 verbunden sind, können diese Seitenwände 2 verhältnismässig dünn ausgebildet sein. Ein Ausbiegen der Wände 2 wird nämlich durch die Umfangswand 7>7 verhindert. Dünne Seitenwände 2 zwischen dem Wasserkanal und den Feuerkanälen' gewährleisten eine schnelle Reaktion beim Zünden und eine hohe Wärmeübertragung, während auch das Gewicht des Kessels beschränkt wird.

Es versteht sich, dass die äusseren Seitenwände 2 bei einem aus einer Anzahl, z.B. U, erfindungsgemässen Kesselementen zusammengesetzten Boiler in übrigens bekannter Weise durch flache Deckel abgeschlossen werden, in denen Anschlussstutzen für Wasserzufuhr bzw. -abfuhr vorgesehen sind.

In der Praxis stellt sich heraus, dass bei einem aus Aluminium, gegossenen Element 1, mit Seitenwänden 2 von 300x300x6 mm, einer Umfangsleiste 7 mit einer Höhe von 7 mm, also mit einer Wasserkanalbreite von ~\k mm, und einem Feuerkanal mit einer Breite von 1+5 mm, dessen Höhe 300 mm beträgt, bei einer Raiichgasstrecke von 30 cm eine Temperatur Senkung von 1500° auf rund 200 C erreicht wird, während pro Element 8000 kcal/st an das Wasser abgegeben werden.

Ein aus solchen Elementen zusammengesetzter Kessel hat einschliesslich der Rauchgasabfuhr und des Gasbrennerraums eine Höhe von nicht mehr als 6o cm. Die Tiefe wird ausser von dem Mass der Kesselelemente weiter von dem zum Anordnen eines Kesselwasserthermostats, gegebenenfalls eines' Gasregelblocks usw. notwendigen Raum bestimmt, braucht aber nicht mehr als etwa 50 cm zu betragen. Die Breite des Kessels, die von der Anzahl Elemente bestimmt wird, beträgt bei 32.000 kcal/st ungefähr 35 cm. Der Kessel hält ohne Schwierigkeiten Wasserdrucke von U-5 ato aus; der -Kessel wird auf einen Druck von 12 ato abgepresst.

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Claims (5)

ANSPRÜCHE

1.■Kesselelement, das durch Zusammenfügung mit ähnlichen Elementen ein System von sich abwechselnden Feuerkanälen und Kanälen für ein Wärme übertragendes Medium, meistens Wasserkanäle, bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Kesselelement ausgebildet ist als ein einstückig gegossener, hohler, flacher Behälter mit aufrecht angeordneten, durch Deckel verschliessbaren," offenen Ober- und Unterseiten, einer schmalen Vorderhand, einer schmalen Hinterwand und breiten Seitenwänden, wobei sich Wärmeaufnahmeorgane von den Seitenwänden einwärts in den einen Feuerkanal bildenden Hohlraum des Behälters erstrecken, während die Seitenwände an der Aussenseite ein solches Profil aufweisen, dass bei zwei zusammengefügten Kesselelementen die einander zugekehrten Seitenwände einen Wasserkanal einschliessen, der nicht nur durch die zwei Seitenwände rundum begrenzt wird, sondern auch durch eine schmale, nicht verformbare Umfangswand, die biegesteif mit beiden benachbarten Seitenwänden verbunden ist.

2. Kesselelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände an der Wasserkanalseite je mit einer im Querschnitt ungefähr gleich hohen wie breiten Umfangsleiste versehen sind, die eine Hälfte einer Umfangswand für einen Wasserkanal bildet· und biegesteif mit der betreffenden Seitenwand des Kesselelements verbunden ist.

3. Kesselelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsleiste an der dem Wasserkanal zugekehrten Seite über eine Abschrägung oder Abrundung an die Seitenwand anschliesst.

h. Kesselelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsleiste an der dem Wasserkanal abgekehrten Seite abgeschrägt ist, so dass bei zwei zusammengefügten Elementen eine Umfangsausnehmung zur Aufnahme einer Schweissraupe anwesend ist.

5. Kesselelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenwand an der Wasserkanalseite mit horizontalen, einen Labyrinthdurchgang für Wasser begrenzenden Rippen und an der Feuer-

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kanalseite mit wellenförmigen, die "beheizte Oberfläche vergrossernden, sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Rippen versehen ist, während die zwei Seitenwände des Elements noch"durch eingegossene Wasserdurchlässe miteinander verbunden sind.

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