DE2441706B2 - Heizkessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein Heizkessel bekannt, in dem eine Brennkammer angeordnet ist. In der Brennkammer befindet sich eine Brennereinrichtung zur Erzeugung heißer Gase, die an sich durch die Brennkammer erstreckenden Rippenrohren vorbei zu einem Abgasstutzen und von dort in einen Kamin geführt werden^ Die Rippenrohre enden in an den Wänden der Brennkammer angeordneten Kopfstücken. Diese Kopfstücke sind mit einem Vortaufstutzen bzw. einem Rücklaufstutzen für das zu erwärmende Medium, gewöhnlich Wasser, verbunden (US-PS 18 20 349).

Bei derartigen Heizkesseln stellen sich sehr starke Wärmeexpansionen und Wärmekontraktionen der einzelnen Bauelemente ein, die aufgrund des unterschiedlichen Wärmeausdehnungsvermögens der verwendeten Materialien stark variieren. Dadurch ergeben sich im Betrieb Spannungen und über die Betriebszeit gesehen große Spannungsänderungen, die bei den verwendeten Materialien zu einer Ermüdung und Rißbildung fuhren können.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, mit konstruktiv äußerst einfachen Mitteln dafür zu sorgen, daß die infolge der Expansion und der Kontraktion während des Heizkesselbetriebs auftretenden Spannungen in festgelegten engen Grenzen gehalten werden.

Die Lösungsmittel dieser Aufgabe sind im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zusammengefaßt.

Der erfindungsgemäße Heizkessel hat den Vorteil, daß durch die mittels der Zugstangen in Axialrichtung der Rippenrohre zwischen den Kopfstücken ausgeübte Vorspannung den Wärmeexpansionen und Kontraktionen eine Gegenkraft zugeordnet wird, wodurch die Betriebsspannungen in vorgegebenen Grenzen gehalten werden können, so daß auch bei langen Betriebszeiten mit wechselnden Betriebszuständen Ermüdungen und Rißbildungen weitgehend vermieden werden.

Mit der im Unteranspruch 2 beschriebenen Maßnahme wird erreicht, daß sich bei Verwendung von durch die Rippenrohre ragenden Zugstangen die Rippenrohre aus einzelnen Rohrabschnitten zusammensetzen lassen, wenn durch Beschränkungen des Gießprozesses die Rippenrohre nicht in einem einzelnen Längenstück hergestellt werden können, wie dies insbesondere bei Rippenrohren aus Gußeisen gemäß Unteranspruch 3 häufig der Fall ist.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch in einer Seitenansicht einen Heizkessel,

ίο F i g. 2 in einer Einzelheit im Schnitt ein Rippenrohr mit Kopfstück und Zugstange,

F i g. 3 in einer Einzelheit im Schnitt ein zusammengesetztes Rippenrohr mit Einschubhülse und Zugstange.
Der in F i g. 1 gezeigte Heizkessel 10 hat ein mit Schall- und Wärmedämmung versehenes Gehäuse 11, in dem eine von Wänden 22 umgebene Brennkammer 18 angeordnet ist. Im bodenseitigen Bereich der Brennkammer 18 sind in den Wänden 22, die gewöhnlich aus einem keramischen Material bestehen, Zugöffnungen 24 und 26 für die Luftzuführung vorgesehen. Am unteren Bereich der Brennkammer 18 ist eine Brennereinrichtung 25 angeordnet, der Steuermittel 30 zugeordnet sind. Die Brennkammer 18 hat auf ihrer Oberseite eine in einen Abgasstutzen mündende, die Rauchgase abführende Haube 34.

Durch die Brennkammer 18 erstrecken sich zwischen den Wänden 22 in Lagen angeordnete Rippenrohre 40 aus Gußeisen, die in Kopfstücken 38 enden, welche an den Wänden 22 der Brennkammer 18 sitzen. Die Rippenrohre 40 lassen sich mit ihren Kopfstücken 38 zu identischen Baueinheiten zusammenfassen. Die Rippenrohre 40 sind über die zugehörigen Kopfstücke 38 mit einem Rücklaufstutzen 80 bzw. einem Vorlaufstutzen 82 für das zu erhitzende Medium, gewöhnlich Wasser, verbunden. Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, haben die Kopfstücke 38 stirnseitig abdichtend aufgeschraubte Deckel 56.

Wie aus Fig.2 zu ersehen ist, hat jedes der Rippenrohre 40 angegossene Rippen 62. Die äußeren

Enden der Rippenrohre 40 sind so bearbeitet, daß sie in die brennkammerseitigen öffnungen 72 der Kopfstücke, beispielsweise in Form eines Preßsitzes, passen. Durch den Innenraum 64 eines jeden Rippenrohres 40 erstreckt sich eine Zugstange 60, die in F i g. 2 an dem Kopfstück 38 mittels einer Platte 52 und einer auf das Außengewinde der Zugstange 60 geschraubten Spannmutter 54 gehalten ist. Bei entsprechender Vorspannung der Zugstange 60 werden die einzelnen Bauteile gegeneinander gepreßt gehalten, so daß sich die durch

die Wärmeausdehnung und Wärmezusammenziehung sowie durch den Wasserdruck vorhandenen Kräfte nicht derart auswirken können, daß sich infolge häufiger Betriebszustandsänderungen Ermüdungserscheinungen oder Risse einstellen.

Gewöhnlich werden die Rippenrohre 40 in einem Stück hergestellt. Aus herstellungstechnischen Gründen kann es jedoch erforderlich sein, die Rippenrohre 40 aus Gußeisen aus einzelnen Rohrabschnitten 66 zusammenzusetzen. Dabei werden, wie in F i g. 3 gezeigt ist, die aneinanderstoßenden Enden der Rohrabschnitte 66 innen so bearbeitet, daß man eine glatte, leicht konische Fläche erhält. Im Bereich dieser Flächen wird eine Einschubhülse 70 angeordnet, so daß, wenn mittels der Zugstange 60 und der Kopfstücke 38 die Rohrabschnitte

66 des Rippenrohrs 40 axial gegeneinander gedrückt werden, ein einziges, dichtes Rippenrohr 40 erhalten wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Heizkessel, mit einer Brennkammer und einer Brennereinrichtung, einem Abgasstutzen und wenigstens einem Rippenrohr, das über an den Wänden der Brennkammer angeordnete Kopfstücke mit einem Vorlauf- und einem Rücklaufstutzen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstücke (38) durch eine sich durch das Rippenrohr (40,66) erstreckende Zugstange (60) verbunden sind.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rippenrohr (40) aus wenigstens zwei axial aneinanderstoßenden Rohrabschnitten (66) besteht, an deren innerer Stoßstelle eine Einsehubhfllse (70) angeordnet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Rippenrohr (40, 66) aus Gußeisen besteht.