DE2530425A1

DE2530425A1 - Kessel, insbesondere fuer zentralheizung

Info

Publication number: DE2530425A1
Application number: DE19752530425
Authority: DE
Inventors: Maurice Chevalier; Jacques Escaro
Original assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Current assignee: Societe Generale de Fonderie SA
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1975-07-08
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2281545B1; ES440059A1; FR2281545A1; IT1040962B; BE831043A

Description

Dr. F. Ztnntfefn sen. - Dr. E. Assmann Dr R, Kocnigsbe-nor - Dipl. - Phys. R. Holzbauer Dlplv«lng> F. Kii:.yic-.«en - Dr. P. Zumstein jun.

Pattntanwälte ft Mi» el» »α 2, ifiuhauMttae· 4.

SOCIEQ}B GBKERALB DE FOiTDERIE OBE 1840

Kessel, insbesondere für Zentralheizung.

Gegenstand der Erfindung ist ein Kessel, insbesondere für Zentralheizungen,mit einer Feuerung und einem fest mit dieser verbundenen Wärmeaustauscher.

Es sind sogenannte "unterteilte" Zentralheizungskessel bekannt, bei welchen der Kesselkörper aus Abschnitten besteht, welche aneinander gesetzt und in geeigneter Weise vereinigt sind, insbesondere durch Ringe.

Diese Kessel gestatten, einen stetigen Leistungsbereich zu verwirklichen und dem 'uVärmebedarf der zu beheizenden Räume gerade zu genügen. Bei Abmessungen gewisser Größe und zwar sowohl hinsichtlich des Volumens eines jeden Abschnitts als auch der Zahl der Abschnitte, führt dieses System jedoch zu schweren Kesselkörpern, welche daher schwer zu handhaben sind, wenn die Vereinigung der Abschnitte nicht an der Benutzungsstelle vorgenommen werden kann, was den häufigsten Fall darstellte

609S09/032S

Man hat versucht, diesem Nachteil dadurch

abzuhelfen, daß für starke Leistungen nicht mehr Abschnitte, sondern halbe Abschnitte benutzt werden, von denen die einen rechte Hälften und die anderen linke Hälften sind. Man vereinigt einerseits alle rechten Ab Schnitts half ten und andererseits alle linken Abschnittshälften und erhält so einen linken halben Kesselblock und einen rechten kalben Block, welche ihrerseits vereinigt werden.

Diese Ausführungsform "besitzt jedoch den

Nachteil, eine große Zahl von Gußstücken zu erfordern, wodurch der Gestehungspreis des Kessels beträchtlich erhöht wird.

Die unterteilten Kessel haben übrigens noch

weitere Nachteile. Die Starrheit der Verbindungen zwischen den verschiedenen Abschnitten verträgt schlecht die durch die Änderungen der Flammentemperatur des Brenners und der Abgase erzeugten Dehnungen und Zusammenziehungen. Außerdem erfordert die Herstellung einer genügenden Dichtigkeit in diesen Verbindungen verhältnismäßig schmale Durchlässe zwischen jedem Abschnitt und dem nächsten. Hierdurch entstehen Druckabfälle, welche die Bespülung der verschiedenen Abschnitte und die Wärmeübertragung von einem Abschnitt zum anderen stören. Hierdurch entstehen Veränderungen der Beanspruchungen des Metalls, welche für die Lebensdauer des Kessels- schädlich sind.

Die obigen Betrachtungen betreffen hauptsächlich die Kessel, deren Leistung zwischen etwa 20 und 2000 Thermien in der Stunde liegt. Nun erweitert sich heutzutage der Markt für Kessel verhältnismäßig kleiner Leistung, und zwar sowohl infolge der großen Zahl der individuellen Anlagen für Y/ohnungen, als auch infolge der Notwendigkeit der Brennstoffersparnis. Bei gewissen bekannten Ausführungen geringer Wärmeleistung werden die Kessel in einem einzigen Stück geformt, welches einen einstückigen Körper bildet. Diese Technik erfordert jedoch die Herstellung von Formen, deren Abmessungen groß gegenüber denen des Kessels sind, und deren richtige Anwendung verhältnismäßig langwierig und heikel ist.

Die Erfindung bezweckt, den obigen Nachteilen abzuhelfen.

Der erfindungsgemäße Kessel, insbesondere

für Zentralheizungen, mit einer Feuerung und einem fest mit dieser verbundenen Wärmeaustauscher, welcher Elemente für den

3 09/03 25

Wasserumlauf auf v/eist, welche zwischen sich Züge für die Abfuhr der Abgabe abgrenzen, ist dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Körperhälften aufweist, deren jede praktisch eine Hälfte der Feuerung und eine Hälfte des Austauschers bildet, und daß jede Körperhälfte aus einem Stück aus Formguß besteht.

Der Formguß kann insbesondere Grauguß oder Aluminium sein.

Hierdurch wird die Herstellung des Kessels '

dank der Herabsetzung der Zahl der Gußstücke auf zwei und der Erleichterung der Zusammenbauarbeit vereinfacht.

Außerdem wird die Bespülung der Wärmeaustauschflächen durch den Fortfall der Hindernisse beseitigt, welche insbesondere durch die Verbindungsringe zwischen den Abschnitten der bekannten Ausführungen gebildet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Körperhälften gleich und besitzen an ihren Enden axiale Öffnungen, von denen eine für die Einführung eines Brenners bestimmt ist, während die andere durch einen ■Verschlußstöpsel verschlossen wird, wenn sich der Kessel im Betrieb befindet.

Hierdurch wird die Verwendung von zwei verschiedenen Formen der Körperhälften vermieden, da das Vorhandensein der gleichen Öffnung am Vorderende und am Hinterende des Kessels die Verwendung nur einer einzigen Form ermöglicht.

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

Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung

einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kessels unter Wegbrechung von Teilen.

Fig. 2 ist eine von innen gesehene Seitenansicht einer Körperhälfte des Kessels der Fig. 1 in kleinerem Maßstab.

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2.

Fig. 4 ist ein lotrechter Schnitt längs der

Linie IV-IV der Fig. 2.

Fig. 5 ist eine schaubildliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Kessels.

Bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführung weist der Kessel erfindungsgemäß zwei Körperhälften 1

6098 0 9/0325

auf, deren jede aus einem Stück aus Formguß besteht, z.B. Gußeisen oder Aluminium. Die Körperhälften 1 sind in Bezug auf eine lotrechte längsebene P symmetrisch.

Sie bilden unten eine Feuerung 20, welche eine längliche Brennkammer 3 mit einer praktisch waagerechten Achse X-X abgrenzt. Der obere Teil der durch die Körperhälften 1 gebildeten Vereinigung bildet einen Wärmeaustauscher 10 mit einer Folge von vorspringenden Elementen 5» welche durch Züge 4 zur Abfuhr der Abgase getrennt sind. Diese werden in einem nicht dargestellten Sammelkasten aufgefangen.

An der Vorderseite einer jeden Körperhälfte 1 sind mittlere halbzylindrische öffnungen 2 ausgebildet, welche zueinander komplementär sind, um die Einführung der Nase des (nicht dargestellten) Brenners in die Brennkammer 3 zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß bildet also jede Körperhälfte 1 eine Hälfte der Feuerung 20 und eine Hälfte des Austauschers 10.

In wenigstens einer Seitenfläche der Körperhälften 1 sind zwei öffnungen 7, 8 ausgebildet. Die obere öffnung dient für den Austritt des heißen Wassers, während die in der Nähe der unteren Ecke ausgebildete untere öffnung 8 für den Rückfluß des Wassers in den Kessel nach seinem Umlauf in den zu beheizenden Säumen dient. Die Verbindung der öffnungen 7 und 8 mit dem Heizkreis erfolgt durch ein Ausgangssammelrohr bzw. ein RückflußsammeIrohr, welche an sich bekannt und nicht dargestellt sind.

Zur Erleichterung der gegenseitigen Einstellung der beiden Körperhälften 1 bei dem Zusammenbau des Kessels sind einander gegenüberliegende Bohrungen 9 in den Endabschnitten der Körperhälften ausgebildet. In jedes Paar von einander gegenüberliegenden Bohrungen wird ein Verbindungsstab 11 eingeführt. In Fig. 2 ist eine Bohrung 9 in der oberen Ecke einer jeden Körperhälfte 1 dargestellt.

Der Zusammenhalt der Vereinigung von zwei Körperhälften nach ihrer gegenseitigen Einstellung erfolgt mit Hilfe von Zugstangen 12, von denen bei der Ausführung der Fig.1 bis 4- vier vorhanden sind, nämlich zwei in dem oberen Abschnitt und zwei an den unteren Enden des Kessels. Die Zugstangen 12

9/0325

sind an jedem Ende mit Gewinde versehen und treten in an die Körperhälften 1 mit angegossene Lappen 13. Der Festzug erfolgt durch Muttern 14, welche auf die Zugstangen 2 auf der Aussenseite der Lappen 13 aufgeschraubt sind.

Die Lappen 13 sind in der Nähe der vier oberen und unteren Ecken der Körperhälften 1 ausgebildet, wobei die unteren Lappen 13 außerdem Eckfüße bilden, welche den Kessel tragen.

Die Dichtigkeit der Verbindung zwischen den

beiden Körperhälften 1 in den Verbindungsebenen erfolgt durch einen Wärmeschutzwulst, z.B. einen Umfangswulst 13 aus Asbest. Dieser wird durch einen auf der Seite der Feuerung 3 und der Züge 4 angeordneten inneren Wulst 2 aus Kesselkitt ergänzt.

Der erfindungsgemäße Kessel hat folgende technische Wirkungen und Vorteile:

Das unten an dem Kessel durch die öffnungen ankommende Wasser durchströmt das Innenvolumen der beiden Körperhälften 1, insbesondere die gewölbten Abschnitte 5 des Wärmeaustauschers 10. Es wird durch Berührung mit den Wänden der Brennkammer 3 uncL Umspülung der Abgaszüge 4 erwärmt und an dem oberen Teil des Kessels durch die Öffnungen 7 abgeführt. Dieser Wasserumlauf kann in an sich bekannter Weise durch eine in den Heizkreis ausserhalb des Kessels eingeschaltete Pumpe beschleunigt werden. Der Umlauf wird insbesondere dadurch erleichtert, daß zwischen den öffnungen 8 und den Öffnungen 7 Drosselungen oder Hindernisse fehlen, welche Druckabfälle erzeugen und die Gefahr einer Störung des Strömungszustands mit sich bringen.

Durch Fortfall der Verbindungsringe zwischen den Abschnitten der bekannten Kessel dank der Herstellung des Kessels aus zwei je aus einem einzigen Stück bestehenden Körperhälften wird die innere Bespülung der Wärmeaustauschflächen verbessert. Diese Verbesserung der Bespülung hat eine entsprechende Erhöhung des Wirkungsgrades des Kessels zur Folge.

Wie bereits oben ausgeführt, ermöglicht die Erfindung auch die Vereinfachung der Herstellung des Kessels durch Herabsetzung der Zahl der den Körper bildenden Teile auf zwei, wodurch diese Herstellung verbilligt wird.

Ausserdem ermöglicht die Erfindung die Herabsetzung der Länge der Verbindungen zwischen den den Körper des

609809/0325

Kessels "bildenden Teilen gegenüber den bekannten Kesseln mit nebeneinander liegenden vielfachen Elementen. Hierdurch wird das Problem der Herstellung der Abdichtung zwischen den Bestandteilen des Körpers des Kessels weitgehend vereinfacht.

Die Erfindung ist besonders zweckmässig für die Herstellung von Kesseln verhältnismässig geringer Leistung, d.h. mit geringen Abmessungen.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (Fig. 5) werden die beiden Körperhälften 22 in einer einzigen Form gegossen und sind daher praktisch identisch. Sie besitzen an ihrem den Brenner aufnehmenden Ende entgegengesetzten Ende gleiche halbkreisförmige Ausschnitte 16. Bei der Vereinigung der beiden Körperhälften 22 wird die von den Ausschnitten 16 gebildete zylindrische Öffnung durch einen Verschlußstöpsel verschlossen.

Bei dieser Ausführung ist eine einzige Form für das Gießen der beiden Körperhälften 22 ausreichend, da diese nicht nur symmetrisch sind, wie dies bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, sondern in allen Punkten gleich und daher übereinander--legbar.

Diese Ausführungsform der Erfindung verringert

die Herstellungskosten des Kessels noch weiter, da nur eine einzige Form erforderlich ist.

Die Erfindung kann abgewandelt v/erden. So können die beiden Körperhälften 1, 22 durch ein System mit Bolzen oder ein beliebiges anderes, an sich bekanntes System vereinigt werden, z.B. doppelt/konische Ringe oder "Nippel" genannte Gewinderinge. Die oberen Lappen 15 fallen dann fort. Ebenso können den Bohrungen 9 gleiche Bohrungen an der Basis der Feuerung 20 vorgesehen werden. Der erfindungsgemäße Kessel kann auch lotrecht angeordnet werden, wobei dann die Achse des Brenners und der Brennkammer lotrecht liegen, während die Züge für die Abfuhr der Abgase seitlich in den Rauchkasten münden.

6098 0 9/0325

Claims

Kessel, in sb es andere für Zentralheizungen mit einer Feuerung—dnd einem fest mit dieser verbundenen Wärmeaustauscher, welcher Elemente für den Wasserumlauf aufweist, welche zwischen sich Züge für die Abfuhr der Abgase bilden, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Körperhälften (1) aufweist, deren jede eine Hälfte der Feuerung (20) und eine Hälfte des Austauschers (10) bildet, und daß jede Körperhälfte (1) aus einem einzigen Stück aus Formguß besteht.
2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Körperhälften (1) in Bezug auf eine axiale längsebene des Kessels symmetrisch sind.
3· Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Körperhälften (22) gleich sind und an ihren Enden axiale Öffnungen (16) besitzen, von denen die eine zur Einführung eines Brenners bestimmt ist, während die zweite durch einen Verschlußstöpsel verschlossen wird, wenn sich der Kessel im Betrieb befindet.
4·. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Körperhälften (1) beiderseits einer axialen längsebene durch ein System von mit Gewinde versehenen Zugstangen (12) zusammengehalten werden, welche an ihren Enden in an die Körperhälften (1) mitangegossene Lappen (13) treten·
5· Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei einander gegenüberliegende Bohrungen (9) in den Endabschnitten der Körperhälften (1) ausgebildet sind, welche einen Verbindungsstab (11) aufnehmen, v/elcher die gegenseitige Einstellung der beiden Körperhälften erleichtert.
6. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Körperhälften (1) mit abdichtenden und wärmedämmenden Umfangswülsten (15) besetzt sind.

7· Kessel nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß jede Körper half te (1) zwei Lappen (13) an ihrem oberen Teil und zwei Lappen (13) an ihrem unteren Teil aufweist, wobei die unteren Lappen außerdem Eckfüße bilden, welche den Kessel tragen.

609809/0325