DE2535713C3 - Heizungskessel für strömende Brennstoffe - Google Patents
Heizungskessel für strömende BrennstoffeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/107—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using fluid fuel
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Description
Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel für strömende Brennstoffe,, mit einer Brennkammer und
einem Heizgaskanal, einer des Heizc/iedium einschließenden
Primärheizfläche sowie einem von den Heizgasen direkt beaufschlagten flüssigen Zw; chenwärmeträger,
der über eine Sekuridärheizfläche seinen Wärmeinhalt zusätzlich an das Heizmedium abgibt
Ein Heizungskessel der vorbezeichneten Art ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 19 30 372 bekanntgeworden,
wobei die Sekundärheizfläche als in den Vorlauf des eigentlichen Heizmediums eingeschalteter
Wärmetauscher dargestellt ist Die eigentliche Primärheizfläche ist bei dem bekannten Kessel die im
Abzugsweg der heißen Rauchgase liegende Rohrschlange, die dabei jedoch in wenig vorteilhafter Weise derart
angeordnet ist, daß sie nicht von der Strahlungswärme der Heizflammen beaufschlagt werden kann, sondern
nur, nach Art einer an sich bekannten Nachschaltheizfläche, von den abströmenden Heizgasen. In die
abströmenden Heizgase wird bei dem bekannten Kessel Wasser eingesprüht, welches unter Aufnahme von
Wärme aus den Heizgasen in ein Sammelgefäß fällt und von dort über eine Pumpe in den Wärmetauscher, die
Sekundärheizfläche, gelfördert wird. Dort wird die Wärme an das Heizrnedium abgegeben und der
abgekühlte Zwischenwärmeträger wird von neuem in die abströmenden Heizgase gesprüht
Die Konstruktion des bekannten Kessels ist aufwendig, weil für den Zwischenwärmeträger ein eigener
Kreislauf mit Rohrsystemen und Pumpen geschaffen werden muß, in den auch die Sekundärheizfläche
integriert ist Durch das Einsprühen des Wassers in die Heizgase nimmt dieses die in den Gasen vorhandenen
Schadstoffe, z. B. Schwefel, auf. Der Zwischenwärmeträger wird dadurch zu einer äußerst aggressiven,
korrodierend wirkenden Flüssigkeit Alle Kesselbauteile müssen deshalb mit hohem Bauaufwand gegen den
Angriff dieser aggressiven Zwischenwärmeträgerflüssigkeit geschützt werden. Durch den hohen Bauaufwand
mit Umwälzpumpe und besonderer Sekundärheizfläche ist der Einsäte des bekannten Kessels allein für größere
Anlagen zweckmäßig. Für kleinere Heizungsanlagen,
z. B. in Ein- und Zweifamilienhäusern, ist der bekannte
Kessel nicht geeignet
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kessel der vorbeschriebenen Art, welcher mit extrem
hohen Wirkungsgraden arbeitet den Bauaufwand zu
to vermindern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß der Zwischenwärmeträger in einer Behälterwanne
aufgenommen ist und seine Oberfläche als Begrenzungsfläche des Heizgaskanals dient in den die
das Heizmedium führende Sekundärheizfläche eingetaucht ist
Bei dem erfindungsgemäßen Kesse! erfolgt die Wärmeübertragung auf den Zwischenwärmeträger sehr
wirksam vom Heizgas direkt auf den Zwischenwärmeträger
durch einmaligen Wäremübergang, wobei der physikalische Vorgang der Wärmeleitung entfällt
Durch die sich in Bewegung befindliche Oberfläche des flüssigen Zwischenwärmeträgers wird der Wärmeübergang
auch noch vorteilhaft durch Aufreißen der Grenzschicht sowie durch Kondensationsvorgänge
verbessert Der Zwischenwärmeträger gibt die aufgenommene Wärme über die eingetauchte Sekundärheizfläche
an das Heizmedium ab. Bei den sehr guten Wärmeübergängen, von einer ersten Flüssigkeit dem
wieder auf eine zweite Flüssigkeit das Heizmedium, kann die Sekundärheizfläche sehr klein ausgelegt
werden.
angeordnete übliche Nachtschaltheizfläche als Konvektionsheizfläche
sein. Ober die Oberfläche des Zwischenwärmeträgers, der sich in dem wannenförmig ausgebildeten
Teil des Kessels befindet streicht dann der Heizgasstrom. Bei dem erfindungsgemäßen Kessel
ragen vorzugsweise Taschen, welche die Heizgase durch die Nachschaltheizfläche leiten und die das
Heizmedium führen, in den Zwischenwärmeträger hinein. Der eingetauchte Teil dieser Taschen ist dabei
die Sekundärheizfläche. Die im Heizgaskanal abströmenden Heizgase beaufschlagen deshalb gleichzeitig
die Primärheizfläche und den Zwischenwärmeträger. Der Zwischenwärmeträger steht dabei in direktem
Kontakt mit den Heizgasen, wodurch die Erhöhung des Kesselwirkungsgrades ermöglicht wird. Die dadurch im
so Zwischenwärmeträger aufgenommene Wärme wird wieder an die das Heizmedium einschließenden Taschen
abgegeben. Eine Umwälzanlage für den Zwischenwärmeträger
ist nicht erforderlich.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Sekundärheizfläche aus glatten oder gerippten Rohren ausgebildet sein.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Sekundärheizfläche aus glatten oder gerippten Rohren ausgebildet sein.
Weil der Zwischenwärmeträger aber noch direkten Kontakt mit den· Heizgasen hat kann ebenfalls, wie bei
dem bekannten Kessel, eine aggressive Flüssigkeit entstehen, die besondere Baumaßnahmen erfordert Bei
dem erfindunj'sgemäßefl Kessel sind solche gegen
Korrosion schatzenden Maßnahmen aber in besonders vorteilhafter Weise allein auf die den Zwischenwärmeträger
aufnehmende Wanne beschränkt Auch an den Taschen oder Rohren der Sekundärheizfläche können
auf einfache Art und Weise schützende Maßnahmen vorgenommen werden. Der Bauaufwand für den
erfindungsgemllßen Kessel ist dadurch verhältnismäßig
gering, so daß das Prinzip des direkten Kontaktes zwischen einem Wärmeträger und den Heizgasen auch
bei kleineren Heizungsanlagen lohnend ausgenutzt werden kann.
Es ist jedoch auch möglich, die Strahlungsheizfläche eines Kessels mit dem Zwischenwärmeträger zu
benetzen, wodurch ein hoher Wärmeübergang durch die Verdampfung eintritt
Kessel mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Heizflächen können vorteilhaft mit bis auf ca. 500C
abgesenkten Abgastemperaturen betrieben werden. Bezogen auf den unteren Heizwert Hu des Brennstoffs,
sind mit dem Kessel Wirkungsgrade um hundert Prozent erreichbar. Die Kesse! können gleitend
gefahren werden, d. h. die Kesseltemperatur wird der
benötigten Vorlauftemperatur der Heizungsanlage direkt angepaßt
Besonders günstig werden die Wirkungsgradverhältnisse dann, wenn erfindungsgemäße Kessel in Heizungsanlagen eingesetzt werden, die mit thermostatischen
Heizkörperventilen ausgerüstet sind Derartige Anlagen haben während der überwiegenden Daur:r einer
Heizperiode sehr niedrige Rücklauftemperaturen. Bei Anwendung des Gegenstromprinzips, bei dem der
Heizgasaustritt aus dem Kessel in die Nähe des Rücklaufwassereintritts in den Kessel gelegt wird,
ergeben sich weitere günstige Voraussetzungen für eine
gute Wärmeübertragung. Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Kessels können hohe Brennstoffeinsparungen
erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichung schematisch dargestellt Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen
Heizungskessel mit Heizfläche,
F i g. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch die Seitenansicht eines Heizungskessel mit einer
senkrechten Brennkammer 1. Bei einer üblichen Ausführung hat die Brennkammer einen als Sturzbrenner
montierter öl- oder Gasbrenner 2, bei dem sich die Flamme von oben nach unten entwickelt Die
Strahlungsheizfläche, gebildet aus den Wänden Xa und Xb der Brennkammer 1, kann bei diesem Ausführungsbeispiel in ihrer Wirksamkeit noch dadurch verbessert
werden, daß sie auf der Heizgasseite mit dem Zwischenwärmeträger benetzt werden, der aus einer
Behälterwanne 5 über den Rand ic überläuft Es ist jedoch auch möglich, den Zwischenwärmeträger in die
Brennkammer 1 mit einer oder mehreren Düsen einzuspriihen. Der Zwischenwärmeträger wird dann
mittels einer nicht dargestellten Pumpe der Behälterwanne 5 entnommen.
Die Nachschaltheizfläche des dargestellten Kessels ist zum Teil als konventionelle und zum Teil als nasse
Heizfläche ausgeführt
Wie aas F i g. 2 ersichtlich ist, besteht die konventionelle
Nachschaltheizfläche aus horizontalen Teilbereichen 3 und aus vertikalen Teilbereichen 3a. Die
Oberfläche 5a des Zwischenwärmeträger in der Behälterwanne 5 stellt die nasse Heizfläche dar. Vom
Zwischenwärmeträger wird die Wärme über die eingetauchten Flächen der Taschen 4 an das in den
Die Heizgase treten nach Verlassen der Brennkammer 1 in die Umlenkkammer 6 ein und beaufschlagen
dann auf ihrem Wege zum Abgasstutzen 9 sowohl die als Primärheizfläche mit 3 und 3a bezeichneten
konventionellen Nachschaltheizflächen als auch die als
nasse Heizfläche dienende Oberfläche 5a. Zwischen den Taschen 4 liegen Züge eines Heizgaskanals 7, wobei die
Heizgase über die Oberfläche 5a in der Behälterwanne 5 hinwegstreichen.
In F i g. 2 ist ein Schnitt durch die Nachschaltheizfläche mit den Taschen 4, der Behälterwanne 5 und den
zwischen den Taschen liegenden Zügen des Heizgaskanals 7 dargestellt Der Schnitt ist entlang der Linie H-II
in F i g. 1 gelegt
In F i g. 1 ist noch dargestellt, daß das Rücklaufwasser
des Kessels von einer Heizungsanlage oder einem Brauchwasserbereiter über den Stutzen 10 in den Raum
15 geleitet wird. Danach wird das Wasser über die Leitung 11 in den Brennkammermantel 12 geführt Hier
wird es auf die gewünschte Endtemperatur aufgeheizt und üher die Stutzen 13 wiederum in die Heizungsanlage
oder einen Brauchwasserbereiter geleitet
Claims (3)
1. Heizungskessel für strömende Brennstoffe, mit
einer Brennkammer und einem Heizgaskanal, einer das Heizmedium einschließenden Primärheizfläche
sowie einem von den Heizgasen direkt beaufschlagten flüssigen Zwischenwärmeträger, der über eine
Sekundärheizfläche seinen Wärmeinhalt zusätzlich an das Heizmedium abgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwischenwärmeträger in einer Behälterwanne (5) aufgenommen ist und seine
Oberfläche (5a) als Begrenzungsfläche des Heizgaskanals (7) dient, in den die das Heizmedium führende
Sekundärheizfläche eingetaucht ist
2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärheizfläche aus den
Wänden (la, linder Brennkammer (1) und einer im
Heizgaskanal (7) angeordneten Nachschaltheizfläche besteht und die Sekundärheizfläche als in der
Behälterwanne (5) angeordneten aus der Nachschaltheizfläche ausgeformten Taschen (4) ausgebildet
ist
3. Heizungskessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Sekundärheizfläche
aus glatten oder gerippten Rohren ausgebildet ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752535713 DE2535713C3 (de) | 1975-08-09 | 1975-08-09 | Heizungskessel für strömende Brennstoffe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752535713 DE2535713C3 (de) | 1975-08-09 | 1975-08-09 | Heizungskessel für strömende Brennstoffe |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2535713A1 DE2535713A1 (de) | 1977-02-10 |
DE2535713B2 DE2535713B2 (de) | 1978-08-17 |
DE2535713C3 true DE2535713C3 (de) | 1979-04-19 |
Family
ID=5953712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752535713 Expired DE2535713C3 (de) | 1975-08-09 | 1975-08-09 | Heizungskessel für strömende Brennstoffe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2535713C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK346579A (da) * | 1979-08-20 | 1981-02-21 | N R E Pedersen | Fyringsanlaeg |
-
1975
- 1975-08-09 DE DE19752535713 patent/DE2535713C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2535713B2 (de) | 1978-08-17 |
DE2535713A1 (de) | 1977-02-10 |
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