DE2541216C3 - - Google Patents

Description

30

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizungskessel für eine Sammelheizungsanlags·, mi« einem zylindrischen Wasserbehälter und einem damit verbundenen zylindrischen Dampfkondensator sowie mit je einem Vor- und Rücklaufstutzen mit einem in Strömungsrichtung öffnenden Rückschlagventil.

Solche, beispielsweise durch die SE-PS 1 06 397 und in etwas abgewandelter Form durch die SE-AS 3 16 277 vorbekannten Heizungskessel nutzen die beim Kondensieren des im Kessel zunächst erzeugten Dampfes entstehende Volumenverkleinerung in Verbindung mit den Rückschlagventilen zur gleichzeitigen Förderung des aufgeheizten Wassers durch die Sammelheizungsanlage aus. Für die Förderung des Wassers wird deshalb keine Umwälzpumpe benötigt. Nachteilig ist bei solchen Heizungskesseln jedoch, daß durch die Kondensation des zuvor gebildeten Wasserdampfes beträchtliche Geräusche entstehen, die nahezu ungedämpft nach so außen gelangen und insbesondere in einem Wohnhaus stören können.

Während der vorstehend an erster Stelle genannte bekannte Heizungskessel zwischen seinem Kondensator und seinem Wasserbehälterteil einen komplizierten und damit störanfälligen Ventilmechanismus aufweist, besteht bei dem anderen vorgenannten bekannten Heizungskessel die Gefahr, daß die erzeugten Dampfblasen teilweise mit dem Heizungswasser in das Leitungssystem der Sammelheizung gelangen und dort nicht nur Geräusche, sondern auch andere Funktions* Störungen verursachen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Sammelheizungsanlage so zu ver^ Vollkommnen, daß trotz Beibehaltung des einfachen ^6S Förderprinzips, durch Verdampfung und anschließende Kondensation Von Wasser lästige Köndensationsgeräu- $che und ein Entweichen von Dampfblasen in das Leitungssystem der Heizungsanlage nach Möglichkeit ganz vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dampfkondensator aus einem Rohr besteht, das zentrisch im Wasserbehälter angeordnet und mit dem Vorlaufstutzen verbunden ist und daß der zwischen Wasserbehälter und Rohr gebildete Ringraum am einen Ende mit dem Rohr und am anderen Ende mit dem Rücklaufstutzen in Verbindung steht.

Durch eine solche Ummantelung des Kondensators durch das Wasser des Wasserbehälters ergibt sich eine überraschend wirksame Dämpfung der Kondensationsgeräusche.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Querschnitt des Ringraumes kleiner als der Durchflußquerschnitt des Rohres, womit sich schon bei normalen, beispielsweise für die Beheizung eines Einfamilienhauses berechneten Durchflußmengui eine verhältnismäßig kleine Breite des Ringraumes ergibt, in dem somit nur entsprechend kleine Dampfblasen entstehen können, die ihrerseits bei der anschließenden Kondensation kaum noch Geräusche verursachen können. Außerdem sinkt die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Dampfkondensators gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit im vorgenannten Ringraum stark ab, wodurch kaum noch befürchtet zu werden braucht, daß etwa Dahipfblasen durch den Vorlaufstutzen in das Leitungssystem der Heizungsanlage mitgerissen werden.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des Heizungskessels in einem schematisch gehaltenen Längsschnitt;

F i g. 2 eine gleiche Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Anordnung;

F i g. 3 ein mit dem Heizungskessel gemäß F i g. 1 ausgerüstetes Sammelheizungssystem ;n einer Schemadarstellung (in gegenüber den F i g. 1 und 2 wesentlich kleinerem Maßstab).

Der in Fig. 1 dargestellte Heizungskessel dient zum Aufheizen einer Flüssigkeit, Flüssigkeitsmischung oder Flüssigkeitssuspension, die kleine, Kondensationskerne bildende feste Körperchen enthält. Dabei ist der Kessel so ausgebildet, daß er von dieser Flüssigkeit nur in einer bestimmten Richtung durchströmt werden kann.

In einem Behälter 1 beliebiger, beispielsweise quaderförmiger Gestalt ist ein Brenner 2 angeordnet, dem flüssiger Brennstoff durch eine Leitung 3 zugeführt werden kann. Die für die Verbrennung des Brennstoffes notwendige Luft wird dem Behälter 1 durch eine Rohrleitung 4 zugeführt und die Abgase können durch eine weitere Rohrleitung 5 nach oben entweichen. Der Brenner 2 beheizt einen im Behälter 1 befindlichen Wasserbehälter 6, der im wesentlichen aus einem über dem Brenner waagerecht angeordneten und durch Stirnwände abgeschlossenen Rohr besteht. Zur besseren Wärmeübertragung ist das Rohr außerdem von Rippen 7 umgeben.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung kann beispiels* Weise in einem Sammelheizungssystem vorgesehen sein, wie es in Fig.3 angedeutet ist. Dieses weist einen geschlossenen Wasserkreislauf 8 auf, in dem mehrere, beispielsweise als Radiatoren ausgebildete Heizkörper 9 vorgesehen sind, Außerdem enthält das System ein oberes Ausdehnungsgefäß 10 und zwei die Strömungs· richtung bestimmende Rückschlagventile 11, so daß das

Wasser im Wasserkreislauf 8 lediglich in Richtung der in Fig.3 dargestellten Pfeile strömen kann. Statt der dargestellten zwei Rückschlagventile 11 könnten im Wasserkreislauf 8 auch mehr solcher Ventile vorgesehen sein.

Aus dem Wassekreislauf 8 strömt das Wasser gemäß Fig. 1 durch einen Rücklaufstutzen 12 und eine Zuflußöffnung 13 in den Wasserbehälter 6 ein, nachdem es im Rücklaufstntzen 12 ein ein die Strömungsrichtung bestimmendes Rückschlagventil 14 durchströmt hat. Der an seinem der Zuflußöffnung 13 abgekehrten Ende durch eine Stirnwand 21 abgeschlossene rohrförmige Wasserbehälter 6 umgibt ein zweites Rohr 15, welches einen Dampfkondensator bildet und gemäß F i g. 1 mit seinem linken Ende die dortige zweite Stirnwand des Wasserbehäiters nach außen durchsetzt An die dortige Ausflußöffnung 16 des Rohres 15 schließt ein Vorlaufstutzen 17 an, in dem sich wiederum ein Rückschlagventil 18 befindet Das gemäß F i g. 1 rechte, ebenfalls offene Ende des Rohres 15 steht mit dem es umgebenden Ringraum innerhalb des Wasserbehälters 6 in Verbindung, dessen Ringquerschnitt kleine:- als der Durchflußquerschnitt des Rohres 15 ist.

Wenn der innerhalb des Wasserbehälters 6 befindliche Teil des Wassers des Wasserkreislaufes 8 durch den Brenner 2 aufgeheizt wird, dann entstehen in dem das Rohr 15 umgebenden Ringraum Dampfblasen, die eine entsprechende Vergrößerung des Gesamtvolumens von Flüssigkeit und Dampf zur Folge haben. Durch die entsprechende Volumenvergrößerung wird Wasser und Dampf aus dem Ringraum in Richtung der in F i g. 1 rechts dargestellten Pfeile in das Rohr 15 verdrängt, weil eine Rückströmung wegen des Rückschlagventils 14 ausgeschlossen ist Diese Strömung bewirkt zugleich eine entsprechende Weiterförderung des im Vorlaufstutzen 17 vorhandenen Wassers am Rückschlagventil 18 vorbei in Richtung der dortigen Pfeile der F i g. 1. Die in das Rohr 15 gelangten Dampfblasen werden dort entsprechend der gegenüber dem Rohr 6 niedrigeren Temperatur d.s Rohres 15 kondensiert, wodurch eine entsprechende Volumenverminderung des im Rohr 15 befindlichen Gemisches von Wasser und Dampf entsteht Da eine Rücksaugung von Wasser wegen des Rückschlagventils 18 ausgeschlossen ist, führt diese Volumenverminderung zum Zufluß weiteren Wassers durch den Riicklaufstutzen 12 am Rückschlagventil 14 vorbei in den Wasserbehälter 6 hinein. Zugleich geben die Dampfblasen ihre Verdpmpfungswärme an das im Rohr 15 befindliche Wasser ab. Danach werden in dem das Rohr 15 umgebenden K/ngraum neue Dampfblasen gebildet, wodurch sich der vorstehend beschriebene Vorgang wieJerholt Das Ergebnis davon ist, daß das im Wasserkreislauf 8 befindliche Wasser einerseits aufgeheizt und andererseits in Richtung der in F i g. 1 dargestellten Pfeile gefördert wird.

Da der Außendurchmesser des Rohres 15 nur wenig kleiner als die licate Weite des rohrförmigen Wasserbehälters 6 ist ergibt sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I ein sehr vorteilhaftes Verhältnis von äußerer Wärmeaufnahmefläche des Wasserbehälters 6 zu der den Ringraum zwischen dem Wasserbehälter fi und Rohr 15 durchströmenden Wassermenge und damit ein sehr großer Wirkungsgrad des Heizungskessels.

Dadurch, daß der Durchströmungsquerschnitt des Rohres 15 im Verhältnis zum Ringquerschnitt des Ringraumes zwischen ihm und dem Wasserbehälter 6 verhältnismäßig groß ist, ergibt sich im Rohr 15 eine wesentlich geringere Strömungsgeschwindigkeit als im genannten Ringraum. Dieser Geschwindigkeitsabfall nach dem Rohr 15 hin fördert die angestrebte vollkommene Kondensation der gebildeten Dampfbiasen, so daß die Gefahr, daß Dampfblasen durch den Vorlaufstutzen 17 am Rückschlagventil 18 vorbei entweichen könnten, außerordentlich gering ist

Durch die beschriebene Ausbildung des Heizungskessels und des Kondensators wird weiterhin die Bildung großer Dampfblasen verhindert Infolgedessen können auch nicht so laute Kondensationsgeräusche wie in solchen vorbekannten Kondensatoren -ntstehen, in die aus einem benachbarten Kessel grobe Dampfblasen einströmen konnten und wo leicht erhebliche und zuweilen sehr störende Kondensationsgeräusche entstanden sind. Die bei dem hier beschriebenen Kessel gebildeten kleinen Dampfblasen kondensieren demgegenüber praktisch lautlos, wobei etwa noch entstehende Geräusche durch den den Kondensator umgebenden Wasserbehälter 6 weiterhin gedämpft werden.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dient zum Beheizen des Wasserbehälters 6 em Brenner 2. Es ist für die Erfindung indessen unerheblich, auf weiche Weise die Heizenergie zugeführt wird. Die Energiezufuhr kann beispielsweise auch durch eine elektrische Beheizung des Wasserbehälters 6 oder durch Heißwasser erfolgen, welches aus einem Fernheizwerk o. ä. zur Verfugung steht

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Beheizung des in dem im übrigen ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildeten Wasserbehälter 6 befindlichen Wassers durch elektrische Heizkörper 19. v~>n denen in Umfangsrichtung des das Rohr 15 umgebenden Ringraumes vier in gleichmäßiger Verteilung vorgesehen sind. Die Heizkörper 19 sind gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel an der Stirnwand 21 des Wasserbehäiters 6 gehalten, wobei die Stromzuführungskabel 20 die Stirnwand 21 entsprechend isoliert durchsetzen. Im übrigen entspricht die Anlage gemäß Fig.2 der bereits in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Anlage, weshalb sich weitergehende Ausführungen an dieser Stelle erübrigen.

Als aufzuheizende Flüssigkeit kommt statt des bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Wasser* auch irgendeine andere geeignete Flüssigkeit, beispielsweise eines gegenüber Wasser anderen spezifischen Gewichtes oder aber auch eine Flüssigkeitsinischung oder eine Flüssigkeitssuspension mit kleinen Festteilchen in Frage, die im Dampfkondensator Kondensationskerne für die dortige Kondensation bilden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Heizungskessel für eine Sammelheizungsanlage, mit einem zylindrischen Wasserbehälter und einem damit verbundenen zylindrischen Dampfkondensator sowie mit je einem Vor- und Rücklaufstutzen mit einem-in Strömungsrichtung öffnenden Rückschlagventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfkondensator aus einem Rohr (15) besteht, das zentrisch im Wasserbehälter (6) angeordnet und mit dem Vorlaufstutzen (17) verbunden ist und daß der zwischen Wasserbehälter^) und Rohr(15) gebildete Ringraum am einen Ende mit dem Rohr (15) und am anderen Ende mit dem Rücklaufstutzen (12) in Verbindung steht.

2. Heizungskessel nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Brenner (2), einem elektrischen Heizkörper (19) oder mit einer von einer Heizflüssigkeit durchströmten Heizvorrichtung versehen ist.

3. Heizungskesse! nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Brenner (2) beheizbare Wasserbehälter (6) an seinem Außenumfang mit Rippen (7) od. dgl. versehen ist

4. Heizungskessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ringraumes kleiner als der Durchflußquerschnitt des Rohres (15) ist.