DE2620168B2 - Heizungskessel für flüssige und gasförmige Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel für flüssige und gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem äußeren Wassermantel mit Vor- und Rücklaufstutzen, in dem eine Brennkammer mit Wassermantel angeordnet ist, die von zwei etwa halbzylindrischen, schalenförmigen Heizgaszügen umgeben ist, die über eine Umlenkkammer mit einer Sammelkammer verbunden sind, wobei die Heizgaszüge jeweils aus einer Innenwand von etwa der Brennkammer entsprechenden Länge und einer Außenwand von einer mindestens der Brennkammer zusätzlich der Umlenk- und Sammelkammer entsprechenden Länge gebildet und die beiden

Wassermäntel durch Überströmkanäle verbunden sind.

Ein derartiger Heizkessel ist nach der DT-AS

1178 868 bekannt. Man setzt heute voraus, daß Heizkessel funktionell hinsichtlich Strömungsführung

ίο und Wärmeübertragung in Ordnung sind. Ein anderer und heute ebenso wesentlicher Gesichtspunkt ist aber der einer kostengünstigen Herstellung, die praktisch nur noch erreichbar ist, wenn sich derartige Heizkessel weitestgehend automatisch-maschinell mit geringstmöglichem Zeitaufwand herstellen lassen, was in der Regel durch den räumlich verschachtelten Aufbau von Heizkesseln ein beachtliches Problem darstellt.

Inwieweit Heizkessel der eingangs genannten Art den funktioneilen Erfordernissen genügen, mag dahingestellt bleiben, den fertigungstechnischen Erfordernissen kann dieser vorbekannte Heizkessel jedoch nicht genügen, bzw. ist bezüglich seiner tatsächlichen Fertigungsmöglichkeiten nichts offenbart. Gleiches gilt auch für Heizkessel nach der CH-PS 4 85 182 und AT-PS 2 34 963, weshalb sich derartige Kessel vermutlich auf dem Markt auch nicht einführen konnten.

Will man die insbesondere funktionell vorteilhafte Aufgliederung der Heizgaszüge durch beispielsweise U-Profile mit einer wassergekühlten Brennkammer in Verbindung anwenden, deren wassergekühlter Mantel mit dem äußeren wasserführenden Innenraum des Kesselgehäuses wegen der Zirkulation verbunden werden muß, so stellen sich einer weitestgehend automatisch-maschinellen Fertigung beträchtliche Schwierigkeiten entgegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die spezielle Ausbildung und Zuordnung aller heizgasführenden Bereiche so vorzunehmen, daß eine fertigungstechnisch kostengünstige Herstellung erreicht werden kann.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen der Innenwand und der Außenwand der Heizgaszüge an sich bekannte u-förmige Längsprofile

angeordnet sind und daß die Überströmkanäle seitlich von abgebogenen Längsrändern begrenzt und durch abgewinkelte Blechstreifen gegen den äußeren Wassermantel abgedeckt sind, wobei die Brennkammer durch eine brennerseitige Abkantung mit den Innenwänden

so der Heizgaszüge verbunden ist, zwischen denen an der Rückseite der Brennkammer ein Boden angeordnet ist.

Diese zunächst kompliziert erscheinende Ausbildung läßt,- von relativ geringer Handheftarbeit abgesehen, eine weitestgehend maschinelle Verschweißung des ganzen Heizungskessels zu, wobei natürlich die erwähnten Verbindungen, Abdeckungen und Abschirmungen als flüssigkeitsdicht zu verstehen sind.

Die den Heizgaszug bildenden Schalen werden zunächst separat hergestellt, wobei die Innenwand mit den abgebogenen Längsrändern entsprechend verformt wird. Die beispielsweise u-förmigen Längsprofile, die neben der günstigen Strömungsführung hinsichtlich Horizontalanordnung des Kessels außerdem funktionell durch ihre schnelle Erwärmung vorteilhaft zu einer schnellen Kondensatverdampfung führen, werden auf die noch ausgeflachte Außenwand aufgeschweißt. Diese Wand wird dann gebogen, auf die gebogene Innenwand aufgesetzt und von außen mit den hochgebogenen

Längsrändern verschweißt, wobei die Längsränder beider Schalen dann später in Zusammenstellung die Seitenbegrenzungen der Überströmkanäle bilden.

Die Außenwände der Halbschalen bilden für ihren Teil gleichzeitig die Begrenzungswände für die Umlenk- und die Sammelkammer.

Beide Halbschalen werden mit den abgewinkelten Blechstreifen zugeschweißt, was mit zwei maschinellen Schweißköpfen hinten und vorn gleichzeitig erfolgt.

In diese derart verbundenen Halbschalen wird die Brennkammer eingesetzt und mit ihren offenseitigen rundumlaufenden Abkantungen mit den Innenwänden der Halbschalen verschweißt einschließlich der Teile der Blechstreifen, die die Überströmkanäle nach vorn und hinten zur Umlenk- bzw. Sammelkammer anschließen. Sammelkammerseitig wird zwischen die Schaleninnenwände ein kreisförmiger Boden eingelegt und ebenfalls verschweißt.

Alle diese Nähte lassen sich ohne Schwierigkeiten und ohne komplizierte Schweißeinrichtungen maschinell verschweißen.

Die Vorder- und Rückwände des Kessels, die entsprechend große öffnungen haben und die bereits durch eine äußere beispielsweise zylindrische Wand mittels außen verlegter Schweißnähte verbunden sind, nehmen dann die ganze aus doppelwandiger Brennkammer, Zug- und Überströmkanälen bestehende Einheit auf, indem diese Einheit einfach durch die öffnungen gesteckt und von außen mit den überstehenden Rändern der verlängerten Schalenaußenwände und der Blechstreigen verschweißt wird.

In diese erfindungsgemäße und fertigungstechnische vorteilhafte Ausbildung des Heizkessels läßt sich nun bei größeren Kesseldimensionen für größere Leistungen in Weiterbildung ohne weiteres auch eine allgemein bekannte wassergekühlte Stirnwand mit einbeziehen, die zentrisch zur Brennkammer eine Öffnung für den Brennereinsatz aufweist und den Zugang zu den Zügen freihält, was bedeutet, daß solch eine Wand ebenfalls Überströmkanäle haben muß. In diesem Fall ist der obere Schenkel des abgewinkelten Blechstreifens lediglich etwas kürzer gehalten, so daß die nachfolgend noch näher zu beschreibende wasserführende Vorderwand mit ihren Überströmkanälen in dem dann frei bleibenden Durchgang eingesetzt werden kann, so daß der Innenraum der wasserführenden Wand mit dem wasserführenden Außenraum des Heizkessels in Zirkulationsverbindung steht.

Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen des Heizungskessels ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Heizungskessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Ansicht teilweise den oberen Bereich der brennerseitigen Umlenkkammer;

F i g. 2 einen Schnitt durch den kompletten Heizungskessel etwa längs Linie H-II in F i g. 1;

Fig.3 einen Schnitt durch den Heizungskessel entsprechend dem nach Fig. 1, aber in anderer Ausrührungsform;

F i g. 4 die Hälfte eines Schnittes durch den Heizungskessel nach F i g. 2,3 längs Linie IV-IV;

F i g. 5 die Hälfte der Vorderansicht des Heizungskessels nach F i g. 3;

F i g. 6 eine Draufsicht auf die zwischen Vorder- und Rückwände einschiebbare Einheit aus Brenn-, Umlenk- und Abzugskammer mit Heizgaszügen;

F i g. 7 in Ansicht die wasserführende, der Brennkammer vorgeschaltete Vorderwand;
F i g. 8 die Vorderwand gemäß F i g. 7 im Schnitt;
F i g. 9 in Ansicht einen Vorderwandzuschnitt in anderer Ausführungsform;

Fig. 10 im Schnitt den Vorderwandzuschnitt nach F i g. 9 nach der Verformung;

F i g. 11 in Ansicht einen anderen Vorderwandzuschnitt, der zum Zuschnitt gemäß F i g. 9 in Zusammenstellung gehört;

ίο Fig. 12 im Schnitt den Zuschnitt nach Fig. 11 nach der Verformung.

In den Figuren sind bezeichnet mit 1 die beiden die Heizgaszüge 13 bildenden Haibschaien aus einer Innenwand 2 und einer Außenwand 4, mit 3 die abgebogen, die Überströmkanäle begrenzenden Längsränder der Innenwand 2, mit 5 die u-förmig gebogenen Längsprofile für die Heizgaszüge, mit 6 der äußere Wassermantel, mit 8 abgewinkelte Blechstreifen, mit 9 die Umlenkkammer, mit 10 die Sammelkammer, mit 11 die Brennkammer, mit 12 die brennerseitigen Abkantungen der Brennkammerwand 17, mit 14 die Rückseite der Brennkammer und mit 15 der den wasserführenden, die Brennkammer 11 umgebenden Raum 16 abschirmende Boden.

Insbesondere aus Fig. 1, 3 ist erkennbar, daß die Heizgaszüge 13 aus zwei Halbschalen gebildet sind, die sich sehr einfach und maschinell ohne Schwierigkeiten herstellen lassen, wobei vor dem Zusammenschweißen der Wände 2, 4 die Längsprofile 5 auf die noch ausgeflachte Innenwand 2 aufgesetzt und mit Mehrfachschweißköpfen aufgeschweißt werden.

Die Verbindung zwischen den beiden Halbschalen 1 wird durch vier abgewinkelte Blechstreifen 8, wie gut aus F i g. 1 erkennbar, hergestellt, deren Schenkel 8' zwischen die abgebogenen Längsränder 3 eingreifen und mit diesen verschweißt werden.

Der wasserdichte Abschluß zur Umlenkkammer 9 hin wird durch die Abkantung 12 der Brennkammerwand 17 erreicht, die von den Schenkeln 8' hintergriffen und verschweißt wird.

Durch diese Ausbildung entsteht eine in das Kesselgehäuse 18 einbaufertige Einheit (s. F i g. 6), die lediglich durch entsprechend große öffnungen in den Vorder- und Rückwänden 19,20 eingeschoben und von außen verschweißt wird. Auf die nach außen etwas überstehenden Ränder werden dann die gestrichelt angedeuteten Abschlußdeckel 21, 22 mit öffnungen 23 für den Brenner (nicht dargestellt) und mit Abzugsstutzen 24 aufgesetzt und in geeigneter Weise gehalten.

so Der Anschluß der Blechstreifen 8 bzw. 8' im Bereich der Rückseite 14 der Brennkammer erfolgt entsprechend, allerdings mit dem Unterschied, daß eich hier die Schenkel 8' am Boden 15 anlegen.
Das gleiche Bauprinzip ist in Weiterbildung bei einer Ausführungsform nach F i g. 3 beibehalten, bei der der Brennkammer 11 in an sich bekannter Weise eine schmale, wassergekühlte Vorderwand 26 vorgeschaltet ist, die natürlich eine Durchgriffsöffnung 23' für den Brenner hat und die ferner Überströmkanäle T zum Zirkulationsanschluß an den äußeren Wassermantel 6 des Kesselgehäuses 18 haben muß. In Rücksicht auf die Überströmkanäle sind die horizontal verlaufenden Schenkel der vorderen Blechstreifen 8 lediglich etwas kürzer zu halten.

In den Fig. 7 —12 sind Blechzuschnitte für derartige Vorderwände 26 dargestellt, die aus jeweils zwei flachen Schalen hergestellt werden.

Die im wesentlichen kreisförmigen Znsrhnittp «inH

am Außen- und Innenumfang mit Materialzugaben 29 versehen, aus denen die Bördelränder 27' gezogen werden. Im eingebauten Zustand ragen die Fahnen 28 über die Vorderwand 19 und werden dort durch Schweißen mit den ebenfalls herausragenden Rändern der Außenwände 4 verschweißt. Diese Vorderwandausbildung hat den Vorteil, daß abgesehen von den Bereichen der Überströmkanäle T die Schalen auf dem gleichen Preßwerkzeug verformt werden können.

In den F i g. 9 und 11 sind die Zuschnitte 30,30' für die Schalen 31, 3Γ verdeutlicht, wobei die Schale 31 die brennerseitige Fläche und die Schale 3Γ die umlenkkammerseitige Fläche der Vorderwand 26 bilden.

Für beide beschriebene Kesselausführungsformen können auch die Blechstreifen 8 in den Zuschnitt der Außenwand 4 mit einbezogen werden, wodurch für diesen Bereich vier Schweißnähte gespart werden

können (siehe rechte Seite der F i g. 6).

Hiernach sind die Blechstreifen 8 gewissermaßen halbiert als Ansätze 25 an allen vier Ecken des Zuschnittes für die Außenwand 4 vorgesehen, an welchen Ansätzen dann noch fahnenartig die abzubiegenden Schenkel 8' angesetzt sind, die durch einen Schlitz von etwas mehr als Blechstärkenbreite der Längsränder 3 von der Fläche des Zuschnittes für die Außenwand 4 getrennt sind. Für den Einsatzbereich der Überströmkanäle 7' sind dann im Bereich der Ansätze 25 entsprechend große Ausschnitte vorzusehen. Da sich auf diese Weise die Schalenteile praktisch selbsthaltend zusammenstecken lassen, kann die Handheftarbeit, die sonst etwa den gleichen Zeitaufwand wie das gesamte maschinelle Schweißen kostet, auf ein Minimum reduziert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Heizungskessel für flüssige und gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem äußeren Wassermantel mit Vor- und Rücklaufstutzen, in dem eine Brennkammer mit Wassermantel angeordnet ist, die von zwei etwa halbzylindrischen, schalenförmigen Heizgaszügen umgeben ist, die über eine Umlenkkammer mit einer Sammelkammer verbunden sind, wobei die Heizgaszüge jeweils aus einer Innenwand von etwa der Brennkammer entsprechenden Länge und einer Außenwand von einer mindestens der Brennkammer zusätzlich der Umlenk- und Sammelkammer entsprechenden Länge gebildet und die beiden Wassermäntel durch Überströmkanäle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenwand (2) und der Außenwand (4) der Heizgaszüge (13) an sich bekannte u-fönnige Längsprofile (5) angeordnet sind und daß die Überströmkanäle (7) seitlich von abgebogenen Längsrändern begrenzt und durch abgewinkelte Blechstreifen (8) gegen den äußeren Wassermantel (6) abgedeckt sind, wobei die Brennkammer (11) durch eine brennerseitige Abkantung (12) mit den Innenwänden (2) der Heizgaszüge (13) verbunden ist, zwischen denen an der Rückseite (14) der Brennkammer (11) ein Boden (15) angeordnet ist.

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkammer (11) eine mit dem Wassermantel (6) verbundene Vorderwand (26) vorgeschaltet ist, deren innere Fläche (27) mit den etwa horizontal verlaufenden, etwas kürzeren Schenkeln der Blechstreifen (8) verbunden sind.

3. Heizungskessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderwand (26) aus zwei mit Bördelrändern (27') versehenen gegeneinander angeordneten Schalen (31, 31') besteht, die bis auf die Bereiche der Überströmkanäle (7') gleich ausgebildet sind.

4. Heizungskessel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder (3) als abgebogene Teile der Innenwand (2) ausgebildet sind.

5. Heizungskessel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder (3) als abgebogene Teile der Außenwand (4) ausgebildet sind.

6. Heizungskessel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen (8) je zur Hälfte ihrer Breite als Ansätze (25) an den Zuschnitten (30,30') der Außenwand (4) vorgesehen sind, wobei die abgewinkelten Schenkel (8') als Verlängerungen der Ansätze (25) ausgebildet sind.

7. Heizungskessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (25) mit Ausschnitten für den Durchgriff der Überströmkanäle (7') versehen sind.