DE2631567A1

DE2631567A1 - Flammrohr- und heizkessel mit rauchgasseitiger abgastemperaturregelung

Info

Publication number: DE2631567A1
Application number: DE19762631567
Authority: DE
Inventors: Gerhard Geng
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1978-01-19

Description

Flammrohr- und Heizkessel mit rauchgasseitiger
Abgastemperaturregelung.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Heiz- und Flammrohrkssel mit mindestens 2 Rauchgaszügen, dessen Abgastemperatur im unteren bis oberen Leistungsbereich und auch bei Verschmutzung ( bis o,7 mm Dicke und eingestellter Abgastemperatur von 1800 C ) der Konvektionsheizfläche konstant bleibt.
Heizkessel und Flammrohrkessel mit mindestens 2 Rauchgaszügen ohne Abgastemperaturregelung sind seit langem bekannt und werden vorwiegend im Wohnungsbau, Hotelgewerbe, Schwimmbädern, Krankenhäusern und Sport- und Industrieanlagen zum Zwecke der Warmwasser- Heißwasser- Niederdruckdampf und Hochdruckdampferzeugung eingesetzt.
Die bekanntesten und gebräuchlichsten Konstruktionen solcher Flammrohr- und Heizkessel zeichnen sich durch einen im Querschnitt runden Wassermantel bzw. Wasserraum mit zylindrischer Außenwand aus, wobei im unteren Teil des Wasserraumes die horizontale Brennkammer in runder, kubischer Form liegt, deren obere Umfangshälfte ganz oder teilweise von Konvektionsheizfläche des 1. u. 2. Rauchgaszuges umgeben ist, welche den über der Brennkammer liegenden Teil des Wassermantels bzw. Wasserraumes in Längsrichtung der Brennkammer durchsetzen.
Innerhalb des vom Kesselwasser umspülten und im allgemeinen horizontal verlaufenden Flammrohres oder kubischen Feuerraumes wird mittels eines seitlich angesetzten Brenners eine Heizflamme aufgebaut, wobei die Rauchgase von der hinteren Wendekammer in den 1. Rauchzug einmünden und in der vorderen Wendekammer in den 2. Rauchzug umgelenkt werden.
Die vorgenannten Heiz- und Flammrohrkessel sind im allgemeinen mit einem unteren und oberen Beistungsbereich abgegerenzt. Die Abgastemperatur steigt um ca. 50° C progressiv an und sind so ausgelegt, daß bei stufenlosem Betrieb, Normalbetrieb und Zweistufenbetrieb mit lastabhängiger Schaltung die Taupunkttemperatur nicht unterschritten wird.
Ein großer Nachteil der bekannten Flammrohr- und Heizkessel der genannten Art besteht darin, daß die Abgastemperatur vom unteren bis oberen Leistungsbereich im Allgemeinen bis ca. 50° C progressiv ansteigt und schon bei leichter Verschmutzung der Konvektionsheizfläche äe nach Heizflächenbelastung bis ca. 300 C progressiv nach oben verschoben wird.
Dies alles hat zur Folge, daß der feuerungstechnische Wirkungsgrad nicht optimal ausgenutzt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Flammrohru. Heizkessels der genannten Art,der bei Normalbetrieb 2 Stufenbetrieb mit lastabhängiger Schaltung und stufenlosem Betrieb und trotz leichter Verschmutzung der Konvektionsheizfläche quer durch äede Betriebsleistung eine konstante Abgastemperatur aufweist (5) um damit einen optimalen feuerungstechnischen Wirkungsgrad und eine bessere Nutzung des Erzeugnisses zu ermöglichen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Flammrohr- oder Heizkessel der genannten Art dadurch erzielt, daß der Wärmeübergang bei 2 Rauchzügen im 1. Konvektionszug bei 3 Rauchzügen im 1. oder 2. Rauchzug durch die Gasgeschwindigkeitsveränderungen mittels Regelrohr bzw. Regelrohre die,bzw. das parallel zum 1. bei 2 Zügen oder im 1. bzw. 2. Zug bei 3 Rauchzügen angeordnet und mit einer oder äe einer Klappe ausgestattet ist oder sind,die von einem Stellmotor mit Steuergerät (Impulse vom Abgasregler) geregelt wird, daß das Rauchgasvolumen mit den unterschiedlichen Temperaturen vom 1. bzw. 2. Rauchzug und Regelrohr bzw. Regelrohren in der Wendekammer mittels Mischeinrichtung gemischt und anschließend in den 2. bzw. 3. Rauchzug eingeleitet wird und der konstante rauchgasseitige Druck ( erforderlich um den eingestellten C02 - Wert aufrecht zu erhalten ) mittels Abgasklappe mit stetiger Regelung aufrecht erhalten wird.
Die Vorteile beim Erzeugnis der Neuerung gegenüber der Bekannten ist darin zu erblicken, daß die Abgastemperatur bei weder Betriebsphase und nach Verschmutzung der Rauchgaszüge ( bis ca o,7 mm Rußdicke bei eingestellter Abgastemperatur von 1800 C ) auf einer Ebene liegen und nicht progressiv verlaufen (Fig.4) und einstellbar ist. Der feuerungstechnische Wirkungsgrad kann dadurch erheblich gesteigert werden.
Die Vorteile und weiteren Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und geaphischen Bebriebskostenersparnis-Diagramme dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 den Heiz- bez. Flairimrohrkessel im Längsquerschnitt Fig. 2 einen Querschnitt durch den Heiz- bzw. Flammrohrkessel Fig. 3 Vorderansicht des Heiz- bzw. Flammrohrkssels Fig. 4 Betriebskostenersparnis-Darstellung Fig. 5 Abgastemperatur-Diagramm neue Ausführunggegenwärtige Ausführung.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansrüche 1. Flammrohr- oder Heizkessel mit mindestens zwei Rauchgaszügen dessen Abgastemperatur im unteren bis oberen Leistungsbereich und auch bei Verschmutzung der Konvektionsheizfläche (Beispiel; bis ca. o,7 mm Dicke und eingestellter Abgastemperatur von 1800 C) konstant bleibt und einstellbat ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Regelrohre (5) parallel zum 1. Rauchzug (13) bei 3 Rauchzügen zum 2. Rauchzug (20) oder 1 Rauchzug'(13) angeordnet ist oder sind, das vor oder innerhalb einem oder mehreren Regelrohren (5) sich eine Rauchklappe (16) befindet, die den erforderlichen freien Gasquerschnitt mittels Stellmotor (6) mit Steuerung äe nach Regelbedarf. verändern, daß in der Wendekammer ein Leitblech (17) angeordnet und in sich äe 2 längere Kanäle (22), (18) darstellt und je ein Kanal (18) durch die Trennwand (19) unterteilt ist und 2 oder mehrere entsprechende Gasdurchlaßöffnungen aufweist, um die unterschiedlichen Gastemperaturen von Regelrohr (5) bzw. Regelrohren (5) nach 1 (13) oder 2 (20) Rauchzug zu mischen, daß eine Regeldruckklappe (21) eingebaut ist, die sich mittels Stellmotor mit Steuerung auf die jeweils erforderliche Lage einstellt um den konstanten rauchgasseitigen Druck aufrecht zu erhalten.

II. Flammrohr- oder Heizkessel nach Anspruch I dadruch gekenn zeichnet, daß die erforderlichen Kombinationen Rauchgasregelung, Rauchgasmischung und Rauchgas;druckregelung zusammenwirken um den Zweck zu erfüllen.

III.Flammrohr- oder Heizkessel dadurch gekennzeichnet, daß die Regelrohre (5) oder Regelkanäle (5) auf der Rauchgasseite sowohl wärmeisoliert als auch nicht sein können und im Kessel als auch außerhalb angeordnet sein können.

IV. Flammrohr- oder Heizkessel nach Anspruch I dadurch gekennzeichnet, daß der rauchgasseitige Regler (15) im Abgasrohr (7) oder Abgaskammer (2) angeordnet werden kann.

V. Flammrohr- oder Heizkessel nach Anspruch I dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (17) keine feste Verbindung hat u. abnehmbar ist.