DE2632788A1

DE2632788A1 - Heizkessel mit waermespeicherelementen

Info

Publication number: DE2632788A1
Application number: DE19762632788
Authority: DE
Inventors: Eduard Rohr
Original assignee: Eduard Rohr AG
Current assignee: Eduard Rohr AG
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1976-07-21
Publication date: 1977-02-17
Also published as: CH604112A5; US4094302A; DE7622993U1; ATA527876A; AT356845B; DE2632788C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel mit einem Feuerraum, mindestens einer zwischen dem Feuerraum und dem Kamin angeordneten Rauchgaskammer und einer Beschickungsöffnung.

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den thermischen Wirkungsgrad von Heizkesseln zu verbessern.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass in der Rauchgaskammer den Strömungswiderstand der Rauchgase vergrössernde Wärmespeicherelemente angeordnet sind, deren Grosse so gewählt ist, dass sie einzeln oder samt ihren Trägern durch die Beschickungsöffnung oder Rauchgaskammertüre in die Rauchgaskammer einbringbar und aus dieser herausnehmbar sind.

Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Abgase vor dem Abgang in das Kamin zu reduzieren, eine bessere Verbrennung

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ORIGINAL INSPECTED

und einen bessern thermischen Wirkungsgrad der Anlage zu erreichen. Die in die Rauchgaskammer eingesetzten Wärmespeicherelemente können jederzeit leicht entfernt werden, beispielsweise zum Entrussen oder bei einer Umstellung von Oelfeuerung auf Feuerung mit festen Brennstoffen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Heizkessel mit in der Rauchgaskammer angeordneten Wärmespeicherelementen,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Heizkessel nach der Linie U-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsvariante eines Heizkessels, in schematischer Darstellung,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines weitern Heizkessels,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Heizkessel gemäss Fig. 4, in schematischer Darstellung,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Wärmespeicherelementes ,

Fig. 7 eine Vorderansicht einer Gruppe von Wärmespeicherelementen die an einem Träger befestigt sind,

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Fig. 8 eine Seitenansicht der Gruppe gemäss Fig. 7, Fig. 9 eine Draufsicht auf die Gruppe gemäss Fig. 7,

Fig. 10 eine Draufsicht auf eine Ausführungsvariante der Gruppe gemäss Fig. 7, die zur Anordnung entlang einer Kreisfläche bestimmt ist,

Fig. 11 - 14 verschiedene Anordnungen von Wärmespeicherelementen zusammen mit Trägern.

Der Heizkessel 1 gemäss den Fig. 1 und 2 ist für Wechselbrand ausgerüstet, d.h. er kann sowohl mit einem Oelbrenner als auch mit festen Brennstoffen betrieben werden. Eine Feuerbüchse 2, in welcher der Verbrennungsprozess statt- . findet hat eine hohlzylindrische oder kubische Form. Am einen Ende der Feuerbüchse 2 befindet sich ein in der Zeichnung nicht dargestellter Oelbrenner. Die Rauchgase gelangen von der Feuerbüchse 2 durch einen schmalen Kanal 3 in Richtung des Pfeiles A in die Rauchgaskammer 4 und strömen von dort über ein Abzugsrohr 24 in einen Kamin.

Der Heizkessel ist aussen von einer Isolierschicht 5 und einem Metallmantel 18 umgeben. Eine Beschickungsöffnung 6 dient zum Einfüllen von festen Brennstoffen, wie Kohle oder Holz, wenn die Anlage nicht durch den Oelbrenner betrieben wird. Darunter befindet sich eine Ascheentnahmeöffnung 7. Beide Oeffnungen 6 und 7 werdem beim Betrieb mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen jedoch nicht benötigt. Die

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Feuerbüchse 2 und die Rauchgaskammer 4 sind von einem Wassermantel 8 umgeben, in welchem sich das zu erwärmende Wasser befindet.

Zur besseren Wärmeauswertung werden in das Innere der Rauchgaskammer 4 Wärmespeicherelemente 10 eingesetzt. Diese bedecken bei der Ausführungsform nach den Fig, I und 2 teilweise den Boden 11 der Rauchgaskammer 4 und teilsweise sind sie entlang des etwa zylindrischen Mantels angeordnet.

Durch Herausnahme der Wärmespeicherelemente 10 kann der Heizkessel 1 jederzeit auf die Verbrennung fester Brennstoffe umgestellt werden.

Bei der Ausführungsvariante gemäss Fig. 3 ist ein Rost 20 als Auflage für die Wärmespeicherelemente 10 vorhanden. Die Rauchgase durchdringen also die zwischen den einzelnen Wärmespeicherelementen 10 vorgesehenen Zwischenräume. Gleiche Bezugszahlen bedeuten gleiche Teile wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2.

In den Figuren 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Heizkessels in an sich bekannter Bauart dargestellt. Dieser ist aus einzelnen Guss-Gliederteilen zusammengesetzt. Der Feuerraum 2a steht mit zwei sich in Horizontalrichtung erstreckenden Rauchkammern 4 in Verbindung, die vorne durch

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eine Türe 4a abgeschlossen sind. Von dort gelangen die Rauchgase durch ein Abzugsrohr 24 in ein Kamin. Die beiden Rohre 25, 26 dienen dem Vorlauf und dem Rücklauf des Heisswassers. Eine Beschickungsöffnung 5 dient zum Einfüllen von festen Brennstoffen. An Stelle der Türe 26 könnte auch ein OeI- oder Gasbrenner befestigt werden. Unterhalb eines Rostes 20 befindet sich auf der Vorderseite eine Ascheentnahmeöffnung 7. Die Wärmespeicherelemente 10 werden zusammen mit einem Träger 14 in Richtung des Pfeiles B in Horizontalrichtung in das Innere der Rauchgaskammern 4 eingeschoben.

In Fig. 6 ist ein einzelnes Wärmespeicherelement 10 dargestellt. Es enthält im Innern eine steinartige kompakte, mineralische Masse von hohem Tongehalt. Das Wärmespeicherelement 10 hat eine quaderförmige Gestalt und ist von einem metallischen Gehäuse 16 umgeben. Die als Beispiel zu verstehenden Aussenabmessungen sind etwa 15 χ 6 χ 4 cm.

Auf einem Teil des Gehäusemantels sind Löcher 12 vorhanden, die im eingebauten Zustand vorzugsweise gegen den Wassermantel 8 gerichtet sind. Die Löcher 12 könnten auch auf allen Seiten angebracht werden.

Mehrere dieser Wärmespeicherelemente 10 werden durch Träger 14 zu Gruppen zusammengefasst.

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Es sind verschiedene Formen der aus Metall bestehenden Träger 14 möglich, wie sie beispielsweise aus den Fig, 7 14 hervorgehen. Die Grosse der einzelnen Wärmespeicherelemente 10 bzw. der ganzen Gruppe ist so gewählt, dass sie durch die Beschickungsöffnung 6 oder Rauchkammertüre 4a nachträglich, d.h. in bestehende, fertig montierte Heizkessel 1, in die Rauchgaskammer 4 eingesetzt oder herausgenommen werden können.

Die Befestigung der einzelnen Wärmespeicherelemente 10 an den Trägern 14 erfolgt vorzugsweise durch Schweissstellen. Die Träger 14 können gemäss Fig.7-9 entweder gerade oder gemäss Fig. 10 gewölbt sein, damit sie der Form der Rauchgaskammer 4 genau folgen können. Zwischen den einzelnen Wärmespeicherelementen 10 besteht je ein Zwischenraum 17 _t sodass die Abgase die Wärmespeicherelemente 10 gut umspulen können. Die Träger 14 sind je mit einem Griff 30 versehen, mit dem die ganze Gruppe in das Innere der Rauchgaskammer eingesetzt und herausgenommen werden kann.

Aus den Figuren 7, 8 und 9 geht die Ausbildung eines Trägers 14 und die Anordnung der Wärmespeicherelemente 10 hervor, wie sie entlang einer geraden Wand (siehe Fig. 2) angeordnet werden können. Die Fig. 10 zeigt einen gewölbten Träger 14 der entlang der in Fig. 3 gezeigten Innenwand der zylindrischen Rauchgaskammer 4 gruppenweise hineingestellt werden kann.

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In Fig. 11 ist eine Gruppe von Wärmespeicherelementen 10 dargestellt, wie sie insbesondere zur Verwendung in einem Heizkessel 1 gemäss Fig. 3 bestimmt ist. Der Träger 14 hält die liegenden und stehenden Wärmeelemente 10 fest. Die Dimensionen sind so gewählt, dass der Träger 14 zusammen mit den Wärmeelementen 10 als Ganzes durch die Beschickungsöffnung 6 eingesetzt und herausgenommen werden kann.

Die Anordnung der Wärmeelemente in einer geraden Reihe, wie dies aus den Fig. 12 und 13 hervorgeht, ist vorzugsweise für Heizkesselkonstruktionen gemäss den Fig. 4 und 5 bestimmt.

Bei grossen Heizkesseln 1 und entsprechend grossen Rauchgaskammern können auch mehrere Reihen von Wärmeelementen 10 nebeneinander auf einem Träger 14 angeordnet werden, wie dies aus Fig. 14 hervorgeht.

Für die heissen Rauchgase ergibt sich in der Rauchgaskammer ein vergrösserter Strömungswiderstand im Vergleich zu einem gleichen konventionellen Heizkessel ohne solche Wärmespeicherelemente.

Die aus nicht brennbarem Material bestehenden Wärmespeicherelemente 10 erwärmen sich durch die vorbeistreichenden heissen

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Rauchgase und geben in den Zwischenzeiten, wenn der OeI-brenner abgestellt ist, Wärme an die mit Wasser gefüllten Hohlräume ab. Es zeigt sich, dass durch die Wärmeaufnahme der Wärmespeicherelemente 10 die Abgastemperatur im Kamin reduziert werden kann. Durch den Wärmestau ergibt sich zudem eine bessere Verbrennung..Ausserdem werden die automatisch gesteuerten Einschaltperioden des Oelbrenners bei sonst
gleichen Verhältnissen kürzer, wie eingehende Vergleichsversuche ergeben haben.

Es zeigt sich, dass durch eine derartige Ausbildung eines Heizkessels eine beachtliche Einsparung des Oelverbrauches festgestellt wird.

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Claims

Patentansprüche :

(1.jHeizkessel mit einem Feuerraum, mindestens einer zwischen dem Feuerraum und dem Kamin angeordneten Rauchgaskammer und einer Beschickungsöffnung oder Rauchkammertüre, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rauchgaskammer (4) den Strömungswiderstand der Rauchgase vergrössernde Wärmespeicherelemente (10) angeordnet sind, deren Grosse so gewählt ist, dass sie einzeln oder samt ihren Trägern (14) durch die Beschickungsöffnung (6) oder Rauchgaskammertüre (4a) in die Rauchgaskammer (4) eindringbar und aus dieser herausnehmbar sind.
2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmespeicherelemente (10) an einem metallischen Träger (14) zu einer Gruppe befestigt sind.
3. Heiakessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeicherelemente (10) kompaktes Mineralmaterial enthalten, das von einem metallischen Gehäuse (16) umgeben ist, welches mindestens auf einem Teil seines Umfanges Durchbrechungen (12) aufweist.
4. Heizkessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmespeicherelemente (10) am Boden (11) und ein weiteres Wärmespeicherelement entlang den Wänden der Rauchgaskammer (4) angeordnet sind.

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5. Heizkessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Wärmespeicherelementen (10) Zwischenräume (17) bestehen.
6. Heizkessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeicherelemente (10) quaderförmig ausgebildet sind.
7. Heizkessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass Durchbrechungen (12) der Wärmespeicherelemente (10) gegen die Wände der Wasserkammern gerichtet sind.
8. Heizkessel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmespeicherelemente (10) auf einem Rost (20) aufliegen und die Rauchgase die Zwischenräume (17) von unten nach oben durchdringen (Fig. 3).
9. Wärmespeicherelemente für Heizkessel, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einem mit einem Griff (30) versehenen Träger

(14) gruppenweise zusammengefasst sind.
10. Wärmespeicherelemente,dadurch gekennzeichnet, dass mehrere mit unterschiedlicher Winkellage an einem länglichen Traggestell befestigt sind.

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