DE2804780C2 - Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem Wassermantel, in dem ein die Vorder- und Rückwand durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Sammelkammer aufnehmendes Rohr angeord^ net ist, dessen abzugsseitiger Umfangsrand eine Abschlußscheibe mit Rauchgasstutzen aufweist und im Bereich der Sammelkdtnmef von einer wasserabschirrnenden, mit der Rückwand flüssigkeitsdicht verbundenen Hülse umgeben ist

Heizungskessel der genannten Art sind nach der DE-OS 2613186 bekannt, insbesondere was die wasserabschirmende Hülse im Bereich der Rauchgassammelkammer betrifft

Die Verbrennungsgase haben am Kesselende die niedrigste Temperatur. Liegt die Temperatur der Kesselwandung unter 65°C, kondensieren bei öl und Gas die Verbrennungsgase. Es bildet sich bei öl ein saures Kondensat, bestehend aus schwefliger Säure bzw. Schwefelsäure, das Eisenwerkstoffe stark angreift und zerstört Aufgrund der Verteuerung der Heizenergie ergibt sich die Notwendigkeit, Heizenergie zu sparen. Das ist unter anderem dadurch zu erreichen, daß

man den Kessel nur dann heizt, wenn Wärme benötigt wird, d.h. der Kessel wird nicht mit konstanter und angehobener Temperatur sondern mit gleitender Temperatur gefahren und kann zeitweise auskühlen. Beim Wiederaufheizen bilden sich, wenn der Kessel nicht durch Maßnahmen ausreichend gegen Korrosion geschützt ist, saures Kondensat, und damit ist die Gefahr für Rostangriff gegeben.

Am zweckmäßigsten ist es, den Heizungskessel gewissermaßen trocken zu legen, d. h. einen möglichst

großen Teil der Heizflächen so zu gestalten, daß sie auch bei niedriger Kessselwassertemperatur sofort nach Einschalten des Pxenners eine Temperatur annehmen, die über der Taupunkttemperatur der Verbrennungsgase liegt. Dann können Verbrennungsgase erst gar nicht kondensieren und Schäden verursachen.

Bei dem bekannten Heizungskessel ist das dadurch erreicht, daß der Heizungskessel zylindrisch ausgeführt ist, wobei innen U-Profile als Heizgaszüge aufgeschweißt sind. Diese U-Profile nehmen sofort nach Einschalten des ölbrenners eine höhere Temperatur bzw. eine ausreichende hohe Temperatur an, so daß Verbrennungsgase nicht kondensieren können. Vor den Zügen im Bereich der Umlenkkammer ist die Strahlungswärme der Flamme so hoch, daß die Verbrennungsgase nicht kondensieren bzw. sofort wieder verdampfen. Hinter den Zügen im Bereich der Sammelkammer hat u. a. die Anordnung einer wasserabschirmenden Hülse zwar Erfolge gebracht, die sich aber hinsichtlich Wirksamkeit und vor allem hinsichtlich der Herstellungskosten verbesserungsbedürftig erwiesen haben.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art, insbesondere im Bereich der Sammelkammer hinsieht-

so lieh seiner Wirksamkeit bezüglich der sicheren Verhinderung von Kondensatbildung und hinsichtlich einer günstigeren Herstellbarkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Hülse im oberen Bereich des Rohres etwa auf diesem aufliegend, unter Ausbildung eines unteren Spaltes exzentrisch auf dem Rohr angeordnet und ihr abzugsferner Umfangsrand mit dem Rohr flüssigkeitsdicht verbunden is. sowie die Abschlußscheibe mit dem Umfangsrand des Rohres wärmeleitend verschweißt ist.

Wesentlich bei dieser Lösung ist also, daß das Rohr

abzugsseitig nicht durch einen aufgesetzten, lösbaren Deckel unter Zwischenlage einer einen Wärmeübergang behindernden Dichtung abgeschlossen ist, sondern auch eine anzuschweißende, ungekühlte Scheibe.

Diese Scheibe bildet eine nicht unerhebliche Fläche, die von den Rauchgasen aufgeheizt wird. Die Wärme

geht durch die Schweißnaht in die Wandung des Rohres bzw. in die der zylindrischen Sammelkammer über und heizt diese auf. Durch diese Ausbildung werden an der Sammelkammerwand Temperaturen bis zu 150°C und mehr erreicht, wie Messungen ergeben haben.

Die Hülse wird vorteilhaft so bemessen und so weit vorne am Rohr angeschweißt, daß noch der ganze Endbereich der im Rohr verlaufenden Heizgaszüge mit überdeckt wird. Vorzugsweise wird der Heizungskessel so ausgebildet, daß im Bereich der Sammelkammer das Rohr mit einer nach innen gerichteten Wölbungssicke und die Hülse mit einer nach außen gerichteten Wölbungssicke versehen ist

Die Überdeckung des Rohrendes bis in den Bereich der Heizgaszüge gewährleistet, daß die die Heizgaszüge bildenden U-ProFile in Richtung Sammelkammer Wärme zuführen. Auch dadurch nimmt die Sammelkammerwand auch bei niedriger Kesselwassertemperatur zusätzlich Wärme auf, um in der Temperatur wesentlich höher zu liegen als die direkt wassergekühlten Heizflächen. Es entsteht also kein Kondensat durch Verbrennungsgase.

Die gewölbten Sicken am Rohr und an der Hülse bringen auch den Vorteil, daß diese Teile zwangsläufig mit dem Anbringen der Sicken im Querschnitt genau kreisförmig werden und diese Form auch halten.

An der Oberseite des Rohres liegt die Hülse auf. Unten bildet sie mit dem Rohr einen Spalt, der sehr wichtig ist, denn das Rohr heizt sich oben stärker auf als unten. Liegt also die Hülse oben auf, wird im oberen Bereich mehr Wärme abgeleitet vom Rohr an die Hülse und von der Hülse an das Kesselwasser. Unten bildet der Spalt einen Widerstand für den Wärmezufluß. Das Rohr wird also im unteren Bereich weniger Wärme an die Hülse abgeben und dem Rohr wird somit weniger Wärme entzogen.

Die gestellte Aufgabe läßt sich auch noch auf andere Weise lösen, nämlich derart, daß die Hülse unter Bildung eines ringförmigen Hohlraumes in der Sammelkammer des Roh^res angeordnet und mit ihrem abzugsfernen Umfangsrand mindestens berührend mit der Innenwand des Rohres in Verbindung steht und an ihrem tbzugsseitigen Umfangsrand mit der Abschlußscheibe des Rohres wärmeleitend verbunden zeichnerischen Darstellung zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt schematisch

F i g. l einen Schniit durch den Bereich der Sammelkammer nach der bevorzugten Lösung
F i g. 2 einen Schnitt durch den Bereich der Sammelkammer nach der zweiten Lösung.

In F i g. 1 sind bezeichnet mit 1 das zylindrische Rohr und mit 2 die hinter dem Ende 13 der Heizgaszüge 14 liegende Sammelkammer, die abzugseitig mit einer in ίο die Endöffnung 7 des Rohres 1 eingesetzten und mit deren Umfangsrand 11 verschweißten Abschlußscheibe 8 verschlossen ist, die die Rauchgasstutzen 9 und ggf. auch eine Reinigungsöffnung 10 aufweist Im Bereich der Sammelkammer 2 ist das Rohr 1 mit einer nach innen gerichteten Wölbungssicke 3 versehen und die Hülse 4 mit einer nach außen gerichteten Wölbungssikke 5. Mit ihrem abzugsseitigen Umfangsrand 11 ist die Hülse 4 mit der Heizkesselrückwand 17 verschweißt und mit ihrem abzugsfernen Umfangsrand 12 mit dem Rohr i, wie dargestellt, d. h„ dip durchmessergrößere Hülse 4 ist exzentrisch unter /vnsbildung eines nach unten immer größer werdenden Spaltes 6 auf das Ende des Rohres 1 aufgesetzt

In weiterer vorteilhafter Ausführungsform kann aber >i auch der Heizungskessel derart ausgebildet werden, daß der umfangsrand 11 des Rohres 1 im oberen Bereich oberhalb der Längsachse 15 des Rohres mindestens an einigen Stellen mit dem benachbarten Umfangsrand !6 der Hülse 16 bzw. der Kesselwand 17 wärmeleitend verbunden ist Dies hat seine Bedeutung darin, daß im Falle einer Überhitzung des Rohres 1 im oberen Bereich die Wärme über diese Wärmebrücke bis zu einem gewissen Grade in die gekühlte Kesselrückwand 17 abfließen kann.

ji Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die Hülse 4' nicht über das Rohr 1 geschoben, sondern in das Rohr 1 eingesetzt und gut wärmeleitend mit der Abschlußscheibe 8' verbunden, wobei mindestens ein Berührungskontakt des Umfangrandes 12' mit der Sammelkammerwand 18 vorgesehen ist. Das Rohr 1 kann auch bei dieser Lösung mit einer umlaufenden Wölbungssicke 5' versehen sein zur Ausbildung eines größeren Hohlraumes 6' zwischen Hülse 4' und Rohr 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem Wassermantel, in dem ein die Vorder- und Rückv.'and durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Sammelkammer aufnehmendes Rohr angeordnet ist, dessen abzugseitiger Umfangsrand eine Abschlußscheibe mit Rauchgasstutzen aufweist und im Bereich der Sammelkammer von einer wasserabschirmenden, mit der Rückwand flüssigkeitsdicht verbundenen Hülse umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) im oberen Bereich des Rohres (1) etwa auf diesem aufliegend, unter Ausbildung eines unteren Spaltes (6) exzentrisch auf dem Rohr (1) angeordnet und ihr abzugsferner Umfangsrand (12) mit dem Rohr (1) flüssigkeitsdicht verbunden ist sowie die Abschlußscheibe (8) mit dem Umfangsrand (11) des Rohres (1) wärmeleitend verschweißt ist

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) im Bereich der Sammelkammer (2) mit einer nach innen gerichteten Wölbungssicke (3) und die Hülse (4) mit einer nach außen gerichteten Wölbungssicke (5) versehen ist.

3. Heizungskessel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abzugsferne Umfangsrand (12) der Hülse (4) im Bereich der Enden (13) der lleizgaszüge (14) mit dem Rohr (1) flüssigkeitsdicht verbunden ist.

4. Heizungskessel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand (11) des Rohres (1) im Bereich oberhalb der Längsachse (15) des Rohres (1) mindestens an einigen Stellen mit dem Umfangsrand (16) der '-iülse (4) wärmeleitend verbunden ist

5. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestellend aus einem Wassermantel, in dem ein die Vorder- und Rückwand durchgreifendes, Brennkammer, Heizgaszüge und Sammelkammer aufnehmendes Rohr angeordnet ist, das im Bereich der hinteren Sammelkammer mit einer wasserabschirmenden Hülse versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4') unter Bildung eines ringförmigen Hohlraumes (6') in der Sammelkammer (2') des Rohres (1) angeordnet und mit ihrem abzugsfernen Umfangsrand (12) mindestens berührend mit der Innenwand des Rohres (1) in Verbindung steht und an ihrem abzugsseitigen Umfangsrand mit der Abschlußscheibe (8') des Rohres (1) wärmeleitend verbunden ist.

6. Heizungskessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) im Bereich der Hülse (4') mit einer nach außen gewölbten, umlaufenden Wölbungssicke (5') versehen ist.