DE2919306C3

DE2919306C3 - Heizkessel und Verfahren zum Betrieb desselben

Info

Publication number: DE2919306C3
Application number: DE19792919306
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1979-05-14
Publication date: 1982-02-04
Also published as: DE2919306A1; DE2919306B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel und ein Verfahren zum Betrieb desselben, wobei die Heizgase am Ende eines Brennkammermantels um 180° umgelenkt und entlang der Innenfläche einer Wandung geführt werden, die länger als der Brennkammermantel ist und auf deren Außenseite das zu erwärmende Medium strömt.

Ein bekannter Kessel der genannten Art mit einem Brenner und einer Brennkammer, die von einem rohrförmigen Brennkam.nermantel umgeben ist,derauf dem brennerfernen Ende offen ist, einem den Brennkammermantel im Abstand umgebender rohrförmigen Gehäusemantel, der länger ist als der Brennkammermantel und an beiden Enden verschlossen ist, dient als Lufterhitzer, wobei die zu erhitzende Luft und die Heizgase in der oben angeführten Weise zwischen dem Brennermantel und dem Gehäusemantel geführt wird. Dieser bekannte Kessel hat den Nachteil, daß die Wärmetauschfläche konstant ist, so daß dieser Kessel im Ein-Aus-Betrieb gefahren werden muß. Bei dieser Betriebsweise wird immer wieder neu gezündet, mit Vorspülung und damit verbundener Abkühlung, Rußbildung und entsprechender Umweltbelastung. Außerdem treten in dem zu beheizenden Medium Temperaturschwankungen auf, die in Großanlagen nur durch aufwendige Zusatzvorrichtungen abgefangen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

ίο solchen Kessel so zu gestalten und zu betreioen, daß ein Dauerbetrieb ermöglicht wird, wobei dieser Kessel als Lufterhitzer oder auch als Erhitzer für eine Flüssigkeit verwendbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Brenner dem Wärmebedarf entsprechend modulierend betrieben wird und daß die Heizgase bei kleinster Brenner-Einstellung unmittelbar am freien Ende des Bren.ikammermantels und bei größter Brenner-Einstellung am brennerfernen Ende der Wandung umgelenkt und in Falten der Wandung zurückgeführt werden. Ein erfindungsgemäßer Kessel ist dabei zweckmäßig so ausgebildet, daß der Gehäusemantel mindestens um die Hälfte länger als der Brennkammermantel ist, daß zwischen dem Gehäusemantel und dem Brennkammermantel eine gefaltete Trennwand angeordnet ist, deren Falten achsparallel zu den Mänteln verlaufen, und daß die Trennwand an beiden Enden mit Stirnplatten verbunden ist.

Damit wird nicht nur die vorstehend genannte Aufgabenstellung gelöst, vielmehr ist infolge der Bemessung des Brennkammermantels und des Gehäusemantels eine Anpassung an den jeweiligen Leistungsbedarf möglich. Die von dem Brenner austretenden Heizgase kehren be< der kleinsten Einstellung desselben sofort nach Verlassen der Brennkammer in den zwischen den Brennkammermantel und der Trennwand gebildeten Kanal ein. Die Heizfläche ist dabei nur so lang wie der Brennkammermantel. Damit wird erreicht, daß die Temperatur der Heizgase nicht unter den

■•ο Taupunkt abfällt. Bei größerem Wärmebedarf, d. h. wenn der Durchsatz durch den Brenner erhöht wird, wird die Flamme länger, so daß die gesamte Heizfläche der Trennwand, d. h. die über das Ende des Brennkammermantels hinausgehende Fläche beheizt wird, ohne daß die Temperatur unter den Taupunkt abfällt. Es ist somit möglich, für jeden Betriebszustand eine optimal nutzbare Heizfläche zur Verfügung zu haben. Es ist daher möglich, für den Betrieb eines erfindungsgemäßen Kessels auch modulierende Brenner einzusetzen, die ihren Brennstoffdurchsatz dem jeweiligen Wärmebedarf anpassen.

Wenn ein erfindungsgemäßer Kessel zum Erhitzen einer Flüssigkeit verwendet werden soll, so sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der zwischen der Trennwand und dem Gehäusemantel gebildete Raum mit einem von dem verlängerten Gehäusemantel, dessen Stirnplatte und einer Deckelplatte gebildeten Raum in Verbindung steht und daß beide Räume je einen Anschlußstutzen aufweisen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Schnittansicht eines Kessels.

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie H-II in Fig. 1.

Der Prinzipaufbau ergibt sich aus der schematischen Darstellung nach Fig. 1. An einer Frontplatte 1 ist ein

Brenner 2 angeflanscht. Mit der Frontplaue ist ein Brennkammermantel 3 verbunden, der die Brennkammer 4 umgibt. Der Brennkammermantei 3 weist vorzugsweise zylindrische Form auf.

Um den Brennkammermantel herum ist eine Trenn- * wand 5 angeordnet, deren Länge größer als die Länge des Brennkammermantels 3 ist, zweckmäßig aber mindestens die doppelte Länge des Brennkammermantels aufweist. Diese Trennwand 5 teilt den Mante'raum in Strömungskanäle 10 für die Heiz- b?w. Rauchgase κι und in einen außerhalb ditser Trennwand liegenden Raum 9 für das zu erhitzende Medium.

Die Wandung 6 dieser Trennwand 5 ist in achsialer Richtung gefaltet, wobei diese Falten äußere Scheitel 7 und innere Scheitel 8 bilden. Diese gefaltete Trennwand r> 5 kann aus abgekantetem Blech hergestellt werden.

Zwischen den Falten werden äußere Strömungskanäle 9 und innere Strömungskanäle 10 gebildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sinr¹ die inneren Scheitel 8 und die äußeren Scheitel 7 der Falten dieser :u Trennwand 5 in einem Abstand von dem Brennkammermantel 3 und einem äußeren Gehäusemantel 11 angeordnet.

Es ist jedoch auch denkbar, die äußeren Scheitel 7 der Falten an dem Gehäusemantel 11 anliegen zu lassen.

Die Trennwand 5 ist an einer frontseitigen Stirnplatte 12 befestigt, die ihrerseits an der Frontplatte 13 des Kessels angeflanscht ist. Die Strinplatte 12 trägt auch die Frontplatte 1, mit welcher der Brenner 2 verbunden ist. in

Die Frontplatte 13 des Kessels ist etwa im Durchmesser des Gehäusemantels 11 durchbrochen, um durch Lösen der Stirnplatte 12 die Trennwand 5 aus dem Kessel zur Reinigung entnehmen zu können. Die Stirnplatte 12 besitzt eine mittlere Durchbrechung, J^r> durch die nach dem Lösen der Frontplatte 1 der Brenner samt dem Brennkammermantel 3 entnommen werden kann. Auf diese Weise ist ein leichtes Reinigen der Innenflächen des Kessels möglich.

Die Brennkammer 4 isi an ihrer Rückseite durch einen Deckel 14 verschlossen, der dicht an der Wandung der Trennwand 5 anliegt. Hinter diesem Deckel wird von dem Raum 15 (zwischen Slirnplatte 12 und Gehäusemantel 11) ein Raum 15a für eine zu erhitzende Flüssigkeit abgeteilt, der von diesem Deckel 14, dem Gehäusemantel 11 und einer äußeren Deckelplatte 16 umschlossen wird. In diesem Raum 15a mündet ein Anschlußstutzen 17. Ein weiterer Anschlußstutzen 18 ist nahe dem brennerseitigen Ende des Gehäusemantels 11 angeordnet.

Die Trennwand 5 trägt eine Stirnplatte 19. welche die inneren Strömungskanäle 10 gegenüber dem angrenzenden Raum 15 verschließt und mit dem Deckel 14 dichtend verbunden ist. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß in dieser Stirnplatte 19 Durchbrechungen vorgesehen sind, die in die äußeren Strömungskanäle 9 zwischen der Wandung 6 der Trennwand 5 und dem Gehäusemantel 11 einmünden.

Die durch die inneren Strömungskanäle 10 strömenden Heizgase gelangen über einen Sammelraum 20 in einen Abgaskanal 21 und von hier in einen Abgasstutzen 22. Der Abgaskanal 21 ist auf seiner Stirnseite mittels einer Verschlußklappe 23 verschlossen, die an einem Gelenk 24 gelagert ist.

)e nach Einstellung des Brenners strömen die Heizgase in Richtung der Pfeile 25 mehr oder weniger weit von dem Stirnende des Brennkammermantels 3 entfernt in die inneren Strömungskanäle 10 der Trennwand 5 und gelangen von hier zum Abgasstutzen 22.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb eines Luft- oder Wasser-Heizkessels, bei dem die Heizgase am Ende eines Brennkammermantels um 180° umgelenkt und entlang der Innenfläche einer Wandung zugeführt werden, die länger als der Brennkammermantel ist und auf deren Außenseite das zu erwärmende Medium strömt, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner dem Wärmebedarf entsprechend modulierend betrieben wird, und daß die Heizgase bei kleinster Brenner-Einstellung unmittelbar am freien Ende des Brennkammermantels und bei größter Brenner-Einstellung am brennerfernen Ende der Wandung umgelenkt und in Falten der Wandung zurückgeführt Werden.

2. Luft- oder Wasser-Heizkessel zur Durchfüh^rung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Brenner und einer Brennkammer, die von einem rohrförmigen Brennkammermantel umgeben ist, der auf dem brennerfernen Ende offen ist, einem den Brennkammermantel im Abstand umgebenden rohrförmigen Gehäusemantel, der länger ist als der Brennkammermantel und an beiden Enden verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemante! (11) mindestens um die Hälfte länger als der Brennkammermantel (3) ist, daß zwischen dem Gehäusemantel (11) und dem Brennkammermantel (3) eine gefaltete Trennwand (5) angeordnet ist, deren Falten achsparallel zu den Mänteln (3,11) verlaufen und daß die Trennwand (5) an beiden Enden mit Stirnplatten (12,19) verbunden ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Trennwand (5) und dem Gehäusemantel (11) gebildete Raum (9) mit einem von dem verlängerten Gehäusemantel (11), dessen Stirnplatte (12) und einer Deckelplatte (16) gebildeten Raum (15) verbunden ist und daß beide Räume (9, 15) je einen Anschlußstatzen (17, 18) aufweisen.

4. Heizkessel nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gefaltete Trennwand (5) mehr als die doppelte Länge des Brennkammermantels (3) aufweist.