DE2936631A1 - BOILER FOR HOT WATER HEATING. - Google Patents
BOILER FOR HOT WATER HEATING.Info
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Description
Brennkessel für WarmwasserheizungBurning boiler for hot water heating
Die Erfindung betrifft einen Brennkessel insbesondere für Warmwasserheizungen mit einen Brennraum wenigstens teilweise umgebendem Wassermantel und einem Brenner, dessen Brennstrahl in den Brennraum einragt, wobei gegebenenfalls der Wassermantel an einen Heizungsrücklauf und einen Heizungsvorlauf angeschlossen ist.The invention relates to a combustion boiler, in particular for hot water heating systems, with a combustion chamber at least partially surrounding water jacket and a burner whose focal jet protrudes into the combustion chamber, where appropriate the water jacket is connected to a heating return and a heating flow.
Die in Haushalten oder Industriebetrieben eingesetzten Brennkessel zu Zwecken der Heizung von Gebäuden od. dgl. umfassen in der Regel eine Brennkammer, in die ein Brenner mit seinem Brennstrahl einragt. Zu der Brennkammer führt ein Heizungsrücklauf mit in der Regel erkaltetem Wasser. Dieses wird mantelartig um die Brennkammer geführt, erwärmt und gelangt über einen Heißwasserablauf wieder zu einzelnen Heizkörpern.The boiler used in households or industrial companies for the purpose of heating buildings or the like. usually include a combustion chamber into which a burner protrudes with its focal jet. Leads to the combustion chamber a heating return with usually cold water. This is guided around the combustion chamber like a jacket and heated and reaches individual radiators via a hot water drain.
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Ea handelt sich hierbei um einen geschlossenen Kreislauf, in welchen nur ab und zu frisches Wasser eingeleitet wird, wenn infolge Verdunstung od. dgl. ein Wasserverlust eingetreten ist.Ea is a closed circuit, in which fresh water is only introduced from time to time if there is a loss of water as a result of evaporation or the like has occurred.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß ein erheblicher Teil der Wärmeenergie des Brennstrahles ungenutzt verloren geht, da der Brennraum eine gewisse Dimensionierung aufweisen muß. Wird er zu klein bemessen, d. h. würde er direkt um den Brennstrahl gelegt, müßte die Geschwindigkeit des Wasserkreislaufes erheblich erhöht werden, was zu Druckproblemen und anderem in den Zu- und Ableitungen führt. Zudem würde der Brennraum innerhalb kurzer Zeit durch die direkte Wärmebestrahlung zerstört. Außerdem treten Probleme beim Abzug des Rauchgases und der Sauerstoffzufuhr auf.It has been shown in practice that a considerable Part of the thermal energy of the focal beam is lost unused because the combustion chamber has a certain dimension must have. If it is too small, d. H. if it were placed directly around the focal beam, the speed would have to be of the water cycle are increased significantly, which leads to pressure problems and other things in the supply and discharge lines leads. In addition, the combustion chamber would be destroyed within a short time by direct heat radiation. aside from that problems arise with the extraction of the flue gas and the supply of oxygen.
Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, bei walcher die Ausnützung der Wärmeenergie des Brennstrahles wesentlich verbessert und ihre Verwendung variabel gestaltet wird.The inventor has set himself the goal of developing a device of the type mentioned at the beginning, at walcher the Utilization of the thermal energy of the focal beam is significantly improved and its use is made variable.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt eine Vorrichtung, bei welcher den Brennstrahl ein Durchbrüche aufweisender Wassermantel hülsenartig wenigstens teilweise umgibt und/oder durchsetzt, welcher an eine Zuleitung für zu erwärmendes und eine Ableitung für heißes Wasser angeschlossen ist. This object is achieved by means of a device in which the focal jet at least partially surrounds and / or penetrates a water jacket with breakthroughs in a sleeve-like manner, which is connected to a supply line for water to be heated and a discharge line for hot water.
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Der Wassermantel um den Brennstrahl ist vorzugsweise in einem Schraubenlinien- oder spiralförmig gelegten Rohr vorgesehen, dessen einzelne Windungen in Abstand zueinan der verlaufen und zusammen eine gitterartige Hülse mit einem verhältnismäßig geringen Innendurchmesser ergeben. Vorzugsweise verjüngt sich diese Hülse zum Brenner hin konisch. Der Erfindungsgedanke umfaßt aber auch andere Formen und Ausgestaltungen von Körpern, in denen Wasser um den Brennstrahl geführt wird.The water jacket around the focal jet is preferably provided in a helical or spiral-shaped tube , the individual turns of which run at a distance from one another and together result in a lattice-like sleeve with a relatively small inner diameter. This sleeve preferably tapers conically towards the burner. The idea of the invention also includes other shapes and designs of bodies in which water is guided around the focal jet.
Da das Rohr bzw. der Körper einen engen Querschnitt auf weist, erhitzt sich der Wassermantel vorteilhafterweise sehr schnell, was zu einer raschen Zirkulation führt. Since the tube or the body has a narrow cross section , the water jacket advantageously heats up very quickly, which leads to rapid circulation.
Der Wassermantel ist vorzugsweise über an der zum Brenner hinweisenden Stirnfläche des Brennkessels über Zu- bzw. Ableitungen mit dem Wassermantel des Brennraumes verbunden. The water jacket is preferably connected to the water jacket of the combustion chamber via supply and discharge lines on the end face of the boiler facing the burner.
In Frage kommt aber auch ein völlig selbständig gespeister und abgeleiteter Wasserstrom, der z. B. von einer Wasser quelle zum Brennkessel, in diesem um den Brennstrahl herum und dann zu einem Boiler geführt wird. But also a completely independently fed and diverted water flow comes into question, the z. B. from a water source to the boiler, in this around the focal jet and then to a boiler .
Der erfindungsgemäße Gedanke umfaßt aber auch eine Mischung aus beiden Zu- und Ableitungsvarianten.The idea according to the invention also includes a mixture of both supply and discharge variants.
Die verschiedenen Möglichkeiten der Anschlüsse der Zu- und Ableitungen zeigen die große Flexibilität der Vorrichtung. The various options for connecting the supply and discharge lines show the great flexibility of the device.
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Werden die Zu- und Ableitungen an den ursprünglichen den Brennraum umgebenden Wassermantel angeschlossen, so dient die Vorrichtung der Unterstützung der Heizungseinrichtung. If the supply and discharge lines are connected to the original water jacket surrounding the combustion chamber, so the device serves to support the heating device.
Der Gegensatz dazu ist der Anschluß der Zuleitung an einen Frischwasserförderer z. B. Wasserhahn und die Ableitung an einen Heißwasserverbraucher z. B. Boiler. Pies kommt vor allem dann in Betracht, wenn ständig heißes Wasser gebraucht wird, da natürlicherweise das Wasser in dem den Brennstrahl umgebenden Wassermantel nicht zu lange stehen darf.The opposite is the connection of the supply line to a fresh water conveyor z. B. faucet and the discharge to a hot water consumer z. B. Boiler. Pies comes into consideration especially when hot water is constantly needed, since naturally the water must not stand too long in the water jacket surrounding the focal jet.
Deswegen ist es vorteilhaft, beide Möglichkeiten zu mischen, indem die Zuleitung von Wasser über Ventile od. dgl. gesteuert sowohl von einem Frischwasserförderer als auch aus dem Heizungsrücklauf erfolgt, während in die Ableitung zum Heizungsvorlauf ein Warmwasserverbraucher ebenfalls über Ventile gesteuert eingeschaltet ist. Die Steuerung der Ventile geschieht vorzugsweise über Thermostate und Relaisschaltungen.It is therefore advantageous to mix the two options, in that the supply of water via valves or the like is controlled both from a fresh water feeder and from the heating return, while a hot water consumer is also switched on via valves in the drain to the heating flow. The valves are preferably controlled via thermostats and relay circuits.
Damit wird gewährleistet, daß ein ständiger Wasserstrom als Wassermantel den Brennstrahl umgibt bzw. durchsetzt und dessen Energie optimal ausnutzt.This ensures that a constant flow of water as a water jacket surrounds or penetrates the focal jet and makes optimal use of its energy.
Zum Wassertransport innerhalb der Zu- bzw. Ableitungen sind Umwälzpumpen vorgesehen.Circulation pumps are provided for transporting water within the supply and discharge lines.
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Diese Vorrichtung hat zum einen den außerordentlichen Vorteil, daß sie bislang konstruktionstechnisch durchdachte und ausgereifte Heizungsanlagen völlig unberührt läßt. Durch ihren einfachen aber wirksamen Aufbau kann sie sehr leicht in bestehende Anlagen eingebaut werden. Durch sie wird aber ein erheblicher Anteil der Wärmeenergie nutzbar gemacht, der bisher sinnlos durch den Schornstein verpuffte. Das bedeutet wiederum eine wesentliche Kostenersparnis durch die Reduzierung des Energieverbrauchs.On the one hand, this device has the extraordinary advantage that it has so far been well thought out in terms of design and leaves fully developed heating systems completely untouched. Because of their simple but effective structure it can be installed very easily in existing systems. However, a significant proportion of the Heat energy made usable, which previously fizzled out senselessly through the chimney. That in turn means one significant cost savings by reducing energy consumption.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Heizkessel. Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment and based on the drawing; this shows one in its only figure Longitudinal section through a boiler according to the invention.
Ein Heizkessel 1 weist einen an einen Heizungsrücklauf sowie einen Heizungsvorlauf 3 angeschlossenen Wassermantel 4 auf, welcher teilweise hinter einer Kesselausmauerung 5 angeordnet ist.A heating boiler 1 has a water jacket connected to a heating return and a heating flow 3 4, which is partially arranged behind a boiler lining 5.
An der Kesselfrontseite 6 ist an einer Brennerplatte 7 ein Ölbrenner 8 zu erkennen, dessen Brennerstrahl 9 in den Kesselinnenraum 10 gerichtet ist. Im oberen Kesselraum 11 bilden Teile 4 des Wassermantels 4 einen längs-On the boiler front 6, an oil burner 8 can be seen on a burner plate 7, the burner jet 9 of which in FIG the boiler interior 10 is directed. In the upper boiler room 11, parts 4 of the water jacket 4 form a longitudinal
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schnittlich U-förmigen Vorraum 12 für einen Rauchgasabzug 13 mit Rauchklappe 14.Sectionally U-shaped vestibule 12 for a smoke outlet 13 with smoke flap 14.
Im Kesselinnenraum 10 ist eine Rohrspirale 20 vorgesehen, welche den Brennerstrahl 9 umfängt. Die beiden freien Enden 21 und 22 dieser Rohrspirale 20 sind an eine Ableitung 23 bzw. eine Zuleitung 24 angeflanscht. Die Ableitung 23 ist unter Zwischenschaltung einer Umwälzpumpe 25 mit dem Heizungsvorlauf 3 verbunden, wohingegen die Zuleitung 23 vom Rücklauf 2 bzw. dem Wassermantel 4 ausgeht. In the interior of the boiler 10, a spiral pipe 20 is provided which surrounds the burner jet 9. The two free Ends 21 and 22 of this spiral tube 20 are flanged to a discharge line 23 and a supply line 24, respectively. The derivation 23 is connected to the heating flow 3 with the interposition of a circulating pump 25, whereas the Feed line 23 emanates from the return 2 or the water jacket 4.
Die freien Enden 21 und 22 der Rohrspirale 20 ragen mit Flanschen 30 aus der Brennerplatte 7 heraus und sindThe free ends 21 and 22 of the spiral pipe 20 protrude with flanges 30 from the burner plate 7 and are
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problemlos an die Ableitung 23 bzw. die Zuleitung 24 anschließbar. Außerdem ist es ohne weiteres möglich, die Rohrspirale nach Loslösung der Brennerplatte 7 vom Heizkessel 1 aus dessen Innenraum 10 zu entfernent da der Außendurchmesser d der Rohrspirale 20 kleiner ist als die von der Brennerplatte 7 verschlossene Brenneröffnung des Heizkessels 1.Can be easily connected to the discharge line 23 or the supply line 24. Moreover, it is readily possible to the spiral tube after detachment of the burner plate 7 from the boiler 1 of the interior space 10 to remove t since the outer diameter d of the spiral tube 20 is smaller than the sealed from the burner plate 7 burner port of the boiler. 1
Durch die Rohrspirale 20 mit einem relativ kleinen Rohrdurchmesser wird ein Zweigstrom des Wassermantels geführt und in engen Kontakt mit der Wärmestrahlung des Brennerstrahles 9 gebracht, so daß sich das Wasser in dieser Rohrspirale 20 unverhältnismäßig schnell hochgradig erwärmt und durch das Einspeisen in den Heizungsvorlauf dessen Temperatur schnell erhöht. Der Verlust an Wärmestrahlung für den Kesselinnenraum 10, welcher durch die Rohrspirale 20 entsteht, ist unverhältnismäßig geringer als die Einsparung an Energie durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Systems. Die Brennstoffersparnis hierdurch beträgt zumindest 20 %.Through the spiral pipe 20 with a relatively small pipe diameter a branch flow of the water jacket is conducted and in close contact with the thermal radiation of the Burner jet 9 brought, so that the water in this spiral tube 20 is disproportionately fast to a high degree heated and by feeding into the heating flow, its temperature is quickly increased. The loss of thermal radiation for the boiler interior 10, which is created by the spiral pipe 20, is disproportionately lower than the saving in energy through the use of the system according to the invention. The fuel savings as a result is at least 20%.
Dank der einfachen Konstruktion der zusätzlichen Rohrspirale 20 kann diese problemlos in den Heizkessel 1 eingeführt und gegebenenfalls sogar nachgerüstet werden.Thanks to the simple construction of the additional pipe spiral 20, it can be easily inserted into the boiler 1 introduced and, if necessary, even retrofitted.
Vorzugsweise wird an die Ableitung 23 ein Boiler 32 od. dgl. angeschlossen, dessen Heizeinrichtung 33 von dem in der Rohrspirale 20 erwärmten Wasser je nach Bedarf unterstützt wird. Zu diesem Zwecke kann mittels Ventilen 34 der Boiler 32 in den Kreislauf einbezogen werden.A boiler 32 or the like is preferably connected to the discharge line 23, the heating device 33 of which is provided by the in the spiral pipe 20 heated water is supported as required. For this purpose, valves can be used 34 of the boiler 32 are included in the circuit.
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Des weiteren besteht auch die Möglichkeit in die Zuleitung 2k zu der Rohrspirale 20 mittels Ventilen 37 einen Frischwasserförderer 38 einzuschalten.Furthermore, there is also the possibility of switching on a fresh water conveyor 38 in the supply line 2k to the spiral pipe 20 by means of valves 37.
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