DE29503697U1

DE29503697U1 - Gasheizkessel

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Publication number: DE29503697U1
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Authority: DE
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1995-03-04
Filing date: 1995-03-04
Publication date: 1995-04-13
Anticipated expiration: 2005-03-05

Description

(17 361) Gasheizkessel

Die Neuerung betrifft einen Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit oberem Vor- und unterem Rücklaufanschluß und mit im Gehäuseoberteil angeordneter, mit Fiächenbrenner bestückter Brennkammer, von deren Umfangswand aus zueinander im wesentlichen parallel und vertikal angeordnete Heizgaszugtaschen zu einer unten am Gehäuse angeordneten Abgassammelkammer mit Abgasabzuganschluß führen.

Gasheizkessel der genannten Art sind bspw. nach der DE-PS 43 01 804 bekannt, deren topfartige Brennkammer, die mit ihrer Achse horizontal orientiert sind, mit halbkugelförmigen Gasfiächenbrenner&eegr; bestückt werden, führen zu einer äußerst kompakten Bauweise des ganzen Brennkammerbereiches und insofern auch des gesamten Gasheizkessels, was jedoch mit einer hohen Wärmebelastung der Brennkammerwände verbunden ist, und zwar insbesondere im Bereich der Anschlüsse der nach unten abgehenden Heizgaszugtaschen, deren Anschlußöffnungsquerschnitte, die in diesem Bereich kühlbare Fläche der Brennkammerumfangswand entsprechend reduzieren. Durch diese Reduzierung der kühlbaren Brennkammerfläche gleichzeitig in Verbindung mit einer hohen Wärmebelastung und trotz der in der Regel in diesem Bereich zylindrischen Umfangswand der Brennkammer, die an sich ein Abfließen und Auflösen von Siedeblasen erwarten

läßt, hat sich gezeigt, daß Siedegeräusche an derartigen Gasheizkesseln, die ansonsten an Leistung und kompakter Bauweise nichts zu wünschen übrig lassen, aufgrund der hohen Wärmebelastung nicht zu vermeiden sind.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Gasheizkessel der gattungsgemäßen Art mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß die mit hoher Dichte im Anschlußbereich der Heizgaszugtaschen an die Brennkammerumfangswand übertragene Wärme auf der Wasserseite abgeführt wird und Siedegeräusche unterbunden werden.

Diese Aufgabe ist mit einem Gasheizkessel der eingangs genannten Art nach der Neuerung dadurch gelöst, daß im oberen Bereich der Heizgaszugtaschen und in Distanz zur Umfangswand der Brennkammer zwischen den Heizgaszugtaschen und distanziert zueinander jeweils zwei entgegengesetzt gerichtete und zur Umfangswand im wesentlichen parallele Strömungsleitbleche angeordnet sind, die mit Seitenbegrenzungsblechen des jeweils anderen Strömungsleitbleches an gegenüberliegenden Rändern der Heizgaszugtaschen befindliche Überströmöffnungen zu von den Strömungsleitblechen begrenzten Querstromkanälen begrenzen, wobei der sich längs der Umfangswand der Brennkammer erstreckende Querstromkanal mit einem kleineren Querschnitt bemessen ist als der darunter befindliche Querstromkanal.

Durch diese neuartige Ausbildung wird das in das Gehäuse des Gasheizkessels unten eingeführte Rücklaufwasser nicht

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einfach sich selbst überlassen, um nach oben, den unteren umfangswandbereich der Brennkammer und die Brennkammer umspülend, zum Heizkesselvorlauf zu strömen, sondern es erfolgen gezielt ein Abfangen des aufströmenden Wassers durch das untere Strömungsleitblech, bedingt durch das zweite Strömungsleitblech eine Querströmung und dann erst eine weitere Querströmung längs des unteren Bereiches der Brennkammerumfangswand, und dies mit zunehmender Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit.

Durch diese Beschleunigung des Wärmeträgermediums wird die Umfangswand der Brennkammer entsprechend intensiv gekühlt und ein Sieden wird in diesem Bereich unterbunden. Eine Intensivierung der Kühlung hochbeaufschlagter Brennkammerflächen mit davon abgehenden Heizgaszugtaschen ist zwar nach dem DE-GM 93 18 680 bekannt, hierbei handelt es sich jedoch um einen Gasheizkessel von insofern anderer Art, als es sich bei diesem Gasheizkessel um einen solchen handelt, bei dem Brennkammer und Heizgaszugtaschen im wesentlichen horizontal hintereinander angeordnet sind, d.h., die Heizgaszugtaschen gehen vom Brennkammerboden aus, bzw. die Zwischenbereiche zwischen den Taschenöffnungen bilden den Brennkammerboden. Die Intensivierung der Kühlung dieses Bereiches erfolgt hierbei durch Direktanordnung des Rücklaufs in Form eines Rohres oder einer Art Düse unter diesem Bereich, der im übrigen insofern nicht so kritisch anzusehen ist, da hierbei, im Gegensatz zum vorliegenden Kessel, die hoch beaufschlagten Wandteile im wesentlichen vertikal orientiert sind.

Der neuartige Gasheizkessel, weitere Ausführungsformen und vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten bzgl. der Strömungsleitbleche werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 den Gasheizkessel in Vorderansicht;?

Fig. 2 den Gasheizkessel gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;

Fig. 3 den Gasheizkessel gemäß Fig. 1 in Draufsicht;

Fig.4-9 verschiedene Ausführungsformen von Strömungsführungen im Schnitt und in Anordnung zwischen den Taschen;

Fig. 10 perspektivisch die Strömungsleitbleche in besonderer Ausführungsform und

Fig.1IA,B im Schnitt eine weitere besondere Ausführungsform.

Wie aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich, besteht der Gasheizkessel aus einem wasserführenden Gehäuse 1 mit oberem Vor- und unterem Rücklaufanschluß 2, 3 und mit im Gehäuseoberteil 1 angeordneter, mit Flächenbrenner 4 bestückter Brennkammer 5, von deren Umfangswand 6 aus zueinander im wesentlichen parallel und vertikal angeordnete Heizgaszugtaschen 7 zu einer unten am Gehäuse 1 angeordneten Abgas Sammelkammer 8 mit Abgasabzuganschluß 9 führen.

Für einen solchen Gasheizkessel ist nun gemäß Fig. 1 wesentlich, daß im oberen Bereich der Heizgaszugtaschen 7 und in Distanz zur Umfangswand 6 der Brennkammer 5 zwischen den Heizgaszugtaschen 7 und distanziert zueinander jeweils zwei entgegengesetzt gerichtete und zur umfangswand 6 im wesentlichen parallele Strömungsleitbleche 10, 10' angeordnet sind, die mit Seitenbegrenzungsblechen 11 des jeweils anderen Strömungsleitbleches 10, 10' an gegenüberliegenden Rändern der Heizgaszugtaschen 7 befindliche Überströmöffnungen 12 zu von den Strömungsleitblechen 10, 10' begrenzten Querstromkanälen 13, 13' begrenzen, wobei der sich längs der umfangswand 6 der Brennkammer 5 erstreckende Querstromkanal mit einem kleineren Querschnitt bemessen ist als der darunter befindliche Querstromkanal.

Gestrichelt dargestellt ist in Fig. 1 auch die bezüglich einer günstigeren Strömungsführung vorteilhafte Ausführungsform, bei der in den von den Strömungs leitblechen 10, 10' und den Seitenbegrenzungsblechen 11 begrenzten Zwickeln 14 entgegengesetzt gewölbte Leitbleche 15 angeordnet und die darüber befindlichen Bereiche 16 der Strömungsleitbleche 10, 10' und/oder die Seitenbegrenzungsbleche 11 mit einer Lochung 17 versehen sind.

Wie ebenfalls in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, können mit dem gleichen Effekt die Strömungsleitbleche 10, 10', von den Seitenbegrenzungsblechen 11 ausgehend, in

ihren Ansatzbereichen ansteigend gewölbt ausgebildet sein.

Um die Kühlung des kritischen Bereiches der Brennkammerumfangswand 6 zu vergleichmäßigen, besteht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß die Überströmöffnungen 12 in den Taschenzwischenräumen 7' abwechselnd auf der jeweils anderen Seite angeordnet sind, was auch in Fig. 10 verdeutlicht ist. Im übrigen sei darauf hingewiesen, daß solche Strömungsleitbleche 10, 10' auch jeweils zwischen den jeweils äußeren Taschen und den dazu jeweils benachbarten Gehäusefront- und -rückwänden 1', 1" angeordnet werden können, wie dies in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist.

Für die Gestaltung der Strömungs leitbleche 10, 10' sind verschiedene Ausführungsformen möglich, die im einzelnen in den Fig. 4 bis 8 dargestellt sind. Hiernach sind gemäß Fig. 4, aber auch Fig. 8, die Strömungsleitbleche 10, 10' in Form von auf der einen und/oder anderen Seitenflanke F der Heizgaszugtaschen 7 angeordneten Blechstreifen 18 ausgebildet. Die Blechstreifen 18 sind an den Flanken F der Heizgaszugtaschen 7 angeheftet, angelötet oder angeschweißt. Gemäß Fig. 8 erfolgt dies auf beiden benachbarten Flanken zweier Heizgaszugtaschen 7, und zwar etwas versetzt zueinander, so daß eine Art Labyrinth als Strömungsführung entsteht.

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Gemäß Fig. 5 kann auch auf einen Blechstreifen 18 ein Dichtungsprofil 18' aufgesetzt werden, oder es kann als Strömungsführung auch nur ein Profil 19 {nur schematisch angedeutet) aus Kunststoff zwischen zwei Taschen vorgesehen werden, das mit geeigneten Mitteln in Position gehalten wird (Fig. 6).

Wie in Fig. 7 dargestellt, ist es aber auch möglich, die Strömungsführungen in Form von in sich federnden Blechprofilen 20 auszubilden und diese mit ihren Rändern R in Führungsprägungen 21 der Seitenflanken F der Heizgaszugtaschen 7 einzusetzen. Wie aus Fig. 7 erkennbar und ohne weiteres vorstellbar, entsteht dadurch ein regelrechter Führungskanal in jedem der Taschenzwischenraume.

Da die Flankenwände der Heizgaszugtaschen 7 sowieso aus Gründen der Strömungsführung auf der Gasseite und aus Stabilitätsgründen, wie bspw. dargestellt, geprägt werden, ist es vorteilhaft auch möglich, die Strömungsführungen in Form von in die Zwischenräume 7' der Heizgaszugtaschen 7 weisenden Stegausprägungen 22 auszubilden, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist.

Fig. 10 verdeutlicht schließlich eine Ausführungsform der Strömungsführung in Form eines Blechkammes, dessen "Zinken" 23 in die Taschenzwischenraume 7¹ eingreifen, wobei dieser Kamm bzw. die beiden Kämme jeweils an die zugehörige Seitenbegrenzungsbleche 11 bspw. angepunktet ist oder mit dieser einen Teil bildet.

Für die Strömungsführungen werden solche bevorzugt, die in sich elastisch sind bzw. mindestens einen elastischen Kontakt zur jeweils benachbarten Taschenwand haben (siehe bspw. Fig. 5, 7), da damit erwartbare Bewegungen der Taschenwandungen bei wechselnden Temperaturen am besten Rechnung zu tragen ist.

Eine Besonderheit ist in Fig. 11 dargestellt. Hierbei wird ein Teil des relativ kalten Rücklaufwassers abgezweigt und direkt dem unteren Querstromkanal 13 zugeführt, wofür separate Rücklaufleitungen 3' im {Fig. HA) oder am (Fig. 11B) Gehäuse 1 vorgesehen sind, die zuströmseitig einen Teil aus der Rücklaufströmung gewissermaßen ausschneiden und dem heißen Wasser im Querstromkanal 13 zumischen und dessen Temperatur etwas absenken. Sofern ein solcher Heizkessel in Brennwertbetriebswexse gefahren wird, geht dies allerdings etwas auf Kosten der Brennwertnutzung.

Da in den Seitenbereichen 24 des Gehäuses, also außerhalb der Taschenzwischenräume 7' das Wasser nicht so stark aufgeheizt wird wie in diesen, können bspw. auch kleine Fangbleche 25 an den Seitenblechen 11 mit Zugang zum Querströmkanal 13 angeordnet werden, die dieses weniger heiße Wasser in den Querströmkanal 13 einlenken.

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Claims

(17 361) Sclmtzansprüclie &igr;

1. Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit oberem Vor- und unterem Rücklaufanschluß (2, 3) und mit im Gehäuseoberteil (I¹) angeordneter, mit Flächenbrenner (4) bestückter Brennkammer (5), von deren Umfangswand (6) aus zueinander im wesentlichen parallel und vertikal, angeordnete Heizgaszugtaschen (7) zu einer unten am Gehäuse (1) angeordneten Abgassammelkammer (8) mit Abgasabzuganschluß (9) führen,

dadurch gekennzeichnet,
daß im oberen Bereich der Heizgaszugtaschen (7) und distanziert zueinander jeweils zwei entgegengesetzt gerichtete und zur Ümfangswand (6) im wesentlichen parallele Strömungsleitbleche (10, 10') angeordnet sind, die mit Seitenbegrenzungsblechen (11) des jeweils anderen Strömungsleitbleches (10, 10') an gegenüberliegenden Rändern der Heizgaszugtaschen (7) befindliche Überströmöffnungen (12) zu von den Strömungsleitblechen (10, 10") begrenzten Querstromkanälen (13, 13') begrenzen, wobei der sich längs der Ümfangswand (6) der Brennkammer (5) erstreckende Querstromkanal (13') mit einem kleineren Querschnitt bemessen ist als der darunter befindliche Querstromkanal (13).

2. Gasheizkessel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß in den von den Strömungsleitblechen (10, 10') und den Seitenbegrenzungsblechen (11) begrenzten Zwickeln (14) entgegengesetzt gewölbte Leitbleche (15) angeordnet und die darüber befindlichen Bereiche (16) der Strömungsleitbleche (10, 10') und/oder die Seitenbegrenzungsbleche (11) mit einer Lochung (17) versehen sind.

3. Gasheizkessel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsleitbleche (10, 10'), von den Seitenbegrenzungsblechen (11) ausgehend, in ihren Ansatzbereichen ansteigend gewölbt ausgebildet sind.

4. Gasheizkessei nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnungen (12) in den Taschenzwischenräumen (7¹) abwechselnd auf der jeweils anderen Seite angeordnet sind.

5. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im wasserführenden Innenraum (I) oder außerhalb des Gehäuses (1) zum unteren Querströmkanal (13) führende, in diesen einmündende und vom Rücklaufanschluß (3) ausgehende Rücklaufleitungen (3') angeordnet sind.

Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Seitenblechen (11) in die Seitenbereiche (24) des Gehäuses (1) ausgebogene Fangbleche (25) mit Zugang mindestens zum Querströmkanal (13) angeordnet sind.