DE29815105U1 - Boiler for forced draft burners with radial heating gas routing in the combustion chamber - Google Patents

Boiler for forced draft burners with radial heating gas routing in the combustion chamber

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Description

Heizkessel für Gebläsebrenner mit radialer Heizgasführung im berippten, zylindrischen Feuerraum.Heating boiler for forced draught burners with radial heating gas flow in the ribbed, cylindrical combustion chamber.

Beschreibung.Description.

Im Rahmen der Energieeinsparung bei Hausheizungen spielt die Nutzung der Brennstoffenergie eine wesentliche Rolle. Bei gasbefeuerten Heizkesseln ist das Maximum der Energieausnutzung mit dem Brennwertkessel erreicht. Hierbei werden die Heizgase unter ihren Taupunkt abgekühlt, so daß die latente Wärme (Verdampfungswärme des Wasserdampfanteils in den Abgasen) zusätzlich genutzt wird.The use of fuel energy plays a key role in saving energy in home heating. With gas-fired boilers, the maximum energy utilization is achieved with condensing boilers. The heating gases are cooled below their dew point so that the latent heat (heat of vaporization of the water vapor in the exhaust gases) is also utilized.

Die Brennwerttechnik läßt sich bei ölbefeuerten Heizkesseln ebenso anwenden. Der Kosten - Nutzeneffekt und die Betriebssicherheit des Gerätes sind jedoch gegenüber dem Gasbrennwertkessel geringer. Die latente Wärme ist auf Grund des geringeren &EEgr;-Anteiles im Heizöl kleiner, darüber hinaus ist die Verbrennung nicht rückstandslos, so daß Heizflächenverschmutzungen zu Störungen führen können.Condensing technology can also be used with oil-fired boilers. However, the cost-benefit ratio and operational reliability of the device are lower than with gas condensing boilers. The latent heat is lower due to the lower �EEgr; content in the heating oil, and combustion is not completely residue-free, so that contamination of the heating surface can lead to malfunctions.

Bei ölbefeuerten Heizkesseln kleiner Leistung wird daher die Brennwerttechnik kaum angewandt.Condensing technology is therefore rarely used in oil-fired boilers with low output.

Nach dem Stand der Technik liegen bei ölbefeuerten Heizkesseln die Abgastemperaturen bei 18O0C. Der erfindungsgemäßen Neuerung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, einen Heizkessel zu konzipieren, der mit gleichem Fertigungsaufwand wie bei herkömmlichen Kesselausführungen die Abgas temperatur auf 70 8O0C reduziert, wobei an keiner Stelle der heizgasberührten Kesselwände die Taupunkttemperatur unterschritten wird. Ein derartig neuer Kessel weist die gleiche Betriebssicherheit auf wie herkömmliche NT-Ölkessel, bringt aber zusätzlich eine Energieeinsparung um 4 %, da die Abgasverluste um diesen Betrag vermindert werden.According to the current state of the art, the exhaust gas temperatures in oil-fired boilers are 180 0 C. The aim of the innovation according to the invention is to design a boiler which, with the same manufacturing effort as conventional boiler designs, reduces the exhaust gas temperature to 70 80 0 C, whereby the dew point temperature is not undercut at any point on the boiler walls in contact with the heating gas. Such a new boiler has the same operational reliability as conventional LT oil boilers, but also brings an energy saving of 4%, since the exhaust gas losses are reduced by this amount.

Der erfindungsgemäße neue Heizkessel wird nachfolgend beschrieben und ist in den Figuren 1 bis ,5" dargestellt. Während bei bekannten Kesselkonstruktionen mit innenberipptem Feuerraum und heißer Brennkammer die Heizgasführung grundsätzlich in axialer Richtung mit mehr oder wenig großer Flammenumkehr festgelegt ist, erfolgt die Heizgasführung bei der erfindungsgemäßen Konstruktion in radialer Richtung. Kleinere Strömungsquerschnitte bei längeren Wegen der Heizgase führen zu höheren Gasgeschwindigkeiten und somit zu größeren Wärmeübergangszahlen. The new heating boiler according to the invention is described below and is shown in Figures 1 to '5'. While in known boiler designs with internally finned combustion chambers and hot combustion chambers the heating gas flow is basically fixed in an axial direction with a greater or lesser flame reversal, the heating gas flow in the design according to the invention is in a radial direction. Smaller flow cross-sections with longer paths of the heating gases lead to higher gas velocities and thus to higher heat transfer coefficients.

Die Rippenheizfläche selbst ist mit an sich bekannten Nadelrippen so gestaltet, daß durch die neue radiale Heizgasführung zusätzlich die Wärmeübergangszahl <K entscheidend erhöht wird.The finned heating surface itself is designed with known needle fins in such a way that the heat transfer coefficient <K is significantly increased by the new radial heating gas guidance.

In Figur 1 ist der Kessel im vertikalen Schnitt dargestellt. Der Brenner 1 ist an der isolierten Brennerplatte 2 befestigt und brennt vertikal in den Flammenraum 14. Der wasserführende Kesselkörper besteht aus dem Außenmantel 4 mit Boden 7, der Decke 3, dem Innenmantel 5 und dem Boden 8. Der Innenmantel· 5 ist am gesamten Umfang bis an den Abgasausgang 12 mit den Rippen 11 versehen. Die Rippen 11 werden wie nachfolgend noch beschrieben am Innenmantel angeschweißt.Figure 1 shows the boiler in vertical section. The burner 1 is attached to the insulated burner plate 2 and burns vertically in the flame chamber 14. The water-carrying boiler body consists of the outer casing 4 with the base 7, the ceiling 3, the inner casing 5 and the base 8. The inner casing 5 is provided with the ribs 11 around the entire circumference up to the exhaust gas outlet 12. The ribs 11 are welded to the inner casing as described below.

Der Flammenraum 14 wird begrenzt durch den in den Kesselinnenraum lose eingesetzten Mantel 9,der auf dem Kesselboden 8 steht und am oberen Ende den Flammenraum mit der isolierten Brennerplatte 2 abschließt. Der Mantel 9 hat über seine gesamte Länge eine Reihe Öffnungen 10. Die Öffnungen 10 sind so im Kessel angeordnet, daß sie gegenüber dem Abgasausgang 12 (180°versetzt) angeordnet sind. Die in einer Reihe im Mantel 9 längs angebrachten Öffnungen 10 haben unterschiedliche Größen. The flame chamber 14 is limited by the casing 9, which is loosely inserted into the interior of the boiler and stands on the boiler floor 8 and closes off the flame chamber at the upper end with the insulated burner plate 2. The casing 9 has a row of openings 10 along its entire length. The openings 10 are arranged in the boiler so that they are opposite the exhaust gas outlet 12 (180° offset). The openings 10, which are arranged lengthwise in a row in the casing 9, have different sizes.

In Figur 2 ist der Kessel im horizontalen Schnitt dargestellt. Aus beiden Darstellungen in den Figuren 1 und 2 ist nun zu erkennen, wie die Heizgasströmung verläuft. Die Heizgase gelangen vom Flammenraum 14 durch die Öffnungen 10 in den Ringraum der begrenzt wird durch den Mantel 9 und den berippten Innenmantel 5. In zwei Teilströmen aufgeteilt gelangen sie zum Ausgang 12 und weiter in den Abgassammler 13. Bei der radialen Durchströmung des Ringraumes zwischen dem Mantel 9 und der berippten Kesselwand 5 geben die Heizgase ihre Wärme an das Kesselwasser 6 ab. Im Flammenraum 14 herrschen unterschiedliche Drücke auf Grund der Flammenbewegung im Betrieb. Die Öffnungen 10 auf der Länge des Mantels 9 haben deshalb unterschiedlich große Querschnitte um eine gleichmäßige Beaufschlagung des berippten Innenmantels 5 zu erzielen.Figure 2 shows the boiler in horizontal section. From both representations in Figures 1 and 2, it is now possible to see how the heating gas flow is. The heating gases pass from the flame chamber 14 through the openings 10 into the annular space which is delimited by the jacket 9 and the ribbed inner jacket 5. Divided into two partial flows, they reach the outlet 12 and then into the exhaust gas collector 13. When flowing radially through the annular space between the jacket 9 and the ribbed boiler wall 5, the heating gases give off their heat to the boiler water 6. Different pressures prevail in the flame chamber 14 due to the movement of the flame during operation. The openings 10 along the length of the jacket 9 therefore have different cross-sections in order to achieve a uniform exposure of the ribbed inner jacket 5.

Wie eingangs erwähnt kommt aus funfftionstechnischer aber auch fertigungstechnischer Sicht der Gestaltung der Rippen und der Rippenheizfläche eine besondere Bedeutung zu. Fig 3 zeigt die Einzelrippe vor dem Einschweißen. Die einzelnen Nadeln 16 bilden mit dem Steg 17 das Rippenband, dessen Länge entsprechend der Mantellänge des Innenmantels 5 bestimmt wird. Aus fertigungstechnischen Gründen wird der Steg 17 an der Kante 19 abgekantet, so daß'der Schenkel 18 um die Größe &bgr; abgewinkelt ist. Optimale Wärmeübergangszahlen werden dann erreicht, wenn die Maße b,c,und d gleich groß sind. Die Höhe h der Einzelrippe 11 ist so zu wählen, daß der Rippenwirkungsgrad nach VDI-Wärmeatlas nicht unter 90% liegt.As mentioned at the beginning, the design of the fins and the fin heating surface is of particular importance from a functional and manufacturing point of view. Fig. 3 shows the individual fin before welding. The individual needles 16 form the fin band with the web 17, the length of which is determined according to the jacket length of the inner jacket 5. For manufacturing reasons, the web 17 is bent at the edge 19 so that the leg 18 is angled by the amount β . Optimum heat transfer coefficients are achieved when the dimensions b, c and d are the same. The height h of the individual fin 11 is to be selected so that the fin efficiency according to the VDI heat atlas is not less than 90%.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf die Rippenheizfläche. Die Einzelrippen 11 werden in axialer Richtung A über die Schweißnaht 20 mit dem Innenmantel 5 verbunden. Von Vorteil ist es, wenn die Rippen 11 um das Maß a gegeneinander versetzt sind. Die Heizgase strömen in radialer Richtung R durch die Rippenheizfläche.Fig. 4 shows the top view of the finned heating surface. The individual fins 11 are connected to the inner casing 5 in the axial direction A via the weld seam 20. It is advantageous if the fins 11 are offset from one another by the dimension a. The heating gases flow in the radial direction R through the finned heating surface.

Fig. 5 zeigt den berippten Innenmantel 5 in axialer Richtung. Der Mantel 5 ist hierbei der Einfachkeit halber als ebene Wand dargestellt. Der Abstand t bestimmt mit der Rippenhöhe h das Flächenverhältnis A/Ao (Gesamtheizfläche/wassergekühlter Grundfläche) .Fig. 5 shows the finned inner casing 5 in the axial direction. For the sake of simplicity, the casing 5 is shown as a flat wall. The distance t determines the area ratio A/Ao (total heating surface/water-cooled base area) with the fin height h.

Claims (1)

Schutz art sprücheProtection art sayings Anspruch 1Claim 1 Stahlheizkessel für Gebläsebrenner mit senkrecht angeordnetem Brenner und innenberipptem Feuerraumzylinder wie in Fig. 1 dargestellt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem innenberippten Feuerraum die Heizgasumlenkung als Mantel 9 so angeordnet ist, daß die Heizgase aus dem Flammenraum 14 durch die Lochreihe 10 den berippten Ringraum radial durchströmen und in den Abgasausgang 12 gelangen, der gegenüber der Lochreihe 10 um 180 versetzt ist.Steel heating boiler for forced draught burners with vertically arranged burner and internally ribbed combustion chamber cylinder as shown in Fig. 1, characterized in that in the internally ribbed combustion chamber the heating gas deflector is arranged as a jacket 9 so that the heating gases from the flame chamber 14 flow radially through the row of holes 10 through the ribbed annular space and reach the exhaust gas outlet 12, which is offset by 180 relative to the row of holes 10. Anspruch 2Claim 2 Stahlheizkessel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe angeordneten Öffnungen 10 unterschiedliche Querschnitte aufweisen.Steel boiler according to claim 1, characterized in that the openings arranged in series have 10 different cross-sections. Anspruch 3Claim 3 Stahlheizkessel nach den Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Lochreihe 10 über die gesamte Länge des Mantels 9 ein durchgehender Spalt mit unterschiedlicher Spaltbreite vorgesehen wird.Steel boiler according to claims 1 and 2, characterized in that instead of the row of holes 10, a continuous gap with a different gap width is provided over the entire length of the casing 9. Anspruch 4Claim 4 Stahlheizkessel nach den Ansprüchen 1,2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenheizfläche am Innenmantel 5 aus Nadelrippen besteht, die als Rippenband 11 axial in den Innenmantl 5 eingeschweißt werden und radial von den Heizgasen durchströmt werden, derart daß der durchgehende Steg 17 Fig.3 mit der Schweißnaht 20 Fig. 4 und 5 als sogenannte Stolperrippe wirkt und die Rippennadeln 16 versetzt angeordnet sind.Steel heating boiler according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the ribbed heating surface on the inner casing 5 consists of needle ribs which are welded axially into the inner casing 5 as a ribbed band 11 and through which the heating gases flow radially, such that the continuous web 17 Fig.3 with the weld seam 20 Fig. 4 and 5 acts as a so-called tripping rib and the ribbed needles 16 are arranged offset. Anspruch 5Claim 5 Heizkessel nach den Ansprüchen 1,2,3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner mit Kesselkörper wie in Fig.l dargestellt um 90° kippbar sind, so daß Brenner und Kesselkörper in die horizontale Lage gelangen, wobei der Abgasausgang 12 mit dem Abgassammler 13 oben angeordnet sind.Heating boiler according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the burner with boiler body can be tilted by 90° as shown in Fig. 1, so that the burner and boiler body come into the horizontal position, with the exhaust gas outlet 12 with the exhaust gas collector 13 being arranged at the top.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104697173A (en) * 2015-02-11 2015-06-10 上海欧特电器有限公司 Single-flue pipe inner container structure for positive displacement gas water heater
DE102016001374A1 (en) * 2016-02-08 2017-08-10 KAMAX GmbH Device for transmitting heat energy to a heat transfer medium of a heating system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104697173A (en) * 2015-02-11 2015-06-10 上海欧特电器有限公司 Single-flue pipe inner container structure for positive displacement gas water heater
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