DE3210327A1

DE3210327A1 - Heizungskessel

Info

Publication number: DE3210327A1
Application number: DE19823210327
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 8313 Vilsbiburg Hirsch; Franz Dipl.-Ing. 8301 Au Seidl
Original assignee: WOLF KLIMATECHNIK GmbH
Current assignee: WOLF KLIMATECHNIK GmbH
Priority date: 1982-03-20
Filing date: 1982-03-20
Publication date: 1983-09-29
Also published as: DE3210327C2

Description

Heizungskessel
Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Heizungskessel für flüssige, gasförmige oder feste Brennstoffe zum Erhitzen eines flüssigen Wärmeträgers in einem die Brennkammer koaxial umgebenden Mantel mit mindestens einem Vorlauf im oberen und mindestens einem Rücklauf im unteren Bereich des Mantels.
Da beim bekannten Heizungssystem niedrige Rücklauftemperaturen möglich sind, besteht die Gefahr, daß stellenweise eine Unter kühlung an der Brennkammerwandung und somit eine gefährliche Rauchgaskondensation eintritt. Um das zu vermeiden, wird in bekannter Weise eine Beimischung von Vorlaufwasser durch Mischer zur notwendigen Anhebung der Temperatur im Rücklaufwasser vorgenommen. Die erforderliche Beimischung von Vorlaufwasser zum Rücklaufwasser hat aber den Nachteil, daß das aus dem Heizungskessel ausströmende Wasser auf eine höhere Temperatur erwarmt werden muß, als für den Vorlauf für das Heizungssystem erforderlich ist. Daraus ergibt sich nicht nur ein unwirtschaftlicher Betrieb der Heizungsanlage, sondern zusätzlich auch ein hoher technischer Aufwand in Form einer erforderlichen Mischeinrichtung und einer zugehörigen aufwendigen Steuerung fUr die erforderliche Temperaturregelung des Vor- und Rücklaufes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorbeschriebenen Nachteile bei bekannten Heizkesseln vorgenannter Art zu beseitigen und dorüber hinaus einen Heizkessel zu entwickeln, der in einfachster Bauweise unter Verzicht einer Mischeinrichtung für das Vor- und Rcklaufwasser ohne Begrenzung einer Mindesttemperatur im Rücklauf einen kondensatfreien Betrieb bei einer ausgeglichenen Temperaturverteilung im Kessel ermöglicht. Ferner soll bei einem solchen Heizungskessel die Kesseltemperatur im Betrieb nicht Uber die benötigte Vorlauftemperatur ansteigen. Dadurch werden die Abstrahlungsverluste verringert.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Heizungskessel eingangs genannter Art vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Rücklaufleitungen im unteren Bereich des Heizungskessels etwa parallel zur Längsachse durch den Mantel bis etwa zur gegenüberliegenden Stirnseite des Heizungskessels geführt sind und von dort einen radialen Verlauf im Mantel aufweisen und im oberen Bereich des Mantels an der Stelle der höchsten Kesselwassertemperatur münden.
Ein mit diesen Merkmalen ausgestatteter Heizungskessel gewährleistet eine optimale Temperaturverteilung im gesamten Mantel, da das Rückloufwasser dem wärmsten Wasser im Mantel zugemischt wird und der gesamte Inhalt des Wassermantels durch den tangentialen Auslauf des Rücklaufwassers um die äußere Brennkammerwandung in Rotation versetzt wird.
Die Temperaturverteilung ist bei einem Heizungskessel dieser Art so günstig, daß - wie umfangreiche Messungen ergaben - in der Regel die Vorlauftemperatur am Vorlaufstutzen höher ist als in übrigen Bereichen des Wassermantels. Überraschenderweise wurde die Unempfindlichkeit des erfindungsgemäßen Heizungskessels gegenüber niedrigen Rücklauftemperaturen festgestellt.
Während bei bekannten Heizungskesseln die Rücklauftemperatur von ca. 40°C kaum gefahrlos unterschritten werden darf, zeigte der erfindungsgemäße Heizungskessel aufgrund der günstigen Weiterführung der Rücklaufleitungen und allmählichen Vorwärmung des Rücklaufwassers im Wassermantel in Verbindung mit der günstigen Einmischungsströmung selbst bei Rücklauftemperaturen im Bereich knapp über OOC keine Beeinträchtigung der günstigen Temperaturverteilung und keine gefährliche Temperaturabsenkung im Heizungskessel.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind Gegenstand des Anspruches 2.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen liegend angeordneten zylindrischen Heizungskessel, bei dem der Mantel 1 für den Wärmeträger 2 koaxial um die zylindrisch ausgebildete Brennkammer 3 angeordnet ist. An der abgasseitigen Stirnseite 4 des Heizungskessels ist im oberen Bereich in an sich bekannter Weise der Rohrstutzen 5 für den Vorlauf 6 des Wärmeträgers 2 vorgesehen.
Im unteren Bereich des Heizungskessels sind zwei Rücklauf stutzen 7 angeordnet, die sich im Wassermantel annähernd durch die gesamte Tiefe bis zur vorderen Stirnseite 8 des Heizungskessels etwa parallel zur Längsachse 9 erstrecken und von dort radial 10 entsprechend der Rundung des Wassermantels 1 in den oberen Kesselbereich 11 oberhalb des Brennereinsatzes 12 geführt sind. Das durch die Rücklaufstutzen 7 einströmende kalte Rücklaufwasser wird durch den erwärmten Warmeträger im Wassermantel 1 allmählich vorgewärmt und strömt im oberen Bereich 11 an der Stelle im Wassermantel aus, wo durch die Heizgasströmung bedingt, die höchsten Kesselwassertemperaturen ermittelt wurden. Die Austrittsströmung 12 des Rücklaufwassers 13 verläßt tangential zur Brennkammerwandung 14 die radialen Rücklaufleitungen 10 in Pfeil-Richtung 15 und vermischt sich sofort mit dem an dieser Stelle 12 vorhandenen wärmsten Kesselwasser, wobei gleichzeitig der gesamte Mantelinhalt - wie durch Pfeillinien 15 dargestellt - in Rotation um die Brennkammer 3 versetzt wird. Das Rücklaufwasser 13 kann deshalb nicht auf direktem Wege durch den Vorlaufstutzen 5 abfließen, sondern wird infolge der rotierenden Strömung 15 gezwungen, zunächst die Brennkammer 3 radial zu umfließen, wobei ein optimaler Temperaturausgleich im gesamten Wassermantel 1 erreicht wird.
Daraus ergibt sich ferner, daß die Kesseltemperatur die erforderliche Vorlauftemperatur nicht übersteigt und ein gunstigeres Temperaturgefälle und damit ein besserer Wärmeübergang von der Brennkammer 3 zum Wärmeträger 2 im Wassermantel 1 erzielt wird. Die Regelbarkeit der Temperatur ist gegenüber bekannten Heizungskesseln denkbar einfach, die allein von der einstellbaren Brennkammertemperatur bzw. Wärmeträgerdurchsatzmenge geführt werden kann. Bekannte zusätzliche Mischeinrichtungen sind bei diesem Heizungskessel nicht mehr erforderlich. Leerseite

Claims

Patentansprüche : Zylindrischer Heizungskessel für flüssige, gasförmige oder feste Brennstoffe zum Erwärmen eines flüssigen Wärmeträgers in einem die Brennkammer koaxial umgebenden Mantel mit mindestens einem Vorlauf im oberen und mindestens einem Rücklauf im unteren Bereich des Mantels, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine oder mehrere Rücklaufleitungen (13) im unteren Bereich des Heizungskessels etwa parallel zur Längsachse (9) durch den Mantel (1) bis etwa zur gegenüberliegenden Stirnseite (8) des Heizungskessels geführt sind und von dort einen radialen Verlauf (10) im Mantel (1) aufweisen und im oberen Bereich (11) des Mantels (1) an der Stelle der höchsten Kesselwassertemperatur münden.
2. Zylindrischer Heizungskessel nach Anspruch 1, d a d u r c h gek e n n z ei c h ne t , daß der radiale Verlauf (io) der Rücklaufleitung (13) für die schraubenförmige Wassereinleitung (15) in den Wassermantel (1) in einem Neigungswinkel zur Längsachse (9) des Heizungskessels angeordnet ist.