DE3348037C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Niedertemperatur-Heizungs­ kessel mit einer aus einem zylindrischen Flammrohr und einem an einem Ende des Flammrohrs angeordneten Boden bestehenden Umkehrbrennkammer, an deren offenem Ende ein Gebläsebrenner angeordnet ist, und mit einer das Flammrohr mit radialem Abstand umgebenden, zylindrischen Feuerraumzarge, an deren Außenseite sich ein von zu wärmendem Wasser durchströmter, außer durch die Feuer­ raumzarge durch zwei Stirnwände und eine Außenwand be­ grenzter Wasserraum befindet und an deren mit der Außenseite des Flammrohres einen Heizgaskanal bildender Innenseite im Bereich des Flammrohres Rippen angeschweißt sind.

Bei einem derartigen Heizungskessel werden die vom Brenner erzeugten Rauchgase am Boden der Brennkammer umgelenkt und strömen nach Verlassen der Brennkammer als Heizgase durch den auch als Heizgaszug bezeichneten, ringförmigen Heizgas­ kanal, wobei sie Wärme an die Feuerraumzarge und die mit dieser verschweißten Rippen abgeben und das den Wasserraum durchströmen­ de Kesselwasser an der Außenseite der Feuerraumzarge ent­ sprechend erwärmt wird. Dabei nimmt die Heizgastemperatur vom Eintritt in den Heizgaskanal zum Austritt aus dem Heiz­ gaskanal ab, so daß der Wärmeübergang von der Außenseite der Feuerraumzarge zu dem zu beheizenden Kesselwasser in Strömungs­ richtung der Heizgase abnimmt. Selbst wenn man durch geeignete Maßnahmen den Wärmeübergang in Längsrichtung der Feuerraum­ zarge weitgehend vergleichmäßigt, besteht bei Niedertemperatur- Heizungskesseln die Gefahr, daß die Oberflächentemperatur der von den Heizgasen beaufschlagten Kesselwand - also insbesondere der üblicherweise nicht mehr mit Rippen versehenen Innenwand der Feuerraumzarge im Bereich hinter dem Heizgasaustritt - unter eine dem Taupunkt der Heizgase entsprechende Temperatur absinkt, so daß es zu einer Kondensatbildung kommt, die im Laufe der Zeit zu einer Korrosion führen kann, wenn die entsprechenden Flächen nicht korrosionsgeschützt sind, was im allgemeinen mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden ist.

Aus der DE-OS 26 13 186 ist ein Heizungskessel bekannt, bei dem einer schädlichen Kondensatbildung an der Kessel­ wand in dem als besonders kritisch angesehenen Bereich der vor dem Rauchgasaustritt liegenden Rauchgassammel­ kammer die Kesselwand an ihrer dem Wasserraum zugekehrten Außenseite mit einer Hülse versehen ist, um den nicht ver­ rippten Endabschnitt der Kesselwand vom Wasserraum zu trennen, so daß dieser Abschnitt keiner Wasserkühlung durch das Kesselwasser unterliegt. Der zwischen der Innenseite der Hülse und der Außenseite des Kesselmantels vorhandene Innenraum ist mithin für das Kesselwasser nicht zugäng­ lich und nach außen offen, so daß dieser Bereich praktisch kaum zu einer beachtlichen Wärmeübertragung beiträgt. Da­ bei soll bei diesem bekannten Kessel im Bereich der wasser­ abschirmenden Hülse entstehendes Kondensat von der Innen­ seite der Kesselwandung auf axiale Verlängerungsabschnitte der im übrigen Teil vorhandenen Rippen abtropfen, dort verdampfen und mit den Rauchgasen abziehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Niedertemperatur-Heizungskessel der eingangs be­ schriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß es an den gefährdeten Stellen, also insbesondere der i. a. unbe­ rippten Innenseite der Feuerraumzarge, insbesondere am Ende und hinter dem Heizungskanal nicht zu einem starken Absinken der Oberflächentemperatur und damit zu einer Kondensatbildung kommt, die ihrerseits zu einer Korrosion führen kann.

Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß an den Stirnwänden des Wasserraums mit radialem Abstand sowie koaxial zur Feuerraumzarge im Wasserraum Stauringe angeordnet sind, die sich wenigstens bis zu den Rippen der Feuerraumzarge erstrecken.

Ein solcher im Wasserraum mit radialem Abstand zur Außen­ seite der Feuerraumzarge angeordneter Stauring bewirkt, daß sich in dem von seiner Innenseite und der Außenseite der Feuerraumzarge gebildeten Ringraum warmes Wasser staut und sich dort demgemäß eine höher temperierte Kesselwasser- Grenzschicht bildet, welche eine Kondensatbildung an der unberippten Feuerraumfläche verhindert, wobei das gestaute Wasser mithin nicht so schnell in den Heizungskreislauf abströmt wie das außerhalb der Stauringe strömende Wasser und demgemäß über einen längeren Zeitraum einer Erwärmung unterworfen wird, so daß die Oberflächentemperatur an der Innenseite der Feuerraumzarge nicht so stark absinkt wie bei einem konventionellen Niedertemperatur-Heizungskessel ohne Stauring, und die Temperatur an den gefährdeten Stellen auf einem Niveau zu halten ist, welches oberhalb der Tau­ punkttemperatur der Heizgase liegt und es demgemäß nicht zu einer Kondensatbildung, und damit zu Korrosionserschei­ nungen kommt. Wie bereits ausgeführt worden ist, ist dieses insbesondere am und hinter dem Austrittsende des Heizkanals von Bedeutung, wo die Feuerraumzarge üblicherweise nicht mehr mit Rippen versehen ist, jedoch auch am unberippten Kesselanfang zweckmäßig. Die Stauringe erlauben Betriebs­ temperaturen, die bis zu 25°C unter dem Taupunkt der Heiz­ gase liegen können. Es ist ersichtlich, daß dieser für die Lebensdauer eines derartigen Heizungskessels äußerst be­ deutsame Effekt mit einem relativ geringen Aufwand zu er­ zielen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert.

Die Zeichnung zeigt in einem Längsschnitt einen Niedertemperatur-Heizungskessel mit einer aus einem zylindrischen Flammrohr 32 und einem am Ende des Flammrohres angeordneten Boden 36 bestehenden Umkehrbrennkammer, an deren offenem Ende ein Gebläsebrenner 28 angeordnet ist. Das Flamm­ rohr 32 ist mit radialem Abstand konzentrisch von einer zylindrischen Feuerraumzarge 24 umgeben, an deren Außenseite sich ein von zu erwärmendem Wasser durchströmter Wasserraum 20 befindet, der außer durch die Feuerraumzarge 24 durch zwei Stirnwände 22 und eine Außenwand 23 begrenzt ist.

Die Innenseite der Feuerraumzarge 24 und die Außenseite des Flammrohres 32 bilden einen ringförmigen Heizgaskanal, in welchen die von der Brennerflamme 34 erzeugten Rauchgase nach entsprechender Umlenkung in der Brennkammer gemäß den Pfeilen 38, 40 als Heizgase an der Stelle 12 eintreten und an der Stelle 14 wieder austreten.

An die Innenseite der Feuerraumzarge 24 sind Rippen 10 angeschweißt, welche sich radial in den Heizgaskanal hineinerstrecken und den Wärmeübergang zwischen den Heizgasen und dem Wasserraum 20 erhöhen. Die Rippen 10 erstrecken sich längs des Flammrohres 32. Sie sind zur Vermeidung bzw. Verminderung thermischer Span­ nungen mit Einschnitten 42 versehen und zur Vergleichmäßigung des Wärmeübergangs über die Kessellänge schraubenlinienförmig oder wellenlinienförmig ausgebildet, wobei die Rippendichte, und damit die effektive Wärmeübergangsfläche vom Heizgasein­ tritt an der Stelle 12 zum Heizgaseintritt an der Stelle 14 hin durch entspechende Änderung der Steigung bzw. der Amplitude zunimmt.

An den Stirnwänden 22 des Wasserraums 20 ist jeweils mit radialem Abstand zur Außenseite der Feuerraumzarge 24 und koaxial zur Feuerraumzarge 24 ein Stauring 26 angeordnet. Die Stauringe 26 bewirken, daß sich benachbart zu den Stirnwänden 22, also in einem Bereich, in dem die Feuerraumzarge 24 nicht mit Rippen 10 versehen ist, warmes Wasser staut. Hierdurch wird ver­ hindert, daß in diesem Bereich die Oberflächentemperatur der Innenfläche der Feuerraumzarge 24 auf eine Temperatur absinkt, die unterhalb der Tautemperatur der Heizgase liegt, so daß es dort nicht zu einer Kondensatbildung und letztlich zu einer Korrosion kommt.

Claims (1)

1. Niedertemperatur-Heizungskessel mit einer aus einem zylindrischen Flammrohr und einem an einem Ende des Flammrohrs angeordneten Boden bestehenden Umkehrbrenn­ kammer, an deren offenem Ende ein Gebläsebrenner an­ geordnet ist, und mit einer das Flammrohr mit radialem Abstand umgebenden, zylindrischen Feuerraumzargen, an deren Außenseite sich ein von zu wärmendem Wasser durch­ strömter, außer durch die Feuerraumzarge durch zwei Stirnwände und eine Außenwand begrenzter Wasserraum be­ findet und an deren mit der Außenseite des Flammrohres einen Heizgaskanal bildender Innenseite im Bereich des Flammrohres Rippen angeschweißt sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Stirnwänden (22) des Wasserraums (20) mit radialem Abstand sowie koaxial zur Feuerraum­ zarge (24) im Wasserraum (20) Stauringe (26) angeordnet sind, die sich wenigstens bis zu den Rippen (10) der Feuerraumzarge (24) erstrecken.