DE3427957A1

DE3427957A1 - Kondensatheizkessel

Info

Publication number: DE3427957A1
Application number: DE19843427957
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-28
Filing date: 1984-07-28
Publication date: 1986-02-06

Description

Kondensatheizkessel
Die Erfindung betrifft einen Kondensatheizkessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
Heizungskessel der genannten Art sind nach der FR-OS 2 479 956 bekannt. Bei solchen Kesseln werden die Rauchgase bewußt so weit heruntergekühlt, daß mit Sicherheit Kondensat anfällt. Abgesehen von der recht aufwendigen und komplizierten Bauweise des vorbekannten Kondensatkessels (schraubenlinienförmige Ausbildung der Heizgaszugrohre) besteht selbst bei einer Ausführung mit Sturzbrennkammer die Gefahr, daß sich in dieser Kondensat am Boden sammeln und nicht direkt in die Heizgaszüge abfließen kann. Da außerdem die schraubenlinienförmig gewickelten Heizgaszugrohre völlig frei im wasserführenden Innenraum des Gehäuses verlaufen, ist deren Intensivkühlung nicht sehr gut gewährleistet.
Eine verbesserte Lösung stellen hierzu Kondensations-bzw. Brennwertkessel nach der DOS 30 19 810 und 32 38 603 dar, deren Bauprinzip allerdings nicht ohne weiteres geeignet ist, auch für niedrigere Leistungsbereiche verwendet zu werden, da der bauliche Aufwand in keiner vernünftigen Relation zu niedrigeren Leistungsbereichen steht. Für solche Leistungsbereiche ist zwar auch schon ein kleinerer Kessel bekannt, bei dem aber nicht die Heizgaszugrohre in einem wasserführenden Gehäuse angeordnet sind, sondern das Heizmedium Wasser wird durch außenberippte Rohre eines Rohrregisters geführt, das sich von Seitenwand zu Seitenwand erstreckt und für die Abgase gewissermaßen eine Labyrinth bildet, das diese von oben nach unten durchströmen müssen. Der Einbauaufwand der außenberippten Rohre des Rohrregisters ist dabei beträchtlich, da dafür 0.- Ringdichtungen vorgesehen sind. Die bei diesem vorbekannten, druckschriftlich aber nicht belegbaren Kondensatkessel erreichte Kompaktbauweise, die einen solchen Kessel bspw. auch einer Wandinstallation zugänglich macht, ist dadurch möglich, daß hierbei eine beträchtliche Vergrößerung der wirksamen Wätmeübertragungsflächen durch die Außenberippung der Rohre gegeben ist, was allerdings mit einer beträchtlich komplizierten Bauweise erreicht wird.
Dieses Prinzip einer kompakten Bauweise weiterverfolgend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß dieser mit wesentlich geringerem Bauaufwand hergestellt werden kann,ohne dabei dessen Wirkungsweise als Brennwertkessel zu reduzieren.
Diese Aufgabe ist mit einem Kondensatheizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung sind praktisch nur die beiden Schalen im Guß- bzw. Spritzgußverfahren herzustellen, die dann einfach gegeneinander gerichtet zusammenmontiert werden, wobei automatisch die Brennkammer und der Heizgaskanal entstehen, unter dem dann nur noch die Kondensatsammelkammer in geeigneter Weise anzuordnen ist. Für das sonstige Zubehör, wie Kesselisolation, äußeres Kesselgehäuse, Brenneranordnung usw. ergeben sich dann nur noch die im Heizkesselbau üblichen Arbeits- und Montagevorgänge. Da die Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen bei der Herstellung der Schalen gleich mit angegossen werden können, die bspw. die Form von Zapfen haben, was noch näher erläutert wird, entsteht diesbezüglich auch kein Mehraufwand. Als Material für die beiden Schalen kommt Gußaluminium in Frage, während für die Kondensatsammelkammer ein geeigneter, kondensatresistenter Kunststoff verwendet werden kann, wodurch auch die Kondensatsammelkammer in einem Stück ausgeformt werden kann. Im übrigen ist es ohne weiteres möglich und wie bekannt, in der Kondensatsammelkammer einen geeigneten Wärmetauscher anzuordnen, um auch noch die Restwärme aus dem angesammelten Kondensat auszunutzen.
Der erfindungsgemäße Kondensatheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt schematisch Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Heizkessel; Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die Brennkammer und Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Heizgaskanal.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind die Brennkammer 1 und der Heizgaskanal 2 von wasserführenden Doppelwänden 3 umschlossen, die aus in ihrer Form identischen, im zusammengesetzten Zustand die Räume der Brennkammer 1 und des Heizgaskanales 2 umschließenden Schalen gebildet sind. Die Innenwand 5 des in die Kondensatsammelkammer 6 gerichteten Heizgaskanales 2 ist mit Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen 7 dicht besetzt und zwar, wie dargestellt, mit dicht an dicht sitzenden Einzelzapfen 7', die aber bezüglich ihres Querschnittes und ihres Rasterabstandes ohne weiteres variiert werden können.
Der Übergangsöffnungsquerschnitt von der Brennkammer 1 zum Heizgaskanal ist gegenüber deren Querschnitt reduziert, wobei die Übergangsöffnung 8 praktisch einen Längsschlitz am Boden der Brennkammer bildet, an die seitlich außen ein geeigneter Gebläsebrenner angesetzt wird, der hier nicht dargestellt ist. Es wäre aber auch möglich, seitlich in die Brennkammer die Rohre eines atmosphärischen Gasbrenners einzuführen.
Wie aus den Fig. 2, 3 erkennbar, sind die Horizontalquerschnitte von Brennkammer 1, Übergangsöffnung 8 und Heizgaskanal 2 rechteckig ausgebildet, wobei sich deren seitlicher Verschluß einfach beim Zusammenfügen der beiden Schalen 4 ergibt. In Rücksicht auf die moderne Gußtechnik ist es dabei ohne weiteres möglich, auch die Seitenwandbereiche wassergekühlt auszubilden.
Der Übergangsöffnungsquerschnitt 9 am Ende des Heizgaskanales 2 zur Kondensatsammelkammer 6 ist in bezug auf den Querschnitt des Heizgaskanales 2 ebenfalls reduziert, was dadurch erreicht wird, daß jede der beiden Schalen 4 unterhalb der Innenwand 5 mit einer geneigt verlaufenden Gasstau- und Kondensatsammelschulter 10 versehen ist, welche Schultern mit Wandfortsätzen 11 versehen sind, die im zusammengesetzten Zustand der Schalen 4 einen in die Kondensatsammelkammer 6 gerichteten Kondensatabfluß- und Abgaskanal 12 bilden. Auch dieser Kondensatabfluß-und Abgaskanal 12 entsteht also automatisch mit beim Zusammenfügen der beiden Schalen.
Die in die Kondensatsammelkammer 6 ragenden Wandfortsätze 11 sind unterhalb des Kondensatablaufstutzens 13 der mit Abgasstutzen 14 versehenen Kondensatsammelkammer 6 mit Öffnungen 15 versehen, so daß also die Abgase bei einer solchen Ausbildung das angesammelte Kondensat passieren müssen, um zum Abgasstutzen 14 zu gelangen.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, sind die beiden Schalen 4 in Höhe der Gasstau- und Kondensatsammelschultern 10 außen mit Flanschen 16 versehen, an die die Kondensatsammelkammer 6 problemlos von unten angeflanscht werden kann. Wie ebenfalls aus Fig. 1 erkennbar, kann ohne weiteres in der Kondensatsammelkammer 6 ein kondensatresistenter Wärmetauscher angeordnet werden, um auch noch die im Kondensat vorhandene Restwärme auszunutzen.
Die wasserführenden Doppelwände 3 der beiden Schalen 4 sind durch Zwischenwände 17 in von unten nach oben durchströmbare Räume gegliedert, die am einen oder anderen Ende mit entsprechend bemessenen Überströmöffnungen 18 versehen sind. Dadurch kann das durch die Rücklaufanschlüsse 22 in die Doppelwände eingeführte Wasser im Zickzack diese Wände passieren und nach oben, die Brennkammer 1 ebenfalls mit umfließend, zum Vorlaufanschluß gelangen. Die beiden Rücklauf- und Vorlaufanschlüsse 22, 23 werden mit Fittings in Form eines Hosenrohres verbunden, so daß sich für den Kessel nur ein Rücklaufanschluß und ein Vorlaufanschluß ergibt. Diese Fittingsanschlüsse sind nicht dargestellt. Aus Gründen der Druckstabilität sind die Außenwände 20 der Doppelwände 3 vorteilhaft im Bereich des Heizgaskanales 2 mit Wölbungen 21 versehen, was im Bereich der Brennkammer nicht erforderlich ist, da diese aufgrund ihrer Formgebung sowieso ausreichend stabil ist.
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Claims

Patentansprüche: Kondensatheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit oben angeordneter Brennkammer und von dieser nach unten in eine Kondensat- und Abgassammelkammer geführten Heizgaskanal, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Brennkammer (1) und Heizgaskanal (2) aus wasserführenden Doppelwänden (3) und diese aus in ihrer Form identischen, im zusammengesetzten Zustand die Räume der Brennkammer (1) und des Heizgaskanales (2) umschließenden Schalen (4) gebildet sind, wobei die Innenwand (5) des in die Kondensatsammelkammer (6) gerichteten Heizgaskanales (2) mit Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen (7) versehen ist.
2. Heizkessel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Übergangsöffnungsquerschnitt von der Brennkammer (1) zum Heizgaskanal (2) gegenüber deren Querschnitt reduziert ausgebildet ist.
3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Horizontalquerschnitte von Brennkammer (1), Übergangsöffnung (8) und Heizgaskanal (2) rechteckig ausgebildet sind.
4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Übergangsöffnungsquerschnitt (9) am Ende des Heizgaskanales (2) zur Kondensatsammelkammer (6) in bezug auf den Querschnitt des Heizgaskanales (2) reduziert ausgebildet ist.
5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jede der beiden Schalen (4) unterhalb der Innenwand (5) mit einer geneigt verlaufenden Gasstau-und Kondensatsammelschulter (10) mit Wandfortsätzen (11) versehen ist, die im zusammengesetzten Zustand der Schalen (4) einen in die Kondensatsammelkammer (6) gerichteten Kondensatabfluß- und Abgaskanal (12) bilden.
6. Heizkessel nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die in die Kondensatsammelkammer (6) ragenden Wandfortsätze (11) unterhalb des Kondensatablaufstutzens (13) der mit Abgasstutzen (14) versehenen Kondensatsammelkammer (6) mit Öffnungen (15) versehen sind.
7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n 2 e i c h n e t , daß die Kondensatsammelkammer (6) an in Höhe der Stau-und Sammelschultern (1Q) außen an den Schalen (4) angeordneten Flanschen (16) angeflanscht angeordnet ist.
8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die wasserführenden Räume der Schalen (4) durch Zwischenwände (17) mit Überströmöffnungen (18) in von unten nach oben durchströmbare Räume (19) gegliedert sind.
9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Außenwände (20) der wasserführenden Doppelwände (3) im Bereich des Heizgaskanales (2) mit Wölbungen (21) versehen sind.