DE3531784C1 - Kondensatheizkessel - Google Patents

Description

• Die Anschlußenden der inneren Wendel sind dabei problemlos direkt an der tiefsten bzw. am höchsten liegenden Stelle von Brennkammer und Kondensatsammelkammer anzuschließen, während die Enden der konzentrisch dazu angeordneten und entsprechend durchmessergrößeren Wendeln seitlich an der Brennkammer und der Kondensatsammelkammer angeschlossen sind, ohne daß damit das Gehäuse in seiner Höhe größer bemessen werden muß, was der Fall wäre, wenn auch die Enden dieser Wendeln senkrecht an die Kammern angeschlossen würden. Da die Wendeln nach außen zwangsläufig insgesamt eine entsprechende größere Länge haben, ist durch Vergrößerung der Querschnittsbemessung der einzelnen Rohre dafür gesorgt, daß eine weit- gehend gleichmäßige Beaufschlagung aller Rohre erfolgen kann.
• Da die Kondensatsammelkammer das wasserführende Gehäuse insgesamt durchgreift, ist diese problemlos an einem Ende mit einem Verschlußdeckel zu versehen und damit einer einfachen Reinigung zugänglich.
• Abgesehen von der Querschnittsvergrößerung der die Wendeln bildenden Rohre sind deren Querschnitte vorteilhaft langlochartig ausgebildet, wobei die Längsachsen dieser Querschnitte vertikal orientiert sind, was einerseits die Biegevorgänge für die Wendeln erleichtert und in bezug auf den erforderlichen Gesamtquerschnitt des wasserführenden Gehäuses sich günstig auf den Gehäusedurchmesser auswirkt.
• Bei einem Leistungsvermögen von ca. 11 KW hat ein solcher Kessel bei ca. 8 m Gesamtlänge aller die Wendeln bildenden Rohre eine Höhe von nur ca. 50 cm bei einem Durchmesser von ca. 35 cm. Für die das Gehäuse durchgreifende Kondensatsammelkammer genügt ein Durchmesser von ca. 7 cm und für die Brennkammer ein Durchmesser von etwa doppelter Größe. Bei diesen geringen Abmessungen kann durchaus in Betracht gezogen werden, einen solchen Kessel auch als Wandgerät zu installieren.
• Um sicherzustellen, daß ggf. bereits in der Brennkammer anfallendes Kondensat in die innere Wendel gelangt, ist die Brennkammer im Anschlußbereich dieser Wendel mit einer zur Anschlußöffnung dieser Wendel hin geneigten Kondensatzulaufeintiefung versehen, was denkbar einfach durch entsprechende Preßverformung des die Brennkammer bildenden Blechzuschnittes zu verwirklichen ist, der nach seiner Verschweißung zu einem Zylinder gegenüber der Anschlußseite des Brenners mit einem geeigneten Boden verschlossen wird.
• Dadurch, daß die äußeren Wendeln seitlich an die Brennkammer und die Kondensatsammelkammer angeschlossen werden, beansprucht diese Anschlußart nur eine geringe Höhe, da die betreffenden Endgänge dieser Wendeln nur etwas steiler aus dem ganzen »Wendelpaket« herausgeführt werden müssen.
• Die seitliche Umschließungswand des wasserführenden Gehäuses für das »Wendelpaket« kann natürlich zylindrisch an den Umfangssverlauf der Wendeln angepaßt sein, bevorzugt wird jedoch das Gehäuse im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildet, wobei die zylindrisch gewickelten Wendelrohre mit ihrer gemeinsamen Wikkelachse in einer Brennpunktachse des Gehäuses angeordnet sind. Dadurch entsteht innerhalb des Gehäuses in bezug auf die Wendeln ein kleiner Freiraum, der für die Unterbringung von bspw. Tauchhülsen, Meßfühlern od. dgl. genutzt werden kann.
• Der erfindungsgemäße Kondensatheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt schematisch F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Kondensatheizkessel und Fig. 2 einen um 90" versetzten Querschnitt durch den Kondensatheizkessel.
• Wie aus den Fig. 1,2 erkennbar, besteht der Kondensatheizkessel aus einem wasserführenden Gehäuse 7 mit Vor- und Rücklaufanschlußstutzen 19, 20, wobei von der horizontal orientiert im oberen Gehäuse angeordneten topfförmigen Brennkammer 6 ausgehend, mehrere Heizgaszugrohre mit durchgehendem Gefälle zur Kondensatsammelkammer 8 geführt sind. Die Heizgaszugrohre sind dabei schraubenlinienförmig mit unterschiedlichen Wendeldurchmessern gewendelt und konzen- trisch zueinander im Gehäuse 7 angeordnet, deren Querschnitte nur in einem Teilbereich in Fig. 1 grob schraffiert sind. Wie dort ersichtlich, sind die Querschnitte 1 der Wendelrohre 2 bis 5 von innen nach außen größer werdend bemessen und langlochartig ausgebildet, wobei die Hauptachsen dieser Querschnitte selbstverständlich vertikal verlaufen. Die Brennkammer 6 ist zylindrisch ausgebildet und ragt als schlanker Topf quer und schwach geneigt in das Gehäuse 7, wie dargestellt, ein. Lediglich die innere Wendel 2, die den kleinsten Querschnitt 1 aufweist, ist an der tiefsten Stelle der Brennkammer 6 und an der höchsten Stelle der in bezug auf die Brennkammer durchmesserkleineren, ebenfalls zylindrisch-rohrförmig ausgebildeten, das wasserführende Gehäuse 7 quer durchgreifenden Kondensatsammelkammer 8 angeschlossen, wie dies ersichtlich ist.
• Demgegenüber sind die Wendeln 3-5 mit den größeren Querschnitten seitlich an die untere Hälfte der Brennkammer 6 und seitlich oberhalb des tiefstliegenden Wandungsbereiches 9 der rohrförmigen Kondensatsammelkammer 8 angeschlossen. Diese Anschlußausbildung verlangt keine zusätzliche Vergrößerung der Gehäusehöhe, sondern lediglich eine etwas vergrößerte Steigung der betreffenden Gänge an den Enden der Wendeln, um die Endabschnitte 3'-5' der Wendeln seitlich an die Wände der Brennkammer 6 und der Kondensatsammelkammer heranführen zu können, was für einen einwandfreien Kondensatabschluß keinerlei Auswirkung hat.
• Wie aus F i g. 2 erkennbar, ist die Brennkammer 6 im Anschluß bereich der inneren Wendel 2 mit einer zur Anschlußöffnung der Wendel 2 hin geneigten Kondensatzulaufeintiefung 10 versehen, wobei unter »tiefster Stelle« der Brennkammer nicht die tiefste Stelle gemeint ist, die sich durch schwache Neigungsanordnung der Brennkammer ergibt, sondern die tiefstliegende Mantellinie der Brennkammer. Die Anschlußstelle der Wendel 2 an die Brennkammer läuft also nicht aus dem gedachten Umfangszylinder der Wendel 2 heraus, was im übrigen besondere Zusammenbaurücksichten und ggf. eine Höhenzugabe des Gehäuses erforderte, um den Abgang der Wendel 2 zur Brennkammer überhaupt an den anderen Wendeln vorbei zur Brennkammer führen zu können. Aus diesem Grunde ist, wie erwähnt, die Brennkammer 6 im Anschlußbereich der inneren Wendel mit der Kondensatzulaufeintiefung 10 versehen, die selbst dann für einen einwandfreien Kondensatablauf sorgt, wenn der Kessel nicht exakt in dieser Hinsicht nivelliert sein sollte, da die Kondensatzulaufeintiefung 10 gewissermaßen einen extrem flachen Trichter bildet, dessen Ausbildung am Blechzuschnitt für die Brennkammer 6 absolut problemlos herstellbar ist. Beim dargestellten Anschluß der Wendeln 3-5 ist im übrigen die Gegebenheit ausgenutzt, daß deren jeweiliger Wendeldurchmesser wesentlich größer ist als der Durchmesser der Brennkammern, was auch für die Kondensatsammelkammer 8 gilt.
• Die Kondensatsammelkammer 3 bildet ein integrales Bauteil des wasserführenden Gehäuses 7, das insgesamt und wie aus Fig. 2 erkennbar, von der zylindrisch-rohrförmigen Kondensatsammelkammer 8 durchgriffen wird. Damit bietet sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Kondensatsammelkammer 8 an ihrem aus dem Gehäuse 7 herausragenden Ende 11 mit einem lösbaren Verschlußdeckel 12 zu versehen, nach dessen Entfernung die gesamte Kondensatsammelkammer 8 problemlos einer Reinigung zugänglich ist. Das andere Ende 13 der Kondensatsammelkammer 8 bildet den Abgasstutzen, an dem außerhalb des Gehäuses 7 der Kondensatablaufanschluß 14 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung liegt auch die Kondensatsammelkammer 8, da sie das Gehäuse 7 im unteren Bereich unterhalb der Wendeln 2-5 durchgreift, im Zuströmbereich des Rücklaufanschlusses 20 und ist nicht, wie dies in der Regel bisher der Fall war, als separate Kondensatsammelkammer unterhalb des Gehäuses 7 angeordnet.
• Die Wendelrohre 2-5 sind natürlich aus Herstellungsgründen zylindrisch gewickelt und konzentrisch zur gemeinsamen Wickelachse 16 im Gehäuse 7 angeordnet, das vorteilhaft im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildet sein kann, was nicht besonders dargestellt ist, aber aus dem Versatz der Wickelachse 16 zur Gehäuseachse 17' in F i g. 2 deutlich wird. Dadurch ergibt sich ein ausreichender Freiraum 21, wie aus F i g. 2 erkennbar, der für die Unterbringung von Meßfühlern, Tauchhülsen oder dergl. Kesselzubehör benutzt werden kann. Das einleitend erwähnte Höhenmaß des Gehäuses 7 berücksichtigt im übrigen nicht den Gehäusefuß 22, wie in den beiden Fig. 1,2 dargestellt.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Kondensatheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit Vor- und Rücklaufanschlußstutzen, in dem, von der horizontal orientiert im oberen Gehäuse angeordneten topfförmigen Brennkammer ausgehend, mehrere Heizgaszugrohre mit durchgehendem Gefälle zur Kondensatsammelkammer geführt sind, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die Heizgaszugrohre schraubenlinienförmig zu mehreren, mit unterschiedlichen Wendeldurchmessern gewendelt und konzentrisch zueinander im Gehäuse (7) angeordnet sind, die Querschnitte (1) der Wendelrohre (2-5) von innen nach außen größer werdend bemessen sind, die Brennkammer (6) zylindrisch ausgebildet und die innere Wendel (2), die den kleinsten Rohrquerschnitt aufweist, an der tiefsten Stelle der Brennkammer (6) und der höchsten Stelle der in bezug auf die Brennkammer (6) durchmesserkleineren, ebenfalls zylindrisch-rohrförmig ausgebildeten, das wasserführende Gehäuse (7) quer durchgreifenden Kondensatsammelkammer (8) angeschlossen ist und die anderen Wendeln (3-5) mit den größeren Querschnitten seitlich an die untere Hälfte der Brennkammer (6) seitlich oberhalb des tiefstliegenden Wandungsbereiches (9) der rohrförmigen Kondensatsammelkammer (8) angeschlossen sind.
2. 2. Kondensatheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (6) im Anschlußbereich der inneren Wendel (2) mit einer zur Anschlußöffnung dieser Wendel (2) hin geneigten Kondensatzulaufeintiefung (1Q) versehen ist
3. 3. Kondensatheizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Kondensatsammelkammer (8) an ihrem aus dem Gehäuse (7) herausragenden Ende (11) mit einem lösbaren Verschlußdeckel (12) versehen ist und vor dem anderen, den Abgasstutzen bildenden Ende (13) außerhalb des Gehäuses (7) mit dem Kondensatablaufanschluß (14).
4. 4. Kondensatheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der die innere Wendel (2) umgebenden Wendeln (3 - 5) langlochförmig ausgebildet sind.
5. 5. Kondensatheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelrohre (2-5) zylindrisch gewickelt und die seitliche Umschließungswand (15) des Gehäuses (7) im Querschnitt ellipsenförmig ausgebildet ist.
6. 6. Kondensatheizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrisch gewickelten Wendelrohre (2-5) mit ihrer gemeinsamen Wickelachse (16) in einer Brennpunktachse des Gehäuses (7) angeordnet sind.

   Die Erfindung betrifft einen Kondensatheizkessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

   Kondensatheizkessel der genannten Art sind nach der DE-OS 3323997 bekannt. Dieser vorbekannte Kondensatheizkessel besteht aus einem wasserführenden, Vor- und Rücklaufanschlüsse aufweisenden Gehäuse mit querliegender Brennkammer und Heizgaszügen, wobei vom ebenflächig ausgebildeten Boden der Brennkammer ausgehende Heizgaszüge an jeder Stelle ihres Verlaufes mit Gefälle angeordnet und die Heizgaszüge als in eine unter dem Gehäuse angeordnete Rauchgas-und Kondensatsammelkammer mündende Heizgasrohre aus Edelstahl ausgebildet sind. Aufgrund seiner speziellen Gestaltung ist ein solcher Kondensatheizkessel bei an sich gegebener guter Funktionsfähigkeit sehr fertigungsaufwendig, abgesehen davon, daß bei entsprechend unterzubringender großer Wärmetauschfläche der Kessel entsprechend hoch gebaut werden muß. Bei solchen Kesseln werden die Rauchgase bewußt so weit heruntergekühlt, daß mit Sicherheit Kondensat anfällt.

   Dies gilt auch für einen einschlägigen Kessel nach der FR-PS 24 79 956, bei dem schraubenlinienförmig um die Brennkammer gewendelte Heizgaszugrohre benutzt werden, die aber auch in einem separaten Gehäuse mit entsprechendem Bauaufwand untergebracht werden können, das mit dem Brennkammergehäuse verknüpft ist Bei der Variante dieses vorbekannten Kessels, bei der die Heizgaszugrohrwendel unmittelbar die Brennkammer umgibt, ginge die Anordnung zusätzlicher, konzentrischer Zugwendeln auf Kosten der dann entsprechend zu vergrößernden Baubreite des Kesselgehäuses.

   Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Kondensatheizkessel gemäß DE-OS 33 23 997, diesen dahingehend zu verbessern, daß bei einfacher Fertigungsgeometrie von Brenn- und Kondensatsammelkammer und bei geringer Bauhöhe des ganzen Kesselgehäuses viel Wärmetauschfläche bei geometrisch günstigem Anschluß an die beiden Kammern angeschlossen werden kann mit der Maßgabe einer möglichst gleichmäßigen Beaufschlagung aller zwischen den die Kammern verbindenden Wärmeübertragungsflächen.

   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 Ausbildung läßt sich eine beträchtlich große Wärmetauschfläche zwischen der Brennkammer und der Kondensatsammelkammer unterbringen, wobei die Herstellbarkeit der Brennkammer und der Kondensatsammelkammer denkbar einfach ist, da es sich bei beiden Kammern um zylindrische Gebilde handelt Die Brennkammern bildet einen mit leichter Neigung quer im oberen Bereich des wasserführenden Gehäuses eingesetzten Topf, wobei das sich ggf. schon in der Brennkammer sammelnde Kondensat lediglich durch den inneren Wendel zur Kondensatsammelkammer fließt, die insgesamt das wasserführende Gehäuse durchgreift und damit ohne großen konstruktiven Aufwand unmittelbar dem kalt zuströmenden Rücklaufwasser ausgesetzt ist.