DE3537704C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Heizkessel, wie er in der DE-OS 30 44 900 gezeigt ist, weist zwei übereinander angeordnete Feuerräu­ me auf, die jeweils für unterschiedliche Brennstoffe aus­ gelegt sind. Im unteren Feuerraum können feste Brennstoffe verbrannt werden, während im oberen Feuerraum ein Brenner feuert. Beide Feuerräume sind mit einem gemeinsamen Was­ sermantel umgeben, dem an der Unterseite des Heizkessels Wasser zugeführt und an der Oberseite des Heizkessels Wasser entnommen werden kann. Die in den Feuerräumen ent­ stehenden Abgase werden einem am oberen Ende des Heizkes­ sels angeordneten, gemeinsamen Abgasabzugskanal zugeführt und über diesen abgeleitet. Dabei ist die Strömungszeit für die im oberen Feuerraum entstehenden Abgase bis zu dem benachbart angeordneten Abgasabzugskanal relativ gering, so daß die im Abgas des oberen Feuerraums enthaltene Wärmeenergie nur zu einem geringen Teil an das im Wasser­ mantel befindliche Wasser abgegeben werden kann.

Ein Heizkessel, der im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Heizkessel gemäß der DE-OS 30 44 900 aufweist, ist auch aus der FR-23 14 443 bekannt.

Aus der CH-PS 3 82 946 ist ein Heizkessel mit einem einzel­ nen Feuerraum bekannt, der sowohl mit einem Rost zur Verfeuerung fester Brennstoffe als auch mit einem Ölbren­ ner ausgestattet ist. Die zwischen einem Vorlauf und einem Rücklauf auftretende Wasserströmung im Wassermantel ist gleichgerichtet zur Abgasströmung des oberhalb des Rostes angeordneten Ölbrenners. Damit entspricht der Heizkessel gemäß der CH-PS 3 82 946 bezüglich der gleichgerichteten Strömung des Abgases den Heizkesseln gemäß der DE-OS 30 44 900 und der FR-23 14 443.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Heizkessel derart weiterzubilden, daß die im oberen Feuerraum entstehende Wärmeenergie unter nur geringen Verlusten an das im Wassermantel befindliche Wasser abge­ geben werden kann. Dabei soll der Heizkessel einen kompak­ ten und einfachen Aufbau aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Da das im oberen Feuerraum entstehende Abgas in Gegenströmung zu der im Wassermantel auftretenden Wasserströmung zum Abgas­ abzugskanal strömt, ist ein wesentlich verbesserter Wärme­ austausch zwischen diesen Medien gewährleistet. Gleichzei­ tig kann der Heizkessel aufgrund der Anordnung des Abgas­ abzugskanals im Bereich zwischen den Feuerräumen sehr kompakt ausgebildet werden, da die beim bekannten Heizkes­ sel notwendige Abgasleitung, mittels der das im oberen Feuerraum entstehende Abgas dem am oberen Ende angeordne­ ten Abgasabzugskanal zugeleitet wird, in ihren Abmessungen wesentlich verkleinert werden bzw. vollständig entfallen kann. Mit dem erfindungsgemäßen Heizkessel sind die Heiz- und Übertragungsverluste dadurch erheblich verringert, daß das Fassungsvermögen des Wassermantels des unteren Feuer­ raums bedeutend geringer als das des Wassermantels des oberen Feuerraums ist. Während der Anlaufphase heizt sich die Wand des unteren Feuerraums schnell auf, wodurch das Auftreten von Korossion verhindert wird. In dem gemeinsa­ men Wassermantel tritt ein Schichtungsphänomen auf, aufgrund dessen das warme Wasser bis in den oberen Teil des Wassermantels angehoben wird, wo es zum Gebrauch ent­ nommen werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Heizkessel kann die Steuerung in einfacher Weise auf der Basis der Ausgangswassertemperatur automatisiert werden. Die Ver­ brennung in den Feuerräumen kann in einfacher Weise unab­ hängig voneinander beeinflußt werden, so daß es möglich ist, trotz gleichzeitiger Verwendung von unterschiedlichen Brennstoffarten eine optimale Verbrennung eines jeden Brennstoffs zu erreichen. Die Strahlungs- und Übertra­ gungsverluste des Heizkessels sind minimal und der Heiz­ kessel weist einen konstruktiv einfachen und somit billi­ gen Aufbau auf und erfordert nur eine einfache Leitungsin­ stallation.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Ausführungsbeispiel für den Heizkessel in vertikal geschnittener Darstellung und

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht des Heizkessels gemäß Fig. 1.

Innerhalb eines Gehäuses 11 eines Heizkessels 10 sind ein unterer Feuerraum 12 und ein oberer Feuerraum 13 überein­ ander angeordnet. Die Feuerräume 12 und 13 haben einen gemeinsamen Wassermantel 14. Im unteren Feuerraum 12 ist ein Brenner 15 und im oberen Feuerraum 13 ein Brenner 16 angeordnet. Des weiteren sind ein unterer Übertragungsbe­ reich 17 und ein oberer Übertragungsbereich 18 vorgesehen. Aus einem oberen Abschnitt des Wassermantels 14 führt eine Leitung 19 heraus, mit der warmes Haushaltsbrauchwasser entnommen wird. Eine Leitung 20 führt zu einem Überlaufge­ fäß 21. Eine Steuereinheit 22, die die Feuerräume 12 und 13 steuert, umfaßt einen Thermostat 23 zur Steuerung des Brenners 16 des oberen Feuerraums 13 und einen Thermostat 24 zur Steuerung des Brenners 15 des unteren Feuerraums 12. Eine Steuereinheit 25, die das durch die Leitung 19 zu Heizkörpern fließende warme Wasser steuert, wird an dieser Stelle nicht weiter erläutert, da sie an sich bekannt ist. Über eine Leitung 26 fließt das Wasser in einen unteren Abschnitt des Heizkessels 10 zurück.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist für beide Feuerräume 12 und 13 ein gemeinsamer Abgasabzugskanal 27 vorhanden, der durch eine Trennwand 28 in zwei Bereiche geteilt ist. Dabei dient ein Wassermantel als Trennwand 28; die Trenn­ wand 28 kann aber auch aus lediglich einem Leitblech bestehen.

Bei dem Heizkessel 10 strömt das im unteren Feuerraum 12 entstehende Abgas gleichgerichtet zur Strömung des Wassers im Wassermantel 14, während das im oberen Feuerraum 13 entstehende Abgas in Gegenströmung zu der im Wassermantel 14 auftretenden Wasserströmung zum Abgasabzugskanal 27 strömt, wodurch die Wärmeverluste wesentlich vermindert sind. Dabei ist es vorteilhaft, für den unteren Feuerraum 12 einen Wassermantel 14 zu verwenden, der ein sehr gerin­ ges Fassungsvermögen hat, das erheblich geringer als das Volumen des Wassermantels 14 des oberen Feuerraums 13 ist. Dadurch heizt sich die Wand des unteren Feuerraums 12 beim Anlaufen des Heizkessels schnell auf, was zur Folge hat, daß die Korossionsgefahr gering ist.

Der Heizkessel 10 wird mit Hilfe der Steuereinheit 22 gesteuert, wobei die Steuerung basierend auf der Ausgangs­ wassertemperatur in einfacher Weise automatisiert werden kann. Wenn der untere Feuerraum 12 nicht mehr in Betrieb ist, wird dessen Restwärme direkt verwendet, indem im gemeinsamen Wassermantel 14 ein Schichtungsphänomen auf­ tritt, wodurch das warme Wasser in den oberen Teil des Wassermantels 14 angehoben wird. Der Betrieb der Feuerräu­ me 12 und 13 kann in einfacher Weise unabhängig voneinan­ der mit Hilfe der Thermostate 23 und 24 gesteuert werden, wodurch es möglich ist, zwei verschiedene Brennstoffarten in den Feuerräumen 12 und 13 zur gleichen Zeit zu verwen­ den und die Verbrennung eines jeden Brennstoffs optimal durchzuführen.

Claims (9)

1. Heizkessel mit zwei übereinander angeordneten, getrenn­ ten Feuerräumen, die einen gemeinsamen Wassermantel, dem im unteren Bereich des Heizkessels Wasser zugeführt und im oberen Bereich des Heizkessels Wasser entnommen werden kann, und einen gemeinsamen Abgasabzugskanal aufweisen, wobei das im unteren Feuerraum entstehende Abgas in einer zur Wasserströmung im Wassermantel gleichgerichteten Strömung zum Abgasabzugskanal strömt, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abgasabzugskanal (27) zwischen den beiden Feuerräumen (12, 13) angeordnet ist und daß das im oberen Feuerraum (13) entstehende Abgas in Gegenströmung zu der im Wassermantel (14) auftretenden Wasserströmung zum Ab­ gasabzugskanal (27) strömt.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasservolumen pro Leistungseinheit des unteren Feuer­ raums (12) geringer als das Wasservolumen pro Leistungs­ einheit des oberen Feuerraums (13) ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Volumen des Wassermantels (14) des unteren Feuerraums (12) geringer als das Volumen des Wassermantels (14) des oberen Feuerraums (13) ist.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasabzugsrohr (27) durch eine Trennwand (28) unterteilt ist.

5. Heizkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (28) ein Wassermantel oder ein einzelnes Leitblech ist.

6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch eine Steuereinheit (22) zur Steuerung von Brennern (15, 16) der Feuerräume (12, 13).

7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei obere Feuerräume (13) in Parallelschaltung vorgesehen sind.

8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei untere Feuerräume (12) in Parallelschaltung vorgesehen sind.

9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerräume (12, 13) für die Ver­ brennung unterschiedlicher Brennstoffe ausgelegt sind.