DE3601000A1 - Wasserheizkessel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wasser­ heizkessel gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs gemäß dem Patent (Patentanmeldung P 35 24 017.2).

Ein solcher Kessel ist bereits vorgeschlagen worden. Bei dieser Konstruktion besteht der Nachteil, daß im Still­ stand des Brenners, also bei nicht arbeitendem Gebläse, aufgrund des Kaminzuges Luft aus dem Aufstellungsraum des Kessels über das Flammrohr in die Brennkammer und sämt­ liche Rauchgaszüge abgezogen wird. Diese Luft entzieht der Brennkammer und den Rauchgaszügen beziehungsweise dem Wasser des Kessels eine nicht unerhebliche Wärmemenge, so daß in der Erfindung die Aufgabe liegt, diese Auskühlung des Kessels in Stillstandszeiten zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Wei­ terbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnungsfigur zeigt einen Stahlheizkessel in ge­ schweißter Ausführung in einem Querschnitt. Der Kessel 1 besitzt im wesentlichen die Form eines Zylinders mit ei­ nem Mantel 2 und Stirnseiten 3 und 4, wobei die Stirn­ seite 4 als Boden und damit als Standfläche des Kessels dient, während die Stirnseite 3 von einer abnehmbaren Brennertür 5 gebildet ist. Um eine Mittelachse 6 er­ streckt sich eine zylindrische Brennkammer 7, die von einem Einsatz 8 an ihrer Peripherie begrenzt ist. Das dem Brenner 9 abgewandte Ende des Einsatzes ist offen und bildet eine Umlenkstelle 10 für die Brenngase. An die Um­ lenkung schließt sich ein ringzylindrischer erster Rauch­ gaszug 11 an, der die Rauchgase wieder zurück in Richtung auf den Brenner 9 bringt, der als Sturzgebläsebrenner ausgebildet ist. Auf der dem Brenner 9 zugewandten Seite ist der Einsatz 8 von einer ringförmigen Abdeckung 12 be­ grenzt, die auf ihrer der Brennkammer zugewandten Seite eine Isolierung 13 trägt. Der Brenner weist an seinem brennkammerseitigen Ende ein Flammrohr 14 auf, das durch eine Öffnung 15 in der Abdeckung 12 ragend in die Brenn­ kammer hineinreicht. Hierdurch ergibt sich ein Ringspalt 16, der allseitig sich rings um das Flammrohr 14 er­ streckt. Dieser Ringspalt steht einmal mit dem Inneren der Brennkammer 7 in Verbindung, andererseits über einen Abstand 17 mit dem abströmseitigen Ende des ersten Rauch­ gaszuges 11. Dieser Abstand 17 wird zwischen der der Iso­ lierung 12 abgewandten Seite der Abdeckung 12 und der der Brennkammer zugewandten Seite 18 der Brennertüre 5 gebil­ det. Dem Abstand zugewandt, weist die Brennertür eine Iso­ lierung 25 auf.

An den Rauchgaszug 11 schließt sich ein zweiter Rauchgas­ zug 19 an, der nach unten führt und in einen Abgassammler 20 mündet, von dem ein Abgasrohr 21 zu einem Kamin führt. Der untenliegende Abgassammler wird einmal vom Boden 4 und zum anderen von einer Isolierplatte 22 begrenzt, die die Brennkammer 7 nach unten absperrt und die in einer gewissen Entfernung vom Ende des Einsatzes 8 unterhalb dieses Endes angeordnet ist.

Der Abgaszug 19 ist aus einer Vielzahl von Kanälen gebil­ det, von denen auf der rechten Seite der Zeichnung eines dargestellt ist. Die Kanäle liegen alle auf dem Umfang eines Kreises, der konzentrisch zur Mittelachse 6 ist. Es bilden sich zwei Wasserkammern 23 und 24, von denen die äußere außen vom Mantel 2, innen von den Rohren des zwei­ ten Rauchgaszuges begrenzt ist. Die innenliegende Wasser­ kammer 23 ist innen von der Wandung des ersten Rauchgas­ zuges 11 begrenzt, außen hingegen von den Rohren des zweiten Rauchgaszuges. Somit liegen drei Wandungen im Bereich des Kessels vor, von denen die erste nach innen die Brennkammer, nach außen den ersten Rauchgaszug, die zweite nach innen den ersten Rauchgaszug, nach außen die erste Wasserkammer und die dritte die äußere Wasserkammer begrenzt. Die den zweiten Rauchgaszug bildenden Kanäle können hierbei mit der mittleren Wandung wärmeleitend verbunden sein.

Für die Funktion ist wesentlich, daß am Abgasrohr 21 auf­ grund des Kaminzugs ein Unterdruck auftritt, der bestrebt ist, bei Stillstandszeiten des Brenners Raumluft über das Flammrohr 9 durch die Brennkammer und die Rauchgaszüge in den Stutzen 21 zu saugen. Da der Strömungswiderstand, vom Flammrohr ausgehend, über den Ringspalt 16 und den Ab­ stand 17 sowie den zweiten Rauchgaszug 19 geringer ist als über die Brennkammer 7 und den ersten Rauchgaszug 11, ergibt sich, daß eine Auskühlung der Brennkammer und des ersten Rauchgaszuges und somit auch der inneren Wasser­ kammer 23 in Stillstandszeiten weitgehend unterbleibt. Der Strömungswiderstand durch die Brennkammer und den er­ sten Rauchgaszug muß größer ausgestaltet sein als der Strömungswiderstand durch den Spalt 16 und den Abstand 17, was leicht bewerkstelligt werden kann. Bei brennendem Brenner findet eine Rezirkulation von Abgas statt, das die Brennkammer, über die Umlenkung verlassend, und den ersten Rauchgaszug 11 durchströmt, hier aber über den Abstand 17 und den Ringspalt 16 wieder zurück in die Brennkammer geführt wird. Diese Rezirkulation dient der Verringerung des Stickoxydanteils an den Verbrennungs­ gasen.

Claims (2)

1. Wasserheizkessel mit einem von einem axial an­ geordneten Brenner beheizten Brennraum, der von einem aus zwei ringförmigen, vorzugsweise ko­ axialen Wasserkammern gebildeten, an einen Vorlauf und einen Rücklauf angeschlossenen, von Rauchgaszügen durchsetzten Wassermantel um­ schlossen ist, der drei umfanggeschlossene Wan­ dungen aufweist, von denen die innere Wandung die Brennkammer einschließt und die innere Was­ serkammer innenseitig begrenzt, die mittlere Wandung die beiden Wasserkammern voneinander trennt und die äußere Wandung die äußere Wasser­ kammer begrenzt, wobei zur Bildung der Rauchgas­ züge dienende hohlraumbildende Elemente in zumindest einer der beiden Wasserkammern aus­ ragend mit zumindest einer der die Wasserkammern bildenden Wandungen wärmeleitend verbunden sind und die hohlraumbildenden Elemente von Rippen­ profilplatten gebildet sind, die mit der ge­ rippten Seite an der zugeordneten Wandung befestigt sind, nach Patent (Patentanmeldung P 35 24 017.2), dadurch gekennzeichnet, daß um das Flammrohr (14) ein Spalt (16) für rezir­ kulierende Abgase gebildet ist, welcher mit ei­ nem Rauchgaszug (11) und der Brennkammer (7) in Verbindung steht und daß diese Verbindung (17) einen geringeren Durchströmwiderstand aufweist als der von ihr überbrückte Rauchgaszug (11) und die Brennkammer.

2. Wasserheizkessel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dieser Rauchgaszug (11) über einen Abstand (17) zwischen Brennertüre (5) und Brennkammerabdeckung (12) mit dem Spalt (16) um das Flammrohr (9) verbunden ist.