DE3700720C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Dies entspricht einem internen Stand der Technik der Anmelderin.

Aus der DE-OS 14 54 383 ist ein Gliederheizkessel bekanntgeworden, der eine Brennkammer und einen wenigstens als Nachschaltheizfläche dienenden Rauchgaszug aufweist. Die Heizquelle besteht aus zylindrischen flammenlosen Wärmestrahlern, die als Strahlungswandler anzusehen sind. Ein Schalldämpfer ist nicht vorhanden.

Aus der DE-OS 33 10 026 ist ein Kessel mit Gebläsebrenner bekanntgeworden, bei dem in der Brennkammer Schalldämpfelemente untergebracht sind, eine Brennkammerverlängerung kann auch selbst als Schalldämpfer ausgebildet sein. Bei diesem Kessel ist kein Strahlungswandler vorgesehen. Aus der DE-OS 35 17 859 schließlich ist ein Heizungskessel mit einer Brennkammer bekanntgeworden, bei dem im rauchgasseitigen Bereich des Kessels Helmholtz-Resonatoren zur Schalldämpfung vorgesehen sind.

Weiterhin ist es bekannt, Heizkessel mit Öl-Gebläsebrenner zur Geräuschdämpfung mit einer den Brenner an seiner Außenseite abdeckenden Schallschluckhaube zu versehen. Eine Abstimmung des Schalldämpfers auf den Brenner und den Kessel ist kaum möglich, da die unterschiedlichsten Kessel mit den unterschiedlichsten Brennern kombiniert werden.

Ein Heizungskessel gemäß dem Oberbegriff ist von einem Öl-Gebläsebrenner beheizt; der Kessel besteht aus einzelnen Gußgliedern, die ihrerseits Ausnehmungen besitzen.

Die größere untenliegende Ausnehmung dient als Brennkammer, die über ihr liegende Ausnehmung als Rauchgaszug, der als Nachschaltheizfläche wirkt. Beide sind über eine Umlenkung im Kesselendglied miteinander verbunden. Zur Erhöhung des Strahlungsanteils der Wärmeausnutzung hat man bereits in den Rauchgaszug Strahlungswandler eingebaut, die aus hitzebeständigem Material bestehen. Diese Strahlungswandler besitzen keine Berührung mit wasserführenden Teilen und erhitzen sich somit im Rauchgasstrom sehr schnell, so daß sie auf Temperaturen bis 400° kommen und die von ihnen aufgenommene Wärme als Wärmestrahlung wieder an die Nachschaltheizflächen abgeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzliches vor- oder nachgeschaltetes Bauteil die Schallabstrahlung eines Heizungskessels zu minimieren.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Heizkessel der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Wei­ terbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht auf einen Kesselblock mit abge­ nommenem Kesselvorderglied in einer ersten Ausführungs­ form

Fig. 2 einen Gußkesselkörper mit gleichfalls abge­ nommenem Kesselvorderglied in einer anderen Ausführungs­ form und

Fig. 3 das Schalldämpferelement in perspektivischer Ansicht.

In allen drei Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen je­ weils die gleichen Einzelheiten.

Der Kesselblock gemäß Fig. 1 gehört zu einem von ei­ nem Ölgebläsebrenner beheizten Gußkessel, wobei der Kesselblock aus einer Mehrzahl von Kesselgliedern 1 ge­ bildet ist, die auf der Rückseite von einem Kesselend­ glied und auf der nicht dargestellten Vorderseite von einem Kesselvorderglied abgedeckt sind, welches den Bren­ ner trägt. Die Kesselglieder 1 weisen eine untere relativ große Ausnehmung auf, die die Brennkammer 2 darstellt, und eine im Abstand 3 darüberliegende Öffnung, die ei­ nen Rauchgaszug 4 bildet. Die Brennkammer 2 steht mit dem Rauchgaszug 4 für das Abgas entweder über einen Kanal im Kesselendglied oder über Kanäle 5 in jedem Kesselglied strömungstechnisch in Verbindung, wobei der Kanal 5 von einer Außenwandung 6 und einer Innenwandung 7 begrenzt ist. Die Abgase können aus der Brennkammer 2 in Richtung der Pfeile 8 um den Vorsprung 9 herum eintreten. Die Kesselglieder bilden wassergefüllte Hohlkörper, die an einen Rücklaufanschluß 10 und an einen Vorlaufanschluß 11 jeweils angeschlossen sind.

Der Rauchgaszug 4 dient mit seiner Umfangsfläche 12 als Nachschaltheizfläche, wobei die Ober- und Unterseite mit Rippen 13 versehen sind. Die Rippenoberseite begrenzt so­ mit einen prismatischen Raum, in den unmittelbar auf den Rippenlagern ein Element 14 eingeschoben ist, das zu­ gleich als Nachschaltheizkörper wie auch als Schalldämp­ ferelement ausgebildet ist. Das Schalldämpferelement füllt fast den gesamten freien Raum zwischen den Rippen 13 aus. Hierdurch werden die Abgase gezwungen, den Raum zwischen den Rippen 13 zum Durchströmen zu verwenden. Das bedingt einen besonders innigen Kontakt der Rauchgase mit den Rippen-Wärmetauschflächen, so daß von den Abgasen noch mehr Wärme an das aufzuheizende Wasser des Kessels abgegeben wird, womit erwünschterweise die Abgastempera­ tur fällt und der Wirkungsgrad des Kessels erhöht wird. Die das eingeschobene Element 14 umspülenden Rauchgase erhitzen das Element 14 sehr schnell, da es keinen wärme­ leitenden Kontakt mit wasserführenden Teilen aufweist. Das Element 14 nimmt demgemäß schnell hohe Temperaturen an, so daß es einerseits beim Anfahren keine Korrosions­ probleme gibt, weshalb das Element 14 auch ohne weiteres aus normalem Stahl hergestellt werden kann. Durch die hohe Eigentemperatur im Betrieb wird eine hohe Strahlungsum­ setzung erzielt, die aufgenommene Wärme wird an die Rippen 13 und an den Rippengrund des Rauchgaszuges 4 abge­ strahlt und dient zum Aufheizen der Rippen 13 beziehungs­ weise der tieferliegenden Wandung im Bereich des Rauchgaszuges 4. Damit wird in Kombination mit der eben er­ zielten Leistungssteigerung eine weitere Wirkungsgrad­ steigerung erzielt. Durch die Ausbildung des Elements 14 als Schalldämpfelement wird zugleich neben der hohen Lei­ stungsausbeute und Wirkungsgraderhöhung auch eine Ge­ räuschherabsetzung erreicht.

Aus der Fig. 2 ist eine andere Ausgestaltung eines Gußkesselgliedes ersichtlich, das sich im wesentlichen von dem der Fig. 1 dadurch unterscheidet, daß der Rauchgaszug 4 in zwei strömungsmäßig parallelliegende Rauchgaszüge 4 a und 4 b unterteilt ist. Auch die Umfangs­ wandungen dieser Rauchgaszüge 4 a und 4 b sind mit Rippen 13 verse­ hen, nur hier nicht auf den waagerechten Wandungsteilen, sondern auf den senkrechten Wandungsteilen. Hier sind zwei voneinander unabhängige Elemente 14 eingeschoben, die unten unmittelbar auf der Wandung der jeweiligen Rauchgaszüge 4 a und 4 b aufliegen und die seitlich von den Rippen 13 unmittelbar gehaltert sind. Der auftretende Effekt ist der gleiche, einerseits wirkt der Strahlungsheizkörper als Strahlungsheizelement, zum anderen als Verdränger für die Rauchgase, die auch hier in den freien Raum zwischen den Rippen 13 gezwungen werden, und schließlich wirkt das Element 14 als Schalldämpfer.

Beim Einsatz dieses Kessels kann gleichfalls ein Ölge­ bläsebrenner oder Gasgebläsebrenner vorgesehen werden.

Das eigentliche Schalldämpfelement geht aus der Fig. 3 hervor. Es ist als prismatischer, insbesondere qua­ derförmiger Körper ausgebildet, der im wesentlichen aus einem mineralischen Dämpfelement 15 gleichfalls in Prismaform besteht. Sämtliche Schmalseiten 16 und 17 sowie die gegenüberliegenden Schmalseiten hierzu liegen frei. Die Breitseiten 18 und 19 sind von je einem Lochblech 20 abgedeckt. Dieses Lochblech 20 weist eine Vielzahl von in regelmäßigen Abständen angeordneten rechteckigen Löchern 21 auf, die so bemessen sind, daß die gesamte Lochfläche mindestens ein Drittel der Gesamtblechfläche beträgt. Die maximale Lochfläche beträgt die Hälfte der Blechfläche. Die Löcher 21 können eckig oder rund sein, das Lochblech 20 ist eine normale unbehandelte Stahlblechplatte.

An dem einen Lochblech 20 ist ein U-förmiges Profilteil 22 bei der Stelle 23 punktgeschweißt verbunden, und zwar mit dem ei­ nen Schenkel des U. Der andere Teil des U-förmigen Profilteils 22 liegt frei. Auf der gegenüberliegenden Schmalseite ist ein gleichartiges Profilteil angeordnet. Dadurch ist es möglich, zunächst eine mit den beiden U-förmigen Profilteilen - es können auch vier Profilteile sein - zu nehmen und auf dieses Lochblech 20 das Dampfelement 15 zusammen mit dem anderen Loch­ blech einzuschieben. Letzteres wird dann von dem freien Ende des U-förmigen Profilteils 22 übergriffen und ge­ halten. Ein Auseinanderfallen dieser Baugruppe ist nicht möglich, da die Profilteile 22 so bemessen werden können, daß das Dämpfelement 15 unter Spannung steht und das freigelagerte Dämpfelement 15 gegen die Schenkel drückt.

Das Schalldämpfelement kann auch in Nachschaltheizflächen bezie­ hungsweise Rauchgaszügen von geschweißten Stahlblech­ kesseln eingesetzt, werden. Auch hier entfaltet das Schalldämpfelement die gleichen Wirkungen als Verdränger, als Strahlungswandler sowie als Schalldämpfer.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die schall­ dämpfende Wirkung bei den geschilderten Aufbau des Schalldämpfelementes bereits dann eintritt, wenn die Lochfläche ein Drittel der Gesamtblechfläche ist. Die Schalldämpfwirkung steigert sich, wenn man den Loch­ flächenanteil größer wählt. Gegenläufig zu dieser Wirkung ist die Wirkung des Strahlungswandlers, die um so größer ist, je größer die Blechfläche ist. Es ist somit empi­ risch zu ermitteln und für jeden Kessel festzulegen, wie groß die Lochfläche des Schalldämpfelements sein muß. Wesent­ lich ist noch, daß die Möglichkeit gegeben ist, bei Guß­ kesselgliedern das Schalldämpfelement so groß zu machen, das es sämtliche Ausnehmungen des Rauchgaszuges in den einzelnen Kesselgliedern durchsetzt. Das Schalldämpfele­ ment muß dies aber nicht tun, es kann auch einige Räume des Rauchgaszuges freilassen. Es wäre auch möglich, statt eines Schalldämpfelementes mehrere gesonderte Schalldämpfelemente in je­ den Rauchgaszug einzuschieben, wobei diese Schalldämpfelemente nicht gleich ausgebildet sein müssen. Auch hierdurch kann die schalldämpfende Wirkung verstärkt werden.

Claims (5)

1. Heizkessel mit einer Brennkammer und wenigstens einem als Nachschaltheizfläche dienenden Rauchgaszug, in den ein Strahlungswandler eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungswandler als Schalldämpfelement mit zwischen zwei Lochblechen (20) angeordnetem Dämpfelement (15) ausgestaltet ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Lochbleche (20) mit einem oder mehreren U-förmigen Profilteilen (22) versehen ist, so daß zwischen den freien Schenkeln der Profilteile (22) und dem ersten Lochblech das zweite Lochblech und eine mineralische Dämmplatte als Dämpfelement (15) gelagert sind.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalldämpferelement als prismatischer Körper ausgebildet ist, der unmittelbar in den Rauchgaszug (4, 4 a, 4 b) eingeschoben ist.

4. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalldämpfelement (14) quaderförmig ausgebildet ist und zwischen den Rippen (13) des Rauchgaszuges (4, 4 a, 4 b) gelagert ist.

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Lochfläche des Lochblechs (20) wenigstens ein Drittel der Gesamtblechfläche beträgt.