DE3731916A1 - Neuartiger kessel zur erzeugung von dampf, warmwasser oder heisswasser - Google Patents

Neuartiger kessel zur erzeugung von dampf, warmwasser oder heisswasser

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DE3731916A1
DE3731916A1 DE19873731916 DE3731916A DE3731916A1 DE 3731916 A1 DE3731916 A1 DE 3731916A1 DE 19873731916 DE19873731916 DE 19873731916 DE 3731916 A DE3731916 A DE 3731916A DE 3731916 A1 DE3731916 A1 DE 3731916A1
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Ernst Zoellner
Herbert Franke
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B7/00Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body
    • F22B7/12Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body with auxiliary fire tubes; Arrangement of header boxes providing for return diversion of flue gas flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B7/00Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
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Description

Die Erfindung betrifft einen Einsatz von direkt in den Kessel-Wasserraum eingebauten und im Gegenstrom zum natürlichen Kesselwasser-Umlauf angeordneten Rauchgas- Wärmetauschern.
Nach dem heutigen Stand der Technik werden im Leistungsbereich zwischen 0,3 MW-4,5 MW bzw. in Dampf/Std. ausgedrückt 0,4 to-6 to hauptsächlich Großwasserraum- Kessel für Dampf und Heißwasser und nur für Dampf Zwangs- Durchlauferhitzer (Schnellverdampfer) verwendet.
Die neuartige Konstruktion ist eine Kombination zwischen Groß­ wasserraumkessel und Schnellverdampfer mit Naturumlauf.
Entscheidendes Ziel war es, die Nachteile der beiden Systeme möglichst zu vermeiden oder zu reduzieren und die jeweiligen Vorteile weitgehend zu erhalten. Die Nachteile sind
bei Großwasserraumkesseln:
Baugröße und Platzbedarf,
lange Aufheizzeit und Trägheit bei schnellen Lastwechseln,
hohe Wärmeverluste bei langen Stillstandszeiten
bei Schnelldampferzeugern:
hohe Dampffeuchte,
schwankender Druck,
festes Verhältnis zwischen Wasser- und Brennstoffdurchsatz notwendig,
Leistungsbereich kaum variierbar, hohe Ansprüche an Wasserqualität,
Absicherung gegen Wassermangel problematisch.
Dieses Ziel wird erreicht durch die stehende, kompakte Bauweise und den Einsatz von direkt in den Kessel- Wasserraum eingebauten und im Gegenstrom zum natürlichen Kesselwasser-Umlauf angeordneten Rauchgaswärmetauschern (Fig. 1a). Als Wärmetauscher werden entweder neuartige Ringspaltwärmetauscher mit Rippen nach Anspruch 1 (Fig. 2), oder Rohrbündelwärmetauscher aus Glatt- oder Wellrohren nach Anspruch 2 (Fig. 3), oder diese nach Anspruch 3 kombiniert verwendet. Zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades und zur Minderung der Abgastemperatur kann ein weiterer Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2 außerhalb des Kesselwasserraumes so angeordnet werden, daß durch die Restwärme des Rauchgases das Speise- oder Rücklaufwasser bei Regelung der Abgastemperatur zusätzlich aufgeheizt wird (Fig. 4).
Durch diese neuartige Kesselkonstruktion wird erreicht:
  • - schnell aufheizbar und schnell reagierend bei Lastwechseln,
  • - Trennung der Regelung von Brennstoffdurchsatz und Speisewasser,
  • - Anpassung des Leistungsbereichs durch die Brennerregelung entsprechend der Lastabnahme,
  • - unempfindlicher gegen die Zusammensetzung des Speisewassers, da Naturumlauf,
  • - Absicherung gegen Wassermangel problemlos möglich,
  • - anpaßbarer Dampfraum an die Bedürfnisse des Betreibers, dadurch geringe Dampffeuchte auch bei stoßweisem Dampfbedarf,
  • - Kesseltyp ist auch als Warm- und Heißwasserkessel einsetzbar,
  • - einfache Lösung der Nutzung der Abgas-Restwärme zur Speisewasservorwärmung oder zur Rücklaufwasser-Anhebung,
  • - je nach Verwendungsfall kann der Kessel bei entsprechendem Wasserinhalt und Druck auch als Produktenkessel in, neben, unter oder über Betriebsräumen installiert werden.

Claims (4)

1. Neuartiger Dampf- oder Heißwasser- oder Warmwasser-Kessel mit Feuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase nach Verlassen der Brennkammer durch einen oder mehrere im Wasserraum angeord­ nete Wärmetauscher im Gegenstrom zum natürlichen Wasserkreis­ lauf geführt werden und somit als weitere Rauchgaszüge dienen. Die Wärmetauscher sind als Ringspalttauscher ausgebildet, bei denen der Spalt zwischen Innen- und Außenrohr so mit senkrecht zur Rohrwand stehenden Rippen versehen ist, daß die Rauchgase als Tauschermedium bei dem Zwangsdurchgang ständig die Strö­ mungsrichtung wechseln müssen. Zusätzlich sind noch weitere Rippen im Rauchgaskanal als zusätzliche Tauscherflächen angebracht.
2. Kessel nach Anspruch 1, bei dem die Wärmetauscher als Rohrbündel-Wärmetauscher mit Glattrohren oder Wellrohren oder Rippenrohren oder Kombinationen hiervon ausgebildet sind und bei denen die Rauchgase durch das Rohrinnere fließen.
3. Kessel nach Anspruch 1, bei denen die Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2 kombiniert sind.
4. Kessel nach Anspruch 1, 2 und 3, bei denen ein weiterer Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2 außerhalb des Kessel- Wasserraumes in einem getrennten Wasserraum so angeordnet ist, daß durch die Rauchgase das Speise- oder Rücklauf-Wasser zusätz­ lich aufgeheizt wird. Dabei wird Abgastemperatur je nach den örtlichen Bedingungen so geregelt, daß weder die Taupunkt­ temperatur unterschritten, noch die Speise- oder Rücklaufwasser- Temperatur unzulässig überschritten wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103900245A (zh) * 2014-03-22 2014-07-02 张子春 一种多功能高效节能环保供暖及蒸气两用锅炉

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DE473931C (de) * 1925-11-21 1929-03-22 Reck S Opvarmnings Compagni Ak Roehrenheizkessel mit oberhalb der Ausmuendung der senkrecht stehenden Roehren vorgesehenem, durch einen schalenartigen Deckel abgeschlossenem Sammelraum fuer die Heizgase
FR1409949A (fr) * 1964-07-31 1965-09-03 Svenska Maskinverken Ab Chaudière à vapeur et eau chaude
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DE1779992A1 (de) * 1965-09-15 1973-04-19 Unitika Ltd Verfahren zur qualitaetsverbesserung einer polyamidfolie
AT360203B (de) * 1978-04-07 1980-12-29 Krispler Rupert Vorrichtung zur ausnuetzung der rauchgaswaerme bei feuerungsanlagen fuer feste, fluessige oder gasfoermige brennstoffe

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