DE4119867A1 - Gliederheizkessel aus stehenden kesselgliedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gliederkessel aus stehenden Kesselgliedern mit einer oberen Vor- und einer unteren Rücklaufnabe, bei welchen die verbindenden Wasserkanäle einen Brennraum und Heizgaszüge bilden.

Bei Heizkesseln allgemein und auch bei Gliederheizkesseln kann das Problem auftauchen, daß das kühle Rücklaufwasser auf der Heizgasseite Taupunktunterschreitungen bewirkt. Es bildet sich dann ein aggressives Kondensat, das die Wärmetauscherflächen zerstören kann.

Es wurden schon viele Überlegungen angestellt, die Taupunktunterschreitungen zu vermeiden. So wurde in dem DE-U-82 07 592 vorgeschlagen, den Wasserraum in eine äußere und eine innere Zone aufzuteilen und das kühle Rücklaufwasser in die äußere, nicht von den Heizgasen beaufschlagten Zone einzuspeisen. Auch andere Arten einer Strömungslenkung sind bekannt, etwa ein interner Bypaß des kalten Wassers gemäß der DE-39 28 535 A1. In der Praxis wird außerdem eine Rücklauftemperaturanhebung durch einen äußeren Bypaß angewandt. In diesem Fall wird die Rücklauftemperatur gemessen und beim Unterschreiten eines bestimmten Wertes heißes Vorlaufwasser beigemischt. Für eine solche Temperaturanhebung ist naturgemäß ein großer Aufwand erforderlich.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Gliederheizkessel ohne aufwendige Maßnahmen absolut schwitzwasserfrei zu betreiben.

Der erfindungsgemäße Heizkessel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmbereich des kühlen Rücklaufwassers voll von den heißen Heizgasen beaufschlagt und das einströmende Rücklaufwasser gegen diese hocherhitzten Partien gelenkt wird.

Durch diese Zuordnung der heizgas- und wasserseitigen Strömung erfolgt immer ein sofortiges Anheben der Rücklauftemperatur bevor sich das Rücklaufwasser in den Wasserarmen verteilt. Eine Temperaturanhebung durch eine Beimischung von heißem Vorlaufwasser mit dem entsprechenden anlage- und regeltechnischen Aufwand kann deshalb entfallen. Es wird auch nicht der Versuch unternommen, einen Wärmeaustausch mit kühlem Rücklaufwasser zu vermeiden. Vielmehr wird ein bewußter Wärmeaustausch, jedoch unter bestimmten Bedingungen, angestrebt.

Der Einströmbereich des kühlen Rücklaufwassers ist bei dem beschriebenen Gliederheizkessel die untere Rücklaufnabe. Es empfiehlt sich, die heißen Heizgase beim Übergang vom Brennraum in die Heizgaszüge gegen die Rücklaufnabe zu lenken. Das ist sehr einfach zu erreichen, indem Dichtleisten zwischen benachbarten Kesselgliedern nur oberhalb der Rücklaufnabe Strömungsöffnungen vom Brennraum zu den Heizgaszügen freilassen. Dadurch werden die noch sehr heißen Heizgase gezielt gegen die Rücklaufnabe gelenkt, wodurch deren obere Partie stark aufgeheizt wird. Wesentlich ist dabei, daß durch bewußt begrenzende Strömungsöffnungen eine hohe Heizgasgeschwindkeit im Übergangsbereich erzielt wird und daß tote Zonen auf der Heizgasseite vermieden werden. Im anderen Fall würden Strömungsverhältnisse entstehen, die den angestrebten Effekt verhindern. Die Heizgase dürfen in diesem kritischen Übergangsbereich nicht zum Stillstand kommen, damit keine Unterkühlungen mit Taupunktunterschreitungen auftreten.

Auf der Gegenseite sollte verhindert werden, daß das kühle Rücklaufwasser ohne Bespülung dieser hocherhitzten Partien in die Wasserkanäle gelangt. Zu diesem Zweck können im Wasserraum eines jeden Kesselgliedes Leitrippen oder andere Lenkelemente seitlich der Nabe vorgesehen werden, welche das einströmende Rücklaufwasser ggfs. injektorartig gegen die heißen Partien lenkt. Auch durch eine bauliche Gestaltung des Übergangsbereiches von der Habe zu den Wasserkanälen könnte dieser Effekt erreicht werden.

Nähere Einzelheiten sind der beigefügten Zeichnung zu entnehmen, die in einer einzigen Figur die Ansicht eines Kesselgliedes als Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Das Kesselglied besitzt eine obere Vorlaufnabe 1 und eine untere Rücklaufnabe 2. Wasserkanäle 3 verbinden beide Naben 1, 2 und bilden einen Brennraum 4 und Heizgaszüge 5. Eine äußere Dichtleiste 6 verhindert einen Heizgasaustritt nach außen. Eine innere Dichtleiste 7 trennt den Brennraum 4 und die Heizgaszüge 5. Diese Dichtleiste 7 ist nur oberhalb der Rücklaufnabe 2 unterbrochen. Dadurch entsteht eine Strömungsöffnung 8, die eine direkte Anströmung des kühlen Rücklaufbereiches mit heißen Heizgasen garantiert. Im Wasserraum sitzen seitlich der Nabe 2 Leitrippen 9, die ein direktes Einströmen des kühlen Rücklaufwassers in die Wasserkanäle 3 verhindern. Sie lenken vielmehr das kühle Wasser injektorartig gegen die hocherhitzten Partien 10 auf der Heizgasseite. Durch einen solchermaßen aktivierten Wärmeaustausch wird eine Schwitzwasserbildung verhindert.

Claims (3)

1. Gliederheizkessel aus stehenden Kesselgliedern mit einer oberen Vor- und einer unteren Rücklaufnabe und mit verbindenden Wasserkanälen, die einen Brennraum und Heizgaszüge bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmbereich des kühlen Rücklaufwassers voll von den heißen Heizgasen beaufschlagt und das einströmende Rücklaufwasser gegen diese hocherhitzten Partien gelenkt wird.

2. Gliederheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Heizgase beim Übergang aus dem Brennraum (4) in die Heizgaszüge (5) gegen den Einströmbereich des kühlen Rücklaufwassers, nämlich gegen die untere Rücklaufnabe (2), strömen und daß das in die Rücklaufnabe (2) eintretende kühle Rücklaufwasser gegen die heizgasseitig starke beaufschlagen Partien (10) gelenkt wird.

3. Gliederheizkessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtleisten (7) zwischen benachbarten Kesselgliedern nur oberhalb der unteren Rücklaufnabe (2) Strömungsöffnungen (8) vom Brennraum (4) zu den Heizgaszügen (5) freilassen und daß im Wasserraum der einzelnen Kesselglieder Leitrippen (9) zur Lenkung des kühlen Rücklaufwassers gegen die stark beaufschlagten Partien (10) angeordnet sind.