DE4121219C2 - Gliederheizkessel - Google Patents
GliederheizkesselInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/38—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water contained in separate elements, e.g. radiator-type element
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- F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters
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- F24H1/30—Water 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 the water mantle being built up from sections
- F24H1/32—Water 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 the water mantle being built up from sections with vertical sections arranged side by side
Description
Die Erfindung betrifft einen Gliederheizkessel nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Ein Gliederkessel dieser Art ist der EP 0 414 925 zu entnehmen. Fig. 6 dieser Schrift zeigt einen
Gliederheizkessel für atmosphärische Gasbrenner, dessen Kesselglieder aus kernlos geformt
und abgegossenen Schalen bestehen. Die Schalen bilden Wasserräume mit dazwischen
liegenden, aufwärts durchströmten Heizgasschächten. Ein Problem bei solchen Heizkesseln ist
die Abdichtung zwischen den Schalen und die einwandfreie Fixierung der Schalen
gegeneinander. Bereits geringe Verschiebungen führen zu Undichtigkeiten, die unbedingt zu
vermeiden sind.
Zum altbekannten Stand der Technik gehören darüber hinaus Gliederheizkessel, etwa gemäß
der DE 90 04 894 U1, deren Kesselglieder zur Ausbildung der taschenförmigen Wasserräume
im Kernguß hergestellt werden. Dieses Gießverfahren mit einem in einem Formhohlraum
einzulegenden Kern ist einfach und hat sich bewährt. Dabei ist es nötig, den Kern zu erstellen
und zu entfernen, sowie den Kernsand zu entsorgen. Das kann zu gewissen Problemen führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kesselglieder aus kernlos geformt und abgegossenen
Schalen zu schaffen, bei denen die Schalen absolut gegeneinander abgedichtet und fixiert sind.
Dabei sollen Kesselglieder ähnlich den im Kernguß erstellten Gliedern entstehen, bei denen
jedoch die Probleme, die sich durch die Verwendung der Kerne ergeben können, völlig beseitigt
sind. Insbesondere soll ein umweltfreundlicher Produktionsprozeß angestrebt werden.
Die erfindungsgemäßen Kesselglieder besitzen die im Patentanspruch 1
genannten Merkmale.
Es wird einerseits auf den bisher praktizierten und bewährten Kernguß verzichtet und
andererseits eine einwandfreie Abdichtung und Fixierung der kernlos geformt und abgegossenen
Schalen erzielt. Das wird dadurch erreicht, daß eine der beiden Schalen mit einer umlaufenden
Abwinklung in eine angegossene Nut an der anderen Schale eingreift. Dadurch ergibt sich eine
exakte Führung und ein verschiebesicherer Halt der Schalen. Die Abdichtung erfolgt am Grund
der umlaufenden Nut. Somit entsteht ein gußeisernes Kesselglied, das einen geschlossenen,
taschenförmigen Wasserraum bildet, und zwar ohne den Einsatz von Kernen während der
Fertigung.
Es waren wohl schon Überlegungen angestellt worden, Kesselglieder aus Metallguß-Schalen zu
erstellen und diese Schalen dann umlaufend miteinander zu verschweißen (DE-U 86 00 853 und
DE 36 22 266 A1). In diesen Schriften wird die Anwendung von Gußeisen für diesen Zweck als
ungeeignet bezeichnet. Eine Abdichtung durch eine zwischengefügte Dichtung hat man gar nicht
in Erwägung gezogen.
In bekannter Weise können entlang den Längskanten vertikale Dichtleisten an die
Schalen angegossen werden. Auch das Angießen von Rippen und Noppen sowie ggf. einer
stabilisierenden Verrippung ist möglich. Dabei können sich die heizgasseitigen Rippen
benachbarter Glieder aufeinander abstützen, um die äußere Verspannung der Schalen zu
unterstützen und die hohen wasserseitigen Innendrücke abzufangen.
Auch Nabenpartien können ohne weiteres an die Schalen angegossen werden, die sich dann zu
einer gemeinsamen längs verlaufenden Nabe verbinden. Für einen schwitzwasserfreien Kessel
empfiehlt es sich, nur eine einzige, obere Nabe vorzusehen, an die der Vor- und der Rücklauf
angeschlossen sind. Es ergibt sich eine intensive Vermischung der Wasserströme. Das
Unterkühlen der Heizgase durch
zu kaltes Rücklaufwasser unterbleibt.
Die beigefügte Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt:
Fig. 1 Einen Schnitt durch ein Kesselglied,
Fig. 2 Einen vertikalen Schnitt durch zwei zusammengefügte Kesselglieder,
Fig. 3 Den Schnitt A-A aus Fig. 2,
Fig. 4 Die Vorderansicht eines Kessels ohne vordere Verkleidung,
Fig. 5 Den Schnitt B-B aus Fig. 4 als Kessel mit vier Kesselgliedern,
Fig. 6 Den vergrößerten Schnitt C-C aus Fig. 4 und
Fig. 7 Einen speziellen Schnitt durch den unteren Gliederbereich.
Jedes Kesselglied besteht aus zwei gußeisernen Schalen 1 und 2, die kernlos
abgeformt und abgegossen sind und die über geeignete Elemente 3 miteinander
verspannt sind. Eine zwischengefügte, umlaufende Dichtung 4 sorgt für die
Schaffung eines einwandfrei abgedichteten Wasserraumes 5. Für eine exakte Führung
und Abdichtung sorgt eine an der einen Schale 1 umlaufend angegossene Nut 6, in
welche eine umlaufende Abwinklung 7 der anderen Schale 2 eingreift. Durch die
wählbare Höhe der Abwinklung 7 kann die Tiefe des Wasserraumes 5 nach Wunsch
festgelegt werden. Selbstverständlich ist es möglich, sowohl auf der Wasserseite als
auch auf der äußeren Heizgasseite eine stabilisierende Verrippung oder ein Rippen- oder
Noppenprofil zur Verbesserung des Wärmeaustausches anzugießen.
Gemäß Fig. 2 und 3 besitzt die Schale 1 auf ihrer der Nut 6 gegenüberliegenden
Fläche entlang der vertikalen Längskanten angegossene Dichtleisten 8. Diese reichen
bis zur Schale 2 des Nachbargliedes und greifen dort in angegossene Führungsnuten 9
ein, wobei auch hier Dichtungen zwischengefügt sein können. Auf einfachste Weise
ist somit ein vertikaler Heizgasschacht 10 gebildet, durch den die vom Brennstab 11
her aufsteigenden Heizgase nach oben strömen können. Es können beliebig viele
Kesselglieder dieser Art zu einem gemeinsamen Kesselblock zusammengefügt
werden, wobei sich dann jeweils eine Schale 1 mit vertikalen Dichtleisten 8 und
umlaufender Nut 6 und eine Schale 2 mit umlaufender Abwinklung 7 und vertikalen
Führungsnuten 9 abwechselt. Zur äußeren Begrenzung des Endgliedes sind Schalen
ohne Dichtleisten bzw. Führungsnuten einzusetzen.
Eine bevorzugte Kesselausführung zeigt Fig. 4 und 5. Es sind vier Kesselglieder
parallel zueinander angeordnet, die jeweils aus den Schalen 1 und 2 zusammengefügt
sind und Wasserräume 5 und Heizgasschächte 10 bilden. Die Heizgase steigen von
den Brennstäben 11 im Brennraum 12 zum oberen Abgassammler 13 bzw. zu einer
Strömungssicherung auf. Auch eine anschließende Abwärtsströmung mit einem
weiteren Wärmetausch zur Erzeugung eines Brennwertkessels ist möglich. Die
Schalen 1 und 2 sind in der beschriebenen Weise umlaufend abgedichtet. Die
Heizgasschächte 10 sind nur an den Längskanten der Kesselglieder durch vertikale
Dichtleisten begrenzt.
Gemäß Fig. 6 münden die Wasserräume 5 in eine obere Nabe 14 ein, die als
Fortsetzung der Schalen 1, 2 gestaltet ist. Die Wasserräume benachbarter
Kesselglieder werden durch angegossene Rohrstutzen 15, die in eine Ringnut 19
dichtend eingreifen, miteinander verbunden. Selbstverständlich wäre es auch möglich,
einzelne Glieder zu erstellen und diese mit Nippeln zu verbinden. Die dargestellte
Nabe 14 ist bewußt großvolumig gestaltet und besitzt einen Vor- und
Rücklaufanschluß 16, 18 sowie einen Sicherheitsvorlauf 17. Diese Anschlußart
ermöglicht einen schwitzwasserfreien Kessel, da eine interne Wasservermischung
entsteht. Es könnte auch in bekannter Weise eine obere und untere Nabe vorgesehen
werden. Entscheidend ist die Gestaltung der Kesselglieder.
Fig. 7 zeigt eine spezielle Gestaltung des unteren Gliedbereiches. Die Schalen 1, 2
sind so gestaltet, daß der Verbindungsbereich neben den Brennstäben 11 liegt und
deshalb nicht von den heißen Flammen direkt beaufschlagt wird. Es sind Rippen 20
angedeutet, die in ähnlicher Form auch über die komplette Höhe der Schalen 1, 2
verteilt sein können.
Die spezielle Gestaltung der Schalen erlaubt es, auf einfachste Weise
Beschichtungen zur Beeinflussung des Wärmedurchgangs bzw. zur Erhöhung der
Korrosionsbeständigkeit anzugießen bzw. nachträglich aufzubringen.
Claims (9)
1. Gliederheizkessel für atmosphärische Gasbrenner, bestehend aus oberhalb
eines Brennraumes angeordneten, gegossenen Kesselgliedern aus kernlos geformt und
abgegossenen, unter Zwischenlage einer Dichtung flüssigkeitsdicht miteinander
verspannten Schalen zur Ausbildung von Wasserräumen mit dazwischen liegenden,
aufwärts durchströmten Heizgasschächten,
dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Schalen (2) mit einer umlaufenden
Abwinklung (7) in eine an der anderen Schale (1) angegossene Nut (6) eingreift,
wobei die Dichtung (4) in die Nut (6) eingefügt ist.
2. Gliederheizkessel nach dem Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der beiden Schalen (1 oder 2) auf ihrer
der Abwinklung (7) bzw. Nut (6) gegenüberliegenden Fläche entlang den vertikalen
Längskanten angegossene, bis zum Nachbarglied reichende, vertikale Dichtleisten (8)
besitzt.
3. Gliederheizkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (8) in angegossene, vertikale
Führungsnuten (9) an der zugeordneten Schale des Nachbargliedes eingreifen, wobei in
die Führungsnuten Dichtungen für eine heizgasseitige Abdichtung eingefügt sind.
4. Gliederheizkessel nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (2) mit der umlaufenden Abwinklung (7) auf
ihrer gegenüberliegenden Fläche die vertikalen Führungsnuten (9) und die Schale (1)
mit der umlaufenden Nut (6) auf ihrer gegenüberliegenden Fläche die vertikalen
Dichtleisten (8) trägt.
5. Gliederheizkessel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sich über die Länge des Heizkessels jeweils die
unterschiedlich gestalteten Schalen (1 und 2) abwechseln, wobei die Wasserräume (5)
der Endglieder durch Sonderschalen mit nur einseitig umlaufender Abwinklung (7)
bzw. Nut (6) begrenzt sind.
6. Gliederheizkessel nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen auf ihren Flächen eine stabilisierende
Verrippung und auf der Heizgasseite ein Rippen- oder Noppenprofil tragen.
7. Gliederheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß an die Schalen (1, 2) Nabenpartien in Form von
Rohrstutzen (15) und Ringnuten (19) angegossen sind, die sich durch das
Zusammenfügen der Schalen zu einer gemeinsamen, längs durchlaufenden Nabe (14)
verbinden.
8. Gliederheizkessel nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenpartien (15, 19) an den oberen Bereich der
Schalen (1, 2) zur Erzeugung einer einzigen, den Vor- und Rücklaufanschluß (16, 18)
tragenden, oberhalb der gebildeten Wasserräume (5) längs verlaufenden Nabe (14)
angegossen sind.
9. Gliederheizkessel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die einzige obere Nabe (14) seitlich versetzt zu den
Kesselgliedern angeordnet ist und wahlweise durch Nippelverbindung der Glieder
entsteht.
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DE9004897U1 (de) * | 1990-04-30 | 1990-07-05 | Buderus Heiztechnik Gmbh, 6330 Wetzlar, De |
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- 1992-04-08 EP EP92106055A patent/EP0520150A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
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