DE4220987A1 - Gliederheizkessel - Google Patents
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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
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products
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- F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
- F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gliederheizkessel nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Gliederheizkessel für atmosphärische Gasbrenner besitzen vertikale Kesselglieder
zur Ausbildung von taschenartigen Wasserräumen und dazwischen liegenden,
vertikalen Heizgaszügen. Ein Heizkessel dieser Art ist beispielsweise dem
DE 71 33 340 U zu entnehmen. Dabei münden diese Wassertaschen üblicherweise
in obere und untere Wassernaben ein, an denen die Kesselglieder durch Nippel
miteinander verbunden sind. An die untere Wassernabe ist herkömmlich der
Kesselrücklauf angeschlossen. Von der oberen Wassernabe zweigt der
Kesselvorlauf ab.
Wie bei allen Gliederheizkesseln strömt das kalte Rücklaufwasser somit durch die
untere Wassernabe in die Wassertaschen ein. Dabei sind
Taupunktsunterschreitungen auf der Heizgasseite nicht in allen Fällen zu vermeiden,
insbesondere nicht bei einer Betriebsweise im Niedertemperaturbereich. Das
entstehende Kondensat kann zu Schäden am Kessel führen.
Es sind bereits unterschiedliche Vorschläge zur Vermeidung einer Kondensatbildung
gemacht worden. Die DE 32 08 731 A1 beschreibt das Aufbringen einer
Wärmedämmschicht auf der Wasserseite zur Vermeidung einer zu starken Kühlung
der Heizgase im gefährdeten Bereich. Die DE 82 07 592 U weist eine Trennrippe im
Wasserraum auf, welche das kalte Rücklaufwasser zunächst an den Außenwänden
entlang leitet. Die DE 84 33 051 U zeigt bei einem Stahlheizkessel ein Leitrohr für
das kalte Rücklaufwasser, durch das dieses Wasser in die oberen, heißeren Zonen
des Wasserraumes geführt wird. Von hier aus verteilt sich das Wasser, so daß eine
direkte Beaufschlagung der kühleren, unteren Partien der Brennkammer vermieden
wird.
Alle diese Maßnahmen können in gewissem Umfang zu einem Erfolg führen. Es
sind jedoch besondere Schritte zu unternehmen wie das Einbringen einer
Beschichtung oder das Einführen eines Leitrohres. Jedenfalls zeigen diese Schriften,
daß ernsthafte Überlegungen angestellt wurden, eine Kondensatbildung bei
Heizkesseln zu vermeiden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, speziell bei einem Gliederheizkessel für
atmosphärische Gasbrennern durch die konstruktive Gestaltung der Kesselglieder
einen weitgehend kondensatfreien Betrieb zu ermöglichen.
Der erfindungsgemäße Gliederheizkessel besitzt die im Kennzeichen des
Patentanspruches 1 genannten Merkmale.
Der taschenartige Wasserraum eines jeden Kesselgliedes mündet mit seinem
oberen Eckbereich in eine großvolumige Wassernabe ein, an die sowohl der
Kesselvorlauf als auch der Kesselrücklauf angeschlossen ist. Im Gegensatz zu der
bisherigen Aufwärtsströmung von den unteren, kühleren zu den oberen, wärmeren
Bereichen wird auf diese Weise eine innere Zirkulation erzielt, bei der die heiße und
die kühle Strömung in Wärmetausch miteinander treten. Das kühlere
Rücklaufwasser wird dabei auf dem Weg zur unteren Zone vorgewärmt, um dann
stärker aufgeheizt wieder zum oberen Vorlaufstutzen zu gelangen. Wesentlich für
diese Funktionsweise ist die Anordnung der großvolumigen Wassernabe im oberen
Eckbereich. Auf diese Weise strömt das kühle Rücklaufwasser einseitig nach unten,
streicht dann durch den großflächigen Wasserbereich, um dort durch die
vorbeiströmenden Heizgase erwärmt zu werden und gelangt schließlich wieder in die
Wassernabe im Eckbereich zurück. Eine Trennrippe unterhalb der Wassernabe
unterstützt diese Strömung.
Es empfiehlt sich, den Kesselrücklauf außen und den Kesselvorlauf innen an der
großvolumigen Wassernabe anzuordnen. Die Trennrippe erzeugt dann eine
Aufteilung der Wasserströmung in eine äußere Abwärtsströmung und in eine innere
Aufwärtsströmung innerhalb der Wassertasche.
Die Trennrippe kann in mehrere Einzelrippen aufgeteilt sein. Leitrippen in der
Wassertasche verbessern die vollständige Durchströmung der Tasche.
Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:
Fig. 1 Einen Heizkessel mit einem Kesselglied in der Seitenansicht und
Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1.
Im äußeren Kesselgehäuse 1 sind eine Anzahl Kesselglieder 2 angeordnet, die
jeweils als Wassertaschen 3 ausgebildet sind und vertikale Heizgaszüge 4 zwischen
sich begrenzen. Die Wassertaschen 3 eines jeden Kesselgliedes 2 münden mit
einem oberen Eckbereich in eine großvolumige Wassernabe 5 ein. An den
Wassernaben 5 sind die Kesselglieder 2 durch Nippel verbunden. Eine weitere
Verbindung besteht an einer unteren Nabe 6, die nur zum Verteilen des Wassers
zwischen den Wassertaschen 3 dient. An die obere Wassernabe 5 ist außen der
Kesselrücklauf 7 und innen der Kesselvorlauf 8 angeschlossen. Das kühle
Rücklaufwasser strömt außen nach unten und als heißes Vorlaufwasser im Bereich
der Wassertaschen 2 wieder nach oben. Eine Trennrippe 9, ggfs. in Form mehrerer
Einzelrippen, unterteilt die Strömungen. Mehrere Leitrippen 10 dienen einer Lenkung
der Strömung innerhalb des Wasserraumes.
Die Beheizung erfolgt durch einen üblichen atmosphärischen Gasbrenner 11. Nach
dem Durchströmen der Heizgaszüge 4 gelangen die Heizgase in eine
Strömungssicherung 12 und von dort zum Abgasstutzen 13.
Claims (3)
1. Gliederheizkessel für atmosphärische Gasbrenner, bestehend aus
oberhalb eines Brennraumes angeordneten, vertikalen Kesselgliedern zur
Ausbildung von taschenartigen Wasserräumen und dazwischen liegenden vertikalen
Heizgaszügen,
dadurch gekennzeichnet, daß der taschenartige Wasserraum (3) eines jeden
Kesselgliedes (2) mit einem oberen Eckbereich in eine großvolumige Wassernabe
(5) einmündet, an die sowohl der Kesselvorlauf (8) als auch der Kesselrücklauf (7)
angeschlossen ist, wobei im Wasserraum (3) unterhalb der Wassernabe (5) eine
Trennrippe (9) für eine Trennung des abwärts strömenden, kalten Rücklauf- und des
aufwärts strömenden, warmen Vorlaufwassers angeordnet ist.
2. Gliederheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trennrippe (9) eine Aufteilung der
Wasserströmung in eine äußere Abwärtsströmung des kalten Rücklaufwassers von
dem außen angeordneten Kesselrücklauf (7) und in eine innere Aufwärtsströmung
des warmen Vorlaufwassers zum innen angeordneten Kesselvorlauf (8) bewirkt.
3. Gliederheizkessel nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trennrippe (9) im Wasserraum (3) in mehrere,
aneinandergereihte Einzelrippen aufgegliedert ist und daß im Wasserraum (3) seitlich
der Wassernabe (5) zusätzliche Leitrippen (10) angeordnet sind.
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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D4 | Patent maintained restricted | ||
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