DE4309598A1 - Heizkessel - Google Patents

Heizkessel

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DE4309598A1
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Germany
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heat exchanger
air
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DE4309598A
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Heinrich Bruns
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Bruns Geb GmbH
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Bruns Geb GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M7/00—Doors
    • F23M7/04—Cooling doors or door frames
    • 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
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel, insbesondere Brennwertkessel nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Brennwertkesseln wird die im Abgas enthaltene latente Wärme in Form von Wasserdampf durch Kondensation nutzbar gemacht.
In der EP 0 190 616 B1 wird ein Warmwasserheizkessel be­ schrieben, der zwei Wärmetauscher, einen für Wasser und einen für Verbrennungsluft, an dem eine Kondensation statt­ findet, aufweist. Die Wärmetauscher sind bei diesem bekann­ ten Warmwasserheizkessel kompliziert ausgebildete Platten­ wärmetauscher, und diese Ausbildung erhöht die Herstellungs­ kosten eines derartigen Heizkessels.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel, insbesondere einen Brennwertkessel zur Verfügung zu stel­ len, der einfach aufgebaut ist und deshalb kostengünstig hergestellt werden kann und dennoch eine ausgezeichnete Ausnutzung des Brennstoffes ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfinderische Lösung ergibt einen zylindrischen Heizkessel, bei dem der den Brenner und die Brennkammer umgebende Wärmetauscher für Wasser ein spiralförmig gewundenes Rip­ pen- oder Glattrohr ist und der Luftwärmetauscher als ein spiralförmig gewundenes Rohr oder spiralförmig gewundenes Doppelrohr ausgebildet ist. Diese Wärmetauscher können in einfacher und kostengünstiger Weise hergestellt werden und ermöglichen einen zylindrischen, geometrisch günstigen Aufbau des Heizkessels.
Bei einer Ausführungsform ist der Luftwärmetauscher im zylindrischen Heizkessel koaxial unter der Brennkammer und dem, diese umgebenden Wärmetauscher für Wasser angeordnet.
Bei einer anderen Ausführungsform umgibt der Luftwärmetau­ scher den Wärmetauscher für Wasser koaxial, und das Luftan­ saugende des Luftwärmetauschers verläuft radial unter der Brennkammer.
Bei diesen Ausführungsformen des Heizkessels ergibt sich ein koaxialer Aufbau, bei dem der Brenner über der Brenner­ kammer angeordnet und nach unten gerichtet ist, und die Abgase können den Heizkessel am Boden verlassen.
Mit besonderem Vorteil ist das spiralförmig gewundene Rohr des Wärmetauschers für Wasser ein Aluminium-Truffin-Rippen­ rohr. Das Rohr für den Luftwärmetauscher besteht aus einem korrosionsbeständigem Material, insbesondere Aluminium oder Kunststoff. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Rohr für den Luftwärmetauscher ein aufgewickeltes ES-Aluflex-Normrohr (Werkstoff ALU DIN 1712) ist. Der zylindrische Heizkessel ist mit einer Brennertür abgedeckt, die den Brenner aufnimmt. Es ist besonders vorteilhaft, daß die dem Brenner zugeführte Luft über diese Brennertür strömt, um diese zu kühlen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1-3 schematische Schnittansichten von Heizkes­ seln.
Der in Fig. 1 dargestellte zylindrische Heizkessel 1 weist am oberen Ende eine Brennertür 2 auf, in die der in Fig. 2 dargestellte Brenner 3 eingesetzt ist.
Unterhalb der Brennertür 2 befindet sich die Brennkammer 4, in die die Flamme hineinbrennt, und diese Brennkammer ist von einem spiralförmigen Wärmetauscher 5 für Wasser umge­ ben. Dieser Wärmetauscher 5 weist einen Vorlauf 7 und einen Rücklauf 8 auf. Koaxial unter der Brennkammer und dem Wärmetauscher 5 ist ein Wärmetauscher 6 für Verbrennungs­ luft angeordnet. Dieser Wärmtauscher 6 ist ein als Doppel­ spirale aufgewickeltes Rohr aus einem korrosionsfesten Material. Die Abgase werden über diesen Wärmetauscher geleitet und können aus dem Heizkessel 1 bei 9 am unteren Ende austreten.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Wärmetauscher 6 für Luft koaxial um die Brennerkammer 4 und den Wärmetauscher 5 für das Wasser angeordnet, und das An­ saugende des Wärmetauschers 6 erstreckt sich radial unter die Brennerkammer 4. Der Luftansaugstutzen ist bei 10 dargestellt.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die Luft auf der Außenseite des Kessels geführt wird.
Bei allen Ausführungsformen wird die Verbrennungsluft bei der Zuführung zum Brenner über die Brennertür 2 zu deren Kühlung geführt.

Claims (7)

1. Heizkessel mit einem, einen Wärmeaustauscher für Wasser beaufschlagenden Brenner und einem von den Brennkammerabga­ sen beaufschlagten Wärmetauscher für die, dem Brenner zugeführte Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß der den Brenner (3) und die Brennkammer (4) umgebende Wärmetauscher (5) für Wasser ein spiralförmig gewundenes Rippen- oder Glattrohr ist und daß der Wärmetauscher (6) für Luft als ein spiralförmig gewundenes Rohr oder spiral­ förmig gewundenes Doppelrohr ausgebildet ist.
2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (6) für Luft im zylindrischen Heizkessel (1) koaxial unter der Brennkammer (4) und dem diese umgeben­ den Wärmetauscher (5) für Wasser angeordnet ist.
3. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (6) für Luft den Wärmetauscher (5) für Wasser koaxial umgibt und daß das Luftansaugende des Wärme­ tauschers (6) für Luft radial unter der Brennkammer (4) ver­ läuft.
4. Heizkessel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das spiralförmig gewundene Rohr des Wärmetauschers (5) für Wasser ein Aluminium-Truffin-Rip­ penrohr ist.
5. Heizkessel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr für den Wärmetauscher (6) für Luft aus einem korrosionsbeständigen Material, ins­ besondere Aluminium oder Kunststoff besteht.
6. Heizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr für den Wärmetauscher (6) für Luft ein aufge­ wickeltes ES-Aluflex-Normalrohr (Werkstoff ALU DIN 1712) ist.
7. Heizkessel nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Heizkessel (1) mit einer Brennertür (11) abgedeckt ist, die den Brenner (3) aufnimmt und über die die dem Brenner (3) zugeführte Luft strömt.
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