DE4414641C1 - Three-pass boiler - Google Patents

Three-pass boiler

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Abstract

The invention relates to a three-pass boiler, comprising a water-conducting housing (1) having a combustion chamber (2), a deflection chamber (3), a second pass (4) leading off from the latter, an overflow chamber (5) and, leading off from the latter, a third pass (7) which leads to the waste gas connection (6) and is in the form of a plurality of smaller-diameter individual pipes (7'). The second pass (4) is constructed, according to the invention, in the form of an individual pipe (4') having a diameter (D2) which is smaller in relation to the diameter (D) of the combustion chamber (2) and substantially larger in relation to the diameter (D1) of the individual pipes (7') of the third pass (7). The individual pipe (4') is connected by an elbow (kneepiece) (8), forming the deflection chamber (3), at the end region (2') of the combustion chamber (2) to the peripheral wall (2'') of the latter, which peripheral wall is provided with a corresponding opening (8'), and opens by its other end (4'') into the overflow chamber (5), which is covered on the front side of the boiler with an insulated closure cover (9) and the other boundary walls (10) of which are arranged in the water-conducting inner space (11) of the housing (1). As a result, the weight and welding work are reduced and the overflow chamber (5) has a comparatively large cooled area. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Dreizugheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit Brennkammer, Um­ lenkkammer, von dieser ausgehendem zweiten Zug, Über­ strömkammer und von dieser ausgehend, mit einem zum Ab­ gasanschluß führenden dritten Zug in Form einer Mehrzahl durchmesserkleiner Einzelrohre.The invention relates to a three-pass boiler from a water-bearing housing with combustion chamber, um steering chamber, from this second train, about flow chamber and starting from this, with one to Ab gas connection leading third train in the form of a plurality small diameter single pipes.

Derartige Dreizugheizkessel sind bspw. nach der DE- 93 04 468 U1 bekannt. Abgesehen von der speziellen Bauweise des Dreizugheizkessels nach dieser DE-U1 (der zweite Zug umgibt in Einzelzüge aufgegliedert die Brennkammer), kön­ nen die drei Züge und auch die Umlenk- und Überströmkam­ mern auf unterschiedliche Weise verwirklicht sein, was letztlich davon abhängig ist, ob es sich um eine Umkehr­ brennkammer oder eine hinten offene Brennkammer handelt, von deren hinten offenen Ende die Heizgase nach vorn zur Umlenkkammer strömen, von der aus in allen Fällen bei solchen Kesseln die Heizgase in den dritten Zug strömen, der entweder über der Brennkammer oder auch unter dieser verlaufend angeordnet sein kann. Durch besondere Maßnah­ men (zweischalige zusätzliche Heizfläche) ist es bereits möglich, solche Heizkessel und die zugehörige Heizungsan­ lage mit einem relativ hohen Jahresnutzungsgrad zu be­ treiben. Such three-pass boilers are, for example DE-93 04 468 U1 known. Apart from the special construction of the three-pass boiler according to this DE-U1 (the second train surrounds the combustion chamber broken down into individual trains), can the three trains and also the redirection and overflow came be realized in different ways, what ultimately depends on whether it is a reversal combustion chamber or a combustion chamber open at the rear, from the rear open end of the heating gases to the front Flow deflection chamber, from which in all cases such boilers the heating gases flow into the third train, either above or below the combustion chamber can be arranged progressively. Through special measures men (additional double skin heating surface) it is already possible, such boilers and the associated heating was to be used with a relatively high degree of annual use float.  

Bei der Gestaltung der Umlenkkammer im Übergang von der Brennkammer zum zweiten Zug, sind, abgesehen vom Dreizug­ heizkessel nach der vorerwähnten DE-U1, spezielle Umlenk­ kästen üblich, die sich konstruktiv aufwendig im wasser­ führenden Innenraum der wasserführenden Gehäuse befinden. Was die brennerseitigen Überströmkammern am Übergang vom zweiten zum dritten Zug betrifft, so sind diese, soweit bekannt, als separate, nach außen isolierte Kästen kes­ selfrontseitig angesetzt und erfahren eine Kühlung nur durch die relativ kleine Restfläche der Gehäusevorder­ wand, deren Flächenreduzierung durch die Einmündungen des zweiten und dritten Zuges (beide bestehend aus einer Vielzahl von durchmesserkleinen Einzelrohren) bedingt ist.When designing the deflection chamber in the transition from the The combustion chamber for the second train, apart from the three-train Boiler according to the aforementioned DE-U1, special deflection boxes that are structurally complex in the water leading interior of the water-carrying housing. What the burner-side overflow chambers at the transition from second to third move, these are so far known as separate, insulated boxes kes attached to the front and only experience cooling due to the relatively small remaining area of the housing front wall, whose area reduction through the confluence of the second and third turn (both consisting of one Large number of small diameter single pipes) is.

Der Erfindung liegt, ausgehend von Dreizugheizkesseln der eingangs genannten Art, die Aufgabe zugrunde, einen derarti­ gen Dreizugheizkessel dahingehend zu verbessern, daß bei gewichts- und schweißnahtsparender Konstruktion insbeson­ dere die Gestaltung und Einbindung der Umlenkkammer einen geringeren Aufwand verlangt und die Überströmkammer vom zweiten zum dritten Zug bei vergleichweise gleich guter Zugänglichkeit eine vergleichsweise größere wasserge­ kühlte Fläche aufweist.The invention is based on three-pass boilers type mentioned, the task is based on such a to improve gene three-pass boiler that Weight and weld-saving construction in particular the design and integration of the deflection chamber requires less effort and the overflow chamber from second to third move with comparatively equally good Accessibility a comparatively larger amount of water has a cooled surface.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der zweite Zug in Form eines Einzelrohres mit in bezug auf den Durchmesser der Brennkammer kleineren und in be­ zug auf den Durchmesser der Einzelrohre des dritten Zuges wesentlich größeren Durchmesser ausgebildet ist, das mit einem die Umlenkkammer bildenden Krümmerstück am Endbe­ reich der Brennkammer an deren mit einer entsprechenden Öffnung versehenen Umfangswand angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende in die kesselfrontseitig mit einem isolierten Verschlußdeckel abgedeckelte Überströmkammer einmündet, deren andere Begrenzungswände im wasserführen­ den Innenraum des Gehäuses angeordnet sind.This object is achieved in that the second train in the form of a single tube with reference to the diameter of the combustion chamber smaller and in be  train on the diameter of the individual pipes of the third train much larger diameter is formed with an elbow piece forming the deflection chamber at the end rich in the combustion chamber with a corresponding one Opening provided peripheral wall is connected and with its other end in the boiler front with one insulated cover cap covered overflow chamber flows into, whose other boundary walls lead into the water the interior of the housing are arranged.

Bei dieser neuartigen Ausbildung ist die sonst aufwendige Umlenkkammer durch ein einfaches Krümmerstück ersetzt, was nur dadurch möglich ist, daß der zweite Zug nicht mehr aus einer Vielzahl von Einzelrohren besteht, sondern nur aus einem bezüglich seines Durchmessers entsprechend groß dimensionierten Einzelrohr, was insbesondere den Schweißarbeitsaufwand wesentlich reduziert und letztlich auch den Raumbedarf dafür im wasserführenden Gehäuse. Au­ ßerdem ist die Überströmkammer vom zweiten zum dritten Zug nicht mehr außen am Kesselgehäuse angesetzt, sondern ragt, wasserseitig an der Gehäusevorderwand angesetzt, in den wasserführenden Innenraum, d. h., bis auf den Ver­ schlußdeckel sind die restlichen Begrenzungswände dieser Überströmkammer gekühlt und bedürfen, was die Flanken­ wände dieser Kammer betrifft, keiner äußeren Isolation.This new type of training is otherwise complex Deflection chamber replaced by a simple elbow piece, which is only possible because the second move is not consists of a large number of individual tubes, but only from one with respect to its diameter large dimensioned single tube, which in particular the Welding effort significantly reduced and ultimately also the space required for this in the water-carrying housing. Au Furthermore, the overflow chamber is from the second to the third Train no longer attached to the outside of the boiler housing, but instead protrudes, attached to the front of the housing on the water side, in the water-bearing interior, d. that is, except for Ver end covers are the remaining boundary walls of these Overflow chamber cooled and need what the flanks walls of this chamber, no external insulation.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen bestehen darin, daß zum einen die Brennkammer in bezug auf die vertikale Längsmittelebene des Gehäuses in der einen Hälfte und der sich über dem zweiten Zug erstreckende dritte Zug in der anderen Hälfte angeordnet ist und daß zum anderen das Krümmerstück des zweiten Zuges unter 40-50°, vorzugs­ weise 45°, an die Umfangswand der Brennkammer angeschlos­ sen ist. Beide Maßgaben tragen zu einer kompakten und da­ mit raumsparenden Bauweise bei, und die zweite Maßgabe führt zu einer einfachen, nahezu kreisförmigen Durchdrin­ gungskurve für den Anschluß des Krümmerstückes an die Wand der Brennkammer.Advantageous further developments are that first, the combustion chamber in relation to the vertical Longitudinal median plane of the housing in one half and the  third train extending over the second train in the other half is arranged and that the other Elbow section of the second draft at 40-50 °, preferred as 45 °, connected to the peripheral wall of the combustion chamber is. Both requirements contribute to a compact and there with space-saving design, and the second requirement leads to a simple, almost circular penetration curve for connecting the elbow to the Wall of the combustion chamber.

Zusammenfassend werden mit der neuartigen Ausbildung des Dreizugheizkessels folgende Vorteile erreicht:In summary, with the new training of the Three-pass boilers achieved the following advantages:

Es wird keine Umlenkkammer herkömmlicher Art für den Übergang von der Brennkammer zum zweiten Zug benötigt.There is no conventional deflection chamber for the Transition from the combustion chamber to the second draft required.

Der zweite Zug ist als Kanal in Form nur eines Rohres mit großem Durchmesser ausgeführt.The second train is a channel with only one tube large diameter.

Wassergekühlte Umlenkung vom zweiten zum dritten Zug, statt der üblichen, vor die Wasserwand gesetzten "trocke­ nen" Umlenkung.Water-cooled diversion from the second to the third train, instead of the usual "dry" placed in front of the water wall redirection.

Geringerer Kesseldurchmesser durch Ausführung des zweiten Zuges als zylindrischer Kanal, statt vielen Einzelrohren. Geringere Abstrahlverluste durch wassergekühlte vordere Überströmkammer.Smaller boiler diameter thanks to the second version Zuges as a cylindrical channel, instead of many individual pipes. Lower radiation losses through water-cooled front Overflow chamber.

Geringerer Wartungsaufwand durch weniger Rohre und was­ sergekühlte Vorderwand.Less maintenance due to fewer pipes and what chilled front wall.

Insgesamt geringeres Kesselgewicht (ca. 10% gegenüber vergleichbaren konventionellen Kesseln). Overall lower boiler weight (approx. 10% compared to comparable conventional boilers).  

Weniger Schweißnähte (ca. 15%) und einfacherer Aufbau als bei konventionellen Kesseln.Less welds (approx. 15%) and simpler construction than with conventional boilers.

Großer Dampfraum bei geringeren Kesselabmessungen.Large steam room with smaller boiler dimensions.

Der neuartige Dreizugheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert.The new three-pass boiler is described below the graphic representation of an exemplary embodiment les explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Dreizugheizkessel; Fig. 1 shows a longitudinal section through the Dreizugheizkessel;

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1 and

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den oberen Teil der Überströmkammer. Fig. 3 shows a longitudinal section through the upper part of the overflow chamber.

Der Dreizugheizkessel besteht in herkömmlicher Weise aus einem wasserführenden Gehäuse 1 mit Brennkammer 2, Um­ lenkkammer 3, von dieser ausgehendem zweiten Zug 4, Über­ strömkammer 5 und von dieser ausgehend, mit einem zum Ab­ gasanschluß 6 führenden dritten Zug 7 in Form einer Mehr­ zahl durchmesserkleinerer Einzelrohre 7′.The three-pass boiler consists in a conventional manner of a water-bearing housing 1 with combustion chamber 2 , order steering chamber 3 , from this starting second train 4 , over flow chamber 5 and starting from this, with a gas connection 6 leading from third train 7 in the form of a more number smaller diameter Single pipes 7 '.

Gegenüber diesem allgemeinen Bauprinzip von Dreizugheiz­ kesseln unterscheidet sich der vorliegende dadurch, und wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, daß der zweite Zug 4 in Form eines Einzelrohres 4′ mit in bezug auf den Durchmesser D der Brennkammer 2 kleineren und in bezug auf den Durchmesser D₁ der Einzelrohre 7′ des dritten Zu­ ges 7 wesentlich größeren Durchmesser D₂ ausgebildet ist. Compared to this general construction principle of three-pass heating boilers, the present differs, and as can be seen in particular from FIG. 1, that the second train 4 in the form of a single tube 4 'with smaller in relation to the diameter D of the combustion chamber 2 and in relation to the diameter D₁ of the individual tubes 7 'of the third To 7 is significantly larger diameter D₂ is formed.

Dieses Einzelrohr ist mit einem die Umlenkkammer 3 bil­ denden Krümmerstück 8 am Endbereich 2′ der Brennkammer 2 an deren mit einer entsprechenden Öffnung 8′ versehenen Umfangswand 2′′ angeschlossen. Mit seinem anderen Ende 4′′ mündet das Rohr 4′ in die kesselfrontseitig mit einem isolierten Verschlußdeckel 9 abgedeckelte Überströmkammer 5, deren andere Begrenzungswände 10 im wasserführenden Innenraum 11 des Gehäuses 1 angeordnet sind.This single tube is connected to a deflection chamber 3 bil ending elbow piece 8 at the end region 2 'of the combustion chamber 2 at the circumferential wall 2 ' provided with a corresponding opening 8 ''. With its other end 4 '' the tube 4 'opens into the boiler front with an insulated cover 9 covered overflow chamber 5 , the other boundary walls 10 are arranged in the water-bearing interior 11 of the housing 1 .

Der Durchmesser D₂ des den zweiten Zug bildenden Einzel­ rohres 4′ beträgt bspw. 30 cm und der Durchmesser D der Brennkammer bspw. 70 cm, während die den dritten Zug bil­ denden Einzelrohre 7′ einen Durchmesser D₁ von bspw. nur 6 cm haben. Das ganze Paket von Einzelrohren 7′ für den dritten Zug ist so angeordnet, daß außer der oberen Be­ grenzungswand 10 die anderen Begrenzungswände der Über­ strömkammer 5, wie aus Fig. 2 ersichtlich, durch kreisbo­ genförmige Gestaltung möglichst lang bemessen werden kön­ nen.The diameter D₂ of the second train forming single tube 4 'is, for example. 30 cm and the diameter D of the combustion chamber, for example. 70 cm, while the third train bil denden individual tubes 7 ' have a diameter D₁ of, for example, only 6 cm. The whole package of individual tubes 7 'for the third train is arranged so that in addition to the upper boundary wall 10 Be the other boundary walls of the overflow chamber 5 , as can be seen in FIG. 2, can be dimensioned as long as possible by circular arc-shaped design.

Die Brennkammer 2 und die Züge 4 und 7 erhalten eine Zu­ ordnung, wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, derart, daß die Brennkammer 2 in bezug auf die vertikale Längs­ mittelebene 12 des Gehäuses 1 in der einen Hälfte und der sich über dem zweiten Zug 4 erstreckende dritte Zug 7 in der anderen Hälfte angeordnet ist. Diese Zu- und Anord­ nung erfolgt dabei im wesentlichen und wie dargestellt unterhalb des oberen Drittels im wasserführenden Gehäuse 1, um dort einen ausreichend großen Dampfraum zu schaf­ fen.The combustion chamber 2 and the trains 4 and 7 receive an order, as can also be seen from FIG. 2, such that the combustion chamber 2 with respect to the vertical longitudinal median plane 12 of the housing 1 in one half and that over the second train 4 extending third train 7 is arranged in the other half. This assignment and arrangement takes place essentially and, as shown, below the upper third in the water-carrying housing 1 , in order to create a sufficiently large vapor space there.

Das die ganze Konstruktion wesentlich vereinfachende Krümmerstück 8 des zweiten Zuges 4 ist beim Ausführungs­ beispiel unter 45° an die Umfangswand 2′′ der Brennkammer 2 angeschlossen, die im Gegensatz zu herkömmlichen Drei­ zugheizkesseln einen Boden 13 aufweist, der an der Gehäu­ serückwand 14, wie bspw. dargestellt, verankert ist.The whole construction significantly simplifying manifold 8 of the second train 4 is connected to the execution example at 45 ° to the peripheral wall 2 '' of the combustion chamber 2 , which, in contrast to conventional three boilers, has a bottom 13 , the rear wall 14 on the housing, such as for example, is anchored.

Claims (4)

1. Dreizugheizkessel, bestehend aus einem wasserführen­ den Gehäuse (1) mit Brennkammer (2), Umlenkkammer (3), von dieser ausgehendem zweiten Zug (4), Über­ strömkammer (5) und von dieser ausgehend, mit einem zum Abgasanschluß (6) führenden dritten Zug (7) in Form einer Mehrzahl durchmesserkleinerer Einzelrohre (7′), dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zug (4) in Form eines Einzelrohres (4′) mit in bezug auf den Durchmesser (D) der Brenn­ kammer (2) kleineren und in bezug auf den Durchmes­ ser (D₁) der Einzelrohre (7′) des dritten Zuges (7) wesentlich größeren Durchmesser (D₂) ausgebildet ist, das mit einem, die Umlenkkammer (3) bildenden Krümmerstück (8) am Endbereich (2′) der Brennkammer (2) an deren mit einer entsprechenden Öffnung (8′) versehenen Umfangswand (2′′) angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende (4′′) in die kesselfrontsei­ tig mit einem isolierten Verschlußdeckel (9) abge­ deckelte Überströmkammer (5) einmündet, deren andere Begrenzungswände (10) im wasserführenden Innenraum (11) des Gehäuses (1) angeordnet sind.1. Three-pass boiler, consisting of a water-carrying housing ( 1 ) with combustion chamber ( 2 ), deflection chamber ( 3 ), from this starting second train ( 4 ), over flow chamber ( 5 ) and starting from this, with one to the exhaust gas connection ( 6 ) leading third train ( 7 ) in the form of a plurality of smaller-diameter individual pipes ( 7 ′), characterized in that the second train ( 4 ) in the form of a single pipe ( 4 ′) with respect to the diameter (D) of the combustion chamber ( 2 ) Smaller and with respect to the diameter water (D₁) of the individual tubes ( 7 ') of the third train ( 7 ) much larger diameter (D₂) is formed, which with a, the deflection chamber ( 3 ) forming elbow piece ( 8 ) at the end region ( 2nd ') The combustion chamber ( 2 ) is connected to its with a corresponding opening ( 8 ') provided peripheral wall ( 2 '') and with its other end ( 4 '') in the kesselfrontsei term with an insulated cap ( 9 ) capped Überströmk Ammer ( 5 ) opens, the other boundary walls ( 10 ) in the water-carrying interior ( 11 ) of the housing ( 1 ) are arranged. 2. Dreizugheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (2) in bezug auf die vertikale Längsmittelebene (12) des Gehäuses (1) in der einen Hälfte und der sich über dem zweiten Zug (4) er­ streckende dritte Zug (7) in der anderen Hälfte an­ geordnet ist.2. Three-pass boiler according to claim 1, characterized in that the combustion chamber ( 2 ) with respect to the vertical longitudinal median plane ( 12 ) of the housing ( 1 ) in one half and the third train ( 7 ) extending over the second train ( 4 ) ) is arranged in the other half. 3. Dreizugheizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Krümmerstück (8) des zweiten Zuges (4) unter 40-50°, vorzugsweise 45° an die Umfangswand (2′′) der Brennkammer (2) angeschlossen ist.3. Three-pass boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the elbow ( 8 ) of the second train ( 4 ) at 40-50 °, preferably 45 ° to the peripheral wall ( 2 '') of the combustion chamber ( 2 ) is connected. 4. Dreizugheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bis auf die obere die seitlichen Begrenzungs­ wände (10) der Überströmkammer (5) kreisbogenförmig ausgebildet sind.4. Three-pass boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that except for the upper, the lateral boundary walls ( 10 ) of the overflow chamber ( 5 ) are formed in a circular arc.
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