DE4425302C2 - Gußeiserner Gliederheizkessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gußeisernen Gliederheizkessel aus vertikalen Kesselgliedern mit Wasserkanälen zur Ausbildung eines Brennraumes und eines Heizgaszuges, welche in eine obere Wassernabe einmünden, bei der auf einer Seite Kesselvorlauf und Kesselrück­ lauf angeschlossen sind.

Ein Gliederheizkessel dieser Art ist in der DE 42 20 987 C2 dargestellt und beschrieben. Die Wasserkanäle, die den Brennraum und die Heizgaszüge bilden, münden dabei in eine große obere Wassernabe. An diese ist sowohl der Kesselvorlauf als auch der Kesselrück­ lauf angeschlossen. Der Anschluß auch des Kesselrücklaufs an die obere Wassernabe dient dabei dem Zweck, daß das kühlere Rücklaufwasser innerhalb des Kessels vorge­ wärmt wird, bevor es die unteren Kesselzonen erreicht, wodurch Taupunktunterschrei­ tungen auf der Heizgasseite vermieden werden. Bei dem dort näher beschriebenen Heiz­ kessel handelt es sich um einen Kessel mit atmosphärischem Gasbrenner. Bei diesem steigen die Heizgase senkrecht nach oben. Die Wassernabe selbst liegt in einem oberen Eckbereich. Von hier strömt das kühle Rücklaufwasser außen nach unten und innen als aufgeheiztes Wasser nach oben. Durch Trenn- und Leitrippen innerhalb des Wasserrau­ mes wird eine gewünschte Lenkung der Wasserströmung erreicht.

Ein besonderes Problem besteht bei Heizkesseln mit Gebläsefeuerung. Hier liegt die Wassernabe mittig oderhalb des Brennraumes. Bei einem Anschluß auch des Kesselrück­ laufs an die obere Wassernabe, wie es die DE 40 00 850 A1 offenbart, strömt das ein­ strömende kühle Rücklaufwasser nicht von selbst in die seitlichen Bereiche. Es wird viel­ mehr wegen seiner größeren Wichte direkt absinken und im noch nicht ausreichend vor gewärmten Zustand auf die Brennraumwände gelangen. Obwohl bereits ein gewisser Mischeffekt zwischen dem kühlen Rücklaufwasser und dem heißeren Vorlaufwasser vor­ handen ist, reicht dieser doch nicht aus, Taupunktunterschreitungen auf der Heizgasseite ganz zu vermindern.

Das direkte Absinken des kühleren Rücklaufwassers wird bei Stahlheizkesseln gemäß der DE 30 15 377 C2, der DE 84 14 084 U1 und der DE 93 18 956 U1 durch ein den Brenn­ raum mit Abstand umgebendes Leitblech verhindert. Dieses Leitblech, welches mit Durch­ laßöffnungen versehen sein kann, sorgt dafür, daß das Rücklaufwasser an der Außen­ wand des Kessels nach unten strömt und erst im unteren Bereich gegen die Brennraum­ wand gelangt, bevor es dann zwischen dem Brennraum und dem Leitblech wieder nach oben strömt. Hier geht es um ein großflächiges Leitblech innerhalb des Wasserraumes im Interesse einer gezielten Wasserströmung. Ein ausreichendes Vorwärmen des Rücklauf­ wassers bis zu seinem Auftreffen auf die Brennraumwand ist auch hier nicht immer ge­ währleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gliederheizkessel der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem kein kühles Rücklaufwasser im noch nicht ausreichend vorge­ wärmten Zustand auf die Brennraum- und Heizgaszugwände gelangt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Gliederheizkessel ist innerhalb der Wassernabe ein Ab­ schirmelement angeordnet, das eine Umlenkung des Rücklaufwassers in seitlich der Wassernabe liegende Mischzonen bewirkt.

Das Abschirmelement verhindert eine direkte Abwärtsströmung des kühlen Rücklauf­ wassers. Es lenkt das Rücklaufwasser in die seitlichen Mischzonen, wo dieses das auf­ steigende heiße Kesselwasser durchdringt und sich mit diesem vermischt, bevor es dann in den unteren Kesselbereich absinkt. Dabei sinkt es aus den seitlichen Mischzonen seit­ lich nach unten, so daß zunächst nicht unmittelbar die Brennraumwände mit kühlerem Wasser beaufschlagt werden.

Das Abschirmelement kann als schalenförmige Trennrippe oder als Gesamtlosteil unter­ halb der Wassernabe im Wasserraum angegossen sein. Dabei ist es möglich, die Trenn­ rippe aus angegossenen Rippenpartien zu bilden und lose Einsatzteile zwischenzufügen. Das kühle Rücklaufwasser muß die schalenförmige Trennrippe überströmen und kommt auf diese Weise zwangsweise in die seitlichen Mischzonen.

Denselben Zweck erfüllt auch die Halbschale, die von der Stirnseite her eingeschoben wird und alle Kesselglieder durchdringt. Das erlaubt ein Nachrüsten und ein späteres Anpassen an die sich einstellenden Gegebenheiten im Wasserraum.

Eingeschobene Rohre mit seitlichen Strömungsöffnungen ermöglichen ein noch gezielte­ res Eintreten des kühlen Rücklaufwassers in die Mischzonen.

Der Rücklauf wird jedenfalls stirnseitig an ein Endglied angeschlossen. Der Vorlauf kann vom oberen Bereich des Wasserraumes abzweigen. Auch ein stirnseitiger Abzweig des Vorlaufs parallel zum Rücklaufanschluß ist möglich. Ein spezielles Anschlußstück ermög­ licht diese Anschlußart.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht eines Kesselgliedes,

Fig. 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 + 4 zwei vergrößerte Versionen des oberen Nabenbereiches eines Gliederkessels im Schnitt.

Das Kesselglied besitzt Wasserkanäle 1 zur Ausbildung eines Brennraumes 2 und eines Heizgaszuges 3. Die Wasserkanäle 1 münden in eine obere Wassernabe 4. An diese ist sowohl der Kesselrücklauf 5 als auch der Kesselvorlauf 6 angeschlossen. Der Kesselvor­ lauf 6 zweigt entweder von einem der Kesselglieder nach oben ab (Fig. 3) oder stirnseitig neben dem Kesselrücklauf 5 (Fig. 4). Letzteres erfolgt über ein Anschlußstück 7, an das auch der Sicherheitsvor- und -rücklauf 8, 9 angeschlossen ist.

Beiderseits der oberen Wassernabe 4 sind Mischzonen 10 gebildet, in denen sich das aufströmende heiße Kesselwasser und das kühlere Rücklaufwasser kreuzen. Dabei erfolgt eine Temperaturanhebung des Rücklaufwassers, bevor dieses in die unteren Bereiche des Kessels gelangt. Dafür, daß das Rücklaufwasser auch tatsächlich in die Mischzonen 10 gelangt und nicht sofort auf die Wand des Brennraumes 2 absinkt, sorgt ein Abschirmele­ ment. Dieses kann aus angegossenen Trennrippen 11 im Wasserraum bestehen (Fig. 2). Es ist auch möglich, eine Halbschale in die Wassernabe 4 einzuschieben (nicht darge­ stellt). Auch ein Rohr 12 in der Wassernabe 4 erfüllt diesen Zweck, wobei seitliche Strö­ mungsöffnungen 13 einen Austritt des kühlen Rücklaufwassers nur in die Mischzonen 10 hinein zuläßt (Fig. 3 + 4). Eine untere Wassernabe 14 dient nur der Verbindung der Kesselglieder untereinander und einem Wasserausgleich zwischen den Gliedern, jedoch nicht dem Anschluß des Heizungsnetzes.

Claims (8)

1. Gußeiserner Gliederheizkessel aus vertikalen Kesselgliedern mit Wasserkanälen zur Ausbildung eines Brennraumes und eines Heizgaszuges, welche in eine obere Wassernabe (4) einmünden, bei der auf einer Seite Kesselvorlauf (6) und Kesselrücklauf (5) angeschlossen sind, wobei innerhalb der Wassernabe (4) ein Abschirmelement ange­ ordnet ist, das eine Umlenkung des Rücklaufwassers in seitlich der Wassernabe (4) lie­ gende Mischzonen (10) bewirkt.

2. Gliederheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement als schalenförmige Trennrippe (11) unterhalb der Wassernabe (4) angegossen ist.

3. Gliederheizkessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schalenförmige Trennrippe aus angegossenen Rippen­ partien und zwischengefügten Einsatzteilen besteht.

4. Gliederheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement als eine in die Wassernabe von der Stirnseite her eingeschobene, alle Wassernaben benachbarter Kesselglieder durchdrin­ gende Halbschale ausgebildet ist.

5. Gliederheizheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement als ein in die Wassernabe von der Stirnseite (4) her eingeschobenes, alle Wasernaben benachbarter Kesselglieder durch­ dringendes Rohr (12) mit seitlichen Strömungsöffnungen (13) ausgebildet ist.

6. Gliederheizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an das Rohr (12) stirnseitig der Kesselrücklauf (5) ange­ schlossen ist und daß vom oberen Bereich eines das Rohr (12) umgebenden Wasser­ raumes der Kesselvorlauf (6) abzweigt.

7. Gliederheizkessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kesselvorlauf (6) von einem der Kesselglieder nach oben abzweigt.

8. Gliederheizkessel nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein stirnseitig aufgesetztes Anschlußstück (7) mit je einem vom Kesselrücklauf (5) zum Rohr (12) und vom umgebenden Wasserraum zum Kesselvorlauf (6) und gleichzeitig zum Sicherheitsvor- und -rücklauf (8, 9) führenden Bereich.