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Gliederkessel mit Heizzügen zwischen den aneinandergereihten Gliedern
Die Erfindung bezieht sich auf Gliederkessel mit Gasbeheizung. Sie verfolgt den
Zweck,. die Wärmeaufnahme aus den Verbrennungsgasen und die Wärmeübertragung an
den Kesselinhalt zu vervollkommnen. Um dies zu erreichen, sind auf den Gliederwänden,
zwischen denen die Heizgase hindurchstreichen, verhältnismäßig kleine massive, kegelige
Vorsprünge in waagerecht übereinanderliegenden Reihen senkrecht zueinander versetzt
angeordnet. Die Lücken innerhalb jeder Reihe sind dabei etwas größer als der Durchmesser
der Kegelstümpfe an ihrer Grundfläche, und die Lücken zwischen den Reihen sind nochmals
etwas größer.
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Die Vorsprünge werden beispielsweise so bemessen, daß ihre Grundfläche
ungefähr gleich % ihrer freien Oberfläche ist. Die Höhe jedes Vorsprunges 'ist zweckmäßig
größer als der mittlere Durchmesser, aber kleiner als der doppelte Durchmesser.
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Bei Gliederkesseln für Gasbeheizung brachte man bisher im allgemeinen
parallel zueinander verlaufende massive Rippen auf den von den Heizgasen bestrichenen
Gliederwänden an, um den Wärmeaustausch zu fördern. Waren bei solchen Kesseln kegelige
Vorsprünge an den Heizflächen der Glieder vorgesehen, so waren diese hohl. Die hohlen
kegeligen Vorsprünge weisen aber sehr erhebliche Mängel auf.
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Um hohl sein zu können, müssen die Vorsprünge sehr viel größer als
massive Vorsprünge gemacht werden. Auf der Flächeneinheit läßt sich daher nur eine
kleine Anzahl hohler Vorsprünge unterbringen. Setzt man sie dicht zusammen, um diesen
Nachteil abzuschwächen, so werden die Lücken für den Durchzug der Heizgase zu eng.
Ordnet man, um das zu vermeiden, die hohlen Vorsprünge so an, daß sie sich überschneiden,
so entsteht ein ungünstiger Verlauf der Heizgaskanäle. In beiden Fällen wird die
Geschwindigkeit der Verbrennungsgase verringert und die vollkommene Verbrennung
behindert.
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Die hohlen Vorsprünge haben ferner den Nachteil, daß sie auf der Wasserseite
Taschen bilden, welche das Einformen erschweren, die Abgüsse verteuern und viel
Ausschuß verursachen. Außerdem aber setzt sich in diesen Taschen Kesselstein mit
Vorliebe ab, so daß nach kurzer Zeit der Wärmedurchgang gerade an den Stellen, welche
den Wärmeaustausch verbessern sollen, verschlechtert wird. Schließlich bleibt in
den Taschen stets Kernsand zurück, der nicht entfernt werden kann. Er nimmt natürlich
seinen Weg in die verschiedenen Teile der Heizanlage und kann zu schweren Störungen
Veranlassung geben.
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Von allen diesen Mängeln sind die Gliederkessel gemäß der Erfindung
frei. Die massiven Vorsprünge können verhältnismäßig klein sein, und daher läßt
sich auf der Flächeneinheit eine sehr große Zahl solcher Vorsprünge anbringen. Gleichwohl
findet keine Behinderung des Durchzuges der Heizgase statt; denn nach der Erfindung
sind die Vorsprünge so angeordnet, daß die Lücken zwisehen
ihnen
innerhalb einer waagerechten Reihe etwas größer sind als der Durchmesser an der
Wurzel der Vorsprünge. Die Lücken zwischen den Reihen sind noch etwas größer.
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Die Führung der Verbrennungsgase ist eine außerordentlich günstige.
Ein kleiner Teil der Gase kann unbehindert senkrecht aufsteigen. Die übrigen Heizgase
werden zickzackförmig abgelenkt, weil die Vorsprünge einer Reihe gegen die der nächsten
Reihe versetzt sind. Es mischen sich also stets senkrecht aufsteigende Gase mit
zickzackförmig aufsteigenden Gasen in günstigster Weise, was für Kessel mit Gasbeheizung
von sehr großem Werte ist. Die heißen Gase dürfen nicht zu schnell, aber auch nicht
zu langsam strömen. Im ersteren Falle erfolgt keine ausreichende Wärmeübertragung,
und im letzteren Falle kondensiert der in den Verbrennungsgasen enthaltene Wasserdampf,
benetzt die Heizfläche und drückt die-Heizwirkung herab.
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Endlich ist noch zu erwähnen, daß -bei den bekannten Kesselgliedern
mit hohlen kegeligen Vorsprüngen eine Reinigung der Heizkanäle fast nicht möglich
war. Weder bei einfacher Reihenanordnung noch bei der sich überschneidenden Anordnung
der Vorsprünge konnte man die Heizkanäle mittels der Reinigungswerkzeuge infolge
der viel zu engen Lücken ausreichend bestreichen. Auch dieser Nachteil ist beim
Erfindungsgegenstand behoben. Mittels einer Bürste oder eines ähnlichen Werkzeuges
braucht man nur von der Seite zwischen den Reihen hindurchzufahren, um den angesammelten
Schmutz leicht und bequem beseitigen zu können.
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Vergleichende Versuche haben gezeigt, daß die Verdampfungsleistung
des neuen Gliederkessels der Leistung der bekannten Bauformen erheblich überlegen
ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Abb. r zeigt einen Gliederkessel in Seitenansicht bei durchschnittenem Gehäuse.
Abb.2 ist eine Ansicht gegen eine Heizfläche eines Kesselgliedes.
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Abb. 3 und q. zeigen einen mit Vorsprüngen versehenen Wandteil in
größerem Maßstabe.
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Der Gliederkessel ist in an sich bekannter Weise gemäß Abb. i aus
zwei Endgliedern i und 2 sowie aus mehreren Zwischengliedern 3 zusammengesetzt.
Füße 4 der Endglieder schließen die Verbrennungskammer 5 ab, in welcher die Gasbrenner
16 untergebracht sind. Die Verbindung der -Glieder erfolgt in der üblichen
Weise durch Nippel. Ein Isoliergehäuse g umschließt den ganzen Kessel.
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Oberhalb der Verbrennungskammer 5 liegeri--'zwischen je zwei Gliedern
die Heizkanäle 39. Der Flansch 33 der Kesselglieder ist auf einer Seite derselben
nicht vollständig durchgeführt. Es bleibt je eine öffnung 38 frei. Diese Öffnungen
sind gewöhnlich durch Deckel ¢o geschlossen. Nach Abnahme der Deckel läßt sich eine
Bürste oder ein ähnliches Werkzeug durch die Öffnungen 38 einführen, um die Heizkanäle
zu reinigen.
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Auf der Heizfläche 39 jeden Gliedes sind in einer Anzahl waagerechter
Reihen verhältnismäßig kleine kegelige massive Vorspränge 6 angebracht. Die Form
derselben ist aus Abb. q. ersichtlich, aus welcher man auch entnehmen kann, daß
die Lücken zw ischen zwei Vorsprüngen ein und derselben Reihe etwas größer sind
als der Durchmesser an der Wurzel der Vorsprünge. Andererseits ersieht man aus Abb.
2 und 3, daß die Lücken zwischen den waagerechten Reihen noch etwas größer sind.
Durch diese Anordnung ist erreicht, daß ein Teil der Heizgase ungehindert senkrecht
aufsteigen kann (Abb. q.) und daß diese sich mit den übrigen, zickzackförmig aufsteigenden
Gasen ohüe störende= Hemmungen mischen können.
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Beim Betriebe eines Kessels gemäß der Erfindung konnten, wie festgestellt
wurde, ungefähr 8611" der in den Gasen enthaltenen Wärme nutzbar gemacht werden.