DE8106325U1 - "oel/gas-heizkessel" - Google Patents

Description

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Siegfried ThUmmler, Auf der Heide 30, 4920 Lemgo 1

·· Öl/Gas-Hei2kessel "

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Öl/Gas- Heizkessel mit einer unmittelbar *n der Wasserkammer angeordneten Brennkammer und einer Vielzahl von Abgasrohren, die durch die Wasserkammer geführt sind und endseitig in ein Kaminabzugsrohr einmünden.

Öl/Gas-Heiakessel - im folgenden kurz Heizkessel genannt - der gattungsgemäßen Art sind an sich bekannt.

Heizkessel dieser Konstruktion sind bislang nur für sehr große Leistungen hergestellt worden. Die Leistung bekannter Heizkessel der gattungsgemäßen Art liegt weit über 1000 KW.

Bei den bekannten Konstruktionen liegt die Brennkammer exzentrisch in der Wasserkammer, und zwar in der horizontalen Gebrauchslage der bekannten Heizkessel zur Unterseite hin versetzt.

Im Bereich der Brenneranschlußseite ist die Brennkammer zueinem wieder konzentrisch zur Wasserkammer liegenden Anschlußraum für die Abgasrohre erweitert.

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Daraus ergibt sich der Nachteil, daß die Flamme innerhalb der bodenseitig geschlossenen Brennkammer umgelenkt und die Abgase an den Außenwandungen der Brennkammer in Richtung der Brenneransdhlußseite zurückgeführt werden müssen. Dies kann unter Umständen au einer unruhigen Flammenbildung führen, da es innerhalb der Brennkammer zu gegenläufigen Strömungen kommen muß.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Konstruktion liegt darin, daß die Abgase auf dem Weg zu dem Raum, in dem die Abgasrohre einmünden, nur einen geringen Teil ihrer Wärme abgeben können, da die Wärmeübertragung nur im Bereich der Außenwandungen der Brennkammer möglich ist. Somit gelangen die Abgase mit einer noch relativ hohen Temperatur in die Abgasrohre, so daß der entscheidende

Anteil der Wärmeübertragung im Bereich der Abgasrohre

erfolgen muß. Will man nun zu einer höchstmöglichen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Wärmeenergie kommen, so erfordert dies eine relativ große Länge der Abgasrohre, i

so daß die Baulänge des Heizkessels ungünstig beein- if flußt wird. Ϊ

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen f Heizkessel der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der bei I

geringer Baulänge eine fast vollständige Ausnutzung der |

zur Verfügung stehenden Wärmeenergie ermöglicht. |

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Neuerung darin, daß die Brennkammer bis auf ihren Boden, welcher der Brenneranschlußseite gegenüberliegt, vollständig geschlossen ist und daß von mehreren Bodenöffnungen ausgehend Umlenkrohre mit größerem Querschnitt als die Abgasrohre zu einem die Brennkammer auf der Brenneran-

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anschlußseite umgebenden Ringraum geführt sind, in den auch die Abgasrohre einmünden.

Mit dieser Konstruktion wird erreicht, daß für die Wärmeübertragung nunmehr im wesentlichen drei Bereiche zur Verfugung stehen. Zum einen ist dies die Außenfläche der Brennkammer, wie das auch schon beim vorbekannten Stand der Technik der Fall ist» Hinzu kommen die Außenflächen der Umlenkrohre, in deren Verlauf die zunächst sehr heißen Abgase schon einen großen Teil ihrer Wärmeenergie an das Wasser abgeben. Der dritte Bereich, in dem eine Wärmeübertragung stattfinden kann, wird in an sich bekannter Welse von den Abgasrohren gebildet, wobei gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik durch die vorliegende Erfindung der Vorteil erzielt wird, daß die Abgastempeiatur beim Eintritt in die Abgasrohre schon erheblich niedriger liegt als bei vorbekannten Konstruktionen von Heizkesseln.

Durch die Anbringung der Umlenkrohre wird nicht r.ur eine ganz erhebliche Verbesserung der Wärmeausnutzung erzielt, sondern auch eine Umlenkung der Abgase innerhalb d Brennkammer vermieden, so daß sich innerhalb der Brennkammer eine absolut ruhige und störungsfreie Flammenbildung entwickeln kann.

Aufgrund der sehr großen zur Verfugung stehenden Fläche zur Wärmeübertragung kann die Gesamtlänge des Heizkessels vergleichsweise gering gehalten werden, was sich letztendlich günstig auf die Herstellkosten auswirkt .

Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung ergeben sich

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ftus der nachfolgenden Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen:

Tig. I einen Vertikalschnitt durch einen neuerungsgemäßen Heizkessel mit einem

konzentrisch angeordneten Warmwasserboiler,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles

II in Fig. 1, dargestellt ohne Warmwasserboiler,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III

in Fig. 1,

Fig. 4 den oberen Teil des Heizkessels gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, Fig. 5 den unteren Teil des Heizkessels

gem. Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI - VI in

Fig. 5.

Der in den Figuren 1 bis 5 gezeigte Heizkessel 1 weist

^" eine zylindrische Form auf, wobei die Längsachse des fcy 1 indrischen Heizkessels in Gebrauchs lage vertikal
ver lauf t.

Ar. seiner Oberseite ist der Heizkessel 1 durch einen Deckel 2 verschlossen, wobei der Deckel 2 mit einer zentralen Cffnung 3 versehen ist, durch welche das

Vorderteil eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Gas- oder ölbrenners hindurchgeführt wird. Der Brenner selbst wird, am^ Deckel 2 _ f est montiert.

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Unterhalb des Deckels 2 ist die Brennkammer 4 des Heizkessels 1 angeordnet, die durch ein zylindrisches Rohr 5 mit einem Boden 6 gebildet ist. Bei geschlossenem Deckel 2 und angesetztem Brenner ist die Brennkammer 4 zur Oberseite hin einwandrei abgedichtet. Die Brennkammer 4 weist lediglich imBereich des Bodens 6 mehrere Bodenöffnungen 7 auf. Von diesen Bodenöffnungen 7 ausgehend verlaufen Umlenkrohre 8 zu einem Ringraum 9, der die Brennkammer 4 im oberen Endbereich, also auf der Brenneranschlußseite umschließt.

Die bei der Verbrennung von Gas oder ÖL innerhalb der Brennkammer 4 entstehenden Abgase werden somit bodenseitig aus der Brennkammer 4 heraus und über die Umlenkrohre8in den besagten Ringraum 9 geführt.

Die Brennkammer 4 liegt konzentrisch im Inneren des Heizkessels 1 unmittelbar in dessen Wasserkammer 10. D.h., daß die Brennkammer 4 vollständig vom zu erhitzenden Wasser umgeben ist. Dasgleiche gilt für die Umlenkrohre 8.

in den Ringraum 9 mündet eine Vielzahl von Abgasrohren 11, so daß die aus der Brennkammer 4 über die Umlenkrohre 8 in den Ringraum 9 geführten Abgase über die Abgasrohre 11, die endseitig alle in eine Abgaskammer 12, die mit einem Kaminabzugsrohr 13 verbunden ist, führen, in den Kamin abgeleitet werden können.

Die Abgasrohre 11 liegen ebenfalls in der Wasserkammer des Heizkessels 1 und sind somit allseitig von zu erhitzenden Wasser umschlossen.

Der Querschnitt der Umlenkrohre 8 ist beträchtlich größer als der Querschnitt der Abgasrohre 11.

Mit der vorbeschriebenen Konstruktion wird der Vorteil erzielt, daß die durch die Gas- oder Ölverbrennung entstehende Wärme optimal an das zu erhitzende Wasser abgegeben wird.

Zum einen findet ein Wärmeaustausch im Außenwandungsbereich der Brennkammer 4 selbst statt. Die immer noch eine zu hohe Temperatur aufweisenden Abgase gelangen zunächst in die Umlenkrohre 8, an deren Außenflächen wiederum eine gute Wärmeabgabe an das zu erhitzende Wasser stattfindet. Beim Eintritt in den Ringraum 9 und anschließend in die Abgasrohre 11 sind die Abgase schon verhältnismäßig stark abgekühlt, so daß die noch vorhandene Wärmemenge beim Durchlaufen der Abgasrohre 11 weitgehend abgegeben werden kann. Dabei ist die erforderliche Gesamtbauhöhe des Heizkessels 1 relativ gering.

Um zu erreichen, daß die Abgase strömungstechnisch günstig in die Umlenkrohre 8 eingeleitet werden, ist innerhalb der Brennkammer 4 am Boden 6 ein Verteilerkegel 14 vorgesehen, um dessen Grundfläche herum die Bodenöffnungen verteilt sind.

Der Heizkessel 1 ist im unteren Bereich mit einem Rücklaufanschluß 15 und im oberen Bereich mit einem Vorlaufanschluß 16 versehen. Aufgrund der bestehenden Anordnung des zylindrischen Heizkessels 1 mit untenliegendem Rücklaufanschluß 15 und obenliegendem Vorlaufanschluß 16 ergeben sich beim Betrieb günstige Strömungsverhältnisse bei der Umwälzung des zu erhitzenden Wassers innerhalb der Wasserkammer 10.

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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Heizkessel 1 nur im Boden- und Deckelbereich isoliert, mantelseitig ist auf eine Isolierung verzichtet worden, da um den Heizkessel 1 herum ein ringförmiger Warmwasserboiler 17 angeordnet ist. Dieser Warmwasserboiler 17, in dem Brauchwasser erhitzt wird, ist im Bereich von Rücklauf- und Vorlaufanschluß 15 bzw. 16 mit durch Rohrstutzen 18 gebildeten Durchstecköffnungen versehen, so daß der ungehinderte Zugang zum Rücklauf- und Vorlaufanschluß 15 bzw. 16 gegeben ist.

Der Warmwasserboiler 17 sitzt auf einem am Heizkessel befestigten Stützring 19 auf.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel stellt der Warmwasserboiler ein in sich komplettes Bauteil dar, d.h., der Hohlraum des Warmwasserboilers 17 wird durch vom Heizkessel 1 unabhängige Wandungsteile begrenzt. Es ist aber auch möglich,die Außenwand des Heizkessels 1 gleichzeitig als Innenwand des Warmwasserboilers zu benutzen, Voraussetzung dafür ist natürlieh, daß ein Material verwendet wird, welches unbedenklich mit Brauchwasser in Berührung kommen darf.

Sofern der Heizkessel 1 nicht mit einem umschließenden Warmwasserboiler 17 ausgestattet werden soll, ist es natürlich erforderlich, auch die Mantelfläche des Heizkessels 1 zu isolieren.

Wie Figur 1 sehr deutlich zeigt, beträgt die Länge der Brennkammer 4 nur einen geringen Teil der Gesamthohe des Heizkessels 1, d.h., der untere Bereich des Heizkessels 1 wird im Bereich seiner Wasserkammer 10

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nur noch von den relativ kleinen Abgasrohren 11 durchtreten.

Der in den Zeichnungen dargestellte und vorstehend ausführlich beschriebene Heizkessel 1 ermöglicht eine nahezu vollständige Ausnutzung der durch die Verbrennung von Gas oder Öl entstehenden Wärme bei verhältnismäßig kleinen äußeren Abmessungen.

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Bezugszeichenliste

1	Heizkessel
2 ·	Deckel
3	öffnung
4	Brennkammer
5	·' zylindrisches Rohr
6	Boden
7	Bodenöffnungen
θ	Umlenkrohre
9	Ringraum
10	Wasserkammer
11	Abgasrohre
12	Abgaskammer
13	Kaminabzugsrohr
14	. Verteilerkegel
15	Rücklaufanschluß
16	VorlaufanschluQ
17	Warmwasserboiler
18	Rohrstutzen
19	Stützring

Claims (7)

Patentanwälte r· Loesenbeck (1980) Dlpl.-Ing. Stracke Dipl.-lng. Loesenbeck jaHenbecker Str. 164,4800 Bielefeld 1 S_c_h_u_t_z_a_n

1. Öl/Gas-Heizkessel mit einer unmittelbar in der Wasserkammer angeordneten Brennkammer und einer Vielzahl von Abgasrohren , die durch die Wasserkammer geführt sind und endseitig in ein Kaminabzugsrohr einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer bis auf ihren Boden (6), welcher der Brenneranschlußseite gegenüberliegt, vollständig geschlossen ist und daß von mehreren Bodenöffnungen (7) ausgehend Umlenkrohre (8) mit größerem Querschnitt als die Abgasrohre (11) zu einem die Brennkammer (4) auf der Brenneranschlußseite umgebenden Ringraum (9) geführt sind, in den auch die Abgasrohre (11) einmünden.

2. Öl/Gas-Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Brennkammer (4) am Boden (6) ein Verteilerkegel (14) angeordnet ist.

3. Öl/Gas-Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Heizkessels ein Rücklaufanschluß (15) und im oberen Endbereich ein Vorlaufanschluß (16) vorgesehen ist.

4. Öl/Gas-Heizkessel nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrohre (11) gemeinsam in eine Abgaskammer (12), die ihrerseits mit einem Kaminabzugsrohr (13) verbunden ist, einmünden.

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5. Öl/Gas-Heizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkessel (1) von einem Warmwasserboiler (17) umgeben ist, der auf einem am unteren Ende des Heizkessels (1) befestigten Stützring (19) aufliegt.

6. Öl/Gas-Heiz.kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, durch gekennzeichnet, daß der Heizkessel (1) von einem Warmwasserboiler (17) umgeben ist, wobei der Außenmantel des Heizkessels (1) die In;, enwandung des Warmwasserboilers (17) bildet.

7. Öl/Gas-Heizkessel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserboiler (17) im Bereich des Rücklaufanschlusses (15) und des Vorlaufanschlusses (16) des Heizkessels (1) jeweils mit einer durch einen Rohrstutzen (18) gebildeten Durchstecköffnung versehen ist.