DE8223283U1

DE8223283U1 - STEEL BOILER FOR OIL AND GAS BURNING WITH BLOWING BURNER

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Publication number: DE8223283U1
Application number: DE19828223283
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-18
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1983-01-13

Description

Stahlheizkessel für Öl- und Gasfeuerung mit GebläsebrennerSteel boiler for oil and gas combustion with a fan burner

Die Erfindung betrifft einen Stahlheizkessel als Spezialkessel für ~ Gebläsebrenner mit zylindrischem Feuerraum, uobei die Zarge des Feuerraumzylinders souohl die uassergekühlte Flammenraumheizflache als auch die wassergekühlte konvektive Heizfläche bildet.The invention relates to a steel boiler as a special boiler for ~ Fan burner with a cylindrical combustion chamber, including the frame of the The combustion chamber cylinder also has the water-cooled flame chamber heating surface as well as the water-cooled convective heating surface.

Zur Vergrößerung der heizgasseitigen Heizfläche des Feuerraum-Zylinders sind Rippen auf die Oberfläche der Zarge aufgeschweißt.To enlarge the heating surface of the combustion chamber cylinder on the hot gas side ribs are welded onto the surface of the frame.

Derartige Konstruktionen werden vorzugsweise im Leistungsbereich von 15 bis 150 KU angewandt. Es ist bekannt, daß die eingeschweißten Rippen als gerade Längsrippen an der Zylinderuand in axialer Richtung angeordnet sind. Hierbei nimmt bei Betrieb des Kessels die Heizflächenbelastung, d.h. der Uärmeübergang zum Kesselende hin ab.Such constructions are preferably used in the power range from 15 to 150 KU. It is known that the welded Ribs as straight longitudinal ribs on the cylinder edge in an axial direction Direction are arranged. When the boiler is in operation, the heating surface load increases, i.e. the heat transfer to the end of the boiler down.

jj Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Heizflächenbe-jj The invention is now based on the object of the Heizflächenbe-

\ lastung entlang der Zylinderwand in axialer Richtung zum Kessel- \ load along the cylinder wall in the axial direction to the boiler

Ί ende hin zu erhöhen, um damit eine Vergleichmäßigung der Belastung Ί end up increasing in order to even out the load

^: zu erzielen. ^: to achieve.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsrippen nicht wie bekannt als gerade Rippen in axialer Richtung, sondern als schraubenförmige Rippen angeordnet sind.The object is achieved according to the invention in that the longitudinal ribs are not arranged as straight ribs in the axial direction, as is known, but as helical ribs.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Fig. bis Fig. 7 dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings Fig. to Fig. 7 and are described in more detail below.

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Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Kessel im Längsschnitt
Fig. 2 einen Kessel im Querschnitt
Fig. 3 9ine Rippe in gestreckter Form1 shows a boiler in longitudinal section
Fig. 2 shows a boiler in cross section
Fig. 3 shows a rib in an elongated form

Fig. 4 eine Rippe in Schraubenform, passend in den Feuerraumzylinder 4 shows a rib in the form of a screw, fitting into the combustion chamber cylinder

Fig. 5 die Abwicklung des berippten Feuerraumzylinders in Draufsicht 5 shows the development of the ribbed furnace cylinder in plan view

Fig* 6 einen Schnitt durch die Abwicklung nach Fig. 5FIG. 6 shows a section through the development according to FIG. 5

Fig. 7 die Abwicklung eines berippten Feuerraumzylinders in Draufsicht, jedoch mit zwei Rippenzonen unterschiedlicher Steigung der schraubenförmigen Rippen.7 shows the development of a ribbed furnace cylinder in plan view, but with two different rib zones Slope of the helical ribs.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen das an sich bekannte Konstruktionsprinzip des Kessels im Längsschnitt in Fig. 1 und im Qusrschnitt in Fig. 2.Fig. 1 and Fig. 2 show the construction principle known per se of the boiler in longitudinal section in Fig. 1 and in cross section in Fig. 2.

Der zylindrische Feuerraum 1 wird von dem ringförmigen Uasserraum 3 umgeben, welcher durch die zylindrische Zarge 2 und die Stirnteile 5 und 15 begrenzt ist. Der Kesselwasserraum 3 wird über Vorlauf 4 und Rücklauf 10 mit dem Heizkreis der Anlage verbunden.The cylindrical combustion chamber 1 is surrounded by the annular water chamber 3 surrounded, which is limited by the cylindrical frame 2 and the front parts 5 and 15. The boiler water space 3 is via flow 4 and return 10 connected to the heating circuit of the system.

Der Gebläsebrenner 16 ist an der Brennerplatte 17 mit Isolierung 18 montiert. Die Brennerflamme brennt in dem aus hitzebeständigem Stahlblech bestehenden Topf 14, der aus der Zarge 13 und dem fest eingeschweißten Boden 11 besteht. Der Topfboden 11 ist durch den Isolierstein 12 zur Flamme hin und durch die Steinwolle 9 zum Abgasstutzen 8 hin isoliert. Der Abgasstutzen 8 hat zusätzlich die Isolierung 7.The forced draft burner 16 is on the burner plate 17 with insulation 18 assembled. The burner flame burns in the pot 14 made of heat-resistant sheet steel, the one from the frame 13 and the one welded bottom 11 is made. The pot bottom 11 is through the insulating stone 12 to the flame and through the rock wool 9 to the exhaust gas nozzle 8 insulated. The exhaust gas nozzle 8 also has the insulation 7.

Die Heizgase treten aus dem zylindrischen Topf 14 in Pfeilrichtung aus und gelangen in den Ringspalt 19, der durch die Feuerraumzarge 1 und den Zylindermantel 13 gebildet wird. Die Heizgase geben im Ringspalt 13 ihre Uärme an die uasserge£fc9r±te Zarge 1 und an die in der Zarge fest eingeschweißten Rippen 6 ab und gelangen in Pfeilrichtung über den Abgasstutzen 8 zum Kamin.The heating gases emerge from the cylindrical pot 14 in the direction of the arrow from and get into the annular gap 19, which is through the combustion chamber frame 1 and the cylinder jacket 13 is formed. The heating gases give their heat to the external frame 1 and in the annular gap 13 the ribs 6 firmly welded into the frame and pass in the direction of the arrow via the exhaust gas nozzle 8 to the chimney.

Die Längsrippen 6 sind bei bekannten Konstruktionen als gerade Rippen in axialer Richtung an die Zarge 1 angeschweißt. Dies hat den Nachteil, daß der Wärmeübergang von den Heizgasen an die Zarge 1 und die Rippen 6 zum Kesselende hin abnimmt, da durch die Abkühlung der Gase das Gas\/olumen sich vermindert, die Gasgeschwindigkeit und die Turbulenz abnimmt, was zu einer geringeren Uärmeübergangszahl führt. Hinzu kommt die fallende Temperaturdifferenz zwischen Heizgas und Kesselwasser. Beides führt zu der erwähnten Verminderung des Wärmeüberganges zum Kesselende hin. Dies wiederum hat zur Folge, daß durch die niedrigere Heizflächenbelastung am Kesselende bei sogenannten Niedertemperaturkesseln, bei denen die Kesselwassertemperatur unter dem Tauglhpunkt der Heizgase gefahren wird, die Gefahr v/on Kondenzwasserbildung auf der Heizgasseite des Kessels besteht und damit die Gefahr von Korrosionsschäden am Kessel,In known constructions, the longitudinal ribs 6 are welded to the frame 1 as straight ribs in the axial direction. this has the disadvantage that the heat transfer from the heating gases to the frame 1 and the ribs 6 decreases towards the boiler end, as through the Cooling of the gases, the gas volume decreases, the gas velocity and the turbulence decreases, which leads to a lower heat transfer number. Added to this is the falling temperature difference between heating gas and boiler water. Both lead to the aforementioned reduction in heat transfer towards the end of the boiler. This in turn means that, due to the lower heating surface load at the end of the boiler in so-called low-temperature boilers, at which the boiler water temperature is below the Tauglhpunkt of the heating gases is driven, the risk of condensation on the There is a hot gas side of the boiler and therefore there is a risk of corrosion damage at the boiler,

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermindert bzw, beseitigt, daß die Rippen 6 schraubenförmig an der Zarge 1 angeschweißt werden. Die Steigung der Schraubenlinie ist dabei veränderlich und kann jeweils auf die Kesselgroße abgestimmt werden. Die Steigung kann außerdem bei unterschiedlichen Rippenzonen eine verschiedene Größe aufweisen.According to the invention, this disadvantage is reduced or eliminated by that the ribs 6 are welded to the frame 1 in a helical manner will. The slope of the helix is variable and can be adjusted to the size of the boiler. The slope can also have a different size for different rib zones.

Fig. 3 zeigt eine Längsrippe in gestreckter Form. Die Rippe 6 wird an der Kante 23 an die Zarge 1 (Fig. 1 und 2) angeschweißt. Die freie Kante 22 ist unterbrochen durch die Aussparung 21, so daß die Rippenzähne 20 entstehen. Diese Zahnung ist notwendig, um die Uärmespannungen in der Rippe bei Heizbetrieb nicht auf die Schweißnaht zu übertragen. Darüber hinaus erhöhen die Rippenzähne die Turbulenz der Strömung und damit den Wärmeübergang der Heizgase.Fig. 3 shows a longitudinal rib in an extended form. The rib 6 will welded at the edge 23 to the frame 1 (Fig. 1 and 2). the free edge 22 is interrupted by the recess 21, so that the rib teeth 20 arise. This toothing is necessary to the Thermal stresses in the rib during heating do not affect the weld seam transferred to. In addition, the rib teeth increase the turbulence of the flow and thus the heat transfer of the hot gases.

Fig. 4 zeigt die Rippe 6 nach Fig. 3 in der erfindungsgemäßen Schraubenform. Hierbei entspricht die Anschweißkante 23 der vorgesehenen Schraubenlinie an der Zarge 1 nach Fig. 1 und 2, entsprechend deren Durchmesser, der Länge der Rippe und der Steigung der Schraubenlinie.Fig. 4 shows the rib 6 according to FIG. 3 in the inventive Helical shape. Here, the welding edge 23 corresponds to the one provided Helical line on the frame 1 according to FIGS. 1 and 2, corresponding to its diameter, the length of the rib and the slope the helix.

In Fig. 5 ist ausschnittueise die Abwicklung der berippten Zarge 1 dargestellt. Die Rippen 6 von der Höhe h (Fig. 6) sind im Abstand t (Fig. 6) an der Zarge 1 mit der durchgehenden Schweißnaht 24
Verschweißt. Die Heizgase, die in Richtung X in den Ringspalt 19
(Fig. 2) eintreten, werden entsprechend dem Steigungswinkel O^
in Richtung Y umgelenkt. Hierdurch wird eine Drallbewegung des
Heizgasstromes erzeugt, die sich zum Kesselende hin erhöht. Die
Drallbewegung steigert die Turbulenz und damit den Wärmeübergang, Auch die Heizgasgeschwindigkeit wird vergrößert, da die Heizgase
mit zunehmender Richtungsänderung von X in Y einen um _ΊΙ·_Η ^
längeren Weg zurücklegen müssen. Die Uärmeübergangszahl
wird dadurch erhöht,In Fig. 5 the development of the ribbed frame 1 is shown in detail. The ribs 6 of height h (FIG. 6) are at a distance t (FIG. 6) on the frame 1 with the continuous weld seam 24
Welded. The heating gases that flow in the direction X into the annular gap 19
(Fig. 2) occur, are corresponding to the pitch angle O ^
deflected in direction Y. This causes a twisting movement of the
Heating gas flow generated, which increases towards the end of the boiler. the
Swirling movement increases the turbulence and thus the heat transfer. The heating gas speed is also increased because the heating gases
with increasing change of direction from X to Y one by _ΊΙ · _Η ^
have to cover a longer distance. The heat transition number
is increased by

Fig. 6 zeigt den Schnitt C-C durch die Abwicklung der Rippenheizfläche nach Fig. 5.Fig. 6 shows the section C-C through the development of the rib heating surface according to FIG. 5.

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus der Abwicklung der berippten
Zarge 1 (Fig. 1 und 2) mit den erfindungsgemäQsn unterschiedlinnen Rippenzonen 25 und 26,Fig. 7 shows a section of the development of the ribbed
Frame 1 (Fig. 1 and 2) with the different rib zones 25 and 26 according to the invention,

Die Heizgase strömen hierbei in Richtung X in die Rippenzone 26
ein. In der Rippenzone 26 haben die Rippen 6 den Rippenabstand t- und den Steigungswinkel ¹^i . Der Heizgasstrom wird in die Richtung Y^ umgelenkt. Nach Verlassen der Zone 26 treten die Heizgase in die Rippenzone 25 mit dem Rippenabstand t„ und dem Steigungswinkel dz ein und werden in die Richtung Y„ umgelenkt.The heating gases flow in the direction X into the rib zone 26
a. In the rib zone 26, the ribs 6 have the rib spacing t and the pitch angle ¹ ^ i. The heating gas flow is diverted in the direction Y ^. After leaving the zone 26, the heating gases enter the rib zone 25 with the rib spacing t "and the pitch angle dz and are deflected in the direction Y".

Durch diese Anordnung der Rippen wird der vorher beschriebene Effekt in der Rippenzone 25 gegenüber der Rippenzone 26 noch einmal verstärkt, was letztlich zu einer weiteren Vergrößerung der Heizflächenbelastung zum Kesselende hin führt.This arrangement of the ribs produces the effect described above Reinforced in the rib zone 25 compared to the rib zone 26, which ultimately leads to a further increase in the load on the heating surface leads to the end of the boiler.

Claims

Protection claims

1. Steel boiler for forced draft oil and gas burners, consisting of a cylindrical combustion chamber frame 1 (Fig. 1,2), two head parts 5 and 15 (Fig. 1,2) and the outer frame 2 (Fig. 1,2) characterized in that the in the cylindrical combustion chamber frame 1 (Fig. 1,2) welded, toothed ribbon ribs are arranged helically.

2. Steel boiler for forced draft oil and gas burners according to claim, characterized in that the rib heating surface, which by the rf Welding of the serrated rib bands is formed, divided into two or more zones, so that in the individual Zones 25 and 26 (Fig. 7) the slope of the helix different Has pitch angle.

3. Steel boiler according to claim 1 and 2, characterized in that that the rib spacing t is different in the individual rib zones is.

4. Steel boiler according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the rib height h in the individual rib zones (Fig. 6) is different.

5. Steel boiler according to claim 3, characterized in that the rib spacing t in the individual rib zones in each case to Decreases towards the end of the bowl.

6. Steel boiler according to claim 2, characterized in that the slope angle o <.in _.en rib zones from the furnace to Towards the end of the cup.

7. Steel boiler according to claim 4, characterized in that the rib height h (Fig. 6) in the individual rib zones for Kesselenda increases in each case.