DE8402667U1 - Heizungskessel - Google Patents

Description

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Heizungskessel

Die Neuerung betrifft einen Niedertemperatur- bzw. Tieftemperaturheizkessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus Gründen der Energieeinsparung werden die dafür speziell gestalteten Heizkessel heute in der Regel für eine Betriebsweise im sogenannten Nieder- und Tieftemperaturbereich geliefert. Wie sich mittlerv.eile gezeigt hat, führt dies einerseits zwar zu den gewünschten Energieeinsparungen, andererseits aber zu einer besonderen abzugsseitigen Problematik.

Wenn man den vollen Nutzen der Niedertemperatur- und Tieftemperaturkessel im Hinblick auf niedrige Abgastemperaturen in Anspruch nehmen will, ist es, wie die Erfahrungen gezeigt haben, von Vorteil, wenn man die Abgastemperatur variabel gestalten kann. Wenn eine ausreichend große Wärmeabnahme durch die Heizung und Warmwasserbereitung vorhanden ist und sich ausreichend lange Laufzeiten für die Brenner ergeben und die installierte Kesselleistung nicht zu groß ist, kann man den Kessel ohne weiteres mit der vorgesehenen niedrigen Abgastemperatur laufen lassen und hat einen optimalen Wirkungsgrad. Der

ί heizen.

Schornstein erhält dann auch ausreichend Wärme und auch die Heizflächen der Kessel, insbesondere die Heizgaszüge heizen sich genügend auf. Wenn jedoch die Wärmeabnahme geringer ist, wenn also bspw. die Bewohner eines Hauses, um Heizenergie zu sparen, die Heizkörperventile zudrehen oder drosseln, ergeben sich kürzere Brennerlaufzeiten, wodurch der Schornstein nicht genügend Wärme erhält und evtl. auch die Heizflächen sich nicht genügend auf-

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, durch einfache Maßnahmen am Kessel dafür Borgen zu können, daß insoweit kritische Betriebsphasen, d.h., relativ kurze Brennerlaufzeiten möglichst schnell ausreichend hohe Abgastemperaturen zur Verfügung stehen.

Diese Aufgabe ist auf zwei Arten lösbar, nämlich einmal durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte und zum anderen durch das im Kennzeichen des Anspruches 5 Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und praktische Ausführungsformen ergeben sich nach den jeweiligen Unteransprüchen.

Im ersten Fall, der bevorzugt in Kombination init Anspruch 4 zur Anwendung kommt und in Verbindung mit einer automatische*- Steuerung der Heizgaszug-

ausmündungsblende/ die etwa in einem oberen Quadrantenbereich die Ausmündungen der Heizgaszüge abblendet, würde dafür gesorgt/ daß sich oben für die abgeblendeten Züge ein größerer Widerstand und damit Heizgasstau ergibt, wodurch zwangsläufig die Wärmetauschfläche reduziert wird und die Geeamtheizgasmenge weniger Züge passieren muß, was zwangsläufig zu einer schnellen Erhöhung der Abgastemperatur führt. Wird nun, wie bevorzugt, noch dafür gesorgt, daß im unteren Bereich ein Zug mit großem Querschnitt, also geringerem Widerstand vorgesehen ist, so strömt ein beträchtlicher Teil der Heizgase durch diesen Zug, was ebenfalls die Tendenz zur schnellen Abgastemperaturerhöhung unterstützt.

Von einem Abgastemperaturfühler gesteuert, wird dann, wenn der Brenner nicht alsbald wieder abgeschaltet wird, die Blende zurückgezogen,, so daß dann der Kessel wieder normal arbeitet.

Die zweite Lösung wird nach dem gleichen Prinzip, allerdings mit dem Unterschied, daß man sich hierbei auf die Anordnung mindestens eines Zuges mit geringerem Widerstand beschränkt, in diesen aber eine verstellbare Drosselklappe anordnet, die bei Bedarf einer höheren Abgastemperatur voll geöffnet

ist, bei Ende der kritischen Betriebsphase aber wieder soweit geschlossen wird, daß sich normale Betriebsbedingungen einstellen.

In beiden Fällen sollen dabei die Blende bzw- die Drosselklappe keineswegs die betreffenden Heizgaszüge dicht abschließen, sondern nur als Mittel dienen, den Widerstand in bestimmten Bereichen zu erhöhen, so daß die im wesentlichen Gesamtgasmenge eine kleinere Wärmetauschfläche passiert, d.h., die Züge mit einer höheren Temperatur verläßt.

Diese Einrichtungen, die zwar sehr einfach sind und keine wesentliche Veränderung am Kessel erfordern, sind aber insofern von großer Bedeutung, da sich herausgestellt hat, daß man nicht in der Lage ist, mit der an sich wünschenswerten niedrigen Abgastemperatur moderner öl-/gasgefeuerter Kessel grundsätzlich zu operieren. In Übergangszeiten, d.h., sehr kurzen Brennerlaufzeiten von 4,5 Minuten, erhält der Schornstein nur Abgase mit Temperaturen in der Größenordnung von 100° C. Das System der Heizkessel mit seinen Heizflächen muß sich aber vollständig aufgeheizt haben und im Beharrungszustand sein, und es dauert etwa eine halbe Stunde bis sich die maximale Abgastemperatur einstellt, d.h. also die vorgesehene Abgastemperatur. Je kürzer

die Laufzeit des Brenners jedoch ist, desto niedriger ist die Abgastemperatur. Wenn der Kessel bspw. zu groß ausgelegt ist oder die Bewohner eines Hauses, wie erwähnt, zu stark Heizenergie einsparen wollen, indem sie entweder Räume nicht heizen oder die Heizkörperventile zu stark drosseln, dann kann die Wärmeabnahme so gering sein, daß die Brenner nicht zu den notwendig längeren Laufzeiten kommen und sich nur kurzzeitig einschalten. Dann werden aber selbst bei einem Tieftemperaturkessel die Heizflächen feucht und vor allen Dingen durchfeuchten die Schornsteine. So gesehen ist es von beachtlicher Bedeutung, Kessel dieser Art mit solchen einfachen Zusatzeinrichtungen zu versehen, die gewährleisten, daß sich bei Anlauf des Brenners eine höhere Temperatur einstellt und dann, wenn sich das ganze System aufgeheizt hat, d.h., wenn sich der Kessel im Beharrungszustand befindet und die vorgesehene Abgastemperatur erreicht hat, der Kessel wieder umgeschaltet wird.

Der Heizungskessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 im Schnitt den oberen Abzugsbereich eines Heizungskessels;

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Fig. 2 einen Blick in den Abzugsbereich des Heizungskessels und

Fig. 3, 4 eine andere Ausführungsform des Heizungskessels.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist im oberen Teil der Rauchgassammelkammer 1 eine zwischen Abblendstel- ■l lung A und Öffnungsstellung B verstellbare Heizgas zugausmündungsblende 2 angeordnet, mit deren Fläche mehrere Heizgaszugausmündungen 3 der von radialen Rippen 9 begrenzten Heizgaszüge 6 abblendbar sind. Die Ausmündungsblende 2 ist vorteilhaft in Form eines Kreisringabschnittes ausgebildet und ,; zwar in tiner Bogengröße, daß etwa der in Fig. 2

Ii mit 11 bezeichnete obere Zugquadrant abgeblendet

,;i werden kann. Die Ausmündungsblende 2 ist mit minde-

Btens einer aus der Rauchgassammelkammer 1 htexaus-

'% geführten Stellstange 4 versehen, an der außerhalb

der Rauchgassammelkammer 1 automatische, thermosen-Borgesteuerte Stellmittel 5 angeordnet sind, die ihren Steuerimpuls von einem in der Rauchgassammelkammer bzw. im Rauchgasabzugsstutzen angeordneten Temperaturfühler erhalten und dafür sorgen, daß die Mündungsblende bei kurzen Brennerlaufzeiten zunächst in Stellung A sich befindet, und wenn ein Beharrungszustand erreicht ist die Blende in Stellung B zurückgezogen wird, in der sie auch bei weiterlaufendem Brenner verbleibt.

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Diese Ausführungsform kann auch in Kombination damit zur Anwendung gebracht werden, daß gegenüberliegend zu den oberen, mittels der Heizgaszugausmündungsblende 2 abblendbaren Heizgaszügen 6 mindestens ein Heizgaszug 7 mit mindestens in bezug auf die anderen Heizgaszüge doppelter Querschnittsgröße angeordnet ist. Ein solcher verbreiterter Heizgaszug, der durch Auslassung einer Heizgaszugrippe 9 erhalten wird, ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt.

Unabhängig von der beschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 1, stellt die Ausführungsform nach Fig. 3, 4 insoweit eine andere dar, als hierbei die Mittel zur Erhöhung der Abgastemperatur auf den im Querschnitt vergrößerten Heizgaszug 7 beschränkt sind, der hier allerdings mit einer zwi-BchenSchließ- und Dffnungsstellung (A, B) verstellbaren Drosselklappe 8 versehen ist. Auch diese Drosselklappe 8 muß nicht dicht abschließen, do es hierbei nur um die Erhöhung des Strömungswiderstandes geht. Die Drosselklappe 8 ist vorteilhaft im Bereich des abzugsseitigen Endes 7' des Heizgaszuges angeordnet und ferner mit einem aus der Rauchgassammeikammer 1 herausgeführten Stellelement 4' versehen, an dem außerhalb der Rauchgassammeikammer 1 wieder automatische, thermo-

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gesteuerte Stellmittel 5 im Sinne der Fig. 1 angeordnet sind, mit denen sich die Drosselklappe 8, geleitet von den jeweiligen Abgastemperaturen, entsprechend einstellen läßt.

Die Schließstellung A in Fig. 4 ist extrem dargestellt. Normalerweise wird man als Schließstellung eine solche Stellung vorsehen, die einen Widerstand erwarten läßt, wie er sich normalerweise ergäbe, wenn statt des verbreiterten Zuges 7 in diesem Bereich ebenfalls Züge 6 vorlägen.

Claims (7)

■ I I · ι · ι ;..: "i (14 917) Patentanwälte Dipping Author Dipl.-lr.o- Wolf „.*_... An der MainbrOckei 1S Schutzanspruche: ■ 6450 Hanau

1. Heizungskessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit einem die Brennkammer und die in einer RauchgassammeLkammer mündenden Heizgaszüge enthaltendem, rohrförmigen Einsatz, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der RauchgassammeIkammer (1) eine zwischen Abblendstellung und Öffnungsstellung

verstellbare Heizgaszugausmündungsblende (2) angeordnet ist, mit deren Fläche mehrere Heizgaszugausmündungen (3) abblendbar sind.

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmündungsblende (2) in Form eines Kreisringabschnittes ausgebildet ist.

3. Heizungskessel nach Anspruch 1 und/oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausmündungsblende (2) mit mindestens ei-

■ . ner aus der Rauchgassammeikammer herausgeführ

ten Stellstange (4) versehen ist, an der außer-

■ . halb der Rauchgassammeikammer (1) ein

λ .. Stellantrieb (5) angeord-

< . net sind.

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4. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegend zu den oberen, mittels der Heizgaszugausmundungsblende (2) abblendbaren Heizgaszügen (6) mindestens ein Heizgaszug (7) mit mindestens in bezug auf die anderen Heizgaszüge doppelter Querschnittsgröße angeordnet ist.

5. Heizungskessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit einem die Brennkammer und die in einer Rauchgassammeikammer mündenden Heizgaszüge enthaltenden, rohrförmigen Einsatz, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im unteren Bereich des Heizungskessels mindestens ein Heizgaszug (7) mit mindestens in bezug auf die anderen Heizgaszüge (6) doppelter Querschnittsgröße vorgesehen und in diesem Heizgaszug (7) eine zwischen Schließ- und Öffnungsstellung verstellbare Drosselklappe (8) angeordnet ist.

f. Heizungskessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (8) im Bereich des abzugsseitigen Endes (7') dea Heizgaszuges (7) angeordnet ist.

7. Heizungskessel nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (8) mit einer aus der Rauchgassammelkanuner (1) herausgeführten Stelletange (4*) versehen ist, an der außerhalb der Rauchgassammelkanuner (1) .ein

. .. Stellantrieb(5) angeordnet

sind.