DE8536716U1 - boiler - Google Patents

boiler

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DE8536716U1 DE19858536716 DE8536716U DE8536716U1 DE 8536716 U1 DE8536716 U1 DE 8536716U1 DE 19858536716 DE19858536716 DE 19858536716 DE 8536716 U DE8536716 U DE 8536716U DE 8536716 U1 DE8536716 U1 DE 8536716U1
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Description

-8-Max Weishaupt GmbH 12.902-8-Max Weishaupt GmbH 12.902

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizkessel mit den. Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.The invention relates to a heating boiler with the features of the preamble of claim 1.

Es ist eine Vielzahl stehend angeordneter Kessel mit Sturzbrennern bekannt, von denen einige eine nach unten geschlossene Brennkammer aufweisen, wodurch die Flammen bzw. nach dem Ausbrand die Rauchgase innerhalb der Brennkammer hinsichtlich ihrer Strömungsrichtung umgekehrt werden. Eine solche Brennkammer wird verhältnismäßig heiß. Bei einigen solcher Brenner ist der oder einer von mehreren ringförmig umeinander angeordneten Wassermänteln direkt der Brennkammerwandung benachbart, und die umgelenkten Flamen bzw. Rauchgase werden entweder im Bereich seitlich der den Brenner aufnehmenden Stirnseite des Kessels oder nach abermaligem Umlenken in einen Ringraum, Rauchzüge oder dergleichen parallel zur Mantelwandung der Brennkammer an deren dem Brenner abgewandten Stirnseite /" abgeführt. Eine Rauchgasführung der letztgenannten Art parallel zur Zylinderwandung ist auch dergestalt vorgesehen, daß an die Brennkammeraußenwandung selbst kein Wasserraum angrenzt, sondern erst radial auswärts von Rauchgaszügen bzw. Heizgasringräumen angeordnet ist. Bei einem Kessel dieser Art - DE-OS 33 29 777 - gelangen die aus der Umkehr-Brennkammer nach oben zu der den Brenner tragenden Stirnseite hin abgelenkten Flammen bzw. Rauchgase in einen ringförmig um die Brennkammer herum angeordneten Heizgasraum, werden in diesem nach unten geleitet und dort durch eine Austrittskammef abgeführt* Dadurch ergibt sich ein Nachteil dahingehend/ daß die Rauchgase am Ende ihres Abwärtsweges, wenn sie also be-A large number of vertically arranged boilers with vertical burners are known, some of which have a combustion chamber that is closed at the bottom, whereby the flames or, after combustion, the flue gases within the combustion chamber are reversed in terms of their flow direction. Such a combustion chamber becomes relatively hot. In some of these burners, the water jacket or one of several water jackets arranged in a ring around one another is directly adjacent to the combustion chamber wall, and the diverted flames or flue gases are discharged either in the area to the side of the front of the boiler that accommodates the burner or after being diverted again into an annular space, flues or the like parallel to the jacket wall of the combustion chamber on the front side facing away from the burner. A flue gas guide of the latter type parallel to the cylinder wall is also provided in such a way that no water space adjoins the outer wall of the combustion chamber itself, but is arranged radially outward from flue gas flues or heating gas ring spaces. In a boiler of this type - DE-OS 33 29 777 - the flames or flue gases diverted upwards from the reversing combustion chamber to the front side that carries the burner reach a heating gas space arranged in a ring around the combustion chamber, are directed downwards in this space and are then outlet chamber* This results in a disadvantage in that the flue gases at the end of their downward path, i.e. when they are

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-9-Max Weishaupt GmbH 12.902-9-Max Weishaupt GmbH 12.902

absichtigtermaßen ihre Temperatur weitgehend an das Wasser abgegeben haben, an den Taupunkt gelangen können. Das dann entstehende Kondensat läuft nach unten in den Bereich des Heizgasraumes, der in zunehmendem Umfange kühler wird. Dadurch kann sich im Raum unterhalb des Heizgasraumes bzw. der Heizgaskanäle für die Lebensdauer des Kessels schädliches Kondensat ansammeln.have intentionally given up most of their temperature to the water, can reach the dew point. The condensate that then forms runs downwards into the area of the heating gas chamber, which becomes increasingly cooler. This can cause condensate to accumulate in the space below the heating gas chamber or the heating gas ducts, which can be detrimental to the life of the boiler.

/*"S Weiterhin sind Kessel mit von Sturzbrennern von oben her beheizten Brennkammern bekannt, die nach unten offen sind und bei denen die Rauchgase in Rohre aufgenommen werden, die sich parallel zur vertikalen Brennkammer-Längsachse nach oben hin erstrecken. Dort werden die Rauchgase gesammelt und abe»führt. Die Rohre sind durch einen Wassermantel geführt, weshalb Wasser unmittelbar an die Mantelwandung der Brennerkammer gerät, wodurch diese stark abgekühlt wird. Das führt zu einer mangelhaften Verbrennung und damit zu einer erhöhten Ablagerung von Verbrennungsrückständen, was insbesondere bei Öl als Brennstoff der Fall ist. Um dem zu begegnün, hat man solche Brennerkammern bereits mit einer Isolierung versehen - DE-OS/*"S Boilers are also known with combustion chambers heated from above by tumble burners, which are open at the bottom and in which the flue gases are taken up into pipes that extend upwards parallel to the vertical longitudinal axis of the combustion chamber. The flue gases are collected there and discharged. The pipes are guided through a water jacket, which is why water comes directly into contact with the jacket wall of the combustion chamber, which cools it down considerably. This leads to poor combustion and thus to increased deposits of combustion residues, which is particularly the case when oil is used as fuel. To counteract this, such combustion chambers have already been provided with insulation - DE-OS

( > 30 30 230 -.( > 30 30 230 -.

Bekannte Kessel der eingangs genannten Art - z.B. DE-OS 23 49 202 und DE-GM 75 22 04 0 - mit nach unten offener Brennkammer und Umlenkung der Rauchgase in einen mehr oder weniger in Umfangsrichtung unterteilten ringförmigen Heizgasraum, der angrenzend an die Mantelwandung der Brennkammer zwischen dieser und einer äußeren Wasserkammer ausgebildet ist, weisen aufgrund der Aufwärtsführung der Rauchgase im Wärmetauscherbereieh den grundsätzlichen Vorteil auf, daß eine eventuell im oberen kühlen Bereich stattfindende Kondensat-Bildung insoweit unschädlich sein kann, als das Kondensat aufgrund der Schwerkraft in denKnown boilers of the type mentioned above - e.g. DE-OS 23 49 202 and DE-GM 75 22 04 0 - with a combustion chamber open at the bottom and the flue gases diverted into a ring-shaped heating gas chamber that is more or less divided in the circumferential direction and is formed adjacent to the jacket wall of the combustion chamber between this and an external water chamber, have the fundamental advantage, due to the upward guidance of the flue gases in the heat exchanger area, that any condensate formation that may occur in the upper cool area can be harmless insofar as the condensate flows into the

-&Igr;&Ogr;-Max Weishaupt GmbH 12.902-&Igr;&Ogr;-Max Weishaupt GmbH 12.902

nach unten hin zunehmend heißer werdenden Bereich des Heizgasraumes gelangen und dort verdampft werden kann. Dieser grundsätzlich mögliche Vorteil ist in diesem Stand der Technik nicht angesprochen und dürfte angesichts der Forderung nach gutem Wirkungsgrad bzw. hoher Wärmeübertragungsleistung und damit niedriger Abgastemperatur einerseits und der Tatsache, daß bei diesen bekannten Kesseln das Rauchgas in dem Heizgasraum über die gesamte Wärmetauscher-Strömungsstrecke hinweg gleichmäßig mehr oder weniger stark durch die angrenzende ManteIwandungthe area of the heating gas chamber which becomes increasingly hotter towards the bottom and can be evaporated there. This fundamentally possible advantage is not addressed in this state of the art and should not be taken into account in view of the requirement for good efficiency or high heat transfer performance and thus low exhaust gas temperature on the one hand and the fact that in these known boilers the flue gas in the heating gas chamber is evenly distributed more or less strongly through the adjacent jacket wall over the entire heat exchanger flow path

C ) der Brennkammer aufgeheizt wird, andererseits, nicht genutzt sein, zumal bei modernen Heizungsanlagen oft mit niedrigen Differenztemperaturen bzw. im Niedrig-Temperatur-Bereich gearbeitet wird. Es wird mit diesen bekannten Brennern demnach entweder mit unwirtschaftlich hohen Abgastemperaturen gearbeitet, oder es besteht innerhalb der bestimmungsgemäßen Bandbreite der Betriebsbedingungen die Gefahr einer Kondensatbildung über so große Bereiche der Strömungsstrecke der Rauchgase innerhalb des Heizgasraumes hinweg, daß eine Verdampfung in der unteren heißeren Zone nicht mehr gewährleistet ist und schädliche Kondensatansammlungen auftreten, worunter die Lebensdauer des Kessels leidet. Dabei ist vorausgesetzt, daß innerhalb des Heizgasraumas keine solchen Rippen oder dergleichen vorhanden sind, die eine Kondensatansammlung bereits in ; den Kondensierzonen ermöglichen. Damit sind aber nach denC ) the combustion chamber is heated, on the other hand, cannot be used, especially since modern heating systems often work with low differential temperatures or in the low temperature range. These known burners therefore either work with uneconomically high exhaust gas temperatures, or there is a risk, within the intended range of operating conditions, of condensate formation over such large areas of the flow path of the flue gases within the heating gas chamber that evaporation in the lower, hotter zone is no longer guaranteed and harmful condensate accumulations occur, which reduces the service life of the boiler. It is assumed that there are no ribs or the like within the heating gas chamber that would allow condensate to accumulate in the condensation zones. However, this is not the case according to the

J bekannten Kesselausbildungen nur mangelhafte Wärmeaustauschbedingungen gegeben bzw. komplizierte Ausbildungen erforderlich, wie beispielsweise die beiderseits der Innenwandung der Wasserkammer vorgesehenen Zapfen und Wendel-Rippenausbildungen bei dem Kessel nach der DE-OS 23 49 202.J known boiler designs only provided inadequate heat exchange conditions or required complicated designs, such as the pins and spiral rib designs provided on both sides of the inner wall of the water chamber in the boiler according to DE-OS 23 49 202.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art zu schaffen, der nach Wirkungsgrad, Herstellungskosten und Lebensdauer möglichstThe invention is based on the object of creating a heating boiler of the type mentioned above, which is as efficient as possible in terms of efficiency, manufacturing costs and service life.

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-11-Mäx Weishaupt GmbH 12.902-11-Max Weishaupt GmbH 12.902

wirtschaftlich ist.is economical.

Ausgehend von einem Heizkessel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.Starting from a heating boiler with the features of the preamble of claim 1, this object is achieved according to the invention by its characterizing features.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Isolierung eines Teils der Mantelwandung der Brennkammer, nämlich derart, daß der Wärmeübergang von der Brennkammer zu dem Heizgas- _. raum in einem oberen Bereich zumindest eingeschränkt ist, ^ wird erreicht, daß aufgrund unterbundener Nachheizung der Rauchgase in diesem oberen Bereich des Heizgasraumes eine niedrige Abgastemperatur erreichbar ist, obwohl über den Großteil der Strömungsstrecke der Rauchgase innerhalb des Heizgasraumes hinweg so hohe Temperaturen herrschen, daß über die bestimmungsgemäße Bandbreite der jeweiligen Betriebsbedingungen hinweg keine Kondensatbildung auftritt. Eine gegebenenfalls auftretende Kondensatbildung bleibt somit auf den oberen Bereich des Heizgasraumes beschränkt, das Kondensat kann innerhalb des Heizgasraumes nach unten in Richtung höherer Betriebstemperaturen über eine große Strecke hinweg abfließen, so daß dessin Ver-/ dampfung sichergestellt werden kann. Würde man die gesamte Mantelwandung der Brennkammer isolieren - DE-GM 74 09 278 -, so würden sich ähnlich nachteilige Verhältnisse einstellen wie bei einer insgesamt nicht isolierten Mantelwandung der Brennkammer. Die Rauchgase würden entsprechend heißer in den Umlenkraum und damit an die Innenwandung der Wasserkammer gelangen, sie würden dann jedoch nach einem gleichmäßigen Temperaturabfallgradienten abgekühlt. Erfindungsgemäß wird dem gegenüber das Rauchgas im unteren bis mittleren Bereich der Aufwärtsströmungsstrecke innerhalb des Heizgasraumes nachgeheizt und erst im oberen Bereich durch die behinderte Nachheizung auf eine wirtschaftliche Abgastemperatur abgekühlt, wo-The insulation of part of the jacket wall of the combustion chamber provided according to the invention, namely in such a way that the heat transfer from the combustion chamber to the heating gas chamber is at least limited in an upper area, means that a low exhaust gas temperature can be achieved in this upper area of the heating gas chamber due to the prevention of reheating of the flue gases, although temperatures over most of the flow path of the flue gases within the heating gas chamber are so high that no condensate formation occurs over the intended range of the respective operating conditions. Any condensate formation that may occur is therefore limited to the upper area of the heating gas chamber, the condensate can flow down over a large distance within the heating gas chamber towards higher operating temperatures, so that evaporation/evaporation can be ensured. If the entire shell wall of the combustion chamber were to be insulated - DE-GM 74 09 278 -, similar disadvantageous conditions would arise as with a shell wall of the combustion chamber that was not insulated at all. The flue gases would be correspondingly hotter when they enter the deflection chamber and thus reach the inner wall of the water chamber, but they would then be cooled down after a uniform temperature drop gradient. According to the invention, the flue gas is reheated in the lower to middle area of the upward flow path within the heating gas chamber and only cooled down to an economical exhaust gas temperature in the upper area by the obstructed reheating, where-

-12-Max Weishaupt GmbH 12.902-12-Max Weishaupt GmbH 12.902

durch sich heben dem Vorteil der sicheren Verdampfung eventuell im oberen Bereich auftretenden Kondensats Zusätzlich bessere Wärmeübergangsleistungen zwischen dem Rauchgas und dem Wasser innerhalb der Wasserkammer ergeben. Darüber hinaus wird eine hohe Wärmebelastung der Inhenwandung der Wasserkammer im Bereich des Umlenkraumes und dem Anfangsbereich des Heizgasraumes vermieden/ was bei Ausführung der Innenwandung der Wasserkammer aus Gußmaterial von Vorteil ist.By eliminating the advantage of safe evaporation of any condensate that may occur in the upper area, better heat transfer performance between the flue gas and the water within the water chamber is also achieved. In addition, a high heat load on the inner wall of the water chamber in the area of the deflection chamber and the initial area of the heating gas chamber is avoided / which is an advantage when the inner wall of the water chamber is made of cast material.

( ^ Aufgrund des breiten Einsatzspektrums und der sehr unterschiedlich geforderten Leistung wird man voraussichtlich nicht umhin kommen, mehrere Kesselgrößen bereitzustellen, so etwa drei Typen für den Zentralheizungsbereich. Innerhalb dieser Bereiche gelingt es mit der Erfindung, die Kessel an die jeweils unterschiedlichen Betriebsbedingungen durch die Größenordnung der Isolierung im oberen Abschnitt der Brennkammer anzupassen. Diese Anpassung geschieht vor allen Dingen durch die Variierung der axialen Ausdehnung der Isolierung, also der Größenordnung des Abschnittes bzw. des oberen Bereiches des Heizgaskanales, in welchem keine Nachheizung erfolgen soll, und durch die Größenordnung der Isolationswirkung,( ^ Due to the wide range of applications and the very different performance requirements, it will probably be unavoidable to provide several boiler sizes, for example three types for the central heating sector. Within these areas, the invention makes it possible to adapt the boilers to the different operating conditions by changing the size of the insulation in the upper section of the combustion chamber. This adaptation is achieved primarily by varying the axial extent of the insulation, i.e. the size of the section or upper area of the heating gas duct in which no additional heating is to take place, and by changing the size of the insulation effect.

^ die durch unterschiedliche Isolierwerkstoffe oder aber - hier vereinfacht unter Zugrundelegung eines einheitlichen Isolierstoffes gesehen - durch die Wahl der Isolierschichtdicke. Auf diese Weise werden die Herstellkosten erheblich gesenkt. Isolierungen unterschiedlicher Abmessungen lassen sich werkseitig anbringen, es ist jedoch auch möglich, solche unterschiedlichen Isolierungen, insbesondere in Gestalt von Isolierkörpern, vorgefertigt zur Verfügung zu stellen, so daß sie auch am Einsatzort des jeweiligen Kessels an die dortigen Betriebsbedingungen angepaßt ausgewählt werden können.^ which can be achieved by using different insulating materials or - simplified here, based on a uniform insulating material - by choosing the thickness of the insulating layer. In this way, the manufacturing costs are reduced considerably. Insulation of different dimensions can be applied in the factory, but it is also possible to provide such different insulations, particularly in the form of insulating bodies, prefabricated so that they can be selected at the location of the respective boiler and adapted to the operating conditions there.

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-13-Max Weishaupt GmbH 12.902-13-Max Weishaupt GmbH 12.902

Obwohl durch die nach unten offene Brennkammer deren besonders starke Erhitzung vermieden wird/ treten hier durch die direkte Flammenbeaufschlagung doch Wärmespitzen auf, die für Gußmaterial nicht so verträglich sind. Aus diesem Grunde wird in besonders bevorzugter Ausführung der Er- *■ j.««-&igr;uiivf UJ.C uj.ciiiin.ctiiuiicjL aus liiLicjjcsLäriuIyeiii otäiu iiexTyt; — stellt, und zwar vorzugsweise aus einem Stahlrohr, insbesondere kreiszylindrischen Querschnittes. Grundsätzlich kann jede Zylinderform, auch mit mehreckigem Querschnitt und/oder leicht konischer Gestalt, eingesetzt werden, wo-^ bei die Wasserkammer hinsichtlich ihrer Querschnittsgestalt der Grundrißform der Brennkammer folgen oder auch davon abweichen kann, letzteres insbesondere hinsichtlich ihrer Außenwandung.Although the combustion chamber is open at the bottom and this prevents it from heating up too much, the direct exposure to the flame does cause heat peaks which are not so compatible with cast material. For this reason, in a particularly preferred embodiment, the combustion chamber is made from a steel tube, preferably a steel tube, in particular one with a circular cylindrical cross - section. In principle, any cylinder shape can be used, including a polygonal cross-section and/or a slightly conical shape, whereby the water chamber can follow the basic shape of the combustion chamber in terms of its cross-sectional shape or can deviate from it, the latter in particular with regard to its outer wall.

Grundsätzlich könnte man die Wasserkammer ausschließlich aus Stahlblech herstellen. Dabei würden wiederum in herstellungstechnisch sehr einfacher Weise zwei koaxial zueinander anzuordnende Rohre unterschiedlichen Durchmessers verwendbar sein, die in ihrem Stirnseitenbereich miteinander zu einem geschlossenen Hohlraum zwischen den ( Rohrmänteln verbunden werden. In besonders bevorzugter Ausführung wird jedoch zumindest die den Heizgaskanal nach außen hin begrenzende Innenwandung der Wasserkammer aus Gußmaterial, insbesondere aus Grauguß, hergestellt. Hier treten Wärmespitzen nicht auf bzw. lassen sich vermeiden. Während die innere Begrenzung des Heizgaskanales durch die heiße Mantelwandung der Brennkammer gebildet wird, an der sich kein Kondensat niederschlagen und ansammeln kann, ist dies bei der äußeren Begrenzung des Heizgaskanales durch die Innenwand der Wasserkammer wahrscheinlicher. Der Guß bildet durch Aufnahme von Silikat eine sehr korrosionsbeständige Gußhaut, die auch wesent-In principle, the water chamber could be made exclusively from sheet steel. In this case, two pipes of different diameters arranged coaxially to one another could be used in a very simple manufacturing process, which would be connected to one another in their front area to form a closed cavity between the pipe shells. In a particularly preferred embodiment, however, at least the inner wall of the water chamber, which limits the heating gas channel to the outside, is made of cast material, in particular gray cast iron. Here, heat peaks do not occur or can be avoided. While the inner boundary of the heating gas channel is formed by the hot shell wall of the combustion chamber, on which no condensate can settle and collect, this is more likely with the outer boundary of the heating gas channel by the inner wall of the water chamber. By absorbing silicate, the casting forms a very corrosion-resistant cast skin, which also significantly

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-14-Max Weishaupt GmbH 12.902-14-Max Weishaupt GmbH 12.902

lieh widerstandsfähiger gegen Kondensat ist als Stahl * Voraussetzung dafür ist allerdings, daß diese Gußhaut unverletzt bleibt. Gußhautverletzungen treten durch Bearbeitung und auch durch Reibbalastung auf. Aus diesem Grunde ist in bevorzugter Ausführung die Innenwand der Wasserkammer einstückig durchgehend und zumindest int BegrenEur.gsbsreich des Keizgaskanalss unbearbeitet ausgebildet. Vorzugsweise besteht die Wasserkammer insgesamt aus einem einstückigen Gußteil.is more resistant to condensate than steel * The prerequisite for this, however, is that this cast skin remains undamaged. Cast skin damage occurs through machining and also through frictional loading. For this reason, in the preferred design, the inner wall of the water chamber is made in one piece and is unprocessed at least within the confines of the cooling gas channel. The water chamber preferably consists entirely of a single piece cast part.

In weiterhin besonders bevorzugter Ausführung ist der Wasserkammer-Hohlraum auf den Mantelbereich beschränkt, so daß die Wasserkammer und damit auch deren Innenwandung rohrförmig ausgebildet werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Wasserkammer als Gußteil gut herstellen, weil der Hohlraum innerhalb der Innenwandung von beiden Stirnseiten her zugänglich ist. Der untere stirnseitige Abschluß wird durch einen Bodenisolierkörper gebildet, der den Umlenkraum nach unten hin begrenzt. Dieser Bodenisolierkörper ist derart bemessen, daß er den Verzweigungspunkt zwischen der Innenwandung und der Verbindung zur Außenwandung im unteren Bereich der Wasserkammer überdeckt, d. h. der &iacgr; J wasserführende Hohlraum der Wasserkammer ist bis in den &igr;1 Mantelbereich des Bodenisolierkorpers geführt. Auf diese Weise wird Wärmeverlust vermieden und die Verzweigung an der Außenseite der Innenwandung vor Überhitzung geschützt.In a further particularly preferred embodiment, the water chamber cavity is limited to the casing area, so that the water chamber and thus also its inner wall can be designed in a tubular manner. In this way, the water chamber can be easily manufactured as a cast part, because the cavity within the inner wall is accessible from both ends. The lower end face is formed by a floor insulation body, which limits the deflection space at the bottom. This floor insulation body is dimensioned in such a way that it covers the branching point between the inner wall and the connection to the outer wall in the lower area of the water chamber, ie the water-carrying cavity of the water chamber is led into the casing area of the floor insulation body. In this way, heat loss is avoided and the branching on the outside of the inner wall is protected from overheating.

An der Irmenwandung der Wasserkammer können in an sich bekannter Weise Rippen ausgebildet sein, die in den Heizgaskanal hineinragen und somit die Wärmetauscherfläche für das Heizgas vergrößern. Auch ist in gewisser Weise eine Verlängerung des Rauchgasweges durch den Heizgaskanal möglich. Diese Rippen sollen aber erfindungsgemäß ausschließen, daß Kondensatansammlung gebildet werden kann.Ribs can be formed on the inner wall of the water chamber in a manner known per se, which extend into the heating gas channel and thus increase the heat exchanger surface for the heating gas. It is also possible to extend the flue gas path through the heating gas channel to a certain extent. However, according to the invention, these ribs are intended to prevent condensate from accumulating.

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-15-Max Weishaupt GmbH 12&ldquor;902-15-Max Weishaupt GmbH 12&rdquor;902

Aus diesem Grunde unterliegt die Formgebung der Rippen gewissen Beschränkungen, sie dürfen insbesondere in Längsrichtung des Kessels gesehen keine Kondensatbarrieren bilden. Die Wärmeübergangsverhältnisse zwischen dem Heizwasser und der Innenwandung der Wasserkammer sind im Vergleich zu denjenigen zwischen dem Rauchgas und der Innenwandung ungleich besser. Aus diesem Grunde bedarf es keiner Flächenvergrößerung, Verwirbelung oder dergleichen innerhalb des Wassermantels. Innerhalb des Heizgaskanals dagegen soll nicht nur eine Flächenvergrößerung, sondern möglichst auch eine Verwirbelung des Rauchgases stattfinden. Zu diesem Zwecke sind in bevorzugter Ausführung an der Außenseite der Mantelwandung der Kammer Turbulatoren vorgesehen, die * For this reason, the shape of the fins is subject to certain restrictions; they must not form condensate barriers, particularly in the longitudinal direction of the boiler. The heat transfer conditions between the heating water and the inner wall of the water chamber are much better than those between the flue gas and the inner wall. For this reason, there is no need for an increase in surface area, turbulence or the like within the water jacket. Within the heating gas channel, on the other hand, not only an increase in surface area but also, if possible, a turbulence of the flue gas should take place. For this purpose, turbulators are provided in a preferred design on the outside of the jacket wall of the chamber, which *

sich insbesondere auch in radialen Ebenen erstrecken kön- ~can extend in particular in radial planes ~

nen und damit etwa senkrecht zur Längsrichtung des Heiz- Iand thus approximately perpendicular to the longitudinal direction of the heating I

gaskanales verlaufen. Auf diese Weise wird das Rauchgas erheblichen Turbulenzen unterzogen. Da die Mantelwandung der Brennkammer heiß ist, findet keine Kondensatbildung -gas channel. In this way, the flue gas is subjected to considerable turbulence. Since the shell wall of the combustion chamber is hot, no condensate formation takes place -

statt, so daß die Turbulatoren von irgendwelchen Kondensat-Abfließbedingungen frei sind.so that the turbulators are free from any condensate drainage conditions.

In besonders bevorzugter Ausführung wird die Strömungsgeschwindigkeit des Rauchgases innerhalb der Heizgaskammer durch eine Querschnittsverengung in dessen oberem Abschlußbereich beeinflußt, insbesondere durch einen Stauring, der in radialer Ebene gesehen von der Außenfläche der Mantelwandung der Brennkammer abragt. Dabei kann der Stauring radial so bemessen werden, daß er auf den oberen Kanten der Rippen der Innenwandung aufliegt. Damit läßt sich erreichen, daß die Brennkammer in die Wasserkammer eingehängt und an dieser abgestützt ist. Der '"tauring übernimmt insoweit zwei Funktionen.In a particularly preferred embodiment, the flow rate of the flue gas within the heating gas chamber is influenced by a cross-sectional constriction in its upper end area, in particular by a retaining ring which, viewed in the radial plane, protrudes from the outer surface of the jacket wall of the combustion chamber. The retaining ring can be dimensioned radially so that it rests on the upper edges of the ribs of the inner wall. This means that the combustion chamber can be suspended in the water chamber and supported on it. The retaining ring therefore has two functions.

In weiterhin bevorzugter Ausführung wird die rohrförmigeIn a further preferred embodiment, the tubular

Brennkammer bis in den oberen Stirnbereich des Kessels fortgeführt und begrenzt somit den oberhalb des ringförmigenCombustion chamber continues into the upper front area of the boiler and thus limits the area above the ring-shaped

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-16-Max Weishaupt GmbH 12.902-16-Max Weishaupt GmbH 12.902

Heizgaskanales gelegenen ringförmigen Gasabführraum. Die Isolierung im oberen Bereich der Brennkammer wird von der Stirnseite ausgehend angeordnet, so daß der Rauchgasabführraum durch diese Isolierung ebenfalls vor Erwärmung geschützt wird.Ring-shaped gas discharge chamber located in the heating gas duct. The insulation in the upper area of the combustion chamber is arranged starting from the front side, so that the flue gas discharge chamber is also protected from heating by this insulation.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit den in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen, auf die besonders Bezug genommen wird und deren nachfolgende Beschreibung die Erfindung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims in connection with the embodiments shown in the drawing, to which particular reference is made and whose following description explains the invention in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Kessel gemäß Ausführungsbeispiel ;Fig. 1 shows a longitudinal section through the boiler according to the embodiment ;

Figuren 2 bis 4Figures 2 to 4

unterschiedliche Formgebungen von Rippen.different shapes of ribs.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Kessel weist eine Brennkammer auf, deren seitliche Berandung durch eine Mantelwandung in Form eines Stahlrohres mit kreisringformigem Querschnitt gebildet ist, das an seiner oberen Stirnseite 3 und seiner unteren Stirnseite 4 offen ist. Damit ergibt sich eine äußerst einfache Herstellung dieser Mantelwandung 2. Im Betrieb ist der Kessel "stehend" angeordnet, die Längsachse der rohrförmigen Brennkammer 1 steht also etwa senkrecht. Koaxial zu der Brennkammer 1 und mit Abstand von deren Mantelwandung 2 ist eine insgesamt mit 6 bezeichnete Wasserkammer vorgesehen, deren Innenwandung 7 und deren Außenwandung 8 ebenfalls die Form von Rohren mit kreisringformigem Querschnitt aufweisen. Die Innenwandüng 7 und die Außenwandüng 8 sind durch eine obere Stirnwandung 9 und eine Untere Stirnwandung 10 miteinander verbünden, so daßThe boiler shown in Fig. 1 has a combustion chamber, the side edge of which is formed by a shell wall in the form of a steel tube with a circular cross-section, which is open on its upper end face 3 and its lower end face 4. This makes it extremely easy to manufacture this shell wall 2. During operation, the boiler is arranged "upright", so the longitudinal axis of the tubular combustion chamber 1 is approximately vertical. Coaxial to the combustion chamber 1 and at a distance from its shell wall 2, a water chamber, designated overall by 6, is provided, the inner wall 7 and outer wall 8 of which also have the shape of tubes with a circular cross-section. The inner wall 7 and the outer wall 8 are connected to one another by an upper end wall 9 and a lower end wall 10, so that

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zwischen der Außenseite der Innenwandung 7 und der Innenseite der Außenwandung 8 ein hohlzylindrischer Raum entsteht/ in welchen in bekannter Weise über einen Einlaufstutzen und einen Auslaufstutzen Wasser zirkulierend geführt wird. In vorliegendem Falle besteht die gesamte Wasserkammer 6 aus einem einstückigen Gußteil, insbesondere aus Grauguß, d. h. die Wandungen 7 bis 10 gehen einstückig ineinander über. Die Außenwandung 8 ist über die obere Stirnwandung 9 bis etwa in den Bereich der Ebene der oberen Stirnseite 3 der Brennkammer 1 hinausgeführt, während die Innenwandung 7 nach unten hin über die untere Stirnwandung 10 der Wasserkammer 6 hinausreicht und einen unteren Randbereich 11 bildet. In diesen Randbereich ist ein Bodenisolierkörper 12 aus feuerbeständigen und wärmedäipmend^m Material derart eingesetzt, daß ein dichter Abschluß der durch die rohrförmige Innenwandung gebildeten unteren Stirnseite erreicht wird. Der Bodenisolierkörper 12 bildet den unteren Abschluß eines Umlenkraumes 13, wobei zwischen der unteren Abschlußeb^ne des Umlenkraumes 13 und dem unteren Rand bzw. der Stirnseite 4 der Mantelwandung 2 oin deutlicher Abstand freigelassen ist. Der Bodenisolierkörper 12 ist so angeordnet bzw. bemessen, daß er mit seiner dicht an der Innenseite des unteren Randbereiches 11 der Innenwandung 7 anliegenden Mantelberandung 28 nach oben hin gesehen den Bereich übergreift, in welchen die untere Stirnwandung 10 der Wasserkammer 6 in die Innenwandung 7 übergeht. Das bedeutet, daß der Hohlraum der Wasserkammer 6 bis unterhalb der unteren Abschlußebene 14 des Umlenkraumes 13 reicht. Auf diese Weise wird im Umlenkraüm 13 herrschende Wärme dem Wasser in der Wasserkammer 6 zugeführt und geht nicht verloren, darüber hinaus wird der Übergangsbereieh 2wisehen der unteren Stirnwandung 10 Und der" Innenwandung 7 der Wasserkammer 6 vor hoher Wärmebeaufschlagung geschützt.between the outside of the inner wall 7 and the inside of the outer wall 8, a hollow cylindrical space is created, in which water is circulated in a known manner via an inlet nozzle and an outlet nozzle. In the present case, the entire water chamber 6 consists of a one-piece cast part, in particular made of gray cast iron, i.e. the walls 7 to 10 merge into one another in one piece. The outer wall 8 extends beyond the upper end wall 9 to approximately the area of the plane of the upper end face 3 of the combustion chamber 1, while the inner wall 7 extends downwards beyond the lower end wall 10 of the water chamber 6 and forms a lower edge area 11. A floor insulating body 12 made of fire-resistant and heat-insulating material is inserted into this edge area in such a way that a tight seal is achieved for the lower end face formed by the tubular inner wall. The floor insulating body 12 forms the lower end of a deflection chamber 13, with a clear gap being left between the lower end level of the deflection chamber 13 and the lower edge or front side 4 of the casing wall 2. The floor insulating body 12 is arranged or dimensioned in such a way that, with its casing edge 28 lying close to the inside of the lower edge area 11 of the inner wall 7, it extends upwards over the area in which the lower front wall 10 of the water chamber 6 merges into the inner wall 7. This means that the cavity of the water chamber 6 extends to below the lower end level 14 of the deflection chamber 13. In this way, the heat prevailing in the deflection chamber 13 is supplied to the water in the water chamber 6 and is not lost, and the transition area 2 between the lower end wall 10 and the inner wall 7 of the water chamber 6 is protected from high heat exposure.

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Die obere Stirnseite 3 der Brennkammer 1 und die von der oberen Berandung der Außenwandung 8 der Wasserkammer 6 umfaßte Fläche wird von einer Kesseltür 15 übergriffen, die an ihrer dem Kesselinneren zugewandten Seite eine Isolierplatte 16 aufweist, in deren Mittelbereich eine Öffnung für den Anschluß an den nicht dargestellten, oberhalb cf.er Kesseltür 15 anzuordnenden Brenner freigelassen ist. Zwischen dem oberen Randbereich der Mantelwandung 2 u<r.d dem in radialer Richtung parallel dazu verlaufenden oberem Randbereich der Außenwandung 8 ist ein Rauchgasabführraum ausgebildet, der durch eine kreisringförmige Isolierschicht 18 von der Außenwandung 8 isoliert ist- An einer ümfangsstelle ist durch diese Isolierschicht 18 und den angrenzenden Bereich der Außenwandung 8 ein Rauchgasauslaß 19 in Form eines Rohrstutzens vorgesehen.The upper front side 3 of the combustion chamber 1 and the area encompassed by the upper edge of the outer wall 8 of the water chamber 6 is covered by a boiler door 15 which has an insulating plate 16 on its side facing the inside of the boiler, in the middle of which an opening is left free for connection to the burner (not shown) to be arranged above the boiler door 15. Between the upper edge area of the casing wall 2 and the upper edge area of the outer wall 8 running parallel to it in the radial direction, a flue gas discharge chamber is formed which is insulated from the outer wall 8 by a circular insulating layer 18. At a peripheral point, a flue gas outlet 19 in the form of a pipe socket is provided through this insulating layer 18 and the adjacent area of the outer wall 8.

Zwischen der Außenseite der Mantelwandung 2 der Brennkammer 1 und der Innenseite der Innenwandung 7 der Wasserkammer 6 ist ein hohlzylindrischer Raum freigelassen, der einen Heizgaskanal 20 bildet. Die in der Brennkammer 1 mit Hilfe des nicht dargestellten Brenners nach Ausbrennen der Falmme auftretenden heißen Rauchgase werden durch den ümlenkraum .13 in den kreisringförmigen unteren BereichBetween the outside of the jacket wall 2 of the combustion chamber 1 and the inside of the inner wall 7 of the water chamber 6, a hollow cylindrical space is left free, which forms a heating gas channel 20. The hot flue gases that appear in the combustion chamber 1 with the help of the burner (not shown) after the flame has burned out are led through the deflection chamber 13 into the circular lower area.

des hohlzylindrischen Heizgaskanales eingeleitet, durchströmen diesen von unten nach oben und gelangen in den oberhalb des oberen kreisringförmigen Ausganges des Heizgaskanales gelegenen Rauchgasabführraum 17 und von dort \ über den Auslaß 19 in einen nichc dargestellten Ruchgasabzug. Um die Wärmeübergangsleistung zwischen dem heißen Rauchgas und der Innenwandung 7 der Wasserkammer 6 und damit an dessen Wasser zu verbessern, sinr" an der Innenseite der Innenwandung 7 in den Heizgaskanal vorspringende Rippen 21 ausgeformt, die parallel zur Längsachse 5 verlaufen können oder aber auch zick-zack-förmig ausgebildet sind, wie dies die Figuren 2 bis 4 zeigen. Die Rippen 21 sind übel den Umfang verteilt einstückig mit der Innenwan-of the hollow cylindrical heating gas channel, flow through it from bottom to top and reach the flue gas discharge chamber 17 located above the upper circular outlet of the heating gas channel and from there via the outlet 19 into a smoke exhaust (not shown). In order to improve the heat transfer performance between the hot flue gas and the inner wall 7 of the water chamber 6 and thus to its water, ribs 21 projecting into the heating gas channel are formed on the inside of the inner wall 7, which can run parallel to the longitudinal axis 5 or can also be zigzag-shaped, as shown in Figures 2 to 4. The ribs 21 are distributed around the circumference and are integral with the inner wall.

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dung 7 bzw. der gesamten Wasserkammer 8 ausgebildet, werden also bereits bei Herstellung des Gußteiles mit ausgeformt, so daß auch hier die unverletzte Gußhaut erhalten bleibt*ation 7 or the entire water chamber 8, and are therefore formed during the manufacture of the cast part, so that the undamaged casting skin is retained here too*

An der Außenseite der Mantelwandung 2 der Brennkammer &idiagr; sind in radialen Etaenen verlaufende, ringförmige Turhulatoren 22 angeordnet, die ihrerseits nach außen gerichtet in den Heizgaskanal vorspringen, und zwar derart, daß sie /~\ einen geringen Abstand von den Rippen wahren. Dies dient einmal der Vermeidung von Warmebrücken zwischen der Außenwandung 7 und der Mantelwandung 2, vor allem aber um die Brennkammer 1 nachträglich in die Wasserkammer 6 einsetzen zu können. Im übrigen dienen die Turbulatoren 22 dazu, die in dem Heizgaskanal aufsteigenden Rauchgase, die über einen Großteil der axialen Länge der Brennkammer 1 von unter her gesehen an der Außenfläche der Mantelwandung 2 nachgeheizt werden, in Richtung auf die Rippen 21 bzw. die Außenwandung der Wasserkammer 6 abzulenken und zu verwirbeln. Auf diese Weise wird die Wärmeübergangsleistung zwischen der Gesamtheit des Rauchgases und dem Wasser erheblich verbesert.On the outside of the jacket wall 2 of the combustion chamber δ, ring-shaped turbulators 22 are arranged in radial layers, which in turn protrude outwards into the heating gas channel in such a way that they maintain a small distance from the ribs. This serves to avoid thermal bridges between the outer wall 7 and the jacket wall 2, but above all to be able to subsequently insert the combustion chamber 1 into the water chamber 6. The turbulators 22 also serve to divert and swirl the flue gases rising in the heating gas channel, which are reheated on the outer surface of the jacket wall 2 over a large part of the axial length of the combustion chamber 1, viewed from below, in the direction of the ribs 21 or the outer wall of the water chamber 6. In this way, the heat transfer performance between the entire flue gas and the water is significantly improved.

Ein radial innerer Teilbereich der oberen kreisringförmigen Ausgangsfläche des Heizgaskanales ist mit Hilfe eines in radialer Ebene von der Mantelwandung 2 der Brennkammer 1 abstehend angeordneten Stauringes 23 abgedeckt, wodurch innerhalb des Heizgaskanales ein gewisser Stau mit der Folge einer Strömungsbeeinflussung hin zu niedrigen Geschwindigkeiten erreicht wird. Durch Wahl der radialen Ausdehnung des Stauringes kann man die Breite des verbleibenden kreisringförmigen, radial außen liegenden Durchtritt sr aumes von dem Kanal 20 in den Abführraum bestimmen. Der Stauring 23 ist an der Außenseite der Mantelwandung 2 der Brennkammer 1 festgeschweißt, so auch die Turbulatoren 22. In anderer Ausführung können die Turbulatoren 22 und/ oder der Stauring 23 auch durch Sicken gewonnen werden, dieA radially inner part of the upper circular outlet surface of the heating gas channel is covered by a retaining ring 23 arranged in a radial plane protruding from the jacket wall 2 of the combustion chamber 1, whereby a certain amount of retention is achieved within the heating gas channel with the result that the flow is influenced towards low speeds. By selecting the radial extent of the retaining ring, the width of the remaining circular, radially outer passage space from the channel 20 into the discharge chamber can be determined. The retaining ring 23 is welded to the outside of the jacket wall 2 of the combustion chamber 1, as are the turbulators 22. In another design, the turbulators 22 and/or the retaining ring 23 can also be obtained by beading, which

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aus der Mantelebene der Wandung 2 entsprechend herausgedrückt sind.are pressed out of the shell plane of the wall 2 accordingly.

Der Stauring 23 beschränkt aber nicht nur die Übertrittsfläche zwischen dem Heizgaskanal 20 und dem Rauchgasab- £.·:&igr; &ldquor;&mdash; &lgr;-&igr; 4 m Dorsirh flor iihfsffcr&idigr; fcfcsebene bzw. oberenThe retaining ring 23 not only limits the transfer area between the heating gas channel 20 and the flue gas outlet £.·:&igr;&ldquor;&mdash;&lgr;-&igr; 4 m Dorsirh flor iihfsffcr&idigr; fcfcsebene or upper

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Endebene 27 des Kanals 20, er dient darüber hinaus der Abstützung der Brennkammer 1 an der Wasserkammer 6, indem der Stauring 23 auf den oberen Kanten der Rippen 21 aufliegt. Damit läßt sich die Brennkammer 1 insgesamt von oben her in den entsprechenden Freiraum der Wasserkammer einsetzen und an dieser abstützen, was die Montage entsprechend einfach gestaltet. Von der oberen Stirnseite 3 aus über einen in Anpassung an die jeweils zu erfüllenden Betriebsbedingungen wählbaren Bereich nach unten erstreckt sich an der Innenseite der Mantelwandung 2 der Brennkammer 1 eine Isolierung 24, hier in Form eines vorgefertigten Isolierkörpers, der mit seiner unteren kreisringförmigen Stirnfläche über einen Haltering 25 an der Mantelwandung 2 festgelegt ist. Die Isolierung 24 erstreckt sich somit von oben her gesehen zunächst parallel zu dem * ] den obersten Bereich der Brennkammer 1 außen umfassenden Rauchgasabführraum 17 und dann über einen in Richtung der Längsachse 5 gesehen wählbaren Abschnitt parallel zu einem oberen Bereich 26 des Heizgaskanales 20. Während in dem von der Isolierung 24 freien Bereich der Mantelwandung Wärme von der Brennkammer 1 in den Heizgaskanal 20 übertreten und das dort strömende Rauchgas nachheizen kann, ist dies im oberen Bereich 26 durch die Isolierung 24 zumindest weitgehend bzw. in wählbarer Größenordnung verhindert. Damit erreicht man, daß die Temperaturabnähme der Rauchgase in dem von der Isolierung 24 freien Bereich schwächer, im oberen Bereich 26 dagegen stärker wird. Die Folge ist, daß eine Taupunktunterschreitung des Rauchgases in dem Heizgaskanal 20 außerhalb des Bereiches 26 völligEnd plane 27 of the channel 20, it also serves to support the combustion chamber 1 on the water chamber 6, in that the retaining ring 23 rests on the upper edges of the ribs 21. This allows the combustion chamber 1 as a whole to be inserted from above into the corresponding free space in the water chamber and supported thereon, which makes assembly correspondingly simple. From the upper end face 3, over an area that can be selected to suit the respective operating conditions to be met, an insulation 24 extends downwards on the inside of the casing wall 2 of the combustion chamber 1, here in the form of a prefabricated insulating body, which is fixed to the casing wall 2 with its lower circular end face via a retaining ring 25. The insulation 24 thus extends, viewed from above , initially parallel to the flue gas discharge chamber 17 which surrounds the uppermost area of the combustion chamber 1 on the outside and then over a selectable section, viewed in the direction of the longitudinal axis 5, parallel to an upper area 26 of the heating gas channel 20. While in the area of the casing wall free from the insulation 24, heat from the combustion chamber 1 can pass into the heating gas channel 20 and reheat the flue gas flowing there, this is prevented in the upper area 26 by the insulation 24 at least to a large extent or to a selectable extent. This means that the temperature decrease of the flue gases is weaker in the area free from the insulation 24, but stronger in the upper area 26. The result is that a fall below the dew point of the flue gas in the heating gas channel 20 outside the area 26 is completely

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ausgeschlossen werden kann und dennoch eine niedrige Abgastemperatur erzielt wird. In idealer Einstellung wird man eine Kondensatbildung auch im Bereich 2 6 verhindern. Da die Betriebsbedingungen jedoch nicht konstant sind, kann Kondensatbildung im Bereich 26 auftreten, was insoweit unschädlich ist, als dieses Kondensat aufgrund der Rippengestaltung ungehindert an diesen bzw. der Innenseite der Innenwandung 7 nach unten in den zunehmend heißeren Be- s-s. reich des Heizgaskanales entgegen der Strömungsrichtung der Rauchgase abfließen kann und somit zuverläßig verdampft, im Bereich der Türbülatoren 22 findet keine Kondensatbildung statt, weil die Mantelwandung 2 entsprechend heiß ist.can be excluded and a low exhaust gas temperature is still achieved. In an ideal setting, condensate formation will also be prevented in the area 2 6. However, since the operating conditions are not constant, condensate formation can occur in the area 26, which is harmless insofar as this condensate can flow unhindered down these or the inside of the inner wall 7 into the increasingly hotter area of the heating gas duct against the flow direction of the flue gases and thus evaporates reliably. In the area of the door ventilators 22, no condensate formation takes place because the jacket wall 2 is correspondingly hot.

In den Figuren 2, 3 und 4 sind einige Ausführungsbeispiele für die Formgebung der Rippen dargestellt, die eine Behinderung des AbfHeßens von Kondensat ausschließen. In einfachster Weise sind die Rippen gemäß Figur 2 gradlinig und parallel zur Längsachse 5 verlaufend ausgebildet. Figur zeigt eine zick-zack-förmige Ausbildung, wobei die abwechselnd ir der einen und der anderen Richtung schräg verlaufenden Teilbereiche der Rippen aus der parellen zur '^ Längsachse 5 um weniger als 45° abweichen. In Figur 3 sind diese Teilbereiche tatsächlich als solche ausgebildet, d. h. zwischen den abv/echselnd schräg verlaufenden Teilbereichen der Rippen sind diese unterbrochen. Damit kann eine zusätzliche Verwirbelung des Rauchgases erreicht werden. Selbstverständlich sind auch wellenförmige Rippenausbildungen und ähnliche Formen denkbar, die lediglich sicherstellen müssen, daß keine Kondensatansammlung erfolgen kann.Figures 2, 3 and 4 show some examples of the shape of the ribs which prevent the drainage of condensate from being obstructed. In the simplest way, the ribs according to Figure 2 are designed to be straight and parallel to the longitudinal axis 5. Figure 3 shows a zigzag-shaped design, whereby the sections of the ribs which run diagonally in alternating directions deviate from the parallel to the longitudinal axis 5 by less than 45°. In Figure 3, these sections are actually designed as such, i.e. the sections of the ribs which run diagonally in alternating directions are interrupted. This can achieve additional turbulence in the flue gas. Of course, wave-shaped rib designs and similar shapes are also conceivable, which only have to ensure that no condensate can accumulate.

Nach dem Ausführungsbeispiel erhält man einen insgesamt sehr einfach herzustellenden Kessel, bei dem die für einen langlebigen Betrieb und für die richtige Werkstoffbeaufschlagung getroffenen Maßnahmen sowie der Wirkungsgrad optimiert sind.According to the example, a boiler is obtained that is very easy to manufacture, in which the measures taken for long-term operation and for the correct material loading as well as the efficiency are optimized.

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Dort wo Hitzebeanspifuchungen auftfeten, die Gußmäteriäl nicht so gut verträgt, wird ein hitzebeständiger Stahl eingesetzt/ der andererseits durch Kondensatbelastung wegen der hohen Temperatur nicht gefährdet ist* Dort wo weniger Hitzebelastüng; dafür aber Kondensatanfall wahrscheinlicher ist/ wird Gußmaterial t insbesondere Grauguß, verwendet .Where heat stresses occur which cast material cannot tolerate so well, a heat-resistant steel is used which, on the other hand, is not at risk from condensate stress due to the high temperature. Where heat stress is less but condensate is more likely, cast material , particularly grey cast iron, is used.

Claims (13)

&bull; ■ t · · 1 fl» a % r f r m &bull; · · « CtC'· &bull; &bull;o ·■ ··· Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 Max Weishaupt GmbH 12.902/fl/b Schwendi 1 Heizkessel Ansprüche&bull; ■ t · · 1 fl» a % r f r m &bull; · · « CtC'· &bull;&bull;o ·■ ··· Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 Munich 81 Max Weishaupt GmbH 12.902/fl/b Schwendi 1 Heating boiler claims 1. Heizkessel für Heizungswasser mit einer im wesentlichen zylindrischen und in etwa senkrechter Stellung zu betreibenden Brennkammer, die an ihrer oberen Stirnseite für den Anschluß eines Sturzbrenners ausgebildet ist, an ihrer unteren Stirnseite offen in einen Umlenkraum mündet und mit der Außenseite ihrer Mantelwandung die innere Begrenzung eines hohlzylinderförmigen Heizgaskanales bildet, dessen äußere Begrenzung durch die Innenwandung einer Wasserkammer gebildet ist, die die Brennkammer etwa konzentrisch umfassend und den nach unten geschlossenen Umlenkraum begrenzend angeordnet ist, so daß der Umlenkraum mit einem im oberen Kesselbereich ausgebildeten Rauchgas-Abführraum über den ringförmigen Heizgaskanal in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet , daß die Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) in ihrem der Stirnseitenausbildung (15) für den Sturzbrenneranschluß zugewandten und einen oberen Bereich (26) des ringförmigen Heizgaskanales (20) begrenzenden Abschnitt mit einer Isolierung (24) versehen ist.1. Heating boiler for heating water with a combustion chamber that is essentially cylindrical and can be operated in an approximately vertical position, which is designed on its upper end face for the connection of a downdraft burner, opens openly into a deflection chamber on its lower end face and forms the inner boundary of a hollow cylindrical heating gas channel with the outside of its jacket wall, the outer boundary of which is formed by the inner wall of a water chamber that is arranged to enclose the combustion chamber approximately concentrically and to delimit the downwardly closed deflection chamber, so that the deflection chamber is connected to a flue gas discharge chamber formed in the upper boiler area via the annular heating gas channel, characterized in that the jacket wall (2) of the combustion chamber (1) is provided with insulation (24) in its section facing the end face formation (15) for the downdraft burner connection and delimiting an upper area (26) of the annular heating gas channel (20). Max Weishaupt GmbH 12.9 02Max Weishaupt GmbH 12.9 02 * * 2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch ge2. Heating boiler according to claim 1, characterized kennzeichnet, daß die Isolierung (24) nach in. bezug auf die Längsachse (5) der Brennkammer (1) gesehen achsparalleler und/oder radialer Ausdehnung in wahlweise unterschiedlicher Abmessung ausgebildet ist.characterized in that the insulation (24) is designed in an axially parallel and/or radial extension in optionally different dimensions with respect to the longitudinal axis (5) of the combustion chamber (1). 3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2,3. Boiler according to claim 1 or 2, f\ dadurch gekennzeichnet, daß die f\ characterized in that the " Isolierung (24) als wenigstens* teilv/eise hohlzylindri" Insulation (24) as at least* partially hollow cylindrical scher, ein eigenständiges Bauteil bildender Isolierkörper ausgebildet ist.an insulating body forming an independent component. 4. Heizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (24) an der Innenseite der Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) - gegebenenfalls durch eine insbesondere axial versetzbar festgelegte Abstützung (25) - angeordnet und gehalten ist.4. Heating boiler according to claim 3, characterized in that the insulating body (24) is arranged and held on the inside of the casing wall (2) of the combustion chamber (1) - if necessary by a support (25) which is fixed in an axially displaceable manner. 5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,5. Heating boiler according to one of claims 1 to 4, f O dadurch gekennzeichnet, daß dief O characterized in that the Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) als Rohr - insbesondere kreisringförmigen Querschnittes - ausgebildet ist.The casing wall (2) of the combustion chamber (1) is designed as a tube - in particular with a circular cross-section. 6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseitenausbildung für den Sturzbrenneranschluß als die obere Stirnseite (3) der Brennkeouner (1) und die Außenwandung (8) der Wasserkammer (6) übergreifende Kesseltür (15) ausgebildet ist.6. Heating boiler according to one of claims 1 to 5, characterized in that the front face formation for the tumble burner connection is designed as a boiler door (15) which extends over the upper front face (3) of the burner (1) and the outer wall (8) of the water chamber (6). ** 44 ** « · MIi« · MI * * * ** * * *
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7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgas-Abführraum (17) als den oberen Endbereich der Brennkammer (1) umfassender Ringraum ausgebildet ist, der an das obere Ende (27) des ringförmigen Heizgaskanales (20) anschließt und einen radial nach außen führenden Rauchgas-Äuslaß (19) aufweist.7. Heating boiler according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flue gas discharge chamber (17) is designed as an annular chamber which encompasses the upper end region of the combustion chamber (1), which adjoins the upper end (27) of the annular heating gas channel (20) and has a flue gas outlet (19) leading radially outwards. ~. ~. 8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ^- dadurch gekennzeichnet, daß die8. Heating boiler according to one of claims 5 to 7, ^- characterized in that the Isolierung (24) von der oberen Stirnseite (3) der Brennkammer (1) ausgehend abwärts bis in den dem oberen Bereich (26) des Heizgaskanals (20) radial benachbarten Abschnitt der Brennkammer (1) geführt ist.Insulation (24) is led from the upper end face (3) of the combustion chamber (1) downwards into the section of the combustion chamber (1) radially adjacent to the upper region (26) of the heating gas channel (20). 9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (7) der Wasserkammer (6) rohrförmig - insbesondere kreisringförmigen Querschnitts - ausgebildet ist.9. Heating boiler according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inner wall (7) of the water chamber (6) is tubular - in particular with a circular cross-section. &zgr; 10. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich des Umlenkraumes (13) durch einen mit Abstand von der unteren Stirnseite (4) der Brennkammer (1) angeordneten Bodenisolierkörper (12) gebildet ist. &zgr; 10. Heating boiler according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lower region of the deflection space (13) is formed by a floor insulating body (12) arranged at a distance from the lower end face (4) of the combustion chamber (1). 11. Heizkessel nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenisolierkörper (12) in den unteren Randbereich (11) der rohrförmigen Innenwandung (7) der Wasserkammer (6) eingreifend angeordnet ist.11. Heating boiler according to claims 9 and 10, characterized in that the base insulating body (12) is arranged so as to engage in the lower edge region (11) of the tubular inner wall (7) of the water chamber (6). ··>■<* &iacgr; I it ··>■<* &iacgr; I it -4-Max Weishaüpt GmbH 12,902-4-Max Weishaüpt GmbH 12,902 12. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung (8) der Wasserkammer (6) rohrförmig - insbesondere kreisringförmigen Querschnittes - ausgebildet ist, nach oben bis in die obere Stitfrtseitenebene der Brennkammer (1) geführt ist und mit seinem unteren Rand bis unterhalb der unteren Abschlußebene (14) des Umlenkraumes (13) reicht.12. Heating boiler according to one of claims 1 to 11, characterized in that the outer wall (8) of the water chamber (6) is tubular - in particular with a circular cross-section -, is guided upwards into the upper pin side plane of the combustion chamber (1) and extends with its lower edge to below the lower end plane (14) of the deflection chamber (13). ^ ^ 13. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die obere etwa radial verlaufende Stirnwandung (9) der Wasserkammer (6) zwischen deren Innenwandung (7) und deren Außenwandung (8) etwa radial mit der oberen Endebene (27) des ringförmigen Heizgaskanals (20) abschließend angeordnet ist.13. Heating boiler according to one of claims 1 to 12, characterized in that the upper, approximately radially extending end wall (9) of the water chamber (6) is arranged between its inner wall (7) and its outer wall (8) approximately radially flush with the upper end plane (27) of the annular heating gas channel (20). 14. Heizkessel nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die untere etwa radial verlaufende Stirnwandung (10) der Wasserkammer (6) zwischen deren Innenwandung (7) und14. Heating boiler according to one of claims 10 to 13, characterized in that the lower, approximately radially extending end wall (10) of the water chamber (6) is between its inner wall (7) and ■f \ deren Außenwandung (8) auf die Mantelberandung (28) des Bodenisolierkörpers (12)zu gerichtet angeordnet ist. ■f \ whose outer wall (8) is arranged directed towards the jacket edge (28) of the floor insulating body (12). 15. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des ringförmigen Heizgaskanals (20) in dessen oberer radialer Endebene (27) durch einen in Umfangsrichtung ein- oder mehrteiligen Stauring (23) eingeengt ist.15. Heating boiler according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cross section of the annular heating gas channel (20) is narrowed in its upper radial end plane (27) by a one-part or multi-part retaining ring (23) in the circumferential direction. » * t I j i» * t I j i I I » If »I II I » If »I I -5--5- Max Weishaupt GmbHMax Weishaupt GmbH 12.90212,902 16. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis IS, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandung (7) der Wasserkammer (6) in den Heizgaskanal (20) vorspringende, in Richtung der Längsachse (5) der Brennkammer (1) oder schräg zu dieser in einem Winkel > 90° verlaufende Rippen (21: 29■ 30) angeordnet sind.16. Heating boiler according to one of claims 1 to 15, characterized in that ribs (21: 29■ 30) are arranged on the inner wall (7) of the water chamber (6) which project into the heating gas channel (20) and run in the direction of the longitudinal axis ( 5 ) of the combustion chamber (1) or obliquely thereto at an angle > 90°. 17. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) in den Heizgaskanal (20) vorspringende Turbulatoren (12) vorgesehen sind»17. Heating boiler according to one of claims 1 to 16, characterized in that turbulators (12) projecting into the heating gas channel (20) are provided on the jacket wall (2) of the combustion chamber (1) 18. Heizkessel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Turbulatoren (22) als koaxial zur Längsachse (5) der Brennkammer (1) umlaufend angeordnete, radial ausgerichtete Ringe oder Vorsprünge ausgebildet sind.18. Heating boiler according to claim 17, characterized in that the turbulators (22) are designed as radially aligned rings or projections arranged coaxially to the longitudinal axis (5) of the combustion chamber (1). 19. Heizkessel nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren Kanten der Turbulatoren (22) an die radial inneren Kanten der Rippen (21; 29; 30) angrenzend ausgebildet sind.19. Heating boiler according to one of claims 16 to 18, characterized in that the radially outer edges of the turbulators (22) are formed adjacent to the radially inner edges of the ribs (21; 29; 30). 20. Heizkessel nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauring (23) an der Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) fest ausgebildet ist und auf den oberen Kanten der fest an der Innenwandung (7) der Wasserkammer (6) ausgebildeten Rippen (21; 29; 30) die Brennkammer (1) an der Wasserkammer (6) abstützend aufliegt.20. Heating boiler according to one of claims 15 to 19, characterized in that the retaining ring (23) is fixedly formed on the jacket wall (2) of the combustion chamber (1) and the combustion chamber (1) rests on the water chamber (6) on the upper edges of the ribs (21; 29; 30) fixedly formed on the inner wall (7) of the water chamber (6). M Ml ···M Ml··· Max Weishaupt GmbH 12.902Max Weishaupt GmbH 12,902 21. Heizkessel nach einem der Ansprüche 16 bis 20*21. Heating boiler according to one of claims 16 to 20* dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (29; 30) in Richtung der Längsachse (5) der Brennkammer (1) zick-zack-förmig verlaufend ausgebildet sind.characterized in that the ribs (29; 30) are designed to run in a zigzag shape in the direction of the longitudinal axis (5) of the combustion chamber (1). Heizkessel nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zick-Zack-Form der Rippen (30) jeweils an den Richtungsümkehrpunkten unterbrochen ausgebildet ist (Figur 4).Heating boiler according to claim 21, characterized in that the zigzag shape of the ribs (30) is interrupted at the direction reversal points (Figure 4). 23. Heizkessel, nach einem der Ansprüche 1 bis 22,23. Heating boiler according to one of claims 1 to 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) aus feuerjj festem Stahl besteht.characterized in that the jacket wall (2) of the combustion chamber (1) consists of fire-resistant steel. 24. Heizkessel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbulatoren (22) und/oder der Stauring (23) an der Mantelwandung (2) der Brennkammer (1) angeschweißt oder durch Rippenausbildung der Mantelwandung (2) ausgeformt sind.24. Heating boiler according to claim 23, characterized in that the turbulators (22) and/or the retaining ring (23) are welded to the casing wall (2) of the combustion chamber (1) or are formed by rib formation of the casing wall (2). 25. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (7) der Wasserkammer (6) einstückig aus Gußmaterial, insbesondere Grauguß, hergestellt ist.25. Heating boiler according to one of claims 1 to 24, characterized in that the inner wall (7) of the water chamber (6) is made in one piece from cast material, in particular gray cast iron. 26. Heizkessel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Wasserkammer (6) sowie die Rippen (21; 29; 30) einstückig aus Gußmaterial, insbesondere Grauguß, gebildet sind.26. Heating boiler according to claim 25, characterized in that the entire water chamber (6) and the ribs (21; 29; 30) are formed in one piece from cast material, in particular gray cast iron. -7--7- Max Weishaupt GmbH 12.902Max Weishaupt GmbH 12,902 27. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Wasserkammer (6) zwischen deren Außenwandung (8) und dem Rauchgas-Abführraum (17) eine ringförmige Isolierschicht (18) vorgesehen ist.27. Heating boiler according to one of claims 1 to 26, characterized in that an annular insulating layer (18) is provided above the water chamber (6) between its outer wall (8) and the flue gas discharge chamber (17). 28. Heizkessel nach einem der Ansprüche 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß28. Heating boiler according to one of claims 6 to 27, characterized in that C die Kesseltür (15) eine dem Kesselinneren zugewandteC the boiler door (15) has a side facing the boiler interior Isolierplatte (16) aufweist.Insulating plate (16). ti · · ti · · > · Jt> · Jt
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8902265U1 (en) * 1989-02-25 1990-07-26 Vießmann, Hans, Dr., 3559 Battenberg Down-tube burner boiler
EP0292580B1 (en) * 1987-05-19 1990-11-14 PC Patentconsult AG Boiler
FR2723632A1 (en) * 1994-08-15 1996-02-16 Yswil Verwarmingstech Bv Low temperature boiler heat exchanger encasing cylindrical boiler furnace

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