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Warmwasser- und Niederdruckdampferzeuger Außer den üblichen, mit festen
Brennstoffen beheizten Warmwasser- und Niederdruckdampferzeugern sind gasbeheizte
Geräte dieser Art bekanntgeworden, bei denen ein als Rohrschlange oder nach Art
der Gliederrohrkessel ausgebildetes, von Wasser durchflossenes Rohrsystem von außen
her von den Heizgasen umspült wird. Die bekannten gasbeheizten Kessel haben den
Nachteil, daß ihre Heizflächenbelastung vergleichsweise nur gering, der Gasverbrauch
infolge des ungünstigen Wirkungsgrades dagegen beträchtlich ist. Weiterhin ist die
Herstellung solcher Kessel nur unter Verwendung von Sondereinrichtungen möglich
und auch dann stets mit beträchtlichem Zeitaufwand verbunden. Schließlich ergibt
sich bei den bekannten gasbeheizten Kesseln mit Rücksicht auf die Unterbringung
des Rohrsystems ein im Volumen sehr beträchtlicher Verbrennungsraum, so daß bei
Gasexplosionen ganz erhebliche Überdrücke im Kesselraum auftreten. Diese lassen
sich auch bei Einbau reichlich bemessener Explosionssicherungen nicht immer vollkommen
beherrschen.
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Die Erfindung beseitigt diese Übelstände der bekannten, durch Gas
beheizten Warmwasser- und Niederdruckdampferzeuger, .indem sie vorschlägt, ein in
besonderer Weise ausgebildetes Rohrsystem nicht mehr von außen, sondern von innen
her zu beheizen. Zu diesem Zweck besteht der Heizungskessel erfindungsgemäß aus
zwei senkrecht zueinander ausgeordneten Stahlrohren, die jeweils von einem ebenfalls
durch Rohre gebildeten Wasserraum umschlossen und nacheinander von den Heizflammen
eines Gasbrenners durchstrichen werden. Der Gasbrenner ist zwecks sichtbarer Überwachung
des Betriebszustandes zweckmäßig kurz vor dem horizontal verlaufenden Strang des
Doppelrohrkessels
angeordnet. Die Heizgase strömen über eine im Austrittquerschnitt kalibrierte Öffnung,
d. h. in genau dosierter Menge, mit leuchtender Flamme brennend in den Rohrkessel
ein und verlassen ihn am oberen Ende des vertikalen Stranges nach Abgabe des größten
Teiles ihres Wärmeinhaltes vorteilhaft über eine an sich bekannte, mit einem Schornstein
in Verbindung stehende Rückstromsicherung.
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Um eine vollkommene Verbrennung und innige Durchmischung von Brenngas
und Verbrennungsluft zu erreichen, ist nach der Erfindung weiter vorgeschlagen,
im waagerechten Kesselteil in bestimmten, von den jeweiligen Betriebsverhältnissen
abhängenden Abständen besondere, im Querschnitt regelbare Eintrittöffnungen für
Zweitluft vorzusehen. Diese brauchen nur einmal, und zwar bei der Inbetriebnahme
vom Fachmann eingestellt zu werden. Der dabei durch die kalibrierte Düse und die
eingeregelte Menge an Zweitluft festgelegte Bestwert der Anlage bleibt sodann während
langer Betriebszeiten voll erhalten, so daß auch bei einer Bedienung des Kessels
durch Laien ohne weiteres der größte wärmetechnische Wirkungsgrad und damit sparsamster
Gasverbrauch zu erreichen ist.
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Wichtig ist ferner, daß das durch den inneren Querschnitt des Doppelrohres
bestimmte Volumen des Heizraumes bei dem Kessel nach der Erfindung vergleichsweise
nur sehr gering ist. Infolgedessen können in Störungsfällen nur relativ kleine Gasmengen
zur Explosion kommen, die dann aber über eine-.am freien Ende des Horizontalrohres
angeordnete Explosionsklappe über den ganzen Rohrquerschnitt, d. h. ohne sich stauen
zu müssen, nach außen auspuffen können.
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Ein weiterer Vorteil des Doppelrohrkessels nach der Erfindung besteht
schließlich noch darin, daß es durch Parallelschalten mehrerer erfindungsgemäßer
Kesseleinheiten in einfachster Weise möglich ist, die Heizleistung beliebig zu vergrößern.
Unter Verwendung einer einzigen Kesseltype kann man also jede gewünschte Gesamtleistung
erzielen und infolgedessen auch die Heizleistung eines bereits in Betrieb befindlichen
Aggregates bei nachträglich notwendig werdenden Erweiterungen durch einfachen Anbau
'weiterer Kesseleinheiten den neuen Verhältnissen anpassen.
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Im einzelnen ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert,
die in der Zeichnung wie folgt dargestellt sind: Fig. i und 2 zeigen einen Doppelrohrkessel
im Längsschnitt bzw. in .Stirnansicht und die Fig. 3 und q. ein aus mehreren parallelgeschalteten
Kesseleinheiten nach Fig. i bestehendes Kesselaggregat, ebenfalls im Längsschnitt
und in Ansicht von vorn.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. i und 2 besteht der Kessel
erfindungsgemäß aus zwei senkrecht zueinander . angeordneten, miteinander verschweißten
Flammrohren i und 2 aus hitzebeständigem Werkstoff, die von konzentrisch dazu liegenden,
ebenfalls miteinander verschweißten Rohren 3- und 4 mit Abstand umfaßt werden. Die
so entstandenen Doppelrohre i bis q, sind über Deckelteile 5 bis 7 miteinander flüssigkeitsdicht
verbunden, so daß sich zwischen den Innen- und Außenrohren ein Wasserraum 8 ergibt,
der über die Anschlußstutzen 9 und io an die zu versorgende Heizungsanlage angeschlossen
ist. Die Beheizung des Kessels erfolgt durch einen kurz vor dem Stirnende des Rohrstranges
i, 3 angesetzten,- mit Luftmangel arbeitenden Gasbrenner ii, aus dessen kalibrierter
Düse 12, das Heizgas in Richtung des Rohres i mit leuchtender Flamme austritt. Die
zur vollständigen Verbrennung der Heizgase erforderliche Sauerstoffmenge wird als
Zweitluft über Stutzen i3,, 1q. zugeführt, deren Öffnungsquerschnitt durch eingebaute
Scheibenventile i5. so eingeregelt werden kann, daß in den Flammrohren i, 2 der
für den Gesamtwirkungsgrad des Kessels günstigste Temperaturverlauf erzielt wird.
Ein weiteres, gleichzeitig zur Zweitluftzuführung und als Explosionsklappe dienendes
Scheibenventil 15 ist am freien Ende des Kesselteiles i, 3@ vorgesehen. Der Teller
dieses Ventils steht unter der Spannung einer schwachen Feder. Bei plötzlichem Druckanstieg
im Feuerraum des Kessels, beispielsweise bei Gasexplosionen, öffnet das Ventil schlagartig
und gibt dabei praktisch den vollen Rohrquerschnitt für den Austritt der verpuffenden
Gase frei. Anschließend führt die Feder den Teller in seine eingestellte Ausgangslage
zurück. Die im normalen Betrieb entstehenden Abgase verlassen die Flammrohre i,
2 über die mit dem Kamin verbundene Rückstromsicherung 16.
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Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und q. unterscheidet sich
von dem vorstehend beschriebenen lediglich dadurch, daß mehrere Kesseleinheiten
gemäß den Fig. i und 2 über Vor- bzw. Rücklaufrohre 17 und Abgassammelstutzen 18
miteinander in Parallelschaltung verbunden sind. Dadurch ist man in der Lage, unter
Verwendung nur einer Kesselbauart beliebig hohe Heizleistungen zu erzielen oder
unter Weiterverwendung einer bereits bestehenden Kesselanlage deren Heizleistung
zu vergrößern.
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Wie ohne weiteres erkennbar ist, zeichnet sich der Warmwasser- und
Niederdruckdampferzeuger nach der Erfindung bekannten Heizkesseln gegenüber durch
einen außerordentlich einfachen Aufbau und eine in wärmetechnischer Hinsicht besonders
günstige Gestaltung aus. Der Platzbedarf derartiger Kessel ist infolge des Aufbaues
aus geraden, handelsüblichen Rohren außerordentlich gering. Die Herstellung kann
in jeder normal ausgestatteten Werkstatt ohne besondere Hilfseinrichtungen, wie
Biegemaschinen usw., und unter vergleichsweise sehr geringem Arbeitsaufwand durchgeführt
werden. Dabei liegen die Herstellungskosten deswegen besonders niedrig, weil kurze,
d. h. sonst nur schlecht verkaufsfähige und damit billige Rohrabschnitte zum Aufbau
des erfindungsgemäßen Kessels nutzbringend zu verwenden sind.
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An Stelle der Gasbeheizung kann selbstverständlich auch eine Ölheizung
der Flammrohre vorgesehen werden. Des weiteren kann man, ohne dadurch
von
dem Grundgedanken dieser Erfindung abzuweichen, an Stelle zweier um etwa 9o° versetzter
Kesselkörper auch nur einen einzigen, dann aber entsprechend längeren, beispielsweise
schräg nach oben gerichteten Kesselteil vorsehen, der über ein kurzes Zwischenstück
an den Kamin angeschlossen wird. Auch bei dieser Anordnung läßt sich durch Parallelschalten
mehrerer Kesseleinheiten und durch entsprechende Bemessung des Durchmessers der
Mantelrohre 3, q. jede gewünschte Heizleistung erzielen.