DE9007715U1

DE9007715U1 - Sectional boiler

Info

Publication number: DE9007715U1
Application number: DE9007715U
Authority: DE
Original assignee: Buderus Heiztechnik GmbH
Current assignee: Bosch Thermotechnik GmbH
Priority date: 1990-01-13
Filing date: 1990-01-13
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2000-01-14

Description

GliederheizkesselSectional boiler

Die Erfindung betrifft einen Gliederheizkessel nach dem Oberbegriff des F'atefv^nspruches 1.The invention relates to a sectional heating boiler according to the preamble of claim 1.

Gliederheizkessel dieser Art gehören zu dem seit Jahrzehnten bekannten Stand der Technik. Dabei bilden Wasserkanäle den Brennraum und den Heizgaszug. Die Vorteile der Gliederbauweise sind allgemein bekannt. Bei den bekannten Kesseln ist der Kesselrücklauf an die untere Nabe und der Kesselvorlauf an die obere Nabe angeschlossen. Es folgt eine volle Durchströmung aller Wasserkanäle, was ggf. noch durch Lenkelemente verbessert werden kann. Das hat bei Niedertemperaturkesseln allerdings den Nachteil, daß im Brennraumbereich infolge relativ niedriger Rücklauftemperaturen eine Kondensatbildung auf der Heizgasseite auftritt. Zur Vermeidung der Kondensatbildung ist es üblich, durch externe Beimischung von heißerem Vorlaufwasser zum kalten Rücklaufwasser eine Temperaturanhebung vorzunehmen. Auch Strömungselemente, welche das kalte Rücklaufwasser zu den heißeren Zonen des Kessels lenken, haben sich bewährt. Bei den bisherigen Niedertemperaturkesseln in Gliederbauweise sind auf jeden Fall Sondermaßnahmen für ein Verhindern der KondensatbildungSectional heating boilers of this type have been known for decades. Water channels form the combustion chamber and the heating gas flue. The advantages of the sectioned design are well known. In the known boilers, the boiler return is connected to the lower hub and the boiler flow to the upper hub. This results in full flow through all water channels, which can be improved by steering elements if necessary. However, in low-temperature boilers this has the disadvantage that condensation occurs on the heating gas side in the combustion chamber area due to relatively low return temperatures. To prevent condensation, it is usual to increase the temperature by externally mixing hotter flow water with the cold return water. Flow elements that direct the cold return water to the hotter zones of the boiler have also proven to be effective. In the previous low-temperature sectioned boilers, special measures must be taken to prevent condensation.

notwendig, wobei nicht in allen Fällen der gewünschte Erfolg eintritt. Es soll ein Gliederheizkessel geschaffen werden, bei dem ohne separate Maßnahmen eine Kondensatbildung fast vollständig vermieden wird. Der erfindungsgemäße Gliederheizkessel besitzt die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 genannten Merkmale.necessary, although the desired result is not achieved in all cases. The aim is to create a sectional heating boiler in which condensate formation is almost completely avoided without separate measures. The sectional heating boiler according to the invention has the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1.

Die Wasserkanäle mit dem üblichen, annähernd gleichen Querschnitt münden in einen oberen großvolumigen Wasserraum ein. Völlig entgegengesetzt zu allen üblichen Kesseln sind sowohl der Heizungsvorlauf als auch der Heizungsrü.cklauf oben angeschlossen, und zwar an diesen großvolumigen Wasser raum. Infolge dieses Anschlusses entsteht eine Eigenzirkulation innerhalb der Wasserkanäle, wodurch sich eine selbsttätige Wasserverteilung ohne jeglichen äußeren Zwang, einstellt.The water channels with the usual, almost identical cross-section flow into an upper, large-volume water chamber. Completely contrary to all conventional boilers, both the heating flow and the heating return are connected at the top, to this large-volume water chamber. As a result of this connection, a natural circulation occurs within the water channels, which results in automatic water distribution without any external force.

Das kühle Rücklaufwasser tritt in den großvolumigen Wasserraum ein. Aufgrund der Schwerkraft sinkt es in den Wasserkanälen nach unten und strömt dabei an dem aufsteigenden, gerade erwärmten Wasser aus den unteren Kesselbereichen vorbei. Infolge dieser gegenläufigen Strömung innerhalb der Wasserkanäle ergibt sich eine Vermischung. Es erfolgt eine Vorwärmung, sodaß die unteren Kesselbereiche mit temperiertem Wasser beaufschlagt werden. Gegenüber dem bisher üblichen unteren Rücklaufanschluß wird der untere Kesselbereich viel schneller warm. Er eilt mit seiner Temperatur dem übrigen Kesselblock sogar vor. Deshalb ist die Kondensatbildung auf Dauer auf ein Mindermaß reduziert. Bewirkt wird dieses ohne baulichen Aufwand durch die Mischung der beiden Wasserströme, was einer inneren Rücklauftemperaturanhebung entspricht.The cool return water enters the large-volume water chamber. Due to gravity, it sinks down the water channels and flows past the rising, just-heated water from the lower boiler areas. As a result of this countercurrent flow within the water channels, mixing occurs. Preheating takes place so that the lower boiler areas are supplied with tempered water. Compared to the previously usual lower return connection, the lower boiler area heats up much more quickly. Its temperature even exceeds that of the rest of the boiler block. Therefore, condensate formation is reduced to a minimum in the long term. This is achieved without any structural effort by mixing the two water flows, which corresponds to an internal return temperature increase.

Außer einem ausreichend bemessenen oberen Wasserraum sind entsprechend gestaltete Wasserkanäle erforderlich, was durch Untersuchungen ermittelt werden kann. Es muß auch ggf. durch Leitelemente eine KurzschlußströmungIn addition to a sufficiently dimensioned upper water space, appropriately designed water channels are required, which can be determined by investigations. If necessary, a short-circuit flow must also be prevented by means of guide elements.

vom Rücklauf zum Vorlauf innerhalb des Wasserraumes verhindert werden. Wenn diese Kriterien erfüllt sind, wird die Eigenzirkulation mit der angestrebten Temperaturanhebung auf jeden Fall erzielt. Der großvolumige Wasserraum setzt sich aus den oberen, entsprechend groß gestalteten Bereichen der einzelnen Kesselglieder zusammen. Diese Bereiche werden an Naben miteinander verbunden. Zur Erzielung eines einheitlich großen Wasserraumes sollten diese Naben einen möglichst großen Durchmesser besitzen. Eine untere Nabenverbindung geringen Durchmessers dient der Entleerung des Kesselblocks und ggf. einem unteren Wasserausgleich. Für die Durchströmung des Kessels selbst ist sie nicht erforderlich. Diese erfolgt durch Eigenzirkulation von oben.from the return to the flow within the water space can be prevented. If these criteria are met, the natural circulation with the desired temperature increase is achieved in any case. The large-volume water space consists of the upper, correspondingly large areas of the individual boiler sections. These areas are connected to one another at hubs. To achieve a uniformly large water space, these hubs should have as large a diameter as possible. A lower hub connection with a small diameter is used to empty the boiler block and, if necessary, to equalize the water at the bottom. It is not required for the flow through the boiler itself. This takes place through natural circulation from above.

Der Kesselvorlauf und der Kesselrücklauf können auf gleicher Höhe nebeneinander liegen. Es ist ein seitlicher Anschluß an separaten Kesselgliedern oder auch ein stirnseitiger Anschluß an einem einzigen Kesselglied möglich. Auch ein Anschluß von zentrisch ineinanderliegendem Vor- und Rücklauf ist möglich. Eine Kurzschlußströmung ist sehr einfach durch Leitelemente oder durch einen in den Wasserraum hineinragenden Rücklaufstutzen zu verhindern.The boiler flow and return can be located next to each other at the same height. A side connection to separate boiler sections or a front connection to a single boiler section is possible. A connection of centrally located flow and return is also possible. Short-circuit flow can be prevented very easily by using guide elements or a return nozzle that protrudes into the water space.

Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:The attached drawing shows an embodiment of the invention. It shows:

Fig 1: Einen vertikalen Schnitt durch einen Gliederheizkessel undFig 1: A vertical section through a sectional boiler and

Fig 2: den Schnitt A-A aus Fig. 1.Fig 2: section A-A from Fig. 1.

Der dargestellte Gliederheizkessel besteht aus zwei Kesselgliedern (1), deren Wasserkanäle (2) einen Brennraum (3) und einen Heizgaszug (&PSgr;) bilden. BeiThe illustrated sectional boiler consists of two boiler sections (1), whose water channels (2) form a combustion chamber (3) and a heating gas flue (&PSgr;).

Bedarf können auch ein oder mehrere Mittelglieder zwischengeschaltet werden. Es ist auch möglich, die Kesselgiieder nicht als schalenförmige seitliche Begrenzungselemente sondern in bekannter Weise als Vorder- und Hinterglied mit einer notwendigen Anzahl an Mittelgiedern zu gestalten. Der Kessel wird mit einem beliebigen Brenner (atmosph. Gasbrenner bzw. Öl-/Gasgebläsebrenner) betrieben. Die Heizgase steigen durch den Heizgaszug (3) und gelangen durch den Abgasstutzen (5) zum Schornstein. Die Wasserkanäle (2) umgeben den Brennraum (3) und den Heizgaszug (4) mit etwa gleichem Querschnitt. Sie münden in einen oberen, großvolumigen Wasserraum (6) ein. An diesen ist der Kesselvorlauf (7) und auf gleicher Höhe mit diesem der Kesselrücklauf (8) angeschlossen. Der Sicherheitsvorlauf (9) sitzt in bekannter Weise oben und der Sicherheitsrücklauf (19) unten. Wasserseitig sind die Kesselglieder oben an einer Nabe (11) großen Durchmessers durch einen Preßnippel verbunden. Auf diese Weise entsteht der gewünschte, großvolumige Wasserraum (6), wobei auch mehrere Verbindungen zwischen den Kesselgliedern vorhanden sein können. Eine untere Verbindung an einer wesentlich kleineren Nabe (12) dient nur einem Wasserausgleich und dem Entleeren des Kesselblocks.If required, one or more middle sections can be inserted. It is also possible to design the boiler sections not as bowl-shaped side limiting elements but in the usual way as front and rear sections with the necessary number of middle sections. The boiler is operated with any burner (atmospheric gas burner or oil/gas blower burner). The heating gases rise through the heating gas flue (3) and reach the chimney through the exhaust pipe (5). The water channels (2) surround the combustion chamber (3) and the heating gas flue (4) with approximately the same cross-section. They open into an upper, large-volume water chamber (6). The boiler flow (7) and the boiler return (8) are connected to this at the same height. The safety flow (9) is located at the top in the usual way and the safety return (19) at the bottom. On the water side, the boiler sections are connected at the top to a hub (11) with a large diameter by a press nipple. This creates the desired large-volume water chamber (6), whereby several connections can also be present between the boiler sections. A lower connection on a much smaller hub (12) only serves to equalize the water and to empty the boiler block.

Das durch den Kesseirücklauf (8) in den Wasserraum (6) einströmende kühle Rücklaufwasser sinkt in den Wasserkanälen (2) nach unten. Bereits im Wasserraum (6) und den Wasserkanälen (2) vermischt es sich mit erwärmtem Kesselwasser. Auf diese Weise gelangt es vorgewärmt in die gefährdeten Zonen des Kessels. Die gegenläufige Strömung des absinkenden, kälteren und des -aufsteigenden, wärmeren Wassers erfolgt aufgrund einer Eigendynamik, die sich infolge der erfindungsgemäßen Gestaltung von selbst einstellt.The cool return water flowing into the water chamber (6) through the boiler return (8) sinks down in the water channels (2). Already in the water chamber (6) and the water channels (2) it mixes with heated boiler water. In this way it reaches the endangered zones of the boiler pre-heated. The counter-current flow of the sinking, colder water and the rising, warmer water occurs due to a dynamic of its own, which occurs automatically as a result of the inventive design.

Claims

Buderus Heating Technology GmbH
G 1056 TE-Pat F/RS

Protection
Expectations

1. Sectional heating boiler made of vertical boiler sections with water channels for forming a combustion chamber and a heating gas flue, characterized in that the water channels (2) having an approximately equal cross-section in the area of the combustion chamber (3) and the heating gas flue (4) open into an upper large-volume water chamber (6) and that both the boiler flow (7) and the boiler return (8) are connected to this water chamber (6).

2. Sectional boiler according to claim 1,

characterized in that the water space (6) is formed from the upper sections of the individual boiler elements (1) which are connected to one another at hubs (11) with a diameter corresponding to the large-volume water space.

3. Sectional boiler according to claims 1 and 2

characterized in that the boiler flow (7) and the boiler return (8) are connected to the water chamber (6) next to one another at the same height.

^. Sectional heating boiler according to claims 1 and 2

characterized in that the boiler flow (7) and the boiler return (8) are connected centrally to the water chamber (6).

5. A modular boiler according to claims 1 to 4,

characterized in that a guide device for preventing a short-circuit flow from the boiler return (8) to the boiler flow (7) is arranged within the water space (6).

6. Sectional boiler according to one of the present claims,

characterized in that the water channels (2) of the individual boiler sections (1) are connected to one another in the lower region at additional hubs (12) of smaller diameter.