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Niederdruck-Wasserrohrkessel für Warmwasser- oder Dampfheizungsanlagen
Die Erfindung bezieht sich auf einen. N,iederdruck-Was,serrohrkesse1 für Warmwasser-
oder Dampfheizungsanlagen mit einem oder mehreren dem Hauptkesselteil zuschaltbaren
Zusatzkesselteilen. Es ist bereits bekannt, Heizanlagen mit mehreren Kesselteilen
auszuführen, um eine Anpassung der LeiGtung an den jeweiligen Bedarf zu erreichen
und dabei die Heizgase einer einzigen. Feuerung durch die einzelnen Kesselteile
zu führen, die beispielsweise nebeneinander in gleicher Höhenlage so angeordnet
sind, daß Wasserraum und Dampfraum beider Kessel in freier Verbindung miteinander
stehen.
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Die bekannten Heizkeseed der genannten Art zeigen noch einige Mängel,
deren Beseitigung zu den Aufgaben der Erfindung gehört. In baulicher Hinsicht soll
zunächst ein einfacherer Aufbau von möglichst geringen Abmessungen erreicht werden,
in betrieblicher Hinsicht eine Vereinfachung der Umschaltung zwischen dem Betrieb
mit einem und mitt ,mehreren Kesselteilen; schließlich soll auch die Wirtschaftlichkeit
der Anlage erhöht werden.
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Die genannten. Zwecke werden nach der Erfindung dadurch erreicht,
daß die einzelnen Zusatzkesselteile unter AuIrechterhadtung einer aufsteigenden
Wasserströmung in den Rohren über dem Hauptkesselteil angeordnet und die von dem
Feuerraum des Hauptkessel:teiles ausgehenden Heizgaszüge unter Einbau von Umschaltklappen
hinter jedem Kesselteil derart geführt sind, daß die Heizgase quer zu den Wasserrohren
in
aufsteigender Richtung hinwegstreichen und durch Umschalten der Klappen unmittelbar
zum Kamin ableitbar sind. Durch diese Maßnahmen werden folgende Wirkungen erreicht:
Zunächst sind beim Zu- und Abschalten der Zusatzkesselteile nur die Rauchgasklappen
zu betätigen, während das zu erwärmende MÜtel in jedem Fall beide Kesselteile nacheinander
in aufsteigender Richtung durchströmt. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß im Gegensatz
zu parallelbetriebenen Kesselteilen die Durchflußgeschwindi:gkeit bei größerem Feuer
und damit der Wärmeübergang bei gegebenen Heizflächengrößen gesteigert werden. Auch
in der Vermeidung abwärts gerichteter Rauchgaskanäle innerhalb :der Anlage liegt
ein Vorteil. Von besonderer Wichtigkeit ist die Tatsache, daß die neue Anlage sowohl
die Forderung einer Anpassung an verschiedene Dauerleistungen erfüllt und außerdem
die Forderung nach einem wirtschaftlichen Anheizvorgang. Berücksichtigt man beispielsweise
den Fall, daß eine hohe Leistung erwünscht ist, also mehrere Kesselteile in Betrieb
genommen werden sollen, so wird beim Anheizen zunächst nur der Hauptkesselteil in
Betrieb genommen werden, bis der Schornstein erwärmt und der Kessel bis zu einem
gewissen Grade vorgewärmt ist. Bei den bekannten Anlagen, bei denen es nötig ist,
bereits beim Anheizen mehrere Kesselteile in Betrieb zu nehmen, ergibt sich zunächst
ein ungenügender Zug durch übermäßige Abkühlung der Heizgase im zweiten Kesselteil
und gleichzeitig eine starke Verschmutzung des nachgeschalteten Kesselteiles durch
Rußbildung. Beim Gegenstand der Erfindung ist es dagegen in einfachster Weise möglich,
den zugeschaltetem Kesselteil erst in Betrieb zu setzen, wenn ein sauberer Betrieb
ohne Rußabscheid jung gewährleistet ist, wobei die Anheizzeit dadurch abgekürzt
wird, daß anfänglich der Schornstein genügend Erwärmung erhält. Auch während des
Betriebes ist es in einfacher Weise möglich, verhältnismäßig kurzzeitigen Schwankungen
des Bedarfs zu folgen und außerdem die der Verschmutzung am meisten ausgesetzten
Kesselteile zeitweise zu Reinigungszwecken abzuschalten. Diese Eigenschaften des
Gegenstandes der Erfindung führen nicht nur zu einem einfachen und sauberen Betrieb,
sondern auch zu einer erheblichen Brennstoffersparnis, also zu einer besonders hohen
Wirtschaftlichkeit.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten .ergeben sich aus der Zeichnung,
d-ie zwei Ausführungsbeispieile veranschautlicht.
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Abb. i zeigt einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel
eines Heizkessels nach der Erfindung, Abb.2 den zugehörigen Querschnitt nach der
Linie B-B der Abb. i, wobei der rechte Teil der Abbildung auch für den Querschnitt
A-A gilt; A'bb.3 zeigt den Längsschnitt durch ein abgeändertes Ausführungsbeispiel.
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Bei beiden. Beispielen ist dem Hauptkesselteil I ein Zusatzkesselteil
II zuschaltbar. Die Heizgase werden im Feuerraum a erzeugt, der durch die Wände
b und c begrenzt wird. Die Zwischenräume lt, lt i und lag zwischen
den Wänden b und c sind von der zu erwärmenden Flüssigkeit erfüllt, womit
eine einfache Wärmedämmung und ein Wärmeaustausch in einem solchen Maße erzeugt
werden, wie es den Erfordernissen entspricht. Die Strömung .der zu erwärmenden Flüssigkeit
führt durch den Eintrittsstutzen l und den unteren Rohrboden. i und
durch die Heizrohre d, d i und d 2. Damit sind diese Rohre die eigentlichen
Wärmeaus.tauschflächen, die einen hohen Wirkungsgrad erreichen, weil durch den geringen
Querschnitt eine hohe Flüssigkeitsgeschwindigkeit und damit ein hoher Wärmeübergang
erzwungen wird. Bei dem angeführten Beispiel wrird die hohe Flüss.igk.eitsgeschwimdigkeit
9>ei einer möglichst großen rauchgasberührten Außenfläche besonders günstig dadurch
gestaltet, daß die Außenfläche einen rhombischen Querschnitt und die Innenfläche
einen Kreisquerschnitt zeigt. Damit wird gleichzeitig eine günstige Heizgasführung
bei ausreichender Durchmschung und eine sehr leichte Reinigungsmöglichkeit für die
Heizflächen erreicht. Die Rohrreihen d3, d 4 und d 5 des zuschal.tbaren
Kesselteiles sind deshalb in der gleichen Weise ausgebildet.
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Die Rauchgase strömen vom Feuerraum a durch den Hauptkesselteil zum
Fuchs e. Von hier aus führt denn weitere Weg entweder durch den zusätzlichen Kesselteil
II zur Umkehrkammer f und zum Fuchs zurück, wobei das Leitblech g den richtigen
Durchlauf erzwingt, oder aber, wenn die Umschaltklappe p aus der mit einer starken
Linie gezeichneten Lage in die mit gestrichelten Linien angedeutete Lage geschaltet
ist, unmittelbar zum Kamin. Während für die Rauchgase zwei verschiedene Wege wahlweise
zur Verfügung stehen, behält die zu erwärmende Flüssigkeit stets den gleichen Weg
bei vom Eintrittsstutzen l zu den Verbindungsstutzen m
zwischen den
beiden Kesselteilen und von hier zum Austrittsstutzen n am Oberende des zuschaltbaren
Kesselteiles.
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Das Ausführungsbeispiel nach Ab'b. 3 entspricht bezüglich der bisher
genannten Einzelheiten im wesentlichen dem Beinspiel nach Afib. i. Der Hauptunterschied
besteht darin, daß bei Abb. 3 an der Übertrittsstelle der zu erhitzenden Flüssigkeit
vom Hauptkesselteil I zum Zusatzkesseltei4II ein Entnahmerohr vorgesehen ist. Die
Hintereinan,derschaltu.ng der einzelnen Kesselteile bietet also noch den Vorteil,
bei Benutzung beider Kesselteile die F9üssigkeit 'bei entsprechendem Bedarf mit
verschiedenen Temperaturen entnehmen zu können. Beispielsweise kann. bei na Warmwasser
für Raumbe:heizung und bei ia Heißwasser für Warmwasserbereitung mittels eines bekannten
zusätzlichen Wärmeaustauschers entnommen werden.
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Im ganzen ergibt sich also für einen Heizkessel nach der Erfindung
eine vielseitige Verwendbarkeit unter gleichzeitiger Einsparung von Raum, Baugewicht
und Brennstoff. In betTieblicher Hinsicht kommt die einfache Bedienbarkeit und vor
allem die einfache Reinigungsmöglichkeit hinzu. Beim Hauptkesselteil sind hierfür
die Reinigungsdeckel- k vorgesehen, von denen aus die Heizgassen o
zwischen
den Heizrohren derart erreicht werden können, daß die gesamte Außenfläche der Rohre
von einer Seite aus mit Reinigungsgeräten, also beispielsweise einfachen Bürsten,
.erreicht werden kann und gleichzeitig der Reinheitsgrad genau beofbachtet werden
kann.