DE9106295U1

DE9106295U1 - Gaskessel

Info

Publication number: DE9106295U1
Application number: DE9106295U
Authority: DE
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1991-05-22
Publication date: 1991-07-04
Anticipated expiration: 2001-05-23

Description

t 7, Mai 19S1

Joh. Vaillant GmbH & Co, GM 948

Gaskessel

Die Erfindung betrifft einen Gaskessel mit einem in einen Feuerraum hineinragenden, über ein Mischrohr mit Brenngas, Primärluft und Rauchgase gespeisten Brennerstab.

Gaskessel dieser Bauart sind bekannt und allgemein gebräuchlich. Es ist bekannt, daß durch Rauchgasrezirkulation eine Verringerung des Schadstoffausstoßes einhergeht. Insbesondere der NO_x-Anteil ist auf diese Weise stark herabsetzbar. Problematisch dabei ist jedoch die Einleitung der durch die Verbrennung entstehenden Rauchgase in das Mischrohr, da die Primärluft normalerweise durch den Masseimpuls des Brenngasstrahles mitgerissen wird ~~- ist in dem Mischrohr ein vorgelagerter offener Raumbereich erforderlich. Infolgedessen kann die Rauchgaszufuhr und die Vermischung des Rauchgases mit den anderen beiden Komponenten erst innerhalb des Mischrohres

erfolgen, so daß die Homogenität des Gemisches teilweise unzureichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Gaskessel der eingang.* genannten Gattung eine erhebliche Verbesserung der Homogenität des Gemisches und damit eine weitere Reduzierung der NO_x-Emission zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine dem Mischrohr vorgelagerte geschlossene Mischkammer vorgesehen ist, welche mit Zufuhröffnungen für Brenngas, Primärluft und Rauchgas versehen ist. Die Primärluft und das Rauchgas werden durch den Masseimpuls des Brenngasstrahles mitgerissen und in das Mischrohr hineingeblasen. Dazu kann die Mischkammer eine gemeinsame Zufuhröffnung für ein Primärluft/Rauchgas-Gemisch aufweisen. Insbesondere ist dann eine mit der Zufuhröffnung verbundene Zufuhrleitung mit einem Gebläse zur Primärluft/Rauchgas-Ansaugung versehen.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Rauchgasleitung vorgesehen, die oberhalb oder unterhalb eines im Innern des Gaskessels angeordneten Wärmetauschers von dem Gaskessel abzweigt. Bevorzugt verläuft die Rauchgasleitung im wesentlichen innerhalb des Kessels oder entlang der Innen-

seite der Kesselwandung. Dadurch ist eine einfache und sichere Rauchgasrückführung gewährleistet.

Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung gemäß werden bei einem Guojvessel Rauchgasleitungen von den Außengliedern des Kessels gebildet. Die Hohlräume für die Rauchgasleitungen können bereits mit der Gußform berücksichtigt werden und verursachen so keinerlei Mehraufwand.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet beziehungsweise werden nachstehend zusammen mit der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Gaskessels,

Figur 2 ein Ansaugsystem, insbesondere als Detail aus Figur 1,

Figur 3 das Ansaugsystem gemäß Figur 2 in einer Draufsicht,

Figur 4 eine erste Ausführung des Zuführbereiches von Primärluft und/oder Rauchgas,

Figur 5 eine zweite Variante der Zuführung von Primärluft und/oder Rauchgas,

Figur 6 eine dritte Variante der Zuführung von Primärluft und;oaer Rauchgas und

Figur 7 das Prinzip eines Gußkessels mit integrierten Rauchgaskanälen.

Der in Figur 1 schematisch dargestellte Gaskessel 1 besteht im wesentlichen aus einem Brennersystem 2 mit einer Gaszufuhrleitung 3, einer Zuführungsleitung 4 für Primärluft und Rauchgas, mehreren Mischrohren 5 und einer Brennerplatte 6 sowie einem im Strömungsbereich des bei der Verbrennung entstehenden Rauchgases angeordneten Wärmetauscher 7. Die Zuführungsleitung 4 ist mit einem Gebläse 8 zur Primärluft- und Rauchgasansaugung versehen. Der Ansaugstutzen 9 für die Primärluft befindet sich dabei außerhalb der Kesselwandung 10, während für die Rauchgasrückführung ein oberhalb oder unterhalb des Wärmetauschers 7 angeordneter, in eine Rückführleitung 11 einmündender Ansaugstutzen 12 beziehungsweise 13 vorgesehen ist. Der Primärluftansaugstutzen 9 und die Rauchgasrückführleitung 11 sind im brennernahen Kesselbereich zu der mit dem Gebläse 8 versehenen gemeinsamen Zuführungsleitung 4 vereinigt.

Figur 2 zeigt den brennernahen Bereich eines Ansaugsystems, wie es beispielsweise in einem Gaskessel 1 gemäß Figur 1 realisiert sein kann. Die Gaszufuhrleitung 3 mündet in einem mit einer Düse 14 versehenen Gasverteilerrohr 15. Durch die Düse 14 wird ein energiereicher Gasstrahl 16 erzeugt, welcher eine mit einer haubenartigen Abdeckung 17 versehene geschlossene Mischkammer 18 durchsetzt und dabei über die in die Mischkammer 18 einmündende Zuführungsleitung 4 in die Mischkammer 18 gelangte Primärluft- und Rauchgaspartikel mitreißt. Das entstehende dreikomponentige Gas gelangt in das Mischrohr 5 und anschließend in einen Brennerstab 19, der in einen Feuerraum 20 hineinragt, wobei in diesem Feuerraum die Gasgemischverbrennung über aus Brennerstaböffnungen 21 austretenden Brennerflammen 22 erfolgt. Durch die zur Mischrohrlängsachse senkrecht ausgerichtete Brennerplatte 6 wird der Feuerraum 20 von dem Ansaugsystem 23 abgeschirmt. Eine Sekundärluftzuführung 24 ist zwischen einem Bodenblech 25 des Gaskessels 1 und dem flammenabgewandten Teil des Brennerstabes 19 gebildet.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das Ansaugsystem gemäß Figur 2. Es ist ersichtlich, daß das Gasverteilerrohr 15 zwei Düsen 14 für jeweils einen separaten Gasstrahl 16 aufweist. Des weiteren sind zwei nebeneinander angeordne-

te Mischrohre 5 mit Brennerstäben 19 vorgesehen. Die Gaszuführungsleitung 4 mündet an drei rechteckförmigen, den Brenngasstrahlen 16 benachbarten Öffnungsbereichen 26 in die Mischkammer 18 ein. Die Form und die Anzahl dieser Öffnungsbereiche 2 6 kann stark von der dem Ausführungsbeispiel entsprechenden Ausführung abweichen. Zur Befestigung der haubenartigen Abdeckung 17, durch die die abgeschlossene Mischkammer 18 gebildet wird, dienen insbesondere Verschraubungen/Vernietungen 27 oder dergleichen.

In sowohl zur Darstellung der Figur 1 als auch der Figur 2 senkrechter Ansicht wiedergegebener Blickrichtung zeigen die Figuren 4, 5 und 6 verschiedene Ausführungsformen und räumliche Anordnungen der Zuführungsleitung 4. Diese ist entsprechend der Figuren 4 und 5 unterhalb des Brenners angesetzt. Figur 6 zeigt drei weitere Varianten für die Anordnung der Zuführungsleitung 4 a, 4 b und 4 c, wobei nach 4 a die Einleitung des Primärluft/Rauchgas-Gemisches von oben und nach 4 b und 4 c von der Seite aus erfolgt.

Ein in Figur 7 dargestellter Gußkessel 28 besteht im wesentlichen aus einem Gußblock 29 mit mehreren Mittelglie-

rn 3 0 und Außengliedern 31. Die Außenglieder 31 sind dabei derart ausgeformt, daß verbleibende Hohlräume Rauchgaskanäle 32 bilden. Im wärmetauschernahen Bereich sind die Außenglieder 31 mit Ausnehmungen 33 zur Einlei-

tung von Rauchgas in die Rauchgaskanäle 32 versehen. Die Ansaugung und Weiterleitung des Rauchgases erfolgt über Rauchgasentnahmeöffnungen 34 in Höhe des Brenners, wobei ein sich anschließendes Weiterleitungsrohrnetz mit einem Gebläse 8 versehen ist. Separate Rauchgasruckfuhrleitungen 11 sind bei der Gußausführung 28 zumindest im Bereich zwischen Wärmetauscher und Brenner nicht erforderlich. Die Höhlungen der Rauchgaskanäle 32 werden bereits mit der Formgebung der Gußform berücksichtigt und eingearbeitet.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims

U MaL 1951 Joh. Vail!ant GmbH & Co GM 948

1. Gaskessel mit einem in einen Feuerraum hineinragenden, über ein Mischrohr mit Brenngas, Primärluft und Rauchgas gespeisten Brennerstab, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Mischrohr (5) vorgelagerte, geschlossene Mischkammer (18) vorgesehen ist, welche mit Zufuhröffnungen für Brenngas, Primärluft und Rauchgas versehen ist.

2. Gaskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Zuführungsleitung (4) für ein Primärluft/Rauchgas-Gemisch vorgesehen ist.

3. £a.sKessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (4) mit einem Gebläse (8) zur Primärluft/Rauchgas-Ansaugung versehen ist.

4. Gaskessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Rauchgasruckführleitung (11) oberhalb oder unterhalb eines im Innern des Gaskessels (1) angeordneten Wärmetauschers (7) von dem Gaskessel (1) abzweigt.

5. Gaskessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasruckführleitung (11) im wesentlichen innerhalb des Kessels oder entlang der Innenseite der Kesselwandung verläuft.

6. Gaskessel in der Ausführung als Gußkessel nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Rauchgasruckfuhrleitungen als Rauchgaskanäle (32) der Außenglieder (31) des Gußkessels (28) ausgebildet sind.