DE9312911U1

DE9312911U1 - Atmosphärischer Gasheizkessel

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Publication number: DE9312911U1
Application number: DE9312911U
Authority: DE
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1993-08-28
Filing date: 1993-08-28
Publication date: 1993-10-14
Anticipated expiration: 2003-08-29
Also published as: EP0640801A1

Description

(17 043) Atmosphärischer Gasheizkessel

Die Neuerung betrifft einen atmosphärischen Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit den unteren Bereich eines Abzugsschachtes bildender Brennkammer, in der ein atmosphärischer Gasbrenner angeordnet ist.

Gasheizkessel dieser Art sind hinlänglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Egal ob es sich bei solchen Heizkesseln um Konstruktionen aus Edelstahlbech, um solche aus Gußeisen oder um Kombinationen aus beiden Materialien handelt, muß ein beträchtlicher Herstellungsaufwand betrieben werden, wenn man bei möglichst kompakter Bauweise eine möglichst große Nachschaltheizflache über der Brennkammer anordnen will. Ein weiterer zu beachtender Gesichtspunkt besteht darin, daß die in solche Gasheizkessel einzubringenden atmosphärischen Gasbrenner von unterschiedlicher Bauart sein können, nämlich bspw. Brenner aus zwei oder mehr parallel nebeneinander angeordneten Rohren mit einer Vielzahl von Gasausströmöffnungen oder aus in jüngster Zeit auf den Markt gekommenen halbkugelförmigen Gasflächenbrennern, die sich insbesondere hinsichtlich ihrer geringen Schadstoffemission als außerordentlich günstig erwiesen haben. Diese Brenner beanspruchen in ihrer Höhe wesentlich mehr Raum als die

vorerwähnten Brennerrohre, d.h., diese verlangen am Heizkessel eine entsprechend größere Einschuböffnung.

Bei Gasheizkesseln aus Stahlblech oder aus einer Stahlblech/Gußkombination hat man sich auf die vorgegebenen Konstruktionsmaße für eine bestimmte Kesselgröße festgelegt, d.h., für unterschiedlich große Brenner muß man entsprechend unterschiedlich große Kesselgehäuse bauen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Gesichtspunkten insgesamt Rechnung zu tragen und zwar verbunden mit der Maßgabe, bei möglichst kompakter Bauweise,Unterbringung einer möglichst großen Wärmeübertragungs- bzw. Nachschaltheizflache und einer gewissen Variabilität der Kesselgröße, den Herstellungsaufwand so niedrig wie möglich zu halten.

Diese Aufgabe ist mit einem Gasheizkessel der gattungsgemäßen Art nach der Neuerung dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus zwei hohlen Seitenwandgußgliedern gebildet ist, die sich über die Gesamthöhe der Brennkammer und des darüber befindlichen zum Abzug führenden Abzugsschachtes erstrecken, daß zwischen den beiden Seitenwandgußgliedern mindestens ein ebenfalls hohles Gußzwischenglied angeordnet und dieses hydraulisch mit den Seitenwandgliedern allein durch einen gemeinsamen Vor- und Rücklaufanschluß verbunden ist, daß das mindestens eine Zwischenglied aus einem Schachtteil und aus einem die wassergekühlte Rückwand der Brennkammer bildenden hohlen Fortsatz gebildet

ist, daß der wasserführende Schachtteil des Zwischengliedes mit seinen Außenwänden und den benachbarten Wänden der Seitenwandglieder einzelne Abzugsschächte begrenzt und daß die mit einem nichtwasserführenden Boden nach unten begrenzte Brennkammer im oberen Bereich brennereinschubseitig mit einer lösbaren, wärmeisolierten Brennkammerverschlußplatte versehen und unter dieser der Gasbrenner mit seiner Anschlußplatte angeordnet ist.

Die Ausbildung eines Heizkessels aus Gußgliedern ist dabei grundsätzlich nichts Neues, soweit bekannt, ist es aber neu, die Glieder mit ihren Erstreckungsebenen parallel zur Brennerachse zu orientieren, wobei in diesem Zusammenhang unter Brennerachse die Einschubrichtung des Brenners in die Brennkammer zu verstehen ist.

Durch die Gliederausbildung ist eine gewisse Breitenvariabilität gegeben, da man bei gegebener Brennergröße, ohne sonst etwas ändern zu müssen, ohne weiteres zwischen die Seitenwandglieder erforderlichenfalls auch zwei oder drei Zwischenglieder anordnen kann. Da die Zwischenglieder nur aus einem Schachtteil und einem Rückwandteil bestehen, ergeben sich je nach Anzahl dieser Zwischenglieder unterschiedlich breite Brennkammeröffnungen. In Anpassung an den erforderlichen Einschubquerschnitt des jeweiligen atmosphärischen Brenners ist für die nach vorn völlig offene Brennkammer dort im oberen Bereich lediglich eine wärmeisolierte Brennkammerverschlußplatte angeordnet. Die sonst bei Kesselgliedern übliche Formgestal-

tung, bei der der wasserführende Hohlraum auch den betreffenden Bodenteil der Brennkammer mit erfaßt, liegt also bei den Zwischengliedern des neuartigen Heizkessels nicht vor, und die beiden Seitenwandglieder stellen praktisch nur einfache, wasserführende Taschen dar, die sowohl die Brennkammer und den darüber befindlichen Schacht seitlich begrenzen.

Der neuartige Gasheizkessel ist also, wie dies sich noch besser aus der speziellen Zeichnungsbeschreibung ergeben wird, gewissermaßen ein auf das Notwendigste "abgemagerter" Kompaktkessel, der trotzdem eine verhältnismäßig große Übertragungsfläche aufweist, in Grenzen breitenvariabel ist und in den problemlos unterschiedliche Brennertypen eingebaut werden können. Bevorzugt wird jedoch bei diesem Gasheizkessel ein Gasbrenner mit einer halbkugelförmigen Brennerfläche eingesetzt, da dieser der im wesentlichen kubischen Brennkammer am besten genügt.

Bevorzugt ist für den Gasheizkessel eine Ausführungsform derart vorgesehen, daß die Seitenwandglieder und auch das mindestens eine Zwischenglied sowohl im Bereich der Brennkammerrückwand und des Abzugsschachtes als auch kesselfrontseitig im Bereich des Abzugsschachtes mit gegenseitig gasdicht anschließbaren Stegen versehen sind. Dies ermöglicht einen komplikationslosen und einfach abzudichtenden Anschluß der Glieder untereinander, die insoweit auch keiner bisher üblichen Vernippelung bedürfen. Da diese nicht wasserführenden Stege unmittelbar von den

wasserführenden Hohlräumen der Glieder abgehen, wird die von den Stegen aufgenommene Wärme auch unmittelbar an den Wärmeträger abgeleitet.

Was den Vor- und Rücklaufanschluß des Kessels betrifft, so ist vorteilhaft dafür auch an den Gliedern selbst Vorsorge getroffen, nämlich derart, daß der wasserführende Fortsatz am unteren Ende und die Seitenwandglieder dazu fluchtend mit Rücklaufleitungsstucken und der wasserführende Schachtteil am oberen Ende diagonal zum unteren Rücklaufleitungsstück und die Seitenwandglieder ebenfalls dazu fluchtend mit Vorlaufleitungsstucken versehen sind, welche Leitungsstücke flüssigkeitsdicht gegeneinander verspannt jeweils den Vorlaufanschluß und den Rücklaufanschluß des Kessels bilden. Beim Aneinandersetzen der Glieder ergeben sich also automatisch die Vor- und Rückläufe mit, die am fertigen Kessel nur an einem Ende mit Stopfen zu verschließen sind, während an den anderen Öffnungen die Vor- und Rücklauf leitungen zum Heizungs kreis anzuschließen sind. Bei zwei Seitenwandgliedern und bspw. zwei Zwischengliedern ergeben sich also vom Rücklauf- zum Vorlaufbereich des Kessels vier separate Ströme des Wärmeträgermediums, wobei der über der Brennkammer befindliche Abzugsschacht in drei Einzelschächte gegliedert ist.

Der neuartige Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 stark vereinfacht und perspektivisch das Bauprinzip des Gasheizkessels;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Gasheizkessel
längs Schnittebene II-II in Fig. 1 mit in der
Brennkammer angeordnetem Brenner;

Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch den Gasheizkessel
längs Schnittebene III-III in Fig. 1;

Fig. 4 ein Zwischenglied in Seitenansicht;

Fig. 5 das Zwischenglied gemäß Fig. von der Rückseite aus gesehen und

Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch die Brennkammer mit
dem darin angeordneten Brenner.

Der in Fig. 1 stark schematisiert dargestellte Gasheizkessel besteht aus einem wasserführenden Gehäuse 1 mit den unteren Bereich eines Abzugsschachtes 2 bildender Brennkammer 3, in der ein atmosphärischer Gasbrenner anzuordnen ist. Der nicht wassergekühlte Boden 11 der Brennkammer 3 ist nur gestrichelt angedeutet, und nicht dargestellt sind die äußere Gehauseummantelung und die Abzugshaube mit Abzugsanschluß.

Für einen solchen Gasheizkessel ist nun wesentlich, und zwar insbesondere unter Verweis auf die Fig. 2 bis 4, daß das Gehäuse 1 aus zwei hohlen Seitenwandgußgliedern 5 gebildet ist, die sich über die Gesamthöhe H der Brennkammer 3 und des darüber befindlichen zum Abzug führenden

Abzugsschachtes 2 erstrecken, wobei zwischen den beiden Seitenwandgußgliedern 5, wie dargestellt, zwei ebenfalls hohle Gußzwischenglieder 6 angeordnet sind und diese hydraulisch mit den Seitenwandgliedern 5 allein durch einen gemeinsamen Vor- und Rücklaufanschluß V, R in indirekter Verbindung stehen.

Jedes der Zwischenglieder 6 ist aus einem Schachtteil 7 und aus einem die wassergekühlte Rückwand 8 der Brennkammer 3 bildenden hohlen Fortsatz 8' gebildet, wobei der wasserführende Schachtteil 7 des Zwischengliedes 6 mit seinen Außenwänden 9 und den benachbarten Wänden 10 der Seitenwandglieder 5 einzelne Abzugsschächte 2' begrenzen (siehe Fig. 3).

Schließlich ist die mit ihrem nicht wasserführenden Boden 11 nach unten begrenzte Brennkammer 3 im oberen Bereich brennereinschubseitig mit einer lösbaren, wärmeisolierten Brennkammerverschlußplatte 12 (Fig. 2, 6) versehen, und unter dieser ist der Gasbrenner 4 mit seiner Anschlußplatte^angeordnet.

Die wasserführenden Fortsätze 8' der Zwischenglieder 6 (siehe Fig. 1, 4) sind am unteren Ende und die Seitenwandglieder 5 sind dazu fluchtend mit Rücklaufleitungsstücken 14 und die wasserführenden Schachtteile 7 sind am oberen Ende diagonal zum unteren Rücklaufleitungsstück 14 und die Seitenwandglieder 5 ebenfalls dazu fluchtend mit Vorlaufleitungsstücken 15 versehen, welche Leitungsstücke

14, 15 flüssigkeitsdicht gegeneinander verspannt jeweils den Vorlaufanschluß V und den Rücklaufanschluß R des Kessels bilden.

Wie in den Fig. 2, 3 dargestellt, sind die Seitenwandglieder 5 und auch die Zwischenglieder 6 sowohl im Bereich der Brennkammerrückwand 8 und des AbzugsSchachtes 2 als auch kesselfrontseitig im Bereich des Abzugsschachtes 2 mit gegenseitig gasdicht anschließbaren Stegen 16 versehen. Flüssigkeitsdichtungen sind also nur zwischen den Leitungsstücken 14, 15 vorzusehen, während die Dichtungen 13 nur gasführende Räume abzudichten haben. Die Stege 16 erstrecken sich an allen Gliedern im wesentlichen nur vertikal, da die Einzelabzugsschächte 2' natürlich offen bleiben müssen.

Das ganze, das Gehäuse 1 bildende Gliederpaket wird, da nicht vernippelt, durch äußere Spannelemente 17 in bekannter Weise zusammengehalten, von denen nur eines in den Fig. 2, 3 dargestellt ist.

Wie vorerwähnt, ist in der praktisch ideal kubischen Brennkammer 3 ein Gasbrenner 4 in Form eines halbkugelförmigen Gasflächenbrenners 4' eingesetzt, der keiner näheren Beschreibung bedarf ,da an sich bekannt.

Wie ohne weiteres vorstellbar, könnte man bei Einsatz eines anderen Brennertyps (Rohrbrenner mit nur zwei Rohren) dafür, ohne Wesentliches ändern zu müssen, das Gehäuse 1

aus den Seitenwandgliedern 5 und nur einem Zwischenglied 6 bilden, oder auch aus drei Zwischengliedern 6, wenn dies die Breite des Rohrbrenners (bspw. mit drei oder vier Rohren) verlangen sollte.

Die gasseitigen Wände 10 der Seitenwandglieder 5 und die Wände 9 der Zwischenglieder 6 sind mit Übertragungsflächenvergrößerungen, wie Noppen oder Verrippungen versehen, was nicht besonders dargestellt ist, da bekannt und im allgemeinen üblich.

Claims

(17 043) Schutzansprüche:

1. Atmosphärischer Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit den unteren Bereich eines Abzugsschachtes (2) bildender Brennkammer (3), in der ein atmosphärischer Gasbrenner (4) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (1) aus zwei hohlen Seitenwandgußgliedern (5) gebildet ist, die sich über die Gesamthöhe (H) der Brennkammer (3) und des darüber befindlichen zum Abzug führenden Abzugsschachtes (2) erstrecken, daß zwischen den beiden Seitenwandgußgliedern (5) mindestens ein ebenfalls hohles Gußzwischenglied (6) angeordnet und dieses hydraulisch mit den Seitenwandgliedern (5) allein durch einen gemeinsamen Vor- und Rücklaufanschluß (V, R) verbunden ist,

daß das mindestens eine Zwischenglied (6) aus einem

und einem die Rückwand(ö) ■■
Schachtteil (7)^der Brennkammer (3) bildenden hohlen

Fortsatz (8') gebildet ist,

daß der wasserführende Schachtteil (7) des Zwischengliedes (6) mit seinen Außenwänden (9) und den benachbarten Wänden (10) der Seitenwandglieder (5) einzelne Abzugsschächte (2¹) begrenzt und
daß die mit einem nicht wasserführenden Boden (11) nach unten begrenzte Brennkammer (3) im oberen Bereich brennereinschubseitig mit einer lösbaren, war-

meisolierten Brennkammerverschlußplatte (12) versehen und unter dieser der Gasbrenner (4) mit seiner Anschlußplatte angeordnet ist.

2. Gasheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Gasbrenner (4) in Form eines halbkugelförmigen Gasflächenbrenners (4) ausgebildet ist.

3. Gasheizkessel nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß der wasserführende Fortsatz (8¹) am unteren Ende und die Seitenwandglieder (5) dazu fluchtend mit Rücklaufleitungsstucken (14) und der wasserführende Schachtteil (7) am oberen Ende diagonal zum unteren Rücklaufleitungsstück (14) und die Seitenwandglieder (5) ebenfalls dazu fluchtend mit Vorlaufleitungsstucken (15) versehen sind, welche Leitungsstücke (14, 15) flüssigkeitsdicht gegeneinander verspannt jeweils den Vorlaufanschluß (V) und den Rücklaufanschluß (R) des Kessels bilden.

4. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Seitenwandglieder (5) und auch das mindestens eine Zwischenglied (6) sowohl im Bereich der Brennkammerrückwand (8) und des Abzugsschachtes (2) mit gegenseitig gasdicht anschließbaren Stegen (16) versehen sind.