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Heizkessel mit Warmwassererzeuger Die Erfindung bezieht sich auf Heizkessel
für Sammelheizungsanlagen mit glockenartigem, den Feuerraum einschließendem Wassermantel,
wasserführenden, mit dem Kesselwasserraum verbundenen Einbauten im Feuerraum und
einem über diesem vorgesehenen, von Kesselwasser beheiztem Warmwassererzeuger.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kessel so .auf-zubauen,
daß nach Inbetriebnahme sehr rasch warmes Wasser erzeugt und laufend zur Verfügung
steht. Mit anderen Worten, der Warmwassererzeuger soll die vorteilhaften Eigenschaften
eines Durchlauferhitzers aufweisen.
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Erfrndungtsgernäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die obere Austrittleitung
der wasserführenden Einbauten derart zu dem Wassermantel und zu der Vorlaufleitung
des Heizkörpers vom Warmwassererzeuger ausmündet, d@aß einerseits Wasser aus den
wasserführenden Einbauten unmittelbar dem Heizkörper des Warmwassererzeugers zufließen
kann und andererseits eine wasserseitige Verbindung mit dem Wassermantel besteht.
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In den wasserführenden Einbauten im Feuerraum wind das Wasser, welches
in erster Linie die Wärme zum Warmwassererzeuger hin überträgt, sehr rasch erhitzt.
Es tritt dann unmittelbar in die Vorlaufleitung des Heizkörpers im Warmwassererzeuger
über. Die Rücklaufleitung des Heizkörpers .im Warmwassererzeuger mündet in den Wassermantel
des
Heizkessels ein. Der nötige Druckausgleich in diesen Leitungen ist durch die wasserseitige
Verbindung der Übertrittstelle von der Austnittleitung der wasserführenden Einbauten
zur Vorlaufleitung des Heizkörpers mit dem Wassermantel gegeben. Die genannten Maßnahmen
gewährleisten einen raschen Umlauf des Heizwassers und damit eine schnelle Warmwasserbereitung.
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Bei einem bekannten Heizkessel ähnlicher Bauart bestehen die wasserführenden
Einbauten im Feuerraum aus einzelnen Rohren, welche seitlich und an der oberen Stirnfläche
mit dessen Wassermantel verbunden sind. Der Mantelraum eines doppelwandigen, über
dem Heizkessel angeordneten Heißwassererzeugers steht an seiner Unterseite einerseits
mit der oberen Stirnseite und andererseits .mit dem unteren Rand des glockenförmigen
Wassermantel des Heizkessels in Umlaufverbindung. Es erfolgt hierbei eine gleichmäßige
Rufheizung des Heizkessels samt Heißwassererzeuger. Eine Heißwassererzeugung nach
Art eines Durchlauferhitzers, wie sie durch die Erfindung angestrebt ist, tritt
hierbei nicht ein.
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Besonders günstig werden die Verhältnisse, wenn mach einem weiteren
Erfindungsmerkmal der Heizkörper des Warmwassererzeugers in dessen oberem Teil und
der Warmwasserablaufstutzen in der oberen Stirnfläche des Warmwassererzeugers angeordnet
ist. Dadurch ward das Wasser im unteren Teil, am Boden des Warmwassererzeugers vom
Kesselwasser vorgewärmt und erst im oberen Teil durch den Heizkörper auf die gewünschte
Temperatur weiter aufgeheizt. Da der oben angeordnete Heizkörper nur einen Teil
des Inhaltes des Warmwassererzeugers erfaßt, wird schneller Warmwasser erhalten,
als wenn .der gesamte Wasserinhalt nur von einer tief gelegenen Stelle aufgeheizt
wenden muß.
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Durch die Erfindung wird ferner vorgeschlagen, die Verbindung mit
dein Wassermantel in der Weise herzustellen, daß die Austrittl:eitung vom wasserführenden
Einbau nach dem Wassermantel die Vorlaufleitung zum Heizkörper des Warmwassererzeu:gers
mit Spiel umfaßt. Durch das Ineinanderschieben der Röhren wird einerseits die Verbindung
zum Wassermantel in einfacher Weise hergestellt, andererseits wirken diese injektorartig
und fördern den Wasserumlauf. Durch den verbesserten Wasserumlauf wird eine raschere
Wärmeübertragung vom Überhibzer zum Heizkörper im Wärmwassererzeuger und damit eine
raschere Warmwassererzeugung erreicht.
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Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf besonders vorteilhafte
Ausbildungen der Rohre in dem Heizkessel. Diese Mittel wirken sich ebenfalls im
Sinne einer Beschleunigung der Warmwassererzeugung rund damit einer Verbesserung
des Gegenstandes -der Erfindung aus.
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Der erfindungsgemäße Kessel wird vorteilhafter aus Stahl als aus Gußeis:en
hergestellt, da der Kessel sehr großen Dehnungsbeanspruchungen, insbesondere bei
Öl:feuerunig, ausgesetzt ist, bei welcher durch die bekannte stoßweise Beheizung
kein gleichbleibendes Feuer im Kesel unterhalten wird. Dieser Beanspruchung entspricht
ein Kessel aus Stahl besser als gußeiserne Kessel. Hingegen ist der Verschleiß des
Stahlkessels durch Rostkorrosion infolge der Kondensatbildung größer als bei gußeisernen
Kesseln. Um diesen Nachteil eines Stahlkessels zu vermeiden, wird in Ausgestaltung
;der Erfindung der Anschluß für die Rücklaufleitung des Kessels im oberen Teil des
Wassermantels angeordnet. Das Rücklaufwasser wird hierbei in den Wassermantel an
einer tiefgelegenen Stelle über eine dem Wassermantel entlang nach unten führende
Kammer eingeleitet. Dadurch wird das Rücklaufwasser auf dem Wege vom Rücklaufstutzen
bis zur Eintrittsöffnung aufgeheizt und gelangt mit höherer Temperatur in den Kessel.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann dem Rücklaufwasser beim
Eintritt in die Kammer auch Wasser aus dem Wassermantel beigemischt werden. Hierbei
wird im Bereich der oberen Verbindungsstelle zwischen Wassermantel und Kammer durch
entsprechende Leitflächen das Wassergemisch gezwungen nach unten zu strömen. Durch
die genannten Maßnahmen wind eine Kon.denswasserbildung während des Betriebes zuverlässig
verhindert und so die Herstellung des Heizkessels aus Stahl ermöglicht.
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Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes werden an vier Ausführungsbeispielen
an Hand :der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. i bis q. zeigen je ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes in einem Vertikalschnitt.
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Der in Fig. i schematisch dargestellte Heizkessel weist einen glockennarbigen
Wassermantel i auf; unten ist der Rost 2 vorgesehen. In den Wassermantel ist bei
3 die Rücklaufleitung und bei q. in bekannter Weise die Vorlaufleitung zu den nicht
dargestellten Heizkörpern der Sammelheizungsanlage angeschlossen. 7 ,ist der Rauchgasabzugstutzen
mit der Klappe B. Im Feuerraum g des Kessels ist ein Einbau mit im wesentlichen
einem zyi:indrisehen Hohlkörper io vorgesehen, der durch die Leitungen i i und 12
mit dem Wassermantel i verbunden ist. Die der Einfülltür 6 zugekehrte Stirnseite
des Einbaus ist durch eine Stirnwand 13 abgeschlossen, während die gegenüberliegende
Stirnseite nach dem Rauchgasabzugstutzen 7 hin offen ist. In den Hohlkörper io ist
eine hohle Trennwand 1q. eingesetzt, die an den Wassermantel des Hohlkörpers io
angeschlossen ist. Diese Trennwand reicht nicht bis zur Stirnwand 13, so
daß ein Zwischenraum 15 offen bleibt. Die im Sinne der eingezeichneten Pfeile strömenden
Verbrennungsgase umstreichen daher vorerst den Einbau von außen, gelangen von oben
in den Einbau, umstreichen die Trennwand 1q. und verlassen den Kessel durch den
Rauchgasabzugstutzen 7, -wodurch eine gute Ausnutzung der im Kessel erzeugten Wärme
gewährleistet wird.
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Auf der nach unten konkaven Oberseite 27 des Kessels ist ein Warmwassererzeuger
16 aufgesetzt, der durch einen hohlzylindrischen, irr oberen Teil angeordneten Heizkörper
17 beheizt wird. Dieser
Heizkörper ist durch die Vorlaufleitung
18 und die Rücklaufleitung i9 an den Wassermantel i des Heizkessels angeschlossen.
Die Vorlaufleitung 18 ragt unten .in die Leitung 12 mit größerem Durchmesser, wodurch
eine Verbindung mit dem Wassermantel i entsteht, so daß ein Druckausgleich stattfinden
kann. Eine Leitung 21 führt vom Heizkörper 17 entweder zu einem Ausdrebnungsgefäß
oder aber zu Heizkörpern der Sammelheizungsanlage. Mit 22 ist der unten am Warmwassererzeuger
angeordnete Kaltwasserzulauf- und mit 23 der Warmwasserablaufstutzen an der oberen
Stirnfläche bezeichnet.
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Die Fng. 2 zeigt ebenfalls in schematischer Darstellung einen mit
einem Ölbrenner betriebenen Kessel, der mit Vorteil für kleiner.,- Heizleistungen
verwendet wird. Im folgenden wird lediglich auf die Unterschiede in der Ausführung
eingegangen.
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Der Ölbrenner ist mit 28 bezeichnet. Der Einhau wird durch ein Rohr
oder einen senkrechten Hohlkörper 24 sowie eine daran anschließende waagerechte,
hohle Platte 26 gebildet. Die Verbindung mit dem Wassermantel i ist durch die Leitung
i i und die schräg nach oben verlaufende Leitung 12 hergestellt. Die Vorlaufleitung
18 zum Heizkörper 17 im Warmwassererzeuger befindet sich an der vorderen Seite d
es Kessels, 'während die Rücklaufleitung i9 zum Wassermmntel gleichachsig mit der
zum Ausdehnungsgefäß führenden Leitung 21 angeordnet, ist.
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Die Fig. 3 zeigt eine etwas abgeänderte Form des in Fig. i dargestellten
Ausführungsbeispieles. Die Austrittsleitung vom Einbau ist mit 31 bezeichnet. Sie
besitzt einen kleineren Durchmesser als die Vorlaufleitung 18 des Heizkörpers 17
und ragt in diese bis nahe an die Verbindungsleitung 32 zwischen Heizkörper 17 und
Vorlaufleitung 18 hinein. Durch das Ineinanderschieben der Röhren 18 und 31 wind
einerseits die Verbindung zum Wassermantel hergestellt, andererseits wirkt diese
Verbindung injektorartäg und fördert den Wasserumlauf.
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Der Wasserrücklaufstutzen 3 ist oben unmittelbar unterhalb des Vorlaufstutzens
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Kammer 33, die das Rücklaufwasser dem Wassermantel i entlang nach unten leitet,
wobei das Wasser vorgewärmt wird. Das Rücklaufwasser tritt in denKessel unten durch
den Stutzen 34 ein. Im oberen Bereich steht die Kammer 33 mit dem Wassermantel i
zwecks Beimischung von Heißwasser zum Rücklaufw asser über die Öffnung 35 in Verbindung.
Durch entsprechende Leitflächen 36 wird erreicht, :daß Heißwasser aus dem Wassermantel
i in :die Kammer 33 wohl einströmt, das Wassergemisch aber nach unten :geleitet
wird.
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Die Ausführung nach Fig.4 unterscheidet sich von jener nach Fig.2
hauptsächlich dadurch, daß an den senkrecht stehenden Hohlkörper 24 des Einbaus
die Austrittleitung 31 unmittelbar angeschlossen ist, die .in die Vorlaufleitung
18 des Heizkörpers 17 iah Warmwassererzeuger hineinragt und von dieser mit Spiel
umfaßt wird. Die Austrittleitung 31 reicht bis etwa zur Verbindungsleitung 32.