DEO0003533MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 3. April 1954 Bekanntgeniacht am 9. Mai 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kessel so aufzubauen, 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.

Erfindungsgemäß 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, daß einerseits Wasser aus den wasserführenden Einbauten unmittelbar dem Heizkörper des Warmwassererzeugers zufließen kann und andererseits eine wasserseitige Verbindung mit dem Wassermantel besteht.

In den wasserführenden Einbauten im Feuerraum wird das Wasser, welches in erster Linde die Wärme zum Warmwassererzeuger hin überträgt, sehr rasch erhitzt. Es tritt dann unmittelbar in die Vorlaufleitung des Heizkörpers im Warmwassererzeuger über. Die Rücklauf!eitung des Heizkörpers im Warmwassererzeuger mündet in den Wasser-

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mantel des Heizkessels ein. Der nötige Druckausgleich in diesen Leitungen ist durch die wasserseitige Verbindung der Übertrittstelle von.· der Austrittleitung der wasserführenden Einbauten zur Vonlaufleitung des Heizkörpers mit dem Wassermantel gegeben. Die genannten Maßnahmen gewährleisten einen raschen Umlauf des Heizwassers ' und damit eine schnelle Warmwasserbereitung.
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 Aufheizung des Heizkessels samt Heißwassererzeuger. Eine Heißwassererzeugung nach Art eines Durchlauferhitzers, wie sie durch die Erfindung angestrebt ist, tritt hierbei nicht ein. ,

Besonders günstig werden die Verhältnisse, wenn nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der Heizkörper des Warmwassererzeugers in dessen oberem Teil und der Wanmwasseräblaufstutzen in der oberen Stirnfläche des Warmwassererzeugers angeordnet ist. Dadurch wird das Wasser im unteren Teil, am Boden des Wartnwassererzeugers 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 deis Warmwassererzeugers erfaßt, wird schneller Warmwasser erhalten, als wenn der gesamte Wasserinhalt nur von einer tief gelegenen Stelle aufgeheizt werden muß.

Durch die Erfindung wird ferner vorgeschlagen, die Verbindung mit dem Wassermantel in der Weise herzustellen, daß die Austrittleitung vom wasserführenden Einbau nach dem Wassermantel die Vorlaufleitung zum Heizkörper des Warmwassererzeugers mit Spiel umfaßt. Durch das Inei η anderschieben 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 Überhitzer zum Heizkörper im Warmwassererzeuger und damit eine raschere Warmwassererzeugung erreicht.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf biesonders vorteilhafte Ausbildungen der Rohre in dem Heizkessel. Diese Mittel wirken sich ebenfalls im Sinne einer Beschleunigung der Warmwassererzeugung Und damit einer Verbesserung des Gegenstandes der Erfindung aus.

Der erfindungsgemäße Kessel wird vorteilhafter aus Stahl ajs aus Gußeisen hergestellt, da der Kessel sehr großen Dehriungsbeanspruchungen, insbesondere bei ölfeuerung, 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 Stahikessels 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.

Nach einem weiteren Erfindungsmerknial 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 wird eine Kondenswasserbildung während des Betriebes zuverlässig verhindert und so die Herstellung des Heizkessels aus Stahl ermöglicht.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandeis werden an vier Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen je ein Ausführungsbeispiel des .Erfindungsgegenstandes in einem Vertikalschnitt.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Heizkessel weist einen glockenartigen Wassermantel 1 auf; unten ist der Rost 2 vorgesehen. In den Wassermantel ist bei 3 die Rücklauf leitung und bei 4 in bekannter Weise die Vorlauf leitung zu den nicht dargestellten Heizkörpern der. Sammelheizungsanlage angeschlossen. 7 ist der Rauchgasabzugstutzen mit der Klappe 8. Im Feuerraum 9 des Kessels ist ein Einbau mit im wesentlichen einem zylindrischen Hohlkörper 10 vorgesehen, der durch die Leitungen 11 und 12 mit dem Wassermantel ι 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 10 ist eine hohle Trennwand 14 eingesetzt, die an den Wassermantel des Hohlkörpers 10 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 urristreiohen daher vorerst den Einbau von außen, gelangen von oben in den Einbau, umstreichen die Trennwand 14 und verlassen den Kessel durch den Rauchgasabzugstützen 7, wodurch eine gute Ausnutzung der im Kessel erzeugten Wärme gewährleistet wird.

Auf der nach unten konkaven Oberseite 27 des Kessels ist ein Warmwassererzeuger 16 aufgesetzt, der durch einen hohlzylindrischeri, im oberen Teil angeordneten Heizkörper 17 beheizt wird. Dieser

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Heizkörper ist durch die Vorlauf leitung 18 und die Rücklaufleitung 19 an den Wassermantel 1 des Heizkessels angeschlossen. Die Vorlauftaitung 18 ragt unten in die Leitung 12 mit größerem Durch messer, wodurch eine Verbindung mit dem Wassermantel ι entsteht, so daß ein Druckausgleich stattfinden kann. Eine Leitung 21 führt vom Heizkörper 17 entweder zu einem Ausdehnungsgefäß oder aber zu Heizkörpern der Sammelheizungs-'anlage. Mit 22 ist der unten am Warmwassererzeuger angeordnete Kaltwasserzulauf- und mit 23 der Warmwasserablaufstutzen an der oberen Stirnfläche bezeichnet.

Die Fig. 2 zeigt.ebenfalls'in schematischer Darstellung einen mit einem Ölbrenner betriebenen Kesselnder mit Vorteil für kleinere Heizleistungen verwendet wird. Im folgenden wird lediglich auf die Unterschiede in der Ausführung eingegangen.

Der Ölbrenner ist mit 28 bezeichnet. Der Einbau wird durch ein Rohr oder einen senkrechten Hohlkörper 24 sowie eine daran anschließende waagerechte, hohle Platte 26 gebildet. Die Verbindung mit dem Wassermantel 1 ist durch die Leitung 11 und die schräg nach oben verlaufende Leitung 12 hergestellt. Die Vorlaufleitung 18 zum Heizkörper 17 im Warmwassererzeuger befindet sich an der vorderen Seite des Kessels, während die Rücklaufleitung 19 zum Wassermantel gleichachsig mit der zum Ausdehnungsgefäß führenden Leitung 21 aii.-

geordnet ist. ■'

Die Fig. 3 zeigt eine etwas abgeänderte Form des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispieles. Die Austrittleitung vom Einbau ist mit 31 bezeichnet. Sie besitzt einen kleineren Durchmesser als die Vorlaufleitung 18 des Heizkörpers 17 und ragt in diesfe bis nahe an die Verbindungsleitung 32 zwischen Heizkörper 17 und Vorlauffeitung 18 hinein. Durch das Ineinanderschieben der Röhren 18 und 31 wird einerseits die Verbindung zum Wassermantel hergestellt, andererseits wirkt diese Verbindung injektorartig und fördert den Wasserumlauf.

Der Wasserrücklauf stutzen 3 ist oben unmittelbar unterhalb des Vorlaufstutzens 4 angeordnet.

t5 Er mündet in eine am Wassermantel angeordnete und nach unten führende Kammer 33, die das Rücklaufwasser dem Wassermantel 1 entlang nach unten leitet, wobei das Wasser vorgewärmt wird. Das Rücklauf wasser tritt in den Kessel unten durch den Stutzen 34 ein. Im oberen Bereich steht die Kammer 33 mit dem Wassermantel 1 zwecks Beimischung von Heißwasser zum Rücklaufwasser über die Öffnung 35 in Verbindung. Durch entsprechende Leitflächen"'36 wird erreicht, daß Heißwasser aus dein Wassermantel 1 in die Kammer .33 wohl einströmt, das Wassergemisch aber nach unten geleitet, wird.

Die Ausführung nach Fig. 4 unterscheidet sich von jener nach Fig. 2 hauptsächlich dadurch, daß an den senkrecht stehenden Hohlkörper 24 des Einbaus die Austxittleitung 31 unmittelbar angeschlossen ist, die in die Vorlaufleitung 18 des Heizkörpers 17 im Warmwassererzeuger hineinragt und

von dieser mit Spiel umfaßt wird. Die Austrittleitung 31 reicht bis etwa zur Verbindungs- 65 leitung 32.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Heizkessel für Sammeliheizungsanlagen mit glockenartigem, den Feuerraum einschließendem Wassermantel, wasserführenden, mit dem Kesselwasserraum verbundenen Einbauten im Feuerraum und einem über diesem vorgesehenen, von KesiseWasser beheiztem Warmwassererzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Austrittleitung (12, 31). der wasserführenden Einbauten (10, 14, 24, 26) derart zu dem Wassermantel (1) und zu der Vorlaufleitung (18) des Heizkörpers (17) vom Warmwassererzeuger ausmündet, daß einerseits Wasser aus den wasserführenden Einbauten unmittelbar dem Heizkörper des Warmwassererzeugers zufließen kann und andererseits eine wassersei.tige Verbindung mit dem Wassermantel besteht. '

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (17) des Warmwassererzeugers in dessen oberem Teil und d'er Warmwasserablaufstutzen (23) in der oberen Stirnfläche des Warmwassererzeugers angeordnet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserführender Einbau im Feuerraum (9) ein mit dem Kesselwassermantel (1) verbundener, liegender, glockenförmiger Wassermantel (10) eingesetzt ist, dessen nach dem Feuerraum hin offener Hohlraum durch eine wasserführende, nicht ganz bis zum Glockenscheitel reichende Trennwand (14) derart unterteilt ist, daß die Heizgase aus dem Feuerraum in den Glockerihohlraum eintreten, durch die Trennwand umgelenkt wenden und in den hier angeschlossenen Rauchgasabzugstutzen (7) gelangen (Fig. 1

. und 3)· .

'

4. Heizkessel nach ed nein der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserführende Einbau im Feuerraum (9) einen senkrechten Hohlkörper (24) mit anschließender waagerechter, hohler Platte (26) aufweist, an welche die Vorlaufleitung (18) anschließt (Fig. 2).

5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittileitung (12) vom wasserführenden Einbau (10, 26) nach dem Wassermantel (1) dlie Vorlaufleitung (18) zum Heizkörper des Warmwassererzeugers mit Spiel umfaßt (Fig. 1 und 2). ■ '

6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaufleitung (18) des Heizkörpers (17) des Warmwassererzeugers mit dem Wassermantel (1) verbunden ist und die Austrittleitung (31)

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des wasserführenden Einbaus mit Spiel umfaßt (Fig. 3 und. 4).

7. Heizkessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittleitung (31) des wasserführenden Einbaus bis nahe an die am oberen Ende des Heizkörpers (17) vorn Warmwassererzeuger angeordnete. Verbindungsleitung (32) zwischen Vorlauf leitung (18) und Heizkörper (17) reicht.

8. Heizkessel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der wasserführende Einbau im Feuerraum aus einem senkrechten Hohlkörper (24) mit einer waagerechten Hohlplatte (26) besteht, von dem eine senkrechte Austrattleitung (31) .unmittelbar abzweigt, die von der ebenfalls senkrechten und in dem oberen Teil des Wassermantels (1) hineinreichenden Vorlauf leitung (18) des Heizkörpers (17) mit Spiel umfaßt ist (Fig. 4).

9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufanschlußstutzen am Kessel im oberen Teil des Wassermantels (1) angeordnet ist und das Rücklauf wasser über eine dem Wassermantel entlang nach unten führende Kammer (33) an einer tief gelegenen Stelle in den Wassermantel eingeführt wird (Fig. 3 und 4).

10. Heizkessel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (33) oben ebenfalls mit diam Wassermantel (1) derart verbunden ist, daß dem Rücklaufwasser beim Eintritt in die Kammer Wasser aus dem Wassermantel zufließt, durch Leitflächen (36) das Wassergemisch aber gezwungen wird, den Weg über die Kammer nach unten zu nehmen.

Angezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 273 015.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen