EP0016915A1 - Zentralheizungskessel - Google Patents

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EP0016915A1
EP0016915A1 EP80100405A EP80100405A EP0016915A1 EP 0016915 A1 EP0016915 A1 EP 0016915A1 EP 80100405 A EP80100405 A EP 80100405A EP 80100405 A EP80100405 A EP 80100405A EP 0016915 A1 EP0016915 A1 EP 0016915A1
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combustion chamber
central heating
heating boiler
wall
pot
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EP80100405A
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Werner Diebel
Helmut Benner
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Buderus AG
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H1/28—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/287—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with the fire tubes arranged in line with the combustion chamber
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    • F24H1/44—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with combinations of two or more of the types covered by groups F24H1/24 - F24H1/40 , e.g. boilers having a combination of features covered by F24H1/24 - F24H1/40

Definitions

  • the invention relates to a central heating boiler made of sheet steel with a flame deflection pot in the rear area of a lying, cylindrical combustion chamber.
  • Boilers of this type can be found, for example, in DE-GM 75 24 798.
  • a secondary heating surface is arranged in the form of internals, which are connected in a heat-conducting manner to the wall of the combustion chamber.
  • the internals can have the shape of the ribbed ribbons shown there. Longitudinal ribs of various cross-sections are often also inserted and welded to the wall of the combustion chamber before the flame deflection pot is inserted. The flame deflector is then only loosely inserted.
  • Boilers of this type have the disadvantage that a great deal of welding has to be carried out on the cylindrical wall of the combustion chamber, since only the heat-conducting connection leads to a sufficient one Heat transfer.
  • the combustion chamber is to be provided with a corrosion-resistant coating.
  • the ribs and the many weld seams stand in the way of a perfect coating, so that corrosion resistance cannot always be guaranteed.
  • the aim is to create a boiler that is easy to manufacture and whose heat exchange surfaces can be coated easily and safely. Installations with a heat storage effect that lead to heat losses if the boiler water temperature drops should be avoided.
  • this is done in that a heating gas flue without internals is formed between the flame deflection pot and the wall of the combustion chamber and that in the axial Continuation of the combustion chamber, a secondary heating surface is arranged.
  • the wall of the combustion chamber consists of a cylindrical jacket that is easy to manufacture and can be coated safely. There are no fittings or attachments that hinder a perfect coating and that could lead to heat loss.
  • the secondary connecting cable which preferably consists of pocket-shaped channels with side embossments, can also be easily manufactured and coated. It can be attached to the combustion chamber with little effort. Since the additional cable does not have any heat-storing inserts, the heat losses to the chimney are reduced. Even the heat that was absorbed by the uncooled flame deflector is transferred to the boiler water in the downstream switching cable. This heat was almost completely lost to the chimney in previous boilers.
  • a boiler of this type is suitable, among other things. for smooth control of the boiler water temperature depending on the heat requirement. In doing so, deliberately falling below the dew point with the formation of condensation is accepted. The corrosion to be feared can then be prevented if the endangered areas are protected by special treatment and if it is ensured that the condensate formed at the start of the burner run evaporates again after the dew point has been exceeded in the end phase of the burner run.
  • the flow of the condensate against the boiler door is prevented by a transverse embossing of the front, lower area of the wall of the combustion chamber.
  • the boiler has a combustion chamber 2 formed by a cylindrical wall 1, which is closed at the front by a front door 3 with a burner opening 4.
  • a loose flame deflection pot 5 is inserted and supported by spacer 6 so that an annular cylindrical train 7 is formed.
  • the train 7 merges into a downstream switching train 8 arranged axially behind the combustion chamber 2, which opens into an exhaust pipe 9.
  • the additional cable 8 consists of pocket-shaped channels 10 with side impressions. Such parts can be coated well corrosion-resistant, and they have a very high effectiveness due to the frond flow.
  • embossing 11 In the front, lower area of the wall 1 of the combustion chamber 2 there is an embossing 11 as a condensate accumulation. This embossing 11 prevents the flow of condensate, which can form at a boiler water temperature which is deliberately set below the dew point of the heating gases, against the front door 3. Damages in the sealing area of the door are thereby eliminated.

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Abstract

Zentralheizungskessel für die Befeuerung mit einem Gebläsebrenner mit einem liegenden, zylindrischen Brennraum (2), in dessen hinteren Bereich ein Flammenumkehrtopf (5) eingebaut ist. Nach der Umkehrung durchströmen die Heizgase einen ringzylindrischen Heizgaszug (7) und einen hinter dem Brennraum liegenden Nachschaltzug (8).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Zentralheizungskessel aus Stahlblech mit einem Flammenumlenktopf im hinteren Bereich eines liegenden, zylindrischen Brennraumes.
  • Heizkessel dieser Art sind beispielsweise dem DE-GM 75 24 798 zu entnehmen. In dem ringzylindrischen Zug zwischen dem Flammenumlenktopf und der inneren Wand des Brennraumes ist dabei eine Nachschaltheizfläche in Form von Einbauten angeordnet, die wärmeleitend mit der Wand des Brennraumes verbunden sind. Die Einbauten können die Form der dort dargestellten Rippenbänder besitzen. Häufig werden auch Längsrippen unterschiedlichsten Querschnittes eingefügt und vor dem Einsetzen des Flammenumlenktopfes mit der Wand des Brennraumes verschweißt. Der Flammenumlenktopf wird dann nur lose eingeschoben.
  • Heizkessel dieser Art haben den Nachteil, daß an der zylindrischen Wand des Brennraumes sehr viele Verschweißungen vorgenommen werden müssen, denn nur die wärmeleitende Verbindung führt zu einer ausreichenden Wärmeübertragung. Neben der aufwendigen Arbeit ergeben sich besondere Probleme, wenn der Brennraum mit einer korrosionsfesten Beschichtung versehen werden soll. Die Rippen und die vielen Schweißnähte stehen einer einwandfreien Beschichtung entgegen, so daß die Korrosionssicherheit nicht immer garantiert werden kann.
  • Ein weiterer Nachteil ist dann vorhanden, wenn ein Kessel dieser Art gleitend in Abhängigkeit von der Außentemperatur gefahren werden soll. In diesem Fall werden sich in Übergangszeiten und während der Nachtabsenkung sehr niedrige Kesselwassertemperaturen einstellen. Bei Unterschreiten des notwendigen Wertes wird die Temperatur durch Anspringen des Brenners angehoben, um anschließend wieder durch Wärmeabgabe an das Heizungsnetz abzufallen. Die Einbauten zwischen der Umkehrbrennkammer und der Wand des Brennraumes wirken während des Brennerbetriebes auch als Wärmespeicher. Nach dem Abschalten des Brenners wird ein Teil der Wärme noch an das Kesselwasser weitergeleitet. Ein großer Anteil der Wärme geht jedoch infolge des Zuges ungenutzt zum Schornstein hin verloren.
  • Es soll ein Heizkessel geschaffen werden, der einfach zu fertigen und dessen Wärmeaustauschflächen problemlos und sicher zu beschichten sind. Einbauten mit einer Wärmespeicherwirkung, die bei einem Abfallen der Kesselwassertemperatur zu Wärmeverlusten führen, sollen vermieden werden.
  • Gemäß der Erfindung geschieht dieses dadurch, daß zwischen dem Flammenumlenktopf und der Wand des Brennraumes ein Heizgaszug ohne Einbauten gebildet ist und daß in axialer Fortsetzung des Brennraumes eine Nachschaltheizfläche angeordnet ist.
  • Die Wand des Brennraumes besteht aus einem zylindrischen Mantel, der einfach zu fertigen und sicher zu beschichten ist. Ein- oder Anbauten, die eine einwandfreie Beschichtung behindern und die zu Wärmeverlusten führen könnten, sind nicht vorhanden. Der vorzugsweise aus taschenförmigen Kanälen mit seitlichen Einprägungen bestehende Nachschaltzug läßt sich ebenfalls einfach fertigen und beschichten. Er kann ohne großen Aufwand an den Brennraum angefügt werden. Da der Nachschaltzug keine wärmespeichernden Einsätze besitzt, sind die Wärmeverluste zum Schornstein hin reduziert. Es wird sogar noch die Wärme, die von dem ungekühlten Flammenumlenktopf aufgenommen worden war, in dem nachgeschalteten Nachschaltzug an das Kesselwasser übertragen. Diese Wärme ging bei den bisherigen Heizkesseln ebenfalls fast vollständig zum Schornstein hin verloren.
  • Ein Heizkessel dieser Art eignet sich u.a. für eine gleitende Regelung der Kesselwassertemperatur in Abhängigkeit vom Wärmebedarf. Dabei werden ganz bewußt Taupunktsunterschreitungen mit einer Kondenswasserbildung in Kauf genommen. Die zu befürchtenden Korrosionen können dann unterbunden werden, wenn die gefährdeten Flächen durch eine Spezialbehandlung geschützt sind und wenn sichergestellt ist, daß das zu Beginn des Brennerlaufes entstehende Kondensat nach dem Überschreiten des Taupunktes in der Endphase des Brennerlaufes wieder verdampft.
  • Da sich bei unterschrittenem Taupunkt auf jeden Fall Kondensat bildet, besteht die Gefahr, daß es auf dem Brennraumboden nach vorn gegen die Kesseltür und die Abdichtungen strömt. Es kann dort Schaden anrichten, zumal eine Verdampfung in diesem vorderen Bereich wegen der geringeren Wärmebeaufschlagung nur ungenügend . ist.
  • Das Vorströmen des Kondensats gegen die Kesseltür wird gemäß einem besonderen Kennzeichen der Erfindung durch eine quer verlaufende Hochprägung des vorderen, unteren Bereiches der Wand des Brennraumes verhindert.
  • Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:
    • Fig. 1: Einen Heizkessel im Längsschnitt und
    • Fig. 2: Den Schnitt A-A aus Fig. 1.
    • Fig. 3: Einen Heizkessel im Längsschnitt und
    • Fig. 4: Den Schnitt B-B aus Fig. 3.
  • Der Heizkessel besitzt einen durch eine zylindrische Wand 1 gebildeten Brennraum 2, der nach vorn durch eine Fronttür 3 mit einer Brenneröffnung 4 verschlossen ist. In den Brennraum 2 ist ein loser Flammenumlenktopf 5 eingesetzt und durch Abstanshalter 6 so gelagert, daß ein ringzylindrischer Zug 7 entsteht. Der Zug 7 geht in einen axial hinter dem Brennraum 2 angeordneten Nachschaltzug 8 über, der in einen Abgasstutzen 9 mündet.
  • Der Nachschaltzug 8 besteht aus taschenförmigen Kanälen 10 mit seitlichen Einprägungen. Solche Teile lassen sich gut korrosionsfest beschichten, und sie besitzen infolge der Wedelströmung eine sehr hohe Wirksamkeit.
  • Im vorderen, unteren Bereich der Wand 1 des Brennraumes 2 ist eine Hochprägung 11 als Kondensatstau vorhanden. Diese Hochprägung 11 verhindert das Vorströmen von Kondensat, das sich bei einer bewußt-unter den Taupunkt der Heizgase eingestellten Kesselwassertemperatur bilden kann, gegen die Fronttür 3. Schäden im Dichtungsbereich der Tür werden dadurch ausgeschaltet.

Claims (5)

1. Zentralheizungskessel aus Stahlblech mit einem Flammenumlenktopf im hinteren Bereich eines liegenden zylindrischen Brennraumes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flammenumkehrtopf-(5) und der Wand (1) des Brennraumes (2) ein Heizgaszug (7) ohne Einbauten gebildet ist und daß in axialer Fortsetzung des Brennraumes (2) eine Nachschaltheizfläche (8) angeordnet ist.
2. Zentralheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachschaltheizfläche (8) mehr als 50 % vorzugsweise etwa 65 % der gesamten Wärmeaustauschfläche des Heizkessels bildet.
3. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachschaltheizfläche (8) aus taschenförmigen Kanälen (10) mit seitlichen Einprägungen besteht.
4. Zentralheizungskessel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine quer verlaufende Hochprägung (11) des vorderen, unteren Bereiches der Wand (1) des Brennraumes (2).
5. Zentralheizungskessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochprägung einen in einer Geraden verlaufenden Scheitel besitzt.
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DE3061702D1 (en) 1983-03-03

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