EP0016915B1

EP0016915B1 - Zentralheizungskessel

Info

Publication number: EP0016915B1
Application number: EP80100405A
Authority: EP
Inventors: Heinz Dr. Klein; Werner Diebel; Helmut Benner; Horst Schröder; Willi Peter
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1980-01-26
Publication date: 1983-01-26
Also published as: EP0016915A1; DE3061702D1

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-U-7524798 zu entnehmen. In dem ringzylindrischen Zug zwischen dem Flammenumlenktopf und der inneren Wand des Brennraumes ist dabei ein Heizgaszug bzw. 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.
In 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 der Heizgaszug keine Einbauten aufweist und daß in axialer Fortsetzung des Brennraumes ein weiterer Heizgaszug nachgeschaltet 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, weitere Heizgaszug oder 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.
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.
Es empfiehlt sich, den Heizkessel so zu gestalten, daß die Nachschaltheizfläche mehr als 50 %, vorzugsweise etwa 65 % der gesamten Wärmeaustauschfläche des Heizkessels bildet. Ein großer Teil des Wärmeübergangs erfolgt so im Bereich der sehr wirksamen Nachschaltheizfläche.
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 der vorderen, unteren Bereiches der Wand des Brennraumes verhindert.
Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt :

Figur 1 einen Heizkessel im Längsschnitt,
Figur 2 den Schnitt A-A aus Fig. 1,
Figur 3 einen weiteren Heizkessel im Längsschnitt und
Figur 4 den Schnitt B-B aus Fig. 3.

Der Heizkessel nach Fig. 1 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 das Brennraumes 2 entsprechend Fig.3 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

1. Zentralheizungskessel aus Stahlblech mit einem Flammenumlenktopf (5) im hinteren Bereich eines liegenden zylindrischen Brennraumes (2), und einem zwischen dem Flammenumkehrtopf (5) und der Wand (1) des Brennraumes (2) gebildeten Heizgaszug (7) dadurch gekennzeichnet, daß der Heizgaszug keine Einbauten aufweist und daß in axialer Fortsetzung des Brennraumes (2) ein weiterer Heizgaszug nachgeschaltet (8) ist.

2. Zentralheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgeschaltete Heizgaszug (8) mehr als 50 % vorzugsweise etwa 65 % der gesamten Wärmeaustauschfläche des Heizkessels bildet.

3. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgeschaltete Heizgaszug (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.