EP0017256A2

EP0017256A2 - Wärmetauscher

Info

Publication number: EP0017256A2
Application number: EP80101899A
Authority: EP
Inventors: Volker Reindl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1980-10-15
Also published as: DE3064201D1; EP0017256A3; EP0017256B1

Abstract

Rauchgas-Abzugsrohr für Feuerungsanlagen mit einem Wärmetauscher zur Rückgewinnung der in den Rauchgasen noch enthaltenen Wärmeenergie. Der Wärmetauscher besteht aus einem oder mehreren baukastenähnlich zusammensetzbaren Ringkammersegmenten, um die Länge des Wärmetauschers der jeweils zur Verfügung stehenden Einbaulänge oder thermischen Gegebenheiten anpassen zu können. Die Ringkammern sind so ausgebildet oder zusammengesetzt, daß zwei oder mehr Wärmeträgerkreisläufe auf der Abnahmeseite gebildet werden. Bei einer Ausführungsform bestehen die Ringkammern aus hohlen Gußringen, die dichtend aufeinandergesetzt werden und spiralig vom Wärmeträgermedium durchströmt werden. Dabei ist eine Ringkammer jeweils mit der übernächsten Ringkammer verbunden, so daß zwei Wärmeträgerkreisläufe ineinandergeschachtelt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rauchgas-Abzugsrohr für Feuerungsanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei den bisher bekannten Zentralheizungsanlagen wird sowohl das warme Brauchwasser als auch das Wasser für das Zentralheizungsnetz im gleichen Heizkessel erwärmt. Dies hat zur Folge, daß beispielsweise jede Entnahme von Warmwasser aus dem Warmwasserkreis durch eine entsprechende Menge Kaltwasser aus dem Wasserleitungsnetz ergänzt werden muß. Da dieses Kaltwasser üblicherweise eine Temperatur von ca. 8°C oder weniger aufweist, kühlt es bei seiner direkten Einspeisung in den Brauchwasserkreislauf des Heizkessels das in diesem Kessel befindliche, auf ca. 6o bis 8₀ C Soll-Temperatur erwärmte Brauchwasser ab. Das Einschalten der Heizung .ist die normale Folge. Ebenso muß bei Einschalten der Zentralheizung nach erfolgter Stillegung während der Nacht oder während eines Wochenendes bzw. bei einem Betrieb mit Temperaturabsenkung während der Nachtstunden am nächsten Morgen der völlig bzw. stark abgekühlte Heizwasserkreislauf wieder auf eine höhere Vorlauftemperatur gebracht werden. Zu diesem Zweck muß die Kesselheizung über längere Zeit eingeschaltet werden. Die während des Betriebs der Kesselheizung entstehenden Rauchgase, welche Temperaturen von 2oo bis 250°C aufweisen, werden über ein mehr oder weniger langes Rauchgasabzugsrohr in den Abzugskamin geleitet.
Zur Einsparung von Heizenergie ist es bekannt geworden, das zu erwärmende Wasser zum Wärmeaustausch mit dem heißen Abzugsgas der Heizeinrichtung zusammenzubringen, die mit einem festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff beheizt werden kann. Damit wird die überschüssige Restwärme aus dem Rauchgasabzugsrohr an das Fluid abgeführt, so daß sich dieses erwärmt. Um die gewünschte Soll-Temperatur des Fluids zu erreichen, ist in dem Heizkessel eine geringere Heizleistung notwendig.
Ein Einbau der bekannten zusätzlichen Wärmetauscher ist nur dort möglich, wo die vorhandenen Abmessungen zwischen dem Kessel und dem Kamin den starren Endmaßen des Wärmetauschers'entsprechen. Derartige Wärmetauscher haben sich daher bis jetzt nur in industriellen Großbetrieben und nicht in privaten Heizanlagen durchsetzen können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rauchgas-Abzugsrohr der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine einfache Montage bei neuen oder bestehenden Anlagen möglich ist, wobei das erfindungsgemäße Rauchgas-Abzugsrohr sehr einfach an baulicherseits vorliegende Gegebenheiten angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im einfachsten Fall besteht das erfindungsgemäße Rauchgas-Abzugsrohr aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Rohren, die vorzugsweise durch als Strömungsleitbleche ausgebildete Stege in einem bestimmten Abstand zueinander gehalten sind, wobei im zentralen Innenraum des innenliegenden Rohres die Rauchgase und in der von den beiden konzentrischen Rohren gebildeten Ringkammer ein zu erwärmendes Fluid strömt. Dieses Fluid ist in aller Regel Wasser. Es kann jedoch für den _Zentralheizungskreislauf auch eine für diesen Zweck an sich bekannte andere Flüssigkeit vorgesehen sein. In der Ringkammer sind achsparallele Rohre angeordnet, die von dem zweiten zu erwärmenden Fluid durchströmt werden. Die Rohre durchsetzen mit ihren Enden dichtend auf dem Rauchgasrohr aufgesetzte Begrenzungsplatten und münden in von Deckeln abgeschlossenen Umlenkkammern. Im Prinzip ist die Erfindung auch auf eine Umluftheizung anwendbar, wobei dann als durch die Rauchgase zu erwärmendes Fluid Kaltluft in der zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr gebildeten Ringkammer strömt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Rauchgasrohr aus mehreren in axialer Richtung aneinander reihbaren und miteinander starr verbindbaren Teilgliedern, von denen jedes eine geschlossene Ringkammer mit Fluiddurchgangsöffnungen zu den benachbarten Ringkammern aufweist. Bei diesen Teilgliedern ist der Durchmesser des inneren Rohres den Normdurchmessern des Abzugsrohrstutzens am Heizkessel angepaßt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann das Rauchgas-Abzugsrohr ähnlich einem Heizkörper oder Gliederheizkessel aus einer beliebigen Anzahl von Teilgliedern zusammengesetzt werden, bis die gewünschte Rohrlänge erreicht ist.
Im einfachsten Fall bestehen die Teilglieder aus hohlen Gußringen. Beim Zusammensetzen dieser Gußringe wird aus der zentralen öffnung der einzelnen hintereinander angeordneten Teilglieder das Abzugsrohr für Rauchgase gebildet. An die Ringkammer des letzten Teilgliedes dieses so zusammengesetzten Rauchgas-Abzugsrohrs wird der Kaltwasserzulauf angeschlossen, während die Kaltwasserverbindung zum Heizkessel an die erste Ringkammer angeschlossen ist.
Bei der Entnahme von --erwärmtem Brauchwasser an irgendeiner Entnahmestelle des Warmwassernetzes muß nun die entnommene Warmwassermenge durch eine entsprechende Kaltwassermenge aus der Frischwasserleitung ergänzt werden. Bei der Zumischung dieses Kaltwassers sinkt nun die Soll-Temperatur für das auf Vorrat gehaltene erwärmte Brauchwasser im Heizkessel ab, so daß ein Temperaturmeßfühler ein entsprechendes Signal an den Reglerkreis der Heizung gibt, der seinerseits die Heizung im Heizkessel einschaltet. Die während dieser Aufheizperiode entstehenden Rauchgase erwärmen auf ihrem Weg durch das Rauchgas-Abzugsrohr das durch die Ringkammern hindurch in den Warmwasserboiler des Heizkessels einströmende Kaltwasser und kühlen sich während dieses Wärmeentzugs ab. Je nach Länge des Rauchgas-Abzugsrohres und der Wärmetauscherfläche auf der Rauchgas- bzw. Kaltwasserseite wird das einströmende Kaltwasser vorgewärmt, so daß bei seiner Vermischung mit dem im Warmwasserboiler vorhandenen Warmwasser die Abkühlung dieses Warmwassers wesentlich geringer ist, als es ohne diese Vorwärmung wäre. Damit verringert sich die Aufheizzeit zur Wiedererreichung der Solltemperatur und zwangsläufig auch der Brennstoffverbrauch.
Um einen gleichförmigeren Temperaturverlauf längs des Rauchgas-Abzugsrohrs zu erreichen, werden bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die zwei Strömungswege der zu erwärmenden Fluide nicht hintereinander sondern alternierend angeordnet. Damit wird erreicht, daß das Fluid des ersten Systems durch die erste, dritte, fünfte, siebte etc. Ringkammer geleitet wird, wogegen das Fluid des zweiten Systems durch die zweite, vierte, sechste, etc. Ringkammer fließt. Durch diese alternierende Anordnung der einzelnen Fluidwege wird ein entsprechend gleichmäßigeres Vorwärmen der einzelnen Fluide bewirkt. Aus der dem Heizkessel am nächsten liegenden Ringkammer können die zwei Austrittsleitungen für beide Fluide austreten und direkt in den Heizkessel geleitet werden. Damit ist die Montage dieser Leitungen erleichtert.
In vielen Fällen ist der Verbrauch der einzelnen Fluide unterschiedlich, so daß ihre Aufbereitung in der Wärmetausch-Einrichtung in unterschiedlichen Mengen erfolgen soll. Zur Berücksichtigung dieses Sachverhalts wird in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, die Breiten der Ringkammern im jeweiligen System dem jeweiligen Fluidbedarf anzupassen, d.h. mit anderen Worten, daß die Ringkammern für das System mit dem geringeren Fluidbedarf schmäler ausgebildet sind. Ein solch unterschiedlicher Fluidbedarf tritt vor allem bei Heizanlagen auf, welche einerseits das Wasser der Gebäude- bzw. Wohnungsheizung erhitzen und andererseits das warme Brauchwasser liefern. Gewöhnlich ist der Warmwasserumlauf weitaus geringer als der Heizungswasserumlauf. In diesem Fall wird das Fluidsystem für das Brauchwasser mit den schmäleren Ringkammern versehen werden. Statt für jeden Strömungsweg der beiden Heizungssysteme jeweils eine getrennte Ringkammer zu verwenden, kann man diese beiden Strömungswege in einer Ringkammer vereinigen. Ein derartiger Wärmetauscher hat den Vorteil, daß beide Wärmetauscher-Fluidsysteme vom gleichen Abschnitt des Rauchgasrohres Wärme abziehen, so daß man nicht auf eine übergroße Länge des Rauchgasrohres angewiesen ist. Das Grundelement eines derartigen Wärmetauschers bzw. Rauchgasabzugsrohres, nämlich das zentrale Abgasrohr mit Mantelrohr und den im Ringraum angeordneten Zwischenrohren kann in Standardlängen hergestellt und erst an Ort und Stelle auf spezielle Einbaumaße zugeschnitten werden. Das Einsetzen bzw. Einschweißen der Begrenzungsplätten und Aufsetzen der Deckel kann bei der Endmontage erfolgen, so daß die zur Verfügung stehende Strecke des Rauchgas-Abzugsrohres optimal genutzt werden kann.
Ein derartig ausgebildetes Rauchgas-Abzugsrohr kann so weitergebildet werden, daß das erste Wärmetauscher-Fluid die durch Deckel und Begrenzungsplatte gebildeten Kammern sowie die im Ringraum angeordneten Rohre und das zweite Wärmetauscher-Fluidsystem den Ringraum außerhalb der darin angeordneten Rohre durchströmt. Dabei können die Deckel so ausgebildet sein, daß sie das aus einem Zwischenrohr ausströmende Fluid umlenken und in das benachbarte Zwischenrohr wieder einleiten. Somit durchströmt das Fluid hintereinander ein Rohr nach dem anderen und erwärmt sich infolge der hohen mittleren Verweilzeit entsprechend hoch.
Zur Verbesserung des Wärmeübertragungswirkungsgrades zwischen dem Rauchgas und den zu erwärmenden Fluiden können an den Wärmeaustauschflächen sowohl der fluiddurchströmten Ringkammer als auch auf der von dem Rauchgas durchströmten Seite des Innenrohres die Wärmeaustauschfläche vergrößernde Einrichtungen und/oder Strömungsverwirbelungseinrichtungen vorgesehen sein. Als die Wärmeaustauschfläche vergrößernde Einrichtungen kommen z.B. Rippen, Wellrippen, Stege, Stacheln und dergl. und als strömungsverwirbelnde Einrichtungen z.B. besondere Oberflächenrauhigkeiten und -Strukturen, Strömungsumlenkbleche, Schikanen und dergl. in Frage. Durch spiralig angeordnete Rippen in der Ringkammer wird sowohl eine Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche als auch eine Verwirbelung des Fluids erreicht. Auch der Rauchgasseite angeordnete Stege oder Rippen müssen so angeordnet sein, daß sie eine Reinigung des Rauchgasrohres nicht behindern.
Da das Kaltwasser aus dem Frischwasserleitungsnetz sofort während der Warmwasserentnahme nachläuft, der Temperaturfühler in der Regel aber erst nach einer gewissen Vermischungszeit zwischen Warm- und Kaltwasser auf die veränderte Temperatur im Warmwasserboiler anspricht, sind entsprechende Regelungsmaßnahmen erforderlich. Um das sofortige Einschalten der Heizung bei Beginn des Kaltwasserzulaufs zu erreichen, kann entweder das Einschalten der Heizung durch die beginnende Warmwasserentnahme aus dem Warmwasserboiler bewerkstelligt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Temperaturfühler im Warmwasserboiler im Bereich des Kaltwasserzulaufs so anzuordnen, daß er vom Kaltwasserstrom angespült wird und dabei ohne jede Verzögerung einen Steuerbefehl an die Heizung gibt. Damit ist gewährleistet, daß schon bei Beginn des Kaltwasserzulaufs bereits heiße Rauchgase im Rauchgas-Abzugsrohr zur Verfügung stehen, die das zuströmende Kaltwasser vorwärmen.
Wie bereits oben erwähnt, können zwei getrennte Einheiten von zusammengesetzten Ringkammern vorgesehen werden, und zwar die eine für die Vorwärmung des in den Warmwasserboiler einströmenden Kaltwassers und die zweite für die Vorwärmung des Rücklaufs des Heizungssystems. So wird z.B. beim Aufheizen am Morgen auf Solltemperatur das gesamte Heizungswasser nach Einschalten des Brenners bereits stark vorgewärmt, ehe es in den Kessel gelangt. Da bei einem Zentralheizungssystem die in dem Zentralheizungskessel enthaltene aufgeheizte Wassermenge nur einen geringen Anteil des im gesamten Rohr- und Heizkörpersystems befindlichen Vorlaufwassers ausmacht, ist die Abkühlung des in diesen Systemen befindlichen Vorlaufwassers entsprechend groß und damit die Aufheizzeit der Heizung zur Wiedererwärmung des Vorlaufwassers auf die geforderte Solltemperatur entsprechend lang.
Durch das erfindungsgemäße Rauchgas-Abzugsrohr verkürzt sich durch das in den Ringkammern bereits vorgewärmte Wasser die Aufheizzeit ganz wesentlich, da die Ringkammern praktisch eine zusätzliche Kapazität zum Heizkessel selbst darstellen.Mit dem erfindungsgemäßen Rauchgas-Abzugsrohr wird kein zusätzliches Heizmaterial verbraucht, da hier nur den in die Atmosphäre abströmenden Rauchgasen aus dem Heizkessel die Wärmeenergie entzogen wird, die bisher nur ungenützt austrat.
Aufgrund der erfindungsgemäßen einfachen Anpassungsmöglichkeit des Rauchgas-Abzugsrohres an bestehende Abmessungen kann es einfach bei bestehenden Zentralheizungsanlagen oder noch zu planenden Heizungsanlagen eingebaut werden, da in jedem Fall eine Verbindung des Zentralheizungskessels mit dem Abzugskamin vorhanden ist oder hergestellt werden muß. Die Ringkammern bestehen vorzugsweise aus Gußmaterial, können jedoch ebenfalls aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Elemente für die Reinigung des Abzugsrohres können ebenfalls vorgesehen sein.
Die Gußringe können bei entsprechend vorbereiteten Kesseln direkt mit dem Kessel verbunden werden, so daß Abzugsrohr und Kessel eine Einheit bilden. In diesem Fall ist eine direkte Einleitung des vorgewärmten Wassers in den Kessel ohne Rohrzwischenstücke gegeben.
Das erfindungsgemäße Rauchabgasrohr ist vom Brennstoff unabhängig. Es ist für feste,flüssige und gasförmige Brennstoffe gleich gut geeignet. Ebenso spielt die Größe des Kessels keine Rolle, so daß das erfindungsgemäße Rauchgasabzugsrohr ebenso für kleinste Familienhaushalte als auch für Industrie-, Fernheiz-, oder sonstige Anlagen geeignet ist.
Ein Vorwärmen des Wassers auf ca. 50 °C und mehr ist je nach Länge und Querschnitt des Rauchgas-Abzugsrohres als durchaus realistisch anzusehen. Bei Anlagen, an deren Kessel keine Vorbereitung für die Befestigung der Ringkammern vorhanden ist, wo also die Verbindung der Ringelemente mit dem Kessel und dem Abzugskamin noch mit herkömmlichen Rohrstücken erforderlich ist, sind Adapterringe als Anfangs- und Abschlußglieder möglich, die einen gasdichten Übergang gewährleisten.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 ein Rauchgasabzugsrohr für eine Feuerungsanlage, bei dem zwei verschiedene Kaltwasserkreisläufe angeschlossen sind
Fig. 2 ein einzelnes Teilglied des Rauchgas-Abzugsrohres in perspektivischer Darstellung;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das Teilglied gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht von oben durch eine Einheit von drei zusammengesetzten Teilgliedern;
Fig. 5 einen Adapterring zur Ermöglichung einer Verbindung zwischen einem bisherigen Rauchgas-rohrstutzen und dem erfindungsgemäßen Rauchgas- Abzugsrohr;
Fig. 6a,b schematische Ansichten des Rauchgas-Abzugsrohres an einem Heizungssystem in waagrechter und senkrechter Anordnung;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Rauchgas-Abzugsrohres;
Fig. 8 einen Querschnitt längs der Linie III-III von Fig. 7 durch eine Anordnung mehrerer hintereinandergeschalteter Ringkammern mit unterschiedlicher Dicke;
Fig. 9 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei zwei Ringkammern unterschiedlicher Größe in einem Ring zusammengefaßt sind;
Fig.10 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
_Fig.11 eine Stirnansicht der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform;
Fig.12 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig.13 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 12 dargestellten Verschraubungsrohres;
Fig. 14 a,b eine andere Ausführungsform der Verbindung der Ringkammern, wobei die Verbindungsschraube vom Fluid durchströmt wird;
Fig. 15 einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform;
Fig. 16 einen Querschnitt längs der Linie I-I in Fig.15;
Fig.17 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig.15; und
Fig.18 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig.17
Fig.19 einen Querschnitt durch die Ausführungsform des Wärmetauschers gemäß Fig.15 jedoch mit Halbrohren, und
_Fig.2o einen weiteren Querschnitt gemäß Fig.19 mit U-Profilen.

In Fig.1 ist mit 1 der Heizkessel, mit 2 der Brenner, mit 3 das-Rauchgas-Abzugsrohr, mit 4 der Kamin, mit 5 der Warmwasserboiler des Brauchwassernetzes, mit 6 der Zentralheizungskessel, mit 7 der Heizwasservorlauf, mit 8 der Heizwasserrücklauf, mit 9 der Heizwassereinlauf vom Rauchgas-Abzugsrohr 3 in den Zentralheizungskessel 6, mit 1o der Frischwasserzulauf für das Rauchgas-Abzugsrohr 3, mit 11 der Frischwasserzulauf in den Warmwasserboiler 5, mit 12 der Warmwasserauslauf aus dem Heizkessel und mit 13 die Reinigungsöffnung im Rauchgas-Abzugsrohr 3 bezeichnet.
Fig.2 zeigt in vergrößerter Darstellung ein einzelnes Teilglied, das in Form eines Gußrings 14 ausgeführt ist. Dieser Gußring besteht im wesentlichen aus einer Ring- _.kammer 15 (Fig.3) in der das zu erwärmende Wasser strömt. Dieses Wasser tritt über eine Einlauföffnung 16 an der Stirnseite des Gußrings in die Ringkammer 15 ein und wird von einer Scheidewand 17 (Fig.3) so umgelenkt, daß es zunächst die gesamte Ringkammer 15 durchströmen muß, bevor es über die Auslauföffnung 18 (Fig.3) an der gegenüberliegenden Stirnseite des Gußrings 14 die Ringkammer 15 wieder verläßt.
Selbstverständlich können in einer Ringkammer mehrere Spiralgänge vorgesehen sein. Die einzelnen Spiralgänge in jeder Ringkammer 15 können zur Erzielung eines gewissen Verwirbelungseffektes Uberström- öffnungen, beispielsweise in Form von Löchern, Schlitzen, Spalten und dergl. aufweisen. Um mehrere Gußringe 14, 14' starr miteinander verbinden zu können, sind am äußeren Umfang der Gußringe 14,14' Augen 19 vorgesehen, durch die Spannstäbe 20 (Fig. 4)_, hindurchgesteckt werden können. Durch den zentralen Innenraum 21 des Gußrings 14 strömen die Rauchgase vom Heizofen 1 in den Kamin 4.
Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, verhindert eine im Bereich der Einlauföffnung 16 und der Auslauföffnung 18 diagonal durch den Ringkammerquerschnitt verlaufende Scheidewand 17, daß das über die Einlauföffnung 16 in die Ringkammer 15 eintretende zu erwärmende Wasser sofort wieder durch die Auslaßöffnung 18 austritt. Das Wasser muß vielmehr die Ringkammer in Umfangsrichtung durchlaufen, wobei es von den im zentralen Innenraum 21 in Richtung A strömenden Rauchgasen erwärmt wird. Der hierbei erreichte Kreuzstrom zwischen Wasser und Rauchgasen sorgt für eine gute Wärmeübertragung. In den Ein- und Auslauföffnungen 16, 18, können Gewindegänge 22 vorgesehen sein, in die Außengewindehülsen 23 eingeschraubt und die einzelnen Teilglieder des Rauchgas-Abzugsrohres 3 ähnlich wie bei einem Gliederheizkessel starr miteinander verbunden werden können. In den Ringkammern 15 können besondere Strömungsleiteinrichtungen und/oder die Wärmeaustauschfläche vergrößernde Einrichtungen 26 vorgesehen sein.
Fig. 5 ist ein Adapterring 24 zur Ermöglichung einer Verbindung zwischen einem bisherigen Rauchgas-Rohrstutzen 25 am Heizkessel 1 und dem aus mehreren Teilgliedern zusammengesetzten Rauchgas-Abzugsrohr 3 mit eventuell anderem Innenrohrdurchmesser dargestellt. Der Rauchgas-Rohrstutzen 25 wird in den Adapterring 24 eingesteckt, während der letzte Gußring des mehrgliedrigen Rauchgas-Abzugsrohres 3 auf den Adapterring 24 aufgesteckt werden muß.
In den Fig. 6a und 6b ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Man sieht einen Heizkessel 101, an dessen Rückseite ein Rauchgas-Abzugsrohr 102 austritt und in einen Kamin 103 führt. Die erfindungsgemäßen Ringkammern bzw. Gußringe 104 und 105 bilden in einem oder mehreren Abschnitten das Rauchgas-Abzugsrohr 102. Die dicht aneinandergesetzten Gußringe werden vom Rauchgas durchströmt. Die mit Punkten versehenen Ringe 104 gehören zu einem ersten Kreislauf und die weißen Ringe 105 zu einem zweiten Kreislauf. Die Gußringe bzw. Ringkammern 104 und 105 sind in abwechselnder Folge hintereinander angeordnet und werden im folgenden genauer beschrieben.
An dem Heizkessel 101 ist ferner eine Montageplatte oder eine Stütze 106 angebracht, welche das Rauchgas-Abzugsrohr 102 umgibt bzw. abstützt-und beispielsweise die Ringanordnung 104 und 105 tragen kann. In der Montageplatte 106 sind auch die Austrittsleitungen 107 und 108 für das Heizungswasser HW bzw. das Brauchwasser BW gehaltert, welche das vorerwärmte Wasser in den Heizkessel 101 führen.
Die Montageplatte 106 könnte auch in einer vertikalen Anordnung direkt an der Ausstrittsseite des Abzugsrohres 102 am Heizkessel 101 angebracht sein, wenn entweder das Abzugsrohr 102 auf einem längeren horizontalen Weg geführt ist oder die Gußringe 104 und 105 um die Biegung des Abzugsrohres 102 bis zum Heizkessel 101 angeordnet sind. Aus dieser Alternative ist bereits zu ersehen, daß mit den Ringen 104,105 in Anpassung an die verschiedensten baulichen Gegebenheiten universelle Anwendungsmöglichkeiten gegeben sind. Das erhitzte Heizungswasser HW tritt durch die Leitung 109 aus dem Heizkessel 101 aus und wird darin zu den einzelnen Heizkörpern geführt. Das abgekühlte Heizungswasser wird in einer Leitung 111 zur Einlaßöffnung der ersten Ringkammer 104a geführt. Das Brauchwasser BW vom Versorgungsnetz wird über die Leitung 112 in die Einlaßöffnung des zweiten Rings 105a eingegeben und in der vom Heizkessel 101 ausgehenden Leitung 110 an die Verbraucherstellen geführt.
In Fig. 7 sind einige Ringe der Ringkammeranordnung aus Fig. 6 dargestellt, welche alle eine zentrale Ausnehmung 114 für das Rauchgas-Abzugsrohr 102 aufweisen, sowie Verschraubungsbohrungen 115 zum Zusammenfügen der einzelnen Ringe. Der erste Ring 104a für das Heizwassersystem weist eine Einlaßöffnung 113 und eine Durchführung 116 auf. Durch diese Durchführung 116 führt der Zulauf 112 des Brauchwassers zu der in der Figur nicht zu sehenden Einlaßöffnung der schmäleren Ringkammer 105a. Das Innere der einzelnen Ringe wird am besten aus Fig. 8 deutlich.
In Fig. 8 ist auf der rechten Seite die erste Ringkammer 104a mit der Einlaßöffnung 113 dargestellt, in welche zum Zwecke der Verbindungen ein Rohrstutzen 113a eingesetzt ist. Mit der Einlaßöffnung 113 fluchtend ist auf der gegenüberliegenden Seitenwand der Ringkammer 104a eine Auslaßöffnung 117 vorgesehen, an welcher ein Rohrstutzen 1.17a ausgeformt ist. Im Inneren der Ringkammer 104a ist eine Abweiswand 118 angeordnet, die sich im wesentlichen vor der Einlaßöffnung 113 erstreckt, so daß die durch die Einlaßöffnung 113 eintretende Flüssigkeit in den kreisförmigen Umlauf des Rings gelenkt wird und erst nach einer Zirkulation auf der Rückseite der Abweiswand 118 durch die Auslaßöffnung 117 austreten kann. Die Durchführung 116 in der Ringkammer 104a ist gegenüber dem Inneren der Ringkammer dicht abgeschlossen und führt zu einem Rohrstutzen 119a einer Einlaßöffnung 119 der zweiten, schmäleren Ringkammer 105a.
Hinter dieser Einlaßöffnung 119 ist ebenfalls eine Abweiswand 12o angebracht, welche die einlaufende Flüssigkeit in den Kreisring lenkt. Hinter der Abweiswand 12o ist eine Auslaßöffnung 121 vorgesehen, an welcher ein Rohrstutzen 121a angeformt ist.. Die an den Auslaßöffnungen 117 bzw. 121 angegossenen Rohrstutzen 117a bzw. 121a haben eine Länge, die jeweils der Breite der nachfolgenden Kammer 1o5a bzw. lo4b entspricht und überbrücken somit die jeweils benachbarte Kammer. Diese Rohransätze 117a und 121a werden ferner an den Rohrstutzen 113b bzw. 119b in den Einlaßöffnungen der Ringkammern 1o4b bzw. 1o5b flüssigkeitsdicht angesetzt.:

Im Betrieb wird nun die durch die Einlaßöffnung 113 eintretende Flüssigkeit von der Abweiswand -118 in den Ring der Ringkammer 1o4a geleitet, durch den Auslaß 117 ausgegeben und durch den Rohrstutzen 117a an der Kammer 1o5a vorbeigeführt und in die Einlaßöffnung der dritten Kammer 1o4b eingegeben, in welcher der gleiche Strömungsvorgang abläuft. Die Flüssigkeit des zweiten Systems wird in die Durchführung 116 eingegeben und-gelangt durch die Einlaßöffnung 119 in die zweite Kammer 1o5a,in welcher sie von der Abweiswand in den Ringkreislauf abgelenkt wird. An der Rückseite der Abweiswand 12o tritt die Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung 121 aus und gelangt über die Durchführung 121a in die vierte Kammer 1o5b. Die Durchführungen 116, 117a und 121a sind dabei derart dicht, daß sich die Flüssigkeiten der einzelnen Systeme nicht miteinander vermischen können.

Wie bereits oben erwähnt, können die einzelnen Ringgruppen eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Bei Zentralheizungsanlagen mit gleichzeitiger Warmwasserbereitung kann beispielsweise für das Brauchwasser der schmälere Ring 1₀5 mit entsprechend geringerer Durchlaufmenge und für das Heizungssystem der breitere Ring lo4 mit doppelter oder erhöhter Durchlaufkapazität verwendet werden. Beim Aufheizen des Heizungswassers strömt nämlich während der kalten Jahreszeit bei jedem Anspringen des Brenners die gesamte im Heizsystem befindliche Wassermenge, angetrieben durch die Pumpe, mehrmals zu den Heizkörpern hin und zum Heizkessel zurück. In diesem Fall ist also eine großflächige Wärmeübertragung aus der Abgasluft erwünscht. Beim Brauchwasser sind größere Durchlaufmengen seltener, da bei jeder Wasserentnahme nur eine entsprechende Menge aus dem Netz nachläuft. Größere Mengen werden aber erfahrungsgemäß lediglich beim Duschen oder dem Füllen der Badewanne benötigt.
In Fig.9 ist eine andere Ausbildung der in Fig.7 und 8 dargestellten Ringkammern wiedergegeben. In diesem Fall sind zwei nebeneinander liegende Ringkammern in einem gemeinsamen Ring zusammengefaßt, in welchem die entsprechenden Kammern ausgebildet sind. Ein solcher Ring 122 weist demnach eine erste Einlaßöffnung 123 auf, welche in eine erste Ringkammer 124 führt. Hinter dieser Einlaßöffnung 123 ist die Abweiswand 128 angeordnet, hinter welcher sich die Auslaßöffnung 127 befindet. An derselben Seite wie die Einlaßöffnung 123 ist eine zweite Einlaßöffnung 126 angeordnet, welche in eine zur Ringkammer 124 parallele, jedoch schmälere Ringkammer 125 führt. Auch hier ist hinter der Einlaßöffnung 126 die Abweiswand 13o angeordnet, hinter welcher sich die Auslaßöffnung 129 befindet. Nachdem die einzelnen Kammern von der Einlaufseite zur Auslaufseite hin durch Leitungen der anderen Kammer durchdrungen werden müssen, ist zwischen der ersten Einlauföffnung 123 und der Ringkammer 124 ein Rohrstutzen 123a vorgesehen, wogegen von der Auslaßöffnung 129 der Ringkammer 125 zur Auslaßseite des Rings 122 eine Rohrleitung 129a führt. Bei hintereinander angeordneten Ringen 122 fluchten nun die Auslaßöffnung 127 und die Einlaßöffnung 123 von zwei benachbarten Ringen für das erste Flüssigkeitssystem und die Rohrleitung 129a des einen Rings mit der Einlaßöffnung 126 des nachfolgenden Rings. Zur Verbindung der einzelnen Übergänge werden wie in Fig.8 zwischen den öffnungen bzw. Rohrleitungen Gewindehülsen 113a eingesetzt, die zur wasserdichten Verbindung der Kammern miteinander dienen. Im übrigen gleicht die Wirkungsweise der in Fig.9 beschriebenen Anordnung der nach Fig.8.
Die in Fig.1o dargestellte weitere Ausführungsform stellt eine in den Herstellungskosten günstige Ringausführung dar. In diesem Fall kann, wenn auf die unterschiedlichen Volumen kein Wert gelegt wird, eine einzige Gußringform für beide Systeme verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Durchführung des Fluids von der einen in die übernächste Kammer über ein außen an dem dazwischenliegenden Ring vorbeigeführtes Rohr. Die Ringkammer 134a für das erste System weist ähnlich wie in Fig.7 einen nasenartigen Vorsprung 132 auf, in welchem die Einlaßöffnung 133 vorgesehen ist. Hinter der Einlaßöffnung 133 befindet sich,wie bei den vorangegangenen Beispielen eine Abweiswand, welche die eintretende Flüssigkeit in die Ringkammer lenkt. An der Rückseite der mit gestrichelten Linien angedeuteten Abweiswand 338 befindet sich die Auslaßöffnung 137, welche in eine Rohrleitung 136 übergeht. Die Länge der Rohrleitung 136 ist dabei gleich der Dicke des Rings 134a. Zweckmäßigerweise ist die Rohrleitung 136 außerhalb des Ringdurchmessers angeordnet und fluchtet mit der Einlaßöffnung des übernächsten Rings 134b und ist an dem dazwischenliegenden Ring 135 vorbeigeführt.
Für das zweite Fluidsystem sind die identisch ausgebildeten Ringe 135 um einen bestimmten Winkel, beispielsweise 3o°,versetzt zu den Ringen 134 des ersten Systems angeordnet, wie aus Fig.11 ersichtlich ist. An den beiden Stirnseiten der einzelnen Ringe sind dabei Kerben bzw. Wülste (ähnlich Nut und Feder) 14o ausgeformt, durch die bei einem zusammengeschraubten Ringsatz eine Verdrehsicherung der einzelnen Ringe gewährleistet ist. Die Verschraubung durch die Bohrung 115 erfolgt dabei zweckmäßigerweise für nur ein System, das damit diese zwischenliegenden Ringe hält.
Selbstverständlich könnten bei dem in den Fig.lo und 11 beschriebenen Beispiel auch Ringe unterschiedlicher Dicke verwendet werden. In einem solchen Fall ist zu beachten, daß die überstehenden Rohrstücke 136 der einen Ringsorte eine Länge gleich der Dicke der anderen Ringsorte haben und umgekehrt.
Der Vorteil der in den Fig.lo und 11 dargestellten Anordnung ist vor allen Dingen darin zu sehen, daß das Rauchgasabzugsrohr auf einfache Weise an die vorhandenen Zu- und Ablaufleitungen angepaßt werden kann. Herstellung und Lagerhaltung werden vereinfacht.
Statt einer besonderen Ausbildung der einzelnen Ringkammern können die Strömungsöffnungen und -durchführungen auch in einer die einzelnen Ringe miteinander verbindendenSpezialschraube 141 ausgebildet sein. In Fig.13 ist eine derartige Schraube 141 dargestellt, welche im wesentlichen aus einem längeren Rohr 142 besteht, das an einem Ende ein Außengewinde 144 trägt und am anderen Ende einen über den Rohrdurchmesser überstehenden, leicht konischen Kopf 145 aufweist. In dem Kopf 145 befindet sich die Einlaßöffnung 143, deren Innenseite mit einem Innengewinde 146 ausgeformt ist. Das Innengewinde 146 paßt mit dem Außengewinde 144 zusammen.
Im ersten Drittel des Rohres 142 befindet sich eine öffnung 147, der etwa gegenüber eine zweite öffnung 149 in der zylindrischen Rohrwand angeordnet ist. Zwischen den beiden Öffnungen ist die schräg verlaufende _Abweis- wand 148 angebracht. An der Stirnseite des Kopfes 145 ist eine Marke 15o angebracht, durch welche die richtige Einstellung der Schraube 141 in einer Ringkammer zu ersehen ist.
Der Zusammenhang der Spezialschraube 141 mit den Ringkammern wird aus Fig.12 deutlich. In Fig.12 ist eine erste Ringkammer 154a, eine zweite Ringkammer 155a, eine dritte Ringkammer 154b, eine vierte Ringkammer 155b sowie ein Teil einer fünften Ringkammer 154c dargestellt. Mit der Linie 151 ist die Innenseite des das Rauchgas- abzugsrohr lo2 umgebenden Innenzylinders bezeichnet. Die Spezialschraube 141a, welche mit ihrem Kopf 145 in geeigneter Weise in einer Ausnehmung in der Kammer 154a versenkt ist, ist mit ihrem Gewindeende in das Innengewinde 146 der nächsten Spezialschraube 141b in der Kammer 154b eingeschraubt. In gleicher Weise ist die Schraube 141b mit ihrem Gewinde in das Gewinde der Schraube 141c eingeschraubt. Damit werden die einzelnen Kammern 154 aneinander gedrückt und halten dabei die dazwischenliegende Kammer 155 fest. Die für die Kammern 154 dargestellte Verschraubung ist zweckmäßigerweise auf der anderen Seite des Abzugrohres lo2 in gleicher Weise für die Kammern 155 vorgenommen, so daß diese zwischen sich die Kammern 154 halten.
Zum Einschrauben und Spannen werden an der Stirnwand der Spezialschraube 141 Bohrungen 158 oder ähnliches vorgesehen, in die ein Spannwerkzeug eingesetzt oder eingesteckt werden kann.
Durch eine korrekte Ausrichtung der Schrauben 141 kommt deren öffnung 147 gegenüber einer Einlaßöffnung 153 in der Kammer 154a zu liegen. Ebenso liegt die öffnung 149 der Schraube 141 gegenüber einer Auslaßöffnung 157 in der Kammer 154a. Eine durch den Einlaß 143 in der Schraube 141 eintretende Flüssigkeit wird daher durch die Abweiswand 148 in der Schraube durch die Ausnehmung 147 und die Einlaßöffnung 153 in die Kammer 154a gelenkt. Nach ihrem Zyklus durch die Ringkammer tritt die Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung 157 der Kammer und die Ausnehmung 149 in der Schraube 141 in das Rohr der Schraube 142 ein und gelangt darin in die Einlaßöffnung 143 der nächsten Schraube 141b. Das Rohr 142 ist dabei durch eine Durchführung 152 an der dazwischenliegenden Kammer 155a vorbeigeführt. Mit einer solchen Anordnung ist ein Baukastensystem geschaffen, mit welchem mit einfachen Mitteln Ringkammern unterschiedlicher Größe zusammenzustellen sind. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine einfache Montage, da nur wenige Verschraubungen erforderlich sind.
Um Abdichtprobleme beim Montieren der Ringkammern zu umgehen, kann man die notwendigen Verschraubungen auch von außen zugänglich ausbilden. In diesem Fall werden wie in Fig.14a gezeigt, die Einlauf/Auslauföffnungen gegenüber der Gesamtbreite der Ringe so verkürzt, daß man einen sechskantigen Flansch mit Rechts-und Linksgewinde (_Fig.14b) zwischen die beiden zusammenzufügenden Ringe einschrauben bzw. einspannen kann.
Beide Einlauföffnungen können aber auch um 18₀° versetzt hergestellt werden, wie dies strichpunktiert in Fig.11 angedeutet ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Verschraubungen die einzelnen Ringe gleichmäßig . verspannen, so daß die zusätzlichen Verschraubungen 115 (Fig.7) auch entfallen können.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig.15 dargestellt.In dieser Ausführungsform besteht die Ringkammer aus einem Mittelteil variabler Länge, auf das auf beide Seiten Abschlußdeckel aufgesetzt sind. Im einzelnen zeigt Fig.15 ein zentrales Rauchgasrohr 21o, ein dazu koaxial angeordnetes Mantelrohr 212 und im Ringraum 214 zwischen dem zentralen Rauchrohr 21o und dem Mantelrohr 212 angeordnete achsparallele Rohre 216. Die Rohre 216 liegen dicht an dicht und berühren die Außenfläche des zentralen Rauchgasrohres. Zwischen der Innenfläche des Mantelrohres und den Rohren bleibt ein geringer Spalt für einen Fluidaustausch bzw. eine Vermischung. Die Rohre können durch gelochte Stege fixiert werden.
Das Rauchgasrohr 21o ist mit geeigneten Flanschen bzw. Stutzen versehen, um an die genormten vom Kessel kommenden bzw. zum Kamin führenden Rauchgasrohrabschnitte angeschloßen werden zu können. (Diese Flansche sind nicht gezeigt.) Die Rohre im Ringraum 214 sind kürzer als das zentrale Rauchgasrohr 21o und sind an ihren beiden Enden durch je eine vordere und hintere Begrenzungsplatte 218, 22o durchgeführt. Die Durchführung ist flüssigkeitsdicht, was entweder durch entsprechende Gummidichtungen, oderauch Schweißen und Löten erfolgen kann. Das Rauchgasrohr 21o durchsetzt die Begrenzungsplatten 218, 22o ebenfalls. Zusammen mit den Mantelrohrabschnitten 212 wird somit eine dichte Ringkammer gebildet, die lediglich von den Rohren 216 durchsetzt wird. In die Ringkammer mündet ein Fluideinlaß 222, ein entsprechender Auslaß 224 führt aus ihr wieder heraus. Diese Ringkammer kann beispielsweise von Brauchwasser _BW durchströmt werden.
Auf das vordere und hintere Ende des Mittelteils ist jeweils ein gewölbter Deckel 226,228 aufgesetzt. Der Rand des Deckels kann, wie strichpunktiert angedeutet, mit den Begrenzungsplatten 218, 22o und gegebenenfalls mit einem am Ende des Mantelrohres 212 ausgebildeten Flansch druckdicht verschraubt werden. Beide Deckel 226, 228 werden vom zentralen Rauchgasrohr dichtend durchsetzt. Vorzugsweise ist die Durchführung durch die Deckel geschweißt. Dadurch entstehen jeweils eine vordere und eine hintere Kammer 23o, 232, von denen aus das Fluid des zweiten Systems zugeleitet bzw. abgeführt wird. Das Fluid tritt in die Kammer 232 über Zulauf 234 ein, durchströmt gleichsinnig alle Rohre 216, sammelt sich in der Kammer 23o und tritt aus dem Ablauf 236 wieder aus. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zirkuliert in diesem System das Heizwasser HW.
Um den Wärmeübergang vom Rauchgas in den Ringraum zu verbessern, können im Rauchgasrohr 21o den freien Querschnitt verengende Schikanen238 angebracht sein. Diese Schikanen sorgen für eine bessere Verwirbelung und damit für einen höheren Wärmeübergangskoeffizienten. Anstelle der Schikanen können selbstverständlich auch andere Maßnahmen getroffen werden, beispielsweise nabenförmige Verdrängungskörper eingebaut werden, oder auch Leitbleche vorgesehen sein, die eine spiralige Strömung des Rauchgases bewirken. In diesem Fall sollte jedoch dafür gesorgt werden, daß die Einsätze zum Reinigen herausnehmbar sind. Bei überecklaufenden Abzugsrohren ist dies ohne weiteres möglich.
Da die Rohre 216 mit dem inneren Abgasrohr 21o nur einen geringen direkten Wärmekontakt haben und somit die an das in den Rohren 216 strömende Fluid abgegebene Wärme nicht allzu groß ist, können gemäß einer weiteren Ausführüngsform der Erfindung die Rohre 216 auch nacheinander durchströmt werden. Dazu ist lediglich eine andere Ausbildung der Deckel 226,228 erforderlich. Eine Ansicht eines solches Deckels ist in Fig.17 gezeigt. Wie sich im Zusammenhang mit Fig.18 ergibt, besteht der Deckel 228jedenfalls bei der gezeigten Ausführungsform aus Vollmaterial, in das gewisse Aussparungen 24o eingebracht sind. Die Aussparungen 24o haben jeweils solche Abmessungen, daß zwei der Rohre 216 in jeweils einer Ausnehmung 24o münden. (siehe Fig.17). Die Stege zwischen den Ausnehmungen 24o liegen dicht an der jeweiligen Begrenzungsplatte 218 bzw. 22o an und verhindern ein Übertreten des in den Rohren 216 strömenden Mediums.
Bedingt durch diesen abgewandelten Deckel kann sich das durch den Zulauf 234 einströmende Fluid nicht mehr auf alle Rohre 216 verteilen, sondern wird über eine etwas kleiner ausgebildete Ausnehmung 242 in eines der Rohre 216 geschickt. Nach Durchlaufen einer Rohrlänge wird das Fluid in einer im anderen Deckel befindlichen Kammer 24o entsprechend umgelenkt und strömt durch das benachbarte Rohr zurück, worauf eine neue Umlenkung erfolgt und sofort, bis das letzte Rohr 216 durchströmt ist. Sind im Ringraum 214 eine ungerade Anzahl von Rohren angeordnet, so befinden sich Zulauf 234 und Ablauf 236 in je einem Deckel. Ist die Rohranzahl gerade, können Zu- und Ablauf auch in ein und demselben Deckel angeordnet werden. In diesem Fall muß jedoch noch eine zweite, kleinere Ausnehmung ähnlich der Ausnehmung 242, in dem betreffenden Deckel vorgesehen sein.
Die geschilderte Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß das in den Rohren 216 strömende Fluid eine längere Verweilzeit.in dem Wärmetauscher hat, so daß es auf ein höheres Temperaturniveau erwärmt werden kann.
Der Wärmeübergang an die Rohre 216 kann selbstverständlich auch durch andere Maßnahmen verbessert werden. So ist es beispielsweise möglich, statt der Vollrohre 216 nur sogenannte Halbrohre 216a (Fig. 19) zu verwenden, die auf das zentrale Abgasrohr 21o aufgeschweißt werden, so daß ein direkter Wärmefluß vom zentralen Abgasrohr zu dem Fluid erfolgen kann, das in den Rohren 216 strömt.
Statt der Halbrohre kann selbstverständlich jedes andere offene Profil beliebigen Querschnitts verwendet werden. Es muß lediglich so ausgebildet sein, daß seine Kanten mit der Außenfläche des Ringrohres verschweißt werden können, wie z.B. U-Profile 216b (Fig.2o).
Der Wärmetauscher sollte im übrigen mit einem Überdruckventil ausgerüstet sein. Vorzugsweise kann zwischen Wärmetauscher und Kamin noch eine Klappe angeordnet werden, die eine Rückkühlung durch über den Kamin einströmende Kaltluft verhindern soll.
Selbstverständlich wird der Wärmetauscher auf geeignete Weise isoliert, um Wärmeverluste möglichst zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Rauchgasabzugsrohr bewährt sich vor allem im Sommerbetrieb, wo in der Regel nur das Brauchwassersystem in Betrieb ist. Das Heizsystem ist an einem üblicherweise im System vorhandenen Vierwegmischer so geschaltet, daß kein erwärmtes Wasser zu den Heizkörpern fließen kann. Das erwärmte Heizwasser fließt nur in einem "kurzgeschlossenen" Kreislauf zwischen Kessel und Vierwegmischer. Da die Ringkammern zwischen Vierwegmischer und Kessel eingebaut sind, befindet sich auch bei Sommerbetrieb, d.h. bei abgeschalteter Raumheizung ständig erwärmtes Wasser in den Ringen, die zum Heizsystem gehören. Die benachbarten Ringe des Brauchwassersystems werden also zusätzlich von diesen Ringen des Heizsystems erwärmt. Wird nun an irgendeiner Stelle des Brauchwassersystems Warmwasser entnommen, so läuft eine entsprechende Menge kalten Wassers in die Ringkammern des Brauchwassersystems nach und wird bereits beim Durchströmen der ersten Ringkammern durch die von den vom Heizwasser durchströmten Ringkammern überströmende Wärme vorgewärmt. Es erfolgt somit keine nennenswerte Abkühlung des im Kessel auf Solltemperatur gehaltenen Wassers. Ein zu häufiges Anspringen des Brenners wird vermieden, wodurch eine Energieeinsparung bis zu dreißig Prozent über das ganze Jahr hinweg erzielt werden kann.

Claims

1. Rauchgas-Abzugsrohr für Feuerungsanlagen mit einem Wärmetauscher zur Rückgewinnung der in den Rauchgasen noch enthaltenen Wärmeenergie, dadurchgekennzeichnet, daß das Rauchgas-Abzugsrohr (3,1o2, 21o) aus einem oder mehreren zusammensetzbaren Ringkammersegmenten (14;104,105,134,135,154,155:212,230, 232) mit zwei oder mehr getrennten, auf der Wärmeabnahmeseite mittels der Ringkammer(n) ausgebildeten, Strömungswegen für zwei oder mehrere unterschiedliche zu erwärmende Fluide und einem von der(den) Ringkammer(n) begrenzten Rauchgasrohr (3,1₀2,21₀) besteht.

2.Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammersegmente (14,1o4,1o5,134,135,154,155) als jeweils geschlossene, in axialer Richtung aneinanderreihbare und miteinander starr verbindbare Bauteile ausgebildet sind, die jeweils mit einer Eintrittsöffnung (16;113,119,123,126,133,153) und einer Austrittsöffnung (18,117,121,127,129,137,157) für die zu erwärmenden Medien versehen sind, wobei Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung benachbarter Ringkammersegmente fluiddicht aufeinander zu liegen kommen.

3. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammersegmente (1₀4,1₀5,124,125,134,135,154,155) eine gegenüber dem Kammerinneren abgeschlossene Durchführung (117a,121a,123a,129a,136,152) aufweisen, die die Auslaßöffnung (117,121,127,129,137,157) des vorangehenden Ringkammersegments (1₀4,124, 134,154) mit der Einlaßöffnung (113,119,123,126, 133,153) des nachfolgenden Ringkammersegments (1₀5,125,135,155) verbinden.

4. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Ringkammersegment (212,23₀,232) aus einem Mittelteil variabler Länge und einem vorderen und hinteren, das Mittelteil begrenzenden, vom Rauchgasrohr (21o) durchsetzten Deckel (226,228) besteht, daß im Ringraum (214) des Mittelteils (212) zum Rauchgasrohr (21o) achsparallele Rohre (216) angeordnet sind, die eine vordere bzw. hintere, den Ringraum (214) begrenzende Begrenzungsplatte (218,220) durchsetzen und daß jeweils zwischen den Begrenzungsplatten (218,220) und dem vorderen bzw. hinteren Deckel (226,228) eine -vordere und hintere Kammer (230,232) ausgebildet wird, in die die Rohre (216) jeweils münden, wobei das eine zu erwärmende Fluid durch die Rohre (216) und das andere zu erwärmende Fluid im Ringraum (214) außerhalb der Rohre zirkuliert.

5. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (216) im Ringraum (214) dicht an dicht angeordnet sind und ihr Durchmesser etwas kleiner als die lichte Weite des Ringraums (214) ist, daß die Zu- und Ableitung des einen zu erwärmenden Fluids im Deckel (226, 228) und die Zu- und Ableitung des anderen zu erwärmenden Fluids im Mittelteil (212) angeordnet sind, und daß die Deckel (226,228) nach Art eines Klöpperbodens gewölbt und mit den Begrenzungsplatten (218,220) am Umfang verschraubt sind.

6. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (216) im Ringraum (214) einen offenen Querschnitt aufweisen und ihre Kanten mit der Außenfläche des Rauchgasrohres (210) verschweißt sind.

7. Rauchgas-Abzugsrohr nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckel (226,228) innere Aussparungen (240, 242) aufweisen, in die jeweils zwei benachbarte Rohre (216) münden, daß zwischen den Aussparungen (240,242) Stege vorgesehen sind, die einen Fluidaustausch zwischen zwei benachbarten Rohren (216) weitgehend verhindern, und daß der vordere und der hintere Deckel (226,228) um den Winkel eines Rohres (216) gegeneinander verdreht sind, so daß das erste Wärmetauscherfluid sämtliche Rohre (216) . nacheinander durchströmt.

8. Rauchgas-Abzugsrohr nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ringkammer und/oder dem Rauchgasrohr Strömungsleiteinrichtungen (118,120,128,130, 138,148) und Verwirbelungseinrichtungen (27,238) und die Wärmeaustauschfläche vergrößernde Einrichtungen (26) vorgesehen sind.

9. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß in den Fluideinlauf-und Auslauföffnungen (16,18;113,119,123,126, 133,153,117,121,127,129,137,157) Gewindegänge (22) vorgesehen sind, über die durch Einschrauben von Außengewindehülsen (23) die Ringkammern (15) der einzelnen Teilglieder miteinander verbindbar sind.

1₀. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die _Ringkammern (1₀4,124,134,154,1₀5,125,135,155) der beiden Strömungswege eine unterschiedliche Breite aufweisen.

11.Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 1₀, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ringkammern (124,125) in einer Ringeinheit (122) zusammengefaßt sind, die für jeden Strömungsweg eine Einlaßöffnung (123,126) und eine Auslaßöffnung (127,129) aufweist.

12. Rauchgas-Abzugsrohr nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen nasenartigen Vorsprung (132,135) an der Mantelfläche der Ringkammer (134), in welchem die Einlaßöffnung (133), die Abweiswand (138) und die Auslaßöffnung (137) vorgesehen sind, wobei Einlaß- und Auslaßöffnung mit dem Kammerinneren in Verbindung stehen und sich an die Auslaßöffnung (137) ein über die Ringbreite hinausgehender Rohransatz (136) anschließt.

13. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Rohransatzes (136 gleich der Dicke der benachbarten Ringkammer (135a) ist und mit der Einlaßöffnung (133) der übernächsten Ringkammer (134b) fluchtet.

14. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite einer Ringkammer (134,135) Kerben (140) und an der anderen Stirnseite mit den Kerben (14o) zusammenwirkende Wülste zur Verdrehsicherung vorgesehen sind.

15. Rauchgas-Abzugsrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine durch eine Durchführung (152) einer Kammer (155a) durchgeführte Hohlschraube (141), welche die beiden beiderseits dieser Kammer (155a) angeordneten Ringkammern (154a,154b) mechanisch miteinander verbindet und einen Durchfluß zwischen diesen beiden Ringkammern ermöglicht, wobei die Schraube im wesentlichen aus einem langen Rohr (142) besteht, in welchem eine erste,mit der Einlaßöffnung (153) in der Ringkammer (154a) fluchtende Ausnehmung (147) und eine zweite mit der Auslaßöffnung (157) der Ringkammer (154a) fluchtende Ausnehmung (149) vorgesehen ist, und daß zwischen diesen beiden Ausnehmungen (147,149) die Abweiswand (148) angeordnet ist.

16. Rauchgas-Abzugsrohr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß. die Hohlschraube (141) an einem Ende ein Außengewinde (144) und am anderen Ende ein zu dem Außengewinde (144) passendes Innengewinde (146) aufweist, welches in einem überstehenden Schraubenkopf (145) untergebracht ist.