EP0385137A2

EP0385137A2 - Sturzbrennerheizkessel

Info

Publication number: EP0385137A2
Application number: EP90102287A
Authority: EP
Inventors: Hans Dr. Viessmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-25
Filing date: 1990-02-06
Publication date: 1990-09-05
Anticipated expiration: 2010-02-06
Also published as: DE59002353D1; DE8902265U1; EP0385137B1; EP0385137A3; ES2044255T3; ATE93307T1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sturzbrennerheizkessel mit Abgastemperaturregelung, der aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit Brennkammer (2) besteht, die von einem ringförmigen, zum Rauchgasabzug führenden, durch eine Vielzahl von Längsrippen (3) in Einzelzüge (4) gegliederten Heizgaszug (5) umgeben ist. Im abzugsseitigen Bereich ist eine abgastemperatur-abhängig verstellbare, einen oder mehrere Einzelzüge (4) abdeckende Verschlußklappe (6) angeordnet. Nach der Erfindung ist ein solcher Sturzbrennerheizkessel derart ausgebildet, daß vor der Verschlußklappe (6) im Heizgaszug (5) ein längsrippenfreier Rauchgaskanal (7) mit einer Breite angeordnet ist, die mindestens der Breite dreier Einzelzüge (4) entspricht. Die Breite und Querschnittsform der Verschlußklappe (6) entspricht dabei dem Querschnitt des Rauchgaskanales (7). Die Klappe (6) ist mit einem Bimetall-Regler (8) versehen. Der Rauchgaskanal (7) ist unter der Einmündung (12) des Abgasstutzens (9) angeordnet und der hebelartig ausgebildete Bimetall-Regler (8) ist mit seinem klappenfreien Ende (13) im Abgasstutzen (9) befestigt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sturzbrennerheizkessel mit Abgastemperaturregelung gemäß Oberbetriff des Hauptanspruches.
Derartige Heizkessel sind allgemein bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Um Heizenergie zu sparen, aber auch um die Brennerlaufzeiten zu verkürzen, werden Öl- oder Gasgebläsebrenner verstärkt eingesetzt, die mit abgestufter oder sog. modulierender Leistung betrieben werden können, um die Leistung der Brenner in Zeiten geringeren Wärmebedarfs entsprechend anpassen zu können. Dabei ergibt sich aber das Problem, daß die Abgastemperatur der Kessel sinkt und der Schornstein nicht ausreichend mit Wärme beaufschlagt wird, was zu einer Kondensation der Verbrennungsgase im Schornstein führen kann, die es aber zu verhindern gilt, da sonst der Schornstein durchfeuchtet. In diesem Zusammenhang sind schon die verschiedensten Lösungen vorgeschlagen worden, bspw. auch in Form von temperaturabhängig regelbaren Klappen, die mit Gestängen, Stellmotoren, aber auch Bimetall-Elementen verstellbar sind.
Derartige Klappenregelungen arbeiten mehr oder weniger zufriedenstellend. "Mehr oder weniger" deshalb, weil man kesselseitig keine entsprechenden Maßnahmen getroffen hat, d.h. auf die wirksame Wärmeübertragungsfläche, die zwangsläufig Auswirkung auf die Höhe der Abgastemperatur hat, hat man keinen Einfluß genommen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Kessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln und Maßnahmen eine optimalere Abgastemperaturregelung bewirkt werden kann.
Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist dafür gesorgt, daß in Zeiten geringeren Wärmebedarfs, also niedrig eingestellter Brennerleistung, die Heiz- bzw. Rauchgase in hohem Maße durch den bei geöffneter Verschlußklappe freigestellten Rauchgaskanal abströmen können, wobei aber dafür gesorgt ist, daß in diesem Rauchgaskanal sowohl der Widerstand als auch die Wärmeübertragungsfläche ganz wesentlich reduziert sind, so daß die durchströmenden Heizgase dort nur noch wenig Wärme abgeben können und mit relativ hohem Temperaturniveau in den Abzug gelangen. Von der Kesselkonstruktion her ist dies einfach dadurch zu erreichen, daß man im Bereich des Rauchgaskanales dort einfach einige der Längsrippen wegläßt. Die Breite und Querschnittsform der Verschlußklappe ist dem Querschnitt des Rauchgaskanales angepaßt, und die Klappe sitzt dabei abzugsseitig hinter dem Rauchgaskanal am dort angeordneten Bimetall-Regler und kann deshalb, da in einem relativ temperaturniedrigen Bereich angeordnet, aus einem entsprechend dünnen Blechsegment mit relativ geringem Gewicht ausgebildet sein, das problemlos von einem an sich bekannten Bimetall-Regler bewegt werden kann. Durch die neuartige Ausbildung geht zwar durch den rippenfrei ausgebildeten Rauchgaskanal Heizfläche verloren, andererseits muß aber keine zusätzliche Heizfläche an anderer Stelle vorgesehen werden, weil bei geschlossener Klappe die Verbrennungsgase durch die anderen, normal bemessenen Heizgaszüge abströmen, und zwar mit höherem Strömungswiderstand und höherer Geschwindigkeit, wodurch aber der Wärmeübergang an diesen Heizflächen erhöht wird.
Für einen Sturzbrennerkessel der hier vorliegenden Art, bei dem also der Abgasstutzen seitlich neben einer ringförmig den Brenneranschlußbereich umgebenden Sammelkammer angesetzt ist, ist dabei wesentlich, daß der von Längsrippen freigestellte Rauchgaskanal unter der Einmündung des Abgasstutzens angeordnet und der hebelartig ausgebildete Bimetall-Regler mit seinem freien Ende im Abgasstutzen befestigt ist. Diesbezüglich besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß die Einmündung des Abgasstutzens im Querschnitt rechteckig ausgebildet und mit ihrer großen Achse quer zur Längsachse des Kessels angeordnet ist. Dadurch ist der relativ breite Abströmquerschnitt des Rauchgaskanales besser erfaßbar. Zur Verbesserung der Verteilung der Abgase über dem Abzugsquerschnitt im Bereich des Abgasstutzens ist vorteilhaft der untere Begrenzungsrand der Einmündung schießschartenartig ausgebildet.
Der erfindungsgemäße Sturzbrennerheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Sturzbrennerheizkessel;
Fig. 2 schematisch eine Ansicht des Sturbrennerheizkessels von der Abzugsseite her gesehen und
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Sturzbrennerheizkessel gemäß Fig. 1, 2 etwa im Bereich der Verschlußklappenanordnung.

Der Sturzbrennerheizkessel besteht aus einem wasserführenden Gehäuse 1 mit einer Brennkammer 2, die von einem ringförmigen, zum Rauchgasabzug führenden, durch eine Vielzahl von Längsrippen 3 in Einzelzüge 4 gegliederten Heizgaszug 5 umgeben ist, wobei im abzugsseitigen Bereich eine abgasgemperaturabhängig ver stellbare Verschlußklappe 6 angeordnet ist. Insoweit sind derartige Kessel im Prinzip bekannt. "Im Prinzip" deshalb, weil derartige Abgastemperaturregelungen, soweit bekannt, ausschließlich an Heizkesseln mit horizontal orientierter Längsachse verwendet werden. Wesentlich ist nun, daß vor der Verschlußklappe 6 im Heizgaszug 5 ein längsrippenfreier Rauchgaskanal 7 mit einer Breite angeordnet bzw. vorgesehen ist,die mindestens der Breite dreier Einzelzüge 4 entspricht, daß ferner die Breite und die Querschnittsform der Verschlußklappe dem Querschnitt des Rauchgaskanales 7 entspricht und daß schließlich die Klappe 6 an einem abzugsseitig hinter dem Rauchgaskanal 7 angeordneten Bimetall-Regler 8 angeordnet ist.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Sturzbrennerkessels befindet sich der Gasabzugsstutzen 9 seitlich neben einer ringförmig den Brenneranschlußbereich 10 umgebenden Sammelkammer 11. Hierbei ist der Rauchgaskanal 7 unter der Einmündung 12 des Abgasstutzens 9 angeordnet, und der hebelartig ausgebildete Bimetall-Regler 8 mit seinem klappenfreien Ende 13 im Abgasstutzen 9 befestigt. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist dabei die Einmündung 12 des Abgasstutzens 9 im Querschnitt rechteckig ausgebildet und mit ihrer großen Achse 14 quer zur Längsachse 15 des Kessels angeordnet. Die Wand des Abgasstutzens 9 ist dabei so gestaltet, wie ebenfalls ohne weiteres aus Fig. 2 erkennbar, daß sich schornsteinseitig ein kreisförmiger Querschnitt des Abgasstutzens 9 ergibt. Um eine gute Abgasverteilung der bei geöffneter Verschlußklappe 6 bevorzugt durch den Rauchgaskanal 7 abströmenden Verbrennungsgase über den gesamten Abzugsquerschnitt zu erreichen, ist, wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, der untere Begrenzungsrand in der Einmündung 12 vorteilhaft in Form von Schießscharten 17 ausgebildet.

Claims

1. Sturzbrennerheizkessel mit Abgastemperaturregelung, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit Brennkammer (2), die von einem ringförmigen, zum Rauchgasabzug führenden, durch eine Vielzahl von Längsrippen (3) in Einzelzüge (4) gegliederten Heizgaszug (5) umgeben ist, wobei im abzugsseitigen Bereich eine abgastemperatur-abhängig verstellbare, einen oder mehrere Einzelzüge (4) abdeckende Verschlußklappe (6) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Verschlußklappe (6) im Heizgaszug (5) ein längsrippenfreier Rauchgaskanal (7) mit einer Breite angeordnet ist, die mindestens der Breite dreier Einzelzüge (4) entspricht, daß die Breite und Querschnittsform der Verschlußklappe (6) dem Querschnitt des Rauchgaskanales (7) entspricht und daß die Klappe (6) mit einem Bimetall-Regler (8) versehen ist, wobei der Rauchgaskanal (7) unter der Einmündung (12) des Abgasstutzens (9) angeordnet und der hebelartig ausgebildete Bimetall-Regler (8) mit seinem klappenfreien Ende (13) im Abgasstutzen (9) befestigt ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einmündung (12) des Abgasstutzens (9) im Querschnitt rechteckig ausgebildet und mit ihrer großen Achse (14) quer zur Längsachse (15) des Kessels angeordnet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Begrenzungsrand (16) der Einmündung (12) schießschartenartig ausgebildet ist.