EP0535331B1

EP0535331B1 - Boiler

Info

Publication number: EP0535331B1
Application number: EP92113399A
Authority: EP
Inventors: Hans Dr. Viessmann
Original assignee: Individual
Current assignee: VIESSMANN, HANS, DR.
Priority date: 1991-09-28
Filing date: 1992-08-06
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: DE4132435C1; EP0535331A1; ATE107406T1

Abstract

The invention relates to a boiler for burning liquid or gaseous fuels, consisting of a water-conducting housing, in which a combustion chamber (3) equipped with a burner (2) is arranged, from which a number of waste gas flues (4) lead to the waste gas collecting chamber (5), in which flues waste gas displacement bodies (6) are arranged, of which the displacement body (6) in at least one of the waste gas flues (4) is designed as waste gas return pipe (20) which discharges openly towards the waste gas collecting chamber and the other end (8) of which is connected to a connection opening of the combustion chamber closure (10), which is provided with a heat insulation body (19), and from there is connected to the burner (2). According to the invention, it is envisaged that the connection opening, which is designed as an intervention opening (9), is dimensioned larger in cross-section than the waste gas return pipe (20), and that there is arranged in the intervention opening (9) an axially and elastically displaceable sealing ring (21) which is guided on the wall of the intervention opening (9) and which in the closed position of the combustion chamber closure (10) bears against the end (8) of the waste gas return pipe (20). As a result, there are no problems on opening and closing the combustion chamber closure (10) and a constant seal is guaranteed between the waste gas return pipe (20) and the combustion chamber closure (10) or the intervention opening (9). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a boiler for burning liquid or gaseous fuels according to the preamble of the main claim.

Ein Heizkessel der genannten Art ist aus der EP-A-0 431 314 bekannt. Mit einem solchen Kessel ist die Aufgabe gelöst, mit einfachsten Mitteln und unter Ausnutzung der konstruktiven Gegebenheiten derartiger Kessel mit geringstmöglichen konstruktiven Änderungen für eine Abgasrückführung sorgen zu können.A boiler of the type mentioned is known from EP-A-0 431 314. With such a boiler, the task is solved to be able to provide exhaust gas recirculation with the simplest means and using the structural conditions of such boilers with the least possible design changes.

Etwas kritisch ist dabei die Anschlußstelle zwischen Abgasrückführrohr und Anschlußöffnung am Feuerraumverschluß, zumal es sich bei solchen Verschlüssen in der Regel um abschwenkbare Kesselverschlußtüren handelt, d.h., die Abdichtung der Anschlußstelle ist wegen der Abschwenkbarkeit diffizil, zumal man bei geschlossenem Feuerraumverschluß nicht mehr an die Anschlußstelle heran kann. Hinzu kommt, daß das Abgasrückführrohr nicht mit einer "Edelpassung" angeschlossen werden kann und in Rücksicht auf Wärmedehnungen des Abgasrückführrohres eine ordnungsgemäße Abdichtung in allen Betriebsphasen des Heizkessels in Frage gestellt ist.Somewhat critical is the connection point between the exhaust gas recirculation pipe and the connection opening on the combustion chamber lock, especially since such locks are usually swiveling boiler lock doors, i.e. the sealing of the connection point is difficult because of the pivotability, especially since the lock is no longer accessible when the fire lock is closed can. In addition, the exhaust gas recirculation pipe cannot be connected with a "noble fit" and in view of thermal expansion of the exhaust gas recirculation pipe, a proper seal in all operating phases of the boiler is in question.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß einerseits die Abdichtung der Ausmündung des Abgasrückführrohres in allen Betriebszuständen des Heizkessels gewährleistet ist und andererseits der Feuerraumverschluß ohne Behinderung durch das eingreifende Abgasrückführrohr geöffnet und geschlossen werden kann.The invention is therefore based on the object to improve a boiler of the generic type in such a way that on the one hand the sealing of the mouth of the exhaust gas recirculation pipe is guaranteed in all operating states of the boiler and on the other hand the combustion chamber closure can be opened and closed without interference from the engaging exhaust gas recirculation pipe.

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.This object is achieved with a boiler of the type mentioned according to the invention by the features stated in the characterizing part of the main claim. Advantageous further developments result from the subclaims.

Durch die größere Querschnittsbemessung der Eingriffsöffnung in bezug auf den Querschnitt des Abgasrückführrohres einerseits und die Anordnung eines axial und elastisch verstellbaren Dichtungsringes sind die beiden Forderungen nach problemloser Öffnung und Schließung des Feuerraumverschlusses und ständiger Anlage des Dichtungsringes an das Ende des Abgasrückführrohres auf einfache Weise erfüllt.Due to the larger cross-sectional dimension of the engagement opening with respect to the cross section of the exhaust gas recirculation pipe on the one hand and the arrangement of an axially and elastically adjustable sealing ring the two requirements for problem-free opening and closing of the combustion chamber closure and constant contact of the sealing ring with the end of the exhaust gas recirculation pipe are met in a simple manner.

Durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 ist eine glatte Führung des Dichtungsringes in der Eingriffsöffnung gewährleistet, der durch die Druckfeder immer in Dichtungsstellung zum Abgasrückführrohr gehalten wird.The further development according to claim 2 ensures smooth guidance of the sealing ring in the engagement opening, which is always held in the sealing position with respect to the exhaust gas recirculation pipe by the compression spring.

Um auch den Dichtungsring nach innen einwandfrei zu halten und zu führen, sind die Weiterbildungsformen nach den Ansprüchen 3 und 4 vorgesehen, die auch gleichzeitig einen vorgegebenen Verstellweg für den Dichtungsring definieren.In order to hold and guide the sealing ring inwards properly, the training forms according to claims 3 and 4 are provided, which also define a predetermined adjustment path for the sealing ring.

Mit Rücksicht auf die Verschwenkung des Feuerraumverschlusses, und um den Querschnitt der Eingriffsöffnung nicht zu groß machen zu müssen, ist die Maßnahme nach Anspruch 5 vorgesehen, und schließlich stellen die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 6, 7 und 8 vorteilhaft Ausführungsformen für die Anordnung, den Ein- und Ausbau und auch für die zu beachtenden Passungsungenauigkeiten der ganzen Abdichtungseinrichtung am Feuerraumverschluß bzw. in dessen Wärmeisolationskörper dar.With regard to the pivoting of the combustion chamber closure, and in order not to have to make the cross-section of the engagement opening too large, the measure is provided according to claim 5, and finally the further developments according to claims 6, 7 and 8 represent advantageous embodiments for the arrangement, the one - and expansion and also for the inaccuracies of fit to be observed for the entire sealing device on the combustion chamber closure or in its heat insulation body.

Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The boiler according to the invention is explained in more detail below with the aid of a drawing of an exemplary embodiment.

Es zeigt schematisch

Fig. 1: einen Längsschnitt durch den Heizkessel und
Fig. 2: im Schnitt den hier interessierenden Teilbereich des Eingriffs des Abgasrückführrohres in den Feuerraumverschluß.

It shows schematically

Fig. 1: a longitudinal section through the boiler and
Fig. 2: on average the portion of interest here of the engagement of the exhaust gas recirculation pipe in the combustion chamber closure.

Gemäß Fig. 1 besteht der Heizkessel aus einem wasserführenden Gehäuse 1, in dem ein mit Brenner 2 bestückter Feuerraum 3 angeordnet ist, von dem mehrere Abgaszugrohre 4 zur Abgassammelkammer 5 führen, in denen Abgasverdrängerkörper 6 angeordnet sind, von denen mindestens in einem der Abgaszugrohre 4 der Abgasverdrängerkörper 6 als Abgasrückführrohr 20 ausgebildet ist, das offen zur Abgassammelkammer 5 hin ausmündet und dessen anderes Ende 8 an eine Anschlußöffnung des mit einem Wärmeisolationskörpers 19 versehenen Feuerraumverschlusses 10 angeschlossen und von da aus mit dem Brenner 2 verbunden ist.1, the boiler consists of a water-carrying housing 1, in which a combustion chamber 3 equipped with burner 2 is arranged , from which a plurality of exhaust gas pipes 4 lead to the exhaust gas collection chamber 5, in which exhaust gas displacement bodies 6 are arranged, of which at least in one of the exhaust gas intake pipes 4 the exhaust gas displacement body 6 is designed as an exhaust gas recirculation pipe 20, which opens out towards the exhaust gas collection chamber 5 and whose other end 8 is connected to one Connection opening of the combustion chamber closure 10 provided with a heat insulation body 19 is connected and from there is connected to the burner 2.

Für diesen Heizkessel ist nun wesentlich, daß die als Eingriffsöffnung 9 ausgebildete Anschlußöffnung im Querschnitt größer bemessen ist als das Abgasrückführrohr 20 und daß in der Eingriffsöffnung 9 ein axial und elastisch verstellbarer Dichtungsring 21 angeordnet ist, der an der Wand der Eingriffsöffnung 9 geführt ist, und der in Schließstellung des Feuerraumverschlusses 10 am Ende 8 des Abgasführungsrohres 20 anliegt. Die möglichen Verschiebestellungen des Dichtungsringes 21 sind gestrichelt in Fig. 2 angedeutet. Die Eingriffsöffnung 9 ist mit einer äußeren Führungshülse 23 für den Dichtungsring 21 versehen; zwischen diesem und einem Widerlager 24 an der äußeren Führungshülse 23 ist eine Druckfeder 25 angeordnet. Der Dichtungsring 21 sitzt fest am zuströmseitigen Ende einer verschiebbaren inneren Führungshülse 26, die am abströmseitigen Ende mit einem Anschlag 27 für das Widerlager 24 versehen ist.For this boiler, it is now essential that the connection opening designed as an engagement opening 9 is dimensioned larger in cross section than the exhaust gas recirculation pipe 20 and that an axially and elastically adjustable sealing ring 21 is arranged in the engagement opening 9, which is guided on the wall of the engagement opening 9, and which is in the closed position of the combustion chamber closure 10 at the end 8 of the exhaust gas pipe 20. The possible displacement positions of the sealing ring 21 are indicated by dashed lines in FIG. 2. The engagement opening 9 is provided with an outer guide sleeve 23 for the sealing ring 21; a compression spring 25 is arranged between the latter and an abutment 24 on the outer guide sleeve 23. The sealing ring 21 is firmly seated on the inflow-side end of a displaceable inner guide sleeve 26, which is provided on the outflow-side end with a stop 27 for the abutment 24.

Bei Abschwenken des Feuerraumverschlusses 10 bzw. bei geöffnetem Feuerraumverschluß verschiebt sich also, da dann das Ende 8 des Abgasrückführrohres 20 kein Widerlager mehr für den Dichtungsring 21 bildet, dieser nach rechts, bis der Anschlag 27 am Widerlager 24 zur Anlage kommt. Der Dichtungsring 21 ist dabei in einem an der inneren Führungshülse 26 angeordneten, im Querschnitt rechtwinkligen Profilring 28 gelagert, der mit seinem axial orientierten Schenkel 29 in der äußeren Führungshülse 23 geführt ist.When swiveling the combustion chamber closure 10 or when the combustion chamber closure is open, since the end 8 of the exhaust gas recirculation pipe 20 then no longer forms an abutment for the sealing ring 21, it moves to the right until the stop 27 comes into contact with the abutment 24. The sealing ring 21 is mounted in a profile ring 28 which is arranged on the inner guide sleeve 26 and is rectangular in cross section and is guided with its axially oriented leg 29 in the outer guide sleeve 23.

Die äußere Führungshülse 23 ist an ihrem feuerraumseitigen Ende in Form eines Trichters 30 ausgebildet, dessen tatsächliche Bemessung sich nach der tatsächlichen Eingriffstiefe, dem Schwenkradius des Feuerraumverschlusses und dem Außendurchmesser des Abgasrückführrohres 20 zu richten hat.The outer guide sleeve 23 is formed at its firebox end in the form of a funnel 30, the actual dimensions of which depend on the actual depth of engagement, the The radius of the combustion chamber closure and the outer diameter of the exhaust gas recirculation pipe 20 must be directed.

Die äußere Führungshülse 23 ist zweiteilig ausgebildet, und zwischen den beiden Hülsenteilen 23′, 23˝ ist in einer Falzung 22 das Widerlager 24 in Form eines die innere Führungshülse 26 umfassenden Ringes 31 angebracht.The outer guide sleeve 23 is formed in two parts, and between the two sleeve parts 23 ', 23˝, the abutment 24 in the form of a ring 31 comprising the inner guide sleeve 26 is attached in a fold 22.

Die dargestellte Falzung 22 des Hülsenteiles 23′ muß keine umlaufende Ringfalzung zur Aufnahme des Ringes 31 sein, sondern dafür genügen bspw. auch einfache umbiegbare Fortsätze. Ebenso kann auch der Anschlag 27 der Innenhülse 26 in Form von Fortsatzfahnen ausgebildet sein, so daß die Innenhülse 26 bei bereits eingesetztem und dann mit entsprechenden Fahnendurchgriffsausnehmungen versehenem Ring 31 zusammen mit der Druckfeder 25, dem Dichtungsring 21 und dem Hülsenteil 23˝ von der Innenseite des Feuerraumverschlusses 10 aus eingeschoben werden kann, wonach eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 32 in dem Wärmeisolierkörper 19 mit einer weichen Isolationspackung 19′ ausgefüllt wird. Nach Durchschub der Fortsatzfahnen durch die Durchgriffsausnehmungen im Ring 24 genügt eine ausreichende Drehung der Innenhülse 26, um die Fortsatzfahnen als Anschläge 27 am Ring 24 wirksam werden zu lassen. Mit Rücksicht auf Passungsungenauigkeiten zwischen dem Feuerraumverschluß 10 und dem Ende des Abgasrückführrohres 20 hat die weiche Isolationspackung 19′ in Verbindung mit einer relativ geringen radialen Verschieblichkeit des Dichtungsringes 21 in der Falzung 22 und auch der Trichterform des Endes des Hülsenteiles 23˝ insofern noch eine besondere Bedeutung, als sich damit die betreffenden Teile, abgesehen von der axialen Verschiebbarkeit des Dichtungsringes 21, gewissermaßen selbsttätig auf ihre richtige Zuordnung einstellen können.The fold 22 shown of the sleeve part 23 'does not have to be a circumferential ring fold for receiving the ring 31, but instead, for example, also simple bendable extensions are sufficient. Likewise, the stop 27 of the inner sleeve 26 can be designed in the form of extension tabs, so that the inner sleeve 26, with the ring 31 already inserted and then provided with corresponding flag penetration recesses, together with the compression spring 25, the sealing ring 21 and the sleeve part 23 'from the inside of the Combustion chamber closure 10 can be inserted, after which a recess 32 provided for this purpose in the heat insulating body 19 is filled with a soft insulation pack 19 '. After pushing the extension lugs through the penetration recesses in the ring 24, a sufficient rotation of the inner sleeve 26 is sufficient to let the extension lugs become effective as stops 27 on the ring 24. With regard to inaccuracies in fit between the combustion chamber closure 10 and the end of the exhaust gas recirculation pipe 20, the soft insulation packing 19 'in connection with a relatively low radial displaceability of the sealing ring 21 in the fold 22 and also the funnel shape of the end of the sleeve part 23' is of particular importance than when the relevant parts, apart from the axial displaceability of the sealing ring 21, can to a certain extent automatically adjust themselves to their correct assignment.

Die ganze Abdichtungseinrichtung, wie beschrieben, paßt sich also mit ihrem Dichtungsring 21 nicht nur axial an die Stellung des Endes 8 des stationären Abgasrückführrohres 20 an, sondern ist auch bis auf den Hülsenteil 23′ gewissermaßen radial "schwimmend" im Feuerraumverschluß 10 gelagert und drückt sich auch dank des Trichters 30 bei Passungsungenauigkeiten und beim Schließen des Feuerraumverschlusses selbsttätig in die richtige Stellung, so daß die Abdichtung immer gewährleistet ist.The entire sealing device, as described, thus adjusts with its sealing ring 21 not only axially to the position of the end 8 of the stationary exhaust gas recirculation pipe 20, but is also 'radially' floating to the sleeve part 23 'in the combustion chamber closure 10 and is pressed also thanks to the funnel 30 in case of inaccuracies in fit and when closing the combustion chamber closure automatically in the correct position, so that the seal is always guaranteed.

Die Ziffern I, II, III markieren die Stellungen des Dichtungsringes 21 bzw. der inneren Führungshülse 26 wie folgt:

I Feuerraumverschluß 10 geöffnet,
II Feuerraumverschluß 10 geschlossen und
III bei maximaler Dehnung des Abgasrückführrohres.

The numbers I, II, III mark the positions of the sealing ring 21 or the inner guide sleeve 26 as follows:

I fire chamber lock 10 opened,
II combustion chamber closure 10 closed and
III at maximum expansion of the exhaust gas recirculation pipe.

Claims

A heating boiler for the combustion of liquid or gaseous fuels, comprising a water-carrying housing (1) in which is arranged a firing chamber (3) provided with a burner (2) from which firing chamber a plurality of exhaust gas flues (4) lead to the exhaust gas collecting chamber (5) in which are arranged exhaust gas displacement bodies (6) at least one of which is formed in one of the exhaust gas flues (4) of the exhaust gas displacement bodies (6) and configured as an exhaust gas return tube (20) opening toward the exhaust gas collecting chamber (5) while the other end (8) thereof is in communication with a connecting orifice of the closure (10) of the firing chamber provided with a heat insulating body (19) thereby communicating with the burner (2),
characterized in
that the connecting orifice formed as a regulator opening (9) is of a larger cross-section than the exhaust gas returning tube (20), and that an axially or flexibly adjustable sealing ring (21) is provided in the regulator opening (9), is guided along the wall of the said regulator opening (9) and in the closing position of the firing chamber closure (10) is in abutment with the end (8) of the exhaust gas return tube (20).
A heating boiler according to claim 1,
characterized in
that provided in the regulator opening (9) is an outer guiding sleeve (23) for the sealing ring (21) and provided on a guiding sleeve (23) between the latter and an abutment (24) is a compression spring (25).
A heating boiler according to claims 1 or 2,
characterized in
that the sealing ring (21) is located at the end of the inflow side of an internal guiding sleeve (26) provided on the end of the off-flow side with a stop (27) for the abutment (24).
A heating boiler according to any one of claims 1 to 3,
characterized in
that the sealing ring (21) is arranged within a streamlined ring (28) of rectangular cross-section located on the inner guiding sleeve (26) which streamlined ring (28) with the axially oriented leg (29) thereof is guided in the outer guiding sleeve (23).
A heating boiler according to any one of claims 1 to 4,
characterized in
that the outer guiding sleeve (23) on the end provided on the side of the firing chamber is in the form of a funnel (30).
A heating boiler according to any one of claims 1 to 5,
characterized in
that the outer guiding sleeve (23) is formed in two parts and provided and formed between the two sleeve parts (23′, 23˝) is the abutment (24) in the form of a ring (31) embracing the inner sleeve (26).
A heating boiler according to claim 6,
characterized in
that the sleeve part (23˝) on the side of the firing chamber is provided in a separate soft insulating pack (19′) which is accommodated within a correspondingly dimensioned recess (32) of the heat insulation body (19).
A heating boiler according to claims 6 and 7,
characterized in
that the ring (31) is located in a manner radially displaceable.