LU82170A1 - Heizungskessel fuer fluessige oder gasfoermige brennstoffe - Google Patents

Claims (3)

1 I rohr 3 auf geschrumpft. ij Flüssigkeitsdichte Verbindungen zwischen Stahlblech-und Gußteilen sind also bei dieser Ausbildung überhaupt nicht mehr notwendig. Eine sich praktisch ohne großen Mehraufwand ergebende Illeiterbildung gemäß Fig. 3 besteht darin, daß das abzugsseitige Ende 9 deB Innenrohres 3 ! im · Bereich der Sammelkammer lo in seiner Außen- umfangsfläche 1b verjüngt ausgebildet ist, so ΐ daß zwischen Stahlblechrohr 2 und Innenrohr 3 5 ! ein Ringspalt 11 VDrliegt und trägt ebenfalls zur .1 * ; Kondensatsicherheit des ganzen Heizungskessels bci- , * "fragt. Durch den gebildeten Ringspalt 11 kann sich ! /U i 1 ! « -1^- nämlich der nicht wassergekühlte Bereich des In-nenrohres 3 bei Wiederanfähren des Brenners 25 wesentlich schneller aufheizen, was ' insbesondere im Bereich der Sammelkammer lc, wo also die Rauchgase nach Durchströmung der Nachschaltheizflächen 17 sehen nicht mehr allzu hohe Temperaturen haben, senst wesentlich länger dauert und zu Kondensatbildungen führen kann. Auch wenn die GuBflMche de9 ganzen Innenrohres 3 an sich nicht kündensatempfindlich ist, ist es trotzdem wünschenswert, nach Möglichkeit eine solche Hondensatbildung grundsätzlich zu verhindern. Um in Rücksicht auf unterschiedliche Wärmedehnungen der beiden unterschiedlichen Materialien für die Rohre 2,3 das Innenrohr 3 gegenüber dem Stahlblechrohr 2 zu fixieren, sind gemäß Fig, 3 mindestens an einem der Enden 12 Halteelemente 13 vorgesehen, die bspw. mit einer Verschraubung 18 mit dem InnenrDhr 3 verbunden werden. /ί/λ - 15 - Bei den Halteelementen 13 kann es sich um Laschen □der um einen Ring handeln. Soweit, wie darge-| stellt, eine schwach konische Zuordnung der bei- i | . den Ringe 2,3 vorgesehen ist (mit Verengung in ; Î; Richtung Rauchgasabzugsseite), kann auch brenner-! * seitig das Stahlblechrohr 2 mit einer umlaufen den Sicke 19 versehen werden. Die beschriebene Anordnung eines Innenrohres aus GuB im Stahlblechrohr eröffnet auch vorteilhaft die Möglichkeit, das Innenrohr entweder in Einzelringe 3" oder in Längssektionen 3' gemäß Fig. L,5 aufzugliedern und einzeln oder fest mit- ; ;; einander verbunden in das Stahlblechrohr einzu- setzen, was insbesondere gießtechnische Vorteile hat. Gemäß Fig. k kann dabei am letzten Ring 3" gleich die abzugsseitige Abschlußwand 22 mit Abzugsstutzen 21 mit beim Guß berücksichtigt werden, was allerdings eine besondere Gußfarm verlangt. .

1. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, mit einem wasserführenden Stahlblechgehäuse, in dem ein, eine Brennkammer, Heizgaszüge und eine Sammelkammer aufnehmender, rohrförmiger, mit vor- ! deren und hinteren Verschlußelementen versehener Einsatz aus Guß angeordnet ist, dadurch g e k e η n z b...4,. c h n e t, daß der Einsatz (1) j aus einem Stahlblechrühr (2) besteht, in dem ein dicht eingepaßtes Innenrohr (3) aus Grauguß ange- : ordnet ist, wobei das Stahlblechrohr (2) an sei- i nen Enden (21) in an sich bekannter Weise mit den DffnungsrMndern (A) der Vorder- und Rückwand (5, 6. des Stahlblechgehäuses (7) verbunden ist.

2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch ψ gekennze ichnet, daß das Stahlblechrohr (2) und das Innenrohr (3) in Richtung der Längsachse (B) zur Abzugsseite hin konvergierend ausgebildet ist. lr\ » - Z -

3. Heizungskessel nach Anspruch 1 und/der 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abzugsseitige Ende (9) des Innenrah-res (3) im Bereich der Rauchgassammelkammer (lc) in seiner Außenumfangsflâche derart ausgebildet ist, daß zwischen Stahlblechrohr (2) und Innenrohr (3) ein Spalt (11) vorliegt. A. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, ! daß das Innenrohr (3) mindestens an einem | seiner Enden (12) gegenüber dem Stahlblechrohr i | (2) mittels Halteelementen (13) fixiert ausge- | bildet ist. j

5. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis? i | dadurchgekennzeichnet, ! daß brennerseitig das Stahlblechrohr (2) mit Halteelementen, wie umlaufende Sicke (19) od. ; dgl. versehen ist. ! ’ /b ( i _ # - 3 -

6. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) auf seiner Außenurafangsflache - (14) spanabhebend bearbeitet ist.

7. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das brennerseitige Ende (12) des Innenrohres (3) etwas über das entsprechende Ende des Stahlblechrohres (2) hinausragend angeordnet und i ; als Anschlagbund (25) für die Hesselverschluß tür (2o) ausgebildet ist.

8. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (2) aus mindestens zwei Einzelsegmenten (3') bzw. zwei Einzelringen (3n) zusammengesetzt ist.

9. Heizungskessel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzugssei- | tige Abschluß (22) mit Rauchgasabzugsstutzen ; (21) am abzugsseitigen Ring (3W) mit angegos- I ' sen ist. | /Λ t ä i . t * « - if -

10. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Einsatzes (1) | * j - bzu. der Einzelringe (3") etwas größer gehalten j ist als der Innendurchmesser des Stahlblech rohres (2) und dieses auf den Einsatz (1) bzw. die zusammengefügten Einzelringe (3n) oder die Einzelsegmente (31) aufgeschrumpft ist.

11. Heizungskessel nach Anspruch 0, dadurch i gekennzeichnet, daß die mit In-nenrippen versehenen Ringe (3") des Innenroh- I res (3) bezüglich ihres Rippenverlaufes minde- ! stens um eine Rippenbreite zueinander versetzt ! im Stahlblechrohr (2) angeordnet sind. i

12. Heizungskessel nach Anspruch 11, dadurch 1 gekennzeichnet, daß der Versatz jl der Rippen (17,17',1"") derart angeordnet ist, J daß von den Rippen durchgehende Heizgaszugka- I ♦ näle begrenzt sind. 1 /h u V- Î -l . ii ^ 1 » * - 5 -

13. Heizungskessel nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Rippen (17,17',17") an-strömseitig größer gehalten ist als abström-seitig. 1U. Heizungskessel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Innenrippen versehenen Ringe (3'9 des Innen- rohres (3) anströmseitig mit einer umlaufenden Abkröpfung (29) versehen sind, die den von den Innenrippen (17*) freigestellten Umfangsrand (3o) des vorhergehenden Ringes übergreifen.

15. Heizungskessel nach Anspruch lt, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fläche (31) des von Rippen freigestellten Umfangsrandes (3o) konisch ausgebildet i5t.

16. Heizungskessel nach Anspruch 1U und/oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der ganze Heizungskessel mit seiner Längsachse (32) in Bezug auf die Horizontale (33) gegen die Brennerseite geneigt oder das (Λ t ' . » - 6 - Stahlblechrnhr (1) entsprechend geneigt im Stahlblechgehäuse (7) angeardnet ist.

17. Heizungskessel nach Anspruch 1 oder 8, dadurchgekennzeichnet, i daß das Verschlußelement als flachtopfförmi-! ger Körper (35) mit mindestens im unteren Be- : reich (AA) zu seiner Öffnung (A7) hin geneig- i ter Flankenwand (A3) ausgebildet ist und daß i mindestens auf der Rückwand der Innenfläche (39) mindestens ein Flüssigkeitsleitelement (Ao) angeordnet ist. t i

18. Heizungskessel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsleitelement (Ao) als i nach oben gepfeilte oder mittig nach oben gebogen verlaufende Rippe (Al,Al') ausgebil- I det ist. i !| 19. Heizungskessel nach Anspruch 17 und/oder 18, I dadurchgekennzeichnet, daß auf der Innenfläche (A2) der Flankenwand (A3) sich zwischen Rückwandinnenfläche (39) 4^ Λ t » - 7 - und Dffnung (47) längs erstreckende Rippen (45,45*) als Flüssigkeitsleitelement (4s1) angeordnet sind· i

20. Element nach einem der Ansprüche 18 bis 2c, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankenuand (43) außen mit einem Anlageringbund (46) versehen ist.

21. Heizungskessel nach einem der Ansprüche IS bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Uerschlußelement in Bezug auf die Horizontale mit seiner Längsachse (48) zur Öffnung (47) hin fallend geneigt angeordnet ist.

22. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der * Rippe (41) seitlich angeordneten, als Rip pen (45) ausgebildeten Flüssigkeitsleitelemente (4c1) in Bezug auf die horizontale Längsachse (48) nach unten geneigt verlaufend angeordnet sind. !» - B - ! ' Heizungskessel für flüssige Dder gasförmige Brennstoffe II t ι! Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, mit einem wasserführenden Stahlblechgehäuee, in ι ! dem ein, eine Brennkammer, Heizgaszüge und eine Sammelkammer aufnehmender, rohrförmiger Einsatz aus Guß angeordnet ist. HeizungBkeesel der genannten Art sind nach der DE-OS 26 ^5 717 bekannt. Solche Heizungskessel ! sind dafür bestimmt, mit sogenannt "gleitender Temperatur" betrieben werden zu können, wobei mit Kondensatanfall im niederen Temperaturbereich zu rechnen ist. . ^ l - 9 - f i Abgesehen von kondensatfesten Innenbeschichtungen bei einer Stahlblechkonstruktion wird die Ausbildung des rohrformigen Einsatzes aus kondensatfestem Grauguß bereits mit Erfolg praktiziert. Wichtig ist ! dabei, eine flüsBigkeitsdichte Verbindung zwischen» j dem Einsatz aus Guß und dem Stahlblechgehäuse zu schaffen. Das Problem dieser kritischen Verbindungsausbildung ist befriedigend gelöst, aber mit einem gewissen konstruktiven und fertigungsmäßigem Aufwand verbunden. Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Heizungskessel der eingangs genannten Art, die Verbindung der unterschiedlichen Materialarten Guß/Stahlblech für die Stahlblechgußkombination weiter zu vereinfachen und zu verbessern . Diese Aufgabe ist nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. ' Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. (λ - Id - Ob nach Gießgenauigkeit des Innenrohres kann diee auf seiner AußEnumfangsfläche spanabhebend überarbeitet bzw. überdreht werden, was gegenüber dem bisherigen Fertigungsaufwand praktisch keinen Mehraufwand darstellt, da mit der erfindungsgemößen Ausbildung alle Flanschanschlüsse und-bearbeitun-gen am Gußkörper Wegfällen. Gegebenenfalls kann sogar die Wandstärke des Gußkürpers insgesamt dünner gehalten werden. Flüssigkeitsdichte Verbindungen zwischen Stahlblech- und Gußteilen treten vorteilhaft bei dieser Lösung also überhaupt nicht auf. Der Einsatz und das Stahlblechrohr können zur Ab -zugsseite hin zwar konvergieren, also etwas konisch ausgebildet werden, bevorzugt wird aber ein Einbau derart, daß das Stahlblechrohr warm auf den Einsatz aufgeschrumpft wird. Die erfindungsgemäße Lösung bietet auch den Vorteil, den Einsatz in mehrere identische Ringe aufgliedern , und diese Ringe aneinandergereiht im Stahlblechrohr anordnen zu können, was insbesondere gieBtechnische /Λ * - 11 - Vorteile hat, da die Gußform für alle Ringe relativ klein gehalten und dieae ohne Hern, also "grün" auaformbar sind. Der erfindungsgemäße Heizungskessel uird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert. i Es zeigen schematisch Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Heizungskessel; Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hessel etwa längs Linie II - II; i | Fig. 3 vergrößert einen Teilschnitt durch das | ! abzugsseitige Ende des Heizungskessels; Fig. h eine Seitenansicht des in Einzelringe gegliederten Innenrehres; ; Fig. 5 einen Schnitt durch das in Längssegmente i ; aufgegliederte Innenrohr; i ' Fig. 6 im Schnitt das brennerseitige Ende des Innenrohres in besonderer Ausführungsform; Fig. 7 im Schnitt eine besondere AuBführungsform I ^ der Einzelringe; j Fig. S im Schnitt vergrößert die Einzelheit Γ gemäß Hreis A in Fig. 7; fh L·- ! - 12 - Fig· 9 im Schnitt vergrößert die -Einzelheit gemäß Kreis B in Fig. 7; Fig. Io im Schnitt vergrößert eine besondere Ausführungsform des abzugsseitigen Abschluß elementes; Fig. 11 die Innenansicht des AbschluBelementes gemäß Fig. Io; Fig. 12 eine Draufsicht auf den Teilbereich einer Abwicklung mehrerer hintereinander angeordneter Ringe; Fig. 13 eine entsprechende Draufsicht mit einer « besonderen Ausführungsform der Rippen und lilie aus Fig. 1 erkennbar, besteht das Stahlblechgehäuse 7 aus einer Vorder- und Rückwand 5,6, die mit dem Stahlblechmantel 15 einen wasserführenden « Innenraum 16 umschließen, der natürlich mit entsprechenden Vor- und RücklaufanschlüBsen (nicht dargestellt) versehen ist. Nach innen wird der wasserführende Innenraum 16 durch ein Stahlblechrohr 2 begrenzt, daB entsprechende Öffnungen in der Vorder- und Rückwand 5,6 durchgreift und mit den Öff- nungsrändern U flüssigkeitedicht verschweißtßist. I; // x-\ L 0 - 13 - In dem Stahlblechrohr 2 ist dicht passend ein Innenrohr 3 aus GrauguB eingeschoben, wofür beide Rohre 2 und 3 zur Abzugsseite hin konvergierend I ausgebildet sind· Der Fertigungsvorgang vollzieht sich natürlich so, daß zunächst der ganze Einsatz aus Stahlblechrohr 2 und Innenrohr 3 zusammenge-! setzt und danach mit der Vorder- und Rückwand i |i 5,6 verschweißt wird. Vorzugsweise werden jedoch \à |i Innenrohr 3 und Stahlblechrohr 2 zylindrisch aus- gebildet und das Stahlblechrohr 2 auf das Innen-

3 Gemäß Fig. ß kann das brennerseitige Ende I® ' deB Innenrohres 3 so ausgebildet und bernes- sen werden, daß es etwas über das Ende t i - 16 - des Stahlblechrohres 2 hinausragt und dabsi als Anschlagbund 25 für die brennerseitige Kesselverschlußtür 2a dient, wobei diese mit Halteele-menten 2h gegen den Anschlagbund 25 und die Vcr-derwand 5 des Stahlblechgehäuses 7 verspannt wird. Im Falle einer zylindrischen Ausbildung des Innenrohres 3 bzui. der Einzelringe 3rt und auch einer offenen Ausbildung des letzten abzugsseitigen Einzelringes (im Gegensatz zu Fig. *0 kann dessen abzugsseitiger Verschluß ebenfalls im Sinne der Fig. 6 erfolgen. Wie aus den der weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 7 bis 9 erkennbar, sind die im rohr-förmigen Einsatz aus Stahlblech eitzenden Ringe 3" (deren Anzehl richtet sich nach der Länge des ganzen Kessels) anströmseitig jeweils mit einer umlaufenden Abkröpfung 29 versehen, die jeweils den von den Rippen 17' freigestellten hinteren Umfangsrand 3o des jeweils davor angeardneten Ringes übergreifen 26. (die topfförmige Brennkammerhülsevist nur gestrichelt angedeutet). u 0 ί : 5 1 - 17 - Ί Ilm AuBenumfang sind die Flächen 31 der Umfangsrän- der 3o vorteilhaft und im dargestellten Sinne konisch ausgebildet, um einen unmittelbaren ülandkon-* takt mit dem Einsatz 1 in diesen Stoß-,bereichen zu vermeiden, die sich dadurch schneller aufheizen (dadurch schnelle Kondensatverdampfung), wenn ein solcher Kessel mit "gleitender" Temperatur gefahren wird. I Alle Flächen der Ringe . 3" bleiben mecha nisch unbearbeitet, wobei allerdings die eigent-j liehen Sitzflächen der Ringe gegenüber dem Einsatz 1 mechanisch bearbeitet (überdreht) sind. ' I Die in den Stoßbereichen sich ergebenden Spalten ] können zusätzlich mit einer hitzebeständigen Dich- ] tungsmasse ausgefüllt werden. * Der die Umlenkkammer 38 umfassende Ring weist i ,1 i ebenfalls eine Abkröpfung 29' auf, die jedoch i wesentlich größer ist, da sie keinen vorhergehen- ! den Ring übergreifen muß und den Öffnungsrand für den Anschluß des brennerseitigen Abschluß- ! 2o‘ deckeis (gestrichelt angedeutet) bilden soll. ! i - îa - Demgegenüber muB jedoch der abzugsseitige Uer-schluB im Bereich seiner Stoßstelle (Fig. 9) die gleiche Sicherheitsfunktion erfüllen· Sofern nicht ein anders gestalteter AbschluBdek-kel vorgesehen ist, erfolgt die Ausbildung dieses Bereiches vorteilhaft derart, daß an das Ende des letzten Ringes 3" (bzw. an dessen Ilmfangsrand 3o) ein flachtopfförmiger, mit Rauchgasabzugsstutzen 3k versehener Gußkörper 35 angeschlossen ist, dessen anschlußseitiger Umfangsrand 36 in den letzten Ring 3”1 eingreift und außen mit einem Anschlagbund 37 versehen ist. Uie durch die Längsachse 32 in Fig. 1 angedeutet, kann der ganze HeizungBkessel gegenüber der Horizontalen 33 vorteilhaft flach nach vorn geneigt angeordnet sein. Es wäre aber mit dem gleichen Effekt auch möglich, nur den ganzen Einsatz 1 schwach geneigt zwischen den Vor- und Rückwänden 5,6 des Kesselgehäuses 7 (Fig. 1) anzuordnen. Dadurch wird für alle kritischen Bereiche erreicht, . h ! ' ! . - 19 - daß sich etwa bildendes Kondensat immer in Richtung auf die Seite des Kessels fließt, die die höhere Temperatur hat, und außerdem kann das sich sammelnde Kondensat nicht in die Anschlußspalten gelangen. Der Gußkörper 35 wird übrigens durch geeignete Halteelemente im Sinne der Fig. 3 in seiner Lage gehalten. Gemäß Fig. lo,ll besteht da? l/erschlußelement aus dem flachtopfförmigen GrauguBkorper 35, an ( dessen Rückuandinnenflâche relativ flache, uulstartige Flüssigkeitsleiîelemente 4o in Form ' von nach oben gepfeilten bz*· nach oben mittig durchgebagenen Rippen kl,kl' angeardnet sind. Auf der Innenfläche k2 der flankenuand 43, die I zumindest im unteren Bereic1 L4, wie dargestellt nach vorn geneigt ausgebilrift ist, sind sich längs erstreckende Flüssigkfitsleitelemente 4o* in Form von mehr oder wenig*- hohen Rippen 45, 1 45' angeordnet, die nach ur an laufendes Konden sat aufhalten und die sich, da aus den Flächen ! # - Zr - herausragend, relativ schnell aufheizen. Auf der Rückuandinnenfläche 39 sich nisderschla-, gendes Kondensat trifft auf die uulstartigen Rippen 41,41* und fließt, falls es dort nicht schon verdampft, zur Seite.. Grundsätzlich wird also niedergeschlagenes Kondensat daran gehindert, sich in größeren Mengen zu sammeln und wird statt dessen in relativ leicht verdampfbaren Mengen in sich relativ schnell aufheizende Bereiche geleitet. Um das Verschlußelement(F/ffc^ut und in der gewünsrh-ten Lage im rohrförmigen Einsatz 13 anordnen zu können, ist die Flankenuand 43 außen mit einem Anschlagringbund 46 versehen. Um gegebenenfalls dem sich an den Rippen 45 stärker ansammelnden Kondensat eine günstige Abtropfmöglichkeit zu schaffen, sind diese Rippen, wie erkennbar, in « den beiden Seitenbereichen schwach nach unten geneigt angeordnet, wodurch d=-s Kondensat in Richtung auf die heißeren Kesselbereiche abtropfen kann. i 21 _ * w | Der Graugußkörper 35 kann auch bspw. als in Scharnieren abschwenkbarer Verschlußdeckel ausgebildet sein. Wie aus den Fig. 12,13 erkennbar, können die i Ringe 3“ derart zueinander versetzt sein, daß i sich jeweils im Stcßbereich der Ringe freiliegen de Rippenstirnflächen 27 der Rippen 17 ergeben, ! die Verwirbelungskanten für die durch die H izgas- | zugkanäle 2Θ strömenden Heizgase bilden. Vorteil- ! haft ist der Versatz jedoch nur soweit vorgesehen, daß die Heizgaskanäle 2B trotzdem für den Durch- ! ' zug eines nur schematisch angedeuteten Reinigungs- gerätes ^9 freibleiben. { Gemäß Fig. 13 sind die anströmseitigen Rippen 17,37' stärker gehalten als die abströmseitigen 17", womit einerseits der anströmseitig größeren Tempe-; raturbeaufschlagung besser Rechnung getragen ist, letztlich aber auch etwas Material durch die j; dünnen Rippen 17" gespart werden kann. ftT\ M 4 :1 (