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Heizkessel mit eingebautem, dünnwandigem Boiler zur Erzeugung und
Speicherung von warmem bzw. heissem Brauchwasser
Die Erfindung betrifft einen Heizkessel mit eingebautem, dünnwandigem Boiler zur Erzeugung und Speicherung von warmem bzw. heissem Brauchwasser und bezieht sich auf die Gestaltung und Versteifung sowohl des Boilers als auch der Wandungen des umgebenden Gehäuses, welches das Heizmedium umschliesst. Derartige Boiler werden beispielsweise im wasserführenden Mantel oberhalb der Brennkammer von Heizkesseln untergebracht oder in besonderen Gehäusen, die neben dem eigentlichen Heizkessel oder entfernt davon aufgestellt werden. Nachfolgend wird auf Heizkessel Bezug genommen, ohne damit die Anwendung des erfindungsgemässen Prinzips auf besondere Boilergehäuse auszuschliessen.
Die heute benutzten Boiler haben eine hohe Spitzen-, aber eine geringe Dauerleistung gegenüber Durchlauferhitzern mit grosser Dauer- und kleiner Spitzenleistung. Mit Rücksicht auf die Korrosionssicherheit können derartige Durchlauferhitzer, weil sie relativ wenig Material benötigen, wirtschaftlich, beispielsweise aus Kupfer oder Nickel/Bronze, hergestellt werden. Durchlauferhitzer haben den Nachteil, dass ihre Rohre bei sehr hartem Wasser unter Umständen innerhalb einiger Monate durch Kesselsteinablagerung zuwachsen und dass sie demzufolge öfters gereinigt werden müssen, um einen einwandfreien Wärmeübergang zu gewährleisten.
Derartige Absatzbildungen treten an Boilern ebenfalls auf, so dass im Laufe der Zeit die Aufwärmung des Wassers längere Zeit beansprucht. Insbesondere im Hinblick auf die steigende Aggressivität des Wassers in den Industrieländern verbietet sich für derartige Boiler einerseits die Verwendung von unlegiertem Stahl wegen der damit verbundenen starken Korrosionsgefahr, anderseits steht der Verwendung von korrosionsbeständigeren Materialien der hohe Kostenfaktor entgegen.
Demgemäss resultiert die Erfindung aus der Aufgabenstellung, einen Heizkessel mit Boiler unter Berücksichtigung einer guten Wärmeübertragungsleistung zu schaffen, mit dem einerseits auf Grund seiner besonderen Gestaltung die Verwendung von korrosionsbeständigen Materialien geringer Wandstärke für den eigentlichen Boiler möglich ist, wobei gleichzeitig die Abstützung und Versteifung des Boilers zur Versteifung des umgebenden Gehäuses bzw. der Kesselwände herangezogen sein soll.
Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel mit eingebautem Boiler zur Erzeugung und Speicherung von warmem bzw. heissem Brauchwasser gelöst, der aus einem mit Zu- und Ableitungen für das Brauchwasser versehenen, von aussen oder innen beheizbaren, zylindrischen und an seinen Enden verschlossenen Behälter besteht, der im wasserführenden Teil des Heizkessels angeordnet ist, wobei die zylindrische Wand des Behälters mit quer zur Behälterachse verlaufenden Wellen, Rippen od. dgl.
versehen und mit einem Stützgerüst umgeben ist, das aus quer zur Behälterachse stehenden, den Behälter mit Distanz umfassenden Haltern besteht und der erfindungsgemäss dadurch ausgezeichnet ist, dass die Halter durch in Längsrichtung des Behälters verlaufende Längsbänder verbunden sind, die mit Ringrahmen, welche mit einer den Behälterböden entsprechenden Profilierung versehen sind, in Verbindung stehen.
Demgemäss besteht also die erfindungsgemässe Lösung darin, dass man durch eine besondere Konstruktion dem Boilerbehälter eine besondere Festigkeit vermittelt, so dass entsprechend dünne Wandstärken benutzt werden können, wodurch einmal der Materialbedarf für relativ teures, korrosionsbe-
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ständiges Material reduziert und wodurch zum andern gleichzeitig den Behälterwandungen eine gewisse
Ausdehnungsmöglichkeit vermittelt wird, die eine Art Selbstreinigung des Behälters ermöglicht, wobei die umfassenden Halter sowohl im Hinblick auf den Boiler als auch auf das ihn umgebende Gehäuse eine zusätzliche Versteifungsfunktion erfüllen.
Da der zylindrische Mantel des Boilers durch seine Wellungen bzw. Verrippungen eine relativ grosse
Steifheit gegen Innen-und Aussendruck bekommt, sich aber in Längsrichtung bei Innendruck ausdehntwas wegen des damit verbundenen Abblätterns und Lösens von Kesselsteinansätzen od. dgl. an den inneren und äusseren Boilerwandungen erwünscht ist-werden vorteilhaft an den beiden Behälterböden im Bereich ihres äusseren Umfanges je ein weiterer Rahmen als profilierter Ring angelegt. Diese beiden Ringe sind vorteilhaft durch Bänder verbunden, die über den Boilerumfang verteilt sind, wobei sie die Halterelemente untergreifen und gegebenenfalls mit diesen ebenfalls fest verbunden sind.
Diese Bänder mit den beiden ringförmigen Rahmen begrenzen somit die mögliche Längenausdehnung des Boilers und gewährleisten eine bestimmte Elastizität des Boilermantels bei den zum Teil erheblichen Schwankungen des Innendruckes, wenn Brauchwasser ausströmt und der Druck abfällt.
An die ringförmigen Rahmen kann eine ringförmige Flanschfläche direkt angewalzt, angepresst oder befestigt sein, die vorteilhaft an den benachbarten Kessel- oder Gehäusewänden anliegt und mit ihnen gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Profilen verbunden ist. Die Längsbänder können selbst länger sein als der Boiler, d. h. über die beiden Ringrahmen hinausragen und ebenfalls mit den benachbarten Kessel- oder Gehäusewandungen verbunden sein, wodurch vorteilhaft eine zusätzliche Versteifung erzielt wird, u. zw. insbesondere bei Boilern mit grösserem Durchmesser, wo die entsprechend grossflächigen umgebenden Kessel- bzw. Gehäusewände an zahlreichen Stellen versteift werden müssen.
Das ist von Vorteil sowohl für ebene als auch für druckbelastbare gewölbte Wandungen, da sie dadurch in der Wandstärke schwächer gehalten und damit Materialkosten gespart werden können.
Die erfindungsgemässe Ausbildung stellt gewissermassen ein besonderes korbartiges Stützgerüst dar, dessen Stützwirkung sich neuartig sowohl auf den Boilerbehälter als auch auf dessen umgebende Kesselbzw. Gehäusewandungen erstreckt, wobei auf Grund der Anordnung des Stützgerüstes mit einer gewissen Distanz dem Boilerbehälter eine gewisse Bewegungsfreiheit gelassen wird.
Weitere Einzelheiten werden nachfolgend an Hand einer beispielsweisen zeichnerischen Darstellung näher erläutert. In dieser Darstellung zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Heizkessel mit Boiler, Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Heizkessels mit Boiler und Fig. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform gemäss Fig. 2 nach Linie A - B.
Gemäss den Fig. 1 - 3 ist der Boilerbehälter 1 nicht nur mit im Bereich des zylindrischen Teiles angeordneten Haltern versehen, sondern gewissermassen allseitig von einem Stützgerüst umgeben. Dieses Gerüst besteht aus Haltern 19, profilierten Ringrahmen 20, 20' und Längsbändern 21, 21'.
Der Boiler liegt mit einer gewissen Distanz in dem korbartigen. Stützgerüst, so dass er Druckschwankun-
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und Wärmedehnungen nachgeben kann, u. zw. in den durch die Ringrahmen 20, 20'benachbarten Kessel- bzw. Gehäusewänden 22 verbunden. Vorteilhaft sind sie dafür mit angeschweissten oder angewalzten Ringflanschen 23 versehen. Auf diese Weise werden gleichzeitig die Kesselwände 22 mit versteift. Gleiches gilt für die Kesselwände 24, die durch die Spantenbleche bzw. Halter 19 eine Aussteifung erhalten. Für eine derartige Aussteifung können vorteilhaft auch noch die Längsbänder 21'herangezogen werden, indem sie ebenfalls mit den Kesselwänden 22'verbunden sind.
Die Stützgerüstausbildung des erfindungsgemässen Boilers erfüllt somit in der Regel vorteilhaft gleichzeitig drei Funktionen. Sie dient zur Aufhängung des Boilers, als Verstärkung des Boilers bei hohem Innen- und Aussendruck und grossem Boilerdurchmesser und als Versteifung des Gehäuses bzw. Kesselaussenmantels, in dem sich der Boiler befindet, wobei durch die erfindungsgemässe Anordnung der Boilermantel entsprechend dünn ausgebildet werden kann, was die Verwendung teurer, korrosionsbeständiger Materialien im Hinblick auf die Kosten dennoch ermöglicht und was dem Boiler vorteilhaft eine grössere Elastizität im Sinne einer Selbstreinigung aussen und innen verleiht.
Die Kosten für das Stützgerüst werden mehr als ausgeglichen durch die Möglichkeit, alle druckbelasteten Wandungen einschliesslich der umhüllenden Kessel- und Gehäusewände dünner ausbilden zu können.
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