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Warmwasser-Gliederkessel Die Erfindung betrifft einen Warmwasser-Glie- derkessel, der mit der Flamme eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes, wie Gas oder insbesondere Öl, beheizt wird. Bei edenartigen Kesseln ist es üblich, die den Feuerraum begrenzenden Wände sehr weitgehend mit feuerfesten Steinen zu verkleiden.
Diese Verkleidung wird. benutzt, um die Wände gegen eine zu .starke Einwirkung,der Flamme zu schützen. Diese unmittelbare Einwirkung der Flamme würde die Be- lastbarkeit der inneren Kesseloberfläche übersteigen. Anderseits hat,die Auskleidung mit feuerfesten Steinen aber die Wirkung, dass,die ,
aus der Flamme kom- merad@e und zu d en Kesselwänden hingeführte Wärme einen durch die feuerfeisten Steine gebildeten hohen Wärnnewiderstanddurchsetzen muss. Als Folge engibt sich ein nicht befriedigender Wärmeiaustausch dies Kessels.
Aufgabe der Erfindung ist es,eine bessere spezi- fische Heizflächenbelastung bei Verkleinerung (des baulichen Aufwandes zu erreichen.
Der erfindungsgemässe Warmwasser-Gliederkes- sel, der mit der Flamme eines flüssigen odergasförmigen Brennstoffes (Öl, Gas) beheizt wird und bei dem idieseitlich -der Flammenachse liegenden Feuerwände teilweise unverkleidet sind und sich ihr Ab- stand von der Flammenachsr von unten nach oben. stetig bis zu der oder Aden Austrittsstellen der Feuergase ;
aus ,dem Feuerraum vergrössert, ist dadurch .ge- kennzeschnet, @dass ,die mittleren Kesselglieder vollständig unverkleidet sind. Es wind zweckmässig von dem üblichen Aufbau eines Kessels ausgegangen, der aus zwei zueinander ,symmetrischen Hälften besteht, zwischen :denen sich der Feuerraum befindet. In ider Symmetrieebene, @die hier als Flammenachsen- ebene definiert isst, befindet sich beispielsweise ;
die Achse der Flamme. Dieser Flamme stehen vorzugs- weise die seitlichen Feuerraumwände, also die Feuer- wände ,der mittleren Glieder, unverkleidet gegenüber. Dabei wird die Anordnung beispielsweise so getroffen, dass die Flamme normalerweise @diese Feu,ernaum- wände nichtberührt.
Der zulässige Nfindestab.stand der Feuerraumwände ist dann durch die zulässige Höchstbelastung, die .unten im wesentlichen ,durch Strahlung erfolgt, gegeben.
Vorzugsweise vergrössert sich der Abstand der Feuerraumwände. Von diese@rn Mindestabstand, der sich auf idern flammüuseitigen Ende der Flammenachsenebene befindet, steigt der Abstand der Feuerraumwände von der Flammenachse stetig .bis zu den Austrittsstellen (der Feuer- ;gase aus (dem Feuerraum. Man hat dann am flammenseitigen Ende (der Flammenachsenebene und in dem benachbarten Bereich praktisch nur einen Wärmeaustausch durch Strahlung.
In Richtung auf den Austritt der Feuergase ,steigt der Anteil (der Wärmeübertragung durch Konvektion; dagegen steigt in der gleichen Richtung der Achsabstand, so dass hier die Strahlungsbelastung abnimmt.
Wie üblich kann die Flammenachse unten liegen, wogegen die Feuergase oben aus dem Feuerraum austreten können; dies bedeutet, dass oder Fauerraum sich nach oben birnenförmig verjüngt.
Man kann -die Länge des Kessels s:o bemessen, dass die Flamme unter allen Umständen beim Erreichen des hinteren Absehlussgliedes .ausgebrannt ist.
Eine solche Bauart würde jedoch verhältnismässig grosse Kessellängen erfordern. Demgemäss ist es zweckmässiger, dem Brenner eine feuerfeste, geneigte Wand derart schräg gegenüberzustellen, ;dass die freie Fläche die Flammenachse schneidet und die Feuer- ga.s@e lauf idiejenigen Feuerraumwandteile umlenkt, die id@en grössten Achsabstand haben.
Diese feuerfeste ge- neigte Wand wird im ,allgemeinen von einem Ab- sohlussglieid getragen werden. Auf dem Weg vorn (der
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Umlenkstelle bis zum Austritt aus idem Feuerraum hat die Flamme genügend Zeit auszubrennen.
Bei normalen symmetrischen Kesseln wird man links und rechts Austrittsspalten vorsehen. Dann ist --s vorteilhaft,- zwischen idiesen Austrittsspalten Leit- flächen anzuordnen, die idie Feuergase in (die Aus- trittsspalte leite.
Die Austrittsstellen oder Austritts- spalten erstrecken sich vorzugsweise über (die ganze Kessellänge. Sie münden in Verteilerkanäle, die sich ebenfalls über die .ganze Tiefe kies Kessels erstrecken und,die .an sämtliches senkrechte :auf- oder absteigende Schächte des Konvektionsraumesangeschlossen sind.
Der Aufprall der Flamme ;auf eine feuerfeste, geneigte Wand 1'ä,sst am hinteren Kesselende einen Staudruck entstehen. Dieser Stagdruck kann bewir- ken, dass in die hinteren Schächte des Konvektions- raumes mehr Feuergase eintreten als in die vorderen Schächte.
Um dies zu verhindern, kann man an den Austrittsstellen oder Austrittsspalten Abdeckkörper vorsehen, ,die vorzugsweise unmittelbar .am Eintritt der Verteilerkanäle sitzen. Diese Abdeckkörper werden dabei so ,ausgebildet, (dass ssie ,den Feuergasen an dem dem Brenner abgewandten Kesselende einen grösseren Strömungswiderstand entgegensetzen salis em brennemahen Kesselende.
Auf diese Weise erreicht unan eAine gleichmässige Verteilung der Feuergase sauf die Schächte. Die Abdeckkörper können z. B. die Gestalt eines dreieckigen Bleches haben, (das sich entgegengesetzt der Flammenrichtung verjüngt.
In der Zeichnung :ist eine beispielsweise Aus- führungsform :eines .erfindungsgemässen Warmwasser- Gliqd(erkess:e1s näher beschrieben, dabei zeigen:
Fig. 1 die rechte Hälfte eines mit Öl betriebenen Warmwasser-Gussgligderkessels nach Abnahme eini- ger vorderer Glieder, Fig.2 einen Schnitt durch ein mittleres Kesselglied nach der Linie II-II der Fig. 1 in der Draufsicht und Fig. 3 seinen Schnitt nach sder Linie HI-III !der Fig. 1 unter Vernachlässigung der an sich in diesem Schnitt sichtbaren
Glieder ,der linken Kesselseite.
Inder Symmetrieebene A befindet sieh die Flammenachse 1, so dass die Symmetrieebene gleich.- zeitig ,die Flammenachsenebene ist. Der Abstand der Feuerraum-wand 2 steigt von dem kleinen unteren Wert r :
in Richtung auf den grossen oberen Wert R stztig an. Die seitlich der Flammenaoliseneben-- he- genden Feuerwände 2 sind teilweise unverkleIdet, ,und insbesondere sind die mittleren Kesselglieder vollständig unverldeidet. Die feuerraumseitigen Wände der einzelnen Kesselglieder sind g egenüber der Dichtungsleiste 3 vorgewölbt,
so dass einerseits ,eine grössere Wärmeaustauschfläche entsteht und an- derseits die Dichtungsleiste mit ihrer (nicht darbr- stellt--n) Dichtungsnut geschützt ist. Man :
kann auch, wie Fig. 3 erkennen lässt, die feuerraumseitigen Teile der Kesselglieder von unten nach oben verjüngen, so dass oben zwischen ,den ,benachbarten Gliedern sein breiterer Zwischenraum 4 entsteht. Gemäss Fig. 3 ist hinten eine feuerfeste, geneigte Wand 5, 6 vorgesehen"cüe unten auf ,die Kesselglieder aufsitzt und sich hinten an das Schlussglied 7 anlehnt.
Dieses Schlussglied kann eine Einbuchtung 8 zur Auf- nahme der feuerfesten, geneigten Wand und/oder Umlenkung der Feuergase ,aufweisen. Die beiden Teile 5 und 6 der feuerfesten Wand sind etwa in der Höhe der Flammenachse gegeneinander geneigt. Der untere Teil 5 hat einen stärkeren Winkel gegenüber (der Vertikalen,
um den iuntervn Teil (der Feuerraum- wandung zu schützen. Diese geneigte Wand. 5, 6 lenkt die Feuergase nach oben und damit in Richtung auf den Austritt um.
Bei einem symmetrischen Kessel wird man symmetrische Austrittsspalten haben, -und es ist (dann nützlich, sdie Feuergase in zwei Teilströme zu teilen. Hierzu kann :ein.-- gebogene Leitfläche 9 dienen, ,die mit einer entsprechenden Leitfläch--,deranderen Kes- selhälfte zusam-menarbaitet.
Die so durch die Teile 3 und 9 geführten Feuergase, deren C02-Gehalt möglichst gross gewählt isst, treten in ,denn sich übers die ;ganze Tiefe ,des Kessels erstreckenden Verteilerkanal 10 über.
Damit dieser Verteilerkanal :die Feuergase gleichmässig auf alle ,senkrechten Konvektionsschächte verteilen kann, ist sann Eingang ein Abdeckkörper 11 in Gestalteines Bleches vorgesehen. Dieser Abdeckkörper verjüngt sich nach vorn immer mehr, @so @dass (dort sder Strö- mun(gswidierstlan(d geringer wird.
Die senkrechten Konvektionsischächte wenden im vorliegenden Fall dadurch gebildet, ,dass sdie einzelnen Gussglieder in üblicher Weise aneinander gesetzt werden. Dabei enthalten (die Gussglieder einen inne- ren, sdem Feuerraum zugewandten Wassernauen 12 und einen äusseren, dem Feuerraum ,abgewandten Wasserraum 13.
Zwischen beiden befinden sich Rohre 14, die nach aussen ansteigen. Die so entstandenen Kanäle führen also sdas erwärmte Wasser (dem äusseren Raum 13 :zu. Das erwärmte Wasser folgt dann der oberen nach innen @ansteigenden Decke 15 ,des Kessels zu (dem Vorlauf 16 in der oberen Nippelreihe 17.
In :den Vorlauf 16 Bist sder Rücklauf 18 eingelegt, der @durch Öffnungen 19 (das Wasser unmittelbar Iden am stärksten. ,beheizten Stellen des inneren Wasserraumes 12 zuführt. Nach dem ersten unmittelbaren Wärmeaustausch zwischen dem Vor- lauf 16 und jäem Rücklauf 18 erfolgt .also d--r nächste Wärm--austausch zwischen :
dem .absinkenden Wasser einerseits und der Feuerraumwand 2 anderseits. Soweit -dabei Dampfblasen entstehen, heben sie sich von der geneigten Wand 2 ab und gelangen über (die Rohre 14 in den Wasserraum 13.
Im allgemaingn werden aber .die Blasen nach der Lösung von der ge# neigten Feuerraumwand 2 sofort .innerhalb (des Wassers kondensieren, und dieses Kondensieren innerhalb des Wassers -ist nach Möglichkeit .anzustreben.
Nachdem die Feuergase von 10 kommend an den Rohren 14 vorbei durch idie senkrechten Konvek- .tionssehächte geströmt sind, die untereinander durch Zwischenräume 20 in Verbindung stehen, gelangen
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sie in den Abzugskanal 21, der von einem Wassermantel 22 umgeben ist.