CH630168A5 - Durchlauf-wassererhitzer. - Google Patents

Description

Aufgabe der Erfindung ist die Gestaltung eines Kessels für 30 im Sinn eines Beispiels beschrieben werden.

einen Durchlauf-Wassererhitzer mit geringem Gewicht und Ma- Da die Rauchgase nicht entlang ebener Wände und zur terialaufwand, jedoch mit hohem Wirkungsgrad und geringem Wasserströmung nicht parallel, sondern quer strömen, besitzt Raumbedarf, der die nachteiligen Eigenschaften der bekannten der Kessel einen ausgezeichneten Wärmeübertragungskoeffi-Etagekessel nicht aufweist. zienten. Infolge der geringen Wandstärken ist auch der Wärme-

35 leitkoeffizient des Kessels hoch.

Die spezifische Wärmebelastung der Feuerraum-Heizflä-Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in dem Falle, chen ist wesentlich höher, als die der zur Zeit bekannten Etawenn die Feuerraumwände des Kessels nicht aus glattem Blech, genkessel. Etwa 85 % der dem Feuerraum zugeleiteten Wärsondern aus von dem anzuwärmenden Wasser quer zur Strö- meenergie, also ihr beträchtlicher Anteil wird durch Gesamt-mungsrichtung des Rauchgases durchgeströmten Rohren ausge- 40 Strahlung und durch Konvektion über die Feuerraumflächen bildet werden, der Wärmedurchgang der Wärmeverteilung im dem Wasser übergeben. Daraus folgt, dass an geringen Flächen Feuerraum angepasst wird, und die Strömungsverluste der eine hohe Wärmeabgabe zu erreichen ist, wobei die Rauchgas-

Rauchgaswege auf ein Mindestmass herabgesetzt werden, durch Austrittstemperatur niedrig ist, also nur geringe konvektive günstige herstellungstechnologische und konstruktive Massnah- Heizflächen einzubauen sind, und damit unter anderem, dass men eine maximale Wärmeabgabe und ein hoher feuerungs- 45 das Volumen und Gewicht des Kessels wesentlich unter dem und wärmetechnischer Wirkungsgrad gesichert werden können. Volumen und Gewicht der zur Zeit bekannten Etagenkessel

Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde die gestellte Aufgabe liegt.

erfindungsgemäss mit einem Kessel gelöst, der einen Feuerraum, mit diesem in Verbindung stehende, wasserführende Infolge der Herabsetzung der Strömungsverluste auf einen Rohre aufweisende Membranwände, Sammler und an diese an- 50 Minimalwert ist der Zugbedarf des Kessels günstig. Bei Kesseln geschlossene Vorlauf- bzw. Rücklaufleitungen, sowie eine mit einer Nutz-Wärmeleistung bis etwa 60 000 kcal/h beträgt rauchgasableitende Öffnung aufweist und dadurch gekennzeich- der Zugbedarf 2-3 mm WS, bei einer Wärmeleistung von ca. net ist, dass die den Feuerraum begrenzenden Wände zumindest 150 000 kcal/h aber 3-4 mm WS. Die notwendige Schornsteinteilweise aus wasserleitenden Rohren bestehen, die quer zu der höhe beträgt im ersteren Fall 4-6 m, im letzteren Fall 6-8 m ; Strömungsrichtung der im Feuerraum strömenden Rauchgase 55 die Schornsteinhöhe kann also der Gebäudehöhe angepasst angeordnet sind und die die räumlich übereinanderliegenden, werden.

im wesentlichen zur Strömungsrichtung der Rauchgase parallel Die wärme- und feuerungstechnischen Parameter des Kes-

verlaufenden Sammler, und zwar den rücklaufseitigen unteren sels sind ebenfalls ausgezeichnet. Bei ölfeuerung beträgt der Sammler mit dem vorlaufseitigen oberen Sammler, verbinden. C02-Wert etwa 14,8 %, der C02max-Wert etwa 15,5 %, die Luft-Gemäss einer Ausführungsart der Erfindung enthalten die 60 Überschusszahl liegt also unterhalb von 1,05. Der Wärmeinhalt Seitenwände des Feuerraumes Rohre, die zweckmässig zueinan- und die Temperatur des aus dem Feuerraum austretenden der senkrecht angeordnete und durch einen Bogen verbundene, Rauchgases können auf sehr niedrigen, optimalen Werten, etwa gerade Strecken aufweisen und die mit den räumlich zueinander auf 160-180 °C, gehalten werden. Das ist die Voraussetzung sowohl senkrecht, als auch waagrecht verschoben angeordneten dazu, dass die rauchgasseitigen Verluste durch Einbau von geSammlern einen im Querschnitt betrachtet im wesentlichen 65 ringen konvektiven Heizflächen auf ein Minimum reduziert viereckigen Feuerraum mit abgerundeten Ecken bilden. werden können. Bei einer so geringen Rauchgas-Austrittstem-

Nach einer weiteren Ausführungsart der Erfindung münden peratur und einem isolierten Kesselkörper ist der Wärmeverlust die Rücklauf- und Vorlaufleitung des Heizsystems im Bereich minimal, der Kesselwirkungsgrad beträgt hiermit 91-92%, wo-

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mit der Wirkungsgrad von 85-86% der zur Zeit bekannten Kessel modernster Bauart wesentlich übertroffen wird.

Die Festigkeitsverhältnisse des Kessels sind ausserordentlich günstig. Den üblichen Druck von 40 m WS vorausgesetzt erreicht die notwendige Wandstärke der Warmwasserrohre den Wert von 0,5 mm nicht. Da die Herstellung des Kessels aus praktischen Gründen unter Verwendung von Rohren mit einer Wandstärke unterhalb 2,5 mm nicht möglich ist, beträgt der Korrosionszuschlag statt dem vorgeschriebenen Wert von 1 mm mehr als 2 mm. Daraus folgt wiederum, dass die Materialbeanspruchung des Kessels verhältnismässig gering, seine Lebensdauer lang und seine Sicherheit maximal sind.

Ein weiterer Vorteil des Kessels besteht darin, dass die Anzahl der plötzlichen Richtungswechsel und Querschnittsänderungen um etwa 40-50% geringer ist, als bei den herkömmlichen Bauarten, d.h. der Prallwiderstand des Kessels im Verhältnis zu dem bekannten gering ist.

Die Zirkulation des Kessels kann auch mit Kalkulation bestimmt werden und der Wärmetransport kann der Wärmeverteilung des Feuerraumes angepasst werden. Die Zirkulation ist zweckmässig der Wärmebelastung der Heizflächen entsprechend bestimmt, eine schädliche Überbeanspruchung durch die Wärmebelastung kann daher bei den Heizflächen nicht auftreten. Der Anschluss-Stutzen der Vor- und Rücklaufleitung liegt in der Mittellinie des maximalen Wasserdurchsatzes, was nicht nur wärmetechnische Vorteile bietet, sondern wodurch auch die Richtungsänderungen und so auch der Prallwiderstand hier am geringsten sind.

In der strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Kessel und dem jeweiligen Etagenheizsystem sichert jener Umstand, dass die Höhe der Mittellinie des Kessels über dem Boden wesentlich geringer - demzufolge der Abstand zwischen der Mittellinie der Vorlaufleitung und der Heizkörper wesentlich grösser—ist als bei den bekannten Etagen-, bzw. Warmwasserkesseln, im Zirkulationssystem der Heizung eine grössere Druckhöhe. Dies ergibt einen günstigeren Wärmetransport und eine intensivere Zirkulation, so dass im zentralen Heizsystem von 1—2 stöckigen Gebäuden (Eigenheime, Gemeinschaftshäuser, kommunale Gebäude usw.) auch ohne den Einbau einer Zirkulationspumpe ein genügend hoher wirksamer Druck gesichert werden kann.

Der Kessel ist auch hinsichtlich der Fertigungstechnologie günstig gestaltet. Ein Herstellerwerk von mittelmässiger Ausrüstung - wo die Bedingungen für qualifizierte Schweissarbeiten und Rohrbiegungen gegeben sind - kann ohne zusätzliche Investitionskosten für die serienmässige Fertigung des erfindungsge-mässen Kessels eingerichtet werden. Der Bedarf an Rohrleitungsmaterial von lediglich zwei - drei Abmessungen ermöglicht das Anlegen eines Vorrates, vereinfacht die Materialbeschaffung und bietet durch eine Mechanisierung minimalen Ausmasses eine Möglichkeit zur Automatisierung der Arbeitsprozesse.

Die Leistung des Kessels kann innerhalb weiter Grenzen geändert werden. Eine Typenänderung wird nur notwendig, wenn die geforderte Leistung die Nennleistung des Kessels um etwa 50% übersteigt. Die Wärmeversorgung von Wohngebäuden und kommunalen Gebäuden kann daher auch bei ihrer Erweiterung um etwa 50% mit Verwendung des ursprünglich eingebauten Kessels, ohne dessen Umbau, gesichert werden.

In den Rauchgaswegen des Kessels sind die Querströmungen das Mehrfache der Querströmungen in den bekannten Etagen- bzw. Warmwasserkesseln. Dies ist ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der Erhöhung des Wärmedurchganges und bei dem Erreichen einer Rauchgas-Austrittstemperatur von 160— 180 °C, die für den optimalen Wirkungsgrad am günstigsten ist.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles nachfolgend ausführlich erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemässen Kessel mit Ölfeuerung perspektivisch, mit zum Teil entfernten Kesselwänden dargestellt;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt nach Linie X—X in Fig. 1 ;

Fig. 3 in perspektivischem Schema die Wärmebelastungsund Wärmetransportverhältnisse in einem erfindungsgemässen Kessel;

Fig. 4 einen erfindungsgemässen Kessel mit Kohlenfeuerung im Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 6 ;

Fig 5 einen horizontalen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 6 den erfindungsgemässen Kessel zur einen Hälfte in Ansicht aus Richtung C in Fig. 4, zur anderen Hälfte im Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 4 ;

Fig. 7 ein Detail der Hälfte des Kessels gemäss Figuren 1-2 und 4-6 in horizontalem Schnitt und in grösserem Massstab.

Der Feuerraum 1 des Kessels gemäs Fig. 1 wird durch eine Stirnwand 2, eine Rückwand 3, sowie Seitenwände 4 und 5 begrenzt. Sämtliche Wände werden aus Rohren 6 und aus die Rohre miteinander verbindenden Blechstreifen 7 hergestellt (Fig. 7). Die Rohre 6 können Stahlrohre oder Rohre aus legiertem Material sein und sind mit den Blechstreifen 7 mittels Schweissnähte 8 verbunden. Es ist zweckmässig, wenn die Breite 11 der Blechstreifen 7 kleiner ist als der Aussendurchmesser 12 der Rohre 6. Die Rohre 6 und die Blechstreifen 7 bilden selbstverständlich eine geschlossene, zusammenhängende Fläche, so dass eine Membranwand zustande kommt.

In die Stirnwand 2 wird ein Stirnblech 9 und in dieses ein an sich bekannter Ölbrenner 10 eingebaut. Der ölbrenner 10 befindet sich etwa im unteren Drittel der inneren Höhe h des Feuerraumes 1 und in der Hälfte von dessen Breite b. Das Stirnblech 9 ist oben von einem horizontalen Rohr 11 abgeschlossen.

Die Rohre und Blechstreifen der Seitenwände 4 und 5 bestehen aus gebogenen Rohren 6, bzw. aus den Blechstreifen 7. Jedes aus einem gebogenen Rohr und aus Blechstreifen bestehende Glied enthält zueinander senkrecht stehende Teile, die zweckmässig kreisförmig abgekantet sind, wobei der eine Teil senkrecht, der andere hingegen waagrecht steht. Die Länge des senkrechten Teiles übersteigt die Länge des horizontalen Teiles. Dies bedeutet, dass der Innenquerschnitt des Feuerraumes 1 im wesentlichen die Form eines stehenden Viereckes aufweist (Fig. 5). Die abgekanteten Bereiche der Seitenwände 4 und 5 befinden sich im Querschnitt betrachtet diagonal einander gegenüber.

An den anderen zwei einander gegenüber diagonal liegenden Ecken des Viereckes verlaufen den Feuerraum 1 entlang zwei Sammler 14 und 15. In den Sammler 14 mündet die Rücklaufleitung 12 des Heizsystems ein, wobei aus dem Sammler 15 die Vorlaufleitung 13 dieses Heizsystems ausgeht.

Die Rohre 6 der Seitenwände 4 und 5 verbinden den Sammler 14 der Rücklaufleitung 12 des Heizsystems mit dem Sammler 15 der Vorlaufleitung 13, sie verlaufen also quer zur Strömungsrichtung Y der Rauchgasströme k, (Fig. 2) und bilden statt glatter Flächen eine aus halben Rohren gebildete, herausragende Rippen enthaltende innere Feuerraum-Wärmeübertragsfläche. An solchen Flächen ist die Warmeübergabe wesentlich intensiver als an glatten Flächen. Die Seitenwände 4 und 5 des Feuerraumes sind Strahlungsflächen, d.h. die Wärme wird dem Wasser, das in den diese Wände bildenden Rohren 6 strömt, durch Strahlung übergeben. Das z.B. Gusseisen-, oder Blechheizkörper enthaltende Heizsystem ist ein an sich bekanntes, mit Pumpen oder mit Gravitation arbeitendes System.

Die Achsen Yj und Y2 der Rücklaufleitung 12 und der Vorlaufleitung 13 münden zweckmässig in der gleichen vertikalen Ebene in den Sammler 14, bzw. 15. Diese Ebene verläuft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Mitte der Länge a des Feuerraumes 1, kann sich aber auch anderswo befinden. Natürlich ist es am günstigsten, wenn die Vorlauf- und

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Rücklaufleitung im Bereich der maximalen spezifischen Wär- sowie jene für Mass und Verteilung des Wärmetransportes der mebelastung T der Feuerraumheizflächen in die Sammler 14, Feuerraumheizflächen des Kessels dargestellt. Die Sammler 14 bzw. 15 einmünden, bzw. von dort ausgehen. Pfeil c bezeichnet und 15 und die sich an diese anschliessenden Rücklaufleitung 12 die Zulaufrichtung des kalten, Pfeil d die Austrittsrichtung des und Vorlaufleitung 13 des Kessels sind auch hier angeführt, die im Kessel erwärmten Wassers. 5 Rohre 6 hingegen sind nur teilweise und mittels Strichpunktlinie

Der Feuerraum 1 wird gemäss Fig. 1 an der der Stirnwand 2 dargestellt. Die Form der Kurve S der spezifischen Wärmebela-gegenüberliegenden Seite durch eine quer stehende zur Achse x stung ist im wesentlichen der Form der Kurve T gleich, die das des Kessels senkrechte Trennwand 16 abgeschlossen. Etwa im Ausmass und die Verteilung des Wärmetransportes repräsen-oberen Drittel dieser Trennwand wurden die Blechstreifen 7 tiert. Das bedeutet, dass sich das Temperaturmaximum der Feu-(siehe auch Fig. 2) herausgeschnitten, wodurch sich im oberen io erraumheizflächen dort befindet, wo der Wasserdurchsatz (die Teil der Trennwand 16 längliche schlitzartige Öffnungen 17 Wassergeschwindigkeit) in den Rohren 6 der grösste ist. Dies zwischen den benachbarten vertikalen Rohren 6 bilden. In je folgt daraus, dass das Rohr 12 an den Sammler 14 und das Rohr einem Abstand e von der Trennwand 16 und der Rückwand 3 13 an den Sammler 15 in der Mitte des Sammlers angeschlossen verläuft zwischen diesen Wänden eine Leitwand 18, in deren sind. Die Rohrachsen Yx, Y2 befinden sich in der Halbierungsli-unterem Drittel die Blechstreifen 7 herausgeschnitten sind, so 15 nie der Länge a der Sammler, d.h. die Eintrittsstellen der Vor-dass sich hier die öffnugen 17 unten befinden. Die Rückwand 3 und Rücklaufleitung fallen in die Mittellinie des höchsten Was-und die Trennwand 16 sind einander gleich ausgeführt, d.h. die serdurchsatzes und auch die Temperatur des aus dem ölbrenner schlitzartigen Öffnungen 17 befinden sich bei beiden im oberen 10 austretenden Rauchgases ist im mittleren Bereich des Feuer-Drittel. Bei Kesseln von grösserer Leistung ist die Form der raumes 1 maximal. Wie sich die Feuerraumtemperatur - vom entlang des Umfanges der vertikalen Wände 16,18, bzw. 2 und 20 Mittelpunkt aus in der Längsrichtung (in der Richtung der Mit-3 verlaufenden Rohre 6a mit jener der Rohre 6 identisch, ihr tellinie X—X) — ändert, d.h. den beiden Enden des Feuerraumes Durchmesser ist jedoch grösser. Bei Kesseln von kleinerer Lei- zu abnimmt, so nimmt in den Rohren 6 auch der Wasserdurch-stung sind die Durchmesser sämtlicher Zirkulationsrohre gleich, satz und damit natürlich auch der Wärmetransport beiderseits

Der erfindungsgemässe Kessel arbeitet wie folgt: Der Zu- von der Mitte aus ab. Die Rauchgastemperatur beträgt z.B. ström der heissen Rauchgase von ölbrenner 10 in den Feuer- 25 beim Erreichen der Trennwand 16 550-600 °C, beim Verlassen räum 1 erfolgt in Richtung des Pfeiles f, das zu erwärmende des Kessels hingegen 160-180 °C.

Wasser tritt in Richtung des Pfeiles c in den Sammler 14 ein, von In den Figuren 4-6 ist ein erfindungsgemässer Kessel mit dort strömt es in die gebogenen Rohre 6, aus denen die Seiten- Kohlenfeuerung dargestellt, dessen grundsätzlicher Aufbau mit wände 4 und 5 bestehen, dann von hier aus in den Sammler 15 dem Aufbau des in Fig. 1 dargestellten identisch ist; die gleichen der Vorlaufleitung 13. Das Rauchgas durchströmt den Kessel, 30 Konstruktionselemente sind daher mit den dort bereits verwen-wie dies in Fig. 2 dargestellt worden ist, das Strömungsbild wird deten Bezugsnummern bezeichnet. Hier ist der Feuerraum 19 durch die punktierten Pfeile klt kj gut veranschaulicht. In Fig. 2 über dem Rost 21 ausgebildet, unterhalb desselben hingegen ist der Strahlungsbereich des Kessels - der im wesentlichen dem befindet sich ein Aschenraum 20. In der Stirnwand 2 sind Türen Feuerraum 1 entspricht - mit Bezugsnummer I der Bereich des 22 und 23 ausgebildet, die durch stirnseitige, waagerechte konvektiven Wärmeüberganges hingegen mit Bezugsnummer II 35 Querrohre 24 voneinander getrennt sind. Die Tür 22 befindet bezeichnet. Mit Pfeilen kj wird jener Rauchgasströmungsweg sich oben, die Tür 23 hingegen unten; durch erstere gelangt die dargestellt, bei dem die Wärme durch Strahlung an die Wände 4 Kohle auf den in dem Feuerraum 19 angebrachten Rost 21, und 5 abgegeben wird, wobei die Pfeile k2 die konvektive Wär- durch die letztere kann die Asche aus dem Aschenraum 20 meabgabe darstellen. Das in den Rohrwänden des Kessels auf entfernt werden. In dem den Türen 22,23 gegenüberliegenden diese Weise erwämte Wasser wird mittels Methoden, die an sich 4<> Teil des Kessels—in Strömungsrichtung am Ende des Feuerrau-bekannt sind, im Heizsystem in Umlauf gehalten. Die Abgase mes 19 — ist ebenfalls eine Trennwand 16 eingebaut, die oben verlassen den Kessel in Richtung des Pfeiles k3. mit Öffnungen 17 versehen ist. In der Rückwand 3 sind die

In Fig. 1 ist gut zu erkennen, dass die länglichen, vertikalen, Öffnungen 17 unten angebracht, hier treten auch die Rauchgase schlitzartigen Öffnungen 17, die an allen drei Querwänden - in aus dem konvektiven Wärmeübertragungsbereich aus. Hinsicht-der Trennwand 16 und in der Leitwand 18, sowie in der Rück- 45 lieh Aufbau, Funktion, sowie Vorteile entspricht dieses Ausfüh-wand 3 - angebracht sind, zwischen Rohren mit Kreisquer- rungsbeispiel der im Zusammenhang mit den Figuren 1-3 und 7

schnitt, d.h. zwischen abgerundeten, bogenförmigen Flächen bereits ausführlich beschriebenen Ausführungsform. In Figuren verlaufen ; die Strömungsverluste und damit auch der Zugbedarf 4-5 ist der an die Öffnungen 17 der Rückwand 3 von aussen sind demzufolge minimal. Die Öffnungen 17 sind mit Distanz angeschlossene, die Rauchgase ableitende Anschlusstutzen 26 und zueinander parallel angeordnet, wodurch sie die turbulente 50 gut zu erkennen. Die Breite dieses Stutzens ist bei der Rück-Rauchgasströmung in eine laminare Strömung umwandeln. wand 3 der Breite b des Kessels gleich, von dort aus verengt sich

An die Öffnungen 17 in der Rückwand 3 wird ein von der der Stutzen von oben gesehen auf die Breite g des Abgaskanals gesamten Breite des Kessels ausgehender Anschlussstutzen an- 28, in dem auch eine Klappe 27 eingebaut ist. Die Höhe m des geschlossen (dieser Anschlussstutzen 26 ist bei dem Ausfüh- Anschlussstutzens 26 ist im wesentlichen mit der Höhe m der rungsbeispiel gemäss Fig. 4 und 5 besonders gut zu sehen), der 55 schlitzartigen Öffnungen in der Rückwand 3 identisch. Durch die Öffnungen 17 mit dem Abgaskanal 28 des Kessels verbin- diese Ausführung der Rauchgasableitung können die Strö-det. Der laminare Charakter der Gasströmung ergibt einen wei- mungsverluste wesentlich verringert werden, was wiederum zur teren wichtigen Faktor bei der Herabsetzung der Strömungsver- Verminderung des Zugbedarfes beiträgt ; letztere hingegen ist luste und des Zugbedarfes auf ein Minimum, was hingegen eine eine wichtige Bedingung der Schaffung von optimalen feue-Voraussetzung dazu ist, dass sich im Feuerraum 1 feuerungs- 60 rungstechnischen Bedingungen im Feuerraum. Es sei bemerkt, technisch optimale Bedingungen einstellen: Feuerraumdruck dass die Rauchgasableitung bei der Ausführungsform nach Fi-gleich Null, eine im Querschnitt annähernd homogene Strö- guren 1 und 2 ebenso ausgebildet ist, nur der Anschlussstutzen mung, eine vollkommene Vermischung von Brennstoff (öl oder 26 wird dort an das obere Teil der Rückwand 3 angeschlossen, Gas) und Luft, ein geringer Luftüberschuss, ein guter Rammen- da die Öffnungen 17 dort angebracht sind. Die Verjüngung des Füllungsgrad, eine optimale Verbrennungsgeschwindigkeit, und 65 Anschlussstutzens 26 ist in Fig. 1 nicht zu sehen, da dieser von als Resultat aller dieser Faktoren eine vollkommene Verbren- anderen Teilen verdeckt ist.

nung. Die Erfindung beschränkt sich naturgemäss nicht auf die als

In Fig. 3 sind die Kurven der spezifischen Wärmebelastung, Beispiel angeführten Ausführungsvarianten, sondern kann in-

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nerhalb des durch die Ansprüche definierten Patentschutzbe- chen vertikalen Ebene und die Seitenwände des Kessels werden gehrens in zahlreichen Ausführungsvarianten realisiert werden. von jenen halbkreisförmigen wasserleitenden Rohren gebildet,

Es sei bemerkt, dass im Hinblick auf die Form der Öl- oder die in diese Sammler münden. Die Ausführung dieser Lösung ist

Gasflamme ein kreisförmiger Feuerraumquerschnitt als ideal jedoch mit fertigungstechnischen Schwierigkeiten verbunden, in angesehen werden kann. In diesem Fall liegen die waagerechten 5 bestimmten Fällen kann ihre Anwendung dennoch nicht ausge-

Sammelleitungen der Vor- und Rücklaufleitungen in der glei- schlössen werden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

630168 2 PATENTANSPRÜCHE Achse zweckmässig im unteren Drittel der Feuerraumhöhe (h)

1. Durchlauf-Wassererhitzer, insbesondere für Warmwas- und in der Hälfte der Feuerraumbreite (b) verläuft. ser-Etagenheizungen, der einen Feuerraum, mit diesem in Ver- 10. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bindung stehende, wasserführende Rohre aufweisende Mem- dadurch gekennzeichnet, dass, bei Öl- oder Gasfeuerung, zwi-branwände, Sammler und an diese angeschlossene Vorlauf- und 5 sehen der Trennwand (16) und der Rückwand (3) eine mit die-Rücklaufleitungen, sowie eine rauchgasableitende Öffnung auf- sen parallel verlaufende Leitwand (18) eingebaut ist, die zweckweist, dadurch gekennzeichnet, dass die den Feuerraum (1) be- mässig von beiden in gleichem Abstand (e) angeordnet ist, in grenzenden Wände (4,5) zumindest teilweise aus wasserleiten- deren unterem Teil die mit bogenförmigen Flächen begrenzten, den Rohren (6) bestehen, die quer zu der Strömungsrichtung schlitzartigen rauchgasableitenden Öffnungen (17) ausgebildet (Y) der im Feuerraum (1) strömenden Rauchgase angeordnet io sind, die zweckmässig entlang der Breite (b) des inneren Kesselsind und die die räumlich übereinanderliegenden, im wesentli- raumes verlaufen, deren Höhe (m) einen Teil der Höhe (h) des chen zur Strömungsrichtung (Y) der Rauchgase parallel verlau- inneren Kesselraumes einnimmt und zweckmässig etwa ein fenden Sammler, und zwar den rücklaufseitigen unteren Samm- Drittel derselben (h/3) nicht übersteigt, wobei die rauchgasab-ler (14) mit dem vorlaufseitigen oberen Sammler (15), ver- leitenden Öffnungen (17) der Rückwand (3) im oberen Teil binden. 15 derselben untergebracht sind (Fig. 1 und 2).

2. Wassererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 11. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch net, dass die Seitenwände (4,5) des Feuerraums (1) Rohre ent- gekennzeichnet, dass im Feuerraum (19) ein zur Aufnahme von halten, die zweckmässig zueinander senkrecht angeordnete und festen Brennstoffen, vorwiegend Kohle, geeigneter Rost (21) durch einen Bogen verbundene, gerade Strecken aufweisen, und eingebaut und unter diesem ein Aschenraum (20) ausgebildet die mit den räumlich zueinander sowohl senkrecht, als auch 20 ist.

waagrecht verschoben angeordneten Sammlern (14,15) einen, 12. Wassererhitzer nach Anspruch 11, dadurch gekenn-

im Querschnitt betrachtet, im wesentlichen viereckigen Feuer- zeichnet, dass sich die rauchgasableitenden Öffnungen (17) bei räum (1) mit abgerundeten Ecken bilden. einem mit festem Brennstoff betriebenen Kessel im unteren Teil

3. Wassererhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- der Rückwand (3) befinden (Fig. 4 und 5).

zeichnet, dass die Rücklaufleitung (12) und die Vorlaufleitung 25 13. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 1-12, (13) des Heizsystems im Bereich der maximalen spezifischen dadurch gekennzeichnet, dass alle vorhandenen senkrechten Wärmebelastung (T) der Feuerraumheizflächen in die Sammler Wände zumindest teilweise aus Rohren (6) und aus zwischen je (14 bzw. 15) einmünden bzw. von dort ausgehen. zwei benachbarten Rohren (6) angeordneten Verbindungsrip-

4. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch pen, die zweckmässig aus Blechstreifen (7) bestehen, ausgebil-gekennzeichnet, dass in der Rückwand (3) des Kessels mit bo- 30 det sind (Fig. 7).

genförmigen Flächen begrenzte schlitzartige, das Rauchgas ab- 14. Wassererhitzer nach Anspruch 13, dadurch gekenn-

leitende Öffnungen (17) ausgebildet sind, die einen Teil der zeichnet, dass der Aussendurchmesser (X2) der Rohre (6) die Kesselraumhöhe (h) einnehmen und deren Höhe (m) zweck- Breite (^t) der Blechstreifen (7) zwischen den Rohren übermässig etwa ein Drittel derselben (h/3) nicht übersteigt. steigt.

5. Wassererhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- 35

net, dass die Rückwand (3) vertikale Rohre (6) enthält und dass

die schlitzartigen Öffnungen (17) zwischen den bogenförmigen

Flächen dieser Rohre (6) verlaufen. Die Erfindung betrifft einen Durchlauf-Wassererhitzer, der

6. Wassererhitzer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gelcenn- hauptsächlich für Wamwasser-Etagenheizungen von Eigenhei-zeichnet, dass er in der Breite der rauchgasableitenden Öffnun- 40 men, kleineren Gemeinschaftshäusern, kommunalen Anlagen gen (17), vorteilhaft in der gesamten Breite des Kesselraumes und Ahnlichem eingesetzt werden kann. Der erfindungsgemässe (b), von diesen Öffnungen (17) ausgehend und in den Abgaska- Durchlauf-Wassererhitzer kann in erster Linie mit öl, jedoch nal (27) des Kessels mündend, ein Rohrstück, zweckmässig ei- genauso mit Gas, bzw. mit festem Brennstoff - Kohle - betrie-nen Anschlusstutzen (26), aufweist, dessen Querschnitt sich in ben werden.

Richtung Abgaskanal, in Draufsicht vorteilhaft trapezförmig 45 Für solche Zwecke werden zur Zeit vorwiegend Gliederkes-verjüngt. . sei aus Gusseisen oder Stahlblech verwendet.

Die Kessel aus Gusseisen haben einen hohen Bedarf an

7. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch Werkstoffen und Giesserei-Kapazität, der Transport und die gekennzeichnet, dass zwischen dem Feuerraum (1) und der Unterbringung sind infolge des hohen Gewichtes umständlich, Rückwand (3) mindestens eine, zweckmässig vertikale Trenn- 50 Reparatur ist kompliziert. Die Wasserwege weisen geringe wand (16) quer zur Strömungsrichtung (Y) der Rauchgase ein- Querschnitte und viele Richtungsänderungen auf, aus diesem gebaut ist, in der im oberen Kesselbereich mit bogenförmigen Grunde ergibt sich hinsichtlich der Zirkulation ein hoher Rei-Flächen begrenzte, schlitzartige rauchgasleitende Öffnungen bungs-, bzw. Prallwiderstand. Infolge der hohen Wandstärken (17) in einer Reihe entlang der Breite (b) des Kesselraumes ist der Wärmeübergang ungünstig, die spezifische Wärmedurch-ausgebildet sind, deren Höhe (m) einen Teil der Höhe des Kes- 55 gangszahl ist gering. Die Herstellungskosten und somit auch der selraumes (h) einnimmt und zweckmässig etwa ein Drittel der- Verkaufspreis der Gusseisenkessel sind hoch. Die Leistung dieselben (h/3) nicht übersteigt. ^ ser Kessel bewegt sich innerhalb enger Grenzen —10—20% der

8. Wassererhitzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- Nennleistung. Bereits geringfügige Änderungen im Wärmebe-net, dass die Seitenwände (4,5) im Bereich zwischen Trenn- darf erfordern eine Erhöhung der Anzahl der Glieder, bzw. der wand (16) und Rückwand (3) wasserführende Rohre (6,6a) ent- 60 Grösse derselben. Dies ist mit einer erheblichen Mehrleistung halten, die mit den übrigen Wasserrohren (6) der Seitenwände, ^ Montagearbeiten verbunden.

die den Feuerraum (1,19) begrenzen, zweckmässig parallel verlaufen und in den Vorlauf-, und rücklaufseitigen Sammler (14 Die Stahlblech-Kessel werden in liegender oder stehender bzw. 15) münden. Ausführung gebaut. Die ersteren haben einen Feuerraum mit

9. Wassererhitzer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch 65 viereckigem, oder kreisförmigem Querschnitt und horizontal gekennzeichnet, dass in der den Feuerraum (1) in Strömungs- angeordneter Brenneranlage, die letzteren hingegen einen Feu-richtung der Rauchgase betrachtet vorne abschliessenden Stirn- erraum mit kreisförmigem Querschnitt und an dessen oberem wand (2) ein ölbrenner (10) angeordnet ist, dessen horizontale Teil angebrachten Brennern.

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Die Trennwände der Kessel liegender Anordnung sind ebe- der maximalen spezifischen Wärmebelastung der Feuerraum-ne Flächen, deshalb müssen aus Festigkeitsgründen entweder heizflächen in den Sammler, bzw. gehen sie von dort aus. Versteifungen angebracht, oder höhere Wandstärken gewählt Gemäss einer weiteren Ausführungsart der Erfindung sind werden, als es vom wärmetechnischen Standpunkt aus notwen- in der Rückwand des Kessel schlitzartige rauchgasableitende dig ist. Die Versteifung bedeutet eine kompliziertere Herstel- 5 Öffnungen ausgebildet, die einen Teil der Höhe des Kesselrau-lung, einen höheren strömungstechnischen Widerstand, eine un- mes einnehmen, jedoch günstigerweise ein Drittel der Höhe bestimmte, mit Kalkulation nicht verfolgbare Zirkulation, sowie nicht überschreiten und durch bogenförmige Flächen begrenzt aus Sicherheitsgründen eine geringere spezifische Wärmebela- sind. Es ist weiterhin zweckmässig, wenn der Kessel in der Brei-stung. Die höhere Wandstärke hingegen verursacht neben ei- te der rauchgasableitenden Öffnungen - vorteilhaft in der ge-nem höheren Materialaufwand auch einen ungünstigeren Wär- io samten Breite des Kesselraumes — ein von diesen Öffnungen meübergang. Der Füllungsgrad des Feuerraumes mit vierecki- ausgehendes, in den Abgaskanal des Kessels mündendes, sich gern Querschnitt ist vom Standpunkt der Flamme aus ungünstig, von der Öffnungsreihe in Richtung Abgaskanal - von oben be-Die Rauchgaswege weisen mehrere Richtungsänderungen auf, trachtet günstigerweise trapezförmig — verjüngendes Rohrstück, was zu einem hohen rauchgasseitigen Kesselwiderstand führt. zweckmässig einen Anschluss-Stutzen aufweist. Der Wärmeübergang gestaltet sich infolge der ebenen Flächen is Für eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform ist ungünstig, die wasserseitige Wassersteinablagerung ist grösser kennzeichnend, dass zwischen dem Feuerraum und der Hinterund infolge dessen der Wärmeübergang schlechter. Die Abmes- wand zumindest eine, zur Strömungsrichtung der Rauchgase sungen dieser Kessel sind infolge der aufgezählten Nachteile - quer verlaufende, zweckmässig vertikale Trennwand eingebaut im Verhältnis zu der Wärmeleistung - ziemlich gross. ist, in der im oberen Kesselbereich durch bogenförmige Flächen

Bei den Kesseln stehender Bauart verursacht die Abgren- 20 begrenzte, schlitzartige rauchgasableitende Öffnungen ausgebil-zung der Strahlungs- und der konvektiven Heizflächen Schwie- det sind, die einen Teil der Kesselraumhöhe, zweckmässig weni-rigkeiten bei der Herstellung. Um einen entsprechenden feue- ger als ein Drittel derselben, einnehmen und in der Breite des rungstechnischen Zustand herbeizuführen, sollen - mit erhebli- Kesselraumes in einer Reihe verlaufen. Bei einem Kessel mit chem Arbeitsaufwand - zusätzlich Blechtrennwände eingebaut öl- oder Gasfeuerung wird zwischen die Trennwand und die werden. Diese Wände sind einer erhöhten Wärme- und Korro- 2s Hinterwand zweckmässig auch noch eine Leitwand mit unten sionsbelastung ausgesetzt, sollen daher aus aufwendigeren angebrachten rauchgasableitenden Öffnungen eingebaut.

Werkstoffen besserer Qualität hergestellt werden, als dies sont Der erfindungsgemässe Kessel dürfte vorteilhafte, neue notwendig wäre. Der Kessel bedarf einer kostspieligen Isolie- Wirkungen aufweisen, über die die herkömmlichen, zur Zeit rung, seine Leistung und auch sein Wirkungsgrad sind gering. bekannten Konstruktionen nicht verfügen und die im folgenden