DE3418921A1

DE3418921A1 - Heizungskessel fuer fluessige oder gasfoermige brennstoffe

Info

Publication number: DE3418921A1
Application number: DE19843418921
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DE3418921C2

Description

Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe
Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
Heizungskessel der genannten Art sind nach der DE-PS 29 06 362 bekannt und haben sich sehr gut bewährt. Da die Einsatzringe aus Grauguß bestehen und kernlos ausgeformt werden, kann man den Abstand der Rippen zueinander nicht sehr klein anlegen, d.h., der Wärmeübertragungsleistung sind bei dieser vorbekannten Konstruktion gewisse Grenzen gesetzt. Ein Versatz der Ringe zueinander derart, daß die Rippen des Folgeringes jeweils auf Lücke der Rippen des davor angeordneten Ringes stehen, ist ebenfalls bekannt und bringt eine gewisse Verbesserung, da dadurch die Heizgasströme in den berippten Zügen aufgespaltet werden.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Wärmeübergangsleistung noch weiter erhöht werden kann.
Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
Da bei dieser Lösung die Rippen der Einzelringe zwangsläufig zueinander auf Lücke stehen müssen, ist einerseits der Vorteil der Strömungsaufspaltung der Heizgase per se gegeben, andererseits ist aber durch die Verlängerung der Rippen die warmejiufnehmende Fläche jedes Ringes vergrößert, was an sich nur durch eine engere Anordnung der Rippen möglich wäre, die sich aber aus den eingangs erwähnten Gründen nicht ohne weiteres verwirklichen läßt.
Je nach Breite der Ringe kann der Rippenüberstand durchaus der halben Ringbreite entsprechen. Außerdem kann man bezüglich des ganzen eingesetzten Ringpaketes auch in Betracht ziehen, den jeweils übernächsten Ring normal auszubilden, d.h., an diese Ringe keinen Rippenüberstand vorsehen.
Wie sich gezeigt hat, ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung eine ganz beträchtliche Steigerung der Wärmeübergangsleistùng zu erzielen. Die überragenden Rippenteile müssen bezüglich ihrer Bodenfläche so angelegt und bemessen werden, daß die überstehenden Rippenteile über die innere Umfangsfläche des jeweils benachbarten Rippenringes geschoben werden können.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann außerdem in Betracht gezogen werden, die Rippen am Einzelring ggf. sogar mit etwas größerem Abstand zueinander als bisher anzuordnen, da der größere Abstand durch die einragenden Rippenteile des benachbarten Ringes wieder wettgemacht werden kann. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Maßnahme insbesondere auch für die abzugsseitig angeordneten, also die hinteren Ringe, da diese dann mehr Wärme aufnehmen können. Um dort, d.h. im kondensatkritischen Bereich, die aufgenommene Wärme besser halten zu können, kann mindestens der letzte Ring bzgl. seiner Anlagefläche. zum Stahlblechrohr reduziert werden, was einfach dadurch zu erreichen ist, daß man diese mit einer breitflächigen Nutausnehmung versieht, was noch näher erläutert wird.
Ringe der erfindungsgemäßen Art können sowohl an Heizkesseln für flüssige Brennstoffe mit horizontaler als auch Gasheizkesseln mit vertikaler Orientierung der Brennkammer zum Einsatz kommen. Eine zwingende Beschränkung der erfindungsgemäßen Ringausbildung in Form von Graugußringen besteht nicht, d.h., das erfindungsgemäße Prinzip könnte auch bei Ringen bzw.
Ringsegmenten aus bspw. Walzstahlprofilen verwirklicht werden.
Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt schematisch Fig. 1 teilweise im Schnitt und in Teilansicht einen Blick in den heizgasführenden Inraum eines Heizungskessels; Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. li - -Fig. 3-6 Draufsichten auf Abwicklungen der innenberippten Wärmeübertragungsflächen und Fig. 7 einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, die lediglich einen Teilabschnitt des das hier nicht dargestellte Gehäuse des Gesamtheizkessels durchgreifenden Stahlbechrohresvdarstellt, sitzen in diesem mit Wärmeleitkontakt eingepreßt hintereinander mehrere Einzelringe 2, die mit radial nach innen gerichteten Rippen 1 versehen sind.
Wie ferner erkennbar,haben diese Rippen 1 eine größere Länge als es der Breite B der Einzelringe entspräche, d.h.1die Rippen 1 ragen mit Rippenteilen 5 über die betreffenden Ringränder 3 ihrer Ringe hinaus, wobei die Bodenflächen 4 der überragenden Rippenteile 5 in der inneren Umfangsflàchenebene 6 der Einzel ringe 2 verlaufend angeordnet sind. Dies ist notwendig, um die überragenden Rippenteile 5 den jeweils benachbarten Einzelring 2 übergreifen lassen zu können. Mit einem Blick in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 1 bietet sich der Heizungskessel im Sinne der Fig. 2 dar.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungs-und Anordnungsmöglichkeiten der Rippen 1 bzw. Rippenteile 5 in Verbindung mit ihren sie tragenden Einsatzringen 2 bzw. 2', 2", 2'''. Nach Fig. 4 ist es bspw. möglich, zwischen zwei Einsatzringen 2 mit überragenden Rippenteilen 5 einen Ring 2" anzuordnen, dessen Rippen 1' mit einer Länge bemessen sind, die der Breite B dieses Ringes entspricht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 beträgt die Länge der überragenden Rippenteile 5 nur einen Bruchteil der Breite B der Ringe, die insgesamt natürlich so einander zugeordnet sind, daß die Rippen 1 benachbarter Ringe jeweils auf Lücke zueinander stehen. Im Gegensatz dazu sind bei der Ausführungsform nach Fig. 5 die überragenden Rippenteile 5 mit einer Länge bemessen, die der halben Breite B des Ringes 2 entspricht. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich, wie dargestellt, durchlaufende Rippenzüge. Bei einer Ringbreite von bspw. 10 bis 15 cm ist dies gußtechnisch ohne weiteres machbar.
Im übrigen wäre es bei dieser Ausführungsform auch möglich, die Ringe entsprechend zu versetzen, so daß auch hierbei die Rippen 1 benachbarter Ringe auf Lücke stehen, wodurch eine noch stärkere Verwirbelung bzw. Aufteilung der Heizgasströme erreicht wird.
Bei den Einsatzringen 2 nach Fig. 6 sind die überragenden Rippenteile 5 nur an einer Seite, d.h. an einem Ringrand 3 vorgesehen und können dabei eine Länge haben, die der Breite B des Ringes entspricht.
In einem für einen Heizkessel bestimmten Ringsatz lassen sich selbstverständlich alle die genannten und dargestellten verschiedenen Varianten der Einsatzringe kombinieren, so daß man gezielt auf die in bestimmten Bereichen des Kessels gewünschten Wärmeübergangsverhältnisse Einfluß nehmen kann. Beispielsweise ist in Fig. 7 der abzugsseitig letzte Ring 2''' dargestellt, der lediglich auf der Anströmseite (siehe PfeilrichtungC ) mit überragenden Rippenteilen 5 versehen ist und ferner zur Anlagefläche 7' des Stahlblechrohres 7 hin eine breitflächige Nutausnehmung 8 aufweist, wodurch der Wärmeübergang zum Stahlblechrohr 7' hin gedrosselt wird. Dadurch nimmt dieser letzte Ring 2''' dank seiner verlängerten Rippen 1 mehr Wärme auf als wenn er nur Rippen aufwiese mit einer seiner Breite entsprechenden Längeßund andererseits ist der Wärmeübergang zum Stahlblechrohr 7 dank der Nutausnehmung 8 gedrosselt. Selbstverständlich muß eine solche Maßnahme nicht auf den letzten Ring beschränkt bleiben, sondern je nach Länge des Stahlblechrohres und Anzahl der Ringe könnte auch der vorletzte Ring 2" entsprechend ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Heizungskessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden Stahlblechgehäuse, das von einem Stahlblechrohr durchgriffen wird, dem hintereinander Einsatzringe mit in Längsrichtung verlaufenden, radial nach innen gerichteten Rippen angeordnet sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Rippen (1) der Einsatzringe (2) mindestens auf einer Seite verlängert über dem betreffenden Ringrand (3) ragend ausgebildet und die Bodenflächen (4) der überragenden Rippenteile (5) in der inneren Umfangsflächenebene (6) der Ringe (2) verlaufend angeordnet sind.
2. Heizungskessel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen zwei Einsatzringen (2) mit überragenden Rippenteilen (5) ein Ring (2") angeordnet ist, dessen Rippen (1') mit einer Länge bemessen sind, die der Breite (B) dieses Ringes entspricht.
3. Heizungskessel nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die überragenden Rippenteile (5) mit einer Länge bemessen sind, die der halben Breite (B) des Ringes (2) entspricht.
4. Heizungskessel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die überragenden Rippenteile (5) mit einer Länge bemessen sind, die der Breite (B) des Ringes (2) entspricht.
5. Heizungskessel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vor dem mindestens einen abzugsseitig angeordneten, mit überragenden Rippenteilen (5) versehenen Ring (2''') Ringe (2") mit Rippen (1') angeordnet sind, die in ihrer Länge der Breite (B) dieses Ringes (2") entsprechen.
6. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der überragenden Rippenteile (5) kleiner bemessen ist als die halbe Breite (B) der Ringe.
7. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der letzte der in der abzugsseitigen Hälfte des Stahlblechrohres (7) angeordnete Ring (2"') zur Anlagefläche des Rohres (7) hin mit einer breitflächigen Nutausnehmung (8) versehen ist.