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Kessel, insbesondere für Warmwasserzentralheizungsanlagen
Die Erfindung betrifft einen Kessel, der insbesondere für Warmwasserzentralheizungsanlagen bestimmt ist, aber auch für andere Zwecke zur Warm-und Heisswasserbereitung Verwendung finden kann, mit einem hohlzylindrischen, nach oben hin abgeschlossenen Wassermantel für den Feuerung- und Rauchgasführungsraum und zwei oder mehreren weiteren, im Rauchgasführungsraum konzentrisch zueinander und zum Wassermantel angeordneten, hohlzylindrischen Wasserkammern, die untereinander und mit dem an die Wasserzu-und-ableitung angeschlossenen Wassermantel verbunden sind, wobei die zwischen den Wasserkammern freibleibenden Züge untereinander über in den Wasserkammern vorgesehene Öffnungen in Verbindung stehen.
Kessel dieser Bauart haben den prinzipiellen Vorteil, dass sie es ermöglichen, innerhalb eines verhältnismässig kleinen Raumes grosse Wärmeübergangsflächen unterzubringen, wobei trotzdem eine einfache Reinigungsmöglichkeit gegeben ist und der Wassermantel und die Wasserkammern einfach herstellbar sind und wobei die Formgebung so getroffen werden kann, dass diese Teile den Ansatz von
Ablagerungen nicht begünstigen. Die Kessel können für einen Betrieb mit allen herkömmlichen Brennstoffen gebaut werden, wobei es auch möglich ist, innerhalb eines äusseren Wassermantels, der gleich bleibt, eine verschiedene Anzahl von Wasserkammern unterzubringen, so dass auf diese Weise die
Serienfertigung von verschieden grosse Wärmeübertragungsflächen aufweisenden Kesseln erleichtert wird.
Bei einem bekannten Kessel der genannten Art geht der äussere Wassermantel in einen oberen Sammeldom über, an den auch die oberen Enden der Wasserkammern anschliessen. Die Kaltwasserzuleitung mündet dabei im unteren Bereich des Wassermantels, der mit den Wasserkammern nur über den Sammeldom verbunden ist. Auch die Wasserkammern selbst stehen nur über den Sammeldom in Verbindung. Das zugeführte Wasser muss also im Wassermantel hochsteigen, ehe es in den Dom und von da in die Wasserkammern gelangen kann. Dadurch ergibt sich eine unkontrollierbare Strömung in den Wasserkammern und damit keine volle Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Wärmeübergangsflächen für den Wärmeaustausch. Es ist ein grossvolumiger Sammeldom erforderlich, aus dem das Warmwasser entnommen wird.
Bei einem andern bekannten Kessel der genannten Art besitzt der Wassermantel und auch jede Wasserkammer einen eigenen ihn bzw. sie nach oben abschliessenden Sammeldom und die Wasserkammern sind unter Einhaltung von Abständen zwischen ihren oberen Enden ineinander und in den Wassermantel geschachtelt, wobei diese Wasserkammern im unteren Endbereich über eine vom Wassermantel bis zur innersten Kammer reichende Verbindungsleitung miteinander und mit dem Wassermantel in Verbindung stehen und vom Dom jeder Wasserkammer, also vom Bereich der höchsten Stelle oberhalb der unteren Verbindungsleitung eine auch vertikal über dieser Verbindungsleitung liegende Anschlussleitung zur nächsten Wasserkammer bzw. zum Wassermantel herausgeführt ist.
Diametral gegenüber der oberen Anschlussleitung weisen die Wasserkammern Durchlässe für das Rauchgas in den nächsten Kammerzwischenraum bzw. in den Zwischenraum zwischen der äusseren Kammer und dem Wassermantel auf. Hier wird das durch die Thermosyphonströmung bzw. durch eine aufgezwungene Strömung in den Kammern von unten nach oben strömende Wasser im wesentlichen dem kürzesten Strömungsweg zwischen den übereinanderliegenden Ein-und Auslässen der Wasserkammern folgen, so dass in einem Grossteil der Wasserkammern unkontrollierbare
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Strömungsverhältnisse herrschen und die vorhandene Heizfläche nur ungenügend ausgenutzt wird.
Alle aufgezeigten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Diese betrifft einen Kessel der eingangs genannten Art und besteht im wesentlichen darin, dass die Wasserkammern untereinander und mit dem Wassermantel über je eine am oberen und unteren Ende der Wasserkammern diametral verlaufende Leitung verbunden sind und die beiden diametral verlaufenden Leitungen einander rechtwinkelig kreuzen.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass das über die untere diametral verlaufende Leitung zugeführte Wasser einen längeren Weg zur oberen diametral verlaufenden Leitung zurücklegen muss, als der Höhe jeder Kammer entspricht und ferner, dass die gesamte freie Kammerfläche zwangsweise und gleichmässig vom durchströmenden Wasser bespült wird, so dass im Bereich der gesamten Kammerfläche ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Es ist auch möglich, innerhalb einer der Kammern, einen Wärmeaustauscher für einen Bolier unterzubringen, welcher Wärmeaustauscher aussen von dem
Betriebswasser des Kessels umspült wird und von dem gesonderte Warmwasseranschlussleitungen herausgeführt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfmdungsgegenstandes ist bei Verwendung eines mit Wasser gefüllte Stäbe aufweisenden Feuerungsrostes ein die höchste Roststelle bildender Mittelstab, an den die übrigen Roststübe mit leichter Neigung nach unten rechtwinkelig anschliessen, an einem Ende mit dem Wasserrücklauf verbunden und sein anderes Ende steht über einen in den Wassermantel eingebauten Schacht mit dem Einlass der unteren, diametral verlaufenden Leitung in Verbindung. Diese Ausführung wird für den Betrieb des Kessels mit festen Brennstoffen vorgesehen.
Es ergibt sich unmittelbar nach dem Einheizen bereits eine Erwärmung des in den Roststäben enthaltenden Wassers, so dass die für den Betrieb des Kessels und der Heizung erforderliche Thermosyphonströmung rasch in Gang kommt und wegen der Zuführung des vom Rost vorgewärmten Wassers zur unteren, diametral verlaufenden Leitung auch das in den Kammern enthaltende Wasser in Bewegung gesetzt und damit der Wärmeübergang verbessert wird.
Die Erfindung ist selbstverständlich auch bei für Gas- und ölbetrieb bestimmten Kesseln zu verwirklichen.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen die Fig. l und 2 in schematischer Darstellungsweise einen Kessel im Längsschnitt und bei abgenommener Abdeckung und oben geöffnetem Wassermantel in Draufsicht.
Der dargestellte Kessel besitzt einen von Blechwänden-1, 2-- umschlossenen, gegebenenfalls aussen mit einer Wärmeisolierung versehenen hohlzylindrischen Wassermantel-3--, der den Aschenraum--4--, den Feuerungsraum--5--und den Rauchgasführungsraum --6-- des Kessels umschliesst. Oben ist eine über den gesamten Durchmesser des Kessels reichende Abdeckplatte--7-vorgesehen. An der Vorderseite ist der Wassermantel--3--durchbrochen, wobei die Durchbrechungen von einer Feuerungstür--8--und einer Aschenraumtür --9--, in die in üblicher Weise eine Zugregelung eingebaut wird, abgeschlossen sind.
An der Rückseite ist durch den
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--3-- imAbzugsstutzens --10-- verläuft ein Ableitblech-20--, welches gemeinsam mit Leitblechen --21-- verhindert, dass die Rauchgase aus dem Feuerungsraum unmittelbar und, ehe sie noch die zugehörige Kammer bzw. den Wassermantel ausreichend umspült haben, in den nächsten der Kammerzwischenräume --15, 16, 17-- bzw. den Abzugstutzen--10--gelangen können.
Der Rücklauf --22-- einer zentralen Heizungsanlage schliesst an einen mittleren Roststab
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ausgeht, welche die Wasserkammern--11, 12, 13-- untereinander und mit dem Wassermantel--3verbindet. Eine diese Leitung rechtwinkelig kreuzende, ebenfalls diametral verlaufende Leitung --28-- verbindet die Wasserkammern--11, 12, 13-- oben untereinander und mit dem Wassermantel --3-- und schliesst an den Vorlauf--29--der Zentralheizungsanlage an.