DE1947270A1 - Device for regulating the temperature of the circulating fluid in the convection part of a boiler - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. W. PAAP 8 MDNCHEN 22,Dipl.-Ing. W. PAAP 8 MDNCHEN 22,

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Ξ^ΤΓ,Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Ξ ^ ΤΓ,

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN 1 Q/ 7Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN 1 Q / 7

Dr. rer. not. W. KÖRBER » J 4 7 2 7 QDr. rer. not. W. KÖRBER »J 4 7 2 7 Q

PATENTANWÄLTE 18. Sepb.1969PATENT LAWYERS Sep. 18, 1969

D/ileD / ile

Aktiebolaget Svenska
Järnvägsverkstäderna,Aktiebolaget Svenska
Järnvägsverkstädera,

linköpitig / Schweden linköpitig / Sweden

PatentanmeldungPatent application

Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit im Konvektionsteil eines Heizkessels Device for regulating the temperature of the circulating fluid in the convection part of a boiler

Die Erfindung findet Anwendung bei an eine Heizungsanlage angeschlossenen Heizkesseln, die einen Konvektionsteil enbhalten und die mit einem schwefelhaltigen Brennstoff beheizt werden.The invention is used in boilers that are connected to a heating system and contain a convection part and which are heated with a sulfur-containing fuel.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit im Konvektionsteil einet; mit einer Heizungsanlage verbundenen Heizkessels, wobei diene Umlaufflüssigkeit nach Wärmeabgabe in der Heizungsanlage in den Konvektionsteil und dann in die Peuerb-^lichse des Heizkessels zurückgeführt wird.The invention relates to a device for regulating the temperature of the circulating liquid in the convection unit; Boiler connected to a heating system, whereby the circulating fluid is used after heat is given off in the heating system into the convection part and then into the Peuerbichse of the boiler is returned.

TJchwere Heizöle enthalten Schwefel, der Korrosionsschäden auf der von den Rauchgasen bestrichenen Seite von Heizkesseln verursacht. Diese Schäden treten*fast ausschliesslich nur an den Konvektionsteilen des Heiakessels auf. Heavy fuel oils contain sulfur, which causes corrosion damage on the side of the boiler on which the flue gases are exposed. This damage occurred * almost exclusively only on the Konvektionst rush of Heiakessels on.

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In den meisten Fällen entstehen diese Schaden an Flächen, : deren Temperatur unter 6.0° 0 oder zwischen 110 C und 130 CIn most cases this damage occurs to surfaces, : whose temperature is below 6.0 ° 0 or between 110 C and 130 C

liegt, mit einem ausgeprägten Maximum zwischen 110 C undlies, with a pronounced maximum between 110 C and

125 0. Oberhalb diesen Temperaturen nimmt die Korrosionsgefahr ab und sie ist oberhalb etwa 14-0° C im wesentlichen nicht mehr vorhanden.125 0. Above these temperatures the risk of corrosion decreases and it is essentially not above about 14-0 ° C more available.

Die Korrosionsschäden werden stärker, wenn die Schwefelsäure auf den von den Rauchgasen bestrichenen Flächen kondensiert, wenn deren Temperatur unter dem Taupunkt der'Rauchgase liegt. Wenn schweres Brennöl mit einem Schwefelgehalt von etwa 3 ^a/° bei normalem luftüberschuss verbrannt wird, liegt der Taupunkt der Rauchgase bei etwa 130 - 140° G. Das Korrosionsmaximum liegt etwas unter der Temperatur des Taupunkts. Die Taumtnkttemperatur nimmt mit der Verringerung des Luftüberschusses ab, was durch kostspielige Brenner und Regeleinrichtungen erzielbar ist.The corrosion damage becomes more severe when the sulfuric acid condenses on the surfaces covered by the smoke gases, when the temperature is below the dew point of the smoke gases. If heavy fuel oil with a sulfur content of around 3 ^a / ° is burned with normal excess air, the dew point of the flue gases is around 130 - 140 ° G. The corrosion maximum is slightly below the temperature of the dew point. The downdraft temperature decreases with the reduction of the excess air, which can be achieved by expensive burners and control devices.

Aus alledera ergibt sich, dass die Temperatur der von den Rauchgasen in den Konvektionsteilen eines Heizkessels bestrichenenFrom alledera it follows that the temperature is that of the smoke gases painted in the convection parts of a boiler

Flächen nicht niedriger liegen darf, als 130-140 C.Areas must not be lower than 130-140 C.

Eine vorstellbare Lösung würde darin bestehen, den gesamten Heizkessel oberhalb dieses Temperaturbereiches zu halten« Dies verlangt jedoch, dass in den meisten Fällen der Heizkessel mit dem Verteilernetz über einen Wärmeaustauscher verbunden ist, der die Aufst'ellungskosten bedeutend erhöht.A conceivable solution would be to keep the entire boiler above this temperature range « However, this requires that in most cases the boiler be connected to the distribution network via a heat exchanger which increases the installation costs significantly.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, es zu ermöglichen, dass die Wasser tempera türen in dem Konvektionsteil des Heizkessels derart geregelt werden, dass die dben genannte Oberflächentemperatur eingehalten wird.The present invention has for its object to allow the water tempera doors in the convection part of the boiler can be regulated in such a way that the dben mentioned Surface temperature is maintained.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, daea "bei einem Heisskessd der eingangs beschriebenen Art der eine Einlassöffnung für die Rückflussleitung der Umlaufflüssigkeit aufweisende Konvektictiq-For this purpose, the invention proposes that "with a hot kessd the initially described type of an inlet opening for the Konvektictiq-

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teil mii; einer Anordnung zum Vermischen von Flüssigkeiten ausgöstattet ist, dass von der Rückflussleitung eine den Konvektionsteil umgehende IT eb ens chluss leitung zur F euer "büchse führt und dass mindestens eine dieser Leitungen Mittel zur Einstellung der verhältnismässigen Durchflussmenge durch die Hebenschlussleitung aufweist. Im übrigen ersetzt die Erfindung eine aussen gelegene Net» ens chluss pumpe.part mii; an arrangement for mixing liquids equipped is that from the return line an IT evacuation line bypassing the convection part leads to the fire box and that at least one of these lines has means for adjusting the relative flow rate through the lift-end line having. In addition, the invention replaces an externally located mains connection pump.

Die anliegende Zeichnung stellt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung dar, die im folgenden beschrieben wird. The attached drawing shows schematically an embodiment of the invention which is described below.

Der "beispielsweise mit schwerem Heizöl beheizte Heizkessel enthält eine Feuerbüehse 1, durch deren Hohlwände eine Umlaufflüssigkeit, z. B. Wasser strömt. Der Heizkessel weist ferner einen Konvektionsteil 2 auf, durch den hindurch die Rauchgase abströmen und dabei ihre Wärme an das in den Heizkessel von der Beheizungsanlage zurückströmende Wasser abgeben. Die Rückströmleitung für dieses Wasser ist mit 8, die vom Heizkessel zur Beheizungsanlage führende leitung mit 7 bezeichnet.The "boiler heated with heavy fuel oil, for example contains a firebox 1, through the hollow walls of which a circulating liquid, z. B. Water flows. The boiler also has a convection part 2 through which the flue gases and give off their heat to the water flowing back into the boiler from the heating system. The return line for this water is designated with 8, the line leading from the boiler to the heating system with 7.

Der Konvektionsteil 2 enthält an der Einmündungsstelle der Rück-, stromleitung 8 in seinem oberen Teil eine Kammer 4 mit einer nach unten gerichteten, in einen Mischraum mündenden Öffnung. !Auf ihrer einen Seite ist der Mischraum durch eine Abschirm- ;wand H begrenzt, deren obere und untere Kante einen Durchlass ,zum Konvektionsteil des Heizkessels frei lassen. Bei dieser Anordnung führen die thermischen Treibkräfte in dem Mischraum • eine Vermischung des über die obere Kante der Abschirmwand ieinströmenden Wassers und des aus der Kammer 4 ausströmenden !Rückströmwassers herbei·The convection part 2 contains at the junction of the back, power line 8 in its upper part a chamber 4 with a downwardly directed opening opening into a mixing chamber. ! On one side the mixing space is limited by a shielding wall H, the upper and lower edge of which have a passage , to the convection part of the boiler. With this arrangement, the thermal driving forces lead in the mixing space A mixing of the water flowing in over the upper edge of the shielding wall and that flowing out of the chamber 4 ! Backflow water

Von der Rttckströmleitung 8 führt eine Umgehungsleitung an dem · Konvektionsteil vorbei zur Feuerbüchse des Heizkessels. Diese Umgehungsleitung enthält ein Drosselventil mit einem Verstellmotor (5), das wahlweise in der Rückströmleitung 8 angeordnet sein kann (siehe die strich-punktierte Linie). Der Verstelli From the return line 8 a bypass line leads to the Convection part over to the firebox of the boiler. This bypass line contains a throttle valve with a variable displacement motor (5), which can optionally be arranged in the return line 8 (see the dash-dotted line). The Verstelli

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motor wird durch die Signale eines in der vom Konvektionsteil 2 zur Feuerbüchse 1 führenden Verbindungsleitung 9 angeordneten iEemperaturimpulsgebers 6 gesteuert. Abwandelnd kann der Temperaturimpulsgeber (6) auch in dem unterhalb der Kammer 4 gelegenen Mischraum angeordnet sein.motor is driven by the signals of one in the from the convection part 2 to the fire box 1 leading connecting line 9 arranged temperature pulse generator 6 controlled. The can change Temperature pulse generator (6) can also be arranged in the mixing space located below chamber 4.

In der Ausströmleitung 7 des Heizkessels sind ein Maximumthermostat 10, ein Thermostat 11 und ein Modulationsthermostat 12 vorgesehen. Auch in der vom Konvektionsteil 2 zur Feuerbüchse 1 führenden Verbindungsleitung 9 ist ein Maximumthermostat 13 angeordnet.In the outflow line 7 of the boiler are a maximum thermostat 10, a thermostat 11 and a modulation thermostat 12 are provided. Also in the one from the convection part 2 to the fire box 1 leading connecting line 9 is a maximum thermostat 13 arranged.

Dadurch,- dass ein Teil des aus der Beheizungsanlage zurückströmenden Wassers um den Konvektionsteil 2 herum geleitet wird, kann die Temperatur t , des aus dem Konvektionsteil· ausströmenden Wassers auf dem gewünschten Wert gehalten werden.As a result, - that part of the flowing back from the heating system Water is passed around the convection part 2, the temperature t, of the flowing out of the convection part · Water can be kept at the desired value.

Der Mischraum hat die Aufgabe, das aus der Beheizungsanlage zurückströmende Wasser mit dem im oberen Teil des Konvektionsteils vorhandenen warmen Wasser zu mischen, so dass die Temperatur t-,-, des in dem Konvektionsteil eintretenden Mischwassers auf dem gewünschten Wert gehalten wird.The task of the mixing room is to mix the water flowing back from the heating system with the water in the upper part of the convection part to mix existing warm water, so that the temperature t -, -, of the mixed water entering the convection part is kept at the desired value.

Hierzu werden die thermischen Treibkräfte verwendet, die im Mischraum durch die verschiedenen Wassertemperatüren hervorgerufen werden und die in dem Konvektionsteil einen inneren Umlauf bewirken. Weil die Treibkraft zunimmt, wenn die Temperatur t. des Rückströmwassers absinkt, kann die Temperatur des eintretenden Mischwassers innerhalb weiter Grenzen verändert werden.For this purpose, the thermal driving forces are used, which are caused in the mixing room by the different water temperatures and which cause an internal circulation in the convection part. Because the driving force increases when the temperature t. of the return water falls, the temperature of the incoming mixed water can be changed within wide limits will.

Der gewünschte Temperaturwert wird mit Hilfe eines Temperaturimpulsgebers 6 konstant gehalten, der in der Verbindungsleitung 9 angeordnet ist oder der die Mischtemperatur abfühlt und der bei einer Temperaturänderung an das Ventil 5 Impulse für das Öffnen oder Schliessen abgibt, um dadurch die Wasser«The desired temperature value is determined with the help of a temperature pulse generator 6 kept constant, that in the connecting line 9 is arranged or which senses the mixed temperature and 5 pulses to the valve when there is a temperature change for opening or closing releases, thereby the water «

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- 5 Strömung durch, den Konvektionsteil zu beeinflussen.- 5 flow through to affect the convection part.

Der Ariteil des Rückströmwassers, der um den Konvektionsteil herum geleitet wird, wird mit dem aus dem Konvektionsteil austretenden warmem Wasser gemischt und anschliessend strömt die gesamte Wassermenge in die Feuerbüchse 1 des Heizkessels ein.The part of the backflow water that goes around the convection part is passed around, is mixed with the warm water emerging from the convection part and then the flows the entire amount of water into the firebox 1 of the boiler.

Die Temperatur des austretenden Wassers wird in konventioneller ■Jeise mittels eines Thermostats kontrolliert, Ein in der Yerbindungsleitung 9 zwischen Konvektionsfceil 2 iuid Peuerbüchae 1 vorgesehener Maximumthermostat 13.ißt mit dem Maximumthermo-3tat 10 des Heizkessels in üerie geschaltet.The temperature of the exiting water is controlled in conventional ■ Jeise by means of a thermostat, one in the connection pipe 9 between convection fceil 2 iuid Peuerbüchae 1 provided maximum thermostat 13th cuts with the maximum thermo-3tat 10 of the boiler switched in series.

Ansprüche*Expectations* 009829/0875009829/0875

Claims (1)

-G--G- AnsprücheExpectations Vorrichtung zur Regelung der Temperatur der Umlaufflüssigkeit im' Konvektionsteil eines mit einer Heizungsanlage verbundenen Heizkessels, wobei diese Umlaufflüssigkeit nach Wärmeabgabe in der Heizungsanlage in den Konvektionsteil und dann in die Feuerbüchse des Heizkessels zurückgeführt wird, dadurch-gekennzeichnet, dass der eine Einlassöffnung für die Rückflussleitung (8) der Umlaufflüssigkeit aufweisende Konvektionsteil (2) mit einer Anordnung (4, 14) zum Vermischen τοη Flüssigkeiten ausgestattet ist, dass von der Rückflussleitung (8) eine den Konvektionsteil (2) umgehende Nebensohlussleitung unmittelbar zur Feuerbüchse (1) führt und dass entweder die RUckflussleitung (8) oder die Nebenschlussleitung Mittel (5) zur Einstellung der verhältnismässigen Durchflussmenge durch die Nebenschlussleitung aufweist.Device for regulating the temperature of the circulating liquid in the 'convection part of one with a heating system connected boiler, this circulating fluid After heat is released in the heating system, it is returned to the convection section and then to the firebox of the boiler is, characterized in that the one inlet opening for the return line (8) of the circulating liquid having convection part (2) is equipped with an arrangement (4, 14) for mixing τοη liquids, that of the return line (8) one of the convection part (2) Immediate bypass line directly to the fire box (1) and that either the return line (8) or the bypass line means (5) for adjustment the relative flow rate through the bypass line having. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischanordnung eine im obersten Teil des Konvektionsteils (2) vorgesehene Kammer (4) mit einer nach unten gerichteten Öffnung aufweist, die auf der einen Seite einer Abschirmwand (14) liegt, deren obere unduntere Kante einen Durchlass zum Konvektionsteil (2) des Heizkessels frei lassen. Device according to claim 1, characterized in that the mixing arrangement has a chamber (4) provided in the uppermost part of the convection part (2) with a downwardly directed opening which lies on one side of a shielding wall (14), the upper and lower edges of which form a Leave the passage to the convection part (2) of the boiler free. Vorrichtung nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass die Einstellmittel (5) für die verhältnismässige Durchflussmenge durch die Nebenschlussleitung duroh die Signale eines an der Auatrittsstelle der Flüssigkeit aus dem Konvektionsteil (2) oder an einer Stelle hinter der Misohanordnung vorgeaehenen Semperaturimpulsgeber (6) wird. Device according to claim 1, characterized in that the setting means (5) for the relative flow rate through the bypass line are the signals of a temperature pulse generator (6) provided at the outlet point of the liquid from the convection part (2) or at a point behind the Misoh arrangement. Der Pat·The Pat