DE2241928C2 - Cast iron boilers - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Guß-GIiedcrheizkessel, insbesondere für eine Sammelheizungsanlage, mit einer Brennkammer und Rauchgaskanälen, die zumindest teilweise die Brennkammer senkrecht zur Kesselachse umschließen und durch Einlaß-Öffnungen in der Brennkammerwand mit der Brennkammer verbunden sind.The invention relates to a cast iron boiler, especially for a collective heating system, with a combustion chamber and flue gas ducts, the at least partially enclose the combustion chamber perpendicular to the boiler axis and through inlet openings are connected to the combustion chamber in the combustion chamber wall.

Die Anordnung ist mit einem Brenner für Vorzugsweise flüssigen Brennstoff ausgerüstet, der unter Druck in einer zentral angeordneten Brennkammer im Gliederheizkessel verbrannt wird.The arrangement is equipped with a burner for preferably liquid fuel, which is below Pressure is burned in a centrally located combustion chamber in the sectional boiler.

Bei der Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen wird dem im Gliederheizkessel zirkulierenden Wärmemittcl die Wärme in der Brennkammer hauptsächlich durch Strahlung übertragen, während das Wärmemittel an den Heizflächen hauptsächlich durch Konvektion zwischen den strömenden Rauchgasen erhitzt wird.When burning liquid or gaseous fuels, the one circulating in the sectional boiler Warmth emittcl the heat in the combustion chamber mainly transferred by radiation while the heat medium on the heating surfaces mainly by convection between the flowing Flue gases is heated.

Aus Kosten- und Platzersparnisgründcn ist man bestrebt, die vom Rauchgas berührten Flächen im Konvektionsbereich wirkungsvoller auszunutzen, indem man bei tragbarer Einbuße an Druck die höchstmögliche Wärmeübergangszahl zu erreichen versucht. Eine einfache Methode, einen hohen Wärmeübergang zu bekommen, besteht darin, die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase hochzuhalten.In order to save costs and space, efforts are made to keep the surfaces in contact with the flue gas Use the convection area more effectively by using the tries to achieve the highest possible heat transfer coefficient. A simple method, a high heat transfer to get is to keep the flow velocity of the flue gases high.

Die Grenzschicht des Rauchgasstromes nimmt jedoch in der Dicke ziemlich schnell, je nach dem Strömungsweg, zu und verschlechtert den Wirkungsgrad. Zur Erfüllung dieser Erfordernisse ist es bekannt, die Rauchgaskanäle in irgendeiner Form mit grcnzschichtbrechenden Wirbel- oder Turbulenz-Einrichtungen zu versehen. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie die Konstruktion verteuern, schwer anzubringen sind und die Reinigung der Konvektionsheizen erschweren.The boundary layer of the flue gas flow increases in thickness quite quickly, depending on the flow path, and worsens the efficiency. To meet these requirements, it is known the smoke ducts in some form with boundary layer breaking To provide eddy or turbulence devices. However, they have the disadvantage that they make the construction more expensive, difficult to install and the cleaning of the convection heating make more difficult.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch eine besondere Führung und Richtung der Rauchgaswege zwischen der Brennkammer und dem von den Rauchgaskanälen gebildeten Konvektionsteil das Zustandekommen einer wärmeisolierenden Grenzschicht im Konvektionsteil zu verhindern, wodurch die Anwendung von Wirbel- oder Turbulenz-Einrichtungen u. dgl. überflüssig wird.The object of the invention is to provide a special guide and direction of the flue gas paths between the combustion chamber and the convection part formed by the flue gas ducts to prevent a heat-insulating boundary layer in the convection part, thereby reducing the application of eddy or turbulence devices and the like becomes superfluous.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einlaß-Öffnungen in einer Querschnittsebene des Rauchgaskanals tangential zur Wandung des Rauchgaskanals angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in that the inlet openings are in a cross-sectional plane of the flue gas duct are arranged tangentially to the wall of the flue gas duct.

Eine symmetrische Verteilung der Rauchgaswcgc rund um die Brennkammer und ein konzentrisch zu dieser angeordneter Konvektionsbereich, gebildet aus den Rauchgaskanälen, haben eine gleichmäßige Verteilung der Rauchgase zu den umgebenden, wärnieaul'p.ehmendcn Flächen zur Folge. Der durch die Verbrennung erzeugte Überdruck in der Brennkammer gibt den Rauchgasen beim übergang zu dem Konvektionsteil eine hohe Geschwindigkeit, wobei in diesem eine kräftige Wirbelbildung entsteht, was zu einer intensiven Wärmeabgabe von den Rauchgasen führt. Diese Eigenschaften haben zur Folge, daß der Guß-Gliederheizkessel sehr kompakt gebaut werden kann, was kleine Dimensionen und niedrige Herstellungskosten ergibt.A symmetrical distribution of the flue gas toilet around the combustion chamber and a concentric one too this arranged convection area, formed from the flue gas ducts, has an even distribution of the flue gases to the surrounding, warm outside Areas result. The overpressure in the combustion chamber generated by the combustion gives the flue gases a high speed at the transition to the convection part, with in This creates a strong vortex, which leads to an intense heat release from the flue gases leads. These properties mean that the cast iron boilers are very compact can, resulting in small dimensions and low manufacturing costs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen Guß-Gliederheizkesscl im Längsschnitt, Fig. 1 is a cast-sectional heating vessel in longitudinal section,

Fig. 2 einen Guß-Gliederhcizkesscl im Querschnitt. Fig. 2 is a cast-Gliederhcizkesscl in cross section.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform ist ein Heizkessel 1 aus gegossenen Gliedern mit einer Anzahl von gleichen, zusammengebauten Mittelgliedern 2, einem vorderen Endglied 3 mit einem Verschlußdeckel 4, einem hinteren Endglied 5 mit einer hinteren Brennkammerwand 6 und einer Rückwand 7 mit einem Rauchgasstutzen 8. Die Brennkammer 9 liegt zwischen dem Verschlußdckke! 4, der eine mittige öffnung 10 für ein Brennerrohr vorgesehen hat, und der Rückwand 6, wobei die zylindrische Wand der Brennkammer von den Innenseiten 11 der Mittelglieder 2 gebildet wird. Das vordere Endglied 3 enthält einen Ringflansch 12 um eine zentrale öffnung, die vom Verschlussdeckel 4 abgedeckt wird, der gegen das vordere Endglied 3 gepreßt wird, am Ringflansch 12 abdichtend anliegt. Die Außenseite 13 der Kesselglicder und die Rückwand 7 wird von einer isolierenden Hülle 14 abgedeckt, die von einem Blechmantel 15 umschlossen wird, an dem Stützen 16 od. dgl. zur Aufnahme des Heizkessels 1 angeordnet sind.The embodiment shown in the drawing is a boiler 1 made of cast members with a number of identical, assembled middle links 2, a front end link 3 with a closure cap 4, a rear end member 5 with a rear combustion chamber wall 6 and a Rear wall 7 with a flue gas nozzle 8. The combustion chamber 9 is located between the closure cover! 4, which has a central opening 10 for a burner tube, and the rear wall 6, the cylindrical wall of the combustion chamber is formed by the inner sides 11 of the central links 2. The front one The end link 3 contains an annular flange 12 around a central opening, which extends from the closure cover 4 is covered, which is pressed against the front end member 3, rests on the annular flange 12 in a sealing manner. The outside 13 of the boiler glass and the rear wall 7 is covered by an insulating cover 14, which is enclosed by a sheet metal jacket 15, on the supports 16 or the like. To accommodate the Boiler 1 are arranged.

Die Konstruktion eines Mittelgliedes 2 im zusammengebauten Heizkessel ist in Fig. 2 dargestellt. Um das ganze Mittelglied erstreckt sich ein wasserführen-The construction of a center link 2 in the assembled boiler is shown in FIG. Around the whole middle section extends a water-bearing

der Ringkanal 17, der an den Seiten nach außen mittels der Rohrstutzen 18, 19 an die benachbarten Kesselglicder im zusammengebauten Heizkessel angeschlossen ist. Die zusammengesetzten Rohrstutzen mehrerer Kesselalieder bilden dann für das Wassersystem des Heizkessels längs der Kcsselachse verlaufende Sammelkanäle, die nach außen zui Vorlauf- und Rücklaufleitung angeschlossen sind. Die Kesselglieder haben nahezu Kreisform, wobei die Seiten der Glieder im wesentlichen eine rinnenförmige Verticlung 20 aufweisen, die zusammen mit einer entsprechenden Vertiefung 21 des benachbarten Kesselglie-Jcs einen ringförmigen Rauchgaskanal 22 bilden, der oben in der Mitte der Brennkammer eine Einlaß-Öffnung 23 und an jedem Ende eine Auslaß-Öffnung 24 aufweist. Die Einlaß-Öffnung hat eine zum Querschnitt des Rauchgaskanals tan»entialc Richtung, wodurch beim Eintritt in den Rauchgaskanal dem Rauchgasstrom eine Wirbelbewegung erteilt wird. Die Gase strömen beidseitig um die Brennkammer nach unten zu einem im Unterteil des Heizkessels gelegenen Rauchgassammclkanal 25, der an seinem hinteren Ende einen Rauchgasstutzen 8 aufweist.the annular channel 17, which means on the sides to the outside the pipe socket 18, 19 to the adjacent boiler glicder connected in the assembled boiler. The assembled pipe socket several boiler sections then form for the water system of the boiler along the boiler axis Collective channels that are connected to the outside of the flow and return lines. The boiler sections have an almost circular shape, with the sides of the links essentially having a trough-shaped Verticlung 20 have, which together with a corresponding recess 21 of the adjacent Kesselglie-Jcs form an annular flue gas duct 22 which has an inlet opening at the top in the middle of the combustion chamber 23 and an outlet opening 24 at each end. The inlet opening has a cross section of the flue gas duct tan »entialc direction, whereby when entering the flue gas duct the Flue gas flow is given a vortex movement. The gases flow around the combustion chamber on both sides down to a Rauchgassammclkanal 25 located in the lower part of the boiler, which at his has a flue gas nozzle 8 at the rear end.

Der Heizkessel hat einen Konvektionsteil, der zur Brennkammer konzentrisch gelegen ist und von den zusammengesetzten Kesselglicdein gebildet wird, die in der Querrichtung des Heizkessels paarweise Durchgänge zu den Rauchgaskanälen bilden. Die Rauchgaskanäle 22 werden von allen Seiten von einem Teil des wärmeaufnehmenden Wassermantels umgeben, dem das Wasser durch einen von den Rohrstutzen 19 gebildeten Verteilungskanal zugeführt und durch einen von den anderen Rohrstutzen 18 gebildeten Sammelkanal abgeführt wird.The boiler has a convection part that is concentric to the combustion chamber and from the composite boiler glicdein is formed, which in the transverse direction of the boiler in pairs Make passages to the flue gas ducts. The flue gas channels 22 are from all sides a part of the heat-absorbing water jacket surrounded by the water through one of the Pipe socket 19 formed distribution channel and fed through one of the other pipe socket 18 formed collecting channel is discharged.

Es ist vorgesehen, daß der beschriebene Heizkessei mit Überdruck beheizt wird, was durch einen im Brenner angeordneten Ventilator erreicht wird. Dieser Überdruck treibt die Rauchgase mit hoher Geschwindigkeit durch die Brennkammer und durch die Einlaß-Öffnungen 23 in den Konvektionsteil, wohei die Rauehgasströmung im Querschnitt der Rauchgaskanal tangential gerichtet wird.It is provided that the Heizkessei described is heated with overpressure, which is achieved by an im Burner arranged fan is achieved. This overpressure drives the smoke gases at high speed through the combustion chamber and through the inlet openings 23 into the convection part, wohei the rough gas flow in the cross section of the flue gas duct is directed tangentially.

Die Rauchgaskanäle haben außer der Einlaßöffnung 23 und der Auslaßöffnung 24 eine oben gelegene Inspektions- und Reinigungsöffnung 26. Diese öffnung ist während des Betriebes von einem in einem Halter 28 angeordneten Formstein 27 abgedeckt und nach oben durch eine öffnung 29 an der Oberseite des Blechmantels 15 herausnehmbar. Duich diese öffnung 29 sind die Rauchgaskanäle 22 für die Reinigung zugänglich. Dabei wird zweckmäßigerweise so verfahren, daß eine Reinigungsbürste an einer biegsamen Stange in den Rauchgaskanal eingeführt wird, zuerst nach der einen Seite von der Einlaßöffnung, danach nach der anderen Seite. Der Ruß wird dabei im Rauchgassammelkanal 25 gesammelt, aus dem dieser dann durch eine Rußöffnung an der Vorderseite des Heizkessels herausgeholt werden kann.In addition to the inlet opening 23 and the outlet opening 24, the flue gas channels have an upper one Inspection and cleaning opening 26. This opening is accessible from an in a holder 28 arranged molded block 27 covered and up through an opening 29 on the Top of the sheet metal jacket 15 can be removed. Along this opening 29 are the smoke gas ducts 22 accessible for cleaning. The procedure here is expediently so that a cleaning brush is inserted into the flue gas duct on a flexible rod, first to one side of the Inlet opening, then to the other side. The soot is collected in the flue gas collecting duct 25, from which this can then be fetched through a soot opening on the front of the boiler can.

In der dargestellten Ausführungsform der gegossenen Mittelglieder 2 sind die Rauchgaskanäle 22 als rinnenförmige Vertiefungen 20, 21 ausgebildet, die fertigungsmäßig sehr einfach herzustellen sind. Ferner werden die Einlaßöffnungen 23 dadurch gebildet, daß die zusammengesetzten Kesselglieder jeweils durch an der Innenseite 11 angeordnete Einschnitte im Kessclglicd zu einer solchen Einlaßöffnung zusammenfallen, was auch herstellungsmäßig von Vorteil ist. Auf Grund der Tatsache, daß die Rauchgaskanäle in ihrer Längsrichtung in verschiedenen Querschnittsebenen der Brennkammer zerlegt sind, ist der Rauchgasweg unabhängig von der Lage in Längsrichtung zum Heizkessel. Der Heizkessel kann daher sehr kurz gebaut werden, ohne daß dadurch dessen Wirkungsgrad verschlechtert wird.In the illustrated embodiment of the cast middle links 2, the smoke gas ducts 22 are as Channel-shaped depressions 20, 21 are formed which are very easy to manufacture in terms of production. Further the inlet openings 23 are formed by the fact that the assembled boiler sections, respectively collapse into such an inlet opening by incisions arranged on the inside 11 in the boiler surface, which is also advantageous in terms of production. Due to the fact that the smoke ducts are divided in their longitudinal direction in different cross-sectional planes of the combustion chamber, is the Flue gas path regardless of the position in the longitudinal direction to the boiler. The boiler can therefore can be built very short without its efficiency being impaired.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1 Guß-Gliederheizkessel, insbesondere für eine Sammelheizungsanlage, mit einer Brennkammer und Rauchgaskanälen, die zumindest teilweise die Brennkammer senkrecht zur Kesseiachse umschließen und durch Einlaß-Öffnungen in der Brennkammerwand mit der Brennkammer verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß-Öffnungen (23) in einer Querschnittsebene des Rauchgaskanals (22) tangential zur Wandung des Rauchgaskanals angeordnet sind.1 cast-section boiler, especially for a collective heating system, with a combustion chamber and flue gas ducts that at least partially enclose the combustion chamber perpendicular to the boiler axis and through inlet openings are connected to the combustion chamber in the combustion chamber wall, characterized in that that the inlet openings (23) tangentially in a cross-sectional plane of the flue gas duct (22) are arranged to the wall of the flue gas duct. 2. Guß-Gliederheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d«ß die Rauchgaskanal ¹S aus jeweils zwei Halbkanälcn gebildet sind, die eine gemeinsame Einlaß-Öffnung (23) in der oberen Brennkammerwand haben und mit einem im Unterteil des Kessels (1) angeordneten Rauchgassammelkanal (25) verbunden sind.2. Cast-section boiler according to claim 1, characterized in that the flue gas duct ¹ S is formed from two half ducts each, which have a common inlet opening (23) in the upper combustion chamber wall and with one in the lower part of the boiler (1) arranged flue gas collecting duct (25) are connected. 3. Guß-Gliederheizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelglieder (2) an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten Rauchgaskanäle (22) bildende, rinnenformige Vertiefungen (20, 21) aufweisen.3. Cast-section boiler according to claim 1 or 2, characterized in that the central links (2) Rinnenformige smoke gas channels (22) forming on their opposite end faces Have depressions (20, 21). 4. Guß-Gliederheizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelglieder (2) an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten Einlaßöffnungen (23) bildende Einschnitte an der Brennkammerwand aufweisen.4. Cast-section boiler according to claim 3, characterized in that the central links (2) at their opposite end faces inlet openings (23) forming incisions on the Have combustion chamber wall. 5. Guß-Gliederheizkessel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Reinigungsöffnungen (26) bildende Einschnitte in den Mittelgliedern an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten und über den Einschnitten für die Einlaß-Öffnun- " gen (23) angeordnet sind.5. Cast-section boiler according to claim 3 or 4, characterized in that cleaning openings (26) forming incisions in the central members on their opposite end faces and over the incisions for the inlet opening " gene (23) are arranged.