DE3214638C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen des Deckels einer Verbrennungskammer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannte, eine Verbrennungskammer bildende Heizkessel haben häufig die Form eines zylindrischen Kranzes aus Wasser­ rohren, der um einen zentralen Brenner angeordnet und von einer dichten Ummantelung umgeben ist, in der sich die anschließend durch einen Kamin abziehenden Verbrennungsprodukte sammeln. Diese Anord­ nung erlaubt wegen der bedeutenden Austauschflächen zwischen den Rohren und diesen Gasen eine teilweise oder vollständige Rückgewinnung der latenten Kondensationswärme des Dampfes in den Verbren­ nungsgasen.

Eine derartige Wärmeaustauscheinrichtung ist aus der DE- OS 21 05 791 bekannt. Um eine zentral angeordnete Verbren­ nungskammer ist ein zylindrischer Kranz aus Wasserrohren ge­ bildet. Ein Teil der Wasserrohre ist mit seiner unteren Öff­ nung an eine Sammelleitung für einen Zufluß angeschlossen, der andere Teil der Wasserrohre mit seiner unteren Öffnung an einer Sammelleitung für einen Abfluß. Durch den Zufluß und die Sammelleitung wird durch einen Teil der Wasserrohre Was­ ser an der Verbrennungskammer vorbei nach oben geleitet, wo es aus den oberen Öffnungen austritt. In einer durch eine Ab­ deckung gebildeten Kammer sammelt sich das nach oben geführte Wasser, bis es durch die anderen Wasserrohre nach unten in die Sammelleitung und den Abfluß abläuft. Die obere Wasser­ kammer wird durch einen Deckel und die beschriebene Abdeckung gebildet. Da der Deckel eine senkrecht zum Brenner stehende Scheibe ist, wird diese durch den Brenner regelmäßig stark erhitzt. Bei Einsatz eines Hochtemperaturbrenners in der vorgenannten Konstruktion ist zwar zur Reduzierung des CO-Gehalts der Abgase als Wärmesenke zwischen dem Brenner und dem Deckel eine auch als Isolierschicht wirkende Asbestmatte, angeordnet, wobei Asbest heutzutage nicht mehr zum Einsatz kommen kann. Diese Wärmesenke ist je­ doch nur bei Hochtemperaturbrennern notwendig, so daß bei nor­ malen Brennern sowohl die Wärmesenke als auch die entspre­ chende Isolationsmatte entfallen und der Deckel direkt oberhalb des Brenners angeordnet ist. Damit wird der Deckel durch die Verbrennungsprodukte auf einer erhöhten Temperatur gehalten, was eine Ausdehnung und anschließende Verformung sowie ein Reißen von Schweißnähten zur Folge haben kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln zu erreichen, daß innerhalb des Deckels ein fortwäh­ render Wasserfilm strömt, um somit eine Abkühlvorrichtung für die Abdeckkammer der Verbrennungskammer zu bilden.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß oberhalb des Wasserrohrkranzes ein Verteilerring angeordnet ist, der mit wenigstens einer in einem erhöhten Bereich des Deckels gebildeten kleinen Kammer in Verbindung steht, wird erreicht, daß das in dem Wärmetauscher strömende Wasser auch den Deckel durchströmt und diesen kühlt, was zudem zu einer erhöhten Rückgewinnung der durch die Abdeckung abge­ führten Wärme führt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind Teilungsrippen auf der Abdeckung vorgesehen, die kleine quadrantartige Kammern umschließen, die miteinander durch kleine Kanäle verbunden sind.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel und zwar in:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Heizkessels mit abgenommenem oberem Teil;

Fig. 2 eine Draufsicht längs der Linie A-A nach Fig. 1.

Der die Verbrennungskammer bildende Heizkessel besteht aus einem um einen zentralen Brenner 11 angeordneten zylindri­ schen Wasserrohrkranz 10 und ist von einer nicht ge­ zeigten dichten Hülle umgeben, die die durch einen Kamin ab­ zuziehenden Verbrennungsprodukte sammelt.

Das obere Ende der so begrenzten Verbrennungskammer ist von einer einen Deckel 1 bildenden Scheibe abgedeckt. Die Scheibe ist von einem Wasserverteilerring 2 umgeben in den der Wasser­ rohrkranz 10 mündet. Auf seiner äußeren Fläche sind über Kreuz angeordnete Teilungsrip­ pen 3 vorgesehen. Der Deckel 1 ist mit einer Abdeckplatte 4 abgedeckt, die auf dem äußeren Rand des Verteilerringes 2 und auf den Teilungsrippen 3 des Deckels 1 so anliegt, daß kleine quadrantenförmige Kammern 5 entstehen, die mit dem Verteilerring 2 in Verbindung stehen. Darüber hinaus stehen die Kammern 5 untereinander durch kleine Kanäle 6 auf den Teilungsrippen 3 in Verbindung. Des weiteren sind Vorsprünge 7 von der Höhe der Rippen 3 im Inneren der kleinen Kammern 5 vorgesehen, damit die Abdeckplatte 4 abgedichtet und vermieden wird, daß sie sich unter dem Druck des Wassers verzieht.

Das Wasser strömt in den Rohren des Mantels von einem unte­ ren, nicht dargestellten Verteilerring, indem es zuerst in einigen Rohren hochsteigt, um dann den oberen Verteilerring 2 zu erreichen; dann sinkt es wieder über einige andere Rohre zum unteren Verteilerring zurück, von wo es entnommen wird. Wenn das Wasser in den Verteilerring 2 fließt, erreicht es auch die Kammern 5 und kann aufgrund der kleinen Kanäle 6 von einer Kammer zur anderen fließen, wodurch ein kontinuierlicher Film auf der Scheibe 1 der Verbrennungskammer entsteht. Diese Wasserströ­ mung kühlt die durch die Verbrennungsprodukte aufgeheizte Scheibe 1 und ermöglicht eine Zurückgewinnung der so abge­ führten Wärmemenge.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Kühlen des Deckels einer Verbrennungs­ kammer für einen gasgefeuerten Heizkessel mit einem zy­ lindrischen Wasserrohrkranz, der konzentrisch um einen zentralen Brenner herum angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Deckel (1) so geformt ist, daß sich oberhalb des Wasserrohrkranzes (10) ein Verteilerring (2) und innerhalb des Wasserrohrkranzes ein erhöhter Bereich (12) ergibt, wobei auf dem Deckel (1) eine Ab­ deckplatte (4) angeordnet ist, die zusammen mit dem er­ höhten Bereich (12) des Deckels mindestens eine kleine Kammer bildet, die mit dem oberen Verteilerring (2) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenfläche des Deckels (1) vorgesehene Tei­ lungsrippen (3) kleine quadrantartige Kammern (5) um­ schließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen quadrantartigen Kammern (5) durch kleine Durchflußkanäle (6) miteinander in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen der Abdeckplatte (4) bestimmte Vor­ sprünge (7) an der Außenseite des Deckels (1) im Innern der kleinen Kammern (5) vorgesehen sind.