DE3419730A1 - Heizungskessel mit atmosphaerischem gasbrenner - Google Patents

Description

• Heizungskessel mit atmosphärischem Gasbrenner
• Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel mit atmosphärischem Gasbrenner gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.
• Heizungskessel der genannten Art sind bekannt bspw. nach dem DE-GM 80 02 621. Bei Gasheizkesseln dieser Art ist der Heizgasschacht in der Regel nach unten offen oder mit vom Brenner relativ weit nach unten entfernt angeordneten, gelochten Bodenblechen versehen, über denen gegf. noch Kondensatsammelschalen unterhalb des Brenners angeordnet sind, um die Wärmestrahlung gegen den Aufstellboden abzufangen (DE-GM 79 02 131). Zu diesem Zweck hat man auch schon vorgeschlagen, das Wasserausdehnungsgefäß als Strahlungsschutz, mit seiner Wasserkammer gegen den Brenner gerichtet>unter dem Brenner anzuordnen.
• Alle diese vorbekannten Vorschläge sind insofern nicht befriedigend, als relativ aufwendige Blechkonstruktionen und Halterungsanordnungen erforderlich sind, und die durch Strahlung auf die Unterkonstruktion der Brennkammer bzw. des Heizgasschachtes übertragene Wärme nur im begrenzten Umfang in das Wärmeträgermedium eingeleitet werden kann, das sich im wasserführenden Gehäuse, den Heizgasschacht umgebend, befindet.
• Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die untere Abschlußkonstruktion des Heizgasschachtes wesentlich vereinfacht werden kann mit der Maßgabe, gleichzeitig dafür zu sorgen, daß damit die unvermeidbare Wärmestrahlung weitgehend abgefangen und weitgehend nutzbar gemacht werden kann.
• Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
• Wesentlich hierbei ist der unmittelbare Anschluß des die Bodenschale bildenden Körpers an den unteren Rand des Heizgasschachtes, der unmittelbar darüber noch wassergekühlt ist, so daß die Wärme der Bodenschale, in der auch der Gasbrenner sitzt, unmittelbar in die in Wärmeleitkontakt stehende Schachtwand abfließen kann. Die Zuluftöffnungen in der Bodenschale sind dabei nicht einfach als Wanddurchbrüche ausgebildet, durch die Wärme nach unten strahlen könnte, sondern diese Öffnungen sind in Form durchmesserkleiner, bevorzugt nach unten sich verengender Kanäle ausgebildet, in denen sich die Wärmestrahlung fängt und zum größten Teil reflektiert wird, d.h., neben der Funktion der ganzflächig verteilten Luftzufuhr haben diese noch die Strahlungsreflexion innerhalb der räumlich äußerst kompakt zusammengefaßten Brennkammer.
• Bevorzugt wird die Bodenschale in die Öffnung des Schachtes eingepreßt, wobei natürlich nichts entgegensteht, für eine geeignete zusätzliche mechanische Halterung zu sorgen.
• Vorteilhaft wird die Bodenschale aus Grauguß oder aus feuerfestem Keramikfasermaterial hergestellt, wobei es die Verarbeitbarkeit dieser Materialien zuläßt, beim Ausformvorgang die Kanäle gleich mit einformen zu können. Außerdem sind diese Materialien gegen Kondensatangriff weitgehend beständig.
• Letztlich ist mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung die bisher relativ aufwendige Gestaltung des Brennkammerbereiches derartiger Gasheizkessel gewissermaßen auf eine Abdeckelung des Heizgasschachtes von unten reduziert, d.h., es liegt ein problemlos einbaubares Fertigteil vor.
• Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Es zeigt schematisch: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Heizkessel; Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Kessel gem. Fig. 1; Fig. 3 einen weiteren Schnitt durch den Brennkammerbereich in etwas anderer Ausführungsform; Fig. 4 einen Schnitt durch die Bodenschale in Graugußausführung und Fig. 5 im Schnitt eine bevorzugte Ausführungsform.
• Wie aus Fig. 1 erkennbar, besteht der ganze Kessel aus dem wasserführenden Gehäuse 9 mit entsprechenden Anschlußstutzen, das vom Heizgasschacht 2 durchgriffen ist. Die spezielle Gestaltung der Wärmeübertragungsflächen ist für den vorliegenden Fall von geringerem Interesse, d.h., es können auch andere Heizflächenvergrößerungselemente als die angedeuteten vorgesehen sein. Im oberen Bereich des Heizgasschachtes 2 befindet sich ein mehr oder weniger in diesen eingreifender, gestrichelt angedeuteter Gasverdrängungseinsatz 13, mit dem die aufsteigenden Heizgase in den mit Rippen besetzten Ringraum des Schachtes 2 verdrängt werden und nach oben zum nicht dargestellten Abzugsanschluß strömen. Das ganze Gehäuse 9 mit dem Heizgasschacht 7 bzw. der zylindrischen Wandung des Schachtes sitzt auf einem geeigneten Unterbau 14 aus Blech und ist mit dessen Boden 8 flüssigkeitsdicht verschweißt. Wie aus Fig. 1, 3 erkennbar, besteht die ganze Brennkammer, d.h. der Bereich, in dem der atmosphärische Gasbrenner 3 angeordnet ist, lediglich aus der Bodenschale 4, die am unteren Rand 1 der Wandung 7 des Schachtes 2 an- bzw. eingesetzt angeordnet ist.
• Dies erfolgt am zweckmäßigsten durch Einpressen und gegf. zusätzliche Halteelemente, wie zwei oder drei Verschraubungen, für deren Anbringung es allerdings erforderlich wäre, den Rand, wie dargestellt, etwas nach unten über den Boden 8 des Unterbaues ragen zu lassen. Dieser Randüberstand ist jedoch nicht zwingend erforderlich, allerdings zweckmäßig.
• Die Bodenschale 4 bzw. 4' muß natürlich mit einer seitlichen Öffnung 15 (siehe Fig. 4) versehen sein, um den Brenner 3 einbringen und gegf. auch ausbauen zu können.
• Wie ebenfalls aus Fig. 1 erkennbar, sind über die gesamte Querschnittsfläche 5 der Bodenschale 4, die in Fig. 1 aus Grauguß gebildet ist, die Zuluftkanäle angeordnet, die als nach unten konisch konvergierende Kanäle ausgebildet sind.
• Um einerseits eine gewisse Länge dieser Kanäle 6 hinsichtlich der erwähnten Strahlungsreflexion zu erreichen und andererseits die Bodenschale bezüglich ihrer Wandstärke möglichst dünnschalig halten zu können, sind die Öffnungen 11 der Bodenschale mit Bordrändern 12 versehen, die bei der Herstellung der Bodenschale 4 aus Guß auch problemlos oberseitig, d.h. brennerseitig mit vorgesehen werden können.
• Dies ist demgegenüber nicht ohne weiteres praktizierbar, wenn die Bodenschale gemäß Fig. 3 aus feuerfestem Keramikfasermaterial hergestellt wird, da dieses Material formgebend im Saugverfahren ausgeformt wird. Da insoweit auch nicht ohne weiteres die Konizität der Kanäle verwirklicht werden kann, können hierbei aber ohne weiteres die Bordränder 12' längergehalten werden. Im übrigen gilt hierbei bezüglich des Einbaues und der Wirkungsweise dieser Bodenschale das gleiche wie zu Fig. 1 ausgeführt.
• In Fig. 4 ist die Bodenschale 4 aus Grauguß im Schnitt etwas deutlicher dargestellt und außerdem ist hierbei auch die seitliche Öffnung 15 für den Einschub des Brenners 3 erkennbar. Am Gußkörper der Bodenschale 4 sind, wie ebenfalls erkennbar, Haltenasen 16 mit angegossen (bspw. drei Stück), mit denen die ganze, den Brennkammerbereich bildende Bodenschale 4 an entsprechenden Halteelementen (nicht dargestellt) des Unterbaues fixiert werden kann. Die Einpaßfläche 17 der Bodenschale 4 für den unteren Rand 1 der Schachtwandung 7 ist zweckmäßig schwach angefast, so daß die Bodenschale in den unteren Rand 1 der Schachtwand mit Wärmeleitkontakt eingepreßt werden kann.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 5 ist, wie erkennbar, die Schachtwand 7 bzw. deren unterer Rand 1 sehr weit und, ohne dort wassergekühlt zu sein, bis unter den Brenner 3 heruntergezogen ausgebildet, wobei die Bodenschale zweiteilig ausgebildet ist und zwar in das ringzylindrische Anschlußteil 18 und das gelochte, ebenflächige Teil 19, das lösbar und deckelartig den unteren Abschluß des gesamten Schachtes bildet und bei der Reinigung des Schachtes herausgenommen werden kann, so daß Schmutzteile auf ein ggf. angeordnetes Schmutzfangblech 20 fallen könnerqdas natürlich eine zusätzliche Abschirmung gegen Wärmestrahlung zum Boden hin bildet.
• Zweckmäßig ist bei der Ausbildung der Bodenschale 4' aus saugverfestigtem Keramikfasermaterial der ebenflächige Teil der Bodenschale mit einer dünnen, entsprechend gelochten Blechabdeckung 21 versehen, die verhindert, daß das Keramikfasermaterial mit einem Reinigungswerkzeug durchstoßen werden kann.
• Wie erkennbar, dient der Rand 22 der Blechabdekkung 21 als Ansatz für geeignete Halteelemente 23 (Bayonettanschluß) zur lösbaren Anbringung des gelochten Teiles 19 der Bodenschale.
• Die Zuluftkanäle 6 bzw. Zuluftö fnungen, die darm natürlich nicht konisch ausgebildet sein müssen, können natürlich auch allein oder in ränzung zu aen in der Querschnittstlache angeordneten Offnungen in aer Seitenwand der Bodenschale vorgesehen werden, was nur gestrichelt angedeutet ist.
• - L e e r s e i t e -

Claims (9)

1. Patentansprüche: 5 Heizungskessel mit atmosphärischem Gasbrenner, der im unteren Bereich eines vertikalen Brennschachtes mit oberem Kaminanschluß angeordnet ist, wobei unterhalb des Kaminanschlusses die Wärmeübertragungsflächen und ein Gasverdrängungseinsatz angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am unteren Rand (1) des wassergekühlten Brennschachtes (2) eine den gesamten unteren offenen Querschnitt des Brennschachtes (2) verschließende, in diesen eingepaßte und den Brenner (3) unterfassende,ein- oder zweiteilige Bodenschale (4, 4') angeordnet ist, über deren Querschnittsfläche (5)/gleichmäßig verteilt mehrere Zuluftkanäle (6) angeordnet sind. /*und/oder deren beitenwand
2. 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 die Wandung (7) des Brennschachtes (2) nach unten über den Boden (8) des wasserführenden Gehäuses (9) hinaus verlängert und in diese Verlängerung die Bodenschale (4, 4') mit ihrem Anschlußrand (10) eingesetzt angeordnet ist.
3. 3. Heizungskessel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluftkanäle (6) als nach unten konisch konvergierende Kanäle ausgebildet sind.
4. 4. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gek e n n z ei c h -n e t , daß die Zuluftkanäle (6) mindestens auf der Unterseite der Bodenschale (4, 4') um ihre Öffnungen (11) herum mit verlängendernden Bordrändern (12) versehen sind.
5. 5. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gek e n n z ei c h -n e t , daß die Bodenschale (4) aus Grauguß gebildet und dieser lediglich im äußeren Anschlußbereich an den unteren Schachtrand (1) bearbeitet ist.
6. 6. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da d u r c h g e k e n n z e ich -n e t , daß die Bodenschale (4') aus feuerfestem Keramikfasermaterial gebildet ist.
7. 7. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e ich -n e t , daß die Bodenschale (4, 4') mit ihrem Anschlußrand (10) mit wärmeleitendem Kontakt in den unteren Rand (1) der wassergekühlten Schachtwand (7) eingepreßt angeordnet ist.
8. 8. Heizungskessel nach Anspruch 6 oder 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens der die Zuluftkanäle (6) aufweisende Teil der Bodenschale (4') zuluftzuströmseitig mit einer entsprechend gelochten Blechabdeckung (21) versehen ist.
9. 9. Heizungskessel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gek e n n z ei c h -n e t , daß der Rand (1) des Brennschachtes (2) bis unter den Brenner (3) und die wassergekühlte Wand (7) heruntergezogen ausgebildet, in diesem Bereich der Anschlußteil (18) und darunter das gelochte Teil (19) der Bodenschale lösbar angeordnet ist.