DE3508117A1

DE3508117A1 - Heizkessel fuer eine niedertemperaturheizung

Info

Publication number: DE3508117A1
Application number: DE19853508117
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 7406 Mössingen Salzmann
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1986-09-11
Also published as: EP0194421A2; EP0194421A3

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für eine Niedertemperaturheizung mit den Merkmalen des Oberbegriff es des Anspruches 1.

Wenn derartige Heizkessel mit einer niedrigen Vorlauf- und Rücklauftemperatur betrieben werden, besteht die Gefahr, daß Bestandteile aus dem Rauchgas an den Wärmetauscherflächen kondensieren. Die Kondensate führen zu Korrosionsschäden an den Wärmetauscherflächen. Wird weiterhin ein solcher Heizkessel nach einer Periode niedriger Wärmebeaufschlagung stärker beheizt, so stört das zeitweilig angefallene Kondensat den einsetzenden stärkeren Verbrennungsvorgang durch Verdampfung.

Es ist bekannt, die Oberfläche der Wassermäntel auf der Rauchgasseite mit einem korrosionsfesten Überzug zu versehen. Die unterschiedliche Wärmedehnung der Wand der Wassermäntel und des Überzuges führt jedoch zu Haarrissen in dem Überzug, so daß ein wirksamer Schutz der Wärmetauscherflächen nicht mehr vorhanden ist. Die Verwendung von korrosionsbeständigen Werkstoffen für die Wärmetauscherflächen würde den Heizkessel erheblich verteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß die bei niedrigen Vorlauf- und Rücklauftemperaturen auftretenden Probleme in einfacher Weise zu beherrschen sind.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Heizkessel erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß eine Kondensation von kondensierbaren Bestandteilen des Rauchgases durch Abkühlung an der verhältnismäßig kalten Oberfläche der Wassermäntel nur bei einer laminaren Strömung auftritt. Gemäß der Erfindung sind die Rauchgaszüge so ausgebildet, daß eine laminare Strömung nicht auftritt und daß aus diesem Grund die Wärmetauscherflächen trocken bleiben. Das gilt insbesondere für die Zone am Kesselende im Bereich des Rauchgasaustrittes. Auf diese Weise können niedrige Oberflächentemperaturen an den Wassermänteln zugelassen werden, ohne daß korrosionsbeständige Überzüge oder Werkstoffe verwendet werden müssen.

Es ist an sich bekannt, die Wärmetauscherflächen außen mit Rippen zu versehen, um auf der dem Rauchgas zugewandten Seite hohe Oberflächentemperaturen zu erreichen. Durch diese Maßnahmen kann jedoch das Kesselende nicht beeinflußt werden, so daß dort weiterhin die Gefahr einer Kondensation bestehen bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung gibt schematisch den Längsschnitt durch einen Heizkessel gemäß der Erfindung wieder.

Der für Niedertemperaturheizungen verwendete Heizkessel weist einen äußeren Wassermantel 1 auf. Der äußere Wassermantel 1 ist mit einem Stutzen 2 für den Vorlauf und einen Stutzen 3 für den Rücklauf versehen, die an das Heizungssystem angeschlossen sind. Der Stutzen 3 für den Rücklauf ist an der Oberseite des Heizkessels vorgesehen, um bei der angestrebten niedrigen Vorlauftemperatur eine Unterschichtung des Wasserinhalts des Wassermantels 1 mit kälteren Wasser zu vermeiden. Auf seiner Rückseite ist der äußere Mantel 1 durch eine Bodenplatte 4 angeschlossen, während an die Vorderseite ein nicht dargestellter Brenner anschließbar ist.

Der äußere Wassermantel 1 umschließt einen Brennraum 5 und einen inneren Wassermantel 6, die koaxial hintereinander angeordnet sind. Die Wassermäntel 1,6 sind wasserseitig durch Verbindungsstücke 7 miteinander verbunden. Innerhalb des inneren Wassermantels 6 ist eine Trennwand 8 angeordnet, die dessen Innenraum von dem Brennraum 5 abtrennt. Die Trennwand 8 ist herausnehmbar angeordnet und thermisch isoliert.

Zwischen dem äußeren und dem inneren Wassermantel 1,6 ist ein ringförmiger, erster Rauchgaszug 9 gebildet, der den Brennraum 5 mit dem Raum zwischen der Bodenplatte 4 und der rückwärtigen Stirnwand des inneren Wassermantels 6 verbindet. Auf der dem Brennraum 5 abgewandten Seite ist in den inneren Wassermantel 6 ein Abgasrohr 10 eingesetzt, das die Bodenplatte 4 durchdringt und bis in die Nähe der Trennplatte 8 reicht. Das Abgasrohr 10, durch das die Abgase mit einer bei Heizkesseln üblichen Temperatur von etwa 160⁰C austreten, ist einen Kamin angeschlossen.

Zwischen dem Abgasrohr 10 und dem inneren Mantel ist ein ringförmiger, zweiter Rauchgaszug 11 gebildet. Der Querschnitt dieses zweiten Rauchgaszuges 11 ist geringer als der Querschnitt des ersten Rauchgaszuges 9, um der durch die Abkühlung bedingten Volumenverminderung der Abgase Rechnung zu tragen. Die Querschnitte der beiden Rauchgaszüge 9,11 sind so eng bemessen, daß die Geschwindigkeit der Rauchgase so weit angehoben wird, daß im Grenzschichtbereich zwischen den Rauchgasen und der Oberfläche der Wassermäntel 1,6 eine turbulente Strömung vorherrscht. Die absolute Größe der Querschnitte errechnet sich aus den allgemein bekannten Gesetzen der Strömungslehre für die minimal zu erwartenden Rauchgasmengen pro Zeiteinheit.

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Claims

Patentansprüche

1. Heizkessel für eine Niedertemperaturheizung mit einem durch eine rückwärtige Wand (8) geschlossenen Brennraum (5) und mit zwei von Heizwasser durchflossenen Wassermänteln (1, 6) zwischen denen ein ringförmiger Rauchgaszug (9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß von der dem Brennraum (5) abgewandten Seite in den inneren Wassermantel (6) ein Abgasrohr (10) eingesetzt ist, daß zwischen dem inneren Wassermantel (6) und dem Rauchgasrohr (10) ein weiterer Rauchgaszug (11) gebildet ist und daß der Querschnitt der Rauchgaszüge (9, 11) so bemessen ist, daß sich Rauchgasgeschwindigkeiten von solcher Höhe einstellen, daß im wandnahen Bereich eine turbulente Strömung vorherrscht.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des zweiten Rauchgaszuges (11) geringer ist als der des ersten Rauchgaszuges (9).

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (5) und der innere Wassermantel (6) innerhalb des äußeren Wassermantels (1) koaxial hintereinander angeordnet und durch die Trennwand (8) voneinander getrennt sind.

4. Heizkessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (8) herausnehmbar angeordnet und thermisch isoliert ist.