DE3519727C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennwertkessel mit integriertem Kondensationswärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Wird ein Brennstoff in einer Kesselanlage vollstän­ dig verbrannt und der Wasserdampf im Abgas inner­ halb des Kesselbereiches kondensiert, bezeichnet man die dabei entstehende Wärmemenge als Brennwert. Kessel, die nach dem Prinzip arbeiten, ermöglichen die Nutzung der Energie, die noch im Abgas enthalten ist. Hierbei sind Brennwertkessel mit integriertem Kondensationswärmetauscher bekannt, wobei der ge­ samte Wärmetauscher aus korrosionsbeständigem Werk­ stoff besteht und so angeordnet ist, daß das gebil­ dete Kondensat nicht auf den Brenner tropfen kann, wobei der Brenner meist als sogenannter Sturzbrenner ausgebildet ist. Das Gebläse befindet sich auf der Verbrennungsluftseite und der Brenner arbeitet als atmosphärischer Brenner.

Diese bekannten Kessel benötigen einen relativ großen Raumbedarf, so daß ihre Unterbringung auf kleinsten Räumen, beispielsweise innerhalb von Wohnungen od. dgl., nur schwer möglich ist.

In dem gattungsbildenden DE-GM 81 09 822 wird ein Brennwertkessel beschrieben, bei welchem die Abgas­ rohre allseitig vom aufzuwärmenden Wasser umströmt in der Heizwasserkammer angeordnet sind. Bei dieser Anordnung können sich in der Heizwasserkammer Strö­ mungsschichten ausbilden, die den Wärmeübergang von den Abgasrohren auf das aufzuheizende Wasser ver­ schlechtern, da das Wasser zu schnell vom Wasserein­ lauf zur Wasserzapfstelle durch die Heizwasserkammer strömen kann. Aus dieser Literaturstelle ist auch die Anordnung eines Sturzbrenners bekannt, wobei aber die mit einem solchen Sturzbrenner ausgerüstete Gesamtkesselkonstruktion grundsätzlich anders ausge­ bildet ist als die gattungsbildende Anordnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gat­ tungsbildenden Brennwertkessel so auszugestalten, daß auf kleinstem Raum eine hohe Ausnutzung der von den Abgasrohren an das aufzuheizende Wasser abgege­ benen Wärme möglich ist.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung, die zur Verbesse­ rung des Wärmeüberganges zwischen Abgasrohr und auf­ zuheizendem Wasser führt, ist im Unteranspruch er­ läutert.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß ein möglichst großer Tauscherweg zwischen den Abgasen des Brenners und dem Heizungswasser erforderlich ist, um zu einer kompakten Bauweise zu kommen. Hier­ bei schlägt die Erfindung mit anderen Worten ausge­ drückt vor, daß das Abgas über eine Abgaswendel ge­ führt wird, wobei durch eine form- oder material­ schlüssige Anordnung mehrere Abgasrohre nebeneinan­ der und an den Wandungen der Brennkammer und der Heizwasserkammer ein wesentlich besserer Wärmeüber­ gang geschaffen wird und der Weg des Wassers mög­ lichst lang gestaltet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach­ folgend anhand der Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung ist allgemein mit 1 ein Brennwert­ kessel bezeichnet, der einen atmosphärischen Brenner 2 aufweist, der eine Luftzuleitung 3 besitzt, in die ein Gebläse 4 eingeschaltet ist. Der atmosphärische Brenner 2 ist als Sturzbrenner ausgebildet, d. h. er arbeitet von oben nach unten und bei 5 ist der Bren­ nerzünder erkennbar. Der Brenner arbeitet in einer Brennerkammer 6, die bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel ebenfalls als vertikal ausgerich­ teter zylindrischer Rohrkörper gestaltet ist.

Die Brennerkammer 6 befindet sich innerhalb der Heizwasserkammer 7 des Heizungskessels 1, wobei die Heizwasserkammer 7 eine Rücklaufleitung 8 sowie eine Vorlaufleitung 9 aufweist, die bei 10 in die Heiz­ wasserkammer 7 mündet. Die Rücklaufleitung 8 mündet im oberen Bereich der Heizwasserkammer 7, d. h. in den Bereich, in dem die Abführung der Rauchgase aus der Brennerkammer 6 erfolgt.

In die Brennerkammer 6 münden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Abgasrohre 11, die - wie dies die obere rechte Schnittzeichnung zeigt - zu einer Einheit zusammengefaßt sind, derart, daß ein den Raum der Heizwasserkammer abdichtend durchquerender Rauchgaszug gebildet wird. Diese abdichtende Anord­ nung kann dadurch erreicht werden, daß die Abgas­ rohre 11 beim wendelförmigen Biegen dicht aneinander anliegen und weiterhin form- und/oder material­ schlüssig in der Heizwasserkammer angeordnet sind. Zu dieser Festlegung sind in der Wandung der Brennerkammer 6 und in der Kesselwandung 12 sicken­ artige Vorsprünge vorgesehen, die die zusammenge­ faßten Abgasrohre 11 halten.

Die Abgasrohre 11 sind in der Zeichnung als Innen­ rippenrohre ausgebildet, wobei auch eine andere Ge­ staltung hier möglich ist.

Die Abgasrohre 11 führen vom unteren Teil der Bren­ nerkammer 6 nach oben zu einer Abgasleitung 14 und kommen damit in ihrem kältesten Bereich im Bereich des Rücklaufes 8 mit dem kältesten Wasser in Be­ rührung.

Im unteren Teil der Brennerkammer 6 ist ein Konden­ satabfluß 15 vorgesehen, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Brauchwassererhitzer 16 führt.

Aus der vorausgehenden Beschreibung ist erkennbar, daß die heißen Rauchgase im unteren Teil der Bren­ nerkammer 6 in die Abgasrohre 11 eintreten und dann wendelförmig die eigentliche Heizwasserkammer 7 durchströmen und in die Abgasleitung 14 eintreten und abgeführt werden können.

Im Gegenstromverfahren strömt um die Abgasrohre 11 von oben nach unten durch die zwischen den Abgas­ rohren 11 innerhalb der Heizwasserkammer gebildeten wendelförmigen Räume das zu erhitzende Heizungswas­ ser und gelangt zum Vorlauf 10. Dadurch, daß durch die dichte Anlage der Abgasrohre 11 aneinander und an der Wandung der Brennerkammer 6 und der Kessel­ wandung 12 dieser wendelförmige Weg geschaffen wird, wird eine sehr hohe Ausnutzung der als Kondensator­ rohre wirkenden Abgasrohre 11 erreicht und dadurch die kompakte Bauweise des Brennwertkessels ge­ schaffen.

Claims (2)

1. Brennwertkessel mit integriertem Konden­ sationswärmetauscher, einem unteren Konden­ satabfluß (15), einem innerhalb einer im wesentlichen zylindrischen, vertikal ausge­ richteten Brennerkammer (6) angeordneten atmosphärischen Brenner (2), wobei am dem Brenner gegenüberliegenden Ende der Brenner­ kammer (6) Abgasrohre (11) anschließen, die seitlich der Wandung der Brennerkammer wen­ delförmig durch eine die Brennkammer (6) um­ gebende Heizwasserkammer (7) führen, in die der Rücklauf (8) des Heizungswassers am brennerseitigen Ende der Heizwasserkammer und die Mündung des Heizungsvorlaufes (9) am dem Brenner gegenüberliegenden Ende der Heizwas­ serkammer münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasrohre (11) am unteren Ende der Brennerkammer (6) münden und durch die Heiz­ wasserkammer (7) von unten nach oben führen, wobei mehrere Abgasrohre (11) in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind, die durch Formgebung dicht aneinander anschließen und die so gebildete, wendelförmige Abgasrohr­ schlange durch Formgebung formschlussig und/oder materialschlüssig an den Wandungen der Heizwasserkammer (7) und der Brennkammer (6) angeordnet ist, wobei der Rücklauf (8) im oberen Bereich der Heizwasserkammer (7) und der Heizungsvorlauf (9) im unteren Bereich der Heizwasserkammer (7) münden, sowie der Brenner (2) als Sturzbrenner ausgebildet ist.

2. Brennwertkessel nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abgasrohre (11) als Rippenrohre ausgebildet sind.