DE3933680A1 - Heizkessel fuer hausheizungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für Hausheizungen, mit einer Doppelwand als Flüssigkeitsdurchlaufbehälter und einem von einem Ende in den Kessel eingeführten Ölbrenner zur Erhitzung der Flüssigkeit im Flüssigkeitsdurchlaufbehäl­ ter und einem Abgasstutzen.

Solche Heizkessel sind als Niedertemperaturkessel bekannt. Die Ausnutzung der eingebrachten Wärmeleistung ist gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Heiz­ kessel dadurch zu verbessern, daß die Wärmeübergangsfläche maßgeblich vergrößert wird, wobei auf im wesentlichen gleichem Raum eine erhöhte Ausnutzung der eingebrachten Wärmeenergie erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß inner­ halb des Durchlaufbehälters ein Zwischenbehälter mit Heiz- Rohrleitungen im Flammraum angeschlossen ist.

Der Zwischenbehälter mit den Heiz-Rohrleitungen vergrößert die Angriffsfläche für die vom Ölbrenner ausgehende Energie wesentlich, insbesondere um das Zehnfache. Hierdurch wird schon eine maßgebliche Verbesserung erreicht.

Zweckmäßig bildet der Durchlaufbehälter als Pufferspeicher eine doppelte Stirnwand des Heizkessels, welche von einem Abgasstutzen mittig durchsetzt ist. Dieses erhöht das Volumen des Flüssigkeitsdurchlaufbehälters in der Doppelwand.

Vorzugsweise ist der Zwischenbehälter mit den Heiz-Rohrlei­ tungen innerhalb des Durchlaufbehälters angeordnet. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß innerhalb des Flammraumes eine Vervielfachung der Wärmeübergangsfläche erreicht wird und dieses auf kleinstem Raum.

Besonders bevorzugt wird aber, daß der Zwischenbehälter als Register mit zwei Sammlern an den Enden des Flammraumes aus­ geführt ist die durch Rohrleitungen verbunden sind wobei jeder Sammler ringscheibenförmig ausgebildet und ein Sammler vom Ölbrenner und ein anderer Sammler von einem Abgasstutzen durchsetzt ist. Hierdurch ergibt sich eine Heizkesselausfüh­ rung gedrängter Ausgestaltung mit erheblichem Volumen und mit zwei ringkreisartigen Behältern als Sammler, zwischen denen auf engstem Raum Heiz-Rohrleitungen angeordnet sind. Damit wird, weil der Zwischenbehälter innerhalb des Durchlaufbehäl­ ters angeordnet ist, eine besonders intensive Kontaktflächen­ anordnung mit der Flamme des Ölbrenners erreicht.

Dabei ist gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung zwischen den Sammlern eine Vielzahl von Rohren in kleinem Abstand und gestaffelt zwischen außen und innen angeordnet.

Um nun den Durchgang der Flüssigkeit besonders zu fördern und damit auch den Wärmeaustausch zu intensivieren, wird bevor­ zugt, daß am Pufferspeicher ein Rohransatz vorgesehen ist, welcher über eine Pumpe mit einem Sammler als Zwischenbehälter am brennerseitigen Ende verbunden ist, und daß aus dem anderen Sammler eine Verbindung zum Pufferspeicher angeordnet ist. Durch den Einsatz einer solchen Pumpe wird der Effekt maßgeb­ lich gesteigert.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform, und zwar in jegli­ cher Ausgestaltung, auch nur mit dem sogenannten Pufferspei­ cher, sieht vor, daß in dem als Pufferspeicher ausgeführten Durchlaufbehälter eine Prallwand angeordnet ist, die den mittleren Teil eines Flammraumes hinter dem Ölbrenner ge­ schlossen durchsetzt, und welche außen mit Abstand von der Innenwand der Doppelwand endet.

Eine solche Prallwand führt die Flamme nach außen und an die Innenseite der Doppelwand, besonders verhindert sie den direk­ ten Durchgang der Flamme in Flammraum zu dem Abgasstutzen. Die Umlenkung ist daher ein wesentliches Merkmal. Dieses erhält dadurch besondere Bedeutung, daß die Prallwand zwischen den Sammlern und nahe vor der Mündung des Abgasstutzens im Flamm­ raum angeordnet ist und durch die Prallwand die Rohrleitungen geführt sind. Dieses sieht die Prallwand in der Ausgestaltung mit dem Zwischenbehälter vor, und zwar in der speziellen Aus­ gestaltung mit zwei Sammlern und den Heiz-Rohrleitungen. Darin liegt die besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Heizkessels im Schnitt;

Fig. 2 eine Stirnansicht längs der Linie II-II im Schnitt durch Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III durch Fig. 1.

Der Heizkessel 1, der beispielsweise - das wird bevorzugt - zylindrisch mit einem Außendurchmesser von etwa 75 cm ausge­ führt ist, und hierin liegt ein besonderes Merkmal, hat außen eine Doppelwand mit der Außenwand oder Außenschale 2 und der Innenwand oder Innenschale 3, so daß dazwischen ein Durchlaufbehälter 4 entsteht, der einen Pufferspeicher bil­ det. Die Außenwand und die Innenwand bestehen beispielsweise aus Stahlblech.

Die Doppelwand kann gemäß obiger Bemerkung zylindrisch ausge­ führt sein. Es wird nicht ausgeschlossen, daß der Heizkessel 1 rechteckig oder mehreckig ausgeführt ist.

Der sogenannte Durchlaufbehälter 4 hat zwei Anschlüsse, und zwar 5 als Vorlauf und 6 als Rücklauf in ein Heizungssystem, das nicht dargestellt ist. Das sind die Anschlüsse, die in eine Heizungsanlage gehen, in welcher Pumpen oder dergleichen angeordnet sind.

Der so bezeichnete Durchlaufbehälter 4 hat auch eine als Be­ hälter ausgebildete Doppelstirnwand 7 des Heizkessels 1, so daß der dadurch gebildete Pufferspeicher an Volumen gewinnt. Diese sogenannte doppelte Stirnwand mit der Außenwand 8 und der Innenwand 9 hat innen eine Öffnung mit dem Wandteil 10, welche von dem Abgasstutzen 11 mittig durchsetzt ist. In die­ sem Abgasstutzen kann beispielsweise ein Schalldämpfer 12 und/oder Katalysator angeordnet sein.

Der oben erwähnte Zwischenbehälter 13 ist innerhalb des Durchlaufbehälters 4 angeordnet und an diesem angeschlossen. Dieser Zwischenbehälter 13 besteht vorteilhaft in der Ausfüh­ rung als Register aus zwei Sammlern 14, 15, die als Ringräume 16, 17 ausgeführt sind und die an den eigentlichen Enden des Flammraumes 18 angeordnet sind.

In dem Flammraum 18 bläst die Flamme 19 des Ölbrenners 20, dessen Stutzen 21 den Sammler 15 durchsetzt. Der andere Samm­ ler 14 wird in seiner mittleren Öffnung 22 von dem Abgas­ stutzen 11 durchsetzt. Dabei erhält der Flammraum 18 eine vordere und hintere Begrenzung, welche aber aufgrund des Außendurchmessers der Ringräume 16, 17 mit den Außenwänden 23, 24 außen umströmt werden kann. Hierdurch ist schon eine Voraussetzung für eine besonders intensive Ausnutzung der Flammen gegeben. Dieses wird eben auch dadurch bessert, daß zwischen den Sammlern 14, 15 eine Vielzahl von in kleinem Abstand und gestaffelt zueinander angeordneten Rohren 25, 26 angeordnet ist. Solche Rohre erhöhen den Berührungsquerschnitt für durchströmende Heizgase.

Besonders bevorzugt wird dabei aber, daß in dem als Puffer­ speicher ausgeführten Durchlaufbehälter 4 eine Prallwand 27 angeordnet ist. Diese Prallwand kann aus Blech, Stahl, Kera­ mik oder Stahl mit Keramikbeschichtung bestehen. Diese Prall­ wand ist für die einfachste Ausführung auch ohne inneren Zwischenbehälter ein wesentliches Merkmal. Sie durchsetzt den mittleren Teil des Flammraumes hinter dem Ölbrenner 20 und endet außen an einer Begrenzung 28 mit Abstand von der Innen­ wand 3 der Doppelwand.

Die besonders bevorzugte Ausführung mit dem Zwischenbehälter 13 sieht aber vor, daß die Prallwand 27 zwischen den Sammlern 14, 15 und nahe vor der Mündung 29 des Abgasstutzens 11 im Flammraum 18 angeordnet ist, wobei die Rohrleitungen 25, 26 durch die Prallwand 27 geführt sind.

Dieses gilt für einen Kranz von Rohrleitungen entsprechend den Rohrleitungen 25, 26 um die Mittelachse des Heizkessels. Dabei ist von diesem Kranz eine obere Rohrleitung 31 erkenn­ bar, zugleich aber auch eine Rohrleitung 32, welche den Ring­ raum 16 des Sammlers 14 durchsetzt und auch durch die Doppel­ stirnwand des Heizkessels hindurchgeführt ist und durch einen herausgeführten Rohrleitungsabschnitt 33, in welchem eine Pumpe 30 angeordnet ist, mit einem Rohransatz 34 ver­ bunden ist, der vom Pufferspeicher, insbesondere der Doppel­ stirnwand 7 ausgeht. Dadurch wird mittels der Pumpe 30 Flüs­ sigkeit aus dem Pufferspeicher in den Sammler 15 gepumpt, und diese Flüssigkeit gelangt über die Rohrleitungen 25, 26; 31 in den Sammler 14.

Dieser ist seinerseits über eine Rohrleitung 35, welche die Doppelwand 7 durchsetzt, mit dem den Pufferspeicher bildenden Durchlaufbehälter 4, insbesondere in der Nähe des Anschlusses 5 als Vorlauf verbunden.

Durch die Prallwand 27 erfolgt eine Umleitung der Heizgase, bevor sie durch den Abgasstutzen austreten können, so daß nicht nur der Durchlaufbehälter 4 an der Kesselwand inten­ siv erhitzt wird, sondern auch die Rohrleitungen zwischen den Sammlern 14, 15, welche ein innerhalb des Kessels ange­ ordnetes Register bilden, das die Heizfläche wesentlich erhöht.

Die Fig. 2 zeigt die durch die Doppelwand 7 hindurchgehen­ den Rohrleitungen 32 und 35.

Fig. 3 zeigt ebenfalls die Leitung 32, aber beispielsweise auch die Rohrleitungen 25, 26; 31. Dabei ist erkennbar, wie um einen mittleren Bereich, welcher vom Abgasstutzen 11 be­ stimmt ist, zwei Rohrleitungskränze angeordnet sind, bei denen die Rohrleitungen des äußeren Kranzes zu denen des inneren Kranzes gestaffelt angeordnet sind, d.h. auf Lücke versetzt sind.

Hierbei ist aus Fig. 3 der äußere Durchlaufbehälter 4 er­ kennbar und außerdem die Außenwand 23 des Sammlers 14.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der äußere Durchmesser der bei der zylindrischen Ausführung als kreisförmige Scheibe ausge­ führten Prallwand 27 größer als der Durchmesser der Außenwand 23 des Sammlers 14.

Der Sammler 14 ist vorteilhaft mit Abstand von der Doppel­ stirnwand 7 angeordnet, während der Sammler 15 unmittelbar an der anderen Stirnwand 36 des Heizkessels 1 vorgesehen und vom Stutzen 21 des Ölbrenners durchsetzt ist.

Claims (8)

1. Heizkessel für Hausheizungen, mit einer Doppelwand als Flüssigkeitsdurchlaufbehälter und einem von einem Ende in den Kessel eingeführten Ölbrenner zur Erhitzung der Flüssigkeit im Flüssigkeitsdurchlaufbehälter und einem Abgasstutzen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Durchlaufbehälters (4) ein Zwischenbehälter (13) mit Heiz- Rohrleitungen (25, 26) im Flammraum (18) angeschlossen ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaufbehälter (4) als Pufferspeicher eine doppelte Stirnwand (7) des Heizkessels (1) bildet, welche von einem Abgasstutzen (11) mittig durchsetzt ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (13) mit den Heiz-Rohrleitungen (25, 26) innerhalb des Durchlaufbehälters (4) angeordnet ist.

4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (13) als Register mit zwei Sammlern (14, 15) an den Enden des Flammraumes (18) ausgeführt ist, die durch Rohrleitungen (25, 26) ver­ bunden sind, wobei jeder Sammler (14, 15) ringscheibenför­ mig ausgebildet und ein Sammler (15) vom Ölbrenner (20) und ein anderer Sammler (14) von einem Abgasstutzen (11) durchsetzt ist.

5. Heizkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Sammlern (14, 15) eine Vielzahl von Rohren (25, 26) in kleinem Abstand und gestaffelt zwischen außen und innen angeordnet ist.

6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Pufferspeicher ein Rohransatz vorge­ sehen ist, welcher über eine Pumpe (30) mit einem Sammler (15) als Zwischenbehälter (13) am brennerseitigen Ende verbunden ist, und daß aus dem anderen Sammler (14) eine Verbindung zum Pufferspeicher angeordnet ist.

7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem als Pufferspeicher ausgeführten Durchlaufbehälter (4) eine Prallwand (27) angeordnet ist, die den mittleren Teil eines Flammraumes (18) hinter dem Ölbrenner (20) geschlossen durchsetzt, und welche außen mit Abstand von der Innenwand (9) der Doppelwand (7) endet.

8. Heizkessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallwand (27) zwischen den Sammlern (14, 15) und nahe vor der Mündung des Abgasstutzens (11) im Flammraum (18) angeordnet ist und durch die Prallwand (27) die Rohrleitun­ gen (25, 26) geführt sind.