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Gasgefeuerter Kessel Die bekannten gasgefeuerten Kessel mit auftrieberzeugender
Brennkammer haben den Nachteil, daß beim Anheizen und bei geringen Betriebstemperaturen
des Kesselwassers, wie sie bei Warmwasserkesseln vorkommen, eine starke Schwitzwasserbildung
an den gasberührten Heizflächen des Kessels auftritt. Die Schwitzwasserbildung ist
am stärksten im Konvektionsteil des Kessels, der oberhalb der Brennkammer angeordnet
ist und meist als Rohrkörper, bestehend aus zahlreichen senkrechten Heizrohren,
ausgeführt ist. Das Schwitzwasser tropft aus den Heizrohren auf den Brenner, der
durch den starken Säuregehalt des verdampfenden Schwitzwassers allmählich zerstört
wird. Das nicht herabfließende Schwitzwasser bildet in den Heizrohren Anfressungen,
und die Zersetzungsprodukte verstopfen nach und nach die Rohre, so daß die Wärmeleistung
des Kessels zurückgeht. Ein weiterer Nachteil der bekannten Kesselbauarten mit Wassermantel
auf der Brennkammer ist, daß zur Erzielung einer ausreichenden Druckfestigkeit des
Wassermantels verhältnismäßig starke Bleche verwendet werden müssen.
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Diese Nachteile der bekannten gasgefeuerten Kessel werden nach Erfindung
dadurch beseitigt, daß außen auf der Brennkammer mit dieser metallisch verbundene,
an ihren Enden an Ringkammern angeschlossene senkrechte Rohre angebracht sind, wobei
ein Teil der Rohre an ihrem oberen Ende mit Lamellen besetzt ist, zwischen denen
die aus einer Öffnung der senkrechten Brennkammerwand austretenden Abgase hindurchströmen.
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Eine Schwitzwasserbildung in der Brennkammer tritt hierbei nicht mehr
ein, weil die Brennkammer durch die in bestimmten Abständen auf der Kammer angebrachten
senkrechten Rohre nur so stark gekühlt
wird, daß die Wandtemperatur
über der Taupunkttemperatur der Heizgase liegt. Zweckmäßig werden die senkrechten
Rohre unter Zwischenschaltung von Blechstreifen von bestimmter Wärmeleitfähigkeit
mit der Brennkammer verbunden. Hierbei lassen sich die Maße immer so wählen, daß
die Brennkammer auch an den Verbindungsstellen von Rohr und Kammer schwitzwasserfrei
bleibt.
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Eine Schwitzwasserbildung im Konvektionsteil des Kessels wird dadurch
vermieden, daß durch die Wärmeaufnahme der Lamellen die Rohrwandtemperatur über
die Taupunkttemperatur der Heizgase gesteigert ist. Außerdem wird die Rohrwandtemperatur
dadurch erhöht, daß innerhalb der mit Lamellen besetzten Rohre auf der Eintrittsseite
des Wassers konzentrische Rohrstücke eingesetzt sind, deren unteres Ende durch ein
Ringstück mit dem äußeren Rohr verbunden ist.
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Durch die Anordnung des Konvektionsteils in einer Seitenwand der Brennkammer
wird verhindert, daß Schmutzteile aus dem Konvektionsteil auf den Brenner fallen
können. Ferner wird die gesamte Kesselhöhe erheblich geringer als bei den bekannten
Bauarten, bei denen der Konvektionsteil oberhalb der Brennkammer angeordnet ist.
Der waagerechte Abgasaustritt gestattet eine Ausbildung der Strömungssicherung,
die keine zusätzliche Bauhöhe beansprucht. Eine geringe Kesselbauhöhe ist wesentlich
für die Unterbringung des Kessels in niedrigen Kellerräumen, ferner für eine gute
Arbeitsweise bei Verwendung des Kessels zur Stockwerksbeheizung, wobei die Umlaufkräfte
in der Heizanlage größer sind, wenn die Heißwasserzone möglichst tief beginnt.
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Ein Ausführungsbeispiel eines gasgefeuerten Warmwasserheizkessels
nach Erfindung ist nach der Zeichnung in Abb. i im Schnitt nach Linie a-b, in Abb.
2 im Schnitt nach Linie c-d, in Abb. 3 im Grundriß dargestellt. Durch Abb. 4 ist
ein Rohr im Schnitt nach Linie e-f im vergrößerten Maßstab wiedergegeben.
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Das aus der Heizanlage zurückkommende kalte Wasser tritt bei i in
die untere Wasserringkammer 2 ein, strömt infolge des Auftriebs durch die an der
Brennkammer 3 befestigten senkrechten Rohre 4 in die obere Wasserringkammer 5 und
wird in erwärmtem Zustande durch den Stutzen 6 fortgeleitet. Am Boden der Brennkammer
3 befindet sich der Gasbrenner;, der als Rechenbrenner mit zahlreichen kleinen Bohrungen
ausgeführt ist. Die verbrannten Gase geben einen Teil ihrer Wärme durch Strahlung
in der Brennkammer ab, den restlichen Teil ihrer Wärme übertragen sie durch Konvektion
beim Durchgange durch den Lamellenblock 8, durch den die senkrechten Rohre 4a einer
Seitenwand hindurehgeführt sind. Nach Austritt aus dem Lamellenblock 8 werden die
Heizgase durch das Abgasrohr 9 abgeführt. Das Abgasrohr g ist nach unten
offen und ist mit einem schräg eingebauten Blech 9a versehen. Durch diese Ausführung
werden schädliche Zugeinflüsse eines an das Abgasrohr angeschlossenen Schornsteins
auf den Verbrennungsvorgang in der Brennkammer ausgeschaltet. Bei Abgasstau im Abzugsrohr
können die verbrannten Gase durch die Öffnung ungehindert austreten. Zu starker
Zug wird durch die Öffnung ebenfalls unwirksam gemacht. Tritt bei ungünstigem Windanfall
auf die Schornsteinmündung im Abgasrohr abwärts gerichtete Strömung ein, so wird
die Strömung durch das schräge Blech abgelenkt, so daß die aus dem Kessel kommenden
Heizgase aus der Öffnung unbehindert austreten können.
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Die senkrechten Rohre 4 sind, wie aus Abb. 2 ersichtlich, durch einen
zwischengesetzten Blechstreifen 3' geringer Wärmeleitfähigkeit, z. B. Konstantan,
mit der Brennkammer metallisch verbunden. Ebenso sind die beiden waagerechten Rohre
4° am oberen Boden der Brennkammer durch zwischengesetzte Blechstreifen mit der
Brennkammer verbunden. Der Abstand der Rohre und die Stärke der zwischengesetzten
Blechstreifen ist jeweils so gewählt, daß an keiner Stelle der Brennkammer Schwitzwasserbildung
auftritt, auch nicht in Form eines hauchdünnen Niederschlags. Das gleiche gilt für
den Lamellenblock. Da das kältere Wasser die ersten Rohre stärker abkühlt, andererseits
aber auch die Wärmeübertragung an die unteren Lamellen des Blocks geringer ist als
an die oberen, wird, wie in Abb. 4 dargestellt, in das senkrechte Rohr auf der Eintrittsseite
ein Rohrstück io eingesetzt, das mit Löchern ii versehen ist. Hierdurch wird verhindert,
daß das strömende Wasser unmittelbar am Rohr 4 entlang fließt und dieses zu stark
kühlt.