DE8610463U1 - boiler - Google Patents

Description

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.Heizkessel.Boiler

Die Neuerung betrifft einen Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches «The innovation concerns a heating boiler for liquid or gaseous fuels according to the generic term of the main claim «

Derartige Heizkessel sind allgemein bekannt und in Se= nutzung, bei welchen vorbekännten Kesseln die Umkehrbrennkammer durch einen einfach in den Freiraum zwischen den Rippenenden einschiebbaren/ topfartigen Einsatz gebildet ist, was bedeutet, daß diese topfartige Brennkammer nur im unteren Bereich zu wenig Rippen in Wärmeleitkontakt steht/ was auch beabsichtigt war, um eine möglichst heiße Brennkammerwand während des Kessälbetriebes zu erzielen und damit die Brennstoffe möglichst optimal auszunutzen. Dabei wurde noch keine Rücksicht auf die damit verbundene/ sogenannten NOX-Bildung genommen, die bekanntlich mit höheren Temperaturen im Kessel zunimmt, die aber in Rücksicht auf die heutigen Umweltbelastungsprobleme nicht mehr ohne weiteres vertretbar erscheint.Such boilers are generally known and in use, in which previously known boilers the reversing combustion chamber is formed by a pot-like insert that can be easily pushed into the space between the fin ends, which means that this pot-like combustion chamber is only in heat-conducting contact with the fins in the lower area, which was also intended in order to achieve the hottest possible combustion chamber wall during boiler operation and thus to use the fuel as optimally as possible. No consideration was given to the associated so-called NOX formation, which is known to increase with higher temperatures in the boiler, but which no longer seems to be justifiable in view of today's environmental pollution problems.

Es besteht zwar die Möglichkeit, derartige Kessel nicht mehr so hoch, wie bisher üblich, zu belasten und damit die Temperatur der topfartigen Brennkammer und damit auch die NOX-Bildung zu reduzieren, was aber dazu führt,It is possible to reduce the load on such boilers as was previously the case and thus reduce the temperature of the pot-shaped combustion chamber and thus also the NOX formation, but this leads to

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daß derartige Kessel in bezug auf die reduzierte Leistung an sich zu teuer sind oder aber, man müßte den Kessel insgesamt vergrößern, um eine entsprechend vergrößterte Brennkammer unterbringen zu können, die dann nicht mehr so heiß würde, wie bei der bisher Üblichen Betriebsweise.that such boilers are too expensive in relation to the reduced performance or that the boiler would have to be enlarged overall in order to accommodate a correspondingly larger combustion chamber, which would then no longer be as hot as with the previously usual mode of operation.

Der Neuerung liegt derngeiriaS die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art dahingehend umzubilden und im Hinblick auf eine anzustrebende NOX-Reduzierung zu verbessern, daß sich auch bei normaler Belastung der Brennkammer diese nicht mehr so stark aufheizt und damit die Brennkammer während des Betriebes als nur "warme" Brennkammer am Wärmeübertragungsvorgang beteiligt ist.The innovation is based on the task of redesigning a boiler of the type mentioned above and improving it with a view to achieving a reduction in NOX so that the combustion chamber does not heat up as much even when it is under normal load and the combustion chamber is therefore only involved in the heat transfer process as a "warm" combustion chamber during operation.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eingangs genannten Art der Neuerung, durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. This task is solved with a heating boiler of the type of innovation mentioned at the beginning, by the features listed in the characterizing part of the main claim. Advantageous further developments arise from the subclaims.

Bei dieser neuartigen ~ Lösung fällt also die bisher üblicherweise eingesetzte, topfartige Brennkammer weg und wird vom Einsatz aus Strangprofilen mit dem rohrförmigen Körper gebildet. Im Gegensatz zu bisher üblicherweise eingesetzten, topfartigen Brennkammern,With this new ~ solution, the pot-shaped combustion chamber that was usually used up to now is no longer needed and is formed by the use of extruded profiles with the tubular body. In contrast to the pot-shaped combustion chambers that were usually used up to now,

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die in der Regel aus relativ dünnem Edelstahlblech gebildet sind/ besteht also bei der vorliegenden Lösung eine unmittelbare Verbindung zwischen der den Brennraum von den Heizgaszügen trennenden Wand zu den Rippen des aus Strangpreßprofilen gebildeten Einsatzes über den die im Brennraum erzeugte Wärme unmittelbar abfließen kann, wodurch die Temperatur dieser "Trennwand" herabgesetzt wird und sich eine deutliche Reduzierung der NOX-Werte in den Abgasen ergibt.which are usually made of relatively thin stainless steel sheet/ so in the present solution there is a direct connection between the wall separating the combustion chamber from the hot gas flues and the ribs of the insert made of extruded profiles through which the heat generated in the combustion chamber can flow away directly, thereby reducing the temperature of this "partition wall" and resulting in a significant reduction in the NOX values in the exhaust gases.

Durch die Herstellung und Einbringung des rohrförmigen Körpers in den Einsatz entsteht zwar ein gewisser Mehraufwand, dieser wird aber durch den Wegfall der Fertigung der töpfförmigen und einschiebbaren Brennkammer wieder in etwa kompensiert. Hierbei wird also bei der bisher üblichen Fertigung des Einsatzes aus Strangprofil bleibend/ ggf. nach spanabhebender Bearbeitung der freien Endränder der Rippenenden in den Freiraum der ggf. entsprechend bearbeitete rohrförmige Körper derart eingesetzt, daß sich zwischen Hülse und VerbindungsStegen eine wärmeleitende Verbindung ergibt. Diese aus dem rohrförmigen Körper gebildete Hülse ist natürlich in ihrer Wandstärke zum bisher dünnen Blech einsetzbarer Brennertöpfe wesentlich stärker gehalten. Die wärmeleitende Verbindung zwischen dar Hülse und den bearbeiteten Endrändern der Rippen wird bspw. dadurch erzielt, daß man den Einsatz mit seinen Rippen entsprechend temperiertThe manufacture and insertion of the tubular body into the insert does result in a certain amount of extra work, but this is more or less compensated for by the fact that the pot-shaped and insertable combustion chamber no longer has to be manufactured. In this case, the tubular body, which has been machined accordingly, is inserted into the free space in the usual way of manufacturing the insert from an extruded profile, if necessary after machining the free end edges of the rib ends, in such a way that a heat-conducting connection is created between the sleeve and the connecting webs. This sleeve, which is formed from the tubular body, is of course much thicker in terms of its wall thickness than the thin sheet metal used to date in burner pots. The heat-conducting connection between the sleeve and the machined end edges of the ribs is achieved, for example, by tempering the insert with its ribs accordingly.

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und die Hülse ggf. vorgekühlt in den Einsatz einsetzt und das Ganze wieder Zusammenschrumpfen läßt.and insert the sleeve, pre-cooled if necessary, into the insert and let the whole thing shrink back together.

Vorteilhaft können in die derart gebildeten Hsizgaszüge des Einsatzes Strömungsleitelemente eingesetzt werden, die in Strömungsrichtung gegen die Wand des Einsatzte geneigt angeordnet sind. Durch die Anordnung derartiger Strömungsleitelemente werden aio durch die KanäleAdvantageously, flow guide elements can be inserted into the gas passages of the insert formed in this way, which are arranged inclined in the direction of flow against the wall of the insert. By arranging such flow guide elements, the gases are also

. ' strömenden Heizgase mehr oder weniger von der den Brenn. ' flowing heating gases more or less from the combustion

raum und die Heizgaszüge voneinander trennenden Hülse abgelenkt, was ebenfalls mit dazu beiträgt, daß sich diese den Brennraum umschließenden Hülse nicht so stark aufheizt.chamber and the sleeve separating the hot gas ducts, which also contributes to the fact that the sleeve surrounding the combustion chamber does not heat up so much.

.Die Hülse kann auch dadurch erzielt werden, daß man den Heizkessel im Sinne der Ansprüche 2 und 3 ausbildet, wobei eine Abdeckung der Spalte nur dann erforderlich ist, wenn dies>e aus herstellungstechnischen Gründen zu breit würden. Als Abdeckung wäre bspw. eine eingepreßte oder eingeschrumpfte Blechhülse verwendbar. Es könnten als Abdeckungen auch ü-förmige Blechprofile eingeschoben werden, die ggf. die oben erwähnten Strömungsleitelemente gleich mit enthalten..The sleeve can also be achieved by designing the boiler in accordance with claims 2 and 3, whereby a cover for the gaps is only necessary if they become too wide for manufacturing reasons. A pressed-in or shrunk-in sheet metal sleeve could be used as a cover, for example. U-shaped sheet metal profiles could also be inserted as covers, which may also contain the flow guide elements mentioned above.

Der neuartige _ Heizkessel wird nachfolgend anhand ■ der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispiespielen näher erläutert.The new type of boiler is explained in more detail below using ■ drawings of examples.

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lenkbereich zurück- und in die Heizgaszüge einströmen.
Da für den vorliegenden Fail nicht wesentlich, ist das
wasserführende Gehäuse 13 nur schematisch angedeutet
und zWar unter Verzicht auf die zu einem solchen Gehäusesteering area and flow into the heating gas flues.
Since it is not relevant for the present case, the
water-bearing housing 13 only schematically indicated
and indeed without the obligation to use such a housing

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Es zeigt schematischIt shows schematically

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Heizkessel;Fig. 1 is a longitudinal section through the boiler;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kessel längs
Linie II-II in Fig. 1;Fig. 2 a cross section through the boiler along
Line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Heizkessel im
Sinne der Fig. 2 in anderer Ausführungsform und Fig. 3 a cross section through the boiler in
sense of Fig. 2 in another embodiment and

Fig. 4 in Seitenansicht eine bauliche Einzelheit.Fig. 4 shows a structural detail in side view.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht der Heizkessel aus
einem wasserführenden Gehäuse 13 mit 3inem die Flamme
und die Heizgase führenden Innenraum 14, der vom das
wasserführende Gehäuse 13 durchgreifenden, rohrförmi-As can be seen from Fig. 1, the boiler consists of
a water-carrying housing 13 with 3in the flame
and the heating gases leading interior 14, which is
water-bearing housing 13 through-going, tubular

gen Einsatz aus mehreren Strangprofilen 3 umschlossen sgen insert of several extruded profiles 3 enclosed s

ist, wobei die gasseitige, mit sich in Strömungsrich- · 1is, whereby the gas side, with the flow direction · 1

tung erstreckenden Rippen 2 als übertragungsflächenver- . ,1ribs 2 extending as transfer surface . ,1

größerungen versehene Fläche des Einsatzes 12 wasserge- |enlargement area of the insert 12 water- |

kühlt und im Innenraum 14 die ümkehrbrennkammer 4 durch icools and in the interior 14 the reversing combustion chamber 4 by i

den rohrförmigen Körper 6 von den diese umgebenden Ithe tubular body 6 from the surrounding I

Heizgaszügen 5 getrennt ist. Zur Abzugsseite hin 1st · &Ggr; die Ümkehrbrennkammer 4 durch einen Boden 15 aus geeig- . |Heating gas flues 5 are separated. Towards the exhaust side, the reversing combustion chamber 4 is separated by a floor 15 made of suitable material. |

netem und formangepaßtem Material verschlossen, so daß t sealed and form-fitting material so that t

die Heizgase aus der Brennkammer 4 in den vorderen Um- fthe heating gases from the combustion chamber 4 in the front f

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gehörenden Elemente, wie Verschlußtüren, Vor- und Rücklaufansehlußstutzen usw.elements such as locking doors, flow and return connection pieces etc.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 weicht insofern von der vorbeschriebenen ab, als hierbei der rohrförmige Körper 6 durch stranggepreßte Rippenkopfverbreiterungen 7 gebildet ist, die sich quer zu den Rippen 2, wie dargestellt erstrecken. Falls sich dabei zu breite Spalte zwischen den Rippenkopfverbreiterungen 7 ergeben sollten, können diese ohne weiteres durch eine Abdeckung 9 verschlossen werden, die bspw. in Form einer mit Übermaß eingepreßten oder eingeschrumpften Blechhülse bestehen kann. Ferner sind streifenförmige Blechabdeckungen, die entsprechend verschweißt werden, ebenfalls möglich.The embodiment according to Fig. 3 differs from the previously described in that the tubular body 6 is formed by extruded rib head extensions 7, which extend transversely to the ribs 2, as shown. If gaps between the rib head extensions 7 are too wide, they can easily be closed by a cover 9, which can, for example, be in the form of an oversized pressed or shrunk sheet metal sleeve. Strip-shaped sheet metal covers, which are welded accordingly, are also possible.

Bevorzugt wird diesbezüglich aber die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform, bei der als "innere" Abdeckungen 9 U-förmige Längsprofile in die Heizgaszüge eingeschoben sind, aus deren Seitenflanken 10 Strömungsleitelemente 10 nach innen abgewinkelt angeordnet sind und zwar derart, daß diese, wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich, gegen die wassergekühlte Wand 11 des Einsatzes 12 gerichtet sind. Solche Strömungsleitelemente 10 können natürlich auch als separate Einsätze in die Heizgaszüge 5 und zwar auch in der Ausfuhrungsform gemäß Fig. 2 eingeschoben werden.In this regard, however, the embodiment shown in Fig. 3 is preferred, in which U-shaped longitudinal profiles are inserted into the hot gas ducts as "inner" covers 9, from whose side flanks 10 flow guide elements 10 are arranged angled inwards and in such a way that, as can be seen from Fig. 1 and 4, they are directed against the water-cooled wall 11 of the insert 12. Such flow guide elements 10 can of course also be inserted into the hot gas ducts 5 as separate inserts, even in the embodiment according to Fig. 2.

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Claims (5)

- 1 - . (15 491) Patentanwälte Dipl.-lng. Arnthor Schirfczansprüche t Djp|.!ng Wolf An der j»telnbrücke 1IS 6490 Hanau 7- 1 - . (15 491) Patent Attorneys Dipl.-lng. Arnthor Schirfczansprüche t Djp|.!ng Wolf An der j»telnbrücke 1IS 6490 Hanau 7 1. Heizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse mit einem die Flamme und die Heizgase führenden Innenraum, der von einem das wasserführende Gehäuse durchgreifenden, rohrförmigen, aus mehreren Strangpreßprofilen gebildeten Einsatz umschlossen ist, wobei die gasseitige Fläche des Einsatzes mit sich in Strömungsrichtung erstreckenden, als Rippen ausgebildeten übertragungsflächenvergrößerungen versehen und im Innenraum die ümkehrbrennkammer durch eine Wand von den diese umgebenden Heizgaszügen getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen <**»n Enden (1) der die übertragungsflächenvergrößerungen bildenden Rippen (2) der Strangpreßprofile (3) ein die Trennwand zwischen Brennkammer (4) und Heizgaszügen (5) bildender, rohrförmiger Körper (6) angeordnet und dieser mit allen Enden (1) der Rippen1. Heating boiler, consisting of a water-carrying housing with an interior space that carries the flame and the heating gases, which is enclosed by a tubular insert that passes through the water-carrying housing and is formed from several extruded profiles, the gas-side surface of the insert being provided with transfer surface enlargements that extend in the direction of flow and are designed as ribs, and in the interior the reversing combustion chamber is separated from the heating gas flues surrounding it by a wall, characterized in that between <**»n ends (1) of the ribs (2) of the extruded profiles (3) that form the transfer surface enlargements a tubular body (6) that forms the partition wall between the combustion chamber (4) and the heating gas flues (5) is arranged and this is connected to all ends (1) of the ribs (2) wärmeleitend verbunden ist, die die Heizgaszüge(2) is connected in a heat-conducting manner, which connects the heating gas flues (5) begrenzen.(5) limit. 2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der rohrförmige Körper (6) durch strangepreßte RippenkopfVerbreiterungen (7) gebildet ist, die sich quer zu den Rippen (2) erstrecken. 2. Heating boiler according to claim 1, characterized in that the tubular body (6) is formed by extruded fin head extensions (7) which extend transversely to the fins (2). O.O. J-J- 3. Heizkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den RippenkopfVerbreiterungen (7) der Strangpreßprofile (3) befindlichen Spalte (8) mit mindestens einer Abdeckung (9) abgedeckt sind.3. Heating boiler according to claim 2, characterized in that the gaps (8) located between the rib head extensions (7) of the extruded profiles (3) are covered with at least one cover (9). 4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Heizgaszügen (5) Strömungsleitelemente (10) eingesetzt und diese in Strönwingsrichtung gegen die wassergekühlte Wand (11) des Einsatzes (12) gerichtet sind.4. Heating boiler according to one of claims 1 to 3, characterized in that flow guide elements (10) are inserted into the heating gas flues (5) and these are directed in the direction of flow against the water-cooled wall (11) of the insert (12). 5. Heizkessel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (9) in Form eines ü-förmigen, in die Heizgaszüge (5) einschiebbaren Profiles gebildet und an diesen die Strömungsleitelemente (10) angeordnet sind.5. Heating boiler according to claim 3 or 4, characterized in that the cover (9) is formed in the form of a U-shaped profile that can be inserted into the heating gas flues (5) and the flow guide elements (10) are arranged on these. I« H I« H ii illii ill ,) I (I Uli,) I (I Uli t t I I *t t I I *