DE8912866U1 - Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe - Google Patents
Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger BrennstoffeInfo
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Description
Brennstoffe
Die Neuerung betrifft einen Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe gemäß Oberbegriff
des Hauptanspruches.
Heizkes-sel der genannten Art sind allgemein bekannt und
in im Detail unterschiedlichen, im Prinzip aber gleichen Konstruktionsformen in Benutzung, so daß es diesbezüglich
keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Im Prinzip gilt diese bekannte Kesselausbildung
sowohl für Heizkessel aus Stahlblech als auch aus Guß, wobei die Gußheizkessel aus relativ schmalen,
in einem Stück und im Kernguß hergestellten Einzelgliedern bestehen, die, im Bereich relativ kleiner Überströmöffnungen
wasserseitig vernippelt, zu einem aus einer Vielzahl von Einzelgliedern bestehenden Block zusammengefügt
werden. Um die Herstellung von Gußkesseln dieser Art einer einigermaßen rationellen Serienfertigung
zugängig zu machen, muß ein beträchtlicher technischer Aufwand getrieben werden, und zwar insbesondere
auch in Rücksicht darauf, daß die Einzelteile bzw. die Gußglieder in Kernguß hergestellt werden müssen. Die
Bindemittel für das Binden des Formsandes der Kerne,
die für die Ausbildung der Hohlräume in einem Kesselglied erforderlich sind, sind zum Teil hochgiftig. Der
nach dem Guß nicht mehr verwendbare Kernformsand kann
in der Regel deshalb nicht ohne weiteres auf einer normalen Deponie abgelagert und muß auf einer Sonderdeponie
verbracht werden, was mit hohen Kosten und mit erheblichen Umständen verbunden ist. Durch die Ausbildung
von Gußkesseln aus einer Vielzahl von in sich bis auf die kleinen zu vernippelnden Öffnungen geschlossenen
herzustellenden Einzelgliedern wird außerdem der Gußmaterialaufwand
relativ groß, d.h., derartige Gußkessel haben zwangsläufig ein beträchtliches Gewicht.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizkessel der eingangs genannten Art zu verbessern
und zu schaffen, der bezüglich seiner wesentlichen, den Feuerraum bildenden Teile aus bezüglich der
Kondensatresistenz plinstigem Material zu fertigen sein
soll, wobei aber diese Teile, soweit sie aus Guß gebildet sind, kernlos gießbar und damit fertigungsrationell
und umweltschonend herstellbar sein sollen und zwar mit
den weiteren Maßgaben, einen solchen Kessel aus nur wenigen Teilen mit geringem Montageaufwand zusammenfügen
und auf Grund des Ausbilaungsprinzips fUr die den Feuerraum
begrenzenden Teile auch Keramikmaterial in Be-
tracht ziehen zu können.
Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die in Kennzeichen
des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteranspriichen.
Im Gegensatz zu bisherigen Gußheizkesseln, die aus einer in sich in einem Stück mit Kernen gegossenen, miteinander
wasserseitig zu vernippelnden, relativ schmalen Einzelgliedern bestehen, ist der neuartige Heizkessel
aus geometrisch sehr einfachen Teilen gebildet, die auf einfache Weise und ohne Vernippelung abdichtbar zusammengefügt
den Feuerraum bilden, während der das wasserführende Gehäuse nach außen abschließende Mantel
einfach aus Stahlblech gebildet wird. Die auf Grund ihrer einfachen geometrischen Gestaltung kernlose Ausformbarkeit
der Elemente läßt nicht nur den ganzen Kerngieß- und Entsorgungsaufwand für den Formsand entfallen,
sondern sie läßt auch problemlos eine wesentlich größere Breitenbemessung der einzelnen Glieder im
Vergleich zur heute üblichen Breitenbemessung von Gußgliedern zu. Der kernlose Guß der neuartigen Glieder
läßt außerdem problemlos und vorteilhaft besondere und
weiterbildende Formgebungen an den Gliedern zu, die insbesondere in Richtung ausreichend druckfester Gestaltung,
möglichst dünnwandiger Ausbildung der Wände und einfacher und prinzipiell gleicher Ausbildung der
Endglieder zielen, was noch näher erläutert wird und was in einem Teil der Unteransprüche erfaßt ist.
Die neuartige Ausbildung des Heizkessels bezüglich der Glieder hat auch noch den großen Vorteil, daß trotz der
Gliederbauweise ein nicht durch enge und kleine Uberströmöffnungen
unterteilter, wasserführender Innenraum
vorliegt, sondern ein Innenraum, der praktisch dem eines "normalen" Stahlheizkessels entspricht. Dadurch ist
es möglich, unter Verwendung immer der gleichen Ringe und entsprechender Endglieder diese zu Kesseltypen unterschiedlicher
Länge zusammenfügen zu können. Wesentlich ist dabei in Rücksicht auf die "Grün - Ausformbarkeit",
daß in der Gießform vertikal orientierte Flächen eine entsprechende Konizität haben müssen, um bei der
Herstellung der Gießform aus Sand das Positivmodell ziehen zu können. Auf Grund der geometrisch einfachen
Form der Ringe ist aber auch die Voraussetzung geschaffen, diese Ringe aus Keramikmaterial bilden zu können.
■·· ·:· ■■· &oacgr;
Der neuartige Heizkessel und vorteilhafte Weiterbildungen
werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von AusfUhrungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt schematisch
Fig.l einen Längsschnitt durch den Heizkessel;
Fig.2 einen Querschnitt durch den Heizkessel und
Fig.3 vergrößert einen Detailschnitt gemäß Kreis A in
Fig.l.
Der Heizkessel besteht aus einem wasserführenden, mit Vor- und Rücklaufanschlüssen 1,2 versehenem Gehäuse 3,
das von einem Feuerraum durchgriffen ist, dessen beidendige öffnungen 5 mit Verschlüssen 6,7 versehen sind,
von denen der eine 6 die Einsatzöffnung 8 für den Brenner 9 und der andere die Abgasführung enthält.
Für diesen Heizkessel ist nun wesentlich, daß das wasserführende Gehäuse 3 aus zwei Endgliedern 10, ferner
aus mindestens zwei, die Feuerraumwand 4' bildenden Ringen 11 und aus einem den wasserführenden Innenraum
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13 nach außen abschließenden Stahlmantel 12 gebildet
ist. Der Stahlmantel 12 und die Ringe 11 sind dabei mittels den Innenraum 13 durchgreifenden, an den Endgliedern
10 abgedichtet befestigten, auf den Umfang gleichmäßig verteilten Spannstäben 14 zwischen den Endgliedern
10 verspannt angeordnet. Die Art der Abdichtung und Befestigung der Spannstäbe 14 ist dabei aus
der vergrößerten Detaildarstellung in Fig. 3 besser erkennbar.
Ferner sind alle Stoßsteilen zwischen dem Stahlmantel 12 und den Endgliedern 10, zzwischen den
Endgliedern 10 und den Ringen 11 und zwischen den Ringen 11 selbst mit Dichtungseinrichtungen 15 versehen.
Auch dies ist deutlicher erkennbar in Fig. 3 dargestellt, d.h., die Dichtungseinrichtungen 15 sind in
Form von Nut und Federn ausgebildet und in den Nuten 16 sind Dichtungsringe 17 angeordnet. Bei der dargestellten
Ausführungsform handelt es sich bei den Ringen 11 und den beiden Endgliedern 10 um Gußteile, wobei die
Ringe 11 feuerraumseitig mit Längsrippen 18 versehen
sind. Wesentlich für diese Gußteile ist dabei ihre schwach konische Formgebung, und zwar in den Bereichen,
für die das problemlose Ziehen des Positiv-Formmodelles aus dem Formsand gewährleistet sein muß, was keiner näheren
Erläuterung bedarf. Wie ohne weiteres ersichtlich und vorstellbar kommt man auf jeden Fall bei der Herstellung
der Gießform sowohl für die Ringe 11 als auch die beiden Endglieder ohne den Einatz von Formkernen
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aus, da diese Elemente keine Hohlräume aufweisen,
Um den brennerseitigen Verschluß 6 in Form einer den Brenner 9 tragenden Verschlußtlir bequem aufsetzen und
den daran befestigten Isolationsblock 6* unterbringen zu können, ist das brennerseitige Endglied 10, wie dargestellt
mit einem Anschlußringbund 19 versehen, welcher Ringbund 19, wie ersichtlich, ebenfalls im Querschnitt
schwach konisch ausgeformt ist. Das andere abzugssei-tige Endglied 10, das den Abzugsanschlußstutzen
20 aufweist, ist im wesentlichen als schwach gewölbte Scheibe, wie dargestellt ausgebildet. Hierbei ist lediglich
der Anschlußstutzen 20 bezüglich seiner Wand schwach konisch ausgebildet sofern dies Gußungenauigkeiten
verlangen, sind die an Stoßstellen beteiligten Elemente in diesen Bereichen spahnabhebend bearbeitet.
Die Anordnung der Spcnnstäbe 14, wie in Fig. 1 dargestellt,
reicht an sich aus, um den wasserführenden Innenraum 13 sowohl nach innen zum Feuerraum 4 hin als
auch nach außen abzudichten, was einfach durch Verspannen der beiden Endglieder 10 mittels der Spannstäbe erfolgt,
da natürlich die Spannstäbe ihre Spannwirkung sowohl auf die Ringe 11 als auch den mit einer Längsschweißnaht
endlos gemachten Stahlblechmantel ausUben.
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Es ist aber auch ohne weiteres möglich, die Spannstäbe
14 in radialer Richtung näher an die Ringe heranzurücken, und zusätzlich, wie gestrichelt angedeutet,
äußere Spannstäbe 14 l anzuordnen, wofür allerdings die
Endglieder 10, wie gestrichelt dargestellt im Durchmesser vergößert werden müssen, um über den Stahlblechmantel
12 hinausragende Umfangsränder (siehe auch Fig. 2) zu erhalten, an denen dann die Spannstäbe 14', angesetzt
werden können. Abgesehen davon lassen sicvh aber auch ohne weiteres nur Anschlußfortsätze 22 (siehe Fig.
2) mit -angießen, die dann als Widerlager für die äußeren Spannstäbe 14% dienen.
Da die Anbindung der Vor- und Rücklaufanschlüsse 1,2 am
Stahlmantel 12 am einfachsten ist, werden diese, wie ebenfalls gestrichelt dargestellt, bevorzugt am Stahlmantel
12 angesetzt.
Da die Ringe 11 eine denkbar einfache geometrische Form haben und da ferner ein sehr einfaches Zusammenfügungeprinzip
der Ringe durch Verspannen zwischen den beiden Endgliedern 10 vorliegt, ist damit auch die Möglichkeit
eröffnet, diese Ringe 11 aus Keramikmaterial zu bilden, das ja bekanntlich bezüglich Kondensatfestigkeit noch
wesentlich günstigere Eigenschaften aufweist als Gußei-
' 12
sen. Sofern solche Keramikteile bzw. Keramikringe nicht im StrangpreBverfahren, sondern im Formpreßverfahren
hergestellt werden, ist natürlich auch eine ausreichende Konizität erforderlich.
Das beschriebene Bauprinzip ist natürlich auch für sogenannte
vertikal aufgestellte Sturzbrennerheizkessel anwendbar, die keine Brennkammer 23 aufweisen, sondern
einen nach unten offenen Brennkammereinsatz. Dafür bedarf es· lediglich einer entsprechenden Umgestaltung der
Endglieder 10, da hierbei die abzuführenden Rauchgase
im Bereich des brennerseitigen Endgliedes 10 abgeführt werden, nachdem sie im Bereich des anderen und dann unten
angeordneten Endgliedes 10 lediglich um und in den im Querschnitt ringförmigen Heizgaszug nach oben umgelenkt
werden.
Claims (9)
1. Heizkessel zum Verbrennen flüssiger oder gasförmiger
Brennstoffe, bestehend aus einem wasserführenden, mit Vor- und Rücklaufanschlüssen (lr2) versehenen
Gehäuse (3), das von einem Feuerraum (4) durchgriffen ist, dessen beidendige Öffnungen (5)
mit Verschlüssen (6,7) versehen sind, von denen der eine (6) die Einsatzöffnung (8) für den Brenner
(9) und der andere (7) die Abgasabführung enthalt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das wasserführende Gehäuse (3) aus zwei Endgliedern (10), ferner aus mindestens zwei die Feuerraumwand (4l) bildenden Ringen (11) und aus einem den wasserführenden Innenraum nach außen abschließenden Stahlmantel (12) gebildet ist, wobei der Stahlmantel (12) und die Ringe (11) mittels den Innenraum (13) durchgreifenden, an den Endgliedern (10) abgedichtet befestigten, auf den Umfang gleichmäßig verteilten Spannstäben (14) zwischen den Endgliedern (10) verspannt angeordnet sind, das alle Stoßstellen zwischen dem Stahlmantel (12) und den Endgliedern (10), zwischen den
daß das wasserführende Gehäuse (3) aus zwei Endgliedern (10), ferner aus mindestens zwei die Feuerraumwand (4l) bildenden Ringen (11) und aus einem den wasserführenden Innenraum nach außen abschließenden Stahlmantel (12) gebildet ist, wobei der Stahlmantel (12) und die Ringe (11) mittels den Innenraum (13) durchgreifenden, an den Endgliedern (10) abgedichtet befestigten, auf den Umfang gleichmäßig verteilten Spannstäben (14) zwischen den Endgliedern (10) verspannt angeordnet sind, das alle Stoßstellen zwischen dem Stahlmantel (12) und den Endgliedern (10), zwischen den
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Endgliedern (10) und den Ringen (11) zwischen den Ringen (11) mit Dichtungseinrichtungen (15) versehen
sind.
2. Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtungen (15) in Form von Nut- und Federn ausgebildet und in die Nuten (16) Dichtungsringe (17) angeordnet sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtungen (15) in Form von Nut- und Federn ausgebildet und in die Nuten (16) Dichtungsringe (17) angeordnet sind.
3. Heizungskessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endglieder (19) aus Guß und die Ringe (11) aus Guß- oder Keramikmaterial gebildet sind.
4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringe (11) feuerraumseitig mit Längsrippen
(18) versehen sind.
5. Heizkessel nach einem der Ansprüche i bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das brennerseitige Endglied (10) mit einem Anschlußringbund
(19) für den Anschluß des Heizkesselverschlusses (6) versehen ist.
6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das abzugsseitige Endglied (10) als mit dem Abzugsanschlußstutzen (20) versehene, im wesentlichen
schwach gewölbte Scheibe gebildet ist.
7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Endglieder (10) auch außerhalb des zwischen diesen verspannten Stahlmantels (12) mit
Spannstangen (IV) verbunden und dieser an überstehenden
Rändern (21) oder Anschlußfortsätzen (22) der Endglieder (10) befestigt sind.
8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endglieder (10) und die Ringe (11) in ihrer Formgebung "grün - ausformbar" ausgebildet
sind.
9. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vor- und Rücklaufanschlüsse (1,2) am Stahlmantel (12) angeschlossen sind.
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