DE9409348U1

DE9409348U1 - Gasheizkessel

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Publication number: DE9409348U1
Application number: DE9409348U
Authority: DE
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1994-06-09
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2004-06-10

Description

(17 205) Gasheizkessel

Die Neuerung betrifft einen Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden, mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehenen, mit seiner Längsachse vertikal orientierten, im wesentlichen zylindrischen, auf einem Sockel angeordneten Gehäuse, das die unten angeordnete Brennkammer und einen sich daran nach oben anschließenden, ebenfalls zylindrischen Heizgasabzugsschacht umschließt, der mit Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen versehen ist.

Gasheizkessel dieser Art sind hinlänglich bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Diese Gasheizkesselkonstruktion knüpft an das altbekannte Bauprinzip heute kaum noch benutzter Kohlebadeöfen an, bei denen zwecks Wärmeübertragungsflächenvergrößerung die Abzugsschachtwand in der Regel als Wellrohr ausgebildet war.

Gasheizkessel der gattungsgemäßen Art bieten, soweit bekannt, ohne ihr Bauprinzip zu verlassen, konstruktionsbedingt kaum Variationsmöglichkeiten, um bei im wesentlichen gleichbleibender Größe und vorteilhafter Doppelschaligkeit der Wärmetauschfläche unterschiedlichen Leistungsgrößen, Brennerformen und unterschiedlichen Arten der Brauchwasserbereitung Rechnung tragen zu können, da

diese bekannten Gasheizkessel in ihrer Grundkonzeption auf die eine oder andere Art festgelegt sind.

Der Neuerung liegt, ausgehend von einem Gasheizkessel der gattungsgemäßen Art, demgemäß die Aufgabe zugrunde, einerseits einen insbesondere einfach herzustellenden aber trotzdem bzgl. seiner wesentlichen Wärmetauschfläche doppelschaligen Gasheizkessel zu schaffen, der aber andererseits auf ebenso einfache Weise nicht nur bezüglich der Heizgasführung und der Wärmetauschflächenbemessung sondern auch bezüglich der Strömungsführung des Wärmeträgermediums variabel sein soll und der ferner, ebenfalls unter Beibehaltung seines einfachen Bauprinzips die Zuordnung von bzw. die Kombination mit brauchwasserführenden Räumen zuläßt und dies alles verbunden mit der Maßgabe, die äußere Wärmeisolation frei von Leitungsdurchgriffen und damit ebenfalls einfach anbringen zu können.

Diese Aufgabe ist mit einem Gasheizkessel der gattungsgemäßen Art nach der Neuerung dadurch gelöst, daß zur Ausbildung einer doppelschaligen Wärmetauschfläche die Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen in Form eines einstückigen, im Heizgasabzugsschacht wärmeleitend angeordneten, mindestens bis zur Brennkammer reichenden Strangpreßprofilrohres mit radial nach innen weisenden Längsrippen ausgebildet und daß die Heizungsvor- und-rücklaufanschlüsse im Ansatz parallel zur Längsachse am Gehäuse oben und unten abgehend angeordnet sind.

Vorteilhafte und noch näher zu erläuternde Ausgestaltungen, und zwar insbesondere hinsichtlich der mit dem Grundprinzip möglichen Variabilität ergeben sich nach den ünteransprüchen.

Im Prinzip besteht dieser neuartige Gasheizkessel einfach aus einem doppelwandigen Rohr, dessen unterer Endbereich die Brennkammer bildet, über der in den zylinderischen Innenraum ein einfach herzustellendes und entsprechend von Strang abzulängendes Strangpreßprofilrohr, im Wärmeleitkontakt zur Schachtwand stehend, eingesetzt ist, daß vorteilhaft als Alu-Rohr mit seinen vorteilhaften, kondensatresistenden Eigenschaften ausgebildet ist. Was den dabei anzustrebenden guten Wärmeleitkontakt zwischen Schachtwand und Strangpreßprofilrohr betrifft, so wird dieser auf einfache Weise dadurch erreicht, daß man das Strangpreßprofilrohr zunächst mit Schiebetoleranz in das Schachtrohr einschiebt und dieses dann radial gegen das innen mit Längsrippen versehene Strangpreßprofilrohr verpreßt .

Durch entsprechende Längsbemessung des Strangpreßprofilrohres, aber auch durch Bemessung der Längsrippenanzahl und Rippenhöhe - hat man es auf einfache Weise in der Hand ,/zwar ohne etwas an den sonstigen Abmessungen andern

zu müssen, auf den Wärmeübergang Einfluß zu nehmen.
/* und

Das ideale und einfache Bauprinzip in Form eines durchgehend schlanken Rohres ist insbesondere dann einzuhalten

bei Verwendung eines schlank-zylindrischen Gasbrenners, da dann das sich bis in den Brennerbereich erstreckende Strangpreßprofilrohr nur im Bereich des Brenners ausgedreht werden muß, um die Brennkammer zu schaffen.

Um den Gasheizkessel auch für den Betrieb eines radial mehr Raum beanspruchenden Brenners geeignet zu machen, ändert sich an der Gestaltung und Bemessung des Schachtteiles nichts, und es wird nur für ein anderes Unterteil gesorgt, indem ■ das wasserführende Gehäuse einschließlich der Brennkammer unterhalb des Hexzgasbzugsschachtes in Form eines Kegelstumpfes mit sich daran anschließendem zylindrischen Teil erweitert ausgebildet wird.

Soll der Gasheizkessel mit einer Brauchwassererwärmung und Speicherung kombiniert werden, so ist dies dank der konsequent nach oben und unten abgehenden Vor- und Rücklaufanschlüsse denkbar einfach zu verwirklichen, indem bei der idealen Rohrform des ganzen Kessels ein weiteres Mantelrohr um das wasserführende Gehäuse gelegt wird, während bei der anderen Ausführungsform ebenfalls ein bis zur Basis des Kegelstumpfes reichendes Mantelrohr aufgeschoben und mit dem wasserführenden Gehäuse flüssigkeitsdicht verbunden wird. In beiden Fällen ergeben sich also Ringspeicher, wobei, ebenfalls dank der nur nach oben und unten abgehenden Anschlüsse, komplikationslos und ohne Durchgriffserfordernisae eine äußere Wärmeisolation anbringbar ist. Ebenfalls ohne Änderung des Bauprinzips und ggfIs. sogar in Kombination mit den erwähnten Ringspei-

ehern ist es möglich, für eine Brauchwassererwärmung im Durchfluß zu sorgen, was zudem vorteilhaft ausnutzbar ist für eine Optimierung der Strömungsführung des Wärmeträgermediums vom , Rüoklauf zum Vorlauf.

Dafür wird einfach im wasserführenden Innenraum des Gehäuses zwischen Schacht- und Gehäuseaußenwand eine einen schraubenlxnienformigen Durchströmkanal für das Wärmeträgermedium begrenzende Brauchwasser-Rohrwendel angeordnet.

Der neuartige Gasheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstelung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 im Längsschnitt eine besondere Ausführungsform für den Betrieb mit einem etwas mehr radialen Raum beanspruchenden, halbkugelförmigen Gasbrenner;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Bereich des Abgasabzugsschachtes ;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit rein zylindrischer Formgebung des Gasheizkessels;

Fig. 4 einen Längsschnitt gemäß Fig. 3 mit äußerer Wärmeisolation;

Fig. 5 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 1 mit zugeordnetem Ringspeicher;

Fig. 6 einen Längsschnitt gemäß Fig. 1 mit eingebautem Durcherhitzer und

Fig. 7 einen Längsschnitt gem. Fig. 3, 4 ebenfalls mit eingebauten Durcherhitzer.

Allen Ausführungsbeispielen ist in bekannter Weise gemeinsam, daß der Gasheizkessel . .. . aus einem wasserführenden, mit Vor- und Rücklaufanschlüssen 1, 2 versehenen, mit seiner Längsachse 3 vertikal orientierten, im wesentlichen zylindrischen, auf einem Sockel 4 angeordneten Gehäuse 5 besteht, das die unten angeordnete Brennkammer 6 und einen sich daran nach oben anschließenden, ebenfalls zylindrischen Heizgasabzugsschacht 7 umschließt, der mit Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen 8 versehen ist.

Für einen solchen Gasheizkessel ist nun und ebenfalls für alle Ausführungsformen wesentlich, daß zur Ausbildung einer doppelschaligen Wärmetauschfläche die Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen 8 in Form eines einstückigen, im Heizgasabzugsschacht 7 wärmeleitend angeordneten, mindestens bis zur Brennkammer 6 reichenden Strangpreßprofilrohres 9 mit radial nach innen weisenden Längsrippen 10 ausgebildet und daß die Heizungsvor- und-rücklaufanschlüsse 1, 2 im Ansatz 1', 2' parallel zur Längsachse 3 am Gehäuse 5 oben und unten abgehend angeordnet sind.

Bevorzugt wird für das Strangpreßprofilrohr Alu verwendet, und das Durchmesserverhältnis von Schachtwand 14 und Gehäuseaußenwand 15 ist gleich oder beträgt angenähert

1,5 und das Verhältnis des Durchmessers D der Gehäuseaußenwand 15 zur Höhe H des Schachtes ist gleich oder beträgt angenähert 2,3.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3, 4 und 7 erstreckt sich das Strangpreßprofilrohr 9 über die Gesamtlänge von Heizgasabzugsschacht 7 und Brennkmmer 6_f und im Bereich der Brennkammer 6 ist dieses zumindest zum Teil frei von Längsrippen 10 ausgebildet, d.h., im Bereich der Brennkammmer 6 können, radial gesehen, die Längsrippen 10 ganz oder nur zum Teil (wie dargestellt) abgedreht sein.

Um einen mehr Raum beanspruchenden Brenner bspw. wie dargestellt in Halbkugelform unterbringen zu können, ist gemäß Fig. 1, 5 und 6 das wasserführende Gehäuse 5 einschließlich der Brennkammer 6 unterhalb des Heizgasabzugsschachtes 7 in Form eines Kegelstumpfes 11 mit sich daran anschließendem zylindrischen Teil 12 erweitert ausgebildet, d.h., an das gleichgebliebene Oberteil des Gehäuses 5 wird lediglich das die Brennkammer 6 umschließende Teil angeschweißt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, das die Kombination mit einem Ringspeicher verdeutlicht, ist über dem Kegelstumpf 11 in Fortsetzung des zylindrischen Teiles 12 nach oben ein Ringspeicher 13 angeordnet, der einfach dadurch entsteht, daß man der Ausführungsform nach Fig. 1, wie dargestelt, ein weiteres Mantelrohr 13' zuordnet. Gleiches ist natürlich auch, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, bei der rein zylindrischen Aus führungs form möglich und auch bei denen gem.

Fig. 6, 1, bei denen im wasserführenden Innenraum 5' des Gehäuses 5 zwischen Schacht- und Gehäuseaußenwand 14, 15 eine einen schraubenlinienförmigen Durchströmkanal 16 für das Wärmeträgermedium begrenzende Brauchwasser-Rohrwendel 17 angeordnet ist. Bei Anordnung einer darartigen Rohrwendel 17 ergeben sich somit gleichzeitig ideale Strömungsverhältnisse für das Wärmeträgermedium, das schraubenlinienförmig den Innraum 5' des Gehäuses 5 vom Rücklauf zum Vorlauf passieren muß. Die Außenwand 15 wird dafür vorteilhaft gegen die Rohrwendel 17 verpreßt, wie dies auch zwischen Schachtwand 14 und Strangpreßprofilrohr 9 erfolgt. Die von Leitungsdurchgriffen freie Wärisolation 18 ist nur in Pig.4 angedeutet. Die Zu- und Ablaufanschlüsse 19,19'/sind ebenfalls in axialer Richtung nach oben und unten abgehend angeordnet. / der Rohrwendel

Claims

(17 205) Schutzansprüche:

1. Gasheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden, mit Vor- und Rücklaufanschlüssen (1, 2) versehenen, mit seiner Längsachse (3) vertikal orientierten, im wesentlichen zylindrischen, auf einem Sockel (4) angeordneten Gehäuse (5), das die unten angeordnete Brennkammer (6) und einen sich daran nach oben anschließenden, ebenfalls zylindrischen Heizgasabzugsschacht (7) umschließt, der mit Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen (8) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß zur Ausbildung einer doppelschaligen Wärmetauschfläche die Wärmeübertragungsflächenvergrößerungen (8) in Form eines einstückigen, im Heizgasabzugsschacht (7) wärmeleitend angeordneten, mindestens bis zur Brennkammer (6) reichenden Strangpreßprofilrohres (9) mit radial nach innen weisenden Längsrippen (10) ausgebildet und daß die Heizungsvor- und -rücklaufanschlüsse (1, 2) im Ansatz (l'_f 2') parallel zur Längsachse (3) am Gehäuse (5) oben und unten abgehend angeordnet sind.

2. Gasheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Strangpreßprofilrohr (9) ein ALU-Rohr ist.

3. Gasheizkessel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Strangpreßprofilrohr (9) im aus Stahlblech gebildeten Heizgasabzugsschacht (7) radial angepreßt angeordnet ist.

4. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Strangpreßprofilrohr (9) über die Gesamtlänge von Heizgasabzugsschacht (7) und Brennkammer (6) erstreckt und im Bereich der Brennkammer (6), zumindest zum Teil frei von Längsrippen (10) ausgebildet ist.

5. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß das wasserführende Gehäuse (5) einschließlich der Brennkammer (6) unterhalb des Heizgasabzugsschachtes (7) in Form eines Kegelstumpfes (11) mit sich daran anschließendem zylindrischen Teil (12) erweitert ausgebildet ist.

6. Gasheizkessel nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß über dem Kegelstumpf (11) in Fortsetzung des zylindrischen Teiles (12) nach oben ein Ringspeicher (13) angeordnet ist.

7. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß im wasserführenden Innenraum (5¹) des Gehäuses (5) zwischen Schacht- und Gehäuseaußenwand (14, 15) eine einen schraubenlinienförmigen Durchströmkanal (16) für das Wärmeträgermedium begrenzende Brauchwasser-Rohrwendel (17) angeordnet ist.

8. Gasheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Durchmesserverhältnis von Schachtwand (14) und Gehäuseaußenwand (15) gleich ist oder angenähert 1,5 beträgt und das Verhältnis des Durchmessers (D) der Gehäuseaußenwand (15) zur Höhe (H) des Schachtes gleich ist oder angenähert 2,3 beträgt.