EP1160521A2 - Heizkessel - Google Patents
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- EP1160521A2 EP1160521A2 EP01111602A EP01111602A EP1160521A2 EP 1160521 A2 EP1160521 A2 EP 1160521A2 EP 01111602 A EP01111602 A EP 01111602A EP 01111602 A EP01111602 A EP 01111602A EP 1160521 A2 EP1160521 A2 EP 1160521A2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
- F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
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- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/0042—Cleaning arrangements
Definitions
- Such spiral-gap heat exchangers arranged in a housing are known, for example, according to WO-A-94/16272, which represent highly effective heat transfer elements and whose flow gap, which is generally 0.5 to 1 mm wide, depends radially on, depending on the assignment of the actual heat generator the heating medium can flow through inside or outside.
- the spacing elements mentioned at the outset are concerned, these are, for example, small features in the wall of the helical tube, which can have a flat cross-section, elongated hole-like or even flat elliptical cross-section.
- the invention is therefore based on the object such equipped with a spiral gap heat exchanger Boiler to improve on that the gap width influenced in a simple manner can be, on the one hand with regard to the desired Operating mode, i.e. convertibility of calorific value on condensing operation and on the other hand with regard to optimal cleanability.
- the boiler consists of one with flow and return connections 2,3 provided, leading a heat transfer medium Pipe coil 1, with its gears 4 a helical, defined by spacer elements, narrow flow gap 6 and limited in one the heating medium leading housing 7 is arranged.
- the heating gas extraction area or the flue gas extraction is 22 designated.
- the spacer elements not particularly shown for example in the form of wall forms of the Pipe coils 1 are dimensioned so that they have the narrowest gap width define.
- the gap width change required to convert such a boiler from condensing to heating mode operation is relatively small, which is demonstrated by the following example: Assuming ten turns of tube coil 1 and a gap width of 0.8 mm in condensing mode leads to an exhaust gas temperature of 45 ° C and only requires a gap width change to 1.4 mm for a conversion to exhaust gas temperature of 165 ° C in heating value mode.
- the boiler also according to the embodiment of Figure 2 be formed in the inside of the housing 7 the arrangement side of the burner 20 is one of corresponding ones Adjusting elements 13 adjustable ring 11 'arranged is. If the length L is too large, the coiled tubing 1 an inner, radial support of the coiled tubing 1 is required can be, as indicated by dashed lines and starting from the rear wall of the combustion chamber 21, support elements 14 with the proviso that this as little as possible the flow gap 6 of the coiled tubing cover.
- the radial distance between the housing wall and the outer circumference of the coiled tubing 1 is as small as possible and is kept just as large as necessary for the outflow of the heating gases.
- the brushed-off residues collect in the lower area between coiled tubing 1 and housing wall.
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Abstract
Description
Bei Spaltbreiten im oben angegebenen Maßbereich, die konstruktiv vorgegeben sind, um im Brennwertbetrieb die maximale Wärmeleistung zu erreichen, ist zum einen im Laufe der Zeit der Niederschlag von Verbrennungsrückständen im Spaltbereich unvermeidbar und zum anderen sind solche Heizkessel auf Brennwertbetrieb festgelegt, was bekanntlich entsprechende und relativ teure Sondermaßnahmen am Schornstein verlangt (Schornsteinauskleidung), an den solche Heizkessel anzuschließen sind. Abgesehen davon, daß solche Heizkessel von Zeit zu Zeit gereinigt werden müssen, wobei aber einer optimalen Reinigung die kleinen Spaltbreiten entgegenstehen, kommt also noch hinzu, daß solche Heizkessel, wie vorerwähnt, konstruktiv auf Brennwertbetrieb festgelegt sind, diese also nicht im sogenannten Heizwertbetrieb mit wesentlich höheren Abgastemperaturen gefahren werden können, was bekanntlich keine Sohdermaßnahmen der vorerwähnten Art am Schornstein verlangt.
Nach erfolgter Reinigung wird die Rohrwendel einfach wieder zusammengespannt, um die für Heiz- oder Brennwertbetrieb erforderliche Spaltbreite wieder herzustellen.
Für den Kesselhersteller hat das Ganze außerdem den Vorteil, daß ein solcher Heizkessel für beide Betriebsarten angeboten werden kann und für den Abnehmer, daß dieser bei gegf. erst später vollzogener Schornsteinauskleidung den Heizkessel dann problemlos auf Brennwertbetrieb umstellen lassen kann.
- Fig.1
- perspektivisch den Heizkessel mit dem eingebauten Wendelspalt-Wärmetauscher teilweise aufgeschnitten;
- Fig.2
- im Schnitt den Heizkessel in einer weiteren Ausführungsform und
- Fig.3
- schematisch den Heizkessel in Vorderansicht in einer weiteren besonderen Ausführungsform.
Zehn Gänge der Rohrwendel 1 vorausgesetzt und eine Spaltbreite von 0,8 mm bei Brennwertbetrieb führt zu einer Abgastemperatur von 45°C und verlangt für eine Umstellung auf Abgastemperatur von 165°C bei Heizwertbetrieb lediglich eine Spaltbreitenänderung auf 1,4 mm.
Bei einer durchgeführten Bürstenreinigung sammeln sich die abgebürsteten Rückstände im unteren Bereich zwischen Rohrwendel 1 und Gehäusewand. Um diese Rückstände aus dem Heizkessel entfernen zu können, ist vorteilhaft unter Verweis auf Fig. 3 vorgesehen, die Rohrwendel 1 in Bezug auf die Gehäuseachse 12' etwas exzentrisch nach oben versetzt anzuordnen und den Heizkessel, wie dargestellt, im unteren Bereich mit einer per abnehmbaren Deckel verschließbaren Reinigungsöffnung 5 zu versehen, der zudem mit einem verschließbaren Ablaufanschlußstutzen 5' ausgestattet sein kann, um gegf. verwendetes flüssiges Reinigungsmittel ablaufen lassen zu können. Eine von einem solchen Verschlußdeckel unabhängige Anordnung eines Ablaufstutzens 5' ist natürlich auch möglich, d.h., dafür kann auch der für den Brennwertbetrieb per se notwendige Kondensatablauf genutzt werden.
Claims (5)
- Heizkessel, bestehend aus einer mit Vor- und Rücklaufanschlüssen (2,3) versehenen, ein Wärmeträgermedium führenden Rohrwendel (1), die mit ihren Gängen (4) einen schraubenlinienförmigen, durch Distanzhalteelemente definierten, engen Durchströmspalt (6) begrenzt und die, die Brennkammer (21) umschließend, in einem das Heizmedium führenden Gehäuse (7) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwendel (1) federnd und auf Spaltdistanz (D) gegen ein stationäres Widerlager (8) des Gehäuses (7) zusammenspann- und entspannbar ausgebildet ist. - Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) in Form eines Tubus ausgebildet ist, wobei beide das Gehäuse bildende Tubusteile (7',7") mit Stirnflächen (9) an den Endgängen (10) der Rohrwendel (1) anliegen und mit äußerden Kragenringen (11) versehen sind, zwischen denen zur Wendelachse (12) achsparallel orientierte Spannelemente (13) angeordnet sind. - Wendelspalt-Wärmetauscher nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Überlappung (7''') der Tubusteile (7',7") im abgasabströmseitigen Bereich der Rohrwendel (1)angeordnet ist. - Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwendel (1) mit einem Stützelement (14) radial von innen her abgestützt ist. - Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwendel (1) in Bezug auf die Achse (12') des Gehäuses (7) exzentrisch nach oben versetzt und das Gehäuse (7) im unteren Bereich mit einer verschließbaren Reinigungsöffnung (5) und/oder einem Ablaufanschlußstutzen (5') versehen ist.
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