BOILER

Abstract: 1. Boiler comprising a horizontal combustion chamber (2) closed by an end wall for the arrangement of a gas or oil burner and formed as a cast iron body (1) uniform with heating gas flues (7) whereby the heating gas flues (7) provided with ribs (10) and narrowing in the flow direction of the heating gases are arranged in parallel to the combustion chamber (2) and are connected via a flue gas collector with a flue gas socket, characterized in that the heating gas flues (7) and their ribs (10) as arranged in the axial direction with the same interspace are provided with a narrowing contributing in the flow direction of the flue gases to a uniformity of the flue gas flow dependent upon their decrease of volume taking place due to the steady cooling, and that also the front wall (5) and the back wall (12) of the boiler are provided with ribs (6, 11) arranged in parallel with the same spacing whereby the height of all ribs (6, 10, 11) is equal to the double spacing and whereby the back wall (12) is formed as a flue gas collector.

Description: Heizungskessel Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizungskessel mit einer horizontalen Brennkammer, in der ein O1- oder Gasbrenner angeordnet ist und die von als Gusseisenkörper ausgebildeten, mit abstandsgleichen Rippen parallel zur Brennkammer angeordneten Heizgas züge umgeben ist, die über einen Rauchgassamm ler mit einem Rauchgasstutzen verbunden sind. Heizungskessel sind für die Erwärmung von Brauchwasser vorgesehen. Bei der Steuerung der dafür massgeblichen Kesseltemperaturen tritt dabei ein bei etwa 450C liegender kritischer Grenzwert auf, da sich bei dessen Unterschreiten ein saures Kondensat aus den Rauchgasen abscheidet, das zu einer Korrodierung der Kesselwände führt. Um eine günstige Ausnutzung der eingesetzten Energie zu erhalten, sollten jedoch die Kesseltemperaturen niedriger als dieser Grenzwert liegen, so dass dann geeignete Gegenmassnahmen zur Verhinderung einer derartigen Korrodierung der Kesselwände durch das saure Kondensat der Rauchgase zu treffen sind. Bei den bekannten Heizungskesseln gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-AS 26 45 717) ist die Brennkammer separat aus einer aus Edelstahl bestehenden Hülse gebildet, die durch die Rippen der einen konstanten Querschnitt in der Strömungsrichtung der Rauchgase aufweisenden Heizgaszüge des aussen von einem Wassermantel aus Stahlblech umgebenen Gusseisenkörpersgehalten sind. Die Brennkammer weist eine kürzere Axiallänge als der Gusseisenkörper auf, so dass an ihren beiden Enden jeweils ein Freiraum zur Ausbildung einer mit Rippen versehenen Umlenkkammer und einer ebenfalls mit Rippen versehenen Rauchgassammelkammer besteht. Das Stahlblech des Wassermantels ist an Stahlblechringe angeschweisst, die eine Vorderwand und eine Rückwand des Kesselgehäuses bilden und in Ringbunde des Gusseisenkörpers eingegossen oder auf bearbeitete Umfangsflächen dieser Ringbunde flüssigkeitsdicht aufgeschrumpft sind. Weil bei einem solchen Heizungskessel die Brennkammer nicht unmittelbar durch den Wassermantel gekühlt wird und der Stahl und das Gusseisen einen unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit aufweisen, werden bei jedem Einschalten des Brenners die Rauchgase auf oberhalb ihres Taupunktes liegende Temperaturen erhitzt. Dadurch kommt es zu einer verstärkten Ausbildung von Stickoxyden und zu einem vorzeitigen Verschleiss durch Verzunderung aller anfänglich ungekühlten Teilbereiche der Brennkammer führen. Der konstante Strömungsquerschnitt der Heizgaszüge führt ausserdem zu einer entsprechend stetigen Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase und fördert damit eine Kondensatbildung, die bei den in der unteren Hälfte des Heizungskessels angeordneten Heizgaszügen einen Stau hervorrufen kann. Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Heizungskessel bereitzustellen, der ohne die Gefahr der Bildung des sauren Kondensats der Rauchgase mit niedrigen Kesseltemperaturen arbeiten kann und eine einfache Fertigungsmöglichkeit erlaubt. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile liegen im wesentlichen darin, dass durch die mit dem Gusseisenkörper einstückige Ausbildung der Brennkammer grundsätzlich eine einfachere Fertigungsmöglichkeit für den Heizungskessel besteht bei gleichzeitiger Schaffung eines die Brennkammer umgebenden Hohlraumes, der für Füllzwecke mit Kühlwasser zur unmittelbaren Kühlung der Brennkammer genutzt werden kann. Weiterhin werden für den gesamten Strömungsweg der Rauchgase völlig gleichbleibende Wärmeableitverhältnisse erreicht, so dass es zu keiner örtlich verstärkten Bildung von Kondensat aus den Rauchgasen kommen kann. Für die Rauchgase wird ausserdem eine völlig gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit erhalten, wobei die bei der stetigen Abkühlung der Rauchgase stattfindende Volumenminderung mit einer entsprechend gleichmässigen Verringerung ihrer Strömungsquerschnitte ausgeglichen wird, die dabei so angelegt sind, dass jede Staubildung unterdrückt wird und somit für den Wärmetausch optimale Voraussetzungen vorliegen, weil die gesamte Rauchgasströmung völlig vergleichmä Bigt ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine Stirnansicht von vorne eines erfindungsgemässen Heizungskessels, Figur 2 eine Schnittansicht des Heizungskessels nach der Linie II - II in Figur 1 und Figur 3 die Stirnansicht der Rückseite des Heizungskessels. Der als ein einstückiger Gusseisenkö'rper 1 mit einer zur Korrosionsverhinderung mit Silizium angereicherten Gusshaut ausgebildete Heizungskessel weist eine horizontale Brennkammer 2 auf, der im wesentlichen gleich dem Flammenvolumen eines in der Brennkammer 2 angeordneten öl- oder Gasbrenners sein sollte, der an einer schwenkbar angeordneten Kesseltür (nicht dargestellt) befestigt ist. Die axiale Länge der Brennkammer 2 entspricht im wesentlichen gleich der Tiefe des Gusseisenkörpers 1. An der geschlossenen Stirnwand 3 der Brennkam mer 2 ist eine zu deren Längsachse konzentrische, spiralförmige Verrippung 4 ausgebildet, die eine Drallströmung der Rauchgase ergibt. Der restliche Bereich der Innenwand der Brennkammer 2 ist glatt ausgebildet. Eine Vorderwand 5 des Gusseisenkörpers 1 ist mit zueinander parallelen, abstandsgleichen Rippen 6 versehen, die einen rechteckigen Vollquerschnitt aufweisen. Die Höhe dieser Rippen 6 ist gleich ihrem doppelten Abstand, um so unter Berücksichtigung der für die Rauchgase massgeblichen Grenzschichtdicke keine Beeinträchtigung der Rauchgasströmung zu ergeben und gleichzeitig einen optimalen Wärmetausch zu erhalten. Der Gusseisenkörper 1 umfasst weiterhin vier parallel zu der Brennkammer 2 angeordnete Heizgaszüge 7, die alle einen im wesentlichen rechteckigen Strömungsquerschnitt haben und sich in der Strömungsrichtung der Rauchgase verengen. Die Verengung ist dadurch erhalten, dass die obere Begrenzungswand 8 horizontal und die untere Begrenzungswand 9 derart geneigt sind, dass sich beijedem Heizgaszug 7 eine gegen die Vorderwand 5 abfallendeNeigung der jeweils glatten Bodenfläche ergibt. Der Austrittsquerschnitt der Heizgaszüge 7 ist daher kleiner als deren Eintrittsquerschnitt, so dass mit dieser Verengung eine der Abkühlungsrate der Rauchgase angepasste Vergleichmässigung der Rauchgasströmung erreicht wird, die eine weitere Unterstützung durch an den querschnittslängeren Seitenflächen die ser Heizgaszüge 7 ausgebildete und ebenfalls in der Strömungsrichtung der Rauchgase verlaufende Rippen 10 erfährt. Da auch diese Rippen 10 wie die glatte Bodenfläche der Heizgaszüge 7 eine gegen die Vorderwand 2 abfallende Neigung aufweisen, wird alles Kondensat der Rauchgase, das sich während der Anheizphase des Heizungskessels in den Heizgaszügen bilden sollte, hin zu der regelmässig heisseren Brennkammer 2 abgeführt und damit dort sofort verdampft. Die Rauchgaszüge 7 enden an der mit Rippen 11 versehenen Rückwand 12 des Gusseisenkörpers 1, die als Rauchgassammler ausgebildet ist. Weil die Temperatur der Rauchgase an der Rückwand 12 niedriger ist als an der Vorderwand 5, sind die Rippen 11 in einem von deren Rippen 6 abweichenden Abstand unter Einhaltung desselben Verhältnisses zu der Rippenhöhe angeordnet. Mit dem Rauchgassammler ist im übrigen noch ein Rauchgasstutzen (nicht dargestellt) verbunden. Am unteren Ende des Gusseisenkörpers 1 ist noch ein Wasseranschluss 13 für die Zuleitung von Kühlwasser in den Kesselhohlraum vorgesehen. Sein oberes Ende weist zwei weitere Anschlüsse 14 und 15 zum Anschluss an das Vor- und Rücklauf system fürdasBrauchwasser auf.

Claims: Patentansprüche 1. Heizungskessel mit einer horizontalen Brennkam mer (2), in der ein bl- oder Gasbrenner angeord net ist und die von als ein Gusseisenkörper (1) ausgebildeten, mit abstandsgleichen Rippen (10) parallel zur Brennkammer (2) angeordneten Heiz gaszügen (7) umgeben ist, die über einen Rauch gassammler mit einem Rauchgasstutzen verbunden sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass die Brennkammer (2) mit dem Gusseisenkörper (1) einstückig ausgebildet ist und die Vorder wand (5) und die Rückwand (12) mit Rippen (6,11) versehen sind, und dass die Heizgaszüge (7)und de ren Rippen (10) in Strömungsrichtung der Rauch gase eine Verengung aufweisen, wobei die Höhe aller Rippen (6,10,11) gleich ihrem doppelten Ab stand ist und die Rückwand (12) als Rauchgassamm ler ausgebildet ist. 2. Heizungskessel nach Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Gusseisen körper (1) mit einer mit Silizium angereicherten Gusshaut versehen ist. 3. Heizungskessel nach Patentanspruch 1 oder Patent anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass die Heizgaszüge (7) einen im wesentlichen rechteckförmigen Strömungsquerschnitt aufweisen, an deren querschnittslängeren Seitenflächen in der Strömungsrichtung der Rauchgase verlaufende Rippen (10) angeordnet sind. 4. Heizungskessel nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass die Bodenfläche (9) der Heizgaszüge (7) eine gegen die Vorderwand (5) abfallende Nei gung aufweist. 5. Heizungskessel nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass die Rippen (11) der Rückwand (12) in einem von den Rippen (6) der Vorderwand (5) abwei chenden Abstand angeordnet sind.

Inventors: BURGDORFF, HORST, SALZMANN, FRIEDHELM
Applicants: BRAUKMANN KESSEL GMBH
Application year: 1980
Main classification: F24H1
IPC codes: F24H9, F24H1