DE3302477C2 - Zentralheizungskessel - Google Patents

Abstract

Ein Zentralheizungskessel besitzt eine Brennkammer 1, einen Heizgaszug 2 aus einzelnen Keramikplatten 6 und eine Sammelkammer 13 für entstehendes Kondensat. Die Keramikplatten 6 werden von Heizgasschächten 7 und Heizwasserkanälen 8, 9 durchzogen. Sie sind gegen das entstehende Kondensat völlig resistent.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zentralheizungskessel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solcher Heizungskessel ist aus der Technischen Information KFA Jüiich »Keramische Bauelemente für Wärme- und Verfahrenstechnik«, 1980 bekannt. Auch die DE-OS 30 42 552 zeigt einen derartigen Heizungskessel. Bei diesen Heizungskesseln werden die Heizgase im Heizgaszug abwärts geführt und infoige einer ausreichend großen Wärmeaustauschfläche bis unter den Taupunkt abgekühlt. Es scheidet sich Kondensat aus. welches in einem Saiimelraurn unterhalb des Heizgaszuges aufgefangen und von dort abgeführt wird. Die abgekühlten, trockenen Heizgase strömen zum Schornstein weiter.

Diese Heizungskessel, auch Brennwertkessel genannt, haben den Vorteil einer äußerst hohen Energieausbeute. Während bei herkömmlichen Heizungskesseln Heizgastemperaturen um 180°Cam Kesselausgang nicht unterschritten werden sollten, um eine Versottung »des Schornsteins z.u * ameidcn, können die Temperatu-Jfnjn im Heizungskessel jetzt auf Werte um'40° abge-Psehkt werden. Die durch die Temperaturabsenkung frei ί !werdende Warme und die ebenfalls frei werdende Koniäensationswarme können zusätzlich vom Heizwasser .übernommen werden. Der Wirkungsgrad steigt be-"trächtlich.

Ein Problem bei denHeizungskesseln der genannten Art entsteht durch die starke Korrosioriswirküng des ausgeschiedenen Kondensats. Insbesondere der Heizgaszug ist den Angriffen des sauren Kondensats beständig ausgesetzt. Um Zerstörungen zu vermeiden sind die gefährdeten Wärmeaustauschflächen bei dem bekann-

ten Heizungskessel aus keramischem Werkstoff hergestellt Innerhalb des Heizgaszuges liegen eine große Anzahl an Keramikplatten in Strömungsrichtung der Heizgase mit Abstand nebeneinander. Die Heizgase durchströmen die freien Längskanäle, wo sie ihre Wäi.ne an

ίο das Keramikmateriai abgeben. Von dort wird die Wärme an das Heiz- oder Brauchwasser weitergeleitet

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Heizungskessel zu schaffen, der den Belastungen durch das entstehende korrosive Kondensat vollständig gewachsen ist und der gleichzeitig eine Anpassung der Wärmeaustauschfläche des Heizgaszuges an das zu erwartende Wärmeangebot ohne übermäßigen baulichen Aufwand zuläßt Dabei soll eine höchstmögliche Wärmeübertragung erzielt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs ! genannten Merkmale.

Dem Brennraum ist nicht nur eine an sich bekannte keramische Wärmeaustauschfläche nachgeschaltet. Der bewußte Aufbau des Heizgaszuges aus quer zur Strömungsrichtung der Heizgase angeordneten Keramikplatten erlaubt es vulmehr. den Heizgaszug beliebig lang zu gestalten. Je nach den Bedürfnissen und den vorliegenden Umständen können so viele Keramikplai-

ten zusammengefügt werden, daß die gewünschte Absenkung der Abgastemperatur erzielt wird. Die spezielle Heizwasserströmung läuft im Kreuz-Gegensirom zur Heizgasströmung und unterstützt diesen Vorgang. Die Heizgasschächte haben vorzugsweise einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt. Sie durchdringen die Keramikplatten. Die Heizwasserkanäle können aus quer verlaufenden, in Sammelkanäle einmündenden Bohrungen bestehen. Diese sind von einer Seite her einzubringen und an der öffpungssr^:t« wasserdicht zu verschließen.

Durch äußere Krümmer sind du Sammelkanäle benachbarter Keramikplatten wechselseitig zu verbinden. Es entsteht eine gerichtete Heizwasserströmung durch alle Heizwasserkanäle vom Heizungsrücklauf zum Kesselwasserraum.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung sowie der Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Heizungskessel und

Fig. 2den Schnitt A-Aaus Fi ? 1. Der Heizungskessel besteht aus einer Brennkammer 1 Jnd einem Heizgaszug 2. Oberhalb der Brennkammer 1 sitzt auf einer isolierten Brennertür 3 ein Stur/brenner 4. Ein Umlenkschirm 5 aus schlecht wärmeleitendem Material sorgt für eine Umlenkung der Brenncrflammc und eine Abschirmung des Heizgas/ugcs gegen cmc direkte Heizgasstrahlung.

Die Brennkammer 1 besieht vorzugsweise aus Gußeisen. Sie kann auch in Stahl ausgeführt sein. Ls ist davon auszugehen, daß die Brennkammer«, ande infolge der

• hohen Heizflachenbelastung trocken bleiben. Trotzdem ist "ein Korrosionsschutz durch Beschichtung, etwa durch ein Spezialemail, erforderlich

Der Heizgaszug 2 besteht aus einzelnen Kerämik-

platten 6 mit abwärts geführten Heizgasschächten 7. Die Heizgase geben hier weitere Wärme ab. Diese wird" durch die Keramikmasse an Heizwasserkanäle weitcrgeleitet. Im dargestellten Fall bestehen die Hcizwas-

serkanäie aus quer verlaufenden, in Sammelkanälen 8 mündenden Bohrungen 9. Die Bohrungen 9 sind von einer Seite her eingebracht und durch keramische Stopfen verschlossen.

Das Heizwasser tritt durch den HeizungsrücHauf 10 in einen Sammelkanal 8 der unteren Keramikpiatte 6 ein, durchströmt die Bohrungen 9 und gelangt durch einen Krümmer 11 zum Sammelkanal der nächsten Keramikplatte. Nai.h dem Durchströmen aller Keramikplatten wird es dem Kesselwasserraum 12 zugeführt. Die Krümmer 11 werden durch Zuganker 17 gegen die Stirnseiten der Keramikplatten 6 gezogen und in bekannter Weise durch einen O-Ring abgedichtet Sie können starr oder elastisch ausgebildet sein.

Die Gegenströmung von Heizgasen und Heizwasser führt zu der gewünschten Abkühlung der Heizgase. Abgeschiedenes Kondensat strömt in eine Sammelkammer 13 aus korrosionsbeständigem Material. Von der Sammelkammer 13 gelangt es durch einen Syphon 14 zum Ablauf. Die ausgekühlten Heizgase werden durch einen Abgasstutzen 15 abgeleitet.

Zuganker 16 verbinden die Brennkammer 1, den Heizgaszug 2 aus Keramikplatten 6 und die Ssmmelksmmer 13 miteinander. Eine heizgasseitige Abdichtung der Keramikplatten 6 untereinander und mit der Brennkammer 1 erfolgt durch einen geeigneten Kitt, wie er bei der Abdichtung von Gliederheizkesseln bekannt ist. Eine Nut- und Federabdichtung ist möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zentralheizungskessel mit einer Brennkammer und einem abwärts geführten Heizgaszug sowie einer aufwärts geführten Heizwasserströmung in keramischen Bauelementen zum Abkühlen der Heizgase bis unter den Taupunkt, dadurchg e kennzeich η e t, daß die keramischen Bauelemente aus quer zur Strömungsrichtung der Heizgase angeordneten, mit vertikalen Heizgasschächten (7) und etwa horizontalen Heizwasserkanälen (8, 9) versehenen Keramikplatten (6) bestehen, wobei die Heizwasserströmung der Reihe nach von der untersten, an den Heizungsrücklauf (10) angeschlossenen zur obersten, an den Kesselwasserraum (12) angeschlossenen Keramikplatte erfolgt

2. Zentralheizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwasserkanäle (8, 9) aus quer verlaufenden, in Sammelkanäle (8) einmündenden Bohrungen (9) bestehen.

3. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkanäle (8) benachbarter Keramikplatten (6) wechselseitig durch außen aufgesetzte Krümmer (11) miteinander verbunden sind.

4. Zentralheizungskessel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmer (11) durch Zuganker (17), welche die Sammelkanäle (8) durchdringen, mit den Keramikplatten (6) verspannt sind.

5. Zentralheizungsk"ssel rr»oh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (1), die Keramikplatten (6) und eine unt^r 'e Sammelkammer (13) durch Zuganker (16) miteinander verbunden sind.