DE3418921A1

DE3418921A1 - Heating boiler for liquid or gaseous fuels

Info

Publication number: DE3418921A1
Application number: DE19843418921
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1985-11-28
Also published as: DE3418921C2

Abstract

The heating boiler is intended for the combustion of liquid or gaseous fuels and consists of a water-conducting sheet-steel housing which is passed through by a sheet-steel tube, in which insert rings, with ribs which run in the longitudinal direction and are directed radially inwards, are arranged one behind another. In order to improve the heat-transmission capacity on such a heating boiler and if applicable to be able selectively to influence the heat transmission of given regions, the ribs (1) of the insert rings (2) are designed in an extended manner on at least one side, projecting beyond the ring edge (3) concerned. The bottom surfaces (4) of the projecting rib parts (5) are dimensioned and arranged in such a manner that they are arranged running in the inner circumferential surface plane (6) of the insert rings (2). <IMAGE>

Description

Heizungskessel für flüssige oder gasförmige BrennstoffeHeating boilers for liquid or gaseous fuels

Die Erfindung betrifft einen Heizungskessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a heating boiler according to the preamble of Main claim.

Heizungskessel der genannten Art sind nach der DE-PS 29 06 362 bekannt und haben sich sehr gut bewährt. Da die Einsatzringe aus Grauguß bestehen und kernlos ausgeformt werden, kann man den Abstand der Rippen zueinander nicht sehr klein anlegen, d.h., der Wärmeübertragungsleistung sind bei dieser vorbekannten Konstruktion gewisse Grenzen gesetzt. Ein Versatz der Ringe zueinander derart, daß die Rippen des Folgeringes jeweils auf Lücke der Rippen des davor angeordneten Ringes stehen, ist ebenfalls bekannt und bringt eine gewisse Verbesserung, da dadurch die Heizgasströme in den berippten Zügen aufgespaltet werden.Heating boilers of the type mentioned are known from DE-PS 29 06 362 and have proven themselves very well. Because the insert rings are made of gray cast iron and have no cores are shaped, the distance between the ribs cannot be made very small, that is, the heat transfer performance is certain in this prior art construction Limits. An offset of the rings to one another in such a way that the ribs of the follower ring each stand on the gap of the ribs of the ring arranged in front of it, is also known and brings a certain improvement, as it reduces the heating gas flows in the ribbed trains are split.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Wärmeübergangsleistung noch weiter erhöht werden kann.The invention is accordingly based on the object of a heating boiler of the type mentioned to improve that the heat transfer performance can be increased even further.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst.This task is with a heating boiler of the aforementioned Kind according to the invention by those cited in the characterizing part of the main claim Features solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.Advantageous further developments result from the subclaims.

Da bei dieser Lösung die Rippen der Einzelringe zwangsläufig zueinander auf Lücke stehen müssen, ist einerseits der Vorteil der Strömungsaufspaltung der Heizgase per se gegeben, andererseits ist aber durch die Verlängerung der Rippen die warmejiufnehmende Fläche jedes Ringes vergrößert, was an sich nur durch eine engere Anordnung der Rippen möglich wäre, die sich aber aus den eingangs erwähnten Gründen nicht ohne weiteres verwirklichen läßt.Since in this solution the ribs of the individual rings inevitably towards one another have to stand on the gap is on the one hand the advantage of the flow splitting of the Heating gases are given per se, but on the other hand is due to the extension of the ribs the heat-absorbing surface of each ring is enlarged, which in itself is only due to a closer arrangement of the ribs would be possible, but this emerges from the aforementioned Reasons cannot be easily realized.

Je nach Breite der Ringe kann der Rippenüberstand durchaus der halben Ringbreite entsprechen. Außerdem kann man bezüglich des ganzen eingesetzten Ringpaketes auch in Betracht ziehen, den jeweils übernächsten Ring normal auszubilden, d.h., an diese Ringe keinen Rippenüberstand vorsehen.Depending on the width of the rings, the rib overhang can be half that Ring width correspond. You can also use the entire ring packet also consider making the next but one ring normally, i.e., do not provide any rib protrusion on these rings.

Wie sich gezeigt hat, ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung eine ganz beträchtliche Steigerung der Wärmeübergangsleistùng zu erzielen. Die überragenden Rippenteile müssen bezüglich ihrer Bodenfläche so angelegt und bemessen werden, daß die überstehenden Rippenteile über die innere Umfangsfläche des jeweils benachbarten Rippenringes geschoben werden können.As has been shown, is due to the training according to the invention to achieve a very considerable increase in heat transfer performance. The outstanding Rib parts must be laid out and dimensioned with regard to their floor area in such a way that that the protruding rib parts over the inner circumferential surface of the adjacent one Ribbed ring can be pushed.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann außerdem in Betracht gezogen werden, die Rippen am Einzelring ggf. sogar mit etwas größerem Abstand zueinander als bisher anzuordnen, da der größere Abstand durch die einragenden Rippenteile des benachbarten Ringes wieder wettgemacht werden kann. Vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Maßnahme insbesondere auch für die abzugsseitig angeordneten, also die hinteren Ringe, da diese dann mehr Wärme aufnehmen können. Um dort, d.h. im kondensatkritischen Bereich, die aufgenommene Wärme besser halten zu können, kann mindestens der letzte Ring bzgl. seiner Anlagefläche. zum Stahlblechrohr reduziert werden, was einfach dadurch zu erreichen ist, daß man diese mit einer breitflächigen Nutausnehmung versieht, was noch näher erläutert wird.The inventive training can also be considered the ribs on the single ring possibly even with a slightly larger distance to be arranged to each other than before, because the greater distance due to the protruding rib parts of the neighboring ring can be made up for. The one according to the invention is advantageous Measure in particular for those arranged on the trigger side, i.e. the rear ones Rings, as these can then absorb more heat. To there, i.e. in the condensate-critical The area that can better hold the absorbed heat can at least be the latter Ring with respect to its contact surface. to be reduced to sheet steel pipe, which is easy can be achieved by providing this with a wide groove recess, which will be explained in more detail.

Ringe der erfindungsgemäßen Art können sowohl an Heizkesseln für flüssige Brennstoffe mit horizontaler als auch Gasheizkesseln mit vertikaler Orientierung der Brennkammer zum Einsatz kommen. Eine zwingende Beschränkung der erfindungsgemäßen Ringausbildung in Form von Graugußringen besteht nicht, d.h., das erfindungsgemäße Prinzip könnte auch bei Ringen bzw.Rings of the type according to the invention can be used both on boilers for liquid Fuels with horizontal and gas boilers with vertical orientation the combustion chamber are used. A mandatory limitation of the invention Ring formation in the form of gray cast iron rings does not exist, i.e. the one according to the invention The principle could also be applied to rings or

Ringsegmenten aus bspw. Walzstahlprofilen verwirklicht werden.Ring segments from, for example, rolled steel profiles are realized.

Der erfindungsgemäße Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The boiler according to the invention is illustrated below with reference to the drawings Representation of exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigt schematisch Fig. 1 teilweise im Schnitt und in Teilansicht einen Blick in den heizgasführenden Inraum eines Heizungskessels; Fig. 2 eine Ansicht in Pfeilrichtung A gemäß Fig. li - -Fig. 3-6 Draufsichten auf Abwicklungen der innenberippten Wärmeübertragungsflächen und Fig. 7 einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform.It shows schematically FIG. 1 partially in section and in partial view a view of the interior of a heating boiler carrying hot gas; Fig. 2 is a view in the direction of arrow A according to Fig. li - -Fig. 3-6 top views of the development of the internally ribbed Heat transfer surfaces and FIG. 7 shows a section through a particular embodiment.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, die lediglich einen Teilabschnitt des das hier nicht dargestellte Gehäuse des Gesamtheizkessels durchgreifenden Stahlbechrohresvdarstellt, sitzen in diesem mit Wärmeleitkontakt eingepreßt hintereinander mehrere Einzelringe 2, die mit radial nach innen gerichteten Rippen 1 versehen sind.As can be seen from Fig. 1, only a section of the The casing of the entire boiler, which is not shown here, is made up of tubular steel tubes, sit in this with thermal contact pressed one behind the other several individual rings 2, which are provided with ribs 1 directed radially inward.

Wie ferner erkennbar,haben diese Rippen 1 eine größere Länge als es der Breite B der Einzelringe entspräche, d.h.1die Rippen 1 ragen mit Rippenteilen 5 über die betreffenden Ringränder 3 ihrer Ringe hinaus, wobei die Bodenflächen 4 der überragenden Rippenteile 5 in der inneren Umfangsflàchenebene 6 der Einzel ringe 2 verlaufend angeordnet sind. Dies ist notwendig, um die überragenden Rippenteile 5 den jeweils benachbarten Einzelring 2 übergreifen lassen zu können. Mit einem Blick in Pfeilrichtung A gemäß Fig. 1 bietet sich der Heizungskessel im Sinne der Fig. 2 dar.As can also be seen, these ribs 1 have a greater length than it would correspond to the width B of the individual rings, i.e. 1 the ribs 1 protrude with rib parts 5 beyond the relevant ring edges 3 of their rings, the bottom surfaces 4 of the protruding rib parts 5 in the inner circumferential surface plane 6 of the individual rings 2 are arranged to run. This is necessary for the protruding ribs 5 to be able to overlap the respective adjacent single ring 2. With a Looking in the direction of arrow A according to FIG. 1, the boiler in the sense of FIG Fig. 2 represents.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen verschiedene Ausführungs-und Anordnungsmöglichkeiten der Rippen 1 bzw. Rippenteile 5 in Verbindung mit ihren sie tragenden Einsatzringen 2 bzw. 2', 2", 2'''. Nach Fig. 4 ist es bspw. möglich, zwischen zwei Einsatzringen 2 mit überragenden Rippenteilen 5 einen Ring 2" anzuordnen, dessen Rippen 1' mit einer Länge bemessen sind, die der Breite B dieses Ringes entspricht. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 beträgt die Länge der überragenden Rippenteile 5 nur einen Bruchteil der Breite B der Ringe, die insgesamt natürlich so einander zugeordnet sind, daß die Rippen 1 benachbarter Ringe jeweils auf Lücke zueinander stehen. Im Gegensatz dazu sind bei der Ausführungsform nach Fig. 5 die überragenden Rippenteile 5 mit einer Länge bemessen, die der halben Breite B des Ringes 2 entspricht. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich, wie dargestellt, durchlaufende Rippenzüge. Bei einer Ringbreite von bspw. 10 bis 15 cm ist dies gußtechnisch ohne weiteres machbar.3 to 6 show various design and arrangement options of the ribs 1 or rib parts 5 in connection with their insert rings carrying them 2 or 2 ', 2 ", 2' ''. According to FIG. 4, it is possible, for example, between two insert rings 2 to arrange a ring 2 ″ with protruding rib parts 5, the ribs 1 'with are dimensioned a length that corresponds to the width B of this ring. In the embodiment according to Fig. 3, the length of the protruding rib parts 5 is only a fraction the width B of the rings, which as a whole are of course assigned to one another in such a way that the ribs 1 of adjacent rings are each gap to each other. In contrast for this purpose, in the embodiment according to FIG. 5, the protruding rib parts 5 are also included dimensioned a length which corresponds to half the width B of the ring 2. At this Embodiment results, as shown, continuous ribs. At a Ring width of, for example, 10 to 15 cm, this is easily feasible in terms of casting technology.

Im übrigen wäre es bei dieser Ausführungsform auch möglich, die Ringe entsprechend zu versetzen, so daß auch hierbei die Rippen 1 benachbarter Ringe auf Lücke stehen, wodurch eine noch stärkere Verwirbelung bzw. Aufteilung der Heizgasströme erreicht wird.In addition, in this embodiment it would also be possible to use the rings to move accordingly, so that here too the ribs 1 of adjacent rings There are gaps, creating an even stronger turbulence or division of the heating gas flows is achieved.

Bei den Einsatzringen 2 nach Fig. 6 sind die überragenden Rippenteile 5 nur an einer Seite, d.h. an einem Ringrand 3 vorgesehen und können dabei eine Länge haben, die der Breite B des Ringes entspricht.In the case of the insert rings 2 according to FIG. 6, the protruding rib parts are 5 only on one side, i.e. on one Ring edge 3 provided and can have a length that corresponds to the width B of the ring.

In einem für einen Heizkessel bestimmten Ringsatz lassen sich selbstverständlich alle die genannten und dargestellten verschiedenen Varianten der Einsatzringe kombinieren, so daß man gezielt auf die in bestimmten Bereichen des Kessels gewünschten Wärmeübergangsverhältnisse Einfluß nehmen kann. Beispielsweise ist in Fig. 7 der abzugsseitig letzte Ring 2''' dargestellt, der lediglich auf der Anströmseite (siehe PfeilrichtungC ) mit überragenden Rippenteilen 5 versehen ist und ferner zur Anlagefläche 7' des Stahlblechrohres 7 hin eine breitflächige Nutausnehmung 8 aufweist, wodurch der Wärmeübergang zum Stahlblechrohr 7' hin gedrosselt wird. Dadurch nimmt dieser letzte Ring 2''' dank seiner verlängerten Rippen 1 mehr Wärme auf als wenn er nur Rippen aufwiese mit einer seiner Breite entsprechenden Längeßund andererseits ist der Wärmeübergang zum Stahlblechrohr 7 dank der Nutausnehmung 8 gedrosselt. Selbstverständlich muß eine solche Maßnahme nicht auf den letzten Ring beschränkt bleiben, sondern je nach Länge des Stahlblechrohres und Anzahl der Ringe könnte auch der vorletzte Ring 2" entsprechend ausgebildet sein.In a ring set intended for a boiler, it goes without saying that combine all the named and illustrated different variants of the insert rings, so that you can target the heat transfer conditions desired in certain areas of the boiler Can influence. For example, in Fig. 7 the last ring on the trigger side is 2 '' ' shown, which is only on the upstream side (see arrow direction C) with outstanding Rib parts 5 is provided and also to the contact surface 7 'of the sheet steel pipe 7 has a wide groove recess 8, whereby the heat transfer to the Sheet steel pipe 7 'is throttled out. This takes this last ring 2 '' 'thanks its elongated ribs 1 received more warmth than if it had only ribs a length corresponding to its width and on the other hand is the heat transfer throttled to the sheet steel pipe 7 thanks to the groove recess 8. Of course you have to Such a measure does not remain limited to the last ring, but depending on The length of the sheet steel pipe and number of rings could also be the penultimate ring 2 " be designed accordingly.

Claims

Claims: 1. Boiler for liquid or gaseous fuels, consisting of a water-bearing sheet steel housing, which is supported by a sheet steel pipe is penetrated, the one behind the other insert rings with longitudinally extending, radially inwardly directed ribs are arranged, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the ribs (1) of the insert rings (2) at least on one side extended over the relevant ring edge (3) formed protruding and the bottom surfaces (4) the protruding rib parts (5) in the inner circumferential surface plane (6) of the Rings (2) are arranged to run.

2. Heating boiler according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that between two insert rings (2) with protruding rib parts (5) a ring (2 ") is arranged, the ribs (1 ') of which are dimensioned with a length, which corresponds to the width (B) of this ring.

3. Heating boiler according to claim 1 or 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the protruding rib parts (5) dimensioned with a length which corresponds to half the width (B) of the ring (2).

4. Heating boiler according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the protruding rib parts (5) are dimensioned with a length, which corresponds to the width (B) of the ring (2).

5. Heating boiler according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in front of the at least one trigger-side arranged with outstanding Rib parts (5) provided with ring (2 '' ') rings (2 ") with ribs (1') are arranged, which correspond in their length to the width (B) of this ring (2 ").

6. Heating boiler according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the length of the protruding rib parts (5) is smaller than half Width (B) of the rings.

7. Heating boiler according to one of claims 1 to 6, characterized in that that at least the last of the in the fume cupboard half of the sheet steel pipe (7) arranged ring (2 '' ') towards the contact surface of the pipe (7) with a wide area Groove recess (8) is provided.