DE8107412U1 - Wechselbrand-heizungskessel - Google Patents

Description

Wechselbrand-Heizungskessel

Die Neuerung betrifft einen Wechselbrand-Heizungskessel gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches·

Wechselbrand-Heizungskessel der genannten Art sind allgemein bekannt und seit langem in Benutzung. Solche Heizkessel gewinnen wieder zunehmend an Bedeutung und der größere Herste1lungsaufwand gegenüber "normalen" Heizungskesseln rechtfertigt sich in Rücksicht auf die gestiegenen Energiekoston und die Verfügbarkeit der einen oder anderen Brennstoffart. Außer den eingangs genannten Wechselbrandkesseln sind auch solche bekannt, bei denen auf den Peststoffkessel einfach ein Heizkessel für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, wasserführend verbunden, aufgesetzt ist. Ferner ist schon ein Heizkessel für Wechsejlbrand vorgeschlagen worden, bei dem in einem zylindrischen, wasserführenden Gehäuse im rohrförmigen Innenraum mittig eine Trennwand eingefügt ist, so daß beidseitig zur Trennwand Brennkammern für unterschiedliche Brennstoffe verfügbar sind.

Solche Heizungskessel müssen zwangsläufig einen Kom promiß darstellen, und zwar zwischen Herstellungs-

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kosten und funktioneller Energieumsetzbarkeit, für die es heute bei den enorm gestiegenen Energiekosten gilt, diese soveit wie nur irgend möglich zu verbessern, wobei es schon wesentlich ist, zumindest die Wärmeverluste zu vermeiden bzw. zu reduzieren, die sich bisher bei den bekannten Wechselbrandkesseln allein schon dadurch ergaben, daß bei Betrieb der einen Brennkammer sich zwangst läufig Wärmeabstrahlungsverluste im Bereich der anderen einstellen. Auch der Gestaltung des übergangsbereiches von der einen Brennkammer zur anderen - wie er bei Wechselbrandkesseln der eingangs genannten Art gegeben ist . wurde bisher wenig Aufmerksamkeit geschenkt, d.h. man hat einfach für die Flüssig/Gas-Brennkammer im oberen Bereich eine in die Peststoffbrennkammer mündende Öffnung vorgesehen.

Ausgehend von Wechselbrandheizkesseln der eingangs genannten Art, die zu bevorzugen sind, weil ihr Herstellungsaufwand immer noch geringer ist als der eines kombinierten Kessels aus zwei praktisch voneinander separat zu fertigenden Kesseln und weil bei solchen Kesseln gemeinsam von beiden Brennkammern aus bestreichbare Bereiche vorliegen, liegt der die -Aufgabe zugrunde, einen solchen Heizungskessel dahingehend zu verbessern, daß der gemeinsam von beiden Brennkammern bestreichbare Bereich hinsichtlich der möglichen Wärmeumsetzung und Strömungsführung optimiert wird, und zwar unter Beach-

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tung dessen, daß bei Wechsel der Brennstoffart der jeweilig andere restliche wasserführende Kesselteil von der im anderen Kesselteil erzeug ten Wärme weitgehend unberührt bleibt.

Diese Aufgabe ist mit einem Heizungskessel der eingangs genannten Art nach der Neuerung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst· Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen·

Die Elemente an der Unterseite des Zugbodens (bzw. Decke beider Brennkammern) dienen dazu, die Heizfläche der Decke zu vergrößern uund außerdem dazu, daß die Verbrennungsgase nicht unmittelbar durch den Spalt abströmen, mit dem die Brennkammer für öl oder Gas mit dem Festbrennstoffkesselteil verbunden ist. An der Decke der Brennkammer sind quer zur Längsachse des Kessels beispielsweise U-ProfiIe aufgeschweißt, die dazu führen, daß die Flamme, die von der Seite in diese Brennkammer schlägt, an der gegenüberliegenden Wand nach oben abgelenkt wird, dann an der Decke durch die Elemente und durch die hohe Geschwindigkeit der Gase und Flammen quer zur Kessellängsrichtung zurückgelenkt wird· Die Flammen und Gase bilden ge wissermaßen einen Kreislauf, bevor sie durch den Spalt

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- 6 in den Festbrennstoffkessel abziehen.

Die Wärmeabgabe in der Öl-Gasbrcnnkammer, insbesondere an der Brennkammerdecke wird wesentlich erhöht. Ein weiterer

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wichtiger Vorteil besteht darin, daß/die Verbrennungsgase über die ganze Breite des Spaltes beim Überströmen in den Pestbrennstoffkessel gleichmäßiger verteilen. Ohne die Elemente an der Decke der Brennkammer würden die Verbrennungsgase hauptsächlich an der Seite des Spaltes in das Festbrennstoff kessel teil ziehen, die dem Flammeneintritt gegenüberliegt und sich in den Zugheizflächen nicht, über die ganze Kesselbreite anschließend verteilen, wodurch nachteilig die Abgastemperatur höht. würde.

Die Unterseite der Decke der Pestbrennstoffkammer hat aufgeschweißte, in Längsachse des Kessels verlaufende Elemente, so daß die Verbrennungsgase, die aus dem Spalt in das Pestbrennstoffkesselteil übertreten und an der Decke der Feuerung entlangströmen, durch die aufgeschweißten Profile an der Unterseite der Decke über die ganze Breite der Decke verteilt nach vorne strömen und am Ende der Decke nach oben in den Heizgaszug. Man erhält also durch diese Ausbildung eine gleichmäßiggere und bessere Verteilung der Verbrennungsgase, eine gleichmäßigere Beaufschlagung der Heizfläche und damit eine nxedrxgere Abgastemperatur.

Der Optimierungszialsetzung für einen solchen Kessel wäre

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damit allein aus den genannten Gründen nicht genügt, da wasserseitig der Wärmeumsetzungsgewinn ggf. durch zu große Abstrahlungsverluste in der jeweils anderen Kammer wieder aufgehoben würde. Mit dem diesbezüglich weiteren Merkmal wird aber erreicht, daß sich der jeweils andere Kesselteil unterhalb des Heizgaszuges nicht bzw· nicht wesentlich aufheizen kann.

_ Der neuartige Heizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungs-' beispielen näher erläutert·

Ss zeigen schematisch

Fig· 1 einen Längsschnitt durch den Heizungskessel; I

I Pig· 2 einen Längsschnitt durch den Heizungskessel I;

in etwas anderer Ausführungsform;

Fig· 3 einen Querschnitt durch dsn Heizungskessel gemäß ' Fig. 1 etwa in Höhe der Linie IH-III; ί

Fig· 4 einen Querschnitt durch den Heizungskessel gemäß · Fig. 2 etwa in Höhe der Linie IV-IV und ■:

Fig· 5 eine Ansicht des Zugbodens von den Brennkammern aus·

. In den stark schematisierten Pig· 1-4 sind die beiden Brennkammern mit 2,5 bezeichnet, wobei . 2 die Öl/Gasbrennkammer und 5 die Peststoffbrennkammer ist· Die Öl/Gasbrennkammer 2 wird seitlich beschickt und liegt in Längsachse des Kessels hinter der Feststoff brennkammer. Außerdem könnte an der Brennkammer 2 selbstverständlich auch eine sogenannte Vorfeuerung angeordnet werden zur Wärraeverwertung von geschnitzelten Holzabfällen·

Wie erkennbar, ist der wasserführende Zugboden 1 des Heizgaszuges 11, dessen Decke/in Bezug auf die Brennkammerinnenräume etwas konkav verlaufend ausgebildete was zu einer gewissen Verlängerung des Strömungsweges bis zur Zugeinströmöffnung 17 führt. Der Zugboden 1, der gleichzeitig die Decke beider Brennkammern 2,5 bildet, ist im Bereich der Brennkammer 2 mit Querrippen 3 (bspw· in Form von U-Profilen) besetzt, an die sich im Bereich der Überströmöffnung 4 und der Brennkammer 5 Längsrippen 6 (bspw, ebenfalls ü-Pro-file)_f wie dargestellt, angeordnet sind,
/* mit Längsrippen 6'besetzt sein kann,

Durch die Querrippen 3 wird eine bessere Heizgasverteilung über die ganze Breite der Überströmöffnung 4 erreicht, von wo aus sie, von den Längsrippen auf ganzer Breite verteJDLt gehalten, zur Zugeinströmöffnung

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gelangen, womit natürlich auch der Heizgaszug 11 eine bessere Verteilung der Gase erhält.

Da der Abbrand in der Brennkammer 5 völlig anders als in der Brennkammer 2 verläuft, ist in deren Bereich die Anordnung von Querrippen nicht erforderlich. Abgesehen davon haben die Quer- und Längsrippen 3,6 natürlich grundsätzlich eine Värmeübertragungsvergrößerungsfunktion. Vorteilhaft ist in der Brennkammer 5 noch eine wasserführende Vertikalwand 12 in Form von Rohren (Siehe auch Pig. 3,4) angeordnet. Der Raum zwischen dieser Vertikalwand 12 und der Rückwand 7 bzw. 8' füllt sich natürlich nicht bzw. kaum mit Pestbrennstoffen, so daß bei einem solchen Betrieb schon einmal das Glutbett nicht unmittelbar mit der Rückwand in Berührung kommt und diese extrem aufheizt. Andererseits entsteht dadurch ein Bereich mit geringem Widerstand, durch den die Heiz- bzw. Rauchgase bevorzugt nach oben strömen und dadurch noch den Zugboden 1 in diesem Bereich erfassen können. Einer Abströmtendenz direkt zur Einströmöffnung 13 ist damit !.entgegengewirkt.

Gemäß Fig. 1,3 sind nun die beiden Brennkammern 2,5 bzw. deren wasserführende Doppelwände bis zur Höhe der Überströmöffnung 4 vollkommen voneinander getrennt ge-

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halten, und zwar durch einen Trennspelt 9, während oberhalb im Bereich des Zugbodens 1 und des Heizgaszuges 11 keinerlei Trennung besteht, da dieser -Bereich beim Betrieb jeder Brennkammer praktisch voll an der Värmeurasetzung beteiligt ist·

Eine herstellungsmäßig veniger aufwendige Ausführungsform ist mit der gemäß Fig. 2,4 gegeben,-die zur gleichen, wenn auch nicht ganz so optimalen Trennwirkung führt. Wie insbesondere aus Fig. 4 erkennbar, sind hierbei lediglich zwei vertikale Trennprofile Io in den Seitenwänden eingesetzt. ' .

In jedem Falle vird also das Heizmedium (Wasser) bei Betrieb der einen oder anderen Brennkammer daran gehindert, seitlich in den Bereich der anderen Brennkammer zu gelangen, wobei die Trennung im.Sinne der Fig. 1 insoweit die optimalere ist, als sich hierbei nicht einmal die benachbarte Wand 7 bzw. 8 der anderen Brennkammer erwärmen kann·

Durch die Kombination der beiden Merkmale: Heizflächenvergrößerung der Zugbodenuntorseite in Verbindung mit optimaler Strömungsführung einerseits - die zu einer verbesserten Wärmeumsetzung insgesamt führt - und Getrennthaltung der beiden Kesselteile unterhalb des

Zugbodens andererseits - die die Wärmeverluste im Bereich der jeweils anderen Brennkammer reduziert - wird also die Gesamtwärmaumsetzung trotz Zusammenfassung zweier Brennkammern 2,5 in einem Gehäuse bei relativ geringem Fertigungsmehraufwand wesentlich verbessert·

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Claims (1)

Sohutzansprüohet

1. Wechselbrandheizungskessel zur wahlweisen Verbrennung von flüssigen und gasförmigen.oder festen Brennstoffen, bestehend aus zwei an einem gemeinsamen Heizgaszug angeschlossenen Brennkammern in einem wasserführenden Gehäuse, wobei die Brennkammer für flüssige und gasförmige Brennstoffe unterhalb eines wasserführenden, eine Zugeinströmöffnung begrenzenden Zugbodens in die Peststoffbrennkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Zugbodens (l) im Bereich der Brennkammer (2) für flüssige bzw. gasförmige Brennstoffe Querrippen (3) und anschließend im Bereich der Überströmöffnung (4) und der Peststoffbrennkammer (5) Längsrippen (6) angeordnet sind und daß die wasserführenden Wände der beiden Brennkammern (2,5) bis etwa zur Höhe des wasserführenden Zugbodens (l) in vertikaler Richtung getrennt ausgebildet sind.

2· Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der wasserführende Zugboden (l) im Querschnitt und in Bezug auf die Brennkammerinnenr äume etwa konkav gewölbt ausgebildet ist.

3· Heizungskessel nach Anspruch 1 und/oder 2,

dadurc h gekennzeichnet» daß für die Trennung der beiden Brennkammern (2/5) zueinander im Trennbereich jede Brennkammer mit einer wasserführenden Wand (7,8) und diese durch einen Trennspalt (9) voneinander distanziert angeordnet sind.

% 4· Heizungskessel nach Anspruch 1 und/oder 2,

I , dad urch gekennzeichnet, daß für

I die Trennung der beiden Brennkammern (3,5) zueinander

I im Trennbereich und im wasserführenden Innenraum des

I Gehäuses vertikale Trennprofile (lo) angeordnet sind.

t 5· Heizungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

!: dadurch gekennzeichnet, daß

I unterhalb des die Feststoffbrennkammer (5) gegen den

I Heizgaszug (ll) abschirmenden Zugbodens (l) eine vas-,

% serführende Vertikalzugwand (12), wie Doppelwand,

I Rohrwand oder dergl. in Distanz zur Feststoffbrenn-

I · kammerrückwand (7,8') angeordnet ist und daß die Ver-

; tikalzugwand (12) etwa in Höhe Unterkante (4') der Überströmöffnung (4) endet.

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