Sturzbrennerheizkessel

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf einen Sturzbrennerheizkessel mit Abgastemperaturregelung, der aus einem wasserführenden Ge­häuse (1) mit Brennkammer (2) besteht, die von einem ringförmi­gen, zum Rauchgasabzug führenden, durch eine Vielzahl von Längsrippen (3) in Einzelzüge (4) gegliederten Heizgaszug (5) umgeben ist. Im abzugsseitigen Bereich ist eine abgastempera­tur-abhängig verstellbare, einen oder mehrere Einzelzüge (4) abdeckende Verschlußklappe (6) angeordnet.
Nach der Erfindung ist ein solcher Sturzbrennerheizkessel der­art ausgebildet, daß vor der Verschlußklappe (6) im Heizgas­zug (5) ein längsrippenfreier Rauchgaskanal (7) mit einer Brei­te angeordnet ist, die mindestens der Breite dreier Einzelzüge (4) entspricht. Die Breite und Querschnittsform der Verschluß­klappe (6) entspricht dabei dem Querschnitt des Rauchgaskanales (7). Die Klappe (6) ist mit einem Bimetall-Regler (8) versehen. Der Rauchgaskanal (7) ist unter der Einmündung (12) des Abgas­stutzens (9) angeordnet und der hebelartig ausgebildete Bime­tall-Regler (8) ist mit seinem klappenfreien Ende (13) im Ab­gasstutzen (9) befestigt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Sturzbrennerheizkessel mit Ab­gastemperaturregelung gemäß Oberbetriff des Hauptanspruches.

[0002] Derartige Heizkessel sind allgemein bekannt und in Benutzung, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Um Heizenergie zu sparen, aber auch um die Brennerlaufzeiten zu verkürzen, werden Öl- oder Gasgebläse­brenner verstärkt eingesetzt, die mit abgestufter oder sog. modulierender Leistung betrieben werden können, um die Lei­stung der Brenner in Zeiten geringeren Wärmebedarfs entspre­chend anpassen zu können. Dabei ergibt sich aber das Problem, daß die Abgastemperatur der Kessel sinkt und der Schornstein nicht ausreichend mit Wärme beaufschlagt wird, was zu einer Kondensation der Verbrennungsgase im Schornstein führen kann, die es aber zu verhindern gilt, da sonst der Schornstein durch­feuchtet. In diesem Zusammenhang sind schon die verschiedensten Lösungen vorgeschlagen worden, bspw. auch in Form von tempera­turabhängig regelbaren Klappen, die mit Gestängen, Stellmotoren, aber auch Bimetall-Elementen verstellbar sind.
Derartige Klappenregelungen arbeiten mehr oder weniger zufrie­denstellend. "Mehr oder weniger" deshalb, weil man kesselseitig keine entsprechenden Maßnahmen getroffen hat, d.h. auf die wirksame Wärmeübertragungsfläche, die zwangsläufig Auswirkung auf die Höhe der Abgastemperatur hat, hat man keinen Einfluß genommen.

[0003] Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Kessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln und Maßnahmen eine optimalere Abgastempera­turregelung bewirkt werden kann.

[0004] Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptan­spruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbil­dungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

[0005] Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist dafür gesorgt, daß in Zeiten geringeren Wärmebedarfs, also niedrig eingestellter Brennerleistung, die Heiz- bzw. Rauchgase in hohem Maße durch den bei geöffneter Verschlußklappe freigestellten Rauchgaskanal abströmen können, wobei aber dafür gesorgt ist, daß in diesem Rauchgaskanal sowohl der Widerstand als auch die Wärmeübertra­gungsfläche ganz wesentlich reduziert sind, so daß die durch­strömenden Heizgase dort nur noch wenig Wärme abgeben können und mit relativ hohem Temperaturniveau in den Abzug gelangen. Von der Kesselkonstruktion her ist dies einfach dadurch zu er­reichen, daß man im Bereich des Rauchgaskanales dort einfach einige der Längsrippen wegläßt. Die Breite und Querschnittsform der Verschlußklappe ist dem Querschnitt des Rauchgaskanales an­gepaßt, und die Klappe sitzt dabei abzugsseitig hinter dem Rauchgaskanal am dort angeordneten Bimetall-Regler und kann deshalb, da in einem relativ temperaturniedrigen Bereich ange­ordnet, aus einem entsprechend dünnen Blechsegment mit relativ geringem Gewicht ausgebildet sein, das problemlos von einem an sich bekannten Bimetall-Regler bewegt werden kann. Durch die neuartige Ausbildung geht zwar durch den rippenfrei ausgebilde­ten Rauchgaskanal Heizfläche verloren, andererseits muß aber keine zusätzliche Heizfläche an anderer Stelle vorgesehen wer­den, weil bei geschlossener Klappe die Verbrennungsgase durch die anderen, normal bemessenen Heizgaszüge abströmen, und zwar mit höherem Strömungswiderstand und höherer Geschwindigkeit, wodurch aber der Wärmeübergang an diesen Heizflächen erhöht wird.

[0006] Für einen Sturzbrennerkessel der hier vorliegenden Art, bei dem also der Abgasstutzen seitlich neben einer ringförmig den Brenneranschlußbereich umgebenden Sammelkammer angesetzt ist, ist dabei wesentlich, daß der von Längsrippen freige­stellte Rauchgaskanal unter der Einmündung des Abgasstutzens angeordnet und der hebelartig ausgebildete Bimetall-Regler mit seinem freien Ende im Abgasstutzen befestigt ist. Diesbezüglich besteht eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß die Einmün­dung des Abgasstutzens im Querschnitt rechteckig ausgebildet und mit ihrer großen Achse quer zur Längsachse des Kessels an­geordnet ist. Dadurch ist der relativ breite Abströmquerschnitt des Rauchgaskanales besser erfaßbar. Zur Verbesserung der Ver­teilung der Abgase über dem Abzugsquerschnitt im Bereich des Ab­gasstutzens ist vorteilhaft der untere Begrenzungsrand der Ein­mündung schießschartenartig ausgebildet.

[0007] Der erfindungsgemäße Sturzbrennerheizkessel wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispie­les näher erläutert.

[0008] Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Sturzbrennerheizkessel;

Fig. 2 schematisch eine Ansicht des Sturbrennerheizkessels von der Abzugsseite her gesehen und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Sturzbrennerheizkessel ge­mäß Fig. 1, 2 etwa im Bereich der Verschlußklappenan­ordnung.

[0009] Der Sturzbrennerheizkessel besteht aus einem wasserführenden Gehäuse 1 mit einer Brennkammer 2, die von einem ringförmigen, zum Rauchgasabzug führenden, durch eine Vielzahl von Längsrip­pen 3 in Einzelzüge 4 gegliederten Heizgaszug 5 umgeben ist, wo­bei im abzugsseitigen Bereich eine abgasgemperaturabhängig ver­ stellbare Verschlußklappe 6 angeordnet ist. Insoweit sind derartige Kessel im Prinzip bekannt. "Im Prinzip" deshalb, weil derartige Abgastemperaturregelungen, soweit bekannt, ausschließlich an Heizkesseln mit horizontal orientierter Längsachse verwendet werden. Wesentlich ist nun, daß vor der Verschlußklappe 6 im Heizgaszug 5 ein längsrippenfreier Rauch­gaskanal 7 mit einer Breite angeordnet bzw. vorgesehen ist,die mindestens der Breite dreier Einzelzüge 4 entspricht, daß fer­ner die Breite und die Querschnittsform der Verschlußklappe dem Querschnitt des Rauchgaskanales 7 entspricht und daß schließlich die Klappe 6 an einem abzugsseitig hinter dem Rauchgaskanal 7 angeordneten Bimetall-Regler 8 angeordnet ist.

[0010] Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Sturzbrennerkes­sels befindet sich der Gasabzugsstutzen 9 seitlich neben einer ringförmig den Brenneranschlußbereich 10 umgebenden Sammel­kammer 11. Hierbei ist der Rauchgaskanal 7 unter der Einmün­dung 12 des Abgasstutzens 9 angeordnet, und der hebelartig ausgebildete Bimetall-Regler 8 mit seinem klappenfreien Ende 13 im Abgasstutzen 9 befestigt. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist dabei die Einmündung 12 des Abgasstutzens 9 im Querschnitt rechteckig ausgebildet und mit ihrer großen Achse 14 quer zur Längsachse 15 des Kessels angeordnet. Die Wand des Abgasstutzens 9 ist dabei so gestaltet, wie eben­falls ohne weiteres aus Fig. 2 erkennbar, daß sich schorn­steinseitig ein kreisförmiger Querschnitt des Abgasstutzens 9 ergibt. Um eine gute Abgasverteilung der bei geöffneter Ver­schlußklappe 6 bevorzugt durch den Rauchgaskanal 7 abströmen­den Verbrennungsgase über den gesamten Abzugsquerschnitt zu erreichen, ist, wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, der un­tere Begrenzungsrand in der Einmündung 12 vorteilhaft in Form von Schießscharten 17 ausgebildet.

Ansprüche

1. Sturzbrennerheizkessel mit Abgastemperaturregelung, beste­hend aus einem wasserführenden Gehäuse (1) mit Brennkammer (2), die von einem ringförmigen, zum Rauchgasabzug führen­den, durch eine Vielzahl von Längsrippen (3) in Einzelzüge (4) gegliederten Heizgaszug (5) umgeben ist, wobei im ab­zugsseitigen Bereich eine abgastemperatur-abhängig verstell­bare, einen oder mehrere Einzelzüge (4) abdeckende Ver­schlußklappe (6) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Verschlußklappe (6) im Heizgaszug (5) ein längs­rippenfreier Rauchgaskanal (7) mit einer Breite angeordnet ist, die mindestens der Breite dreier Einzelzüge (4) ent­spricht, daß die Breite und Querschnittsform der Verschluß­klappe (6) dem Querschnitt des Rauchgaskanales (7) ent­spricht und daß die Klappe (6) mit einem Bimetall-Regler (8) versehen ist, wobei der Rauchgaskanal (7) unter der Einmün­dung (12) des Abgasstutzens (9) angeordnet und der hebel­artig ausgebildete Bimetall-Regler (8) mit seinem klappen­freien Ende (13) im Abgasstutzen (9) befestigt ist.

2. Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einmündung (12) des Abgasstutzens (9) im Querschnitt rechteckig ausgebildet und mit ihrer großen Achse (14) quer zur Längsachse (15) des Kessels angeordnet ist.

3. Heizkessel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Begrenzungsrand (16) der Einmündung (12) schießschartenartig ausgebildet ist.

Zeichnung