Dreizugheizkessel

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Dreizugheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1), das von einem mit radial nach innen gerichteten Längsrippen (2) versehenen Rohrzug (3) durchgriffen und in dem im Freiraum zwischen den Längsrippen (2) eine den ersten Zgu (I) bildende, nach hinten von einer Wand begrenzte Brennkammerhülse (5) angeordnet ist, die am hinteren Ende (5') mit dem zweiten Zug (II) in Verbindung steht, der seinerseits von einer brennerseitigen Überströmkammer aus in den zu einer Rauchgassammelkammer (7) führenden dritten Zug (III) übergeht. Erfindungsgemäß umfaßt dabei der dritte Zug (III), im Schnitt quer zur Brennkammerhülse (5) gesehen, ringsum die Brennkammerhülse (5), und der zweite Zug (II) ist in Form mindestens eines Kanales (8) als Teil der Brennkammerhülse (5) ausgebildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Dreizugheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse, das von einem mit radial nach innen gerichteten Längsrippen versehenen Rohrzug durchgriffen und in dem im Freiraum zwischen den Längsrippen eine den ersten Zug bildende, nach hinten von einer Wand begrenzte Brennkammerhülse angeordnet ist, die am hinteren Ende mit dem zweiten Zug in Verbindung steht, der seinerseits von einer brennerseitigen Überströmkammer aus in den zu einer Rauchgassammelkammer führenden dritten Zug übergeht.

[0002] Derartige Dreizugheizkessel sind hinlänglich und in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, so daß es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Im Gegensatz zu Dreizugheizkesseln, bei denen der dritte Zug separat, d.h., über, neben oder hinter der Brennkammer im wasserführenden Gehäuse angeordnet ist, handelt es sich beim Dreizugheizkessel der eingangs genannten Art bzgl. der die Heizgase führenden Räume gewissermaßen um einen

zylindrischen" Dreizugheizkessel, bei dem Brennkammer und die anderen beiden Züge einschließlich Überström- und Rauchgasraumkammer im oben erwähnten Rohrzug untergebracht sind. Aufgrund dieser Konstruktion und soweit bekannt, wird dabei bislang der dritte Zug aus dem Erstreckungsbereich des zweiten Zuges mit unterschiedlichen Mitteln und konstruktiven Maßnahmen abgeteilt, was zwangsläufig dazu führt, daß die Wärmeübertragungsfläche des dritten Zuges relativ klein bleibt. Je nach spezieller Kesselkonstruktion können sich dabei auch Reinigungsschwierigkeiten ergeben, wenn nach gezogener Brennkammer zumindest der dritte Zug für eine Reinigung nicht oder nicht vollständig freigelegt ist.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dreizugheizkessel der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern bzw. neu zu gestalten, daß die gesamte wassergekühlte, den die Heizgase führenden Raum umschließende Wand für den dritten Zug zur Verfügung steht und daß mit der Herausnahme der Brennkammerhülse sämtliche Heizgaszüge, also auch die des zweiten Zuges einer bequemen Reinigung zugänglich sind.
Diese Aufgabe ist mit einem Dreizugheizkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der dritte Zug, im Schnitt quer zur Brennkammerhülse gesehen, ringsum die Brennkammerhülse umfaßt und der zweite Zug in Form mindestens eines Kanales als Teil der Brennkammerhülse ausgebildet ist.

[0004] Unter

ringsum die Brennkammerhülse umfaßt" ist dabei zu verstehen, daß trotz der Anordnung des zweiten Zuges in Form mindestens eines Kanales der dritte Zug in bezug auf seine Durchströmbarkeit über seinen Gesamtquerschnitt, d.h., auch im Anordnungsbereich des zweiten Zuges durchströmt und damit die gesamte verfügbare und wassergekühlte Übertragungsfläche ausgenutzt wird. Der zweite Zug ist dabei integrales Bauteil der Brennkammerhülse, d.h., beim Herausziehen der Brennkammerhülse wird automatisch der zweite Zug mit herausgezogen und kann bequem außerhalb des Kessels gereinigt werden, in dem bei entfernter Brennkammerhülse der gesamte, von Längsrippen gegliederte dritte Zug, völlig freigestellt, ebenfalls einer bequemen Reinigung zugänglich ist.

[0005] Was den mindestens einen, den zweiten Zug bildende Kanal betrifft, so kann dieser in unterschiedlicher Weise der Brennkammerhülse zugeordnet werden, was im einzelnen noch näher erläutert wird. Vorgesehen ist dabei u.a. eine Ausführungsform dahingehend, daß der mindestens eine den zweiten Zug bildende Kanal in Form eines Profiles außen auf der Brennkammerhülse aufgesetzt und die Längsrippen des dritten Zuges im Anordnungsbereich des Profiles in ihrer Höhe im wesentlichen um das Maß der Profilhöhe gekürzt bemessen sind, wobei wiederum bevorzugt mehrere, insgesamt den zweiten Zug bildende Kanäle gleichmäßig auf dem Umfang der Brennkammerhülse verteilt angeordnet sind. Es ist aber auch eine Gestaltung dahingehend möglich, daß der zweite Zug in Form einer die Brennkammerhülse mit Distanz umfassenden, in die Überströmkammer ausmündenden Zughülse ausgebildet ist.

[0006] Bevorzugt wird aber eine Ausführungsform dahingehend, daß der zweite Zug als Teil des dritten Zuges in Form eines im wesentlichen längsrippenfreien Kanales ausgebildet und die Brennkammerhülse in ihrer Wand mit einer eine Überströmöffnung begrenzenden, backenartigen Ausprägung versehen ist, die in den zweiten Zug, diesen zum Ende der Brennkammerhülse hin abschirmend, einragt, wobei die die Überströmöffnung begrenzende Ausprägungskontur im wesentlichen dem Querschnitt des zweiten Zuges entspricht. Diese Ausführungsform wird deshalb bevorzugt, weil sich dabei der zweite Zug mit dem geringsten Aufwand herstellen läßt.

[0007] Der erfindungsgemäße Dreizugheizkessel und weitere vorteilhafte Ausführungsfomren werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0008] Es zeigt

Fig. 1

einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Dreizugheizkessels;

Fig. 2,3

Querschnitte durch die Ausführungsform nach Fig. 1, und zwar einmal mit drei und einmal mit vier den zweiten Zug bildenden Kanälen;

Fig. 4

einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform;

Fig. 5

ein zur Ausführungsform gemäß Fig. 4 gehörender Querschnitt;

Fig. 6

einen Längsschnitt durch eine besondere Ausführungsform des Dreizugheizkessels;

Fig. 7

den zur Ausführungsform gemäß Fig. 6 gehörenden Querschnitt;

Fig. 8

einen Längsschnitt durch die bevorzugte Ausführungsform des Dreizugheizkessels;

Fig. 9

einen Vertikalschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 8;

Fig. 10

einen horizontalen Halbschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 8, 9 und

Fig. 11

einen Halbschnitt durch den Rohrzug ohne eingesetzte Brennkammerhülse.

[0009] Der Dreizugheizkessel besteht nach wie vor aus einem wasserführenden Gehäuse 1, das von einem mit radial nach innen gerichteten Längsrippen 2 versehenen Rohrzug 3 durchgriffen und in dem im Freiraum zwischen den Längsrippen 2 eine den ersten Zug I bildende, nach hinten von einer Wand 4 begrenzte Brennkammerhülse 5 angeordnet ist, die am hinteren Ende 5' mit dem zweiten Zug II in Verbindung steht, der seinerseits von einer brennerseitigen Überströmkammer 6 aus in den zu einer Rauchgassammelkammer 7 führenden dritten Zug III übergeht.

[0010] Zunächst und ganz allgemein ist nun für einen solchen Dreizugheizkessel wesentlich, daß der dritte Zug III, im Schnitt quer zur Brennkammerhülse 5 gesehen, ringsum die Brennkammerhülse 5 umfaßt und der zweite Zug II in Form mindestens eines Kanales 8 als Teil der Brennkammerhülse 5 ausgebildet ist.

[0011] Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 1, 2 ist dies in der Weise verwirklicht, daß die den zweiten Zug II bildenden Kanäle 8 in Form von u-förmigen Profilen 8' außen auf der Brennkammerhülse 5 aufgesetzt sind. Die Längsrippen 2 des dritten Zuges III sind dabei im Anordnungsbereich der Profile 8' in ihrer Höhe H im wesentlichen um das Maß der Profilhöhe H' gekürzt bemessen.

[0012] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich dabei der dritte Zug III ringsum den ganzen Umfang der wassergekühlten, mit den Längsrippen 2 besetzten Wand des Rohrzuges 3 und dies auch im Anordnungsbereich der Kanäle 8, wo die Längsrippen 2 entsprechend gekürzt sind. Die Ausführugnsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 2 nur dadurch, daß hierbei ebenfalls gleichmäßig auf den Umfang verteilt, nicht drei, sondern vier Kanäle 8 auf der Brennkammerhülse 5 angeordnet sind.

[0013] Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4, 5 sind demgegenüber die den zweiten Zug II bildenden Kanäle 8 bzw. Profile 8' innen auf der Brennkammerhülse 5 aufgesetzt, wobei die Profile 8' Zuströmöffnungen 9 am Ende der Brennkammer 5' aufweisen und die Brennkammerhülse 5 im Anordnungsbereich der Profile 8' mit in die Überströmkammer 6 führenden Ausströmöffnungen 10 versehen ist. Wie in Fig. 1 ist auch in Fig. 4 die Strömungsführung mit Pfeilen P angedeutet. Die gleiche Strömungsführung gilt auch für die Ausführungsform nach den Fig. 6, 7, bei der der zweite Zug II, in Form einer die Brennkammerhülse 5 mit Distanz umfassenden, in die Überströmkammer 6 ausmündenden Zughülse 11 ausgebildet ist. Für die Halterung dieser Zughülse 11 zur Brennkammerhülse 5 sind zwei oder drei, sich in Achsrichtung erstreckende Tragstege 12 vorgesehen.

[0014] Wie aus den drei beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen deutlich wird, werden beim Herausziehen der Brennkammerhülse 5 automatisch und gleichzeitig die den zweiten Zug II bildenden Elemente mit herausgezogen, und der gesamte Innenraum liegt für eine von Zeit zu Zeit notwendig werdende Reinigung frei, wobei Brennkammerhülse 5 und zweiter Zug II problemlos außerhalb des Kessels gereinigt werden können. Alle drei Ausführungen bieten im übrigen auch noch die vorteilhafte Möglichkeit, der Auftriebstendenz der Heizgase im Kessel nach oben Rechnung zu tragen.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2, 3 ist dies direkt demonstriert, indem dort zwei Kanäle 8 in der unteren Hälfte angeordnet sind und oben nur einer.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 könnten, wie ohne weiteres vorstellbar, die beiden in der unteren Hälfte angeordneten Kanäle 8 im Querschnitt größer bemessen sein als die beiden oberen.
Was diesbezüglich das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, 7 mit der Zughülse 11 betrifft, so könnte diese, wie ebenfalls ohne weiteres vorstellbar, etwas exzentrisch nach oben versetzt, der Brennkammerhülse 5 zugeordnet werden, so daß sich der den zweiten Zug II bildende Durchströmspalt von unten nach oben zunehmend vergrößert.

[0015] Was nun die bevorzugte Ausführungsform betrifft, so wird hierzu auf die Fig. 8 bis 11 Bezug genommen, wonach die Brennkammerhülse in diesem Bereich selbst als Überleitungselement ausgebildet, d.h., mit der erwähnten, mindestens einen Ausprägung versehen ist, die dabei gleichzeitig die Abschirmung bzw. den Verschluß des zweiten Zuges nach hinten gewissermaßen in Doppelfunktion übernimmt. Zur Ausbildung der Ausprägung ist das Blech der Brennkammerhülse lediglich in Umfangsrichtung zu schlitzen und mit einem entsprechenden Hilfswerkzeug auszuprägen.

[0016] Auch bei dieser Ausführungsform umfaßt der dritte Zug III, im Schnitt quer zur Brennkammerhülse 5 gesehen, ringsum die Brennkammerhülse 5, wobei der zweite Zug II als Teil des dritten Zuges III in Form eines im wesentlichen längsrippenfreien Kanales 8 ausgebildet und die Brennkammerhülse 5 in ihrer Wand 5'' mit einer eine Überströmöffnung 9 begrenzenden, backenartigen Ausprägung 13 versehen ist, die in den zweiten Zug II, diesen zum Ende der Brennkammerhülse 5 hin abschirmend, einragt, wobei die die Überströmöffnung 9 begrenzende Ausprägungskontur 13' im wesentlichen dem Querschnitt des zweiten Zuges II entspricht.

[0017] Dabei wird die in Fig. 9, 10 dargestellte Ausführungsform bevorzugt, bei der brennerseitig vor den backenartigen Ausprägungen 13 entsprechende in den Innenraum 5' der Brennkammerhülse 5 entgegengesetzt gerichtete Einprägungen 14 angeordnet sind, deren Einprägungskontur 14' mit der Ausprägungskontur 13' die Überströmöffnung 9 begrenzt.

[0018] Die Aus- und Einprägungsanordnung, wie dargestellt, werden zwar bevorzugt, sind aber insoweit nicht zwingend, d.h., diese können von ihrer Anzahl her variiert werden, aber auch in bezug auf ihre Umfangsanordnung.

[0019] Bezüglich dessen, was unter backenartigen Aus- und Einprägungen 13, 14 zu verstehen ist, wird insbesondere auf Fig. 10 verwiesen, die dies deutlich macht, wozu außerdem zwecks besserer Vorstellbarkeit auf die Schneidenstruktur einer sogenannten Gurkenhobel hingewiesen sei.

[0020] Um einen solchen Dreizugheizkessel zu verwirklichen bzw. herzustellen, kann man praktisch von einem zylindrischen Zweizugheizkessel mit Umkehrbrennkammer ausgehen, der auf einfachste Weise durch folgende konstruktive Maßnahmen und ohne zusätzliche Elemente in einen Dreizugheizkessel umgewandelt werden kann:

1. Längerbemessung der Brennkammerhülse 5, so daß diese, wie aus Fig. 8, 10 ersichtlich, bis zum Brennkammerverschluß reicht;

2. Weglassung der Längsrippen 2 am Rohrzug 3, dort, wo sich der oder die Kanäle 8 für den II. Zug erstrecken sollen und schließlich

3. Anbringung der Aus- und Einprägungen 13, 14 an der Brennkammerhülse 5.

[0021] Was die

Weglassung" der Längsrippen 2 im Kanal 8 (II. Zug) bzw. den Kanälen 8 betrifft, so müssen diese nicht total in ihrer radialen Erstreckung entfernt sein, sondern diese können, wie dargestellt, lediglich gekürzt mit ihren Fußwurzeln 2' stehenbleiben. Abzugsseitig hinter den Ausprägungen ist eine Weglassung der Längsrippen 2 nicht erforderlich, da ja zwecks Reinigung die Brennkammerhülse 5 nur zum Brennkammerverschluß hin herausziehbar sein muß.

Ansprüche

1. Dreizugheizkessel, bestehend aus einem wasserführenden Gehäuse (1), das von einem mit radial nach innen gerichteten Längsrippen (2) versehenen Rohrzug (3) durchgriffen und in dem im Freiraum zwischen den Längsrippen (2) eine den ersten Zug (I) bildende, nach hinten von einer Wand (4) begrenzte Brennkammerhülse (5) angeordnet ist, deren Innenraum (5') mit dem zweiten Zug (II) in Verbindung steht, der seinerseits von einer brennerseitigen Überströmkammer (6) aus in den zu einer Rauchgassammelkammer 7 führenden dritten Zug (III) übergeht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dritte Zug (III), im Schnitt quer zur Brennkammerhülse (5) gesehen, ringsum die Brennkammerhülse (5) umfaßt und der zweite Zug (II) in Form mindestens eines Kanales (8) als Teil der Brennkammerhülse ausgebildet ist.

2. Dreizugheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine den zweiten Zug (II) bildende Kanal (8) in Form eines Profiles (8') außen auf der Brennkammerhülse (5) aufgesetzt und die Längsrippen (2) des dritten Zuges (III) im Anordnungsbereich des Profiles (8') in ihrer Höhe (H) im wesentlichen um das Maß der Profilhöhe (H') gekürzt bemessen sind.

3. Dreizugheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine den zweiten Zug (II) bildenden Kanal (8) in Form eines Profiles (8') innen auf der Brennkammerhülse (5) aufgesetzt ist und das Profil (5) mit einer Zuströmöffnung (9) am Ende der Brennkammer (5') und die Brennkammerhülse (5) im Anordnungsbereich des Profiles (8') mit einer in die Überströmkammer (6) führenden Ausströmöffnung (10) versehen ist.

4. Dreizugheizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Anordnung mehrerer, insgesamt den zweiten Zug (II9 bildender Kanäle (8) diese gleichmäßig auf dem Umfang der Brennkammerhülse (5) verteilt angeordnet sind.

5. Dreizugheizkessel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter Bezug auf die Brennkammerachse (A) bei Anordnung des zweiten Zuges (II) in der oberen und der unteren Hälfte dessen in der unteren Hälfte angeordneter Durchströmquerschnitt größer bemessen ist, als der in der oberen Hälfte angeordnete.

6. Dreizugheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Zug (II) in Form einer die Brennkammerhülse (5) mit Distanz umfassenden, in die Uberströmkammer (6) ausmündenden Zughülse (11) ausgebildet ist.

7. Dreizugheizkessel nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zughülse (11) in bezug auf die Brennkammerhülse (5) exzentrisch nach oben versetzt angeordnet ist.

8. Dreizugheizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Zug (II) als Teil des dritten Zuges (III) in Form eines im wesentlichen längsrippenfreien Kanales (8) ausgebildet und die Brennkammerhülse (5) in ihrer Wand (5'') mit einer eine Überströmöffnung (9) begrenzen-den, backenartigen Ausprägung (13) versehen ist, die in den zweiten Zug (II), diesen zum Ende der Brennkammerhülse (5) hin abschirmend, einragt, wobei die die Überströmöffnung (9) begrenzende Ausprägungskontur (13') im wesentlichen dem Querschnitt des zweiten Zuges (II entspricht.

9. Dreizugheizkessel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Brennkammerhülse (5) mit mindestens zwei, gleichmäßig auf deren Umfang verteilten Ausprägungen (13) versehen ist, denen eine entsprechende Anzahl von Kanälen (8) als zweite Züge (II) zugeordnet sind.

10. Dreizugheizkessel nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß brennerseitig vor den backenartigen Ausprägungen
(13) entsprechende in den Innenraum (5') der Brennkammerhülse (5) entegengesetzt gerichtete Einprägungen (14) angeordnet sind, deren Einprägungskontur (14') mit der Ausprägungskontur (13') die Überströmöffnung (9) begrenzt.

Zeichnung