[0001] Die Erfindung betrifft einen stehend angeordneten Heizkessel für die Verbrennung
von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen mit einem oberstirnseitig angeordneten
Brenner, dessen Flamme in einen in Flammenausbreitungsrichtung offenen Flammenraum
geleitet ist, welcher von einem Wasserraum umgeben ist und stromab in einen Umlenkraum
mündet, der über eine Rauchgaskanalausbildung mit einem Rauchgas-Sammelraum in Verbindung
steht.
[0002] Ein Heizkessel der vorstehenden Art ist beispielsweise aus dem Patent DE 195 19 963.4-13
bekannt. Dort werden die von einem nach unten offenen Feuerraumeinsatz ausgehenden
Rauchgase in eine Rauchgaskanalausbildung umgelenkt, die unmittelbar den Feuerraumeinsatz
umgreifend ausgebildet ist, an welche Rauchgaskanalausbildung sich radial auswärts
der Wasserraum anschließt. In die Rauchgaskanalausbildung ragen dabei Wärmetauscherrippen
hinein. Dabei wird auf die EP 0 387 859 B1 verwiesen, wonach besonders niedrige Abgastemperaturen
erreichbar und beherrschbar sind sowie Taupunktunterschreitung nicht zu Korrosionsschäden
führen soll. Diese Kesselkonstruktionen sind verhältnismäßig aufwendig in ihrer Ausbildung
und als Graugußgebilde ausgeführt, wobei durch die in die Rauchgaskanalausbildung
ragenden Rippen die Reinigung erschwert ist.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Korrosionsschäden durch Vermeidung von
Taupunktunterschreitungen bei einfacher Konstruktion und vereinfachter Wartung des
Kessels sicherzustellen.
[0004] Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Wasserraum in einen inneren Wasserraumbereich
und einen äußeren Wasserraumbereich durch eine etwa vertikale Trennwand unterteilt
ist, die zwischen diesen Bereichen einen Wasserübertritt im unteren Abschnitt der
Wasserkammer und einen gedrosselten Wasserübertritt im oberen Abschnitt der Wasserkammer
freilässt und der innere Wasserraumbereich an den Flammraum angrenzt und von der Rauchgaskanalausbildung
durchgriffen ist, während sich der äußere Wasserraumbereich zur Kesselaußenwandung
erstreckt.
[0005] Durch die Unterteilung des Wasserraumes in einen inneren und einen äußeren Wasserraumbereich,
welche beiden Bereiche im unteren Abschnitt des Wasserraumes sowie in dessen oberen
Abschnitt, dort gedrosselt, miteinander in Verbindung stehen und der innere Bereich
direkt den Flammraum umgibt, während der äußere Bereich radial außen der Kesselwandung
benachbart verläuft, wird erreicht, daß das Wasser im inneren Wasserraumbereich, der
von der Rauchgaskanalausbildung durchgriffen ist, im Brennerbetrieb heißer ist, das
Wasser im äußeren Wasserraumbereich dagegen kühler. Damit wird im unteren Kesselbereich
eine kalte Zone vermieden bzw. zu Beginn einer Arbeitsphase des Brenners sehr schnell
beseitigt und zugleich eine Überhitzung im oberen Kesselbereich verhindert.
[0006] Da also das Wasser im inneren Raumbereich fast immer warm, im äußeren Wasserraumbereich
dagegen kühler ist, wird eine Taupunktunterschreitung verhindert.
[0007] Das im inneren Wasserraumbereich befindliche, schnell aufgeheizte Wasser steigt auf
und tritt im oberen Wasserraumabschnitt in durch Drosselung bestimmter Größenordnung
in den mit kühlerem Wasser gefüllten äußeren Wasserraumbereich über, wodurch eine
Vermischung erfolgt. An den äußeren Wasserraumbereich und somit an dieses durch Vermischung
temperierte Wasser sind Vorlauf und Rücklauf des Heizsystems angeschlossen. Der Austausch
von Wasser zwischen innerem und äußerem Wasserraumbereich erfolgt also rein durch
Konvektion und nicht durch zwangsweises Nachfließen, was der Fall wäre, wenn dem inneren
Wasserraumbereich Heizwasser entnommen würde. Damit bleibt die Temperatur im Rauchgasbereich
auch bei Heizwasserentnahme anhaltend hoch.
[0008] Durch die beiden Wasserraumbereiche entsteht somit eine Pufferwirkung, so dass die
Abgastemperatur bei unterschiedlichen Rücklauftemperaturen des Wassers weniger abnimmt.
Erreicht wird damit eine konstantere Abgastemperatur und Taupunktvermeidung. Dabei
ist also im Kessel die Abgastemperatur dort am niedrigsten, wo die Vorlauftemperatur
am höchsten ist.
[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0010] In baulich bevorzugter Ausführung ist die Rauchgaskanalausbildung seitlich neben
dem Flammraum angeordnet, so dass die vorzugsweise aus mehreren parallel verlaufenden
Rauchgaskanälen bestehende Rauchgaskanalausbildung insgesamt in einen stirnseitig
neben dem Brenneranschluss angeordneten Rauchgasabzug mündet. Die Rauchgaskanäle bestehen
dabei vorzugsweise aus Rohren mit von Rippen oder dgl. in den Rohrinnenraum hineinragenden
Vorsprüngen freier Innenwandung, insbesondere aus insgesamt glattwandigen Rohren.
Dadurch wird die Reinigung der Rauchzüge und des Kessels überhaupt erheblich vereinfacht.
In dieser Ausbildung ergibt sich eine im Horizontalschnitt längliche, insbesondere
ovale Umrißgestaltung des Heizkessels, der sich somit raumsparend neben anderen Aggregaten
anordnen läßt.
[0011] In weiterhin bevorzugter Ausführung ist der Übertrittsbereich zwischen den beiden
Wasserraumbereichen im unteren Abschnitt des Wasserraumes einfach dadurch gestaltet,
daß die Trennwand nach unten in diesen Abschnitt frei ausläuft. Die Trennwand im oberen
Abschnitt des Wasserraumes kann hinsichtlich ihres Randes mit Ausnehmungen versehen
sein, so dass gegebenenfalls Übertrittsöffnungen im Bereich dieser Ausnehmungen frei
bleiben, wenn die obere Kante der Trennwand oben stirnseitig an die Stirnfläche des
Kessels anschließt. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der obere Wasserübertritt
also in Form von mehreren Ausnehmungen im oberen Randbereich der Trennwand gebildet.
Aus Gründen, auf die später noch näher eingegangen wird, kann es aber mehr vorteilhaft
sein, den gedrosselten Übertritt in Form einer einzigen Öffnung im oberen Abschnitt
der Trennwand vorzusehen.
[0012] Weiter bevorzugt bildet die Trennwand die Mantelwandung eines Hohlzylinders, der
insbesondere aus Stahlblech besteht. Dadurch ist die Fertigung der Trennwand besonders
einfach und preiswert. Davon unabhängig kann die Formgebung der Trennwand im Horizontalschnitt
in Abhängigkeit von der räumlichen Verteilung der Rauchgaskanalausbildung in Relation
zum Flammraum rund, vieleckig oder insbesondere oval berandet ausgeformt sein.
[0013] Wenn der gedrosselte Übertritt zwischen den Wasserraumbereichen, in bevorzugtem Ausführungsbeispiel
also die Ausnehmungen, zu klein ist, tritt eine Überhitzung des Wassers im inneren
Bereich auf. Ist dieser Übertrittsbereich dagegen zu großflächig, wird die Kondensatverhinderung
beeinträchtigt. In weiterhin bevorzugter Ausführung wird daher der gedrosselte Übertritt
einstellbar ausgebildet, insbesondere temperaturabhängig gesteuert, beispielsweise
durch ein Bimetall, derart, daß die Durchströmfläche des Übertrittes ― in den Ausführungsbeispiel
also die eine einzige Öffnung oder mehrere Ausnehmungen - mit Hilfe von einstellbaren
Drosseleinrichtungen veränderbar ist.
[0014] Der Heizkessel ist vorzugsweise insgesamt aus Stahl gefertigt oder insgesamt als
Stahlkonstruktion ausgebildet.
[0015] In weiterhin bevorzugter Ausführung untergreift der Wasserraum den Boden des die
Rauchgase vom Flammraum in die Rauchgaskanalausbildung umleitenden Umlenkraumes.
[0016] Mit anderen Worten anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung wird
dem Flammraum und der Rauchgaskanalausbildung auf der hydraulischen Seite eine Trennwand
übergestülpt, die den Wasserraum in zwei Bereiche teilt. Der innere Bereich zwischen
der Trennwand und dem Flammraum - ggf. mit reduziertem Wasserinhalt - weist Überströmöffnungen
im oberen Abschnitt des Wasserraumes auf und wird nur aufgrund der Auftriebskräfte
des heißen Kesselwassers durchströmt, ist also insoweit unabhängig von der dem Heizkreis
aufgeprägten Zwangsströmung. Der Auftrieb ist beim Anfahren bzw. niedriger Wassertemperatur
klein, woraus ein niedriger Volumenstrom resultiert und somit ein schneller Temperaturanstieg
der Wärmetauschflächen erfolgt. Mit steigender Wassertemperatur erhöht sich der Auftrieb
und dadurch der Volumenstrom. Durch den reduzierten Volumenstrom erwärmt sich das
Wasser wesentlich schneller und stärker als in dem äußeren Wasserraumbereich, der
zwischen der Trennwand und dem Kesselaußenmantel liegt und vom Heizwasser durchströmt
ist. Die Erwärmung erfolgt durch Beimischung über die gedrosselten Überströmöffnungen
der Trennwand vom inneren Wasserraumbereich her und Wärmeabgabe der erwärmten Trennwand.
[0017] Ein Heizkessel der bisher erwähnten Art ist aber hinsichtlich der Hydraulikführung
― d. h. der Führung des Heizwassers in den Heizkessel, im Heizkessel selbst oder aus
dem Heizkessel hinaus noch optimierbar, so dass Taupunktsunterschreitungen auch bei
noch niedrigeren Kesseltemperaturen oder Heizwassertemperaturen und auch in einem
Bereich nur geringer Auslastung in jedem Fall vermieden werden.
[0018] Dies wird bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht,
dass ein Rücklauf des Heizungswassers im Bereich des oberen Wasserübertritts in den
äußeren Wasserraumbereich derart mündet, dass über den Austrittsimpuls des Rücklaufwassers
eine Vermischung des aus dem oberen Wasserübertritt austretenden Heißwassers mit dem
Wasser des äußeren Wasserraumbereiches herbeiführbar ist.
[0019] Das rücklaufende Wasser wird also derart gezielt oder gerichtet in den äußeren Wasserraumbereich
eingeleitet, dass die dadurch in dem äußeren Wasserraumbereich erzeugte Strömung beispielsweise
durch Mitreißen oder Aufprallen auf das durch die Wärmeentwicklung im inneren Wasserraumbereich
aus dem oberen Wasserübertritt austretende Heißwasser bewirkt, dass dieses Heißwasser
mit dem Wasser des äußeren Wasserraumbereiches und/oder gegebenenfalls auch mit dem
Rücklaufwasser vermischt wird.
[0020] Vorzugsweise ist die Mündung des Rücklaufes voll, im wesentlichen oder zumindest
teilweise oder auch mit nur einer Richtungskomponente von dem oberen Wasserübertritt
weg gerichtet. Dies bewirkt einen Austrittsimpuls des Rücklaufwassers von dem oberen
Wasserübertritt weg, so dass auf das in Strömungsrichtung vor dieser Mündung liegende
Warmwasser des äußeren Wasserraumbereiches eine Sogwirkung entsteht. Das Warmwasser
im äußeren Wasserraumbereich wird damit an dem oberen Wasserübertritt vorbeigeführt
und vermischt sich dort mit dem austretenden Heißwasser.
[0021] Insbesondere ist vorteilhaft, wenn der äußere Wasserraumbereich (zumindest) in seinem
oberen Teilbereich ringförmig ausgebildet ist. Wenn dann der Rücklauf mit einer Einleiteinrichtung
zum Beaufschlagen des in den äußeren Wasserraumbereich einzuleitenden Rücklaufwassers
mit einem Impuls in die Umfangsrichtung dieses ringfömigen äußeren Wasserraumbereiches
versehen ist, so ist durch diesen Austrittsimpuls im ringförmigen Wasserraumbereich
eine Ringströmung erzielbar. Dies ist insbesondere aufgrund der stehenden Anordnung
des hier in Rede stehenden Heizkessels ermöglicht, da sich so eine horizontal gerichtete
Ringströmung einstellen kann.
[0022] Der obere Wasserübertritt könnte im Prinzip zwar auch in Bezug auf die Strömung des
Rücklaufwassers und/oder in Richtung dieser sich im Kesselbetrieb im äußeren Wasserraumbereich
einstellenden Strömung gesehen stromabwärts der Mündung des Rücklaufanschlusses angeordnet
sein, dann würde aber das austretende Heißwasser direkt durch das im Nahbereich des
oberen Wasserübertritts einströmende Rücklaufwasser in erhöhtem Maße abgekühlt werden.
Eine bessere Vermischung und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im äußeren Ringbereich
des Heizkessel ― auch in vertikaler Richtung ― ist dadurch erzielbar, dass der obere
Wasserübertritt stromaufwärts der Mündung des Rücklaufanschlusses angeordnet ist.
Durch die oben bereits angedeutete Sogwirkung vermischt sich dann das Heißwasser mit
dem bereits im äußeren Wasserringraum befindlichen Warmwasser, wobei dann ein Teil
des Warmwasser/Heißwassergemischs sich an der Mündung des Rücklaufes mit dem Rücklaufwasser
vermischt. Das Rücklaufwasser hat aufgrund seiner geringeren Temperatur dabei die
Tendenz, nach unten zu strömen, so dass unter Berücksichtigung dieser Tendenz und/oder
unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Lieferung von Heißwasser und kälterem
Rücklaufwasser in den äußeren Wasserraumbereich nahe beieinander erfolgen, auch eine
vertikal gleichmäßige Temperatur im äußeren Ringraumbereich oder äußeren Wasserraumbereich
erzielbar ist.
[0023] Meist ist es für eine einfache Montage vorteilhaft, den Rücklaufstutzen nicht ganz
oben am Heizkessel, sondern etwas weiter unten vorzusehen. Gemäß der vorteilhaften
Weiterbildung der Erfindung soll das Rücklaufwasser zum Ausnutzen seines Austrittsimpulses
aber gerade im Bereich der oberen Wasseraustrittsöffnung in den Kessel einfließen.
Unter diesen Voraussetzungen ist es vorteilhaft, wenn der Rücklauf eine Einströmschikane
oder dergleichen Leitungseinrichtung zum Leiten des Rücklaufwassers von dem Rücklaufstutzen
nach oben hin zu dem nahe dem oberen Wasserübertritt gelegenen Rücklaufmündung aufweist.
Sieht man diese Einströmschikane oder Leitungseinrichtung so vor, dass sie durch den
äußeren Wasserraumbereich führt, so lässt sich das Rücklaufwasser durch Umspülung
des im äußeren Wasserraumbereich befindlichen Warmwassers bereits vorwärmen. Besonders
einfach ist eine solche Einströmschikane oder Leitungseinrichtung und/oder die Einleiteinrichtung
oder dergleichen Einrichtung, die den Austrittsimpuls erfindungsgemäß lenkt, dadurch
erhältlich, dass der Rücklauf ein als Teil der Kesselaußenwandung ausgebildetes ―
insbesondere innen an die Kesselaußenwandung geschweißtes ― Gehäuse zum Führen und
Einleiten des Rücklaufwassers in den äußeren Wasserraumbereich und insbesondere zum
Bilden der Einleiteinrichtung und/oder der Einströmschikane aufweist. Ein solches
Gehäuse kann in vorteilhafter Weise besonders flach und dafür etwas breiter ausgeführt
sein, so dass eine große Wärmetauschfläche zwischen dem Warmwasser und dem Rücklaufwasser
erzielbar ist und außerdem zwischen der Trennwand und dem Gehäuse ein genügend freier
Raum für das Warmwasser verbleibt. In konkreter Ausgestaltung ist bevorzugt, dass
das Gehäuse zum Bilden der Einleiteinrichtung eine Mündungsöffnung aufweist, deren
Begrenzungswandungen zumindest zum Teil und vorzugsweise im wesentlichen in Umfangsrichtung
gerichtet sind. Diese Mündungsöffnung kann beispielsweise als längliche schmale Öffnung
― an einer Seitenwand des Gehäuses ― ausgebildet sein. Damit die Vermischung des Heißwassers
sichergestellt ist wird vorzugsweise nur ein einziger Wasserübertritt im oberen Bereich
des Heizkessels ― nämlich nahe der Rücklaufmündung - ausgebildet. Bei der Ausbildung
mit Gehäuse und seitlicher Mündungsöffnung ist es am meisten bevorzugt, wenn sich
dieser einzige obere Wasserübertritt oberhalb des Gehäuses befindet. Dies hat dann
zum einen den Effekt, dass das Gehäuse durch das aus dem oberen Wasserübertritt austretende
Heißwasser umspült wird und somit der Rücklauf in Wärmetauschermanier bereits vorgewärmt
wird. Auf diese Weise wird in jedem Fall verhindert, dass durch ein besonders kühles
Rücklaufwasser an irgendeiner Stelle des Heizkessels eine Zone derartig niedriger
Wassertemperatur entsteht, dass es zu Taupunktsunterschreitungen kommen könnte. Zum
anderen wird durch diese Ausbildung eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die
gesamte vertikale Achse des äußeren Wassermantels erzielt.
[0024] Die Mündungsöffnung des Gehäuses ist derart ausgebildet, dass ihre Begrenzungswandungen
das Rücklaufwasser in der gewünschten Richtung in den äußeren Wasserraumbereich einleiten.
Unter Ausnutzung eines Venturi-Effekts oder in Art einer Düse ist der Austrittsimpuls
des Rücklaufwassers noch verstärkbar, wenn die Mündung des Rücklaufes verjüngt ausgebildet
ist.
[0025] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Rücklaufanschlusses lässt sich im unteren
Bereich des Kessels, der bisher besonders empfindlich für Taupunktsunterschreitungen
war, eine erhöhte Temperatur erzielen. Dies bewirkt wiederum, dass das Temperaturprofil
im inneren Wasserraumbereich des Kessels deutlich anhebbar ist. Dies hat seinen Grund
darin, dass in diesem inneren Wasserraumbereich erhitztes Wasser aufgrund der Dichtedifferenz
nach oben steigt und aus dem oberen Wasserübertritt austritt. Dann muss aber neues
Wasser aus dem äußeren Wasserraumbereich in den inneren Wasserraumbereich nachfließen,
was über den unteren Wasserübertritt geschieht. Wenn nun im unteren Bereich des Kessels
die Temperatur angehoben wird, lässt sich im inneren Wasserraumbereich auf diese Weise
eine erhöhte Temperatur und ein sehr schnelles Ansteigen der Temperatur bei Inbetriebnahme
des Kessels erzielen.
[0026] Es wird dabei das zum Heizen benötigte Heizwasser nicht aus dem inneren Wasserraumbereich,
sondern aus dem äußeren Wasserraumbereich entnommen, so dass die Temperatur des inneren
Wasserraumbereiches im wesentlichen durch die Überströmung des Heißwassers durch den
oberen Wasserübertritt bestimmt wird und nicht in erster Linie durch mehr oder weniger
große Entnahme von Heizwasser. Um dies zu gewährleisten, ist die Heizwasserentnahmestelle
des Vorlaufes des Heizwassers in bevorzugter Ausgestaltung auch nicht im unmittelbaren
Bereich des oberen Wasserübertritts angeordnet ― im Nahbereich dieses Wasserübertritts
befindet sich eher die Rücklaufmündung -, sondern es ist vorgesehen, dass ein Vorlauf
des Heizwasser an einer vom oberen Wasserübertritt in Umfangsrichtung beabstandet
angeordneten Heizwasserentnahmestelle vom äußeren Wasserraum aus wegführt, wobei insbesondere
für die Heizwasserentnahme in einer oberen, den äußeren Wasserraum oben begrenzenden
Kesselplatte ― Stirnplatte oder Montageplatte - eine Entnahmeöffnung angeordnet ist.
Die Entnahme an einer ganz oben angeordneten Stelle des äußeren Wasserraumbereiches
ist vorteilhaft, da sich dort aufgrund der Dichtedifferenz das heißeste Wasser des
äußeren Wasserraumbereiches ansammelt. Außerdem wird durch eine nach oben gerichtete
Entnahme eine eventuelle Ringströmung im äußeren Wasserraumbereich, die durch den
Austrittsimpuls des Rücklaufwassers erzielbar ist, kaum gestört. Diese Ringströmung
hat nämlich den besonderen Vorteil, dass eine Bildung von heißen Nestern im gesamten
Kesselbereich, insbesondere aber im oberen Bereich, der Verbindungsnaht zwischen Trennmantel
und oberer Kesselplatte oder Montageplatte, entgegengewirkt wird.
[0027] Zwar könnte sich auch ein Vorlaufstutzen direkt an diese Entnahmeöffnung anschließen,
dies ist aber in Bezug auf die Montage unhandlich. Für die Montage ist es besonders
vorteilhaft, wenn der Vorlauf- und Rücklaufstutzen nahe beieinander liegen, so dass
die Rohrverbindungen zusammen ― insbesondere an ein gemeinsames Rohranschluss-, Steuer-
und Pumpenelement ― anschließbar sind. Demgemäss ist bevorzugt, wenn der Vorlauf einen
Vorlaufkanal zum Verbinden der Entnahmeöffnung mit einem an der gleichen Kesselseite
wie der Rücklaufstutzen ― vorzugsweise in dessen Nahbereich und insbesondere oberhalb
desselben ― angeordneten Vorlaufstutzen aufweist.
[0028] Wenn die Trennwand im Bereich dieser Entnahmestelle mit einer Einbuchtung versehen
ist, ist ein größerer Öffnungsquerschnitt erreichbar. Außerdem könnte wiederum ein
größerer Teil aus einem innerhalb der Einbuchtung liegenden Bereich entnommen werden,
so dass die ansonsten um den Trennmantel führende Ringströmung weniger gestört wird.
[0029] Wenn nun die Heizwasserentnahmestelle in Bezug auf diese Ringströmung oder horizontale
Umfangsströmung oder in Bezug auf eine sonstige im Kesselbetrieb insbesondere durch
den Austrittsimpuls des Rücklaufwassers erzeugbare Strömung des im äußeren Wasserraumbereiches
befindlichen Heizwassers gesehen stromaufwärts des oberen Wasserübertritts und/oder
der Rücklaufmündung angeordnet ist, wird sichergestellt, dass nur Warmwasser aus dem
äußeren Wasserraumbereich entzogen wird und nicht etwa das zur Erwärmung dieses Warmwassers
eingesetzte Heißwasser, das aus dem oberen Wasserübertritt einfließt, und auch nicht
das kältere Rücklaufwasser.
[0030] Die Erfindung wird anhand in der beiliegenden Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen
nachstehend näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- einen Vertikalschnitt durch den Kessel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 2
- eine perspektivische Sprengansicht etwa des ersten Ausführungsbeispieles gemäß Figur
1;
- Fig. 3
- eine geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines stehend angeordneten
Heizkessels;
- Fig. 4
- eine perspektivische Explosionsansicht des Heizkessels nach Fig. 3 mit ausgebauter
und daneben gestellter Trennwand und ebenfalls ausgebauter und daneben gestellter
Kesselaußenwandung;
- Fig. 5
- eine perspektivische Explosionsansicht eines oberen Bereiches und insbesondere eines
Wasseranschlussbereiches des Heizkessels von Fig. 3 und 4;
- Fig. 6 bis 8
- verschiedene Seitenansichten des Wasseranschlussbereiches nach Fig. 5 bei teilweise
weggeschnittener Kesselaußenwandung; und
- Fig. 9
- eine perspektivische Ansicht von unten und teilweise von der Seite des Wasseranschlussbereiches
nach den Fig. 5 bis 8 mit weggeschnittener Kesselaußenwandung.
[0031] Die Vertikalschnittzeichnung nach Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines
insgesamt mit 1 bezeichneten stehend angeordneten Heizkessel, der mittels eines bei
2 angeordneten Brenners beheizt wird, der nur hinsichtlich seines Flammrohres angedeutet
ist und als sogenannter Sturzbrenner an der oberen Stirnseite - hier gebildet durch
einen Stirndeckel 18 für den Brenneranschluss - des Kessels 1 mit Flammenausbreitungsrichtung
nach unten in einen Flammraum 3 des Heizkessels 1 angeordnet ist. Der Flammraum 3
ist von einem Wasserraum 4 umgeben und mündet nach unten offen in einen Umlenkraum
5, über den die in der Brennkammer 3 erzeugten heißen Rauchgase in eine insgesamt
mit 6 bezeichnete Rauchgaskanalausbildung geleitet werden.
[0032] Die Rauchgaskanalausbildung 6 wird durch ein Bündel paralleler Rauchgaszüge in Form
innen- und außenseitig glatter Rohre 7 gebildet, durch die die Rauchgase in Gegenrichtung
zur Flammenausbreitung im Flammraum 3 nach oben in einen Rauchgas-Sammelraum 21 geleitet
werden, der von einem Rauchgasabzug 17 begrenzt ist, der die Rauchgase in einen nicht
dargestellten Kamin oder dergleichen abführt. Die Rauchgaszüge können grundsätzlich
um den Flammraum 3 herum verteilt ausgebildet sein; im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Bündel parallel verlaufender Rohre 7 als Rauchgaszüge radial in einer seitlichen
Richtung neben dem Flammraum 3 angeordnet, so daß der Außenumriß des Heizkessels 1
im Horizontalschnitt insgesamt eine ovale Gestalt aufweist, der auch entsprechend
polygonal bzw. vieleckig gestaltet sein kann.
[0033] Der insgesamt mit 4 bezeichnete Wasserraum ist mittels einer etwa parallel zur Mantelwandung
- Kesselaußenwandung 22 - des Heizkessels 1 verlaufenden Trennwand 8 in einen inneren
Wasserraumbereich 9 und einen äußeren Wasserraumbereich 10 insoweit unterteilt, als
diese Wasserraumbereiche 9 und 10 zum einen in einen unteren Abschnitt 12 und einen
oberen Abschnitt 13 in Verbindung stehen.
[0034] Im oberen Abschnitt 13 des Wasserraumes 4 sind die beiden Wasserraumbereiche 9 und
10 über einen gedrosselten Wasserübertritt 14, d. h. hier über mehrere Ausnehmungen
23 im oberen Rand 16 der Trennwand 8, verbunden, während der Wasserübertritt 11 zwischen
den Wasserraumbereichen 9 und 10 im unteren Abschnitt 12 des Wasserraumes 4 durch
das in den unteren Teil des Wasserraumes 4 frei auslaufende Ende 15 der Trennwand
8 gebildet ist. Damit ist die Trennwand 8 als zylinderförmiger Mantel ausgebildet,
der im Horizontalschnitt gesehen oval oder auch entsprechend nachzeichnend polygonal
gestaltet und damit entsprechend einfach - insbesondere aus Stahlblech - herstellbar
ist. Bevorzugt ist die gesamte Kesselkonstruktion aus Stahlblech hergestellt.
[0035] Am Boden 19 der Umlenkkammer 5 ist nach unten in den Wasserraum 4 abragend umfänglich
eine Strömungsschirmwand 20 festgelegt, die verhindert, da aufgrund des nach unten
vorgewölbten Bodens 19 des Umlenkraumes 5 bei Erwärmung des Heizwassers im inneren
Wasserraumbereich 9 demgegenüber kaltes Wasser zu schnell nachströmt. Die Strömungsschirmwand
20 ist über ihren Umfang hinweg mit - hier vertikalen, schlitzförmigen - Abströmöffnungen
24 versehen, um Stauwasserbereiche zu vermeiden.
[0036] In bekannter Weise ist der Wasserraum 4 - hier der äußere Wasserraumbereich 10 -
mit Anschlüssen für den Vorlauf 25 und den Rücklauf 26 des Heizwassers versehen. Wie
aus Figur 2 ersichtlich, können für den wahlweisen Anschluß beidseitig Anschlüsse
für den Vor- und Rücklauf 25 bzw. 26 vorgesehen sein.
[0037] Zu Beginn einer Betriebsphase des Brenners 2 wird die Wandung des Flammraumes 3 und
die der Rauchgaskanalausbildung 6 in Form der Rohre 7 sehr schnell erwärmt; das angrenzende
Wasser im inneren Wasserraumbereich 9 strömt aufgrund thermischen Auftriebes entsprechend
schnell aufwärts, so dass eine Taupunktunterschreitung im Bereich des unteren Abschnittes
12 des inneren Wasserraumbereiches 9 sehr schnell verhindert wird. Das Nachströmen
kalten Wassers aus dem äußeren Wasserraumbereich 10 in den inneren Wasserraumbereich
9 wird durch die Drosselwirkung des Wasserübertrittes 14 im oberen Abschnitt 13 des
Wasserraumes 4 gesteuert, und zwar in erster Linie durch die Bemessungen der Ausnehmungen
23 im oberen Rand 16 der Trennwand 8. Die Strömungsschirmwand 20 im Umfangsbereich
des Bodens 19 des Umlenkraumes 5 verhindert zudem im taupunktgefährdeten unteren Kesselbereich
den schnellen Übertritt von kaltem Wasser von dem äußeren Wasserraumbereich 10 zum
inneren Wasserraumbereich 9, so daß die beabsichtigte schnelle Erwärmung des Wassers
im inneren Wasserraumbereich 9 im besonders gefährdeten unteren Abschnitt 12 des Wasserraumes
4 sichergestellt wird.
[0038] Im oberen Stirnwandbereich des Heizkessels 1 kann durch den benachbarten Kaltwasserbereich
des äußeren Wasserraumbereiches 10 und der verhältnismäßig niedrigen Temperatur im
Rauchgas-Sammelraum 21 ebenfalls die Gefahr der Taupunktunterschreitung gegeben sein.
Dem kann man durch eine in den dargestellten Ausführungsbeispielen nicht wiedergegebene
Querschnittssteuerung, z.B. durch entsprechende Schieber, Rechnung tragen, die insbesondere
thermostatisch gesteuert sind. Im übrigen können Ausnehmungen 23' auch unterhalb des
oberen Randes 16 der Trennwand 8 vorgesehen werden.
[0039] Figur 2 zeigt insoweit eine perspektivische Ansicht der Hauptbaugruppen des Heizkessels
1, aus der anschaulich hervorgeht, dass die Herstellung dieser Baugruppen und deren
Zusammenbau jeweils besonders einfach und kostengünstig ist. Vor allem auch die Bildung
der Rauchgaskanalausbildung als glattwandige Rohre 7 ist besonders wartungsfreundlich.
[0040] Durch die Unterteilung des Wasserraumes 4 in zwei Wasserraumbereiche 9 und 10 durch
die konstruktiv besonders einfach ausgestaltete Trennwand 8 wird eine Pufferwirkung
erzielt, so dass die Abgastemperatur bei unterschiedlichen Rücklauftemperaturen weniger
beeinträchtigt wird, was der Taupunktvermeidung zu Gute kommt. Im Ergebnis wird nicht
nur eine Korrosionsvermeidung, sondern auch eine konstantere Abgastemperatur erzielt.
Erreicht wird insgesamt die Vermeidung kalter Zonen im unteren Abschnitt des Wasserraumes
und eine Überhitzung im oberen Abschnitt.
[0041] In den Figuren 3 bis 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des stehend angeordneten
Heizkessels 1 mit der inneren Trennwand 8 zum Aufteilen des Wasserraumes 4 in den
inneren Wasserraumbereich 9 und den äußeren Wasserraumbereich 10 gezeigt. Gegenüber
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind dabei gleiche Teile mit jeweils gleichen
Bezugszeichen bezeichnet. Zur näheren Erläuterung dieser Teile wird auf die obige
Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles verwiesen.
[0042] Das untere Ende 15 der Trennwand 8 endet auch beim zweiten Ausführungsbeispiel oberhalb
der Bodenplatte 31 des Heizkessels 1 und somit frei im unteren Abschnitt 12 des Wasserraumes
4, so dass über dieses freie Ende 15 der untere Wasserübertritt 11 gebildet ist. Wie
am besten aus Fig. 4, rechter Bildteil ersichtlich, ist der obere Rand 16 der Trennwand
8 mit einer den nunmehr einzigen Wasserübertritt 14 bildenden größeren Ausnehmung
und mit weiteren Ausnehmungen 23 oder 23', welche aber nunmehr im wesentlichen nur
Führungs- und Befestigungsfunktion für die Halterung der Trennwand 8 an der oberen
Stirnplatte oder Montageplatte 36 haben, versehen. An einer längeren Seite der jauch
bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen zylindermantelförmig mit ovalem Querschnitt
ausgebildeten Trennwand 8 ist eine Einbuchtung 34 zum Kesselinneren hin im Bereich
des oberen Randes 16 der Trennwand 8 ausgebildet.
[0043] Die insgesamt mit 35 (siehe Fig. 4) bezeichnete Brennraum-/Rauchgasführungseinheit
- Flammraum 3 und Abgasführung 5 ― 7 - ist an ihrem oberen Ende an der Montageplatte
36 befestigt, an welcher auch der für den Brenneranschluss und zum Abdecken des Flammraumes
3 ausgebildete Stirndeckel 18 und der die Rauchgassammelkammer 21 aufweisende Rauchgasabzug
17 befestigt ist.
[0044] Durch eine besondere Anordnung und Ausbildung des Vorlaufs 25 für das Heizwasser
und des Rücklaufs 26 des Heizwassers sind bei der zweiten Ausführungsform die thermischen
Eigenschaften des Heizkessels 1 gegenüber der ersten Ausführungsform optimiert.
[0045] In Fig. 4 ist links die Kesselwandung 22 und rechts die Trennwand 8 gezeigt, während
in der Mitte die Brennraum-/Rauchgasführungseinheit 35 mit daran befestigter Montageplatte
36 über der Grundplatte oder Bodenplatte 31 dargestellt ist.
[0046] Die Kesselwandung 22, die den Wasserraum 4 und genauer den äußeren Wasserraumbereich
10 dieses Wasserraumes 4 zur Seite hin begrenzt, ist mit dem Anschluß für den Rücklauf
26 versehen. Der Rücklauf 26 weist einen Rücklaufstutzen 37, über den das Rücklaufwasser
zum Inneren der Kesselwandung führbar ist und eine Einströmschikane 27 auf, mittels
der eine gezielte Einlenkung des Rücklaufwassers in den äußeren Wasserraumbereich
10 erzielbar ist.
[0047] Die Einströmschikane 27 wird durch ein Gehäuse 38 gebildet, das nach außen hin durch
die in den Figuren 4 ― 9 weggebrochen dargestellte Kesselwandung 22 und nach innen
hin durch ein an diese Kesselwandung angeschweißtes Gehäusewandungsteil 39 gebildet
wird. Das Gehäusewandungsteil 39 umfasst eine nach innen gerichtete Platte 40 und
relative schmale Seitenbegrenzungen ― Seitenwandungen 41 und Oberwand 41' (siehe Fig.
9) sowie Unterwand 41'' -, so dass das Gehäuse 38 insgesamt relativ flach ausgebildet
ist. Das Gehäuse 38 weist einen nach oben führenden Abschnitt 47 mit parallel zueinander
geführten gegenüberliegenden Seitenwandungen 41 auf, der an seinem oberen Ende in
einen abgewinkelten Abschnitt 48 übergeht. Das freie Ende des abgewinkelten Abschnitts
48 verjüngt sich dabei durch zueinandergeneigte Seitenwandungsbegrenzungen 41, 41'
zu einer Mündungsöffnung 42 hin, wie dies besonders gut in Fig. 8 und 9 zu sehen ist.
[0048] Dadurch ist die Einströmschikane 27 insgesamt so ausgebildet, dass das Rücklaufwasser
zunächst nach oben und dann zur Seite hin durch eine sich düsenartig verjüngende Mündungsöffnung
42 in Umfangsrichtung 46 des ringförmigen äußeren Wasserraumbereiches 10, d. h. in
zu diesem äußeren Wasserringraum 10 tangentialer Richtung 46, in den äußeren Wasserringraumbereich
10 einmündend geführt ist; siehe hierzu insbesondere die Fig. 5 und die Fig. 9, in
der das Gehäusewandungsteil 39 ohne die Kesselwandung 22 gezeigt ist. Wie aus Fig.
9 ersichtlich, ist die einzige obere Überströmöffnung ― der obere Wasserübertritt
14 - direkt oberhalb des Gehäuses 38 und zwar benachbart zu einer oberen Seitenwandungsbegrenzung,
d. h. der Oberwand 41' des Gehäusewandungsteiles 39 angeordnet, wobei die Mündungsöffnung
42 von dem oberen Wasserübertritt 14 weg gerichtet ist. In die neben der größeren
Ausnehmung 14 für den oberen Wasserübertritt außerdem noch am oberen Rand 16 vorhandenen
kleineren Ausnehmungen 23, 23' sind Ausbuchtungen 49 der Montageplatte 36 eingeführt,
so dass dort keine Überströmung von Wasser zwischen dem inneren 9 und dem äußeren
Wasserraumbereich 10 stattfindet. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, befindet sich im Bereich
der Einbuchtung 34 eine Entnahmeöffnung 43, an welcher durch den Vorlauf 25 Heizwasser
entnehmbar ist. Der Vorlauf 25 weist weiter einen Vorlaufstutzen 44 auf der im Nahbereich
des Rücklaufstutzens 37 auf der gleichen Kesselseite (hier die Rückseite des Heizkessels
1) nach außen geführt ist. Der Abstand des Vorlaufstutzens 44 und des Rücklaufstutzens
37 ist derart bemessen, dass eine modulare Heizkreiseinheit (nicht dargestellt) mit
gemeinsamem Anschluß für Vorlauf und Rücklauf, Ventilen, Stellelementen und eventuell
einer Pumpe daran anschließbar ist.
[0049] Der Vorlauf 25 weist weiter einen Vorlaufkanal 29 mit Entlüftungsanschluss 30 auf.
Der Vorlaufkanal 29 ist im wesentlichen oberhalb der Montageplatte 36 geführt, und
der Entlüftungsanschluss befindet sich an der höchsten Stelle des gesamten Hydraulikbereiches
― Wasserfüllbereiches ― des Heizkessels 1, nämlich an diesem Vorlaufkanal. Ein Befüll-
und Entleerhahn 28 ist im unteren Bereich des Heizkessels 1 an der Kesselaußenwandung
22 vorgesehen.
[0050] Die Funktion der durch insbesondere den Rücklauf 26 und den Vorlauf 25 realisierten
Hydraulikführung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist wie folgt:
[0051] Aus dem Heizkreis des zu beheizenden Gebäude zurücklaufendes Wasser ― Rücklaufwasser
- wird durch die Einströmschikane 27 zunächst nach oben und dann in tangentialer Richtung
46 gelenkt. Durch den so erzeugten Austrittsimpuls 45 entsteht am Außenbereich der
Mündungsöffnung 42 ein mitreißender Sog, der eine Vermischung von aus dem oberen Wasserübertritt
14 austretenden Heißwasser mit sich im äußeren Wasserraumbereich 10 befindlichen Warmwasser
bewirkt.
[0052] Das Heißwasser, welches aufgrund der Dichtedifferenz im inneren Wasserraumbereich
9 beim Kesselbetrieb nach oben strömt und am oberen Wasserübertritt 14 austritt, wird
also nun durch den Austrittsimpuls 45 des Rücklaufwassers gemischt. Durch den Austrittsimpuls
45 wird somit im äußeren Wasserraumbereich 10 über die gesamte vertikale Achse eine
gleichmäßige Temperaturverteilung erhalten. Die Temperatur im unteren Abschnitt 12
des Wasserraumes 4 ist daher gegenüber der in der Hauptanmeldung beschriebenen Ausführungsform
erhöht. Das Temperaturprofil im inneren Wasserraumbereich 9 wird aufgrund der Temperaturerhöhung
im unteren Abschnitt 12 bereits bei der Überströmung des Heißwassers durch den Wasserübertritt
14 deutlich angehoben, da ja auch wärmeres Wasser durch den unteren Wasserübertritt
11 angesogen wird. Dies wirkt einer Taupunktsunterschreitung und einer Kondensatbildung
zusätzlich entgegen.
[0053] Der Austrittsimpuls 45 wird aufgrund der düsenartigen Verjüngung der Mündungsöffnung
42 gegenüber einer normalen Einströmung erhöht. Aufgrund eines starken Austrittsimpulses
45 des Rücklaufwassers entsteht im äußeren Wasserraumbereich 10 auch eine tangential
oder in Umlaufrichtung gerichtete kreisförmige Zirkulation des Warmwassers, welche
Zirkulation zusätzlich der Bildung von heißen

Nestern" vor allem im oberen Bereich ― der Verbindungsstelle der Trennwand 8 zur Montageplatte
36 ― entgegenwirkt.
[0054] Die Heizwasserentnahmestelle 34/43 ― Bereich der Einbuchtung 34 und der Entnahmeöffnung
43 ― befindet sich hinsichtlich dieser Zirkulation stromaufwärts der Mündungsöffnung
42, so dass kein kaltes Rücklaufwasser durch den Vorlauf 25 angesogen wird. Außerdem
liegt die Entnahmeöffnung 43 umfangsmäßig beabstandet ― und zwar ebenfalls stromaufwärts
der hier herrschenden Strömung ― von der Heißwasser abgebenden Öffnung des oberen
Wasserübertritts 14.
[0055] Das durch den oberen Wasserübertritt 14 einströmende Heißwasser erwärmt außerdem
das Gehäuse 38, so dass eine Vorerwärmung des Rücklaufwassers vor dessen endgültiger
Einströmung in den Wasserraum 4 des Heizkessels 1 erfolgt.
[0056] Zwar ist die besondere Art und Weise der Hydraulikführung im Zusammenhang mit der
Trennung des Wasserraumes 4 in einen inneren und äußeren Bereich 9, 10 beschrieben
worden. Die Maßnahme, durch gezieltes Einlenken von Rücklaufwasser ― insbesondere
ohne zusätzliche Pumpen der dergleichen ― eine Vermischung von Wassern unterschiedlicher
Temperatur im Heizkessel herbeizuführen ist für sich allein gesehen aber auch bereits
sehr interessant und wesentlich.
Bezugszeichenliste
[0057]
- 1
- stehend angeordneter Heizkessel
- 2
- Brenner (sogenannter Sturzbrenner an der oberen Stirnseite)
- 3
- Flammraum
- 4
- Wasserraum
- 5
- Umlenkraum
- 6
- Rauchgaskanalausbildung (Kanäle)
- 7
- Rohre
- 8
- Trennwand
- 9
- innerer Wasserraumbereich
- 10
- äußerer Wasserraumbereich
- 11
- Wasserübertritt
- 12
- unterer Abschnitt (von 4)
- 13
- oberer Abschnitt (von 4)
- 14
- gedrosselter Wasserübertritt (Ausnehmungen)
- 15
- unteres freies Ende (von 8)
- 16
- oberer Rand (von 8)
- 17
- Rauchgasabzug
- 18
- Stirndeckel für Brenneranschluss
- 19
- Boden der Umlenkkammer
- 20
- Strömungsschirmwand
- 21
- Rauchgas-Sammelraum
- 22
- Kesselaußenwandung
- 23, 23'
- Ausnehmungen
- 24
- Abströmöffnungen (in 20)
- 25
- Vorlauf
- 26
- Rücklauf
- 27
- Einströmschikane
- 28
- Befüll- und Entleerhahn
- 29
- Vorlaufkanal
- 30
- Entlüftungsanschluß
- 31
- Bodenplatte
- 32
- Zuganker
- 34
- Einbuchtung
- 35
- Brennraum-/Rauchgasführungseinheit
- 36
- Montageplatte (obere Kesselplatte/Stirnplatte)
- 37
- Rücklaufstutzen
- 38
- Gehäuse
- 39
- Gehäusewandungsteil
- 40
- innere Platte von dem Gehäusewandungsteil
- 41
- Seitenwandungen des Gehäusewandungsteils
- 41'
- Oberwand des Gehäusewandungstelis
- 41''
- Unterwand des Gehäusewandungsteils
- 42
- Mündungsöffnung (Rücklaufmündung)
- 43
- in den Wasserraum 4 mündende Entnahmeöffnung des Vorlaufs
- 44
- Vorlaufstutzen
- 45
- Austrittsimpuls
- 46
- Umfangsrichtung des ringförmigen äußeren Wasserraumbereichs
- 47
- nach oben führender Abschnitt des Gehäuses
- 48
- abgewinkelter Abschnitt des Gehäuses
- 49
- Ausbuchtungen der Montageplatte
1. Stehend angeordneter Heizkessel (1) für die Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen
Brennstoffen mit einem oberstirnseitig angeordneten Brenner (2), dessen Flamme in
einen in Flammenausbreitungsrichtung offenen Flammenraum (3) geleitet ist, welcher
von einem Wasserraum (4) umgeben ist und stromab in einen Umlenkraum (5) mündet, der
mit einem Rauchgas-Sammelraum (21) über eine Rauchgaskanalausbildung (6) in Verbindung
steht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wasserraum (4) in einen inneren Wasserraumbereich (9) und einen äußeren Wasserraumbereich
(10) durch eine im wesentlichen vertikale Trennwand (8) unterteilt ist, die zwischen
diesen Bereichen (9, 10) einen Wasserübertritt (11) im unteren Abschnitt (12) der
Wasserkammer (4) und einen gedrosselten Wasserübertritt (14) im oberen Abschnitt (13)
der Wasserkammer (4) freiläßt, und daß der innere Wasserraumbereich (9) an den Flammraum
(3) angrenzt und von der Rauchgaskanalausbildung (6) durchgriffen ist, während sich
der äußere Wasserraumbereich (10) zur Kesselaußenwandung (22) erstreckt.
2. Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rauchgaskanalausbildung (6) seitlich neben dem Flammraum (3) angeordnet ist
und vorzugsweise aus mehreren parallel verlaufenden Rauchgaskanälen besteht, welche
insbesondere aus Rohren (7) mit von Rippen oder dergleichen in den Rohrinnenraum hineinragenden
Vorsprüngen freier Innenwandung gebildet sind, wobei die Rauchgaskanäle insgesamt
aus glattwandigen Rohren (7) bestehen.
3. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trennwand (8) in den unteren Abschnitt (12) des Wasserraumes (4) frei endend
und insbesondere als Mantelwandung eines Hohlzylinders, insbesondere aus Stahlblech,
ausgebildet ist, wobei die Trennwand (8) - und damit insoweit der Kessel ― weiter
bevorzugt je nach Rauchgaskanalausbildung (6) bzw. der Zuordnung der diese bildenden
Rohre (7) im Außenumfang vieleckig oder rund, insbesondere ovalförmig ausgebildet
ist.
4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der gedrosselte Übertritt (14) in Form von Ausnehmungen (23) im oberen Randbereich
der Trennwand (8) gebildet ist.
5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet,
dass sowohl der Rücklauf als auch der Vorlauf des Heizwassers in den äußeren Wasserraumbereich
münden.
6. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gedrosselte Übertritt (14) einstellbar ausgebildet ist, wobei die Einstellbarkeit
vorzugsweise temperaturabhängig gesteuert ausgebildet ist, beispielsweise durch ein
Bimetall gesteuert.
7. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserraum (4) den Boden (19) des Umlenkraumes (5) untergreifend ausgebildet
ist, wobei in den Wasserraum unterhalb des Umlenkraumes (5) eine dessen Boden (19)
umrandende Strömungsschirmwand (20) hineinragt, welche von Abströmöffnungen (24) durchgriffen
ausgebildet ist.
8. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Rücklauf (26) des Heizungswassers im Bereich des oberen Wasserübertritts
(14) in den äußeren Wasserraumbereich (10) derart mündet, dass über den Austrittsimpuls
(45) des Rücklaufwassers eine Vermischung des aus dem oberen Wasserübertritt (14)
austretenden Heißwassers mit dem Wasser des äußeren Wasserraumbereiches (10) herbeiführbar
ist.
9. Heizkessel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mündung (42) des Rücklaufes (26) ― zumindest mit einer Richtungskomponente
― von dem oberen Wasserübertritt (14) weg gerichtet ist.
10. Heizkessel nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rücklauf (26) mit einer Einleiteinrichtung (27/38/42) zum Beaufschlagen des
in den äußeren Wasserraumbereich (14) einzuleitenden Rücklaufwassers mit einem Impuls
in einer in Bezug auf den vorzugsweise um die Trennwand (8) ringförmig herum geführten
äußeren Wasserraumbereich (10) gesehen tangentialen Richtung oder in einer im wesentlichen
horizontalen Umfangsrichtung (46) versehen ist.
11. Heizkessel nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rücklauf (26) eine, vorzugsweise durch den Wasserraum (4), insbesondere den
äußeren Wasserraumbereich (10) führende, Einströmschikane (27) zum Leiten des Rücklaufwassers
von einem Rücklaufstutzen (37) nach oben hin zu der nahe dem oberen Wasserübertritt
(14) gelegenen Rücklaufmündung (42) aufweist.
12. Heizkessel nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rücklauf (26) ein als Teil der Kesselaußenwandung (22) ausgebildetes ― insbesondere
innen an die Kesselaußenwandung (22) geschweißtes ― Gehäuse (38) zum Führen und Einleiten
des Rücklaufwassers in den äußeren Wasserraumbereich (10) und insbesondere zum Bilden
der Einleiteinrichtung (27/38/42) und/oder der Einströmschikane (27) aufweist, wobei
weiter bevorzugt das Gehäuse (38) zum Bilden der Einleiteinrichtung (27/38/42) und/oder
der Rücklaufmündung eine Mündungsöffnung (42) aufweist, deren Begrenzungswandungen
(40, 22, 41) zumindest zum Teil und vorzugsweise im wesentlichen in Umfangsrichtung
(46) des äußeren Wasserraumbereiches (10) gerichtet sind, wobei die Mündungsöffnung
(42) an einer Seitenwand (41) des Gehäuses (38) ausgebildet und der einzige obere
Wasserübertritt (14) oberhalb einer Oberwand (41') des Gehäuses (38) angeordnet ist.
13. Heizkessel nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mündung (42) des Rücklaufes (26) zur Erhöhung des Austrittsimpulses (45)
des Rücklaufwassers verjüngt oder düsenartig ausgebildet ist.
14. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Vorlauf (25) des Heizwasser an einer vom oberen Wasserübertritt (14) in Umfangsrichtung
(46) beabstandet angeordneten Heizwasserentnahmestelle (43/34) vom äußeren Wasserraumbereich
(10) aus weg führt, wobei vorzugsweise in einer oberen, den Wasserraum (4), insbesondere
den äußeren Wasserraum (10) oben begrenzenden Kesselplatte (36) eine Entnahmeöffnung
(43) für die Heizwasserentnahme angeordnet ist.
15. Heizkessel nach einem der Anspruch 14
dadurch gekennzeichnet,
dass die vertikale Trennwand (8) im Bereich der Heizwasserentnahmestelle (43/34) mit
einer Einbuchtung (34) zum Kesselinneren hin versehen ist.
16. Heizkessel nach einem der Ansprüche 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Heizwasserentnahmestelle (43/34) oder die Entnahmeöffnung (43) in Bezug auf
eine im Kesselbetrieb insbesondere durch den Austrittimpuls des Rücklaufwassers erzeugbaren
Strömung, mehr insbesondere einer horizontalen Ringströmung, des im äußeren Wasserraumbereiches
(10) befindlichen Heizwassers gesehen stromaufwärts des oberen Wasserübertritts (14)
und/oder der Rücklaufmündung (42) angeordnet ist.