Die strukturellen Merkmale von Warmwasserkesseln variieren je nach Typ (z. B. Atmosphärendruck, Druck, Vakuum, Vierkantrohrtyp usw.) und Brennstoff (Kohle, Gas, Brennstoff, Biomasse, Elektrizität), weisen jedoch im Allgemeinen die folgenden grundlegenden strukturellen Merkmale und Konstruktionsprinzipien auf:
Gesamtstrukturform
Der Warmwasserkessel besteht im Wesentlichen aus einem Kesselrohr (oder -mantel), einer Heizfläche (wasser-gekühlte Wand, Rauchrohr/Wasserrohr), Verbrennungsausrüstung, Ofenwand, Rahmen und Hilfssystem. Je nach Strukturform wird es hauptsächlich unterteilt in:
Hybridtyp aus Wasser- und Feuerrohr: Wird häufig in kleinen und mittelgroßen Kohle-/Biomassekesseln (z. B. der CDZL-Serie) verwendet. Um den Ofen herum ist eine wassergekühlte Wand (Wasserrohr) und im Kesselrohr ein Rauchrohr angeordnet.
Wasserrohrtyp: Große Kessel verwenden meist diese Struktur, Wasser fließt innerhalb des Rohrs und Rauchgas wird außerhalb des Rohrs gewaschen, wie zum Beispiel bei einem Vierkantrohrkessel.
Gehäusetyp: Dies ist bei kleinen Öl-/Gaskesseln üblich und das Ofenrohr und das Rauchrohr sind in einem großen Gehäuse untergebracht.
Strukturelle Eigenschaften der Kernheizfläche
Wasser-gekühlte Wand (Strahlungsheizfläche):
Es ist rund um den Ofenraum angeordnet und nimmt die Strahlungswärme der Flamme direkt auf.
Funktion: Schützen Sie die Ofenwand vor Verbrennungen durch hohe Temperaturen, während Sie das Wasser erhitzen und eine natürliche Zirkulationskraft erzeugen.
Merkmale: Moderne Kessel verwenden häufig wassergekühlte Membranwände-, bei denen die Rohre zu einem Stück verschweißt werden, was eine gute Abdichtung gewährleistet, wodurch Luftlecks reduziert und die thermische Effizienz verbessert werden.
Konvektionsrohrbündel/Gewinderohr (Konvektionsheizfläche):
Gewinderohr: Wird häufig in Kohle-/Biomasse-Warmwasserkesseln verwendet. Die Innenwand des Rauchrohrs ist mit spiralförmigen Rillen versehen, die die Rauchgasstörung verstärken, die Grenzschicht zerstören, die Wärmeübertragung erheblich verbessern, die Ansammlung von Asche verhindern und den thermischen Wirkungsgrad verbessern können (bis zu 82 % oder mehr).
Konvektionsrohrbündel: Auf und ab im Topfrohr angeordnet, Rauchgas durchströmt das Rohrbündel horizontal zum Wärmeaustausch.
Besonderer Aufbau verschiedener Arten von Warmwasserkesseln
Eckrohrkessel
Strukturmerkmale: Es gibt keinen traditionellen Kessel, und die dicken Abstiegs- und Steigrohre an den vier Ecken des Ofens dienen als Skelett zur Unterstützung des gesamten Kesselgewichts.
Vorteile: Hohe Zuverlässigkeit der Wasserzirkulation, starke Wärmespeicherkapazität, gute Lastanpassungsfähigkeit, kompakte Struktur, einfaches schnelles Starten und Stoppen. Es handelt sich um einen ausgereiften Ofentyp, der nach der Einführung der dänischen Technologie in China weit verbreitet ist.
Vakuum-Warmwasserkessel
Strukturelle Merkmale: Das Innere des Kessels ist in zwei Teile unterteilt: einen oberen und einen unteren.
Die untere Hälfte: Ähnlich wie ein gewöhnlicher Dampfkessel besteht sie aus einem Ofenrohr und einem Rauchrohr und der interne Vakuumzustand (Unterdruck) wird aufrechterhalten.
Obere Hälfte (Vakuumkammer): eingebauter-rohrförmiger Dampf--Wasserwärmetauscher.
Funktionsprinzip: Das Wasser in der unteren Hälfte siedet bei niedriger Temperatur unter Vakuum, um Dampf zu erzeugen, und der Dampf steigt in der oberen Hälfte des Wärmetauschers auf, um zu kondensieren, wodurch die latente Wärme des Heizgeräts an das Heizungs-/Warmwasser freigesetzt wird. Das Kondensat fällt zurück und verdampft erneut, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht.
Vorteile: Eigensicher (keine Explosionsgefahr), keine jährliche Inspektion erforderlich, lange Lebensdauer.
Atmosphärischer Warmwasserboiler
Strukturmerkmale: Die Oberseite des Kessels verfügt über eine Öffnung, die mit der Atmosphäre verbunden ist, und der Betriebsdruck ist Atmosphärendruck. Struktur: Relativ einfach, meist eine Kombination aus Wasser--Röhren- und Feuer--Röhrenstrukturen. Hinweis: Da es mit der Atmosphäre verbunden ist, muss besonderes Augenmerk auf den Korrosionsschutz gelegt werden und es kann nicht zur direkten Beheizung von Hochhäusern verwendet werden (erfordert eine Wärmetauscherstation).
Gas-/ölbefeuerter Warmwasserkessel
Strukturelle Merkmale:
Vollständig vorgemischte Verbrennung: Moderne hocheffiziente Modelle verwenden Metallfaser- oder Oberflächenverbrennungstechnologie, wobei Brenner und Ofen in das Design integriert sind.
Kupfer-/Edelstahl-Wärmetauscher: Einige kommerzielle modulare Kessel verwenden Kupferrohre oder Rippenrohre aus Edelstahl als Wärmetauscherelemente, was eine schnelle Wärmeübertragung, Korrosionsbeständigkeit und eine kompakte Größe ermöglicht.
Kondensationsstruktur: Ein Kondensationswärmetauscher wird am Ende von Brennwertkesseln hinzugefügt, um latente Wärme aus dem Rauchgas zurückzugewinnen, wobei die Abgastemperatur nur 40–50 Grad beträgt und der thermische Wirkungsgrad über 100 % liegt (basierend auf dem unteren Heizwert).
