AT393021B - Vorrichtung zur kuehlung eines einen ersten waermetauscher eines umlaufwasserheizers beheizenden brenners - Google Patents

Description

AT 393 021B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung eines einen ersten Wärmetauscher eines Umlauf-Wasserheizers beheizenden Brenn» mittels zumindest eines sich über dessen Flammenbereich erstreckenden, wasserführenden, einen weiteren Wärmetauscher bildenden Kühlrohres, das sich mit zumindest einem der Kütdung der Brennerflammen dienenden Rohrstrang von einem das Wasser führenden Rücklauf des Umlauf-Wasserheizers ausgehend im Flammenbereich des Brenners schräg aufwärts verlaufend zu dem an den Vorlauf dieses Umlauf-Wasserheizers angeschlossenen ersten Wärmetausch» »streckt

Aus der GB-PS 2169 397 ist ein gewerblich nutzbares Kochgerät bekanntgeworden, das eine Mehrzahl von Wännekammem aufweist, die von einem Gasbrenn» beheizt werden. Durch die Wärmekammem »streckt sich ein geneigt angeordnetes Kühlrohr, mit dem beim Kochvorgang nicht benötigte Wärme genutzt werden kann, ohne die Intensität des Kochvorganges selbst zu beeinfluss»!.

Aus der FR-OS 2 542 854 ist ein Hochdruck-Durchlauf-Wasserheizer bekanntgeworden, bei dem eine Flamme in den Innenraum eines eine Rohrwendel bildenden ersten Wärmetauschers hineinbrennt, der von einem zweit»! einen Wassermantel bildenden Wärmetauscher umhüllt ist. Der erstgenannte Wärmetauscher weist zwar ein Rohr mit ein» Steigung auf, diese ist ab» nicht im B»eich der Flamme angeordnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beiden Wärmetauscherelemente des von einem Brenner beheizten Umlauf-Wasserheizers derart anzuordnen, daß sie einerseits die Flamme des Brenners wirksam kühlen, ohne sie zu unterkühlen, und andererseits den Abgasen des Brenn»s so viel Wärme zu entziehen, daß sich ein guter feuerungstechnischer Wirkungsgrad des Umlauf-Wasserheizers einstellt.

Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der erste Wärmetauscher aus einem gegebenenfalls mit Rippen oder dergleichen bestückten, oberhalb des schräg aufwärts verlaufenden Kühlrohrstrangs im wesentlichen horizontal durch die Abgasführung des Brenners verlaufenden Rohrstrang desselben Rohres besteht.

Durch diese Ausgestaltung beeinflussen sowohl der erste als auch der zweite Wärmetauscher den Brenner mit seinem Brennraum, wobei der erste Wärmetauscher ohne Beeinflussung der Flammentätigkeit im Brennraum den Abgasen des Brenners so viel Wärme entzieht, daß sich ein Umlauf-Wasserheizer mit gutem Wirkungsgrad ergibt, während der zweite Wärmetauscher die Flammen des Brenners so weit kühlt, daß die Bildung thermischen Stickoxydes verhindert wird, ohne daß gleichzeitig eine verstärkte Bildung von Kohl»imonoxyd auftritt und wobei durch die geneigte Lage des zweiten Wärmetauschers eine Thermosiphon-Wasserdurchströmung durch beide Wärmetauscher sichergestellt ist.

In Ausgestaltung d» Erfindung wird vorgeschlagen, daß der schräg aufwärts verlaufende Kühlrohrstrang ebenfalls mit den Wärmetausch begünstig»iden Rippen bestückt ist, die im wesentlichen zur Abgasführung des Brenners parallel, demnach im wesentlichen lotrecht und schräg zur Achse des schrägen Kühlrohrstranges angeordnet sind.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eurerseits eine gute Kühlwirkung für die Flammen, andererseits aber eine Minimierung des Rauchgaswiderstandes im Brennraum.

Schlußendlich ist es besonders zweckmäßig, daß das Kühlrohr aus einer Schar zueinander parallel angeordneter Rohrstränge besteht und daß diese Rohrstränge von einem gemeinsamen Rücklaufverteil» des Heizwasserumlaufs ausgehen und in einen gemeinsamen Vorlaufsammler münden.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine Schar parallel angeordneter Rohrstränge, die jeder einzelnen Biennerkammer zugeordnet sind, so daß alle Flammen aller Brennerkammem gleichmäßig gut gekühlt w»den.

Die einzige Zeichnungsfigur stellt einen Brenner mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise in einem schematischen V»tikalschnitt dar.

Dies» Brenner umfaßt innerhalb seines eine Abgasführung (12) umschließenden Gehäuses (11) zumindest ein Bremrerrohr, das stimseitig üb» ein Mischrohr (2) mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch versorgt wird und an seiner Oberseite Gemischaustrittsöffnungen aufweist, an denen sich nach der Zündung in einem Flammenbereich (3) Brennerflammen ausbilden.

Zur Kühlung dieses Flammenbereiches (3) und zur damit verknüpften Minderung der NOx-Emission ist dem Brennerrohr (1) zumindest ein sich über den Flammenbereich (3) »streckender, einen Abschnitt des Rohres (13) bildender Kühlrohrstrang (4) zugeordnet, der in d» mit dem Pfeil (5) bezeichnten Strömungsrichtung des Heizungsumlaufes unter einem Winkel (a) zur Waagrechten schräg aufwärts verläuft Dieser schrägverlaufende Kühlrohrstrang (4) setzt sich in dem dem Wärmetausch» (6) des Wasserheizers zugehörigen, gleichfalls einen Abschnitt des Rohres (13) bildenden horizontal verlaufenden Rohrstrang fort, der in den zum Vorlauf des Heizungsumlaufes führenden Samml» (7) mündet, d» mehreren parallel zueinander in einer Schar angeordneten Kühlrohrsträngen (4) gemeinsam sein kann. Der Rücklauf des im Heizungsumlauf abgekühlten Wassers erfolgt üb» den Rücklaufverteil» (8). D» horizontale, die Abgasführung (12) durchsetzende Rohrstrang bildet den Wärmetausch» (6) und ist zur Begünstigung des Wärmetausches mit Rippen (9) bestückt, die in senkrecht zur Achse dieses Rohrstranges gerichtet»!, also lotrechten Ebenen angeordnet sind.

Auch d» schrägverlaufende Kühlrohrstrang (4) kann zur Begünstigung der Wärmeaufnahme mit Rippen (10) bestückt sein, die jedoch der Strümungsrichtung der Abgase entsprechend in lotrechten Ebenen, also zur Achse dieses Kühlrohrstranges (4) unter dem Winkel (a) schräg, verlaufen. -2-

Claims (3)

1. AT 393 021B Ein solch» erfindungsgemäßer mit der Kühlvorrichtung kombinierter Wärmetauscher kann als Bauteilgruppe zum Anflanschen oder Annippeln ausgebildet werden, um verschiedene Leistungsgrößen zu fertigen, und zwar aus Edelstahl, Guß, Aluminiumguß oder auch keramischem Werkstoff. Solche Wärmetauscher zeichnen sich durch eine geringe Bauhöhe aus, sodaß mit ihnen sehr kompakte 5 Wasserheizer oder Kessel hergestellt werden können. Selbstverständlich sind die Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes mannigfach abwandelbar. So können etwa die Rippen der Rohrstränge (4 und 6) durch Nadeln od. dgl. der Wärmeübertragung dienende Fortsätze gleichwertig ersetzt sein. 10 PATENTANSPRÜCHE 15 1. Vorrichtung zur Kühlung eines einen ersten Wärmetausch» eines Umlauf-Wasserheizers beheizenden Brenners mittels zumindest eines sich über dessen Flammenbereich erstreckenden, wasserführenden, einen weiteren 20 Wärmetauscher bildenden Kühlrohres, das sich mit zumindest einem der Kühlung der Brennerflammen dienenden Rohrstrang von einem das Wass» führenden Rücklauf des Umlauf-Wasserheizers ausgehend im Flammenbereich des Brenners schräg aufwärts verlaufend zu dem an den Vorlauf dieses Umlauf-Wasserheizers angeschlossenen ersten Wärmetauscher erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher (6) aus einem gegebenenfalls mit Rippen (9) oder dergleichen bestückten, oberhalb des schräg aufwärts verlaufenden 25 Kühlrohrstranges (4) im wesentlichen horizontal durch die Abgasführung (12) des Brenners (1) verlaufenden Rohrstrang desselben Rohres (13) besteht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schräg aufwärts verlaufende Kühlrohrstrang (4) ebenfalls mit den Wärmetausch begünstigenden Rippen (10) bestückt ist, die im 30 wesentlichen zur Abgasführung (12) des Brenners (1) parallel, demnach im wesentlichen lotrecht und schräg zur Achse des schrägen Kühlrohrstranges (4) angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlrohr aus einer Schar zueinander parallel angeordneter Rohrstränge (4) beziehungsweise (6) besteht und daß diese Rohrstränge von 35 einem gemeinsamen Rücklaufverteiler (8) des Heizwasserumlaufes ausgehen und in einen gemeinsamen Vorlaufsammler (7) münden. 40 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-