AT402671B - Heizeinrichtung heizeinrichtung - Google Patents

Description

AT 402 671 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Für einen stabilen Betrieb eines atmosphärischen Gasbrenners ist es erforderlich, daß sich ein Gleichgewicht zwischen der Gasaustrittsgeschwindigkeit und der Flammengeschwindigkeit einstellt. Überwiegt die Austrittsgeschwindigkeit des Gases aus den Brenngemisch-Austrittsöffnungen des Brenners, so neigen die Flammen zum Abheben vom Brenner und umgekehrt, wenn die Flammengeschwindigkeit überwiegt, so neigen die Flammen zum Zurückschlagen auf die Düsen.

Bei vormischenden Gasbrennern mit sehr hoher Luftvormischung können die Grenzen für einen stabilen Bereich sehr dicht beieinander liegen, sodaß zusätzliche Maßnahmen zur Sicherung eines stabilen Betriebes erforderlich sind. Bei bekannten derartigen Heizeinrichtungen werden daher meist Krallen und Flammenhalter vorgesehen, die ein Abheben der Flammen bei einer hohen Belastung des Brenners verhindern, wobei die minimale Austrittsgeschwindigkeit des Brenngases aus dem Brenner so gewählt wird, daß ein Zurückschlagen der Flammen sicher unterbunden ist.

Der Nachteil dieser Lösung liegt in dem relativ hohen Herstellungsaufwand des Brenners.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei der sowohl ein Zurückschlagen der Flammen als auch ein Abheben derselben vom Brenner weitestgehend vermieden ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 erreicht.

Durch die Änderung des pneumatischen Widerstandes, der den Druck in einem den Brenner aufnehmenden Brennraum mitbestimmt, ist es möglich, die Ausströmgeschwindigkeit des Brenngases aus den Brenngemisch-Austrittsöffnungen des Brenners zu verändern. So kann bei einer geringen Belastung des Brenners, bei der nur ein geringer Brenngasdurchsatz gegeben ist, der den Aufbau eines entsprechenden Gegendruckes bedingende pneumatische Widerstand des Wärmetauschers vermindert werden, wodurch sich die Ausströmgeschwindigkeit erhöht und daher die Gefahr eines Zurückschlagens der Flammen vermieden wird.

Andererseits kann bei einer hohen Belastung des Brenners der pneumatische Widerstand des Wärmetauschers erhöht werden, wodurch die Ausströmgeschwindigkeit des Brenngases aus dem Brenner vermindert wird und es daher zu keinem Abheben der Flammen vom Brenner kommt.

Durch die DE-OS 38 36 843 und die DE-OS 36 06 463 wurden zwar schon brennerbeheizte Geräte bekannt, bei denen der hydraulische Widerstand des Wärmetauschers eingestellt werden konnte. So wurde gemäß der DE-OS 38 36 843 vorgeschlagen, einen Bypass zum Wärmetauscher vorzusehen und in diesem Bypass ein einstellbares Drosselorgan anzuordnen oder einen in seiner Größe wählbaren Bereich des Wärmetauschers von Lamellen frei zu halten bzw. den Wärmetauscher mit lösbar befestigten Lamellen zu versehen. Das aus der DE-OS 36 06 463 bekannte Gerät ist mit einer an einer senkrechten, den Wärmetauscher durchsetzenden Trennwand angeordneten Klappenvorrichtung versehen, durch die ein Teil der Rauchgasströmung bei hoher Brennerlast abgebremst wird.

Diese Maßnahmen dienten in beiden Fällen jedoch lediglich zur Ermöglichung einer entsprechenden Einstellung der Strömungsverhältnisse, um im Kamin die Unterschreitung einer Mindesttemperatur, beispielsweise des Taupunktes, unterbinden zu können. Eine Änderung des hydraulischen Widerstandes des Wärmetauschers während des Betriebes des Brenners im Hinblick auf Flammenstabilität war dabei nicht vorgesehen.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird auf einfache Weise erreicht, daß bei niedrigeren Temperaturen in der Brennkammer die Lamellen des Wärmetauschers eine Stellung einnehmen, die das Durchströmen der Brenngase erschwert. So können sich z.B. Abschnitte einander benachbarter Lamellen bei niedrigeren Temperaturen einander annähern und so den Strömungsquerschnitt verengen.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil, daß der hydraulische Widerstand auf einfache Weise nach den jeweiligen Erfordernissen eingestellt und in Abhängigkeit von der Belastung des Brenners variiert werden kann.

Dabei ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 4 der Vorteil einer in konstruktiver Hinsicht sehr einfachen Lösung.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung offenbart Anspruch 5. Auch bei dieser Lösung ergibt sich der Vorteil einer sehr einfachen Veränderung des hydraulischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Belastung des Brenners.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 und 2 schematisch einen Wärmetauscher für eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer

Heizeinrichtung,

Fig. 3 und 4 schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung, 2

Claims (5)

1. AT 402 671 B Fig. 5 ein Lamellengitter, Fig. 6 einen Schlitzschieber und Fig. 7 und 8 schematisch einen Wärmetauscher für eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung. Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist ein Wärmetauscher 1 vorgesehen, der mit Lamellen 2 bestückt ist, die an der von einem überstöchiometrisch vormischenden Gasbrenner 16 abgekehrten Seite Abschnitte 3 aufweist, die aus Bimetall hergestellt sind. Wie ein Vergleich der beiden Figuren 1 und 2 zeigt, sind diese Bereiche der Abschnitte 3 bei höheren Temperaturen, die einer hohen Belastung des Brenners 16 entsprechen, im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, wodurch sich ein geringer pneumatischer Widerstand ergibt, wogegen bei niedrigeren Temperaturen, die einer geringen Belastung des Brenners 16 entsprechen, die Abschnitte 3 ausgebogen sind, wodurch sich eine Verminderung des Durchströmungsquerschnittes im Abgasweg ergibt. Dies führt zu einer Erhöhung des pneumatischen Widerstandes, wobei sich die Abschnitte 3 einander benachbarter Lamellen 2 gegeneinander biegen, sodaß im wesentlichen jeder zweite von Lamellen 2 begrenzte Kanal 17 im wesentlichen geschlossen ist. Sämtliche Lamellen 2 sind von Rohren 18 durchsetzt, die aufzuheizendes Wasser führen. Der Gasbrenner 16 weist ein Mischrohr 19 auf, in das eine von einem Gasventil 20 gesteuerte Gasdüse 21 Gas unter Mitreißen von Luft einbläst. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist im Strömungsweg der Brenngase vom Brenner 16 zum nicht dargestellten Kamin zwischen dem Brenner 16 und dem Wärmetauscher 1 ein Lamellengitter 4 angeordnet, wobei die Stellung der Lamellen 5 des Lamellengitters 4 in Abhängigkeit von der Belastung des Brenners 16 über ein nicht dargestelltes Stellglied steuerbar ist. Ein solches Lamellengitter 4 ist in der Fig. 5 in größerem Maßstab dargestellt. Dabei sind die Lamellen 5 schwenkbar in einem Rahmen 6 gehalten, wobei die freien Enden der Lamellen 5 gelenkig mit einer Stange 15 miteinander und mit dem nicht dargestellten Stellglied verbunden sind. Durch entsprechendes Verschieben der Stange 15 kann die Neigung der Lamellen 5 gegenüber der durch den Rahmen 6 bestimmten Ebene eingestellt werden. Statt eines Lamellengitters 4 kann auch ein in Fig. 6 dargestellter Schlitzschieber 7 im Strömungsweg der Brenngase vom Brenner 16 zum Kamin angeordnet sein. Dabei kann durch gegenseitiges Verschieben der beiden mit schlitzen 8 bzw. 9 versehenen Platten 10, 11 der pneumatische Widerstand verändert werden. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 ist die Heizeinrichtung mit einem Wärmetauscher 12 versehen, der einen von Lamellen 2 frei gehaltenen Bereich 13 aufweist. Im Bereich 13 ist eine Klappe 14 angeordnet, die schwenkbar gehalten und von einem nicht dargestellten Stellglied in Abhängigkeit von der Belastung des Brenners 16 verstellbar ist. Auch durch diese Klappe 14 im von Lamellen freien Bereich ist der pneumatische Widerstand des Wärmetauschers 12 veränderbar. Patentansprüche 1. Heizeinrichtung mit einem Gasbrenner und einem von dessen Abgasen beaufschlagten Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Änderung des pneumatischen Widerstandes des Wärmetauschers (1, 12) im Abgasweg vorgesehen ist, die bei geringer Belastung des Brenners den pneumatischen Widerstand des Wärmetauschers (1, 12) vermindert und bei hoher Belastung des Brenners erhöht.
2. 2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung darin besteht, daß der Wärmetauscher (1) mit zumindest teilweise aus Bimetall hergestellten Lamellen (2) versehen ist, die ihre Gestalt in Abhängigkeit von der Temperatur ändern, wobei die Lamellen (2) bei niedrigeren Temperaturen eine den Zustrom von Brenngasen drosselnde Stellung einnehmen.
3. 3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung darin besteht, daß ein Lamellengitter (4), in Strömungsrichtung der Brenngase gesehen, zwischen Brenner und Wärmetauscher (1, 12) angeordnet ist, dessen Lamellen (5) in Abhängigkeit von der Belastung des Brenners verstellbar sind.
4. 4. Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (5) des Lamellengitters (4) schwenkbar gehalten und mittels eines Stellgliedes in Abhängigkeit von der Belastung des Brenners steuerbar sind. 3 AT 402 671 B
5. 5. Heileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung darin besteht, daß in einem von Lamellen (2) freien Bereich (13) des Wärmetauschers (12) ein in Abhängigkeit von der momentanen Brennerbelastung steuerbares Drosselorgan, z.B. eine Klappe (14), angeordnet ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 4