DE10048930A1 - Brennkammer mit Kompakt-Wärmeübertrager für Brennwertnutzung - Google Patents

Brennkammer mit Kompakt-Wärmeübertrager für Brennwertnutzung

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DE10048930A1
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine ungekühlte Brennkammer mit Kompakt-Wärmeübertrager, die aus einer Hochtemperatur-Isolierung gebildet ist, insbesondere für brennstoffbeheizte Wassererhitzer mit einem aus wasserführenden Rohren bestehenden Kompakt-Wärmeübertrager, die ein Paket von Lamellen durchsetzen. Die Isolierung wird gegen Kondensat und Erosion dadurch geschützt, dass beim Einsatz in Brennwertgeräten der Kompakt-Wärmeübertrager zu der Isolierung hin zumindest in dem kondensatentstehenden Bereich mittels einer kondensatbeständigen und erosionsfesten Folie abgedeckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkammer mit Kompakt-Wärmeübertrager für Brennwertnutzung die mit einem aus wasserführenden Rohren bestehenden Kompakt-Wärmeübertrager, die ein Paket von Lamellen durchsetzen.
Gerade bei Brennwertgeräten sind in der Regel wassergekühlte Brennkammern im Einsatz, wobei der Kühlwasser-Kreislauf auch in den Wasserkreislauf des Wassererhitzers einbezogen werden kann.
Es sind auch ungekühlte Brennkammern der eingangs erwähnten Art bekannt, die aber nicht für Brennwertgeräte geeignet sind.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine ungekühlte Brennkammer in kosten­ günstiger Weise für den Einsatz eines Kompakt-Wärmeübertragers mit Brenn­ wertnutzung geeignet zu machen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass beim Einsatz in Brennwertgeräten der Kompakt-Wärmeübertrager zu der Isolierung hin zumindest in dem kondensatentstehenden Bereich mittels einer kondensatbeständigen und erosionsfesten Folie abgedeckt ist.
Die Folie bedeckt zumindest in dem kritischen, kondensatzentstehenden Bereich des Kompakt-Wärmeübertragers die Isolierung und macht diese völlig unemp­ findlich gegen Beanspruchung durch Kondensat, Erosion und Abschabung, ins­ besondere dann, wenn nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung vorge­ sehen ist, dass die Folie eine Edelstahlfolie ist. Die Isolierung ist im kon­ densatentstehenden Bereich des Kompakt-Wärmeübertragers vor Zerstörung ge­ schützt.
Dies gilt insbesondere auch, wenn vorgesehen ist, dass die Isolierung teilweise oder ganz aus pyrogener Kieselsäure mit einer Armierung aus SiO2-Fasern be­ steht. Derartige Isolierungen haben eine extrem gute Isolierwirkung, sind jedoch nicht kondensatbeständig.
Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der Brennkammer sind den Unteransprüchen und der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zu entnehmen, das in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt ist.
Die Brennkammer nach der Erfindung wird durch eine Isolierung 12 gebildet, die einen länglichen Raum umschließt und an den Stirnseiten offen ist. Dabei kann an einem stirnseitigen Ende eine Aufnahme 10 für einen Brenner angeordnet sein. Im Abstand dazu ist ein Kompakt-Wärmeübertrager 14 in die Isolierung 12 eingesetzt, der eine Vielzahl von wasserführenden Rohren 16 aufweist, die in mehreren Lagen angeordnet und in Aufnahmen von Lamellen 20 eingesetzt sind. Diese Lamellen 20 sind mittel Abstandshalter 30 auf Abstand gehalten, so dass das Abgas, wie durch Pfeile angedeutet ist, den Kompakt-Wärmeübertrager 14 passieren und am anderen stirnseitigen Ende einer Abgasabführung zugeführt werden kann.
Wie gezeigt ist, können als Abstandshalter 30 kragenförmige Ausformungen 28 der Lamellen 20 verwendet werden. Die Aufnahmen 26 in den Lamellen 20 für die Rohre 16 weisen Radialschlitze 22 auf, die für eine Verspannung der Rohre 16 in den Aufnahmen 26 dienen.
Der Übergang vom Kompakt-Wärmeübertrager 14 zur Isolierung 12 hin wird mit einer Folie 11, insbesondere Edelstahlfolie kondensat- und erosionsgeschützt abgedeckt. Die Folie 11 überdeckt mindestens den Bereich des Kompakt-Wärme­ übertragers 14 ab, in dem Kondensat entsteht. Dies ist in der Regel der dem Brenner abgekehrte Bereich. Der Einfachheit halber kann aber auch der gesamte Kompakt-Wärmeübertrager 14 mit der Folie 11 abgedeckt sein, wie die Zeich­ nung zeigt.
Die Isolierung kann teilweise oder ganz aus pyrogener Kieselsäure mit einer Armierung aus SiO2-Fasern bestehen und eine extrem gute Isolierwirkung haben.
Der Querschnitt H der Brennkammer kann quadratisch oder rechteckförmig und an den Querschnitt des Kompakt-Wärmeübertragers 14 angepasst sein. Die Roh­ re 16 desselben können in den Lagen und zwischen den Lagen in Reihe oder pa­ rallel geschaltet sein.
Die Temperatur im Kompakt-Wärmeübertrager 14 nimmt in Strömungsrichtung des Abgases ab, so dass gerade der kältere untere Bereich des Kompakt-Wärme­ übertragers 14 kondensatgefährdet ist und die Isolierung in diesem Bereich durch die Edelstahlfolie geschützt werden muss.
Brennereinbau und Brennerausgestaltung können in bekannter Weise für Brenn­ wertgeräte gestaltet werden, ebenso die Abgasabführung.

Claims (6)

1. Ungekühlte Brennkammer mit Kompakt-Wärmeübertrager, die aus einer Hochtemperatur-Isolierung gebildet ist, insbesondere für brennstoffbe­ heizte Wassererhitzer mit einem aus wasserführenden Rohren bestehen­ den Kompakt-Wärmeübertrager, die ein Paket von Lamellen durchsetzen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsatz in Brennwertgeräten der Kompakt-Wärmeübertrager (14) zu der Isolierung (12) hin zumindest in dem kondensatentstehenden Bereich mittels einer kondensatbeständigen und erosionsfesten Folie (11) abgedeckt ist.
2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Edelstahlfolie ist.
3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (12) teilweise oder ganz aus pyrogener Kieselsäure mit einer Armierung aus SiO2-Fasern besteht.
4. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem stirnseitigen Ende eine Aufnahme (10) für den Brenner aufweist.
5. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompakt-Wärmeübertrager (14) in der Isolierung (12) im Ab­ stand von der Aufnahme (10) angeordnet ist.
6. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (11) zumindest den der Aufnahme (10) für den Brenner ab­ gekehrten Endbereich des Kompakt-Wärmeübertragers (14) abdeckt.
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