DE1044373B

DE1044373B - Air heater operated with liquid fuel with a device for conveying combustion and heating air

Info

Publication number: DE1044373B
Application number: DEB42856A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Robert V Linde; Reiner Friedl
Original assignee: Wilhelm Baier KG
Current assignee: Wilhelm Baier KG
Priority date: 1956-12-18
Filing date: 1956-12-18
Publication date: 1958-11-20

Description

Nfit flüssigem Brennstoff betriebener Lufterhitzer mit einer Vorrichtung zur Förderung der Verbrennungs-und der Heizluft Die Erfindung bezieht sich auf einen mit flüssigem Brennstoff betriebenen Lufterhitzer mit einer Vorrichtung zur Förderung der Verbrennungs- und der Heizluft.Nfit liquid fuel operated air heater with one device for conveying the combustion and heating air. The invention relates to a Air heater operated with liquid fuel with a device for conveying the combustion and heating air.

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden im allgemeinen die Verbrennungs- und die Heizluft von einem oder zwei getrennten Fördergebläsen zu dein Wärmetauscher oder zu der Brennkammer gefördert. Man kennt auch Heizvorrichtungen, bei denen die Verbrennungsgase aus der Brennkammer abgesaugt werden, wobei durch den vom Abgasgebläse erzeugten Unterdruck und eine entsprechende Zufuhröffnung der Brennkammer die Verbrennungsluft in diese einströmt.In the known devices of this type are generally the Combustion and heating air from one or two separate conveying fans conveyed to your heat exchanger or to the combustion chamber. Heating devices are also known in which the combustion gases are sucked out of the combustion chamber, whereby through the negative pressure generated by the exhaust fan and a corresponding supply opening of the Combustion chamber the combustion air flows into it.

Lufterhitzer mit einem Gebläse, das die Verbrennungsluft durch die Heizkammer und den Wärmetauscher in den Abgaskanal drückt, haben den Nachteil, daß der erwünschte Überdruck in den Heizluftwegen gegenüber den Verbrennungsluftwegen im Wärmetauscher nur schwer aufrechterhalten werden kann oder durch die bei Lufterhitzern verwendeten Drosselvorrichtungen und die von der Verwendung abhängigen Widerstände der Heizluftwege nicht immer gewährleistet ist. Dadurch kann es bei schadhaftem Wärmetauscher zum Übertritt der giftigen Verbrennungsgase in die Heizluftkanäle kommen.Air heater with a fan that circulates the combustion air through the Heating chamber and the heat exchanger presses into the exhaust duct have the disadvantage that the desired overpressure in the heating air passages compared to the combustion air passages difficult to maintain in the heat exchanger or by air heaters throttling devices used and the resistances depending on the use the heating air path is not always guaranteed. This can cause it to be damaged Heat exchanger for the transfer of the toxic combustion gases into the hot air ducts come.

Bei Lufterhitzern mit einem Absauggebläse stellt sich das erforderliche Druckgefälle von selbst ein, ohne daß man die Widerstände der Heizluftkanäle oder die Förderung der Verbrennungsluft in besonderer Weise berücksichtigen und einregeln muß. Hier hat man aber den Nachteil, daß sich in den Abgaswegen bewegte Teile befinden, die im allgemeinen bereits nach kurzer Zeit zu verrußen beginnen, so daß sich einerseits die Absaugleistung des Gebläses ändert, zum anderen aber auch durch unterschiedlichen Rußansatz Unwuchten in den umlaufenden Schaufelrädern auftreten, womit ein schneller Verschleiß der Fördervorrichtungsteile verbunden ist. Die heißen Abgase bedingen darüber hinaus eine starke Korrosion nicht nur der Schaufelräder selbst, sondern auch ihrer Lager, so daß die Absauggebläse einer besonders sorgfältigen Wartung bedürfen und 221 meist nach verhältnismäßig kurzer Zeit ausgewechselt werden müssen.In the case of air heaters with an exhaust fan, the necessary arises Pressure drop by itself, without the resistance of the hot air ducts or Take into account and regulate the conveyance of the combustion air in a special way got to. But here you have the disadvantage that there are moving parts in the exhaust gas paths, which generally begin to soot after a short time, so that on the one hand the suction power of the blower changes, but also by different ones Soot build-up imbalances occur in the rotating paddle wheels, which means a faster Wear of the conveyor parts is connected. The hot exhaust gases cause In addition, severe corrosion not only of the paddle wheels themselves, but also their bearings, so that the exhaust fan requires particularly careful maintenance and 221 usually have to be replaced after a relatively short period of time.

Bei Heizvorrichtungen, die mit einem Verbrennungsluftgebläse arbeiten, das die Luft durch die Brennkammer und den Wärmetauscher drückt, sind auch schon zusätzlich Ejektoren verwendet -worden, die gewöhnlich über eine A-bzweigleitung durch das Gebläse gespeist wurden. Zweck hierbei ist hauptsächliclili die Kühlung der heißen Abgase und die Erhöhung ihrer kinetischen Energie, um große Widerstände in der Abgasteitung überwinden zu Iz#önnen. Aber auch bei dieser Ausführungsform tritt der bereits beschriebene Nachteil auf, daß das Druckgefälle zwischen den Heizluft- und Verbrennungslaftwegen nicht mit Sicherheit gewährleistet ist.For heating devices that work with a combustion air fan, that pushes the air through the combustion chamber and the heat exchanger are already there In addition, ejectors have been used, which are usually via an A branch line fed by the fan. The main purpose here is cooling of hot exhaust gases and increasing their kinetic energy to create large resistances to overcome Iz # in the exhaust line. But also in this embodiment the disadvantage already described occurs that the pressure gradient between the hot air and combustion routes cannot be guaranteed with certainty.

Die Erfindung will die bei den bekannten Lufterhitzerarten auftretenden Nachteile beseitigen und schlägt vor, als Förderung für die Verbrennungsluft ausschließlich einen von einem Gebläse gespeisten Ejektor zu verwenden. Durch diesen Vorschlag wird das er-wünschte Druckgefälle von Heizluft zur Verbrennungsluft erzeugt, da der Ejektor in ähnlicher Weise wie das Sauggebläse einen Unterdruck gegenüber der mittels des Druckgebläses geförderten Heiz-Inft liefert. Im Gegensatz zu der Verwendung eines Abgasgebläses entfallen aber alle bewegten Teile in den Abgaskanälen, so daß die vorstehend erwähnten Nachteile grundsätzlich vermieden werden. Der Ejektor bietet dabei den inden Abgasen vorhandenen Rußteilchen nur wenig Möglichkeiten, sich abzusetzen. Darüber hinaus läßt sich ohne Schwierigkeiten eine Anordnung treffen, die eine schnelle und einfache Beseitigung von Rußansätzen ermöglicht, , Vorzugsweise betreibt man den Eje«ktor mittels des Heizluitgebläses, wobei man von der geförderten Heizluft mittelbar oder unmittelbar einen Teil abzweigt und den Ejek:tor damit beaufschlaggt. Da es meist nicht erwünscht ist, einen Teil der Heizluft unmittelbar zum Ejeldor abzuzweigen, ordnet man in -diesem Falle dem Heizluftgebläse einen Gebläseteil zu, der auf von den Wegeft--der-Hei#Juft unabhängigen Wegen die für den Betrieb des EJ'ektors erforderliche Luftmenge liefert.The invention aims to eliminate the disadvantages occurring in the known types of air heater and proposes using only an ejector fed by a fan to convey the combustion air. This proposal creates the desired pressure gradient between the heating air and the combustion air, since the ejector, in a manner similar to the suction fan, supplies a negative pressure compared to the heating inft conveyed by means of the pressure fan. In contrast to the use of an exhaust gas fan, however, all moving parts are omitted in the exhaust gas ducts, so that the above-mentioned disadvantages are basically avoided. The ejector offers the soot particles present in the exhaust gases little opportunity to settle. Moreover, can take, which allows a quick and easy removal of Rußansätzen, preferably operates an arrangement without any difficulty to the Ay "ctor by the Heizluitgebläses to give directly or indirectly branches off a part of the conveyed hot air and the Ejek: gate so applied. Since it is usually not allowed to divert a portion of the hot air directly to the Ejeldor, it belongs to - this case the hot air blower fan a part to which on the Wegeft - the Hei-# Juft independent paths of the EJ'ektors for operation provides the required amount of air.

Besonders vorteilhaft ist die mit der Erfindung weiter vorgeschlagene Verwendung- eines Ejektorgebläses, das die zu fördernde Luft senkrecht zur Gebläseachse ansaugt und senkrecht dazu wieder abgibt. Der Lufterhitzer wird dadurch weitgehend unhbliän- gig von . den Widerständen der Abgaswege, die je nach Anschluß und Verwendung sehr verschieden sein können.The use of an ejector blower, which is further proposed by the invention, is particularly advantageous, which draws in the air to be conveyed perpendicular to the blower axis and emits it again perpendicularly to it. This makes the air heater largely independent of . the resistance of the exhaust gas paths, which can be very different depending on the connection and use.

. Das vorgeschlagene Gebläse hat aber nicht nur den Vorteil ein-er über einem großen Widerstandsbereich konstanten Fördercharakteristik, sondern es liefert auch die für den Ejektor nötigen großen Luftmengen mit -einem guten Wirkungsgrad. Der Kraftbedarf für die Förderung der durch die ausschließliche Verwendung eines Ejektors 'zusätzlich notwendigen Luftmenge wird dadurch weitgehend wieder eingespart. . However, the proposed fan not only has the advantage of having a constant delivery characteristic over a large resistance range, but it also delivers the large amounts of air required for the ejector with a high degree of efficiency. The power requirement for conveying the amount of air additionally required by the exclusive use of an ejector is thus largely saved again.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird vorgeschlagen; did- Achse des Heizluftgebläses parallel zur Ejektorachse und zur Brennkammerachse anzuordnen. Der erfindÜrig-sg--e-rn'äße--1#uft-e-rhitzer ist dadurch einfach zu warten, weil Gebläse, Ejektor und Brennkammer von einer Seite aus zugänglich sind. Wird, der Wärmetauscher- zwischen Brennkaminer und Ejektorgebläse - angeordnet und dessen Achse gegen die Ebene - durch die parallelen Achsen von Brennkammer und Ejektorigebläse geneigt, so lassen sich- die- Widerstandswerte-'-der - Heiz- und Verbrennungsluftwege besonders klein halten.In a further development of the subject matter of the invention it is proposed; did axis of the hot air blower parallel to the ejector axis and to the combustion chamber axis. The inventive-so-called-e-rn'ässer - 1 # uft-e-rhitzer is easy to maintain because the fan, ejector and combustion chamber are accessible from one side. Is the heat exchanger between the combustion and Kaminer Ejektorgebläse - disposed with its axis relative to the plane - inclined by the parallel axes of the combustion chamber and Ejektorigebläse so sich- DIE resistance values of the blank -'- - heating and combustion air passages kept particularly small.

Um zwangläufig sicherzustellen, daß bei einer Brennstofförderung auch Verbrennungsluft gefördert wird, ist es zweckmäßig,-übe# die Welle des Heizluftgebläses mittel- oder unmittelbar- die- Brennstofffördervorrichtung anzutreiben. Falls zur Förderung der Heiz- und der Ejektorluft ein gemeinsames Gebläse oder zwei auf einer gemeinsamen Wdlle sitzende Gebläse verwendet werden, ist es vorteilhaft, - die Brennstoffördervorrichtung über ein Vorgelege anzutreiben, da der Lufterhitzer im Sommer auch als Lüftungsvorrichtung verwendet werden kann, wenn man die Brennstoffördervorrichtung abkuppelt.In order to necessarily ensure that combustion air is also conveyed when fuel is conveyed, it is advisable to drive the fuel conveying device directly or indirectly via the shaft of the hot air blower. If a common fan or two fans located on a common shaft are used to convey the heating and ejector air, it is advantageous to - drive the fuel delivery device via an intermediate gear, since the air heater can also be used as a ventilation device in summer if the Fuel delivery device uncoupled.

Die Erfindung läßt sich -auf Lufterhitzer verschiedenster Größe anwenden; im wesentlichen unabhängig von der Größe ist jedoch das Verhältnis der geförder-.ten Heizluftmenge zu der vom Eiektor benötigten -Antriebsluftmenge, das stets unterhalb 13,5 liegen sollte.The invention can be applied to air heaters of various sizes; However, the ratio of the amount of hot air conveyed to the amount of drive air required by the Eiector, which should always be below 13.5, is essentially independent of the size.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lufterhitzers dargestellt, und zwar in Fig. 1 in Seitenansicht und im Schnitt längs der Linie I durch die Fig. 2 und Fig* 2 in Draufsicht und im Schnitt längs der Linie _II-II durch die Fig. 1. In the drawing, an embodiment of the air heater according to the invention is shown, namely in Fig. 1 in side view and in section along line I through FIG. 2 and FIG. 2 in plan view and in section along line _II-II through FIG. 1.

Der gezeigte Lufterhitzer besitzt ein kastenförmiges Gehäuse 1, das mit einem Einlaß 2 für Frischluft und mit einem Einlaß 3 für Umlauf versehen ist. je nach Stellung der Klappe 4 wird von dem Heizluftgebläse 5, das gleichzeitig die Luft für den Abgasejektor liefert, Frischluft oder Saugluft, d. h. Umluft, angesaugt. Das Gebläse 5 wird über einen Keilriemen od. dgl. von dem in dem Anbaugehätise 6 sitzenden Motor 7 angetrieben und ist über einen weiteren Keilriemen mit der ebenfalls im Gehäuse 6 untergebrachten Brennstoffördervorrichtung 8 verbunden. Durch diese Schaltung kann der Lufterhitzer im Sommer als reine Lüftungsvorrichtung betrieben- werden, indem man die Brennstoffördervorrichtung abkuppelt. Andererseits ist dadurch stets gewährleistet, daß bei Betrieb der Brennstofffördervorrichtung auch immer Verbrennungsluft und Heizluft gefördert wird.The air heater shown has a box-shaped housing 1 which is provided with an inlet 2 for fresh air and with an inlet 3 for circulation. Depending on the position of the flap 4, the hot air fan 5, which at the same time supplies the air for the exhaust gas ejector, fresh air or suction air, i.e. H. Circulating air, sucked in. The fan 5 is driven via a V-belt or the like by the motor 7 located in the attachment 6 and is connected to the fuel delivery device 8 , which is also accommodated in the housing 6 , via a further V-belt. With this circuit, the air heater can be operated as a pure ventilation device in summer by disconnecting the fuel delivery device. On the other hand, this always ensures that combustion air and heating air are always conveyed when the fuel conveying device is in operation.

Von dem Gebläse 5 gelangt die Heizluft über einen hier nicht dargestellten, im Gehäuseraum 9 untergebrachten Diffusor in die Taschen 10 des Wärmetauscher 11 und von dort zum Austritt 12. Die Brennkammer 13 ist parallel zum Ejektor 14 und zur Achse 15 des Gebläses 5 angeordnet und besitzt an ihrer seitlichen Wand Schlitze 16,17 zum Austritt der Abgase, die an den Taschen 10 des Wärmetauschers 11 vorbei zum Einlaß 18 des Ejektors 14 strömen. Durch den Ejektoreinlaß 19 gelangt eine von der durch das Gebläse 5 geförderten Luft abgezweigte Menge in den Ringkanal 20 des Ejektors 14, die durch einen Ringschlitz 21 zum Austritt 22 strömt, wobei durch die Ejektorwirkung die Abgase aus dem mittigen Rohr 23 und damit durch Brennkammer und Wärmetauscher gesaugt werden.From the fan 5 , the heating air reaches the pockets 10 of the heat exchanger 11 and from there to the outlet 12 via a diffuser, not shown here, housed in the housing space 9. The combustion chamber 13 is arranged parallel to the ejector 14 and to the axis 15 of the fan 5 and has on its side wall, slots 16, 17 for the exit of the exhaust gases which flow past the pockets 10 of the heat exchanger 11 to the inlet 18 of the ejector 14. Through the ejector inlet 19 , an amount branched off from the air conveyed by the fan 5 passes into the annular channel 20 of the ejector 14, which flows through an annular slot 21 to the outlet 22, the exhaust gases from the central pipe 23 and thus through the combustion chamber and through the ejector effect Heat exchanger are sucked.

Wie die Fig. 2 zeigt, sind sowohl die Brennkammer 13, die Düse 24, der Brennerkopf 25, der Ejektor 14, das Gebläse 5, die Brennstoffpumpe 8 und, wie in Verbindung mit Fig. 1 ersichtlich, auch der Motor 7 von einer Seite aus zugänglich, wodurch die Wartung des Gerätes sich vereinfacht. Auch die nicht gezeigte Brennstoffzufuhrleitung von der Pumpe 8 zur Düse 24 ist auf der gleichen Seite vorgesehen und damit jederzeit zugänglich.As FIG. 2 shows, both the combustion chamber 13, the nozzle 24, the burner head 25, the ejector 14, the fan 5, the fuel pump 8 and, as can be seen in connection with FIG. 1 , also the engine 7 are from one side accessible from, which simplifies the maintenance of the device. The fuel supply line (not shown) from the pump 8 to the nozzle 24 is also provided on the same side and is therefore accessible at all times.

An Stelle des Gebläses 5, das die Luft im wesent-.lichen senkrecht zur Achse 15 ansaugt und nach Durchtritt des Gebläseinnenraumes 26 senkrecht zur Achse 7 wieder wegdrückt, kann selbstverständlich auch in zwei Teilen ausgeführt werden, deren einer größere Teil für die Förderung Ader Heizluft und deren anderer Teil für die ausschließliche Förderung der Ejektorluft Verwendung findet. Es sind in diesem Falle noch eine gesonderte Ansaug- und Zufuhrleitung für die Ejektorluft sowie entsprechende Wände vorzusehen, um die Heizluftwege vollständig von den Ejektorluftwegen zu trennen' Auch kann es bei dieser Ausführungsform vorteilhafter sein, die Ejektorachse senkrecht zur Gebläseachse zu legen.Instead of the fan 5, which sucks in the air essentially perpendicular to the axis 15 and pushes it away again perpendicular to the axis 7 after passing through the fan interior 26 , it can of course also be designed in two parts, one of which is a larger part for conveying the heating air and the other part of which is used for the exclusive conveyance of the ejector air. In this case, a separate suction and supply line for the ejector air as well as corresponding walls must be provided in order to completely separate the heating air paths from the ejector air paths. In this embodiment, it can also be more advantageous to place the ejector axis perpendicular to the fan axis.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann unter Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre beliebig abgewandelt werden.Of course, the invention does not apply to the illustrated embodiment limited, but can be modified as desired using the teaching according to the invention will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Air heater operated with liquid fuel with a device for conveying the combustion air and the heating air, characterized in that the conveying device for the combustion air is an ejector (14) fed by a fan (5). - 2. Air heater according to claim 1, characterized in that the ejector (14) from the heating-Inftgebläse (5), with indirect or direct diversion of the amount of air required to operate the ejector, is fed. 3. Air heater according to spoke 2, characterized in that the hot air fan (5) is assigned a fan part, 'which supplies the amount of air delivered by it to the ejector (14) on separate paths from the paths of the heating air. 4. Air heater according to one of the preceding claims, characterized in that the fan (5 ) sucks in the air to be conveyed perpendicular to the building axis (15) and emits it again perpendicular to it. 5. Air heater according to claim 4, characterized in that the axis (15) of the fan (5) is arranged parallel to the ejector and the combustion chamber axis. 6. Air heater according to claim 5, wherein the combustion chamber axis is arranged parallel to the fan (5) and the heat exchanger between the combustion chamber (13) and ejector fan (5) , characterized in that the axis of the heat exchanger (11) against the plane through the parallel Axes of combustion chamber (13) and ejector fan (5) is inclined. 7. Lafterheater according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel delivery device (8) via the shaft (15) of the fan (5) is driven directly or indirectly. 8. Air heater according to claim 7, in which the heating and ejector fan coincide or lie on a common shaft, characterized in that the fuel delivery (8) is operated by a back gear via the shaft (15) of the fan (5) .