DE1401788A1 - Waermetauscher - Google Patents

Description

• Wärmetauscher Die Erfindung befaßt sich mit einem Wärmetauscherg bei dem ein strömendes Medium an einer Brennkammer vorbeigeführt wirdi In die die Flamme eines Brennerst etwa einesül- oder Ganbrenners gerichtet ist.
• Die Brenukammern der bekannten Wärmetauscher haben d en Nachteil# daß die ungebändelte Flamme den Brenners die 4ände der Brennkammer angreift und mit der Zeit beschädigt* Außerdem werden die zur Wärzeabgabe dienenden Wände infolge der Unregelmäßigkeit der Flamme nicht gleichmäßig erhitzt.
• Aufgabe der Erfindung ist es# einen Wärmetauscher mit einer verbeseerten Brennkammer zu bringen# bei der die oben genannten Nachteile vermieden werdens Brtiadungegewäß erfolgt dies dadurch# dagga Eintritteort der Flamme In die Brennkamer ein Plhrungoruhrg das die Pl&tme bUndelt# und am gegenüberliegenden' Ende der Brennkamer eine Utlenkpfanne vor4enehen istg, die die gebündelte Plazme auffängt und deren direkten Kontakt mit den Aussenwänden verhindert.
• Sowohl dau Pührungsrohr als auch die Umlenkpfenne sind aus hitzebeständigem naterial. So kann erfindungsgemäß das Führungerohr entweder aus einer feuerfesten kaseep wie Schamotte oder dergleichen oder vorzugsweise aus einen hochlegierten Stahlp wie Chrom-ßickel-Jtahl bestehen.
• Erfindungegemäß ist auch die Umlenkpfanne aus einer feuerfesten Manne, wie Schamotte oder dergleichen oder aus hochlegiertem Stahl.
• Besondere zwecknäbig ist eng die Umlenkpfanne topftörnig, gegen die Flamme zu gerichtet offen, auszubilden.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht daring daß die Breankamnerwände nick-sack- oder fältenba)Körmig ausgebildet sind* Hierdurch ergibt sich eine wesentlich größere nutzbare WärzeUbertragungsflüche.
• Erfindungegemäß ist gegenüber der Umlenkpfanne in beattunten Abstand von dieserg etwa in Aingangebereich der Brem*a»erg jedoch ausserhalb derselben ein Rauchgas-Zwiechenkanten vorgesehenp der mit der Breünkarmer über M ungeng etwa Schlitzep in Verbindung steht, durch die die von der Ualenkpfanne kommenden Rauohgane in den Um die 1.ohen Temperaturen der hauchgase auszuriätzeng sind erfindungs--emäß VerbindunLsrohre vorgeoe#teng.die von derit ,,aucht,-;is-Zwischenkitsten zu einem tbstanö von diesem etwa im Endbereich der ilienrik,-.,mmer, jedoch außerhalb derelben angeordneten Rauchgi7-s-bami.-.elk,#sten führen, der mit dem itauchabzug in Verbindung steht.
• Besonders zNieckmäßig ist es, iie Verbindungerohre derart um die Brerinkammer anzuordnerig daß sie den iiestquer ubnitt der äußeren Umhüllung der Brennkammer ausfülleng etwa bei runden Brennkammern zu einem i#u:drat oder Rechteck oder einem größeren Kreis oder bei eckigen Brennkammern über deren J)eiten gebildete Dreiecke zu einem Rechteck bzw. zu einem Kreis, Ellipse oder dergleichen.
• Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigen Yig. 1 eine Sei-enansicht des erfindungsgemäßen ViC;'Lrmetauschere teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht des erfindungegemäßen Wärmetauschers teilweise Im Schnitt, Fig. 3 eine Prontansicht des erfindungsgemäßen. Wäriaetauscherag teilweise im Schnitt* Wie die Figuren zeigenp besitzt der Wärmetauscher des AusfUhrungabeispiels eine Brennkammer mit vorzugeweine quadratischen ##uerachnitt. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Fertigung mit relativ niedrigen Konten. Es ist jedoch zu betoneng daß die Brennkammer auch jeden beliebigen anderen .juerechnitt haben könnte.
• Die Brennkammer besitzt einen Mantel lp der zickzack-oder faltenbalgförmig ausgebildet ist$ wobei die Zacken mehr oder weniger abgerunde.t sein können. Durch dient besondere Ausbildung des Mantels 1 wird auf kleinstem Raum die größtmögliche leizfläche erzielt.
• Auf der einen Seite ist die Brennkammer durch einen Deckel 9 abgeschlossen, der eine Öffnung 10 (Pig. » besitzt, durch die die Flamme eines etwa am Flansch 11 befestigten Öl- oder Ganbrenners 2 hindurchschlagen kann. Der Planach 11 liegt koaxial zur Öffnung 10. Über der Öffnung 10 ist eine nicht näher beschriebene Öffnung für die Explosionaklappe gezei'gt (Fig. 1 und 3).
• ibenso koazial zu dieser Öffnung 10# jedoch in Inneren der Brennkammerg ist das Führungerohr 3 durch beliebige Kittel# etwa Halterungen oder direkte Verschweißung oder dergleichen an Deckel angebracht. Das Pührungerohr 3 bündelt die Plamme den Brennern 29 wobei der Ölbrenner mit jedem beliebigen Düneaeinaprühwinkel betrieben worden kann# wan die Bilndelung den Plaimenkegele infolge dei Pahrungerohren 3 nieht beeinflußtg 4,b. die Bündelung der Plamie int a»bkä"ii vom DU»enei»p"hwi"ol, Dan Pfthr«garobr 3 benteht erfindungegemäß au* einen wims"jot&Wijgen gaterial# etwa etzer toxerfesten ig«sog fesertenten Dtei»iR oder verveffletet aue einen beahlegterten. Stahlg etwa Chrom-Nickel-Stahl.
• Erfindungs,i.esentlich Ist weiterhin die Umlenkpfaline 4v die gegenüber dem Brennkammereingang angeordnet ist und die die durch das Führungarchr 3 gebündelten Flammen auffängt und umlenkt. Erfindungsgemäß ist die Umlenkpfanne tqfförmig ausgebildet, xobei beispielsweise die Wände den 2antel 1 der Biennkammer angepaßt nein können.
• Die zweckmäßige Formgestaltung der Umlenkpfanne 4 C> ermöglicht ein rückstandfreies Ausbrennen der Flamme und der unverbrannten Ölrückstände. Die Umlenkpfanne 4 hat weiterhin die Aufgabeg die durch den leuerungsprozese auftretenden ,iauchgase entlang der Brennkammerwände in einen Rauchgas-Zwischenkasten 5 abzulenken.
• Durch das Pührungsrohr 3 und die Unlenkpfanne 4 wird vermieden, daß die Flamme jemals mit den Brennkammerwänden in Berührung kommtu wobei die umgelenkten Rauchgane eine Art Hülle zwischen der Flamme und dem Brennkammermantel bilden. In Fig. 2 wird durch die Pfeile 12 die Flmmmenrichtung und durch die geetrichelten Pfeile 13 die.Rauchgasführung angedeutet.
• VoraugeweiL-e in Brennkammereingangebereich eind in den Brennkammermantel 1 etwa um den ganzen Umfang verteilt l,

  vorzugsweise jedoch nur in der unteren Hälfte mehrere ÜMmWg

  etwa d.:t

  /ffohlitze 14 vorgesehene durch diefRauchgane 13 in einen

  Rauchgan-Zwinehenkatten 5 gelangen# der gaedieht an-die Brennkenmerwände &nachließt. .Durch Verbindungsrohre 6 werden die liauchgase aus diesem i.-auchgan-Zwischenkasten 5 in einen hauchgas-Sammelk,asten 7 geleitet. -Dieser ##auch-,is-3ammelkzisten 7 ist vorzugsweise hinter der Rückwand 15 der Brennkammer angeordnet und steht Über ein Rauchrohr, mit dem Abzugskamin in Verbindung. Auch die hände des hauchgaa-Zwischen- und -Sammelkastena können erfindungegemäß zickzack- oder faltenbalgf,'jrmig aust--ebildet sein.
• Das strömende Medium, etwg Luft, Gas oder eins Flüs--iigkeit wird mittels Gebläsen, Pumpen oder durch j natürliche Wärmeströmung an dem #liärmetauecher, etwa in Fig. 3 von unten nach oben, vorbeigeführt, wobei das Medium vorzu,rsweise zuerst die durch die hauchgase ert> wC:,.rmten Verbindungerohre 6 umspült und dann an dem Mantel 1 der Biennkammer vorbeistreicht.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Verbindungorohre 6 werden die hohen Abgastemperaturen sehr weit herabgekühlt und diese Närme vom -*.tedium übernommen, ac, daß sicheine sehr wirtschaftliche Ausnutzung ergibt. Die Strömung des -eiediums ist in Fig. 3 mit den Pfeilen 16 angedeutet.
• Von Bedeutung für die#Erfindun6 Ist auch die raumaparende Anordnung der Verbindungerohre 6 zusammen mit den Rauchgan-Zwischenkanten 5 und-den Rauchgan-Sammelkanten 7&-Diene worden no angeordnet, daß nie gerade den lostquerechnitt den WILraetammehere auffüllen. Steht beispieloweisep wie beim AusfUhrungsbeiapielg die feuaderföriniee Brennkammer auf einer Kanteg so werden im Querschnitt geselieng die Uber den unteren beiden Seiten den ,uadr-tes gebildeten Dreiecke 17 und 18 mit den beiden Kammern 5 und 7 und den hauchrohren 6 zu einem Rechteck aufgefüllt. Selbstverständlich könnte man auch eine Auffüllung auf eine beliebige andere Formg etwa einen Kreisq Ellipse oder dergl. durchführen. Ähnlichen gilt fär Brennkammern einer anderen Form. .
• Es sei noch darauf hingewieseng daß sowohl die Beschi-eibunC als auch die Zeichnung erfindungeweßentlieb sind.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Wärmetauscherg bei dem ein strömendes #nedium an einer Brennkammer vorbeigeführt wird, In die die Flamme eines Brenners, etwa eines Ül- oder Gasbrennero gerichtet ist, dadurch g e k e n n z e i o h n e t , daß am Eintrittsort der Flamme in die Brennkammer ein die Flamme bündelndes Führungerohr (3) und am gegt,nüberliegenden Ende der Brennkammer eine Unlenkpfanne (4) vorgesehen ist) die die gebündelte Flamme auffängt und umlenkt und somit deren direkten Kontakt mit der Brennkammerwandung-(1) verhindert. 2. Wärmetauacher naih Anspruch 1, dadurch g e k e n n -c e i o h n e t daß das Führungsrohr (3) aus einen Metall bestehtg das hitzebeständig für die in der Brennkanmer auftretenden Temperaturen ist# etwa aus einen hochlegierten .1itahlg wie Chrom-Nickel-Stahl oder dergleichen. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 19 dadurch g e'k o n n o i o h.n e t daß das Führungerohr (3) aus einer feuerfesten Masse, wie Schamotte oder dergleichen besteht. 4. Wärmetaunoher nach Änspruch 1, dadurch g e k a n n -a o i a h n o t g daß die Umlenkpfanne (4) topffbraisq gegen die 71a»a zu gerichtet offen# ausgebildet ist. 5o Wärmetauscher nach Anspruch 1 und/oder 49 dadurch g o k v-,ri a a 0 1 a h a o t 9 daß die Unlankpranne (4) aus einer feuerfesten %&aus# wie Scha»tte oder der41ei-Chen besteht. 6. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und/oder 4" dadurch g e k e n n x o 1 o h n e t # daß die Unlenkpfenne'(4) aus einen Metall bestehtg daß hitzebentändig für die in der Brennkammer auftretenden Temperaturen Int, etwa aus einem hochlogierten Btahlg wie Chrom-Nickel-Stahl oder dergleichen. 7. Wärmetauscher, insbesondere nach Anspruch 19 dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Brenukammerwandung (1) sickzack- oder faltenbalgtörmig aumgebildet ist. b. iärmetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprücheg dudurch g e k e n n z'e i o h n e t daß gegenüber der Umlenkpfanne (4) in bestinmten Abstand von dieeorg etwa im Eingangsbereioh der Brennkammery jedoch außerhalb derselben, ein Rauchgas-Zwischenkaaten (5) vorgesehen ist# der mit der Breunkammer Uber üt fnungen, etwa Schlitze (14) In Verbindung etehtg durch die die von der Unlenkpfanne (4) kommenden Rauchgane In den Rauchgan-Zwischenkanten (5) eintreten. 9. Wärmetauacher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchag dadurch g e k o a x s o i o h n o t daß Verbindungerohre (6) vorgesehen eindp die von dem Rauchgan-Zwiechenkanten (5) zu einen in Abetand von die-nen, etwa im Endbereich der Brennkammerv jedoch außerhalb derselben angeordneten kauchgan-Sammelkanten (7) führen# der mit den Rauchabzug (8) in Verbindung eteht, 10. Wärmelaumeher nach einem oder mehreren der vorbergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n a e i c h n o t .daß die Verbindungerohre (6) derart um die Brennkumer angeordnet aind, daß sie den Restquerechnitt der äußeren Umklilluns der Breränk»mer tuafülleng, etwa bei runden Breankammern zu einem 4uadrat oder Rechteck oder einen größeren Kreta oder bei eckigen Brennkammern über deren Seiten gebildete Dreiecke zu einen Rechteck oder zu ein« £rein@ Ellipse oder dergleichen. 11, Umetauscher nach einem oder mehreren der vorhergehen-den Ansprüche, dadurch g e k e n n % e i e h n e t 9 daß das strömende Medlun, etwa Luft, Gas oder flüssigkeit zuerst zwischen den Verbindungerohren (6) hindurch und dann an der Breunka»erwandung (1) vorbeigeführt wird. 12. Wärmetauecher nach einem oder mehreren der vorhergehen-den Anaprücheg dadurch g e k e n n m e i c h m e t daß das strömende Bedium mittels Pumpen, Axial- oder hadialgeblänen oder dergleichen in Bewegung gesetzt wird. 139 Wärmetauscher nach einen oder mehreren der vorhergebenden Inaprücheg dadurch g e k e n a m e 1 o h n o t daß die von der Unlenkpfanne (4) koamenden hauchgaso eine »Ulle zwischen dem Pla»enbUdel und der ]Brennka»erwa"ung (1) bilden. 14, Wärztetauscher nach einen oder mehreren der vorher&*-henden Ansprücheg dedurch g 9 k 0 n a Z 0 1 c h n 0 t daß axek dar Rauchdan-twi@eLenkaeten (5) und/oder der Ra«Npa-8a»olkanten (7) stoksack- oder faltenbalgt13rai4* Uffle beeitzea. 15, ..-irmetauiicll,-,r nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansi)r",'-tcheg dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß '.'ie ßreii--,kammer einen qu',idrzttischen uerschnitt besitzt.