DE1579968C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Heizvorrichtungen, auch durch Strahlung auf die zu erwärmenden Medien bei denen durch offene Flammen, z, B, die von öl- übertragen wird, und zwar derart intensiv, daß eine brennern oder die Glut einer Feuerstelle, erzeugte besonders hohe Ausnutzung der im Feuerraum er-Wärme auf Heizflächen durch Strahlung und von den zeugten Wärme erzielt wird,

Heizflächen auf vorbeiströmende gasförmige Medien 5 Hierbei ist es von besonderer Bedeutung, daß unter durch Konvektion übertragen wird. Ersparnis umständlicher Züge mit großen Heizflächen

Bei manchen Erhitzern werden die Rauchgase einfache Heizgebilde relativ geringer Baulänge gedurch Züge in Form von Taschen, Rohren, hohle nügen, um Erhitzer hoher Endtemperaturen und Rippen od. dgl. hindurchgeleitet, und auch hier er- guten Wirkungsgrades zu schaffen. Wichtig ist hierfolgt die Wärmeübertragung auf die zu erhitzenden io für, daß die Heizflächenbelastung ohne Schädigung Medien durch Konvektion. Bei solchen Erhitzern ist sehr hoch getrieben werden kann,
bekanntlich die Wärmeübertragung sehr wesentlich Gerade im Hinblick hierauf besteht eine vorteil-

von der Geschwindigkeit der Rauchgase relativ zu hafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß in dem den Heizflächen abhängig. Die Rauchgasgeschwin- durch die Innenwand und die Außenwand gebildeten digkeit schwankt im Kessel- und Lufterhitzerbau in 15 Ringraum im Bereich der heißesten Zone ein beiderweiten Grenzen. Mit steigender Rauchgasgeschwindig- seits offener, mit Bezug auf die Innenwand als Kaltkeit steigt die Wärmeübergangszahl in mathematisch strahler wirkender und deshalb relativ nahe der nicht erfaßbarer und auch sonst schwer zu bestim- Innenwand, insbesondere etwa in der Mitte zwischen mender Weise. der Innenwand und der Außenwand angeordneter.

Ähnliches gilt auch für Erhitzer, bei denen die ao Blechzylinder vorgesehen ist.

Außenflächen der Feuerräume unmittelbar als Heiz- Das Hindurchleiten eines aufzuheizenden Gases

flächen zur konvektiven Wärmeübertragung auf gas- durch einen den Feuerraum umgebenden Ringraum förmige Medien dienen. im Gegenstrom zur Heizgasrichtung ist an sich bein jedem Falle ist die Heizflächenbelastung für die kannt. Auch sei es erwähnt, daß bereits ölbefeuerte Konstruktion der Erhitzer von wesentlicher Bedeu- as Frischluft- und Uirtluftheizgeräte bekannt sind, bei tung, und eine durch Erhöhung der Geschwindigkeit denen in einem dem Durchleiten der zu erwärmenden der Medien ermöglichte Vergrößerung der Heiz- Luft dienenden Ringraum zwischen der Außenfläche flächenbelastung kinn zu einer sehr spürbaren Ver- der Innenwand eines Heizraumes und der Innenfläche ringerung der Abmessungen, des Gewichtes sowie der einer Außenwand in etwa einem Viertel des Abstan-Herstellungs- und Montagekosten ,uhren. 30 des zwischen den beiden Flächen ein Blechzylinder

Bei vielfach bekannten Gestaltungen der Heizvor- angeordnet ist. Dieser dient dazu, die Strahlung von richtungen ist die den zylindrischen Feuerraum um- der Brennkammer zur Außenwand zu verhindern, schließende Innenwand von einer Außenwand um- d. h. durch Abstrahlung der vom Blechzylinder aufgeben, und die zu erwärmenden Medien werden durch genommenen Wärme in die den Ringraum zwischen den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand 35 Blechzylinder und Brennkammerwandung durchgcleitet. Um eine möglichst innige Berührung zwi- strömende Kaltluft die Außenwuid kühl zu halten, sehen der Innenwand und dem vorbeistreichenden Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen dient Medium zu erzielen, ist sehr häufig die Außenfläche der Blechzylinder dazu, die große Strahlungswärme der Innenwand mit rippenartigen Vorsprüngen ver- der Brennkammer aufzunehmen und ohne wesentliche sehen. Auch ist es nicht neu, zum Heranführen der 40 Rückstrahlung auf die Brennkammerwand und auf Heizgase an die Innenflächen der Innenwände inner- die Außenwand durch Konvektion den beiderseits halb der Feuerräume Verdrängerkörper vorzusehen. vorbeiströmenden Medien zuzuführen. Der Blech-Bei einem Raumheizkörper hat man den der Heiz- zylinder wirkt somit als Kaltstrahler,
flamme gegenüberstehenden Boden eines die Heiz- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung läuft der

gase zur Außenwand leitenden Verdrängerkörpers 45 Strahlkörper nah« dem Rauchgasaustritt in einen mit wärmeisolierendem Werkstoff, wie Asbest, ver- sich konisch verjüngenden Teil aus, der einen unter sehen, um eine Wärmeaufnahme des Verdränger- 8° liegenden konischen Neigungswinkel besitzt und körpers weitestmöglich zu verhindern. zusammen mit dem Endteil der Innenwand einen

Von einer Heizvorrichtung ausgehend, bei der das Diffusor bildet.

zu erhitzende Medium zwischen einer den Feuerraum so Außerdem weisen der Blechzylinder und die umschließenden Innenwand und einer Außenwand Außenwand vor dem Austritt der erhitzten Medien hindurchgeleitel wird und bei welcher die Heizgase konisch erweiterte Teile auf, deren konische Neigungslangs eines spaltförmigen Ringraumes zwischen einem winkel relativ zueinander bzw. zur Innenwand kleiner im Feuerraum anschließend an die heißeste Zone an- als 8 sind, wodurch konzentrisch ineinandergeordneten Verdrängungskörper und der genannten ss geschachtelte Diffusoren gebildet werden.
Innenwand mit (Im Vergleich zur Anfangsgeschwin- Es hat sich gezeigt, daß durch die diffusorartige

digkeit) stark erhöhter Geschwindigkeit geführt wer· Gestaltung des Strahlkörperendes und des Blech· den, besteht die Erfindung darin, daß der VerdrUn- Zylinderausgangs eine Ersparnis am Saugzug und eine gungskörper als Strahlkdrper ausgebildet ist, während Gesamtenergieersparnis erreicht werden können. Die das zu erhitzende Medium — ausdrücklich beschränkt to Anordnung der konzentrischen Diffusoren am Ausauf Luft oder andere Gase — im Gegenstrom zut gang des Strömungsweges hat den weiteren Vorteil, Heizgasrichtung zwischen den genannten Wänden daß die beiden konzentrischen Diffusoren nur halb (Innenwand, Außenwand) entlanggeführt ist, und daß so lang sein müssen, als wenn nur ein Diffusor vorferner der schmale Spelt zwischen Strahlkörper und handen wäre. Das wiederum hat zur Folge, daß der Innenwand von Strömungsleitelementen freigelas* 85 Blechzylinder sich über den gesamten Bereich der sen hl. hohen Brenntemperaturen erstrecken kann und daß

Di OuMfiltung hat zur Folge, daß die Wärme die zu erhitzenden Medien sehr Innge am Strahlungsnicht nur durch Konvektion, sondern raum vorbvittrömen können.

Claims (4)

1. I 579

   Nachstehend wird die Erfindung an H<*nd eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfühninasbeispieles nUh'er erläutert. Es handelt sich hier Im einen Lufterhitzer mit einer Heizflächenbelastung von etwa 60 000 kcal/m% Dieser Erhitzer weist ein us Stahlblech bestehendes doppelwandiges Gehäuse mit einer zylindrischen Innenwand 1, einer im wesent-Hrhen zylindrischen Außenwandung 2, eine rechte Hi ekammer 3 und eine linke Ringkammer 4 auf. Die TeChIe Ringkammer 3, in die eine am Ende verrundete Vprl^;iimerung2a der Außenwand 2 weit hineinreicht, ut mit einem der Zufuhr der zu erhitzenden Luft dienenden Einlaßstutzen 5 versehen, während die Unke Ringkammer 4, in die ein sich nach außen konisch erweiterndes Ende 2 b der Außenwandung um einen bestimmten Betrag hineinreicht, mit einem öder mehreren der Abfuhr der erhitzten Luft dienen-

   die Strahlung 'f^rd, S von dieser ausgestrahlte F »mine durch cliu von

   nicht gefährdet. Verjüngung des S ruhl-

   Infolge der koniscnciVV. erweitert sich der körpers 9 an seinem recMjfl tnu _{der Nei ngs}_ Rikl u einem Ρ'"»⁸^⁷^ §en Rauchgasen

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   ^a 4 hineinreicht. Der konische Teil 15 be-

   -'"8 und Patentansprüche.

   Ib der gase längs eme« ^^^J^La an

   Zylinders 14.

   Der beschriebene Lufterhitzer arbeitet wie folgt: In der an den Brenner 8 anschließenden Zone A-B, in der der Brennstoff verbrannt wird, erfolgt eine so Abgabe dor erzeugten Wärme an die Innenwand durch Strahlung und Konvektion. In der im wesentlichen der Länge des Strahlkörpers 9 entsprechenden Zone B-C, in der die Strahlung der Flamme nicht mehr wirksam ist, sondern der Wärmeübergang durch Konvektion erfolgt, wird die Geschwindigkeit des Rauchgases ohne Wirbelbildung und Umlenkung gesteigert und Übermittelt einen Teil der in den Rauchgasen noch zu etwa SO bis 70 · 0 vorhandenen Wärme auf die Innenwand durch die sogenannte 6» graue Strahlung.

   Der Strahlkörper 9 erhöht durch seine graue -··■ —#-_!.».« j_er dg,.,.!, die Innen-

   der 6; dadurch gekennzeichnet, daß Verdrängungskörper als Strahlkörper (9) ausgebildet ist, während das zu erhitzende Medium — beschränkt auf Luft oder andere Gase — in an sich bekannter Weise im Gegenstrom zur Heizgas· richtung zwischen den genannten Wänden (Innenwand 1, Außenwand 2) entlanggeführt ist, und daß ferner der Spalt (.S) zwischen Strahlkörper (9) und Innenwand (1) von Strömungsleit' elementen freigelassen und derart bemessen ist, daß er · » ader weniger des Durchmessers φ) des die Innenwand (1) bildenden tnncnmhrs beträgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch ge-

   kennzeichnet, daß in dem durch die Innenwand (1) und die Außenwand (2) gebildeten Ringraum im Bereich der heißesten Zone (A-O) ein beiderseits offener, mit Bezug auf die Innenwand (t) als Kaltstrahler wirkender und deshalb relativ nahe der Innenwand (1), insbesondere etwa in der Mitte «wischen der Innenwand (1) und der Außenwand (2), angeordneter Bleehzylinder (14) vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sirahlkörper (9) nahe dem Rauchgasaustritt in einen sieh konisch

   verjüngenden teil (10) ausläuft, der einen unter 8° liegenden konischen Neigungswinkel (11) besitzt und zusammen mit dem Endteil der Innenwand einen Diffusor (17) bildet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Blechzylinder (U) und die Außenwand (2) vor dem Austritt (6) des erhitzten Oases konisch erweiterte Teile (15,Ib) aufweisen, welche konzentrisch ineinandergeschachtelte Diffusoren bilden, und deren konische Neigungswinkel relativ zueinander bzw. zur Innenwand kleiner als 8° sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen