DE1679793B - Durchlauferhitzer mit Öl vergasungsbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer mit einem von Durchlaufrohren durchsetzten Lamellenblock, einem darunter angeordneten Heizschacht, dessen unterer Teil einen ölvergasungsbrenner mit Gebläse aufweist, mit einer zylindrischen, sich oben konisch erweiternden Mischkammer und darüber angeordneter, mit Brenneröffnungen versehener Bren-

s nerplatte sowie einem mit dem Gebläse verbundenen, den Heizschacht umgebenden Ringraum,

Es ist in Verbindung mit solchen Durchlauferhitzern ein ölvergasungsbrenner bereits vorgeschlagen worden, bei dem in einer sich konisch erweiternden

ίο Mischkammer in heißer Verbrennungsluft ein ölgas-Luftgemisch gebildet und über einer die Mischkammer oben abschließenden, mit Brenneröffnungen versehenen Brennerplatte mit blauer Flamme verbrannt wird. Bisher ist die zur ölvergasung in der Mischkammer erforderliche heiße Verbrennungsluft dadurch hergestellt worden, daß man dem Gebläse außer der Frischluft gleichzeitig einen Anteil des heißen Abgases, das in Flammennähe abgesaugt wurde, zugeführt hat. Es war daher erforderlich, das

ao Gebläse aus wärmefesten Werkstoffen herzustellen und gegebenenfalls die Gebläselager zu kühlen.

Es ist andererseits bei solchen Durchlauferhitzern üblich, den Heizschacht mit einer vom Durchlaufwasser durchströmten Rohrschlange zu umgeben, um die Heizschachtwand zu kühlen und Wärme auf das Durchlaufwasser zu übertragen. Bei einer solchen Anordnung ist es erfahrungsgemäß notwendig, den Heizschacht aus Kupfer herzustellen, damit die Rohrschlange außen an den Heizschacht angelötet werden kann. Dabei ist die Kühlung der Heizschachtwand sehr ungleichförmig, da zwischen Rohrschlangenwindungen die Kühlung geringer, an den Berührungsstellen der Rohrschlangen jedoch oft zu stark ist.
Es ist ferner bei Durchlauferhitzern anderer Bauart bekannt, von einem Gebläse geförderte Verbrennungsluft zur Vorwärmung in einen den Heizschacht umgebenden Ringraum einzublasen, ehe sie in den Verbrennungsraum gelangt. Die Verbrennungsluft tritt bei dieser bekannten Anordnung im Bereich der kältesten Stelle des Heizschachtes in den Ringraum ein und dient nicht zur Bildung eines Brenngasgemisches in einem Mischraum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Durchlaulerhitzer mit ölvergasungsbrenner

*5 eine zweckmäßige Wärmeverteilung vorzunehmen und einerseits das Gebläse von heißen Abgasen, die die Verbrennungsluft heizen, zu entlasten und andererseits eine gleichmäßigere Kühlung der Heizschachtwand durch Wärmeentzug zu erreichen. Man kann dabei von der Erkenntnis ausgehen, daß bei einem Durchlauferhitzer der üblichen Bauart nur etwa 10% der erzeugten Wärme von der Heizschachtwand an die Rohrschlange bzw. das Durchlaufwasser abgegeben wird, während der Wärmeaustausch vorwiegend im Lamellenblock stattfindet.

Ausgehend von dieser Anordnung, bei der zur Erzeugung heißer Verbrennungsluft das Gebläse in einen den Heizschacht umgebenden Ringraum fördert, besteht die Erfindung darin, daß der Heizschacht und die Mischkammer von einem Ringraum umgeben sind, der zur Einleitung der Verbrennungsluft unten mit der Mischkammer verbunden ist.

Es wird also auf eine Rohrschlangenkühlung der Heizschachtwand verzichtet und die dort anfallende Wärme, statt der bisher nötigen Abgasmischung, zum Aufheizen der Verbrennungsluft benutzt. Es hat sich gezeigt, daß sich dadurch in der Mischkammer die zur Verdampfung und Vergasung des eingespritzten

ölnebels erforderlichen Temperaturen von etwa 270° C ebenso erreichen lassen wie durch Abgasbeimischung,

Durch diese Maßnahme werden eine Reihe bedeutender Vorteile erreicht. Die Kühlung der Heizsehachtwand durch die Verbrennungsluft wird gleichmäßiger. Der Heizschacht braucht nicht mehr aus Kupfer hergestellt werden, und es entfällt das Herstellen und Anlöten einer Rohrschlange. Das Gebläse ist thermisch nicht belastet, sondern fördert nur Frischluft, und seine Lagerung bedarf keiner Kühlung. Da bei höherer Belastung auch die zur Kühlung benutzte Verbrennungsluftmenge ansteigt, wird eine Art Selbstregelung der Mischkammertemperatur erreicht, da einer höheren Wärmezufuhr zur Heizschachtwand auch eine größere Kühlluftmenge entspricht und infolgedessen die Temperatur bei allen Belastungen annähernd konstant bleibt.

Zweckmäßigerweise wird die Erfindung so verwirklicht, daß das Gebläse unterhalb der Mischkammer angeordnet ist und mit einer den Ringraum umgebenden, oben geschlossenen Ringkammer verbunden ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind im Einlaß der Mischkammer konzentrisch zu einer öldüse angeordnete, die Verbrennungsluft in drehende Bewegung versetzende Leitschaufeln angeordnet. Dadurch wird in der Mischkammer ein zyklonartiger Wirbel von heißer Verbrennungsluft erzeugt, der den eingespritzten ölnebelkegel umgibt.

Es kann ferner in dem sich konisch erweiternden Teil der Mischkammer eine einen Ringspalt bildende Prallplatte angeordnet sein.

In dem Ringspalt können drallerzeugende Leitschaufeln angeordnet sein, die zu einer besseren Durchmischung von ölgas und Verbrennungsluft beitragen.

Um bei Kaltstart eine Erhitzung der Verbrennungsluft zu erreichen, sind in dem Ringraum in Höhe der Mischkammer elektrische Heizwendel angeordnet. Für den Kaltstart ist zweckmäßigerweise auch in dem sich erweiternden Teil der Mischkammer eine elektrische Heizwendel angeordnet, die zur Vorheizung der Mischkammer dient, um Kondensatbildung zu vermeiden.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann gleichachsig mit dem Gebläse eine von einem Elektromotor mit angetriebene eine Öldüse speisende Ölpumpe angeordnet sein. Zweckmäßigerweise ist das Gebläse an einen Stutzen der Ringkammer mittels eines flexiblen Rohrteils angeschlossen, so daß Erschütterungen und Schwingungen nicht auf die Gehäuseteile übertragen werden.

Vorteilhafterweise bestehen das den Heizschacht und den Mischraum umgebende Gehäuse sowie die Wandungen des Ringraumes und der Ringkammer aus Stahlblech. Es ist dann nicht mehr erforderlich, Wandteile aus Kupferblech mit solchen aus Stahlblech abdichtend miteinander zu verbinden, was technisch erhebliche Schwierigkeiten gemacht hat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert.

In einem Gerätemantel 1 der oben einen Abgasstutzen 2 und unten eine öffnung 3 zur Frischluftzufuhr aufweist, ist ein Lamellenblock 4 angeordnet, der von Durchlaufrohren 4' durchsetzt ist und an eine Kaltwasserzuleitung 5 und eine Warmwasserableitung 6 angeschlossen ist, Der Lamellenblock 4 bildet den Abschluß eines aus Stahlblech hergestellten Heizschachtes 7. Der Lamellenblock 4 ist von einer Abgassammelhaube 8 überdacht, die mit dem Abgas-

stutzen 2 des Gerätemantels 1 eine Zugunterbrechung bildet und zugleich mit dem Abgas auch Frischluft in den Abgasstutzen 2 gelangen läßt.

Im unteren Teil des Heizschachtes 7 ist eine mit Brenueröffnungen 9' versehene Brennerplatte 9 an-

geordnet, die eine Mischkammer 10 abschließt. Die Mischkammer 10 ist in ihrem unteren Teil zylindrisch und erweitert sich im oberen Teil konisch und schließt sich dicht an den Heizschacht 7 an, Der Heizschacht 7 und die Mischkammer 10 sind von einem durch eine Stahlblechwand 11 begrenzten Ringraum 12 umgeben. Die Stahlblechwand 11 wird innen und außen von einem wärmeisolierten topfförmigen Körper 13 getragen, in den das unten offene Gehäuse 14 der Mischkammer 10 hineinragt. Eine Hochdruck-Öldüse

zo 15 spritzt unter einem spitzen Kegelwinkel, der durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, ölnebel in die Mischkammer 10 ein. Konzentrisch zu der öldüse 15 sind in der Einlaßöffnung der Mischkammer 10 in F i g. 1 a gesondert dargestellte Leitschaufeln 16 an-

gebracht. Die öldüse 15 ist mit einer Druckleitung 17 an eine ölpumpe 18 angeschlossen, die von einem Elektromotor 19 angetrieben wird. Der Elektromotor 19 treibt zugleich ein gleichachsig mit der ölpumpe 18 angeordnetes Gebläse 20 an, das über ein flexibles Rohrteil 20' Frischluft in eine den Ringraum 12 umgebende, oben abgeschlossene Ringkammer 21 einbläst. Die Frischluft strömt aus der Ringkammer 21 unter Umkehrung ihrer Strömungsrichtung in den Ringraum 12 ein und tritt innerhalb des Körpers 13 nach nochmaliger Richtungsumkehr von unten in die Mischkammer 10 ein. Dabei wird die Frischluft durch die Leitschaufeln 16 in drehende Bewegung versetzt, so daß ein zyklonartiger Luftwirbel entsteht. Die Ringkammer 21 wird außen von einem Stahlblechmantel 22 und innen von der Stahlblechwand 11 des Ringraumes 12 begrenzt. Die vom Gebläse 20 geförderte als Verbrennungsluft dienende Frischluft kühit beim Durchströmen des Ringraumes 12 die heiße Wandung des Heizschachtes 7 und erhitzt sich dabei so, daß sie beim Eintritt in die Mischkammer 10 eine hohe Temperatur hat. Innerhalb des heißen Luftwirbels in der Mischkammer 10 verdampfen und vergasen die öltröpfchen des von der Öldüse eingespritzten ölnebels, so daß ein brennbares Ölgas-Luftgemisch entsteht, das durch die Brenneröffnungen 9' der Brennerplatte 9 hindurchtritt und oberhalb dieser mit blauer, nicht leuchtender Flamme verbrennt. Zur Zündung des Gemisches ist oberhalb der Brennerplatte 9 eine Zündvorrichtung 23 vorgesehen.

Im Ringraum 12 sind in Höhe des unteren Teiles der Mischkammer 10 elektrische Heizwendel 24 vorgesehen, die beim Kaltstart des Brenners eingeschaltet werden und die im Ringraum 12 strömende Verbrennungsluft heizen, bis durch die Brennerflammen der Heizschacht 7 aufgeheizt ist. Durch einen in den Ringraum 12 hineinragenden Wärmefühler 25 wird ein Thermostat 26 gesteuert, der bei einer vorgegebenen Temperatur der Verbrennungsluft die Heizwendel 24 ausschaltet.

Zur Verbesserung der Verbrennungsverhältnisse ist in dem sich erweiternden Teil der Mischkammer 10 eine Prallplatte 27 angebracht, die mit der konischen Wand des Gehäuses 14 einen Ringspalt 28 bildet. In

diesem Ringspalt 28 können, wie in F i g. 1 b dargestellt ist, drallerzeugende Leitschaufeln 29 vorgesehen sein, die ebenso wie ein Sieb 30 zur besseren Durchmischung des brennbaren Gemisches beitragen. Zwischen der Prallplatte 27 und dem Sieb 30 ist eine

vom Thermostaten 26 ein- und ausschaltbare Heizwendel 31 vorgesehen, die beim Kaltstart die Mischkammer 10 und die Prallplatte 27 sowie das Sieb aufheizt, damit sich dort keine Kondensate bilden 5 können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Durchlauferhitzer mit einem von Durchlaufrohren durchsetzten Lamellenblock, einem darunter angeordneten Heizschacht, dessen unterer Teil einen Ölvergasungsbrenner mit Gebläse aufweist, mit einer zylindrischen, sich oben konisch erweiternden Mischkammer und darüber angeordneter, mit Brenneröffnungen versehener Brennerplatte sowie einem mit dem Gebläse verbundenen, den Heizschacht umgebenden Ringraum, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizschacht (7) und die Mischkammer (10) von einem Ringraum (1.2) umgeben sind, der zur Einleitung der Verbrennungsluft unten mit der Mischkammer (10) verbunden ist.

2. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (20) unterhalb der Mischkammer (10) angeordnet ist und mit einer den Ringraum (12) umgebenden, oben geschlossenen Ringkammer (21) verbunden ist.

3. Durchlauferhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaß der Mischkammer (10) konzentrisch zu einer öldüse (15) angeordnete, die Verbrennungsluft in drehende Bewegung versetzende Leitschaufeln (16) angeordnet sind.

4. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich konisch erweiternden Teil der Mischkammer (10) eine einen Ringspalt (28) bildende Prallplatte (27) angeordnet ist.

5. Durchlauferhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringspalt (28) drallerzeugende Leitschaufeln (29) angeordnet sind.

6. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringraum (12) in Höhe der Mischkammer (10) elektrische Heizwendel (24) angeordnet sind.

7. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich erweiternden Teil der Mischkammer (10) eine elektrische HeizwencH (31) angeordnet ist.

8. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß gleichachsig mit dem Gebläse (20) eine von einem Elektromotor (19) mit angetriebene eine Öldüse (15) speisende ölpumpe (18) angeordnet ist.

9. Durchlauferhitzer nach einem der Ansürüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (20) an einen Stutzen der Ringkammer (21) mittels eines flexiblen Rohrteils (20') angeschlossen ist.

10. Durchlauferhitzer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das den Heizschacht (7) und den Mischraum (10) umschließende Gehäuse (14) sowie die Wandungen (11, 22) des Rineraumes (12) und der Ringkammer (21) aus Stahlblech bestehen.