DE1926882A1 - Rapid water heater and hot air generator - Google Patents
Rapid water heater and hot air generatorInfo
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Description
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'.-ING. H. FINCKC ' "' MOLLERSTR.'.-ING. H. FINCKC '"' MOLLERSTR.
: L-IN G. H. bohr 27 MAI 1QRQ: L-IN G. H. bohr 27 MAY 1QRQ
^L-ING. S.STAEGE» Z/. MAI l»bS^ L-ING. S.STAEGE »Z /. MAY l »bS
Beschreibung M 800$Description M 800 $
eum patentgeeucheum patent eeuch
der Firma Thermo Electron Corporation, Waltham, Mass./ V.St.A.the company Thermo Electron Corporation, Waltham, Mass./ V.St.A.
betreffend SCHHELLWASSERERHITZER UND HEISSLUPTERZEUGERconcerning SHELL WATER HEATERS AND HOT MAGNIFIER
AmerikaAmerica
Die Erfindung beinhaltet einen Wassererhitzer zur stetigen Er Beugung von Heissvraaser bei sich änderndem Verbrauch, bei dea eine Wasserbeheisungsschlange in einem dichten Tank nit einer VasserfUllung angeordnet ist, die als Wäraeenergieepei« eher und Väreeübertragungamediua dient, um Wärme ait einer bestimmten Geschwindigkeit bu absorbieren und an das eu beheisende Wasser mit einer vom Verbrauch abhängigen Geschwindigkeit abeugeben, wobei die Wasserfüllung durch ein eweistufiges OberflächenheiBgerät mit einer Oberflächenbrennerstufe gefolgt von einer Strahlauftreffstufe beheist wird. Sie Anordnung umfasst Bauelemente sur Erzeugung von Heiseluft.The invention includes a water heater for continuous He inflection of Heissvraaser with changing consumption, with dea a water heating coil in a tight tank nit a water filling is arranged, which is used as a Wäraeenergieepei " rather and väree transfer mediua serves to heat ait one Absorb a certain speed bu and give off to the hot water at a rate that depends on the consumption, the water filling being heated by a two-stage surface heating device with a surface burner stage followed by a jet impact stage. The arrangement includes components for the generation of hot air.
Die Srfindung betrifft Wärmeaustauscher, inabesondere einen Heieswasoererhitzer, welcher einem Hilfeluftarhitzer *uge-The invention relates to heat exchangers, in particular one Hot water heater, which is an auxiliary air heater
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ordnet sein kann, um Heissluft sowie Wasser entsprechend verschiedenen Verbrauchagrössen au erzeugen.can be arranged in order to hot air as well as water accordingly generate different consumption quantities.
Insbesondere zur Anwendung in modernen Wohngebäuden sowie bei kleineren kommerziellen Anlagen ist es sehr günstig, wenn ein Heisswaasereraeuger aehr kompakt, billig und zuverlässig ist, wobei die Wassertemperatur über einen weiten Verbrauchsbereich einschliesslich dem Fall einer fehlenden Entnahme im wesentlichen konstant bleibt. Hauptzweck der vorliegenden JSrfindung ist eine Verminderung der Abmessungen und Kosten von HeisswasBererhitzern bei Steigerung des Wirkungsgrades und Verminderung der Abhängigkeit der Heisswasoertemperatur vom Verbrauch. Weiterer Zweck der Erfindung ist die Erleichterung der Erzeugung von Heisaluft als Nebenprodukt des Wassererhitzungsvorgaages ohne Störung der Temperatur des Heisswassererzeugsrs.Especially for use in modern residential buildings as well for smaller commercial plants it is very cheap to when a hot water machine is very compact, cheap and reliable, with the water temperature over a wide area Consumption range including the case of a missing Withdrawal remains essentially constant. The main purpose of the present invention is to reduce the size and cost of hot water heaters as they increase the efficiency and reduction of the dependence of the hot water temperature on consumption. Another purpose of Invention is to facilitate the generation of hot air as a by-product of the water heating process without Disturbance in the temperature of the hot water generator.
Erreicht wird dies durch eine neuartige Waasererbitzerkonstruktion, bei welcher ein dichter Wassertank als dazwischen befindlicher Wärmespeicher verwendet wird und unmittelbar zur Beheizung von Wasser aus des Kaitwasserzulauf über ein« dünne Kupferrohrachleaga in dem Tank dient» welche zua Anschluss an die Versorgungsleitungen bestlent ist. Der Tank besteht vorzugsweise aus sine» dünnen flachen rechteckigen Metallbehälter, Über ieesca Breitselten Oberflächenerhitzer angeordnet sind. Ausssrhalb der Oberflächenerhit zer ist ein isoliertes Gehäuse angeordnet, welches mit den Tankwandungen einen CaerauM bildet, durch den Brennotofflanaen zur Beheizung des Wassertanke verlaufen können. Vorzugsweise sind die Oberflächeolieiseleaiente durch Gas beheizt und umfassen eine ElnlaSetufe besMiend aus einem Strahlflächenbrenner gefolgt von einer AuslaSstuf® bestehend aus einer StrahlauftreffheisuBg. Sin Gebläse ist vorgeeehen, um Gas sowie Luft durch die Heizeinrichtung su ziehen. Sine übliche Pilotsteuerung let vorgesehen, die Brennstoffzufuhr zu sperren, sofern si@M il@ Pilot flamme leuchtet. Die !Temperatur des Waess^o iis äom tankThis is achieved through a new type of Waasererbitzer construction, in which a tight water tank is used as a heat store located in between and is used directly to heat water from the quay water inlet via a "thin copper pipe achleaga in the tank" which is connected to the supply lines. The tank preferably consists of thin, flat, rectangular metal containers, over which surface heaters are rarely arranged. An insulated housing is arranged outside the surface heater, which forms a caerauM with the tank walls, through which the fuel flanges for heating the water tank can run. The surface foil elements are preferably heated by gas and comprise an inlet stage consisting of a radiant surface burner followed by an outlet stage® consisting of a jet incidence. A blower is designed to draw gas and air through the heater. The usual pilot control system provides for the fuel supply to be blocked if the pilot flame is lit. The! Temperature of the waess ^ o iis äom tank
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wird al« Steuermedium zur Regulierung dee Strömungsdurch-Satzes des Brennstoffes zu dem Brenner /erwendet. Durch diese Anordnung kann die als Zwischenwärmespeicher dienende WasserfüTlung in einem gewünschten Temperaturbereich aufrecht erhalten werden, während die in der Waaser Bchlange abgenommene Wärme mit dem Verbrauch schwankt. Wenn die Wassertemperatur durch einen starken Verbrauch reduziert wird, kann eine höhere Temperatur fast augenblicklich durch einfache Reduzierung dee Verbrauches erhalten werden.is used as a control medium for regulating the flow rate of the fuel to the burner / used. With this arrangement, the serving as an intermediate heat storage Water filling in a desired temperature range can be maintained, while the heat removed in the Waaser Bchlange fluctuates with consumption. When the water temperature is reduced due to heavy consumption, a higher temperature can occur almost instantly can be obtained by simply reducing consumption.
Ein Zubehörteil zu dem erfindungsgemässen Wassererhitzer ist ein Lufterhitzer mit einem Wärmeaustauscher, welcher einen Dampfanechluse zu dem Wassertank sowie eine zu des Wassertank verlaufende Kondensatorleitung umfasst. Da die Waseerteaperatur als Steuervariable verwendet wird, iat es unerheblich, ob Wärme von dem Wasser in dem Tank durch. die Heisewasserechlange oder den Lufterhitzer abgeführt wird. Wegen der Wäraekapazität dee Wärmeswischenspeichers kann dor Verbrauch beider Baueinheiten über einen verhält niseäesig weiten Bereich verändert werden, ohne im wesent lichen die Heieeluftförderung oder die Temperatur des erzeugten Heieswassers eu beeinflussenAn accessory for the water heater according to the invention is an air heater with a heat exchanger, which has a steam connector to the water tank and one to the Includes condenser line running through the water tank. Since the Water temperature is used as a control variable, iat it does not matter whether heat from the water in the tank passes through. the hot water coil or the air heater is removed will. Because of the thermal capacity of the thermal buffer Can the consumption of both building units behave over one niseäesig wide area can be changed without essentially lichen the hot air delivery or the temperature of the generated Influence hot water eu
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Se zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Se show:
Fig. 1 ein AueführungsbeiBpiel einesCzum Anschluss an einen Hilfeheisslufterhitzer bestimmten)erfindungsgemäseen Schnellwassererhitzers im Schnitt sowie in Ansicht von vorn, wobei einige Teile weggebrochen sind,Fig. 1 shows an exemplary embodiment of a C for connection to an auxiliary hot air heater) according to the invention Rapid water heater in section and in front view, with some parts broken away are,
Fig. 2 das Gerät nach Fig. 1 in einer demgegenüberFig. 2 shows the device of FIG. 1 in a contrast
senkrechten Schnittdarstellung,vertical sectional view,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1, 009821/U39 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 1, 009821 / U39
Pig. 4 das Gerät nach ?ig. W3 in Zuordnung zu einem Lufterhitzer als Zubehörteil in perspektivischer sowie teilweise aufgebrochener Darstellung.Pig. 4 the device after? W3 in association with a Air heater as an accessory in a perspective and partially broken view.
Das dargestellte Gerät umfasst ein rechteckiges äusseres Gehäuse 1 aus Blech oder dergleichen, beispielsweise Kohlenetoff stahl blech mit einer Dicke von etwa 0,8 mm. Die äusseren Abmessungen dieses rechteckigen Blechgehäuees können so ausgelegt sein, dass sich eine Anpassung auf einen maximalen Heisswasserdurchsatz sowie eine gewünschte Temperatur ergibt, jedoch für eine Einheit, die zur Lieferung von 0-14 Liter Heisswasser von 710C geeignet ist, das durch Aufheizung von Kaltwasser mit einer Anfangetemperatür von 15 C gewonnen wird. Die Gesamtaussenabmessungen können(36x64x13 cn (letztere Abmessung entspricht der Tiefe) betragenJ^Derartige Abmessungen sind zur Anbringungen einem normalerweise toten Raum eines Hauses zweckmäseig, beispielsweise zwischen den Pfeilern einer Trennwand. a^«UvwÜ ^w^e^ t^ow^The device shown comprises a rectangular outer housing 1 made of sheet metal or the like, for example carbon steel sheet with a thickness of about 0.8 mm. The outer dimensions of this rectangular sheet metal housing can be designed in such a way that an adjustment to a maximum hot water throughput and a desired temperature results, but for a unit that is suitable for the delivery of 0-14 liters of hot water at 71 0 C that is heated by Cold water with an initial temperature of 15 C is obtained. The overall external dimensions can be (36x64x13 cn (the latter dimension corresponds to the depth). Such dimensions are appropriate for installation in a normally dead space in a house, for example between the pillars of a partition wall. A ^ «UvwÜ ^ w ^ e ^ t ^ ow ^
Innerhalb des äueseren Metallgehäuaes 1 befindet eich eine Isolierschicht 3 (alt den beiepielsweieeoben angegebenen Dieenaionen. Dl· Ieolierechicht beateht^vorBUgeweise aus einer Glaefaeerachicht von etwa 12 am Diele. ¥Ϊβ eich aa beaten sue ?ig. 2, 3 ergibt, befinden sich an den Breitseiten dea soeben beschriebenen isolierenden Gehäuses Feuerwandungen 5» 7 aus Blech, beispielsweise einea niedrig legierten Stahl von etwa θ mm Dicke.Inside the outer metal housing 1 there is one Insulating layer 3 (old the example given above Theenions. The insulation layer is preferably removed a glazing layer of about 12 on the hall. ¥ Ϊβ eich aa beaten sweet. 2, 3, there are fire walls 5 »7 made of sheet metal, for example a low-alloy steel approximately θ mm thick, on the broad sides of the insulating housing just described.
Ein dünner flacher rechteckiger Tank 9 1st Innerhalb dee isolierten Gehäuse» 1 angeordnet. Der Tank 9 kann aue Kohlenstoffstahl alt einer Wandungedicke von etwa 1,6 aa Dicke beetehen;( bei dea vorliegenden Aueftthrungabeisplel kann des Tank eine Breite von 33 ca, eine Höhe von 61 ca und eine Tiefe „von 6 cm aufweisen.^A thin flat rectangular tank 9 1st inside dee isolated housing »1 arranged. The tank 9 can be made of carbon steel with a wall thickness of about 1.6 aa thickness beetehen; (in the case of the present implementation list, des Tank has a width of 33 ca, a height of 61 ca and a depth of 6 cm. ^
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_ 5 -Eine Kaltwasserleitung 11 1st alt der SinlaBselte eines_ 5 -A cold water pipe 11 1st old of the Sinla Rare one
«£>Λλ «Λ ζ«£> Λλ« Λ ζ
Värneaustausehera 13 verbunden, der eine sicjnsaekförmlge Kupferrohrschlange 15 von etwa 16 ob Durchmesser uafass^n katizffl'wobei die Schlange sinusförmig gebogen 1st) und acht gerade Rohrabachnitte In dem Tank 9 aufweist. Vorsugsweise 1st die Rohrschlange 15 alt vertikalen Rippen 17 versehen, die In Pig. 1, 2 schematisch, in Fig. 3 hingegen deutlicher dargestellt sind. Vorzugsweise sind zwölf Rippen vorgesehen. Der Aussendurchmesser des gerippten Teiles der Rohrschlange kann etwa 31 am betragen."^Värneaustausehera 13 connected, which is a sicjnsaekförmlge Copper pipe coil 15 of about 16 whether diameter uafass ^ n katizffl'wherein the serpent is curved sinusoidally) and eight Having straight pipe sections in the tank 9. As a precaution If the pipe coil 15 is provided with vertical ribs 17, the In Pig. 1, 2 schematically, but more clearly in FIG. 3 are shown. Preferably twelve ribs are provided. The outside diameter of the finned part of the coil can be about 31 am. "^
Das Auslesende der Rohrschlange 15 ist mit einer Heisswaeserversorgungsleitung 19 verbunden, die zu Verteilerventilen verläuft, beispielsweise den Ausguss- und Badewannen-Wasserhähnen eines Hauses, welche den Heisswasserverbrauch eu jeder Zeit bestimmen. Die Verbindungen eu dea Wärmeaustauscher 13 verlaufen durch abgedichtete Muffen in dem tank /9» <: mit denen die in den Tank fahrenden Leitungen beispielsweise hart verlötet sein können.The readout end of the pipe coil 15 is connected to a hot water supply line 19 which runs to distribution valves, for example the sink and bathtub faucets of a house, which determine the hot water consumption eu at all times. The connections eu dea heat exchangers 13 run through sealed sleeves in the tank / 9 » <: with which the lines running into the tank can be, for example, hard-soldered.
Geaäss Flg. 1-3 befinden sich jSadwandungen 23, 25 des Tank· In wesentlichen in Berührung mit der Isolation 3« Eine Bodenwandung 27 ruht auf der Isolation 3 an dea Boden des äusseren Gehäuses; eine Deckwandung 29 befindet sich (von der Isolation 3^an der Oberseite des äusseren Gehäuses la AbstandyBreitflächenwandungen 31« 33 des Tanks^beflnden sich im Abstand von den Feutrwandungen 7 b«w. 5, um GasdurohlSsse τοα_4κΑβτ <**« Wandung^1 T 33 des Tanks und dessen benachbarten Feuerwand bilden.According to Flg. 1-3 there are sad walls 23, 25 of the tank · Essentially in contact with the insulation 3 «A bottom wall 27 rests on the insulation 3 at the bottom of the outer housing; a top wall 29 is located (from the insulation 3 ^ at the top of the outer casing la AbstandyBreitflächenwandungen 31 '33 of the tank ^ beflnden spaced from the Feutrwandungen 7 b "w. 5 to GasdurohlSsse τοα_4κΑβτ <**" wall 1 ^ T 33 of the tank and its adjacent wall of fire.
Wie sich aa besten aus Fig. 1, 2 ergibt, lassen Durohtritte 35» 37 an des Boden des äueeeren Gehäuses Luft su dea Einlassende der soeben beschriebenen Gasdurohläeee durch. SIn Gasventil·tor jtt'ait eine» linlasegehäuee 39 i»t an einen geeigneten - Durchtritt In «Sea oberen Teil des Gehäuse* 1, 3As aa best from Fig. 1, 2, let Durohtritte 35 »37 at the bottom of the outer housing air through the inlet end of the gas flow tube just described. SIn Gas valve gate jtt'ait a »linlasegehäuee 39 i» t on one suitable - passage In «Sea upper part of the housing * 1, 3
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angeschlossen. Ein Auslaasdurchtritt 41, der in geeigneter Weise au einem Kaminabzug ventiliert wird, dient zum Abziehen von Gas nach oben in den Durchtritten zwischen dem Tank 9 sowie den Feuerwandungen 5» 7. Der Gasventilator kann mit einem Rotor 43 versehen aein, der durch einen üblichen Elektromotor 45 angetrieben ist.connected. An outlet passage 41, which in suitable Way is ventilated on a chimney flue, is used for extraction of gas upwards in the passages between the tank 9 and the fire walls 5 »7. The gas fan can with a rotor 43 is provided which is driven by a conventional electric motor 45 is driven.
Innerhalb des Tanks 9 befindet sich abgedichtet eine feste Füllung eines Wärmeenergie speichernden FJLu rda, vorzugsweise eine Füllung 47, die zur Überdeckung der Wärmeaustauscherschlange ausreicht, jedoch einen DampfraumJßTin dem oberen Teil des Tanks belässt. Praktisch ist die Verwendung gereinigten Wassers mit einem Rostschutzmittel als wärmeepeicherndes Fluid vorzuziehen. - .Inside the tank 9 there is a solid filling of a thermal energy storing FJLu rda, preferably a filling 47, which is sufficient to cover the heat exchanger coil, but leaves a vapor space in the upper part of the tank. In practice, the use of purified water with an anti-rust agent as a heat-storing fluid is preferable. -.
Wie sich am besten aus Fig. 1, 4 ergibt, kann Wärae für eine als Zubehörteil vorgesehene Heissluftquelle durch ein geschlossenes System einschlieaslich einer Dampfleitung 51 erzeugt werden, die an den Tank angeschlossen ist und durch die äussere Isolation 53 zu einer Wäraeaustauscherschlange 55 In einen Luftkanal 57 verläuft. Sin Luftgebläso 59 kann in dem Kanal 57 vorgesehen sein, um Kaltluft über die Schlange 55 BU blasen und «inen Stroa War»luft für gewisse Zwecke zu erzeugen, beispielsweise zua Haaretrocknen, Händetrocknen sowie zur Rauahelsung. In dea Wärmeauetaueober 55 gebildetes Kondensat wird durch Schwerkraft zu dea Tank über eine RückfUhrleitung 61 zurückgeführt, die alt einer äusaeren Isolation 63 versehen 1st. Biese Verbindungen können weggelassen werden, wenn eine Heissluftquelle nicht gewünscht wird. As can best be seen from Fig. 1, 4, heat for a hot air source provided as an accessory part can be generated by a closed system including a steam line 51 which is connected to the tank and through the outer insulation 53 to a heat exchanger coil 55 in an air duct 57 runs. Sin Luftgebläso 59, in the channel 57 be provided to cold air blowing 55 BU over the snake and "inen Stroa War" air to produce for certain purposes, such as zua hair drying, drying hands and to Rauahelsung. Condensate formed in the heat condenser 55 is returned by gravity to the tank via a return line 61 which is provided with an external insulation 63. These connections can be omitted if a hot air source is not desired.
SIn zweistufiger Oberfläohenerhitzer 1st In jedes der Durch tritte zwischen den Feuerwendungen 5, 7 sowie de» Tank 9 vor- gesehen. Jeder derartige Erhitzer umfasnt als erste atafeL l jedes Durchtrittes «in Blatt b5 »us porös·· Material. Das Material 65 kann ein Metallschirm «ein, besteht jedoch vorzugsweise aus dicken porös#n Keraaikaateriei, beispielsweise geaäss den USA-Patentschriften 3 179 156 und A two-stage surface heater is provided in each of the passages between the fire turns 5, 7 and the tank 9 . Each such heater umfasnt first atafe L l each through Trittes "in Journal b5" ·· us porous material. The material 65 can be a metal screen, but preferably consists of thick porous ceramic materials, for example according to US Patents 3,179,156 and
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5 191 659. Im Betrieb wird durch die. Blätter 65 strömendes brennbares Gas an der Innenfläche gezündet, und ee wird durch Aufheizung dieser Fläche eine Wärmeübertragung durch Strahlung sowie auch durch Wärmeleitung und Konvektion gefördert. Das durch die relativ dicke poröse Keramikwandung eintretende Gas wird aufgeheizt, wobei die Temperatur der äueaeren Wandung des Materials reduziert wird. Die 65 sind an dem Boden zu der unteren Wandung des äusseren Gehäuses befestigt. An der Oberseite sind die Bl&t+er an Bügeln 67 befestigt, welche wiederum an den Feuerwandungen 5, 7 befestigt sind. Durch diese Anordnung tritt nach oben durch die Durchtritte rund um den Wassertank strömendes Gas e Öe5—£7- an den Aussenseiten der porösen keramischen Blätter 65 aus und verläuft durch die Blätter in Berührung mit den Wandungen des Tanks 9« Danach * wird rund u* die Scairme- j67 Gas auf die Auesenseite der5 191 659. In operation, the. Flammable gas flowing in the blades 65 ignited on the inner surface, and heating this surface promotes heat transfer by radiation as well as by conduction and convection. The gas entering through the relatively thick porous ceramic wall is heated, the temperature of the outer wall of the material being reduced. The 65 are attached to the bottom to the lower wall of the outer housing. At the top, the leaves are attached to brackets 67, which in turn are attached to the fire walls 5, 7. As a result of this arrangement, gas flowing upwards through the passages around the water tank exits on the outside of the porous ceramic sheets 65 and runs through the sheets in contact with the walls of the tank 9. the Scairme- j67 Gas on the Aueseite of the
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zweiten Stufe jedes Ertritzers gerichtet. Diese aweite Stufe nahen dem Austri+tfl»"«^- <*«»" Durchtrittes, welcher neben den Seitenwandungen des Tanke ausgebildet ist, umfasst einen StrahlauftreJTf-Heizabschnitt (siehe insbesondere Pig. 2, 3) und wird durch swei BAA**** 69 aus Metall gebildet, diesecond stage of each puncher directed. Na this aweite stage hen the Austri + t fl '-, which is formed adjacent to the sidewalls of the tanks "" ^ <* """By Trittes comprises a StrahlauftreJTf heating section (see in particular Pig 2,. 3) and is SWEi BAA **** 69 formed from metal that ait Perforationen 71 versehen sind. Die Blätte 69 sind an ihren unteren Enden alt Flanschen 73 verbunden, die an den Wandungen 31 f 33 deeWaesertanks befestigt sind. An ihren οbe« ren Soden sind die !a 69 an Planschen 75 befestigt, die durch Aufbiegung über die oberen Xanten der Feuerwandungen 5, 7 gebildet sind/Die Strahlauftreff-Heisabschnitte wirken la der Weise wie dies bereite Gegenstand von nicht zum 8tar.de der Technik gehörigen Vorschlägen 1st (USA-Patentan- «eldungen Ho. 446 476 und 694 744)."]ait perforations 71 are provided. The Blätte 69 are connected at their lower ends old flanges 73 which are secured to the walls 31 f 33 deeWaesertanks. On their upper sods the! A 69 are attached to paddles 75, which are formed by bending up over the upper Xanten of the fire walls 5, 7 / The jet impact hot sections act in the way as this prepared object from not to the 8tar.de Technology related proposals 1st (USA patent applications Ho. 446 476 and 694 744). "]
Die fleisplatten 69 der sswelten Stufe wirken la Sinne einer Ausrichtung von brennenden Gasen, welche von der erstenThe meat platters 69 of the world level act like a sensation Alignment of burning gases by the first
sJlf\' Ft ifc «'ftf i Ί sJlf \ ' Ft ifc «' ftf i Ί
Stuf· rund um den Scnirit eintreten und an der Aueaeneeite der Platten 69 in Strahlen aus Heissgaoen durch die Durch-Step around the corner and on the floodplain of the plates 69 in rays from Heissgaoen through the
Ö09621/U3§Ö09621 / U3§
tritte 71 verlaufen, wobei sie auf die Wände des Tanks 9 treffen. Grundsätzlich dienen die seitens der Durchtritte in den Matten 69 gebildeten Heizstrahlen zur Steigerung dee Wärmeübertragungskoeffizienten um ein beträchtlich höheres Mass als die wirksame Wärmeübertragungsfläche durch deren Einführung reduziert wird, ohne im wesentlichen den wirksamen Temperaturabfa11 quer zu der Wärmeübertragungefläche zu beeinflussen, wobei der Wirkungsgrad wesentlich verbessert wird.Steps 71 run, where they hit the walls of the tank 9 meet. In principle, the heating rays formed by the passages in the mats 69 serve to increase dee heat transfer coefficient by a considerable higher than the effective heat transfer surface the introduction of which is reduced without substantially affecting the effective temperature drop across the heat transfer surface, the efficiency being substantially improved.
Brennstoff, vorzugsweise Naturgas, wird von eirer Zufuhrleitung 77 (Pig· 2, 4) über eine übliche Gruppe & is einem oder mehreren Ventilen geliefert, wie sie schematise h «-" der Stelle 79 angedeutet sind, sowie ferner über t'* Paar von Zufuhrleitungen 81, 83, die au zwei Verteilern 85. 87 i»-4e» Kinftritt«*fm«*»n-«*f r Surchtritte aueserhalb der -QeerflächenfWil brenner»e 65 verlaufen. Eine Brennstoffsteuerung kann sehr günstig sein, da sie Ventilatouerelemente 89 zur Steurung der Ventilgruppe 79 umfasst, wenn eins Pilotflaute« 91 •le Folge eines Aneprechens eines teeperaturempfindllehen El ©■enteeJHT'aufl suchtet. Sie Steuerung erfolgt in einem Ausaaea, dad erforderlich iet, um die Temperatur der Waeaerfüllung 47 in dem Tank 9 innerhalb einee bestisBiteD Bereiohee aufrecht eu erhalten, beiepieleweiee zwischen 88 und 930C, wie dies durch ein TemperaturfUhleleeent 95 abgetastet wird, .das Ib dem Tank angebracht und mit den Ventilsteuerele-■enten verbunden iet. Wahlweise kann auf Wunsch der Brück des Wassere in de« Tank 9 ale Steuervariable verwendet werden.Fuel, preferably natural gas, is supplied from a supply line 77 (Pig · 2, 4) via a conventional group of one or more valves, as indicated schematically at point 79, and also via t '* pair of Feed lines 81, 83, which run to two distributors 85, 87 i »-4e» Kinftritt «* fm« * »n -« * for passages outside the ocean surface areafWilburner »e 65. Fuel control can be very beneficial because it has ventilator elements 89 to control the valve group 79 includes when a pilot lull «91 • the result of an addressing of a temperature sensitive El a certain range is maintained, for example between 88 and 93 0 C, as is sensed by a temperature sensor 95, which is attached to the tank and connected to the valve control elements The bridge of the water in the tank 9 can be used as a control variable.
iat ein Ablaseventil 97» das schematiech an dem oberen Ende dee Tanke 9 angedeutet ist, vorgesehen, ua ein Beretörendes Zerplatsen des Tanke in de« Palla einer Fehlfunktion einechlieselich Überheisung au veraeiden. Dae Ablaeeventil 97 kann mit einer Ventilationeleitung 99 verbunden sein, die aus dem Gebäude herausführt, in dem die Heiseinheit angeordnet ist.Iat a relief valve 97 »the schematic the upper end of the tank 9 is indicated, provided, among other things a disturbing bursting of the tank in de «Palla one Avoid malfunction including overheating. Dae Drain valve 97 may be connected to a ventilation line 99 leading out of the building in which the Heating unit is arranged.
009321/109009321/109
λ ο1 λ ο 1
Bin Verbindungeschlitz W+· ist in der Isolation neben der Seitenwandung des Tanks 9 vorgesehen und bildet einen Gasdurchlass, mittels dessen aßi&eee- dee- Rohrverteiler* 87 zugeführtesi Gas gezündet wird, wenn die Pilotflamme 91 aufleuchtet, und seitens dea. Verteiler^ 85 zugeführte*Gas wird durch die Pilotflamme^gezündet. Der Schtltz Wt- bildet einen Kanal, durch den der ermittelte Druckabfall, wenn das Gas von dem Verteiler 85 gezündet ist, die Flamme rund durch oen otthlfytZ Kh zu dem Gas/Luft-Gemisch an der anderen Seite des Tanks vortreibt. A connection slot W + · is provided in the insulation next to the side wall of the tank 9 and forms a gas passage, by means of which gas supplied to the outlet pipe 87 is ignited when the pilot flame 91 lights up, and on the side ns dea. Manifold ^ 85 supplied * gas is ignited by the pilot flame ^. The Schtltz Wt- forms a channel through which the determined pressure drop, when the gas from the distributor 85 is ignited, propels the flame around through open air to the gas / air mixture on the other side of the tank.
Wenn im Betrieb die Ventilgruppe 79 geöffnet wird, um den Verteilern 85, 87 Gas zuzuführen, und die Pilotflamme \4 brennt, wird ein Gemisch von Luft und Gas, das in die Durchtritte zwischen dem Tank 9 sowie den Wandungen 5, 7 eingezogen wird, an den Oberflächen der MsVtWr 65 neben der Tankwandung gezündet, wobei der Tank aufgeheizt und ein örtliches Sieden der Füllung 47 bewirkt werden. Nahezu 6O£ des gesamten Energieinhalta des Brennstoffes wird auf den Tank 9 in dieser ersten Stufe übertragen, in erster Linie durch StrahlungsheizungsübwHfragtrag-, jedoch auch durch eine gewisse verstärkte Konvektion. Die heissen Verbrennungsgase, welche die ersten Stufen der Brenner verlassen, heisen denIf the valve group 79 is opened during operation in order to supply gas to the distributors 85, 87 and the pilot flame 4 is burning, a mixture of air and gas, which is drawn into the passages between the tank 9 and the walls 5, 7, is ignited on the surfaces of the MsVtWr 65 next to the tank wall, heating the tank and causing the filling 47 to boil locally. Almost 60 £ of the entire energy content of the fuel is transferred to the tank 9 in this first stage, primarily by means of radiant heating transfer, but also by a certain increased convection. The hot combustion gases that leave the first stages of the burner are called the Tank durch die ^y^wutnf^ymrrn^tmim 69, in denen /{etwa 20-25?* des gesamten Brennstoffes sowie der Wärmeenergie von den Verbrennungegasen auf die Füllung 47 übertragen wird., Der Ort des Gebläseβ 44 in Strönungsrichtung hinter der HeIsTank through the ^ y ^ wutnf ^ ymrrn ^ tmim 69, in which / {about 20-25? * Of the entire fuel and the heat energy from the combustion gases is transferred to the filling 47. The location of the blower 44 in the direction of flow behind the HeIs einrichtung schafft einenfwuok unterhalb des Ateoaphärendrucks in der Heizeinrichtung, wobei auf diese Weise ein wirksamer Sohute gegen Gasaustritt aus der Einheit geschäft fan wird, wenn sich diese in Betrieb befindet.device creates a fwuok below the ateopheric pressure in the heater, in this way a effective sole against gas leakage from the unit shop fan when it is in operation.
kann Wärme von der füllung 47 in de· Tank 9can heat from the filling 47 in the tank 9
durch den Wäraeaustau-through the heat exchange
009821/143·009821/143
- ίο -- ίο -
scher 13 zur Heizung dee von der Leitung 11 gelieferten Wassers[oder durch beide)abgezogen werden. Die Menge der auf diese Weise abgezogenen Wärme bestimmt den Brennstoffverbrauch seitens- der Füllung 47, wie dieser durch deren Temperatur bestimmt ist, welche durch daB Ansprechelement 95 abgetastet wird, wobei das Element mit den Ventilsteuerelementen 89 in Verbindung steht. Der Wärmeverbrauch ee4- ±βΛ*. der Heise wasserZulieferung ^nd der Heissluftzulieferung kann auf diese Weise ziemlich weit schwanken, ohne dass die Temperatur des HeisswasserZulaufs zu der Leitung 19 wesentlich beeinflusst wird. Beispielsweise kann die Wassertemperatur auf etwa 710C bei einem Durchsatz von 14 Liter/min oder etwas niedriger abfallen, wenn der Verbrauch 14 Liter/ Bin überschreitet, jedoch bleibt die Temperatur genügend hoch, um noch brauchbare Wasserwerte zu liefern. Beim Verbrauch Hull erfolgt ein Anstieg auf etwa 820C. Wenn eu irgendeiner Zeit heisseres Wasser gewünscht ist und der Verbrauch die Teaperatur erniedrigt hat, erfolgt ein» Nachlieferung von lie ie β · a tfeeeer durch blasse Drosselung des Verbrauche. Ua den Betrieb dea Systeme weiter zu glätten, kann ein Mischventil in üblicher Weise vorgesehen sein, um das ·■ Auelaee torliegende Heisawaseer in der Leitung 19 mit eolohen Anteilen Kaltwasser eu mischen, wie erforderlich let, tue eiiie konstante Temperatur unbeschadet des jeweiligen fortorauehs aufrecht su erhalten.Shear 13 for heating the water supplied by line 11 (or by both) can be withdrawn. The amount of heat extracted in this way determines the fuel consumption on the part of the filling 47, as this is determined by its temperature, which is sensed by the response element 95, the element being connected to the valve control elements 89. The heat consumption ee4- ± βΛ *. The hot water supply and the hot air supply can fluctuate quite widely in this way without the temperature of the hot water supply to the line 19 being significantly influenced. For example, the water temperature can drop to about 71 ° C. at a throughput of 14 liters / min or slightly lower if the consumption exceeds 14 liters / bin, but the temperature remains high enough to still provide usable water values. Hull in consumption, an increase to about 82 0 C. When carried eu any time hotter water is desired and the consumption has Teaperatur lowered, a "new delivery of lie ie β · a pale tfeeeer by throttling of the consumptions. Among other things, to smooth the operation of the systems further, a mixing valve can be provided in the usual way in order to mix the Heisawaseer in the line 19 with equal proportions of cold water, as required, do a constant temperature without prejudice to the respective fortoraueh obtain.
Wenn ·*£*» eine Hoehteaperatur-Wasserquelle für niedrigen Verbrauch gewünscht wird, beispielsweise eine Heisswasserquelle für Hasser von 880C sua Zwecke der KaffeebereitungIf · * £ * »a high temperature water source for low consumption is desired, for example a hot water source for haters of 88 0 C for coffee preparation purposes oder dergleichen, kann ein Fort«**« des Wärmeaustauschers 13 vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein T-Stück, das an dia Leitung 15 innerhalb des Tanks 9 sowie vor dea Auslass 19 angesohloesen ist, alt einer Extralange der verri^pten Verrohrung verbunden sein, die su einer zweiten Auslassleitung verläuft. Der auf diese Weise gebildete zusätzliche tfänMaustauscher ergibt für sich eine höhere Wassertemperatur bei irgendeinem Verbrauch. .or the like, can be a continuation "**" of the heat exchanger 13 may be provided. For example, a T-piece, which is connected to the line 15 within the tank 9 and in front of the outlet 19, can be connected to an extra length of the locked piping, which runs to a second outlet line. The additional one formed in this way The fänMauschauscher results in a higher water temperature with any consumption. .
009821/Uli009821 / Uli
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