DE1988292U - Lufterhitzer. - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. LUD EWIG · D j PL-P HYS. B US E · 56 WU PPE RTAL-BARMEN

46 Kennwort ι Abgeschirmte Brennzone

Firma Dr* Schmitz & Ape It Industrieofenbau G-mbILj Wuppertal^

Clausewitzstraße 82 <- 84

Hinweis: Diese Unterlage (Bessfveioung une Scnuwanspt ■) ist 0» iuleizf eingereichte, sie #eich' non 4& /Von fassung de' ursprungiich eingereichten Unterlogen ob. Ote rechtliche Bedeutung <?er Abweichung lsi orcfil gepr.«t: Die ursprünglich eingereichten Unteriogen befinden sich in Jen AmtsoWefti Sife können jederzeit ohne Narfw« « tjnes rec|tli»hen Interesses oebOhrsnffei singesehöa *erdeft Auf Antrag werüten hiwyom ouch fotokopian ottef Wi«. zu 4et> öbüchec Preiset) fleliefeit , ... ... ,, Oeutsehes ?q»entomf_t Gebrouchsmusmrstfiiie

Lufterhitzer

Die Erfindung !bezieht sich auf einen Lufterhitzer mit einem den zu erhitzenden Luftstrom führenden Kanals dem wenigstens ein etwa achsparallel gerichteter Brenner eingegliedert ist, dessen Brenn-· gase sich mit der Luft mischen* In solchen Anlagen ist hei einer gegebenen Anordnung und Ausführung des Tbzwy der Brenner zur Erzielung eines -vorgegebenen Temperaturausgleiches der Brenngase und der zu erhitzenden Luft jeweils eine /bestimmte Mischstreeke₃ d, h,, Länge des den zu erhitzenden Luft ström gemeinsam mit den Brenngasen führenden Kanales notwendig* Die Länge der Misehstreclce steigt mit der Weite des Brenneraustrittes an, Sie kann daher verringert werden, indem eine möglichst große Anzahl von je nur kleine Austrittsweiten und damit geringe Leistungen aufweisenden Brennern parallelgeschaltet wird, Solche Ausführungen erhöhen jedoch den wirtschaftlichen Aufwand insbesondere dann schwerwie··* gendj wenn für selbständig arbeitende Anlagen die Brenner einzeln gezündet und überwacht werden sollen, da die Zahl der dafür er« forderlichen Geräte durch die Anzahl der Brenner bestimmt wird,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde₅ einen Lufterhitzer der eingangs umschriebenen Art zu schaffen^, der schon mit wenigenj die erforderliche Wärme abgebenden Brennern eine verhältnismäßig kurze Misehstreeke zuläßt» Sie geht bei der Lösung dieses Problems von der Erkenntnis aus, daß die Länge der Misehstrecke nicht nur von der lichten Weite des Brenneraustrittes sondern auch von dem Verhältnis der Mischtemperatur zur absoluten Gastemperatür am Brenneraustritt abhängt» Diese zusätzliche Abhängigkeit läßt sich rechnerisch durch den Begriff des reduzierten Brennerdurchmessers erfassen^ der nach dem tatsächlich vorhandenen Durehmesser und dem vorerwähnten Temperaturverhältnis bestimmbar ist,» Dabei gilt folgende Beziehung: ü_re$ = d χ V"^T*~7tTj wobei T ( K) die Mischtemperatur der Luft und T (⁰K) die Gastemperatur am Brenner«

austritt ist. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhaltes geht die Erfindung von dem Gedanken aus_} daß es im Sinne einer Verkür-* zung der zur Erzielung eines bestimmten Temperaturausgleiches be~ nötigten Misehstrecke zweckmäßig ist, die Brenngase am Brenner mit möglichst hoher Temperatur austreten zu lassen* Die der Er« findung zugrundeliegende Aufgabe wird demnach erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst_s daß der Brenner einen dem Brennstoffaustritt vorgeschalteten Rihgmantel aufweist _? der den überwiegen-, den Teil der Brennzone gegen die zu erhitzende Luft abschirmt. Der überwiegende Teil des Verbrennungsvorganges läuft bei einer solchen Anordnung nicht mehr wie bei den vorbekannten Ausführungen frei innerhalb der zu erhitzenden Luft sondern in einem ge« genüber dieser abgeschirmten Bereich ab_t so daß am Ausgangsteil des Brenners die Brenngase mit sehr hoher Temperatur in die zu erhitzende Luft eintreten_s wodurch aufgrund der schon erwähnten Beziehung die MisDhstrecke maßgeblich verkürzt wird» Eingehende

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Untersuchungen haben im übrigen bestätigt, daß-die für denying- ." mantel des Brenners erforderliche Länge die erzielte Verminderung der Mischstreckenlänge maßgeblich."unterschreitet,, so daß trotz der Verlängerung des bzw, der Brenner eine entscheidende Herab« Setzung der Gesamtbaulänge möglich ist.

Die Erfindung läßt sich in mannigfaltigen Arten verwirklichen, Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Ringmantel wenigstens fußendig als Verbrennungsluftzuführung ausgebildet, Damit läßt sich eine besonders günstige Intensivierung des Verbrennungs~ Vorganges erzielen, äie schon bei verhältnismäßig kurzen Ringmantellängen zu hohen Gasaustrittstemperaturen führt* In diesem Sinne empfiehlt es sich, die Verbrennungsluftzuführung in eine dem Brennstoffaustritt benachbarte, tangential gerichtete erste Luftzuführung und eine gegenüber dieser zum Ausgang des Hingmantels versetzte., radial gerichtete zweite Zuführung aufzugliedern. Die tangentiale Einleitung der Verbrennungsluft in dem dem Brennstoffaustritt benachbarten Bereich erzeugt einen Ringwirbel,, dessen in der Mittelzone erzeugter Unterdruck eine axiale Rückströrnxmg auslöst, die die Piamine stabilisiert. Durch die weiterhin vorgesehene radiale Zuführung der restlichen Verbrennungsluft, die insbesondere bei einer Auflösung in mehrere radiale Luftstrahlen den Brennerinnenraum bis zur Achse durchdringt,, wird eine sehr schnelle Gemischbildung erreicht, Die dabei anfallende kurze Flammenlänge wirkt sich günstig auf die Abmessungen des Brenners bzw» die Austrittstemperatur der Brenngase aus,

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung empfiehlt es sich im übrigen_s den Ringmantel sich zum Ausgangsende hin verengend auszuführen, um die zur Erzielung eines bestimmten Temperaturausglei-

ches erforderliche Mischstreekenlänge weiterhin herabzusetzen* Eine- -baulich "besonders einfache Brennerausführung ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Ringmantel fußendig eine Wandung einer die Verbrennungsluft zuführenden Ringkammer und ausgangsendig einen flammrohrartigen Stutzen bildet«

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Aus füll·-» rungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Lufterhitzer schematischj

Pig« 2 einen Schnitt H-II nach Pig,» I₅ Pig« 5 einen der bei dem Lufterhitzer nach Pig, i und 2

verwandten Gasbrenner im Längsschnitt^ Fig» 4 einen Schnitt IV-If nach Pig* 3»

Der in den Fig» 1 und 2 dargestellte Lufterhitzer umfaßt einen rohrförmigen Kanal IQ, dem ausgangsendig ein die Luft förderndes Gebläse 11 eingegliedert ist> In den Kanal 10 strömt die Luft unter Wirkung des von dem Gebläse 11 erzeugten Unterdruekes von dem in Pig» 1 linken Ende ein. Dem Eingangsteil des Kanales 10 sind bei dem Ausführungsbeispiel vier je achsparallel gerichtete Brenner 12 eingelagert» Ben Brennern 12 wird der gasförmige Brennstoff durch eine Leitung 13 zugeführt» Die Verbrennungsluft wird durch ein Gebläse 14 geliefert und über eine RingleiTbung 15 und je eine Zuleitung 16 in eine Bingkammer 1? jedes Brenners gebracht * Die Ringkammern 1? sind den Gasaustrittsbereiehen 18 der Brenner vorgelagert und gehen von Bodenbereichen 19 aus $ durch die sich von der Leitung 13 ausgehende Zuführleitungen 20 für das Brenngas erstrecken« Dieses strömt^ wie insbesondere die Fig, 3 und 4 zeigen, durch Düsenbohrungen 21 in den vonder Ringkammer ■ " ■ ■ ■ "■ ■ ■■■ — 5 ■"«■ ■

17 umfaßten Bereich des Brenners» Die äußere Wandung der Sing« kammer 17 geht in einen flammrohrartigen Ansatz 22 über» Aus der Ringkammer 17 strömt dem Brennstoff austritt !benachbart ein Teil der Verbrennungsluft in die Brennzone durch tangential gerichtet te j in der inneren Wandung 24 der Ringkammer 17 angeordnete Bohrungen 25 in den Ringmantel 17₃ 2I₁, wobei diese Luft strahlen Ms zum Kern, der Brennzone vordringen können und zu einer intensiven Durchmischung führenj die eine kurze Flammenlänge ergibt," so daß schon bei einer verhältnismäßig kurzen Ringmantellänge der überwiegende Teil des Verbrennungsvorganges abgelaufen ist, wenn die Gase den Ausgang des Ringmantels erreichen und sich der zu erhitzenden, durch den Kanal 10 strömenden Luft beimischen* Dies führt zu verhältnismäßig kurzen Mischstrecken, ohne daß eine die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigende große Zahl von Brennern notwendig ist,

Die dargestellte Ausführung ist, wie schon erwähnt wurde, nur ei^- ne beispielsweise Verwirklichung der Erfindung» Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Aus« führungen möglieh. In der Regel läßt sich die erforderliche Länge der Misehstreeke weiterhin herabsetzen, indem die den Brennern vorgeschalteten flammrohrartigen Ansätze 22 sich zum Ausgang seh·-" de hin kegelig verengend ausgeführt werden» Im Sinne einer Verkürzung der Misehstrecken wirkt sich weiterhin günstig aus₃ wenn gemäß der gezeichneten Ausführung die Brenner in ihrer Äußenform strömungsgünstig gestaltet werden, Die Anzahl der Brenner läßt sich den jeweiligen Anforderungen anpassen* Anstelle von Gas könn~ te den Brennern 12 ein flüssiger Brennstoff zugeführt werden, wo« bei anstelle der die Düsenbohrungen 21 aufweisenden Platte 18 ein Zerstäuber anzuordnen wäre*

Claims (1)

1. * PATENTANWÄLTE

   DIPL-ING. LUDEWIG ν DIPL-PHYS. BUSE · 56 WUPPERTAL-BARMEN

   Ansprüche;

   1, Lufterhitzer mit einem den zu erhitzenden Luftstrom führenden Kanal, dem wenigstens ein etwa achsparallel gerichteter Brenner eingegliedert ist, dessen Brenngase sich mit der Luft mischen ^ dadurch gekennzeichnet_$ daß der Brenner (12) einen dem Brennstoffaustritt vorgeschalteten Ringmantel ('22, 24t) aufweist j der den überwiegenden Teil der Brennzone gegen die zu erhitzende Luft abschirmt,

   2» Lufterhitzer nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet,, daß der Ringmantel (22j 24) wenigstens fußendig als Verbrennungsluftzuführung (17) ausgebildetist.

   3» Lufterhitzer nach den Ansprüchen 1 und 2₃ dadurch gekennzeichnet ;, daß die Verbrennungsluftzuführung in eine dem Brennstoffaustritt (21) benachbarte j tangential gerichtete erste Zuführung und eine gegenüber dieser zum Ausgang des Ringmantels versetzte, radial gerichtete zweite Zuführung aufgegliedert ist, '■: - Ι, ■'■"■ ■';..-: .". ; ■"" "V.. -■ -■:- - - ■ ;";

   4, Lufterhitzer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - ^₃ dadurch gekennzeichnet^ daß der Ringmantel (22_a 24) sich;zum Ausgangsende hin verengend ausgebildet ist.

   5· Lufterhitzer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4_S dadurch gekennzeichnet j daß der Ringmantel fußendig eine Wandung einer die Verbrennungsluft zuführenden Ringkammer (.17) und ausgangsendig einen flammrohrartigen Stutzen (22) bildet»