DE2129812A1

DE2129812A1 - Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser mittels eines OElbrenners od.dgl.

Info

Publication number: DE2129812A1
Application number: DE19712129812
Authority: DE
Inventors: Torleif Gran
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-27
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1972-01-05
Also published as: FI57481C; FI57481B; US3730166A; CA936059A; DE2129812B2; GB1349390A; NO123822B

Description

Torleif Gran , Furuset Alle 23, Grörud, Oslo/Norwegen

Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser mittels eines ölbrenners od. dgl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser mittels eines ölbrenners od. dgl., bei der die Brennkammer in Kontakt mit einem Wasserspeicher steht.

Es sind die verschiedensten Systeme zur Bereitung von warmem Wasser bekannt, bei denen das Wasser mit Hilfe der in einem Brenner und von den dort entstandenen Rauchgasen entwickelten Wärme aufgeheizt wird. So hat man früher z.B. den Brenner in einer Kammer brennen lassen und das Rauchgas von dort aus durch ein Kanalsystem, das von dem zu erwärmenden Wasser umgeben ist, geführt. Bei einer anderen Ausbildung eines solchen ebenfalls häufig benutzten Systems ist das zu erwärmende Wasser durch Rohre oder Kanäle, die durch den Verbrennungsraum gehen, geführt. Dabei ist es bekannt, die Rauchgase mit tangentialer Einführung an .schraubenlinienförmig gewickelten Wasserrohren entlang zirkulieren zu lassen.

Die'bekannten Systeme zur Bereitung von warmem Wasser haben alle gemeinsam, daß die Kanäle eine statische Strömung bestimmen, die zum Wärmeaustausch in einer festgelegten Weise führt. Auch ist bei ihnen, wenn dem Wasser eine andere Wärmemenge, z.B. bei einer größeren Anlage eine größere Wärmemenge, zuge'führt werden soll, zugleich eine größere Austauschfläche, mit anderen Worten eine Änderung der Kanallänge, erforderlich.

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Nachteil'dieser bekannten Vorrichtungen ist es, daß sie einen ziemlich komplizierten und teuren Aufbau erfordern und das gesamte Erwärmungssystem in Anpassung an jeden einzelnen Wärmebedarf berechnet und gebaut werden muß. Man muß für Anlagen verschiedener Größe unterschiedliche Kesselgrößen bauen, gegebenenfalls die wärmeaustauschenden Rohrpartien auswechseln oder verlängern. Dies ist besonders beim Aufbau von Klimaanlagen, die den einzelnen Häusern, in denen, sie benutzt werden sollen, angepaßt werden müssen, ein Nachteil.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die bekannten Systeme zur Bereitung von warmem wasser zu verbessern, insbesondere den Kesselteil von Klimaanlagen od. dgl.. Die'Erfindung will eine konstruktiv sehr einfache Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser schaffen,die sehr billig in der Herstellung ist und dennoch die notwendige Wassermenge erwärmen kann. Auch soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die universeller einsetzbar ist und mit einer bestimmten Austauschfläche die Abgabe von unterschiedlich großen Wärmemengen an einen Wasserspeicher ohne irgendwelche besonderen Änderungen außer der Einstellung der Brennerkapazität für den ölbrenner ermöglicht, was bisher nicht möglich gewesen ist.

Diese Aufgabe wird von der- Erfindung bei einem Warmwasserbereiter der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Brennkammer als zylinderförmiger Körper mit annähernd parallel zu den Endflächen der Brennkammer und im Verhältnis zu der Verbindungslinie zwischen der Brennerdüse und der Achse des Zylinders etwas schräggestellt angeordneter Brennerdüse ausgebildet ist, daß an eine der Endflächen der Brennkammer ein Ringspalt anschließt und daß die Brennkammer und der Ringspalt mit gleichmäßigen Flächen ausgebildet sind.

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Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß der Raum zwischen der Brennkammer und dem Ringspalt mit dem Wasserspeicher in Verbindung steht. Endlich kann vorzugsweise der Ringspalt an seinem der Brennkammer entgegengesetzt liegenden Ende eine Austritt söffnung für das Rauchgas aufweisen.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß die zu übertragende Wärmemenge in der Hauptsache von der Rauchgasmenge bestimmt wird, die an den Austauschflächen entlanggeführt wird. Diese Menge kann in erst-er Linie von der. Brennergeschwindigkeit bestimmt werden. Bei Anwendung luftströmungstechnischer Prinzipien ist man zu der Erkenntnis gelangt, daß beim Leiten von warmer Luft durch einen Kanal bestimmter Ausbildung und Bemessung ein Kontakt zwischen warmem und kaltem Medium derart erzielt wird, daß die notwendige Wärme unabhängig von der Flächengröße übertragen wird, wenn die Strömung frei und ungehindert dem von der Geschwindigkeit bestimmten Weg folgen kann. Die Wegstrecke, die der Gasstrom zurücklegt, verändert sieh so in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit unter der Voraussetzung, daß annähernd gleiche Druckverhältnisse herrschen. Man hat diese Wirkung dadurch erzielt, daß der Brennkammer eine erfindungsgemäße Ausbildung mit gleichmäßigen Wänden verliehen und das Gas in einer schraubenlinienförmigen Bahn von dem Brenner zu dem Gasaustrag geführt wird.

Bei erhöhtem Wärmemengen- oder Kalorienbedarf kann die Gasgeschwindigkeit erhöht werden, und das Gas rotiert dann mehrmals in dem-Spalt herum und gibt dadurch mehr Wärme ab. Hierbei ist es wesentlich, daß die Spaltbreite in einem solchen Verhältnis zu der Geschwindigkeit steht, daß für das Gas ein guter Flächenkontakt gewährt wird.

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Der innere Kern in dem Wasserspeicher oder in der Brennkammer kann vorzugsweise gleichfalls mit Wasser gefüllt sein·

Der Wasserspeicher kann in einfacher Weise ausgebildet sein, und bei Füllung dei* gleichmäßigen offenen Räume mit Wasser wird in dem Wasser ..sine gute Wärmekonvektion, d.h. eine Fortführung des Wassers von der Austauschfläche erzielt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf diese Weise sehr einfach und billig im Aufbau und ist sehr leicht instandzuhalten sowie an die einzelnen Bedarfsfälle anzupassen . Zum Reinigen der Brennkammer kann die Endwand, die wärmeisoliert sein kann, ganz einfach abgeschraubt werden, und man erhält dadurch einen schnellen und leichten Zugang'zu der Brennkammer.

Die Erfindung wird im folgenden anharid des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, von einem Ende her bei entfernter Endplatte gesehen,

Fig. 2 einen. Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig, 1.

Fig. % zeigt die Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser von giner Seite her mit entfernter Endplatte\

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ein Wasserspeicher befindet sich hinter Endflächen oder Plattenpartien 1 und gegeb-enenfalls 2 (s. Fig. 2 und 3). Ein Brenner mit Brennerdüse 3 ragt an der Seite der Vorrichtung heraus und ist etwas schräg im Verhältnis zu einer Verbindungslinie 4 zwischen der Düse und der Achse des Zylinders angeordnet. Die Brennerdüse 3 ist in eine äußere Brennkammer 5 hineingerichtet. An diese Brennkammer 5 schließt ein Ringspalt 6 an, der einen inneren Hohlraum umschließt, der auch mit Wasser gefüllt sein und mit einem die Brennkammer 5 und den Ringspalt umgebenden Wasserspeicher 7 in offener Verbindung stehen kann (s. insbesondere Pig. 2 und 3)· Am Ende des Ringspalts 6 ist eine Austrittsöffnung 8 für das Rauchgas, das zu einem Schornstein 9 od. dgl. hinausgeführt wird, vorgesehen.

Das warme Rauchgas aus der Brennerdüse 3 folgt in der Brennkammer 5 einer Bahn, die mit Pfeilen in Pig. I bis angedeutet ist. Wenn die Brennergeschwindigkeit erhöht wird, rotiert das Rauchgas mehrere Maie in dem Spalt und gibt so mehr Wärme, ehe es durch die öffnung 8 zum Schornstein 9 hinausgeführt wird. Man erzielt damit eine besonders zweckmäßige und wärmewirtschaftliche Führung des warmen Rauchgases; die Vorrichtung paßt sich automatisch, je nach der Einstellung des Brenners, in den einzelnen Fällen an den Wärmebedarf an.

Es ist noch zu erwähnen, daß Messungen bei Versuchen mit variierenden Belastungen im Betrieb gezeigt haben, daß die Rauchgastemperatur annähernd konstant ist. Dies ist bei Anlagen dieser' Art sehr wichtig und bestätigt gleichzeitig die Richtigkeit der theoretischen Betrachtungen, die der Ausführung zu Grunde liegen.

Claims

Torleif Gran , Furuset■Alle 23, Grorud, Oslo, Norwegen Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser mittels eines ölbrenners od. dgl. Patentan s ρ r ü. c h e :

1. Vorrichtung zur Bereitung von warmem Wasser mittels V /eines ölbrenners od. dgl., bei der die Brennkammer

. in Kontakt mit einem Wasserspeicher steht,

™ dadurch gekennzeichnet_s

daß die Brennkammer (5) als zylinderförmiger Körper mit annähernd parallel zu den Endflächen der Brennkammer und im Verhältnis zu der Verbindungslinie

(4) zwischen der Brennerdüse und der Achse des Zylinders etwas, schräggestellt angeordneter Brennerdüse (3) ausgebildet ist, daß an eine der Endflächen (2) der Brennkammer (5) ein Ringspalt (6) schließt und daß die Brennkammer (5) und der Ringspalt (6) mit gleichmäßigen Flächen ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
ψ dadurch gekennzeichnet,

daß der Raum zwischen der Brennkammer (5) und dem -. Ringspalt (6) mit dem Wasserspeicher (7) in Verbindung steht. .

3. Vorrichtung nach .Anspruch 1,
.dadurch gekennzeichnet,

daß der Ringspalt (6) an seinem der Brennkammer

(5) entgegengesetzt liegenden Ende eine Austritts-• öffnung (8) für- das Rauchgas aufweist.