DE2258436A1 - Gasbeheizter ofen - Google Patents

Description

• Gasbeheister Ofen Die Erfindung bezieht sich auf gasbeheizte Öfen, insbesondere Öfen zur Erhitzung von Flüssigkeiten wie Wasserdurchlauferhitzer, Heizungaöfen, Dampfkessel u. dergl.
• Es ist bekannt, anstelle von Kohle oder Öl Gas als Heizmedium zur Ofenbeheizung zu verwenden.
• Es ist auch schon vorgeschlagen worden, ohne daß dieser Vorschlag zum Stande der Technik gehört, gasbeheist Infrarotstrahler innerhalb eines vom Heizkessel umschlossenen Heizraumes anzuordnen und zur Beheizung des Kessels zu verwenden.
• Dieser ältere Vorschlag hatte den Nachteil, daß sich.
• in dem eng begrenzten Heizraum ein Wärmestau bildete, der zur Zerstörung der Heizelemente führte, Gasbeheizte Infrarotstrahler sind auf anderen Gebieten der Technik, insbesondere zur Wärmeerzeugung im Freien vielfältig angewendet worden. Insbesondere zum Einbrennen von Lackierungen, Nachheizen von Blöcken in Stahlwerken, Straßendeckenaufheizung, Kokillenaurheizung usw. Die Dauerstandfestigkeit derartiger Infrarotstrahler ist wesentlich davon abhängig, daB die Wandungen der einzelnen Heizelemente mit kUhlendem Gas in Berührung kommen. Die Wärme soll nur über die Strahlfläche abgegeben werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile gasbeheizter Infrarotstrshler, deren Heizgasverbrauch im Verhältnis zur abgegebenen Wärmemenge gering ist und deren Abgase umweltfreundlich sind, da ihr Nonoxydgehalt unter o,o2 % liegt, zur Beheizung von Kesseln auszunutzen, wobei ihre Vorteile voll ausgenutzt werden ohne die Nachteile in Kauf zu nehmen, die in der Empfindlichkeit der Heizelemente selbst gegen Wärmestauungen besteht.
• Die Erfindung löst die gestellte aufgabe durch, daß die Heizräume die Kesselwandungen des Kessels umgeben und als Heizelemente gaabeheizte Infrarotstrahler Verwendung finden, die in an sich bekannter Weise in geringem Abstand von dem aufzuheizenden Kesseiwandungen befestigt sind und innerhalb der Heizräume eo angeordnet sind, daß diese als Abgasfffhrung dienen und oberhalb des Ofens in einem der Nachheizung dienenden Sammelschacht enden.
• Die Erfindung erzielt damit den entscheidenden Vorteil, daß der Kessel selbst kleinräumig gebaut iet und keinen komplizierten Aufbau benötigt, da die erforderliche Heizfläche durch die großflächigen Außenwandungen gegeben ist.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die gasbeheizten Infrarotstrahler einen Teil der den Ofen umhüllenden Außenwand bilden.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kesselwandungen mit leistenartigen und wulstartigen Ausformungen versehen sind, die sich vertikal eratrecken und in ihren Abständen so dimensioniert sind, daß zwischen ihnen eine aus ein oder zwei Heizelementen bestehende Einheit eingeschlossen ist und sich so ein von den Ausformungen, von der Kesselwandung und weiterhin von den Heizelementen jeweils eingeschlossener schmaler Abgasschacht bildet.
• Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn jeweils zwei benachbarte Heizelemente zueinander derartig winkelig angeordnet sind, daß sich die auf der Kesselwand auftreffenden Strahlungsflächen ganz oder teilweise überdecken und sich zwischen den Heizelementen und der Kesselwand ein etwa dreieckförmiger Abgasschacht bildet.
• Vorteilhafterweise werden die leistenartigen Ausformungen als wasserführende Kesselabschnitte ausgebildet und dienen als Versteifung der gesselwandungeg.
• Soll der Ofen als Speicherofen Verwendung finden, so können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Kesselwandungen mit wärme speichernden Schichten belegt sein. Diese wärme speichernden Schichten werden unmittelbar durch die Heizelemente beheizt, so daß keine zusätzlichen konstruktiven Aufwendungen erforderlich sind.
• Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet der Kesselquerschnitt ein Rechteck dessen Seitenlängen stark unterschiedlich sind, wobei der Kessel mit einer schmalen Seite mit den Anschlüssen versehen ist und diese zu einer Heizraumwand gerichtet ist, während die langen Wandabschnitte mit den Heizeinheiten senkrecht zu dieser Wand angeordnet sind.
• Nach einem weiteren Merkmal sind bei Verwendung einer Mehrzahl von Heizelementen diese einzeln oder in Gruppen Uber den Verbrauch messende Einrichtungen ein und ausschaltbar. Um eine bessere Zugänglichkeit zu den Heizelementen von außen zu gewährleisten, soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die die Heizelemente und den Kessel umschließende Außenwand aus voneinander trennbaren Teilen bestehen.
• Der von der Außenwand eingeschlossene den Kessel umgebende Heizraum soll zum Boden hin Öffnungen, die zum Beispiel durch Lochgitter abgeschlossen sind,autweisen.
• Vorteil hat dieses weiterhin, wenn obere Teile des Kessels von Rauch oder Abgaskanälen durchdrungen sind Diese oberen Teile des Kessels sind vorzugsweise durch eine wärme isolierende Schicht gegenüber einem fUr Schaltgeräte vorgesehenen Raum abgetrennt.
• Mit Hilfe der Erfindung ist es nunmehr möglich, unter Verwendung von Flüssigkeitsbehältern Gasflaschen oder Ferngasleitungen mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand Bochleistungskeesel zu erstellen, bei denen der eigentliche waaerfUhrende Kessel ein einfacher Behälter ist, der den komplizierten Aufbau konventioneller Kessel vermessen äßt und aus einfachen Blechteilen hergestellt sein kann. Darüber hinaue kann praktisch der größte Teil der Außenwandflächen des Kessels als Heizfläche ausgenutzt werden, wobei zusätzlich die vorerwähnten Vorteile auftreten, daß eine ungewöhnlich gute Wärmesuanutzung mit ungewöhnlich sauberem Abgas verbunden wird.
• Die Zeichnung zeigt mit Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Heizkessels, die Fig. 2 einen Längschnitt der Fig. 1, die Fig. 3 einen Querschnitt der Fig. 1 und die Fig. 4 einen Quersohnitt durch den oberen Teil des Kessels nach Fig. 1. Die Fig. 5 zeigt die normale Anordnung der Brennelemente an der Kesselwand. Die Fig. 6 eine besondere Anordnungsform, die Fig. 7 eine besondere ausbildung der Kesselwandung, die Fig. 8 eine Kombination der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7.
• Innerhalb einer äußeren Ummantelung 1, die vorzugsweise aus voneinander lösbaren Binzeltellen besteht, ist ein den eigentlichen Kessel 2 umgebender Heizraum 3 angeordnet, in dem an den Außenwandungen 4 des Kessels 2 gasbeheiste Infrarotstrahler 5 unter Belassung eines geringen Spaltes 6 angebracht sind. Oberhalb des Kessels 2 befindet sich ein Raum 7, der vornehnlich der Unterbringung von Schaltelementen u. dergl. wie Thermostaten 8 dient. Unterhalb einer Isolierwand 9 befinden sich Rauchgassaflelschächte, die die Abgashitze des Abgases wärmetechnisch noch ausnutzen, bis die Gase weber den Abgasschacht tl in den Kamin gehen.
• Der Raum 3 ist nach unten geöffnet und gegebenenfalls durch Lochgitter 12 abgedeckt. Über dieses Gitter 12 gelangt die Ansaug- und Kühlluft in den Raum 3.
• Die Rauchgassammelschächte- oder Kanäle sind in dem Raum 10 angeordnet (s. Fig. 4).
• Wie der Längschnitt Fig. 2 zeigt, kann in bekannter Weise innerhalb des Kessels 2 ein Gebrauchswasserbehälter 14 bzw. nicht dargestellte Durchflußschlangen angeordnet sein.
• Je nach den Gegebenheiten können die Heizelemente einzeln oder mehrere nebeneinander an den Kesselwandungen 4 angeordnet werden (s. Fig. 5). Normalerweise sind die Heizelemente 5 so angeordnet, daß sie, mit ihren Randpartien 15 in geringem Abstand parallel zur Kesselwand angeordnet sind. Es kann aber auch eine Anordnung erfolgen, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, bei der eine Überlappung der bestrahlten Flächen zwischen zwei Heizelementen auftritt, dadurch tritt eine Erhöhung der Heizleistung pro bestrahlte Flächeneinheit auf.
• Wie Fig. 7 zeigt, können die Heizelemente zwischen wulstartigen Ausbuchtungen 16 der tesselwandungen 4 angeordnet sein, so daß sich ein seitlich abgedeckter Abgasschacht 17 bildet. Auch wenn die Heizelemente, wie in Fig. 8 dargestellt, angeordnet sind, indem zwei Heizelemente zwischen zwei Ausbuchtungsrippen 16 angeordnet sind.
• Die Winkelstellung der Heizelemente 5 muß so erfolgen, daß sich zwar die bestrahlten Flächen beider Heizelemente 5 überdecken, auf keinen Fall aber eine sogenannte Überstrahlung eintritt, d.h. daß die Strahlung des einen Heizelementes in den Innenraum des Heizelementes des anderen Strahlers geraten.
• Die Heizelemente selbst sind in FUhrungsleisten, die beispielsweise die Seitenränder umfassen können, geführt und in Halterungen nach unten abgestützt.
• Einzelheiten sind nicht dargestellt. Die große Wärmedehnung der Heizelemente erfordert eine lose Halterung.
• Die Halterungselemente können an den Kesselwandungen angebracht werden, sie können aber auch Teil eines getrennten Rahmens sein. Auch kann es vorteilhaft sein, die lußenverkleidungen 1 als Träger der Heizelemente auszubilden in der Art, daß bei Abnahme einzelner Wandungsteile auch die Heizelemente mit abgenommen werden.
• Die einzelnen Heizelemente sind über flexible Schlauchverbindungen an einer gemeinsamen gasfUhrenden Ringleitung angeschlossen, die beispielsweise tiber ein elektromagnetisch vorgesteuertes Gasventil mit dem öffentlichen Netz oder der Glasflasche verbunden sind. Es können auch Plüsxiggasbehilter Verwendung finden.

Claims (11)

A n s p r ü c h e

1. Gasbeheizter Ofen, insbesondere Ofen zur Erhitzung von Flüssigkeiten wie Vasserdurchlauferhitzer, Heizungsöfen, Dampfkessel und dergl., d a d u r o h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Heizräume (3) die Kesselwandungen (4) des Kessels (2) umgeben und als Heizelemente,gasbeheizte Infrarotatrahler (5) Verwendung finden, die in an sich bekannter Weise in geringem Abstand (Spalt 6) von den aufzuheizenden Kesselwandungen befestigt sind und innerhalb der Reinräume 3 80 angeordnet sind, daß diese als f Abgatthrung dienen und oberhalb des Ofens in einem der Nachheizung dienenden Sammelsehacht enden.

2. Ofen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die gasbeheizten Infrarotstrahler (5) Teil der den Ofen umhüllenden Außenwand (1) bilden.

3. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kesselvandungen (4) mit leistenartigen oder wulstartigen Ausformungen (16) versehen sind, die sich vertikal erstrecken und in ihrem Abstand so dimensioniert sind, daß zwischen ihnen oine aus ein oder zwei Heizelementen (5) bestehende Einheit eingeschlossen ist und sich ein von den Ausformungen (16) von der Kesgelwandung (4) und weiterhin von den Heizelementen (5) Jeweils eingeschlossener schmaler Abgasschacht (17) bildet.

4. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Jeweils zwei benachbarte Heizelemente (5) zueinander derartig winkelig angeordnet sind, daß sich die auf der Kesselwand auitreffenden Strahlungaflächen (18) ganz oder teilweise überdecken und sich zwischen den Heizelementen (5) und der Kesselwand (4) ein etwa dreieckförmiger Abgacßchacht (17) bildet.

5. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die leistenartigen Ausformungen (16) waerführende Kesselabechnitte bilden und als Versteifung der Eerselwandungen (4) dienen.

6. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kesselquerschnitt ein Rechteck bildet, dessen Seitenlängen stark unterschiedlich sind, wobei der Kessel (2) mit einer schmalen Seite itt den Anschlüssen versehen ist und zu einer Heisraumwand gerichtet ist, während die langen Wandabschnitte mit den Heizreinheiten senkrecht dieser Wand angeordnet sind.

7. D r d u r o b g e k e n n s e i c h n e t, daß die Kesselwandungen (4) mit wärmespeichernden Schichten belegt sind.

8. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Verwendung einer Mehrzahl von Heizeinheiten (5) diese einzeln oder in Gruppen über den Verbrauch messende Einrichtungen ein- und auxschaltbar sind.

9. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die die Heizelemente und den Kessel umschließende Außenwand aus voneinander trennbaren Teilen besteht.

10. D a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der von der Außenwand eingeschlossene den Kessel umgebende Heizraum (3) zum Boden hin oeffnungen (Lochgitter 12) aufweist.

11. D ad u r ¢ h g e k e n n z e i c h n e t, daß obere Teile des Kessels von Rauch oder Abgas ftlhrenden Kanälen (13) durchdrungen sind.