DE2259631A1

DE2259631A1 - HEATING DEVICE

Info

Publication number: DE2259631A1
Application number: DE2259631A
Authority: DE
Inventors: Fritz Hermann Remberg
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1972-12-06
Filing date: 1972-12-06
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE2259631B2; DE2259631C3

Description

Heizvorrichtung. Heater.

Die Erfindung bezieht sich auf Heizvorrichtungen und Heizanlagen und insbesondere auf Heizvorrichtungen, aie mit Brennern hoher Turbulenz ausgerüstet sind. The invention relates to heating devices and heating systems and in particular on heating devices, aie equipped with high turbulence burners are.

Heizvorrichtungen wie Boiler werden für Haushalt Zentralheizungen und für die Lieferung von Heißwasser für Haushalte in großem Ausmaß verwendet. Solche Heizt vorrichtungen können den Zentralheizungsbedürfnissen entweder mittels heißem Wasser oder mittels heißer Luft genügen. Heating devices like boilers are used for household central heating and widely used for the supply of hot water to households. Such Heating devices can meet the central heating needs either by means of hot ones Water or hot air are sufficient.

Wenn eine Heißwasseranlage verwendet wird kann sie in geschlossenem Kreis arbeiten, in welchem das Wasser kontinuierlich umlaufen gelassen wird und nur keine Wassermengen zugegeben werden, um irgendwelche Verluste auszugleichen, oder aber eine solche Anlage kann, obgleich dies weniger bevorzugt wird, in einem offenen Kreis arbeiten, von welchem auch heißes Wasser abgezogen wird. Die mit geschlossenem Kreis arbeitende Anlage wird bevorzugt, weil in der Zentralheizungsanlage das gleiche Wasser kontinuierlich verwendet wird, wobei dieses Wasser nicht betätigt zu werden braucht bzw. auf das Wasser nicht eingewirkt zu werden braucht Und ferner das Wasser entmineralisiert werden kann, so daß Korrosion und das Anlagern von Kesselstein od. dgl. verringert sind, Bei Ausführungen für den Haushalt ist es erwünscht, den Boiler so klein wie möglich zu machen, um Raum einzusparen. Ein kleiner Boiler kann oftmals in einem fein des Hauses angeordnet werden, der sonst unbenutzt sein würde oder der für einen größeren Boiler zu klein wäre. Jedoch ist die körperliche Größe des Boilers allgemein proportional zu seiner Wärmeabgabe. Ein großer Boiler hat gewöhnlich eine größere Wärmeabgabe als ein kleiner Boiler, wobei andere Dinge gleich sind.If a hot water system is used, it can be closed Work circle in which the water is continuously circulated and only no amounts of water are added to compensate for any losses, or such a system can, although this is less preferred, in one work in an open circle, from which hot water is also drawn off. The ones with closed Circular system is preferred because the central heating system is the same Water is used continuously, this water not being actuated needs or does not need to be acted on the water And furthermore the water Can be demineralized, so that corrosion and the deposition of scale or the like are reduced, For versions for the household is it is desirable to make the boiler as small as possible in order to save space. A small boiler can often be arranged in a fine house, which otherwise would be unused or would be too small for a larger boiler. However is the physical size of the boiler is generally proportional to its heat output. A large boiler usually emits more heat than a small boiler, where other things are the same.

Um die Wirkungen der Größe zu beseitigen, kann ein Brenner verwendet werden, der eine hochturbulente Planergibt, damit besserer Wärmeaustausch mit den Wärmoübertragungsflächen in dem Boiler erhalten wird. Jedoch wird mit grOßerer Turbulenz in der Flamme mehr Geräusch er£.ngt und ein großer Teil dieses Geräusches wird durch den Rauchabzug hindurch ausgesendet. Dadurch wird der Boiler in seine. A burner can be used to eliminate the effects of size which gives a highly turbulent plan, so that better heat exchange with the Heat transfer surfaces is obtained in the boiler. However, with greater turbulence in the flame there is more noise, and a large part of this noise is carried through emitted through the smoke vent. This puts the boiler in its.

Arbeiten geräuschvoll und er kann Belästigungen hervorrufen.Work noisily and it can cause nuisance.

In gewissen Fällen kann das Ausstrahlen oder die Abgabe übermäßigen Geräusche verschiedenen Gesetzen oder Verordnungen entgegenstehen, insbesondere in WSohngebieten.In certain cases the broadcast or delivery may be excessive Noises conflict with various laws or regulations, in particular in residential areas.

Es ist nunmehr gefunden worden, daß das Geräusch, welches durch Verwendung eines hochturbulenten Brenners in einem Boiler erzeugt wird, verringert oder beseitigt werden kann, indem eine Geräuschdäopfungseichtung in dem Rauchabzug oder in dem Kamin verwendet wird. Die Geräuschdämpfungseinrichtung ist vorzugsweise eine Absorptions-Dämpfungseinrichtung. It has now been found that the noise produced by using of a highly turbulent burner in a boiler is reduced or eliminated can be by placing a sound deadening device in the smoke vent or in the Fireplace is used. The noise damping device is preferably an absorption damping device.

Wesserheizvorrichtungen sind lange bekannt. In der US-PS 2 704 188 ist eine Heizvorrichtung für eine Hanshelt-Zontralheizung in geschlessenem Kreis und für die Liefertung von heißem Wasser für den Hausbalt von einer getreanten Spule in dem Beiler beschrieben. Verschiedene Arten von Boilert sind in den US-PS 2 431 460, 2 642 850, 2 577 728. Water heating devices have long been known. U.S. Patent No. 2,704,188 is a heating device for a Hanshelt zontral heating in a closed circle and for the supply of hot water for the household from a trimmed coil described in the beeper. Various types of boilers are disclosed in US Pat. No. 2,431 460, 2,642,850, 2,577,728.

3 05v 192 und 3 552 361 beschrieben. Ol und G sind beliebte Brennstoffe für diese Bodiler. wie es in den genannten Patentschriften beschrichen ist.3 05v 192 and 3 552 361. Oil and G are popular fuels for this bodiler. as described in the cited patents.

Eine Zentralheizungsanlage mit in offenem Kreis liegender Zufuhr für die Zentralheizung und heißes Wasser für den Haushalt ist in der US-PS 3 655 127 beschrieben. Bei der in dieser Literaturstelle beschriebenen Anlage wird das heiße Wasser über Wärmeaustauscher geführt, um die Zentralheizung zu schaffen. Gebläseeinheiten blasen Luft über die Wärmeaustauscher mit jeder Temperaturzone. Diese Anlage kann für sich ändernde Anforderungen an die Wärme zufuhr angepaßt werden. A central heating system with an open circuit supply for central heating and domestic hot water is in U.S. Patent 3,655 127 described. In the case of the system described in this reference, the hot water passed through heat exchangers to create central heating. Blower units blow air over the heat exchangers with each temperature zone. This plant can be adapted for changing requirements on the heat supply.

Geräuschdämpfungseinriöhtungen erden bei Brennkraftmaschinen lange verwendet, um das er2eugte Geräusch zu verringern. Absorptions-Geräuschdämpfungseinrichtungen für diesen Zweck sind in den US-PS 2 073 951 und 3 168 935 beschrieben. Absorptions-Schalldämpfer werden in Kanälen von Luftkonditionieruns anlagen oder Klimsanlagen verwendet, wie es in der US-PS 3 511 336 beschrieben ist. Sie werden auch in Impulsstrahlbrennern verwendet, wie es in der US-PS 3 19? 986 beschrieben ist Jedoch sind bisher Geräuschdämpfungseinrichtungen in Heizvorrichtungen insbesondere von Einfamilienhäusern, die mit kontinuierlicher Verbrennung arbeiten, nicht verwendet worden. Noise damping units are grounded for a long time in internal combustion engines used to reduce the noise heard. Absorption noise reduction devices for this purpose are described in U.S. Patents 2,073,951 and 3,168,935. Absorption silencer are used in ducts of air conditioning systems or air conditioning systems, such as it is described in U.S. Patent 3,511,336. They are also used in pulse jet burners used as it is in US Pat. No. 3,19? 986 is described. However, so far, noise damping devices in heating devices, especially in single-family homes, with continuous Combustion work, not been used.

Gemäß der Erfindung ist eine Heizvorrichtung geschaffen mit einem Brenner für kontinuierliche Verbrennung, und mit einem Rauchaustritt für die Verbrennungsprodukte. Dieser Rauchaustritt ist mit einer Absorptions-Geräuschdämpfungs einrichtung verbunden. According to the invention, a heater is provided with a Burner for continuous combustion, and with a smoke outlet for the combustion products. This smoke outlet is connected to an absorption noise dampening device.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist der Brenner ein das Medium oder den Brennstoff mit hoher Turbulenz verbrennender Brenner, und er ist in einer nicht ausgekleideten Verbrennungskammer angeordnet. Ein Rippen-Wärmeaustauscher ist vorzugs'ieise # in dem zu dem Ruchgasaustritt führenden Kamin od. dgl. angeordnet, wobei diese Ausführung durch Zusammenschweißen ähnlicher Eleme oder Bauteile gebildet sein ksnn. Eine Spule oder Schlange zum Liefern von heißem Wasser für dou Haushalt kann in der Wassermantel angeordnet sein, so daß die Zentralheizung in geschlossenem Kreis arbeiten kann. According to preferred embodiments of the invention, the burner is a burner which burns the medium or the fuel with high turbulence, and it is located in an unlined combustion chamber. A fin heat exchanger is preferably arranged in the chimney or the like leading to the smoke gas outlet, this embodiment being formed by welding together similar elements or components his ksnn. A coil or snake for supplying hot water to the household can in the Water jacket to be arranged so that the central heating can work in a closed circle.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained.

Fig. 1 ist eine teilweise im Schnitt gehaltene allgemeine Ansicht eines Boilers mit einer Geräuschdämpfungseinrichtung, Fig. 2 ist eine mehr Einzelheiten zeigende senkrechte Schnittansicht des Boilers mit der Gerauschdämpfungseinrichtung. Fig. 1 is a general view, partly in section of a boiler with a noise attenuation device, Fig. 2 is a more detailed one showing vertical sectional view of the boiler with the noise dampening device.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie 3-3 der Fig. 2. FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2.

Fig. 4 ist eine senkrechte Schnittansicht der Geräuschdämpfungseini'ic')tung entlang der Achse die3er Einrichtung nach Linie 4-4 der Fig. 2. Fig. 4 is a vertical sectional view of the noise attenuation device along the axis of the device along line 4-4 of FIG.

Eine Heizvorrichtung gemäß der Erfinun kann mit irgendeiner Art von Brennstoff gespeist werden, Jedoch werden Öl und Gas, beispielsweise Erdgas, bevorzugt zufolge ihrer Zweckmäßigkeit. Ein mit kontinuierlicher Verbrennung arbeitender Breiter wild als Warolequelle verwendet. in der vorliegenden Anmeldung wird der Ausdruck "kontinuierlicher Brenner dazu verwendet, einen Brenner zu bezeichnen, bei welchem die Flamme, wenn sie einmal gezündet ist, kontinuierlich brennt. Die Brenner, die in den gegenwigen Vorrichtungen verwendet werden, unterscheiden sich daher von den Impulsstrahlbrennern oder Resonanzkanalbrennern. A heating device according to the invention can be of any type However, oil and gas, such as natural gas, are preferred according to their expediency. A wide one that works with continuous combustion wildly used as a source of warole. in the present application the expression "continuous burner used to mean a burner in which the flame, once lit, burns continuously. The burners that used in the current devices are therefore different from the Pulse jet burners or resonance channel burners.

Es ist jedoch zu verstehen, daß der Brenner belspieloweise durch einen Thermoftaten oder durch eine Handsteuerung so gesteuert werden kann, daß lediglich die gewünschte Wärmemenge geschaffen wird. Die Flamme brennt daher nicht dauernd, wenn sie jedoch gezündet ist, verläuft die Verbrennung ohne Unterbrechung kontinuierlich.It should be understood, however, that the burner is played by a Thermoftaten or by a hand control can be controlled so that only the desired amount of heat is created. The flame therefore does not burn all the time, however, when ignited, the combustion is continuous without interruption.

Der Brenner ist vorzugsweise ein Brenner mit hoher Turbulenz, d.h. ein Brenner, der zu einer turbulenten Flamme führt. Es ist gefunden worden, daß solch Brcnn zu verbesserter Wärmeübertragung führen, so daß die Größe der Anlage oder Vorrichtung so klein wie möglich gehalten werden kann. Viele Arten von Ölbrennern mit Zerstäubungspistole sind geeignet. The burner is preferably a high turbulence burner, i. a burner that creates a turbulent flame. It has been found that such bridges lead to improved heat transfer, so that the Size of the plant or device can be kept as small as possible. Many Types of spray gun oil burners are suitable.

Die Seiten und die Schleife der Verbrennungskammer sind nicht ausgekleidet, um die Wärmeübertragungscharakteristiken des Boilers zu verbessern. Sie sind aus Boiler-Qualitätsstahlplatten gebildet und miteinander verschweißt. Das Wasser berührt die Seiten und das Oberende der Kammer. Um Oberflächenwärmeverluste zu verringern, ist der Boiler isoliert und von einem Boilergehäuse umgeben. The sides and the loop of the combustion chamber are not lined, to improve the heat transfer characteristics of the boiler. You are from Boiler quality steel plates formed and welded together. Touched the water the sides and top of the chamber. To reduce surface heat loss, the boiler is insulated and surrounded by a boiler housing.

Der von der Verbrennungskammer zu dem Rauchaus.tritt führende Abzug ist vorzugsweise in swei oder mehrere getrennte Durchgänge unterteilt, um die Wärmeübeftragungs charakteristiken des Boilers zu verbessern. Die die Ab züge oder Durchgänge bestimmenden Oberflächen sind vorzugsweisC parallel zur Abzugsachse mit Rippen versehen. Falls erforderlich, können Leitteile am Oberende des Ab zuges angbracht werden, um die Geschwindigkeit der Gase zu steuern. Dies kann wiederum die Wärmeabgabe des Boilers beeinflussen, da eine Verringerung der Gas ges chwindigkeit zu einer Erhöhung der Wärmeübertragung auf die Boilerflächen führt, jedenfalls bis zu einem gewissen Ausmaß. The exhaust leading from the combustion chamber to the smoke outlet is preferably divided into two or more separate passages for heat transfer to improve the characteristics of the boiler. Which determine the deductions or passages Surfaces are preferably provided with ribs parallel to the withdrawal axis. If required, Leitteile can be attached at the top of the Ab zuges to the Control the speed of the gases. This in turn can reduce the heat output of the boiler affect, as a decrease in the gas speed leads to an increase in the Heat transfer to the boiler surfaces leads, at least to a certain extent.

Gemäß der Zeichnung weist der Boiler ein äußeres Gehäuse auf, welches eine Schicht aus Isoliermaterial 11, beispielsweise Mineralwolle, und ein inneres Gehäuse 10 umgibt. Die Verbrennungskammer 12 ist aus Stahlplatten gebildet und sie ist am Oberende und an den Seiten von einem Wassermantel 13 umgeben. Der Vorderteil 14 und der Boden 15 der Verbrennungskammer 12 sind mit einer Doppelschicht 16, 17 aus Isoliermaterial versehen; Ein Ölbrenner 18 mit Sprühpistole ist an der Vorderseite 14 der Verbrennungskammer 12 angebracht. Ein Flammenprüfloch 19, welches mit einer Abdeckung versehen ist, ist ebenfalls an der Vorderseite der Verbrennungskammer 12 vorgesehen. According to the drawing, the boiler has an outer housing which a layer of insulating material 11, for example mineral wool, and an inner one Housing 10 surrounds. The combustion chamber 12 is formed from steel plates and they is surrounded by a water jacket 13 at the top and on the sides. The front part 14 and the bottom 15 of the combustion chamber 12 are provided with a double layer 16, 17 made of insulating material; An oil burner 18 with a spray gun is at the front 14 of the combustion chamber 12 attached. A flame test hole 19, which with a cover is also at the front of the combustion chamber 12 provided.

Der von der Verbrennungskamuier 12 zu dem Rauchgasaustritt 20 führende Abzug ist mit zwei Wärmeaustauschern 21 versehen, die parallel zueinander angeordnet und von dem Wasser in dem Mantel 13 vollständig umgeben sind. The one leading from the combustion chamber 12 to the flue gas outlet 20 The fume cupboard is provided with two heat exchangers 21 which are arranged parallel to one another and are completely surrounded by the water in the jacket 13.

Die Wärmeaustauscher 21 sind aus einer Anzahl ähnlich gestalteter Stahlelemente gebildet, die zusammengeschweißt sind, um einen Rippen-Wärmeaustauscher zu bilden, in welchem die Rippen parallel zur Achse des Ab zuges verlaufen. In diesem Fall sind die Elemente L-förmig mit Ausnahme der beiden Stirnelemente, die U-förmig sind bzw. die Form eines ebenen Streifens haben, wie es am besten in Fig. 3 dexgestellt ist.The heat exchangers 21 are of a number of similar design Steel members are formed that are welded together to form a fin heat exchanger to form in which the ribs extend parallel to the axis of the Ab. In this Case, the elements are L-shaped with the exception of the two end elements, which are U-shaped are or have the shape of a flat strip, as best shown in Fig. 3 dex is.

Eine Spule oder Schlange 22 für die Zufuhr von heißem Wasser für den Haushalt ist vorgesehen und sie ist mit radialen Rippen versehen, wobei die Rippen rechtwinklig zur Achse der Schlange verlaufen, um gute Wärmeübertragung zu schaffen. Der Auslaß 23 und der Einlaß 24 zu der Schlange 22 sind in üblicher Weine mit den Haushaltzufuhrleitungen verbunden. Die Verwendung einer getrennten Schlange ermöglicht den Betrieb der Zentralheizung in geschlossenem Kreis unter Verwendung entmineralisierten und nicht betätigten Wassers, um Korrosion und Ablagerungen von Kesselstein od. dgl. zu verhindern. Das Wasser für den Kreis der Zentralheizung wird von dem Mantel 13 über einen Auslaß 25 an den Kreis abgegeben. er Rückfluß von dem Kreis tritt über einen Einlaß 26 in den Boiler ein. A coil or coil 22 for the supply of hot water for the household is provided and it is provided with radial ribs, the Ribs are perpendicular to the axis of the snake for good heat transfer create. The outlet 23 and inlet 24 to the coil 22 are common in wines connected to household supply lines. The use of a separate snake allows the central heating to operate in a closed circuit using Demineralized and unactuated water to prevent corrosion and deposits To prevent scale or the like. The water for the central heating circuit is released from the jacket 13 via an outlet 25 to the circuit. he reflux from the circuit enters the boiler via an inlet 26.

Der Abzug tritt am oberen Ende des Boilers in den Rauchgasaustritt 20 ein. Wenn es gowünscht wird, können an der Oberseite der Wärmeaustauscher 21 Leitteile vcrgesehen sein, um die Geschwindigkeit der gasförmigen Verbrennungsprodukte zu ändern. Eine Geräuschdämpfungseinrichtung 30, die eine Absorptions-Geräuschdämpfungaeinrichtllng ist, iat am Oberende des Boilers anobebracht und sie bildet den ersten Teil des Kamins. Die Geräuschdämpfungseinrichtung 30 ist biegsam und sie weist ein inneres Rohr 31 eines Durchmessers von etwa 10 cm auf, welches aus schraubenlinienförmig gewickelten perforierten Stahlstreifen aus rostfreiem Stahl gebildet ist. Ferner weist sie ein gleichachsig angeordnetes konzentrisches, äußeres Rohr 32 aus schraubenlinienförmig gewickeltem extrudierten oder ausgestoßenen Abschnitt oder Querschnitt derjenigen Art auf, die üblicherweise für die Herstellung von biegsamen Rohren verwendet wird. Das äußere Rohr 32 hat einen Durchmesser von etwa 20 cm. Der Abstand zwischen den Rohren 31, 32 ist mit schallabsorbierendem Material gefüllt. Die Verbindungen in dem schraubenlinienförmig gewickelten äußeren Rohr 32 sind abgedichtet, und zwar auf übliche Weise. Das von dem Boiler entfernt liegende Ende der Geräuschdämpfungseinrichtung 30 ist mit dem P,fauchgasabzug oder Kamin mittels eines nicht dargestellten Adapters verbunden6 Die Enden der Geräuschda"mpfungseinrichtung 30 sind mittels ringförmiger Stirnplatten 34 geschlossen, die durch nicht dargestellte geeignete Bänder oder Klemmen od. dgl. gehalten sind. Die Gesamtlänge der Geräuschdämpfungseinrichtung beträgt zweckmäßig etwa 75 cm, um angemessene Geräuschdämpfung in Wohnbereichen oder Wohngebieten zu erhalten. Das schallabsorbierende Material in der Geräuschdämpfungseinrichtung 30 ist normales Material, und es ist vorzugsweise aus Fasermaterial susammengeset zt wie Mineralwolle, Stahlwolle, Glaswolle, Asbestfaser od. dgl. Ein starreres Material wie Streckmetall, Drahtnetz@od. dgl. kann ebenfalls vorhanden sein, um das vergleichsweise feine faserige schallabsorbierencl-e Material zusammenzuhalten. Das schallabsorbierende Materiel kann in Form einer schraubenlinienfo"rinig gewickelten Raupe vorhanden sein. The fume cupboard enters the flue gas outlet at the top of the boiler 20 a. If so desired, the heat exchanger 21 Guide parts are intended to control the speed of the gaseous combustion products to change. A noise attenuator 30 which is an absorption noise attenuator is attached to the top of the boiler and it forms the first part of the fireplace. The noise attenuator 30 is flexible and they has an inner tube 31 of a diameter of about 10 cm, which is made of helical lines wound perforated steel strip is formed from stainless steel. Further it has a coaxially arranged concentric, outer tube 32 from a helical shape coiled extruded or ejected portion or cross section of those Type commonly used for making flexible pipes. The outer tube 32 has a diameter of about 20 cm. The distance between the Pipes 31, 32 is filled with sound-absorbing material. The connections in the helically wound outer tube 32 are sealed, namely in the usual way. The end of the noise attenuation device that is remote from the boiler 30 is connected to the P, flue gas outlet or chimney by means of an adapter, not shown 6 The ends of the noise attenuation device 30 are connected by means of annular End plates 34 closed by suitable bands or not shown Clamps or the like. Are held. The total length of the noise reduction device is approximately 75 cm for adequate noise reduction in living areas or residential areas. The sound-absorbing material in the soundproofing device 30 is normal material, and it is preferably composed of fiber material zt such as mineral wool, steel wool, glass wool, asbestos fiber or the like. A more rigid material such as expanded metal, wire mesh @ or. Like. Can also be present to compare Fine fibrous sound-absorbing material to hold together. The sound absorbing Materiel can be in the form of a helically wound bead be.

Die Erfindung ist vorstehend an Hand einer biegsamen Geräuschdämpfungseinrichtung beschrieben jedoch kann sush eine starre Geräuschdämpfungseinrichtung verwendet werden, falls dies bevorzugt wird. Eine starre Geräuschdämpfungseinrichtung ist ähnlich mit der Ausnahme, daß das innere und das äußere Rohr starr sind und nicht biegsame schraubenlinienförmig gewickelte Rohre sind, wie sie in der Zeichnung dargestellt sind. The invention is above on the basis of a flexible noise dampening device however, sush a rigid noise attenuation device used if preferred. A rigid soundproofing device is similar except that the inner and outer tubes are rigid and are non-flexible helically wound tubes, as shown in the drawing are shown.

Claims

1. Heating device with continuous combustion Burner, characterized in that with the flue gas outlet (20) of the device an absorption noise attenuator (30) is connected.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the noise damping device (30) is of flexible design and a helically wound perforated one flexible inner tube (31) and a helically wound outer tube (32), in which the space between the two pipes with sound-absorbing Material (33) is filled.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the burner (18) is an oil burner with an SA spray gun.

4. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the burner is a high turbulence burner.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the device is a hot water boiler.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that one end of the noise dampening device (30) with the smoke outlet (20) of the Boilers, and the other end od with the chimney. The like. Is connected.