DE2417995A1 - Niedrigtemperatur-fluiderhitzer - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

PROF. DR. DR. J. REITSTÖTTER 2 Λ 1 7 9 9

DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH

D-OOOO MÜNCHEN 4O. BAUERSTRASSE 22 · rEHNRUF (OSS) 37 00 S3 · TELEX S2IB2OO ISAn D POSTANSCHRIFTl D-SOOO MÜNCHEN 43, POSTFACH 7βΟ

München, 11. April 1974 M/15195

STAZIONE SPERIMENTALI PER I COMBUSTIBILI San Donato Milanese (Mailand) Italien

Niedrigtemperatur-Fluiderhitzer

Die vorliegende Erfindung "betrifft einen Niedrigtemperatur-Flüssigkeitserhitzer, der bis zu einer Temperatur von 50 bis 6O⁰C beispielsweise zur Herstellung von heißem Wasser für Umwälz-Heizsysteme, sanitäre Anlagen, für Schwimmbäder und dergleichen und zum Verdampfen niedrigsiedender Flüssigkeiten geeignet ist.

j Dieser Erhitzer ermöglicht insbesondere die im wesentlichen vollständige Ausnutzung des reinen kalorimetrischen Heizwertes von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen.

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Derzeit erhält man heißes Wasser, das man für sanitäre Zwecke oder zur Beschickung von Umwälz-Heizsystemen verwendet, direkt oder indirekt (durch Mischen oder mittels eines Oberflächentauschers) unter Verwendung von Boilern oder durch Übertragung von Wärme durch eine Metalloberfläche, nach dem primitiven. Prinzip der Pfanne, die mit der Flamme in Kontakt steht.

Dieses Verfahren beinhaltet die Probleme reziproker Volumetrie und Geometrie der Flamme und der Brennkammer, sowie der wirtschaftlichen Austrittstemperatur der Abgase aus dem Generator, die in der Praxis die Vollständigkeit der Verbrennung und der Wärmeabgabe begrenzen. Der erfindungsgemäße Erhitzer vermeidet die vorgenannten Nachteile und zeigt andere Vorteile, die für den Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung klar ersichtlich sind.

Der Erhitzer erreicht die völlige Verbrennung des Brennstoffs mit einem Minimum überschüssiger Luft durch Reaktion in einem Erhitzer, d.h. in einem begrenzten Raum bei hoher Temperatur, wobei durch direkten Kontakt mit den Abgasen die Wärme der Abgase in Verdampfungswärme einer fein dispergierten Flüssigkeit umgewandelt wird und die Kondensationswärme der verdampften Flüssigkeit durch eine Trennwand auf die Gebrauchsflüssigkeit oder Sekundärflüssigkeit übertragen wird.

Während des letzteren Vorganges ist es möglich, die Austrittstemperatur der Abgase unter deren Taupunkt zu senken, so daß die verdampfte Flüssigkeit kondensiert.

Daraus ergibt sich, daß der Transmissionskoeffizient Gas/Wandhitze durch den kondensierenden Dampf .erhöht wird, wodurch sich eine Erhöhung des Gesamt-Gas/Flüssigkeits-

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■ Übertragungskoeffizienten ergibt und die Austauscherober-' flächen proportional verringert werden können.

, Es ist zu bemerken, daß bei dem in Rede stehenden Erhitzer

jeder Kontakt zwischen Gasen und Kühlflüssigkeit vermieden, , und folglich die Verunreinigung der letzteren'durch die Gase verhindert wird.

Der erfindungsgemäße Erhitzer ist besonders geeignet zur ; Verwendung bei Naturgas als Brennstoff, verglichen mit einer j herkömmlichen Einrichtung gleichen Leistungsvermögens ermöglicht' er eine weit größere Wärmeabgabe, die nahezu 100 % des reinen kalorimetrischen Heizwertes des Brennstoffs entspricht.

Die mechanische Energie, die zum Betrieb des Erhitzers benötigt wird, beschränkt sich auf

a) die zum Zustrom der Luft zur Aufrechterhaltung der Verbrennung benötigte (bei 20 + 30 mbar),

b) die zur Vernebelung des flüssigen Brennstoffs benötigte (Gasöl oder Kerosin bei 10 + 15 bar) oder die, die dazu benötigt wird, das Brennstoffgas auf den gewünschten Druck zu bringen (10 + 20 mbar),

c) die, die zur Vernebelung des Kreislaufwassers benötigt wird (.1 + 2 bis 10 + 15 bar pro Moal im Erhitzer entwickelt) .

Der Verbrauch elektrischer Energie zum Einblasen der die Verbrennung aufrechterhaltenden Luft oder zur Vernebelung des Kreislaufwassers liegt in der Größenordnung von 2,5 bis 3 W pro Moal/h, die während der Verbrennung entwickelt werden.

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Es kann daher bemerkt werden, daß die von dem Erhitzer benötigte mechanische Energie sehr gering ist.

Die anliegende Zeichnung veranschaulicht die vorliegende Erfindung näher, ohne einschränkend zu sein..Sie stellt eine schematische Darstellung des Erhitzers dar, bestehend aus

1) einem Erhitzer mit feuerfesten Wänden, komplett mit Mischer (g), Luft (A) und Brennstoff im Fall von gasförmigen! Brennstoffen (oder einem Luftwirbier und einem Zerstäuber bei flüssigen Brennstoffen);

2) einer Verdampfungskammer bestehend aus einem zylindrischen Mantel, komplett mit einem oder mehreren Wasser-Zerstäubern (n), die in Richtung auf die Frontseite der Heizvorrichtung befestigt sindj

3) einem Sammel-Behälter für das Kreislaufwasser (das nicht verdampft oder kondensiert ist), mit Ablenkplatte (d), Überlaufrohr (b) für Beschickungswasser und Überlauffalle (s);

4) einem Zerstäuber (n) und Pumpe für die Zufuhr des Kreislaufwassers J

5) einem Oberflächen-Kondensator für die feuchten Abgase durch den die positive Wärme auf die Kühlflüssigkeit übertragen wird (Flüssigkeit oder zu verdampfendes Fluid treten bei £ ein und bei u aus)J

6) einer Reinigungsvorrichtung für die feuchten Abgase, die den Kondensator verlassen bevor sie durch die Austrittsöffnung (c) ins Freie austreten,

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7) einer Nebenschluß-Absperrvorrichtung des Kondensator-Reiniger-Systems zur Abgabe direkter Gase in die Atmosphäre beim Anfahren.

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Claims (1)

Patentanspruch

1. Niedrigtemperatur-Flüssigkeitserhitzer insbesondere ! für Heizsysteme, die mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff arbeiten, gekennzeichnet durch eine Kammer, die mit dem Erhitzer verbunden ist, in der Wasser mittels eines oder mehrerer Zerstäuber dispergiert wird, ein Sammelgefäß für Kreislaufwasser, das auf einem konstanten Niveau gehalten wird, einen Oberflächenkondensator zum Erhitzen der Kühlflüssigkeit mittels feuchter Gase, eine Umwälzpumpe für kondensiertes und nicht verdampftes Wasser.

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