DE2427219A1

DE2427219A1 - Device to minimise condensate formation - on hot gas side of gas fired installations has plastics insert in form of collar over the heat exchange channel orifice

Info

Publication number: DE2427219A1
Application number: DE19742427219
Authority: DE
Inventors: Gerog Ing Grad Schmitz
Original assignee: BROETJE FA AUGUST
Current assignee: BROETJE FA AUGUST
Priority date: 1974-06-05
Filing date: 1974-06-05
Publication date: 1975-12-18

Abstract

A device to minimise formation of condensate on the heating gas side of eg. boilers, particularly on the heating gas side of entries or exits of exchange pipes, consists of an insert of a poor heat conducting material whose outer surface covers the areas where danger of condensate formation exists. The insert is in the form of a colar of the same diameter as the heat exchange channel and inner section is in the form of a venturi nozzle. The wall thickness of the insert can be altered for different temperatures. The insert is usually manufactured from a synthetic material.

Description

Vorrichtung zum Vermeiden von Schwitzwasserbildung auf der Aeizgasseite von Reuerstätten, insbesondere Heizkesseln Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermeiden von Schwitzwasserbildung auf der Heizgasseite von Feuerstätten wie Heizkesseln oder dergleichen, insbesondere auf der Heizgasseite von i!,in- und ,ustrit-tsbereichen von einen Wärmeträger, wie z. B. iasser führenden kanälen.Device to avoid condensation on the Aeizgasseite of reuers, in particular boilers The invention relates to a device to avoid condensation on the hot gas side of fireplaces such as Boilers or the like, in particular on the heating gas side of i!, In- and out-flow areas of a heat transfer medium, such as. B. iasser leading channels.

Bei der Verfeuerung von Brennstoffen, deren Verbrennungsprodukte eine hohe Taupunkttemperatur aufweisen, wie z. B. When burning fuels, their combustion products have a high dew point temperature, such as B.

Gase mit einem hohen Wasserstoffanteil, bildet sich auf der Heizgasseite der Heizfläche leicht schwitzwasser, solange die Oberflächentemperatur der Heizgasseite einen @ert aufweist, der niedriger als die Taupunkttemperatur der Verbrennungsprodukte ist. Dieses Schwitzwasser wirkt auf die Kesselbaustoffe bekanntlich korrodierend, insbesondere dann, wenn es noch schwefel aus dem Brennstoff enthält. Bei einer genügend hohen Kesselwassertemperatur findet eine Dchwitzwasserbildung nicht statt.Gases with a high proportion of hydrogen are formed on the hot gas side slightly condensation water on the heating surface as long as the surface temperature of the heating gas side has an @ value that is lower than the dew point temperature of the combustion products is. This condensation water is known to have a corrosive effect on the boiler building materials, especially if it still contains sulfur from the fuel. With one enough If the boiler water temperature is high, there is no formation of sweat.

Das Schwitzwasser bilde-t sich besonders in den unteren Kesselbauteilen, da hier das kühle Rücklaufwasser in den Kessel zurückströmt. Zur Reduzierung der Schwitzwasserbildung wird häufing warmes Vorlaufwasser dem Rücklaufwasser beigemischt, um auch im unterem Kesselbereich höhere Oberflächentemperaturen auf der Heizgasseite zu erreichen. The condensation water forms especially in the lower boiler parts, because here the cool return water in the Boiler flows back. To the To reduce the formation of condensation water, warm flow water is often added to the return water added to increase surface temperatures in the lower part of the boiler to reach the hot gas side.

Als konstruktive maßnahmen zur Schwitzwasserreduzierung sind indirekte Heizflachen bekannt, d.h. die heizgasseitige Oberflache wird durch Rippen oder Angüsse so vergrößert, daß eine Oberflächentemperatur entsteht, die eine Taupunktunterschreitung auch bei kühlem Rücklaufwasser vermeidet. The constructive measures to reduce condensation water are indirect Known heating surfaces, i.e. the surface on the hot gas side is made up of ribs or sprues so enlarged that a surface temperature arises that falls below the dew point avoids even with cool return water.

Diese Maßnahmen können jedoch nur bei Heizkesseln für strömende Srennstoffe verwendet werden, da bei Kesseln für feste Brennstoffe dadurch möglicherweise der XLusbrand gestört werden kann; hier muß dann eine erhöhte Rücklauftemperatur für schwitzwasserfreien Betrieb sorgen.However, these measures can only be used with boilers for flowing fuels should be used as this may result in the XLusbrand can be disturbed; here must then be an increased return temperature for ensure condensation-free operation.

3eide bekannten Methoden sind jedoch nicht ausreichend, eine Schwitzwasserbildung zuverlässig an den Stellen zu vermeiden, an denen infolge Vergrößerung der THeizflache auf der wasserseite eines Heizkessels im Bereich eines in die wüllschachtwand eingeschweißten wassergekühlten Roststabes die heizgasseitige Oberflächentemperatur besonders niedrig ist. Das gleiche gilt für wassergekühlte Rohre und kanäle jeglicher wort, die in Verbindung mit dem Kesselinnenmantel stehen und bei denen z. 3. aus fertigungstechnischen Gründen die Verrippung nicht bis an den Anschlußpunkt an die Kesselinnenwand herangeführt werden kann. However, both known methods are not sufficient, condensation water formation reliably to avoid in the places where as a result of enlargement of the heating surface on the water side of a boiler in the area of one welded into the drainage shaft wall water-cooled grate bar, the surface temperature on the hot gas side is particularly low is. The same goes for water-cooled pipes and ducts of any word that goes into Are connected to the boiler shell and where z. 3. from production engineering Do not base the ribbing up to the connection point on the inside wall of the boiler can be introduced.

Der Erfindung liegt die aufgabe zugrunde, die Oberflächentemperatur auf der Heiz,asseite von Eesselbauteilen insbesondere im Sin- und Austrittsbereich von :;rmeträger führenden Kanälen so zu erhöhen, daß keine Schwitzwasserbildung auftritt. The invention is based on the object, the surface temperature on the heating side of armor components, especially in the sin and exit area of:; increase the channels leading to the carrier in such a way that no condensation is formed occurs.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst worden durch einen Einsatz aus schlecht w:rmeleitendem : material, der mit seiner Außenfläche den schwitzwassergefährdeten Bereich der Heizfläche der Feuerstätte auf der Seite des Wärmeträgers abdeckt. Der verhältnismäßig kühle Wärmeträger steht durch den erfindungsgemäßen Einsatz nicht mehr in direktem Kontakt, mit der Innenwandung des den Wärmeträger führenden Kanals, so daß im schwitzwassergefährdeten be reich heizgasseitig eine schnelle Rufheizung der uesselbauteile auf eine Temperatur erfolgt, bei der eine schwitzwasserbildung nicht auftritt. According to the invention, this object has been achieved by an insert Made of poorly heat-conducting material, which, with its outer surface, affects those at risk of condensation Covering the area of the heating surface of the fireplace on the side of the heat transfer medium. Of the relatively cool heat transfer medium is not available due to the use according to the invention more in direct contact with the inner wall of the channel leading the heat carrier, so that in the area at risk of condensation there is a rapid call heating system on the hot gas side the base components are brought to a temperature at which condensation forms does not occur.

Nach einer Weiterbildung ist die äußere Form des Einsatzes hülsenförmig ausgebildet, wobei sein Querschnitt mit dem Querschnitt des entsprechenden, den Wärmeträger führenden Kanals identisch ist. Um ein notwendigerweise gutes Anliegen des Einsatzes an der Innenseite der Heizfläche zu gewährleisten, ist die Hülse vorzugsweise aus einem elastischen Material, z. B. Kunststoff gefertigt. According to a further development, the outer shape of the insert is sleeve-shaped formed, its cross section with the cross section of the corresponding, the Heat carrier leading channel is identical. A necessarily good cause To ensure the insert on the inside of the heating surface, the sleeve is preferred made of an elastic material, e.g. B. made of plastic.

Kunststoff ist schlecht warmeleiteni und kann als praktisch unbegrenzt haltbares Teil eine sichere Funktion während der Lebensdauer eines Kessels erfüllen.Plastic does not conduct heat well and can be considered practical unlimited durable part perform a safe function during the life of a boiler.

Damit der Einsatz auch die bei den den Wärmeträger führenden Kanälen auftretenden Toleranzen ausgleichen kann, ist er gemäß einer anderen Weiterbildung mit einem Längsschlitz versehen. Dabei kann die Breite des Längsschlitzes so ausgeführt sein, daß ein vollständiges ibfließen des Wärmeträgers beim Entleeren des Kessels ermöglicht wird. Vorzugsweise kann der Schlitz dann an einer weniger der Schwitzwasserbildung ausgesetzten stelle, beispielsweise an der inströmstelle der Heizgase angeordnet werden. This means that the channels leading to the heat transfer medium are also used Can compensate for occurring tolerances, he is according to another development provided with a longitudinal slot. The width of the longitudinal slot can be designed in this way be that a complete ibfließen of the heat transfer medium when emptying the boiler is made possible. Preferably, the slot can then be less of the condensation water formation exposed point, for example arranged at the inflow point of the heating gases will.

Um den Strömungswiderstand in den den Wärmeträger führenden Kanälen klein zu halten, kann der innere Querschnitt des hülsenförmigen Einsatzes nach einer weiteren @eiterbildung ähnlich einer Venturi-Düse ausgebildet sein. About the flow resistance in the channels leading to the heat transfer medium To keep small, the inner cross section of the sleeve-shaped insert can after a further training similar to a Venturi nozzle.

Je nach Oberflächentemperatur auf der Heizgasseite kann die Hülse auch mit verschiedenen wanddicken ausgef-ührt werden, wobei die größeren Wanddicken den am stärksten durch Schwitzwasser gefährdeten Stellen zuzuordnen sind. Depending on the surface temperature on the hot gas side, the sleeve can also be made with different wall thicknesses, the greater wall thicknesses are to be assigned to the areas most at risk from condensation.

ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen in die Füllschachtwand eines Heizkessels eingeschweißten Roststab mit hülsenförmigen Einsatz im verschnitt und Fig. 2 den Anschlußpunkt eines verrippten Ronres an einen Dammelkasten mit hülsenförmigem Einsatz im @uerschnitt. exemplary embodiments of the invention, from which further inventive Characteristics are shown in the drawing. They show: FIG. 1 an in the hopper wall of a boiler welded grate bar with sleeve-shaped Use in blends and Fig. 2 shows the connection point of a ribbed Ronres to a dam box with a sleeve-shaped insert in a cross-section.

Fig. 1 zeigt schematisch im @uerschnitt die den Feuerraum begrenzende Füllschachtwand 1 eines Weizkessels. In die Füllschachtwand ist ein Roststab 2 eingeschweißt, der ahnilich einem wasserführenden Rohr ausgebildet ist. Ini 3ereich der ubergangsstelle zwischen noststab 2 und Füllschachtwand 1 ist innen in den Roststab der hülsenförmige Ansatz 3 aus schlecht wärmeleitendem Material eingesetzt. Der Außenmantel des Einsatzes liegt satt an der Innenfläche des i..oststabes an und verhindert den Kontakt des in feilrichtung in den iRoststab einfließenden Wassers mit den Roststabinnenwandungen. Fig. 1 shows schematically in a cross section that delimiting the combustion chamber Filling shaft wall 1 of a wheat kettle. A grate bar 2 is welded into the hopper wall, which is designed similarly to a water-carrying pipe. In the area of the transition point between the nost rod 2 and the hopper wall 1 is the sleeve-shaped inside of the grate rod Approach 3 used from poorly thermally conductive material. The outer jacket of the insert lies snugly against the inner surface of the i..ost rod and prevents contact of the Water flowing into the iRost bar in the filing direction with the inner walls of the grate bar.

Zwecks Verdeutlichung der Anordnung bei einem Xessel, ist die Heizgasseite mit A bezeichnet und die Wärmeträgerseite, in diesem Fall die Wasserseite, mit B. Die besonders durch Schwitzwasser gefährdeten Bereiche sind durch Einkreisung schematisch angedeutet.For the purpose of clarifying the arrangement in a Xessel, the heating gas side is with A and the heat transfer medium side, in this case the water side, with B. The areas particularly endangered by condensation are shown schematically by encircling indicated.

Fig. 2 zeigt den Querschnitt eines verrippten Rohres, dessen heizPasseitig abstehende Rippen 5 nicht bis zum Ende des Rohres geführt sind, wodurch wiederum durch Einkreisung angedeutete, durch Schwitzwasser gefährdete Bereiche entstehen. Die Heizgasseite ist wiederum durch A gekennzeichnet und die wasserseite mit B. Damit die unberippten Abschnitte des Rohres 4 eine genügend hohe und schnelle Aufheizung erfahren, ist wiederum ein Einsatz 6 aus schlecht wärmeleitendem Material, wie z. B. kunststoff in das Rohr eingeschoben. Fig. 2 shows the cross section of a ribbed pipe, the heat pass side protruding ribs 5 are not guided to the end of the tube, which in turn areas indicated by encircling and endangered by condensation water are created. The hot gas side is again marked with A and the water side with B. So that the unripped Sections of the pipe 4 a sufficiently high and experience rapid heating, an insert 6 is again made of poorly thermally conductive Material such as B. plastic inserted into the tube.

Claims

Expectations:

Device to avoid condensation on the hot gas side of fireplaces, such as boilers or the like, especially on the heating gas side of one and outlet areas of a heat transfer medium, such as. B. ater leading Channels, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h -a use (3, 6) from bad thermally conductive material, which with its outer surface the condensation endangered area of the heating surface of the fireplace on the side of the heat carrier.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the insert (3, 6) is sleeve-shaped and with the outer shape of its cross-section the cross section of the channel leading to the heat carrier is identical.

3. Device according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the inner cross-section of the sleeve-shaped insert (3, 6) is similar to a Venturi nozzle is trained.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the wall thickness of the sleeve-shaped extension (3, 6) corresponds to the surface temperatures on the The hot gas side of the areas at risk of condensation can be adapted are.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the sleeve-shaped insert (3, 6) has a longitudinal slot.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the plastic for the sleeve-shaped insert (3, 6) is plastic.