DE2524151A1

DE2524151A1 - Lufterhitzer mit nachverbrennung der abluft, insbesondere fuer lacktrocknungsoefen

Info

Publication number: DE2524151A1
Application number: DE19752524151
Authority: DE
Inventors: Jacob Hebel; Hans Huras; Fritz Pfau
Original assignee: Thermak & Co KG GmbH
Current assignee: LEWAG AG ANLAGEN und GERAETE 1000 BERLIN DE
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1976-12-16
Also published as: DE2524151C2

Description

Lufterhitzer mit Nachverbrennung der Abluft, insbesondere fUr Lacktrocknungsöfen Lufterhitzer der genannten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und erwärmen nicht nur die zum Trocknen dienende Luft, sondern reinigen auch zugleich die Abluft.
Nachteilig ist bei den bekannten Lufterhitzern, dass einerseits die Regelung der Temperatur der zum Trocknen dienenden Umluft mit Schwierigkeiten verbunden ist und dass andererseits die Heizfläche des Umluftwärmetauschers verhältnismässig gross sein muss.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile der bekannten Lufterhitzer zu beseitigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass der Abluftwärmetauscher und der Umluftwärmetauscher parallel zueinander angeordnet sind0 Dadurch wird eine Arbeitsweise ermöglicht, bei der die ungereinigte Abluft zunächst durch den Abluftwärmetauscher und von dort im Gegenstrom ueber den Mantel der Brennkammer zur Brennerseite strömt, von wo sie sodann in die Brennkammer eingeleitet und mit den Verbrennungsgasen vermischt durch eine Umlenkkammer zu dem Abluftwärmetauscher bzw. dem Umluftwärmetauscher strömt. Durch die Parallelschaltung von Abluftwärmetauscher und Umluftwärmetauscher wird erreicht, dass die Heizfläche des Umluftwärmetauschers wesentlich kleiner ausgeführt werden kann, weil die durchströmende gereinigte Abluft höhere Temperaturen besitzt.
Eine Verbesserung der Temperatursteuerung erhält man, weil die heissen Verbrennungsgase entweder durch den Abluftwärmetauscher oder durch den Umluftwärmetauscher geleitet werden, wobei zusätzlich der Umluftwärmetauscher zusammen mit der Brennkanmer in einem wärmeisolierten Mantel angeordnet sind.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben.
Bei einem Infterhitzer 1 gemäss der Erfindung handelt es sich um ein in Kompaktbauweise hergestelltes Einschubaggregat, das vorzugsweise als Ganzes in einen Lacktrocknungsofen eingesetzt wird. Es umfasst einen Brenner 2 mit einer Brennerkammer 3, die durch einen Brennerkammermantel 4 gebildet wird. An dem dem Brenner 2 abgewandten Ende der Brennerkammer 3 befindet sich eine vorzugsweise wärmeisolierte Umlenkkammer 5, durch die die heissen Verbrennungsgase aus der Brennerkammer 3 in einen parallel zu dieser liegenden Abluftwärmetauscher 6 bzw. einen ebenfalls parallel liegenden Umluftwärmetauscher 7 geleitet werden. Die heissen Verbrennungsgase strömen in den Wärmetauschern 6 und 7 durch Rohre 8 bzw. 9 und gelangen nach dem Verlassen der Wärmetauscher in mit Drosselklappen lo bzw. 11 versehene Abgasrohre 12 und 13, die in ein gemeinsames Abgasrohr 14 münden.
Die Umlenkkammer 5 steht senkrecht zur Brennerkeirner 3 und den beiden Wännetauscherm 6 und 7, so dass diese sich beispielsweise unmittelbar über der Brennerkammer 3 befinden.
Der Abluftwärinetauscher 6 weist einen Lufteintrittsstutzen 15 für die zu reinigende Abluft eines Lacktrocknungsofens bzw.
einer Lacktro cknungsanlage auf. Die unger e ini gt eintretende Abluft (Pfeile a ) strömt mäanderförmig durch den Abluftwärmetauscher 6 und wird sodann im Gegenstrom durch eine den Brennerkammermantel 4 umgebende Ringkammer 16 in Längsrichtung der Brennerkammer 3 zur Brennerseite geführt.
Dort tritt die bereits vorgewärmte, ungereinigte Abluft durch einen Ringspalt 17 in die Brennerkammer 3 ein und vermischt sich dort mit den vom Brenner 2 erzeugten heissen Verbrennungsgasen.
Die Brennerkammer 3 ist so dimensioniert, dass die für die Oxydation der in der Abluft enthaltenen Kohlenwasserstoffe erforderliche Verweilzeit erreicht wird.
Die Brennerkammertemperatur wird durch ein Thermoelement 18 erfasst und über einen Regler 19 konstant gehalten.
Die aus der Brennerkammer 3 austretende gereinigte Abluft wird mit einer am Regler 19 einstellbaren Temperatur in die Umlenkkammer 5 geleitet und strömt dann vollständig oder in bestimmten Anteilen durch den Abluftwärmetauscher 6 bzw. den Umluftwärmetauscher 7.
Die Ringkammer 16 wird von einem im Querschnitt etwa birnenförmigen Mantel 20 gebildet, der den Brennerkammermantel 4 in seinem unteren Bereich im Abstand umgibt und zugleich teilweise zumindest als Mantel für den Abluftwärmetauscher 6 dient. Im Inneren des Mantels 20 befindet sich noch eine Trennwand 21, die die Ringkammer 16 von dem Inneren des Abluftwärmetauschers 6 trennt.
Der Mantel 20 ist vorzugsweise wärmeisoliert und wird von der Umluft entsprechend den Pfeilen b umströmt. Die Umluft gelangt in Strömungsrichtung hinter bzw. oberhalb des Mantels 20 in den Umluftwärmetauscher 7 und durchströmt ihn quer zur Längsrichtung der dort befindlichen Rohre 9.
Die im Umluftwärmetauscher 7 erhitzte Umluft entsprechend den Pfeilen c gelangt sodann in eine Kammer 22, aus der sie abgesaugt wird.
In die Kammer 22 ragt ein Widerstandsthermometer 23, das mit einem Regler 24 in Verbindung steht. Der Regler 24 steuert über einen Stellmotor 25 die in den Abgasrohren 12 und 13 befindlichen Drosselklappen lo und 11. Wird aufgrund der von dem Widerstands thermometer 23 ermittelten Werte eine höhere Umlufttemperatur benötigt, so öffnet der Regler 24 über den Stellmotor 25 die Drosselklappe 11 im Abgasrohr 12 und schliesst die Drosselklappe lo im Abgasrohr 13.
Beim Ansteigen der Umlufttemperatur über die eingestellte Solltemperatur verstellen sich die miteinander gekuppelten Drosselklappen entgegengesetzt.
Während des Anheitvorganges des Trockners sind die Drosselklappen lo und 11 so gestellt, dass die gesamte Abluft zusammen mit den heissen Verbrennungsgasen durch den Umluftwärmetauscher strömen. Während des Dauerbetriebes des Trockners wird ein Teilstrom der Abluft über den Umluftwärmetauscher strömen und der restliche Teilstrom über den Abluftwärmetaus cher .
Der Abluftwärmetauscher hat die Aufgabe, bei geringerem Wärmebedarf des Trockners die ungereinigte Abluft auf ca. 500 0C vorzuwärmen, so dass der Brenner 2 nur noch den Wärmebedarf für die Aufheizung der Abluft um 5000 c auf die Brennkammertemperatur decken muss.
Die Umhüllung der Brennerkammer 3 und des Abluftwärmetauschers 6 erfolgt bei bestimmten Anwendungsfällen zusammen mit einer Wärmeisolierung, damit die Trocknerumluft bei sehr geringem yäraebedarf des Trockners nicht zusätzlich an dem im Querschnitt birnenförmigen Mantel 20 erwärmt wird.
In der Zeichnung ist die ungereinigte Abluft mit schwarzen Pfeilen und die gereinigte Abluft mit hellen Pfeilen dargestellt.
Die Erfindung ist nicht auf das in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr können konstruktive Änderungen vorgenommen werden, ohne dass dadurch von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abgewichen wird.

Claims

A n s p r ü c h e:

01. Lufterhitzer mit Nachverbrennung der Abluft, insbesondere für Lacktrocknungsöfen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abluftwärmetauscher (6) und ein Umluftwärmetauscher (7) parallel zueinander angeordnet sind.
2. Lufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das s der Mantel (21) des Abluftwärmetauschers (6) zugleich den Brennerkammermantel (4) mit Abstand umgibt und eine Trennwand (21) zur Bildung einer die Brennerkammer (3) umgebenden Ringkammer (16) aufweist.
3. Lufterhitzer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Heizluft rohrende Teil (Rohre 8, 9) des Abluftwärmetauschers (6) und des Umluftwärmetauschen (7) durch eine wärmeisolierte Umlenkkammer (5), die mit der Brennerkammer (3) in Verbindung steht, verbunden sind.
4. LuSterhitzer nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (20) wärmeisoliert ist.
5. Lufterhitzer nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass Drosselklappen (lo, 11) am Ende der die Heizluft führenden Teile (Rohre 8,9) des Abluftwärmetauschers (6) und des UmluStwärmetauschers (7) angeordnet sind.
6. Lufterhitzer nach Anspruch 1 - 5, gekennzeichnet durch seine Ausbildung in Kompaktbauweise als Eins chubaggre gat für den Lacktro cknungs ofen.
7. Lufterhitzer nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umluft den Mantel (20) und den Umluftwärmetauscher (7) quer zur Längsrichtung der Rohre (9) anströmt.

L e e r s e i t e