DE2721481A1

DE2721481A1 - Verbrennungserhitzer

Info

Publication number: DE2721481A1
Application number: DE19772721481
Authority: DE
Inventors: Gerald Shields
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1977-05-12
Publication date: 1978-02-23
Also published as: FR2362344A1; GB1518786A; IT1078277B; CA1081570A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. rer. not. W. KÖRBER Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

D-8000 MÖNCHEN 22 Steinsdorfstraße 10

Ίξ» (089) * 29 66 84

272U81

12.5.1977

i-lODINÜ MANUFACTUKING COMPANY 15°c DeKoven Avenue Itecine, Wisconsin / V.St.A.

Patentanmeldung

Verbrennungserhitzer

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\ In Verbrennungserhitzern, die einen Kohlenwasserstoff-Brennstoff verbrennen, werden durch Hitze entstehende korrosive gasförmige '< Produkte erzeugt, die normalen Stahl korrodieren. Diese korrosiven Produkte greifen Metalle besonders an den Verbindungen an, wenn es sich um die üblichen geschweißten, gelöteten, hartgelöteten oder ähnliche Verbindungen handelt.

Um dieses Problem der Korrosion durch Gase zu lösen, ist vor-r geschlagen worden, die exponierten Metallteile wie beispielsweise Heizrohren in Wärmetauschern gänzlich aus rostfreiem Stahl herzustellen. Das ist natürlich teuer, und das Verbinden von rostfreien Stahlteilen miteinander bringt Probleme mit sich.

Die Erfindung löst diese Probleme der Handhabung korrosiver Produkte, die durch die Hitze oder durch die Verbrennung eines verunreinigten Brennstoffs entstehen, indem in den von den korrosiven Produkten kontaktierten Teilen des Erhitzers eine Blechbauart vorgesehen wird, bei der das Blech einen Kern aus einem korrodierbaren ersten Metall, das relativ preiswert und stark wie beispielsweise Stahl ist, und eine exponierte Oberflächenschicht aus einem korrosionsbeständigen zweiten Metall wie beispielsweise rostfreiem Stahl aufweist. Der Kern ist an den Kanten unbedeckt, und die Teile werden mit Verschlußnahtverbindungen verbunden, bei denen die unbedeckten korrodierbaren Kanten durch Ränder eines benachbarten, in engem j Oberflächenkontakt stehenden Blechs eingefaßt und umschlossen '■ werden, so daß die Verschlußnähte an diesen Kanten im wesentliehen gasdicht sind und dadurch die Kanten gegen Korrosion j durch die Gase schützen. Dieser Aufbau ist sehr wirksam und j relativ preiswert und vermeidet das Schweißen, Hartlöten, j Löten oder ähnliche Verbindungsverfahren.

j Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

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, Figur 1 einen Raumerhitzer in perspektivischer, zur besseren Erläuterung teilweise aufgebrochener Seitenansicht;

ι Figur 2 einen vergrößerten bruchstückhaften Querschnitt durch j

i

eine Ausführungsform einer Verschlußnahtverbindung; i Figur 3 eine der Figur 2 ähnliche Ansicht zur Erläuterung

einer anderen Ausführungsform; und i

Figur /+ einen vergrößerten bruchstückhaften Querschnitt durch einen in dem Erhitzer verwendeten Blechaufbau.

Ein erfindungsgemäßer Raumerhitzer ist in bruchstückhafter perspektivischer Ansicht in Figur 1 gezeigt. Dieser Raumerhitzer ' 1 ο umfaßt ein Gehäuse 11 mit den üblichen einstellbaren Ablenklammellen 12^uneinen durch einen (nicht gezeigten) Motor betriebenen Ventilator 13 zum Ansaugen von Raumluft durch einen Gehäuseeinlaß 14 und zum Ausstoßen der Raumluft nach ihrer Erwärmung durch einen Luftauslaß 15, wo die Richtung des Luftstromes durch die Stellungen der Ablenklammelllen gesteuert wird. Beabstandete Brenner 16 am Boden des Gerätes dienen zum Verbrennen eines Kohlenwasserstoff-Brennstoffs und insbesondere von Kohlenwasserstoffgas, und jeder Brenner 16 hat einen nach oben gerichteten Ansatzstutzen 17 für die Verbrennungsgase j vom Brenner, die in die unteren Enden 18 von sich vertikal erstreckenden Heizrohren 19 aufgenommen werden.

Die oberen und die unteren Enden 2o bzw. 18 der Heizrohren sind mit querlaufenden oberen und unteren Abdeckplatten 2.2. : bzw. 21 verbunden, die im allgemeinen horizontal und einander ' parallel sind. Das Oberteil des Gehäuses 11 über der Abdeckplatte ZZ ist mit einer abgewinkelten Abdeckplatte 23 versehen, j um die gasförmigen korrosiven Produkte von dem Gehäuseeinlaß V\ ; des Wärmetauschers wegzulenken. Der Boden des Gehäuses ist ■ mit beabstandeten sekundären Lufteinlässen 2.k versehen.

Die Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Brennstoffe erzeugt korrosive Produkte entweder von dem Brennstoff, von der Luft

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; oder von Fluiden in der Luft. Diese neigen dazu, weichen Stahl besonders an geschweißten, gelöteten oder hartgelöteten Verbindungsstellen anzugreifen und zu zerstören. Wie oben gesagt, könnte dieses Problem gelöst werden durch Verwendung von Teilen, die gänzlich aus rostfreiem Stahl bestehen, aber diese verursachen Probleme beim Verbinden und sind teuer. Die Erfindung löst dieses Problem, indem ein Blech vorgesehen wird, das den nur in Figur /f schematisch gezeigten Aufbau hat. Dieses Blech enthält einen Kern 25 mit ungeschützten Kanten 26 aus einem Metall wie beispielsweise weichem Stahl, der für den Angriff durch die korrosiven Produkte empfänglich ist, aber den Vorteil hat, relativ preisgünstig zu sein. Der Kern 25 erhält eine korrosionsbeständige Schicht 27 aus einem Metall wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, das gegen die korrosiven Produkte beständig ist. Die Dicke des Kerns und der Schichten, die auf beiden Seiten des Kerns aufgebracht sind, ist zur besseren Darstellung in Figur 4 übertrieben gezeigt.

Benachbarte Blechteile wie die Abdeckplatten 21 und ZZ und die Heizrohren 19 sind in der in Figur 2 in vergrößertem Detail dargestellten Weise durch eine Verschlußnaht 28 verbunden, die rein mechanisch ist und die Verwendung von Hartlöten, Löten, Schweißen oder ähnlichen Verbindungsverfahren vermeidet. Solche Verschlußnähte schließen auch Längsnähte 34 der Heizrohren 19 ι ein. Jede Verschlußnaht 28 enthält die unbedeckte korrodierbare

Kante 26 eines Blechs wie beispielsweise des Blechs der Heiz- : röhre 19, wobei die Kante durch einen übergeschlagenen Rand eines zweiten Blechs wie beispielsweise von der Abdeckplatte ! ZZ eingefaßt und umschlossen wird. Ausreichender seitlicher

! Druck wird angewandt, wie durch die Druckpfeile 32 angedeutet, ! um die Verschlußnaht 28 im wesentlichen gasdicht zu machen und damit die unbedeckten Kanten 26 vor wesentlichem Kontakt ! mit den gasförmigen korrosiven Produkten zu schützen.

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Die unbedeckte Kante 26 dieses benachbarten Blechs wird in
gleicher Weise durch eine ähnliche iiandverschlußverbindung j geschützt. Der seitliche Druck 32 dient natürlich dazu, beide I Kanten 26 zu umschließen, wie in Figur 2 dargestellt, so daß
die Wirkung die ist, daß eine Verschlußnaht mit ineinander- i greifendem Aufbau erhalten wird, die die Kanten beider benach- _; barter Bleche 19 und 22 schützt, wobei der übrige Teil der ;

Bleche natürlich durch die korrosionsbeständige Schicht 27 i geschützt wird.

Figur 2 stellt die Ausführung dar, in der die Verschlußnaht ; zwischen der Heizröhre 19 und dem Abdeckblech 22 flach an dem j Abdeckplattenblech 22 anliegt und unter rechtem Winkel zu der j Heizröhre 19 steht. Figur 3 ist eine andere Ausführung, in der
die Verschlußnahtteile entgegengesetzt zu ihrer Stellung in
Figur 2 liegen. Hier liegt die Verschlußnaht 28 flach an der
Heizröhre 19 bzw. ist dieser überlagert und steht in rechtem
Winkel zur Abdeckplatte 22. Die einzelnen Heizrohren 19 können
durch Verbinden benachbarter Kanten des die Heizröhre bildenden
Blechs in einer .Längsnaht J>k geformt werden, die natürlich
den Aufbau einer Verschlußnaht 28 hat.

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Claims

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Ansprüche:

1. j Verbrennungserhitzer mit einem Brenner für Kohlenwasser-

off-Brennstoffe, der durch die Verbrennung des Brennstoffs entstehende korrosive Produkte erzeugt, und mit einem Wärmetauscher, der Teile aus Blech einschließlich Heizrohren und Abdeckplatten aufweist, die von den korrosiven Produkten kontaktiert werden, dadurch gekennzeichnet , daß das Blech dieser Teile einen Kern (25) aus einem korrodierbaren ersten Metall und gegenüberliegende Oberflächenschichten (27) aus einem korrosionsbeständigen zweiten Metall aufweist, wobei das erste Metall nur an den Kanten (26) des Blechs unbedeckt ist, und daß Verbindungen mittels Verschlußnähten (28) vorgesehen sind, welche die Blechteile (19,21,22) an den Rändern der Bleche vereinigen, wobei jede Verschlußnaht (28) die korrodierbaren Kanten (26) enthält, jede von denen durch Ränder eines benachbarten, in engem Oberflächenkontakt stehenden Blechs eingefaßt und umschlossen wird, so daß die Verschlußnähte (28) an den Kanten (26) im wesentlichen gasdicht sind.

2. Verbrennungserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verschlußnaht (28) einen gefalzten Rand und eine Kante (26) jedes Blechs (19) enthält, die den entsprechenden gefalzten Rand und die entsprechende Kante (26) eines benachbarten Blechs (22) aufnehmen und einschließen.

3. Verbrennungserhitzer nach Anspruch 2, dadurch gekenn- j zeichnet, daß jede Verschlußnaht (28) einem Blech überlagert ist und unter einem Winkel zu dem benachbarten Blech steht.

k. Verbrennungserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (19,21,22) eine Vielzahl vertikaler Heizrohren (19) mit gegenüberliegenden offenen Enden

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ι (18,2ο) umfassen und jede Heizröhre (19) über einem Brenner ■ (16) angeordnet ist, der mit einem Ansatzstutzen (17) zum Ausstoßen und Richten seiner gasförmigen korrosiven Produkte nach oben in die Heizröhre versehen ist, und daß obere (22) und untere (21) Abdeckplatten vorgesehen sind, mit denen die Enden (I8,2o) der Heizröhren (19) durch die Verschlußnähte verbunden sind.

5. Verbrennungserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechteile (19,21,22) eine Vielzahl vertikaler Heizröhren (19) mit gegenüberliegenden offenen Enden (I8,2o) umfassen und jede Heizröhre (19) über einem Brenner (16) angeordnet ist, der mit einem Ansatzstutzen (17) zum Ausstoßen und Richten seiner gasförmigen korrosiven Produkte nach oben in die Heizrohre versehen ist, und daß jede Heizröhre (19) das Blech mit überlappten und durch eine solche Verschlußnaht (28) verbundene Kanten (26) aufweist.

6. Verbrennungserhitzer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Heizröhre (19) das Blech mit überlappten und durch eine solche Verschlußnaht (28) verbundene Kanten (26) aufweist.

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