DE2834300A1

DE2834300A1 - Air circulation baking oven - with heat exchanger for flue gases and primary air

Info

Publication number: DE2834300A1
Application number: DE19782834300
Authority: DE
Inventors: Ludwig Schwenk
Original assignee: Debag Deutsche Backofenbau
Current assignee: Debag Deutsche Backofenbau
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1978-08-04
Publication date: 1980-02-28

Abstract

A first heat exchanger is heated by the flame of a burner and a second heat exchanger is traversed by the flue gas and is used to preheat the primary air for the burner. This eliminates the frequent disagreement between supply and demand of heat which occurs with the conventional heat recovery from the flue gases by water heating. Two fans circulate hot air through the baking space and around a combustion chamber on top of the oven. Primary air for the burner, supplied by a blower, passes around the second heat exchanger; additional air bypasses the heat exchanger through a duct to keep the burner head cool.

Description

Backofen oven

Die Erfindung betrifft einen Backofen, umfassend einen von einer wärmeisolierenden Wand umgebenen Backraum, eine Heizeinrichtung mit einem Brenner, eine Zuführeinrichtung für die Verbrennungsluft und einem von den Rauchgasen durchströmten Wärmetauscher und eine Vorrichtung zum Umwälzen der Backraumatmosphäre durch den Backraum und entlang der Außenflächen des Wärmetauschers.The invention relates to an oven comprising one of a heat insulating one Wall-enclosed baking chamber, a heating device with a burner, a feed device for the combustion air and a heat exchanger through which the flue gases flow and a device for circulating the baking chamber atmosphere through the baking chamber and along the outer surfaces of the heat exchanger.

Bei-derartigen Backöfen verlassen die Rauchgase den Wärmetauscher auf jeden Fall mit Temperaturen, die über der Backraumtemperatur liegen. -Um diese in-den Rauchgasen noch vorhandene Wärmemenge wirtschaftlich zu nutzen, wurde sie bisher teilweise zur Bereitung von Warmwasser verwendet. Diese Art der Wärmenutzung hat jedoch den Nachteil, daß das Wärmeangebot von der Nutzung des Backofens abhängig ist. Damit ist eine Regelung der Wassertemperatur nicht oder nur mit Schwierigkeiten möglich.In ovens of this type, the flue gases leave the heat exchanger in any case with temperatures that are above the oven temperature. -Around in-the flue gases still existing amount of heat economically use, it was previously partially used for the preparation of hot water. These However, the type of heat use has the disadvantage that the heat supply depends on the use depends on the oven. So a regulation of the water temperature is not or only possible with difficulty.

Ferner fällt das Wärmeangebot für die Warmwasserbereitung zeitlich nicht immer mit dem Wärmebedarf zusammenr so daß große Speicher vorgesehen werden müssen, um das Wärmeangebot dennoch zu nutzen. Umgekehrt kann aber auch der Fall eintreten, daß die Warmwassermenge nicht reicht und darum zusätzliche Einrichtungen zur Warmwasserbereitung mit einem entsprechend hohen Installationsaufwand vorgesehen sein müssen.Furthermore, the amount of heat available for hot water preparation falls in time not always together with the heat demand, so that large storage tanks are provided must in order to still use the heat available. The reverse can also be true occur that the amount of hot water is insufficient and therefore additional facilities intended for hot water preparation with a correspondingly high installation effort must be.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Backofen der eingangs genannten Art anzugeben, der eine wirtschaftlichere Nutzung der von der Heizeinrichtung gelieferten Wärmemenge ermöglicht.The invention has for its object to provide an oven of the initially Specify the type mentioned, which is a more economical use of the heating device Allows the amount of heat supplied.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dem Wärmetauscher der Heizeinrichtung ein weiterer von den Rauchgasen durchströmter Wärmetauscher nach geschaltet ist, der in einer Zuführleitung für die Verbrennungsluft angeordnet ist. Die Zuführleitung für die Verbrennungsluft ist dabei zweckmäßigerweise räumlich getrennt von der Brennstoffzufuhr.To solve this problem it is proposed according to the invention that the heat exchanger of the heating device is another through which the flue gases flow The heat exchanger is connected after that in a supply line for the combustion air is arranged. The supply line for the combustion air is expedient spatially separated from the fuel supply.

Durch diese Ausbildung des Backofens wird die in den Rauchgasen enthaltene Wärmemenge durch die Vorwärmung der Verbrennungsluft dem eigentlichen Prozeß wieder zugeführt und somit der Wirkungsgrad der Heizeinrichtung erhöht, d.h. durch die Vorwärmung der Verbrennungsluft kann die gleiche Nutzwärmemenge für den Back- raum mit geringerem Brennstoffverbrauch erreicht werden.This design of the oven reduces the amount contained in the flue gases The amount of heat returned to the actual process by preheating the combustion air supplied and thus the efficiency of the heating device increased, i.e. by the Preheating the combustion air can generate the same amount of useful heat for the baking space can be achieved with lower fuel consumption.

Gleichzeitig ist der Installationsaufwand gegenüber der bisher bekannten Nutzung der Abwärme wesentlich geringer, da keine Wärmespeicher erforderlich sind, die bisher zur sinnvollen Nutzung der Abwärme benötigt wurden.At the same time, the installation effort is compared to the previously known Use of waste heat is significantly lower, as no heat storage is required, which were previously required for the sensible use of waste heat.

Der Wärmetauscher zur Vorwärmung der Verbrennungsluft kann von einem Rohrregister gebildet sein, dessen Rohre von den Rauchgasen durchströmt und von der Verbrennungsluft umspült werden.The heat exchanger for preheating the combustion air can be from a Pipe register be formed, the pipes of which flows through the flue gases and from the combustion air can be washed around.

Im allgemeinen ist es üblich, den Brennerkopf durch die zuströmende Verbrennungsluft zu kühlen. Da im vorliegenden Fall nun die Verbrennungsluft selbst vorgewärmt ist, muß der Brennerkopf entweder aus einem Material bestehen, das den nun am Ort des Brennerkopfes herrschenden höheren Temperaturen standhält oder auf andere Weise gekühlt werden. Eine Kühlung läßt sich auf einfache Art etwa dadurch erreichen, daß von der zum Zuführen der -Verbrennungsluft dienenden Fördereinrichtung parallel zu der für die vorzuwärmende Verbrennungsluft dienenden Zufuhrleitung eine Zweigleitung zum Brennerkopf geführt ist, durch welche nicht vorgewärmte Verbrennungsluft an den Brennerkopf herangeführt wird, um diesen zu kühlen.In general, it is common to pass the burner head through the incoming flow To cool combustion air. Since in the present case the combustion air itself is preheated, the burner head must either be made of a material that the now withstands or rises to higher temperatures prevailing at the location of the burner head other way to be cooled. A cooling can be done in a simple manner, for example achieve that of the conveying device serving to supply the combustion air parallel to the supply line serving for the combustion air to be preheated Branch line is led to the burner head, through which non-preheated combustion air is brought up to the burner head in order to cool it.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beiliegenden Figuren die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen teilweise schematischen Vertikalschnitt durch einen erfindungsgemäßen Backofen in Richtung der Brennerachse betrachtet, und Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt längs Linie II-II in Fig. 1.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description which, in conjunction with the accompanying figures, the invention based on an exemplary embodiment explained. 1 shows a partially schematic view Vertical section through an oven according to the invention in the direction of the burner axis considered, and Fig. 2 is an enlarged partial section along the line II-II in Fig. 1.

In Fig. 1 erkennt man ein Backofengehäuse 10, dessen hohle Wände mit einem Isoliermaterial 12 gefüllt sind. Das Gehäuse 10 umschließt einen Backraum 14, der von zwei perforierten Seitenwänden 16, einer Decke 18, einer nicht dargestellten Rückwand sowie einer ebenfalls nicht dargestellten Backofentür begrenzt ist. In dem Backraum 14 steht ein Backschragen 20, in dem auf Backblechen 22 die zu backenden Backwaren 24 liegen.In Fig. 1 you can see an oven housing 10, the hollow walls with an insulating material 12 are filled. The housing 10 encloses a baking chamber 14, that of two perforated side walls 16, a ceiling 18, one not shown Rear wall and an oven door, also not shown, is limited. In the baking chamber 14 is a baking tray 20, in which on baking trays 22 to be baked Baked goods 24 lie.

Zwischen den Gehäusewänden des Gehäuses 10 und den perforierten Seitenwänden 16 des Backraumes 14 erstrecken sich über die gesamte Fläche der Seitenwände 16 Schächte 26, die oberhalb des Backraumes 14 miteinander verbunden sind und das Umwälzen der Backraumatmosphäre durch die perforierten Seitenwände 16 hindurch ermöglichen. Das Umwälzen der Backraumatmosphäre erfolgt dabei durch zwei oberhalb der beiden Schächte 26 angeordneter Gebläse 28 in Richtung der Pfeile P, jedoch mit umgekehrbarer Strömunasrichtung.Between the housing walls of the housing 10 and the perforated side walls 16 of the baking chamber 14 extend over the entire surface of the side walls 16 Shafts 26, which are connected to one another above the baking chamber 14, and the circulation allow the baking chamber atmosphere through the perforated side walls 16. The baking chamber atmosphere is circulated by two above the two Fan 28 arranged in shafts 26 in the direction of arrows P, but with a reversible one Direction of flow.

Zwischen den beiden Gebläsen 38 befindet sich oberhalb des Backraumes 14 eine allgemein mit 30 bezeichnete Heizeinrichtung, von der in Fig. 1 lediglich eine im wesentlichen zylindrische Brennkammer 32 zu erkennen ist und die in Fig. 2-genauer dargestellt ist.Between the two fans 38 is located above the baking chamber 14 a heating device generally designated 30, of which only a substantially cylindrical combustion chamber 32 can be seen and which in Fig. 2 is shown in more detail.

An der in Fig. 2 linken Seite der Brennkammer 32 befindet sich ein Brenner 34 mit einem Brennerkopf 36.On the left side of the combustion chamber 32 in FIG. 2 there is a Burner 34 with a burner head 36.

Zu dem Brennerkopf 36 führt durch die Wand des Gehäuses 10 eine durch ein Ventil 38 absperrbare Brennstoffleitung 40. Die Brennkammer 32 ist als Wärmetauscher zwischen den Rauchgasen und der die Brennkammer 32 umspülenden Backraumatmosphäre ausgebildet Durch ein Leitblech 42 ist die Brennkammer 32 in den eigentlichen Brennraum 44 und einen Rauchgaskanal 46 unterteilt und zwar so, daß die Rauchgase in Richtung der Pfeile Q zunächst von dem Brenner 34 weg um das brennerferne Ende des Leitbleches 42 herum durch den Rauchgaskanal 46 zum brennerseitigen Ende der Brennkammer 32 hinströmen, so daß der von der Brennkammer 32 gebildete Wärmetauscher nach dem Gëgenstromprinzip arbeitet.A leads through the wall of the housing 10 to the burner head 36 a valve 38 closable fuel line 40. The combustion chamber 32 acts as a heat exchanger between the flue gases and the combustion chamber 32 surrounding baking chamber atmosphere The combustion chamber 32 is formed by a guide plate 42 in the actual combustion chamber 44 and a flue gas duct 46 divided in such a way that the flue gases in the direction the arrows Q first away from the burner 34 around the end of the guide plate remote from the burner 42 around through the flue gas duct 46 to the end of the combustion chamber 32 on the burner side flow in, so that the heat exchanger formed by the combustion chamber 32 according to the counter current principle is working.

Im unmittelbaren Flammenbereich sind die Wände-des Brennraumes 44 mit einem hitzebeständigen Material 48 verkleidet.The walls of the combustion chamber 44 are in the immediate flame area clad with a heat-resistant material 48.

An dem brennerseitigen Ende der Brennkammer 32 schließt sich an den Rauchgaskanal 46 ein als Rohrregister ausgebildeter Wärmetauscher 50 an, dessen Rohre 51 mit dem Rauchgaskanal 46 verbunden sind, so daß sie von den Rauchgasen durchströmt werden. An den Wärmetauscher 50 schließt sich dann eine- Abgasleitung 52 an.At the burner-side end of the combustion chamber 32 connects to the Flue gas duct 46 a heat exchanger 50 designed as a pipe register, whose Pipes 51 are connected to the flue gas duct 46 so that they are away from the flue gases are flowed through. An exhaust gas line then connects to the heat exchanger 50 52 at.

Der Wärmetauscher .50 ist von dem von der Backraumatmosphäre durchströmten Bereich durch eine Wand 54 ge-.The heat exchanger .50 is different from that through which the baking chamber atmosphere flows Area through a wall 54 ge.

trennt und ist in einem Zuführungsweg 56 angeordnet, durch den die Verbrennungsluft von einem an der brennerseitigen Stirnwand des Backofengehäuses 10 angeordneten Brennerlüfter 58 zu dem Brennerkopf 36 befördert wird.separates and is arranged in a feed path 56 through which the Combustion air from one on the burner-side end wall of the oven housing 10 arranged burner fan 58 is conveyed to the burner head 36.

Von dem Brennerlüfter 58 führt ferner direkt eine gegenüber dem Zuführungsweg 56 isolierte Leitung 60 zu dem Brennerkopf 36, wobei sie von der Durchtrittsstelle. der Brennstoffleitung 40 durch die Gehäusewand ab die Brennstoffleitung 40 koaxial umgibt-. Durch diese Leitung 60 wird von dem Brennerlüfter 58 angesaugte Verbrennungsluft unmittelbar zum Brennerkopf 36 geleitet, um diesen zu kühlen.From the burner fan 58 also leads directly opposite the feed path 56 insulated line 60 to the burner head 36, taking it from the point of passage. the fuel line 40 through the housing wall from the fuel line 40 coaxially surrounds-. Through this Line 60 is drawn in by burner fan 58 Combustion air is passed directly to the burner head 36 in order to cool it.

Die in unmittelbarer Flammennähe auf beispielsweise etwa 17000C aufgeheizten Rauchgase strömen in Richtung der Pfeile Q zum brennerfernen Ende der Brennkammer 32, um das Leitblech 42 herum und wiederum zum brennerseitigen Ende der Brennkammer 32. Dabei wird durch einen Wärmeaustausch zwischen den heißen Rauchgasen und der Backraumatmosphäre diese auf etwa 2800C aufgeheizt. Die Rauchgase treten dann aus dem Rauchgaskanal 46 mit einer Temperatur von beispielsweise 4000C in den Wärmetauscher 50 ein. In dem Wärmetauscher 50 geben die heißen Rauchgase Wärme an die mit einer Eintrittstemperatur von etwa 200C zwischen den Rohren 51 hindurchströmende Verbrennungsluft ab, wobei diese sich auf etwa 2500C erwärmt. Die Rauchgase verlassen dann den Wärmetauscher 50 durch die Abgasleitung 52 mit einer Austrittstemperatur von beispielsweise 2000C.Those heated in the immediate vicinity of the flame to around 17000C, for example Flue gases flow in the direction of the arrows Q to the end of the combustion chamber remote from the burner 32, around the baffle 42 and again to the end of the combustion chamber on the burner side 32. It is through a heat exchange between the hot flue gases and the Baking chamber atmosphere heated this to around 2800C. The smoke gases then exit the flue gas duct 46 with a temperature of, for example, 4000C into the heat exchanger 50 a. In the heat exchanger 50, the hot flue gases give heat to the with a Inlet temperature of about 200C combustion air flowing through between the tubes 51 from, which heats up to about 2500C. The flue gases then leave the heat exchanger 50 through the exhaust line 52 with an outlet temperature of, for example, 2000C.

Die Vorwärmung der Verbrennungsluft von 200C auf beispielsweise 250"C erlaubt bei gleicher Wärmeleistung des Brenners 34 eine Verringerung des Brennstoffverbauches. Dadurch läßt sich eine bessere Nutzung der Wärme beim Backprozeß selber erreichen im Gegensatz zu der bisherigen Nutzung der Abwärme für die Warmwasserbereitung. Prinzipiell ist diese Art der Nutzung der Abwärme bei allen Ofenarten mit höherer Prozeßtemperatur anwendbar.The preheating of the combustion air from 200C to 250 "C, for example allows a reduction in fuel consumption with the same thermal output of the burner 34. This allows better use of the heat in the baking process itself in contrast to the previous use of waste heat for hot water preparation. In principle, this type of use of waste heat is higher in all types of ovens Process temperature applicable.

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Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e oven comprising one of one heat-insulating wall surrounded oven, a heating device with a burner, a supply device for the combustion air and one through which the flue gases flow Heat exchanger and a device for circulating the baking chamber atmosphere through the Baking chamber and along the outer surfaces of the heat exchanger, thereby g e n n z e i c h -n e t that the heat exchanger (32) of the heating device (30-) is another downstream of the heat exchanger (50) through which the flue gases flow, which is in a Supply line (56) for the combustion air is arranged.

2. Oven according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the supply line (56) for the combustion air from the fuel supply (38, 40) is spatially separated.

3. Oven according to claim 1 or 2, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the further heat exchanger (50) is formed by a pipe register, whose The combustion air flows around pipes (51).

4. Oven according to one of claims 1 to 3, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the burner head (36) of the burner (34) from one at the temperature material that is resistant to the preheated combustion air.

5. Oven according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that parallel to the supply line (56) for the combustion air to be preheated a cooling line (60) from a conveyor (58) for the combustion air leads to the burner head (36), through the not preheated combustion air to the Burner head (36) can be brought up.