DE2912986A1

DE2912986A1 - Furnace exhaust heat recovery system - uses double wall jacket with condensate removal channels forming heat transfer flow passage

Info

Publication number: DE2912986A1
Application number: DE19792912986
Authority: DE
Inventors: Rupert Ing Krispler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1979-03-31
Publication date: 1979-10-11
Also published as: ATA245678A; AT360203B

Abstract

The utilisation system for flue gases is used in a furnace plant. The flue centre section has a gas flow path around the heat recovery jacket. The heat of the flue gases is recovered at relatively low as well as at very high temp. Soot deposits in the flue channel and corrosion of the jackets are prevented. The attachment (A, B, C) is connected to a horizontal flue channel (2) of the furnace plant. The double walled jacket (8) has at least two sections, of which each is provided with an inlet and outlet connection (9, 7) for the heat carrying fluid. The lower part has a gully (7) for removal of the condensate any rainwater and has a cleaning door (18).

Description

Vorrichtung zur Ausnützung derDevice for utilizing the

Abgaswärme Die Enfindung be betrifft eine Vorrichtung zur Ausnützung der Rauchgaswärme bei Feuerungsanlagen, mit einem Abzugschacht für die Rauchgase, der sich aus einem tragenden, einen waagrechte Rauchgasführung aufweisenden Unterteil, aus einem Mittelteil, in dem unter Bildung eines zentralen und eines peripheren Kanals für die Rauchgase ein Doppelmantelrohr mit den peripheren Kanal durchdringenden Vorlauf und Rücklaufanschlüssen für den Wärme träger arigeordnet41 ruld aus einem ins Freie führenden Oberteil zusammensetzt.Exhaust heat The invention relates to a device for utilizing the flue gas heat in combustion systems, with an extraction shaft for the flue gases, which result from a load-bearing, a horizontal flue gas duct Lower part, consisting of a central part in which, forming a central and a peripheral channel for the flue gases a jacketed pipe with the peripheral channel Penetrating flow and return connections for the heat carrier are arranged41 ruld is composed of a top that leads to the outside.

Es ist bekannt (AT-PS 340 097), den Wirkungsgrad von Zentralheizungen dadurch zu steigern, daß die abziehenden Rauchgase durch ein Doppelmantelrohr geleitet werden, in dem sich ein Wärmeträger, beispielsweise Wasser, befindet. In den Rauchgasabzug oberhalb dieses Mantels ist eine Drosselklappe eingebaut, die mit der Steuerung des Brenners im Feuerungsraum gekuppelt ist. Die für den Wärmeaustausch Verfügung 5 tehendeKontaktfläche ist bei dieser Ausführung gering, da die Rauchgase nur die Innenfläche bestreichen. Die Bauhöhe ist limitiert, da diese der Heizeinrichtung direkt aufgesetzt sind und diese mit ihrem gesamben Betriebsgewicht belasten.It is known (AT-PS 340 097), the efficiency of central heating to increase by passing the exhaust gases through a jacketed pipe in which there is a heat transfer medium such as water. In the smoke outlet A throttle valve is installed above this jacket, which is connected to the control of the burner is coupled in the combustion chamber. The ones available for heat exchange 5 contact surface is small in this version, since the smoke gases only Brush the inner surface. The overall height is limited because this is the heating device are placed directly and load them with their entire operating weight.

Aus der DE-PS 14 247 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die bereits ein von einem Wärmeträger außen und innen umströntes Doppelmantelrohr in einem Teil des Abzugsschachtes zeigt. Obwohl die Wärme der Rauchgase dadurch besser ausaützbar ist, und eine beliebige Bauhöhe erreichbar ist, da das Doppelmantelrohr nicht auf der Heizeinrichtung' aufsitzt, kann sie ebenfalls nicht den an sie gestellten Anforderungen entsprechen. Die abziehenden Rauchgase dürfen bekanntlich nicht zu weit abgekühlt werden, da einerseits ein ausreichender Zug gewährleistet sein muß, und andererseits eine Kondensation der Rauchgase so weit als möglich ausgeschaltet werden muß, um die Versottung und Korrosion des Doppelmantelrohres bzw. des Abzugschachtes zu verhindern. Da die Temperatur der Rauchgase sich ständig ändert, darf sich das Doppelmantelrohr nur über einen geringen Teil des Abzugschachtes erstrecken, um auch bei niederer Temperatur der Rauchgase diese nicht zu kondensieren. Es kann daher bei sehr heißen Rauchgasen nicht die gesamte vorhandene Wärme aus den Rauchgasen entzogen werden.From DE-PS 14 247 a device of the type mentioned is known, which already has a jacket pipe surrounded by a heat transfer medium on the outside and inside shows in part of the chimney. Although the heat of the flue gases through it can be better exploited, and any overall height can be achieved, since the double-jacket pipe does not sit on the heating device ', it can also not do the one placed on it Meet requirements. As is well known, the exhaust gases must not be closed be cooled far, as on the one hand a sufficient Train guaranteed must be, and on the other hand, a condensation of the flue gases eliminated as far as possible must be to the sooting and corrosion of the double jacket pipe or the exhaust shaft to prevent. Since the temperature of the flue gases is constantly changing, this is allowed Jacketed pipe only extend over a small part of the exhaust shaft in order to even at a low temperature of the flue gases they do not condense. It can therefore, in the case of very hot flue gases, not all of the heat available from the flue gases be withdrawn.

Die vorliegende Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, die Wärme der Rauchgase sowohl bei relativ niederer als auch bei sehr hoher Temperatur bestmöglichst zu nützen, und die Versottung des Abzugsschacht es sowie die Korrosion des Doppelmantelrohres möglichst zu verhindern.The present invention aims to reduce heat the flue gases as best as possible at both relatively low and very high temperatures to use, and the sooting of the exhaust shaft as well as the corrosion of the double-jacket pipe to prevent as much as possible.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Vorrichtung in an sich bekannter Weise als Anbaugarnitur zum Anschluß an ein waagrechtes Rauchrohr der Feuerungsanlage ausgebildet ist, und das Doppelmantelrohr zumindest zwei Abschnitte aufweist, von denen jeder mit je einem Vorlauf- und Rücklaufanschluß für den Wärmeträger versehen ist.This object is achieved according to the invention in that the device in a manner known per se as an attachment set for connection to a horizontal smoke pipe the combustion system is formed, and the double jacket pipe at least two sections has, each of which has a flow and return connection for the heat transfer medium is provided.

Die Unterteilung des Doppelmantelrohres in zumindest zwei Abschnitte mit jeweils eigenen Vor- und Rücklauf anschlüssen, wobei die Zahl der Abschnitte sich nach der Bauhöhe des Abzugschachtes richtet, und diese nach Art eines Baukastens aufeinandersetzbar sind, erbringt den Vorteil, daß ein Wärmetausch über die gesamte Höhe des Mittelteiles der Vorrichtung stattfinden kann.The division of the double jacket pipe into at least two sections each with its own flow and return connections, with the number of sections depends on the height of the exhaust duct, and this on the type of construction kit are stackable, has the advantage that a heat exchange over the entire Height of the central part of the device can take place.

Die Wärme kann nämlich in dem bzw. den unteren Abschnitten von den Rauchgasen aus dem Wärme träger übertragen werden, während sie mit zunehmender Abkühlung der Rauchgase in dem bzw. den oberen Abschnitten vom Wärmeträger rückübertragen werden kann, um in diesen Abschnitten die Kondensation der Rauchgase zu vermeiden.The heat can namely in the lower section or sections from the flue gases from the heat carrier are transferred while they are increasing with Cooling of the flue gases in the upper section or sections transferred back from the heat transfer medium in order to avoid condensation of the smoke gases in these sections.

Es kann daher die hohe Rauchgaswärme in dem bzw. den unteren Abschnitten bedeutend besser ausgenützt werden, da die bei bekannten Einrichtungen mit einem einzigen Kreislauf in diesem Falle sich ergebende Unterkühlung in dem bzw.The high flue gas heat in the lower section or sections can therefore be avoided be used significantly better, since the known facilities with a single circuit in this case resulting hypothermia in the

den oberen Abschnitten nicht eintritt.does not enter the upper sections.

Die erfindungsgemäße Gestaltung erzielt durch die Führung der Abgase im Zentral- und Ringkanal des Mittelteiles eine beträchtliche Verbesserung in der Übergangsmöglichkeit des Wärmeinhaltes vom Gas auf den Wärmeträger im Mantelrohr.The design according to the invention is achieved by guiding the exhaust gases in the central and ring canal of the middle part a considerable improvement in the Possibility of transferring the heat content from the gas to the heat transfer medium in the jacket pipe.

Der Mittelteil kann, wie erwähnt, in beliebigen Höhen ausgeführt, beispielsweise nach einem Fertigteilsystem mehrere Abschnitte übereinander gesetzt werden, da die Last des Mittelteiles nicht auf dem Feuerungsaggregat ruht, sondern sich auf dem Unterteil abstützt. Ein gegebenenfalls im Unterteil vorgesehener Gully führt eindringendes Wasser ab.As mentioned, the middle part can be designed at any height, For example, several sections are placed on top of each other according to a precast system because the load of the middle part does not rest on the combustion unit, but is supported on the lower part. A gully provided in the lower part if necessary drains water ingress.

In der Folge wird an den Figuren der Zeichnung ein Gestaltungsbeispiel der vorstehenden Erfindung im Detail beschrieben. Die Erfindung soll durch dieses gezeigte Beispiel aber nicht eingeschränkt sein, sondern es soll lediglich eine denkbare Lösungsmöglichkeit zeichnerisch dargestellt werden.The following is a design example based on the figures in the drawing of the above invention will be described in detail. The invention is intended through this However, the example shown should not be restricted, it should only be one conceivable possible solutions are shown in the drawing.

Fig. 1 stellt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausnützung der Abgaswärme im Aufriß, teilweise im Schnitt dar, und Fig. 2 zeigt einen Schnitt aus Fig. 1 längs der Ebene I-I.Fig. 1 shows a device according to the invention for utilizing the Exhaust heat in elevation, partially in section, and Fig. 2 shows a section Fig. 1 along the plane I-I.

Die Abgase gelangen aus dem Feuerungsraum 1 zunächst in das waagrechte Rauchrohr 2. Über einen Anschluß, beispielsweise einen Flansch 3 gelangen die Gase in das waagrechte Rauchrohransatzstück 4 des Unterteiles A. Nach ihrem Umlenken durchst<-ömen sie nun senkrecht aufwärts im Mittelteil B sowohl einen zentralen Kanal 5 als auch einen Ringkanal 6, die durch das Doppelmantelrohr 8 für den Wärmeträger gebildet sind. Das Doppelmantelrohr 8 ist aus mehreren gleichartigen Abschnitten 24 zusammengesetzt, wodurch die Vorrichtung verschiedenen Gebäudehöhen angepaßt werden kann. Der Wärmeträger tritt beim Verlauf 9 in jeden Abschnitt 24 des Doppelmantelrohres 8 ein und verläßt diesen beim Rücklauf 7. Nicht dargestellte Muffen ermöglichen den einfachen Zusammenbau der einzelnen Abschnitte 24.The exhaust gases first pass from the furnace 1 into the horizontal one Smoke pipe 2. The gases pass through a connection, for example a flange 3 into the horizontal smoke tube extension piece 4 of the lower part A. After it has been redirected through <- flow vertically upwards in the Middle part B both a central channel 5 as well as an annular channel 6 passing through the double jacket pipe 8 are formed for the heat transfer medium. The double jacket pipe 8 is made up of several similar Sections 24 composed, making the device different building heights can be customized. The heat transfer medium enters each section 24 in the course 9 of the double-jacket tube 8 and leaves it on return 7. Not shown Sockets enable the individual sections 24 to be assembled easily.

Nach dem Austreten der Abgase aus dem Mittelteil B vereinigen sich die getrennt geführten Rauchkanäle 5, 6 in einem gemeinsamen Kanal 12 und durchströmen den Oberteil C, in dem eine Drosselklappe 19 vorgesehen ist.After the exhaust gases emerge from the middle part B, they unite the separately guided smoke channels 5, 6 in a common channel 12 and flow through the upper part C, in which a throttle valve 19 is provided.

Der Ringkanal 6 des Mittelteiles B (Fig. 2) ist von einer Isolationsschicht 13 umgeben, die Wårme-verluste zur Kaminaußenseite weitgehend verhindert. An die Isolationsschicht 13 schliet die Ummauerung 14 an, die Entlüftungszüge 15 bestitzt. Es hat sich als vorteilhaft und für die optimale Nutzung des Vlårmeinhaltes der Abgase am gunstigsten erwiesen, wenn der Rauchabzugsquerschnitt des Zentralkanales 5 bei etwa 20 %, der jenige des Ringkanales 6 bei etwa 80 % llegt.The annular channel 6 of the middle part B (Fig. 2) is of an insulation layer 13, which largely prevents heat losses to the outside of the chimney. To the Insulation layer 13 adjoins the walling 14, which has ventilation ducts 15. It has been found to be beneficial and for the optimal use of the Vlårmeinhaltes Exhaust gases proved to be most favorable when the smoke outlet cross-section of the central duct 5 at about 20%, the one of the ring channel 6 at about 80%.

Der Unterteil A übernimmt neben der tragenden Funktion auch die Aufgabe, das sich in den Kanälen 5 und 6 fallweise bildende Kondenswasser sowie das möglicherweise von oben eindringende Regenwasser zu sammeln und über den Gully 17 abzuführen. Die Putztüre 18 ermöglicht eine leichte Reinigung des Systems.In addition to the load-bearing function, the lower part A also takes on the task of the condensation that forms in channels 5 and 6 and possibly the to collect rainwater penetrating from above and to discharge it via the gully 17. the Cleaning door 18 enables easy cleaning of the system.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausnützung der Rauchgaswärme kann bei Anlagen von unterschiedlichster Größe Verwendung finden und kann insbesondere auch an schon bestehende Anlagen angeschlossen werden. Die Anzahl der Abschnitte 24 im Mittelteil B kann dabei entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten gewählt werden.The device according to the invention for utilizing the flue gas heat can be used in systems of various sizes and can in particular can also be connected to existing systems. The number of sections 24 in the middle part B can be selected according to the respective circumstances will.

Claims

Claims: 1. Device for utilizing the flue gas heat in combustion systems, with a Fbzuo shaft for the flue gases, which consists of a supporting lower part with a horizontal flue gas supply, made of a middle part, in which forming a central and a peripheral channel for the flue gases a double-jacket pipe with flow and return connections penetrating the peripheral channel is arranged for a heat transfer medium, and from an upper part leading to the outside composed, characterized in that the device is known per se Way as an attachment set (A, B, C) for connection to a horizontal smoke pipe (2) of the Firing system is formed, and the double jacket pipe (8) at least two sections (24), each of which has a flow and return connection (9 or 7) is provided for the heat transfer medium.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the lower part (A) below the mouth of the smoke pipe extension piece (4) a gully (17) for discharge the occurring condensation and penetrating rainwater and preferably a cleaning door (18) is provided.