DE3005880C2

DE3005880C2 - Wärmetauschvorrichtung zum Entnehmen von Wärme aus dem Rauchgas einer Heizungsanlage

Info

Publication number: DE3005880C2
Application number: DE3005880A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 8047 Karlsfeld Hüther; Axel Ing.(grad.) Roßmann
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: Huether Werner Dr-Ing Rossmann Axel-Otto Ing
Priority date: 1980-02-16
Filing date: 1980-02-16
Publication date: 1985-02-28
Also published as: FR2476275A1; FR2476275B1; SE8100285L; DE3005880A1; GB2069682A; GB2069682B; SE446903B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmetauschvorrichtung zum Entnehmen von Wärme aus dem Rauchgas einer Heizungsanlage gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Herkömmliche Heizungsanlagen, wie sie mit Befeuerung durch Gas oder öl in Wohnhäusern übüch sind, haben den Nachteil, daß ein beträchtlicher Teil der freigesetzten Wärmeenergie mit dem Abgas durch den Kamin entweicht und damit verlorengeht. Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß bei der Abkühlung des Abgases im Rauchgasabzug bzw. im Kamin aggressive Kondensate, vorzugsweise Säuren entstehen, die höchste Korrosionsbelastung aller in diesem Bereich angeordneten Bauteile hervorrufen, so daß selbst bei Anwendung hochlegierter Stähle diese Bauteile frühzeitig zerstört werden. Man verzichtet deshalb häufig auf eine zu weitgehende Abkühlung des Abgases, was jedoch die Folge hat, daß die aggressiven Bestandteile in Gas- bzw. Dampfform durch den Kamin entweichen und so zur Umweltbelastung beitragen.

Aus der DE-OS 28 02 001 ist eine Wärmetauschvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung bekannt. Bei dieser vorbekaniten Vorrichtung sitzt ein vom Wasser durchströmter Wärmetauscher im Rauchgaszug, was die Gefahr der Korrosion dieses Wärmetauschers mit sich bringt, wenn nicht auf eine zu starke Absenkung der Rauchgastemperatur verzichtet werden soll. Darüber hinaus ist dieser Wärmetauscher in erheblichem Maß thermischen Spannungen ausgesetzt, die durch unterschiedliche Rauchgastemperaturen hervorgerufen werden.

Aus dem DE-GM 18 73 229 ist ein Luftvorwärmer für Heizungsanlagen bekannt, durch den Verbrennungsluft zu einem Brenner geführt wird, bei dem die vom Rauchgas berührten Oberflächen des Wärmetauschers aus Keramik oder aus Glas bestehen. Obwohl insoweit die Gefahr der Korrosion des Rauchgas-Luftwärmetauschers gebannt ist, kann mit dieser Vorrichtung eine optimale Ausnutzung der Abwärme des Rauchgases nicht erreicht werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Wärmetauschvorrichtung, insbesondere im Bereich des Rauchgasabzuges so zu verbessern, daß dem Abgas durch Abkühlung auf Temperaturen unterhalb des Taupunktes Wärme entzogen und in den Heizungskreislauf zurückgefördert wird, ohne durch die damit verbundene Temperaturabsenkung des Rauchgases die Gefahr von Korrosionsschäden in Kauf nehmen zu müssen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil der im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist unter anderem darin zu sehen, daß dem Abgas durch Abkühlung bis auf eine Temperatur unterhalb des Taupunkts in erheblichem Maß Wärme entzogen werden kann und diese Wärme an das rücklaufende Wärmetransportinedium (Wasser) mit Hilfe des zweiten Wärmelauschers übertragen werden kann, ohne daß die Notwendigkeit besteht, dieses Wärmetransportmedium durch den im Rauchgasabzug befindlichen Keramikwärmetauscher hindurchführen zu müssen. Dadurch ist von vorneherein die Gefahr gebannt, daß bei einem Bruch des an sich thermoschockempfindlichen Keramikwärmetauschers Wasser in den Rauchgasabzug und von dort in den Brennerraum eindringen kann. Der zweite Wärmetauscher kann, da hier Korrosionsprobleme nicht mehr zu befürchten sind, aus Metall bestehen, wodurch er gegen Thermoschock weitgehend unempfindlich ist und damit die Gefahr eines Leckwerdens erheblich herabgesetzt ist. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, erhebliche Wärmemengen aus dem Rauchgas einer Heizungsanlage zu entnehmen, und sie auf das rücklaufende Wärmetransportmedium (Wasser) einerseits und auf die Verbrennungsluft andererseits zu übertragen.

Bei eir.er bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in die Ansaugleitung vor dem ersten Wärmetauscher ein Ventilator eingesetzt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß die im ersten und gegebenenfalls im zweiten Wärmetauscher auftretenden Drosselverluste ausgeglichen werden und ein ausreichender Verbrennungsluftdurchsatz erzielt wird.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wärmetauschvorrichtung erläutert.

Ein für Hausheizungen üblicher Heizkessel 6 wird von Wasser als Wärmetransportmedium über eine Vorlaufleitung 62 und eine Rücklaufleitung 6* einer Heizungsanlage durchströmt. An dem Heizkessel 6 befindet sich ein Brenner 4, dessen Brennstoffversorgung mit Gas oder öl nicht näher dargestellt ist. Die notwendige Verbrennungsluft wird dem Brenner 4 über eine Ansaugleitung 21 zugeführt. Die Rauchgase aus dem Heizkessel 6 strömen über einen Rauchgasabzug 1 ins Freie.

In den Rauchgasabzug 1 ist ein erster Wärmetauscher 2 eingesetzt, dessen rauchgasberührte Oberflächen aus Glas oder Keramik bestehen. Durch diesen ersten Wärmetauscher 2 führt die Verbrenpungsluftansaugleitung 21, wobei vor dem Wärmetauscher 2 in der Ansaugk".-tung 21 ein Ventilator 5 angeordnet ist. um die Förderung von Frischluft zum Brenner 4 zu unterstützen. Der erste Wärmetauscher 2 ist leicht herausziehbar im Rauchgasabzug 1 eingesetzt und weist eine Wanne 7

auf, in der sich aus dem Rauchgas abgeschiedenes Kondensat sammeln kann.

Zwischen dem ersten Wärmetauscher 2 und dem
Brenner 4 ist in die Ansaugleitung 21 ein zweiter Wärmetauscher 3 eingeschaltet, der einerseits von der im 5 ersten Wärmetauscher 2 aufgeheizter Verbrennungsluft durchströmt wird, andererseits vom rücklaufenden
Wärmetransportmedium, indem die Rücklaufleitung 61
durch den zweiten Wärmetauscher 3 hindurchführt, Levor sie in den Heizkessel 6 einmündet. 10

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauschvorrichtung zum Entnehmen von Wärme aus dem Rauchgas einer Heizungsanlage, mit einem Heizkessel und einem mit Umgebungsluft betreibbaren Brenner, mic einem ins Freie mündenden Rauchgasabzug, in den ein erster Wärmetauscher, durch den Umgebungsluft geführt wird, eingesetzt ist und mit einem zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem Brenner angeordneten, als Wassererhitzer ausgebildeten zweiten Wärmetauscher, der vom Rücklaufwasser der Heizungsanlage durchströmt wird, bevor es in den Heizkessel eintritt, d a durch gekennzeichnet, daß die vom Rauchgas berührten Oberflächen des ersten Wärmetauschers (2) in an sich bekannter Weise aus dichter oder geschlossen poriger Keramik oder aus Glas bestehen und daß der erste Wärmetauscher (2) mit dem zweiten Wärmetauscher (3) sowie der zweite Wärmetauscher (3) mit dem Brenner (4) über eine Ansaugleitung (21) verbunden sind, durch die die Umgebungsluft von dem ersten Wärmetauscher (2) in den Brenner (4) geführt wird.

2. Wärmetauschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ansaugleitung vor dem ersten Wärmetauscher (2) ein Ventilator (5) eingesetzt ist.