DE3032120A1

DE3032120A1 - Heizvorrichtung mit waermeaustauscher

Info

Publication number: DE3032120A1
Application number: DE19803032120
Authority: DE
Inventors: Gerard Cornelis Deventer Meulenbrug
Original assignee: Nefit BV
Current assignee: Nederlandse Industriele Nefit Nv D Mij
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1981-03-19
Also published as: GB2063451A; FR2464437A1; NL7906458A; GB2063451B; FR2464437B3

Description

PATENTANWALT DtPLrING. C. O. 30ECKER

6670 ST.INGBERT(SAAR), ENSHEIMERSTR. 48

NEFIT N.V. St. Ingbert, den 22. Aug. 1980

Deventer, Niederlande NEF I - Boe-WGr

Heizvorrichtung mit Wärmeaustauscher

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung mit einem Wärmeaustauscher für ein aufzuheizendes Medium, einem mit einer Mehrzahl von Brennerdüsen versehenen Brenner, einer Brennkammer, einer Zuführung für Verbrennungsluft und mit einem Ausgang für Brenngase, die durch Saugzug oder Druck zwangläufig ausgetragen werden.

Derartige Heizvorrichtungen werden beispielsweise häufig in Zentralheizungsanlagen für Warmwasser benutzt und haben den Nachteil, daß ihre Konstruktion viel Raum in Anspruch nimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung der vorbezeichneten Art mit einer sehr kompakten Konstruktion und einem gesteigerten Wirkungsgrad zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der Brenner von einer Wandung einer Mischkammer gebildet ist, in der der Brennstoff mit der gesamten Verbrennungsluft vermischt ist, und daß die Wandung mit den Brennerdüsen besetzt und - dem Wärmeaustauscher gegenüberliegend - außerhalb des Bereichs der vertikalen Projektion des Wärmeaustauschers auf den Boden der Brennkammer angeordnet ist.

Da die gesamte erforderliche Verbrennungsluft durch die Mischkammer zugeführt wird, hat die Brennkammer keine Einlaßöffnungen für Zweitluft. Diese Anordnung führt auch zu einer niedrigeren Höhe der Flamme. Die Brennerdüsen können daher sehr eng aneinander angeordnet werden, so daß die gesamte Oberfläche des Brenners sehr wirksam ausgenutzt ist.

130012/0735 . " ² "

Telefon: (06894) 14396, Wohnung 7124 · Koi.ten : Postscheckamt Essen 101328-438, Gebr.Roch I ing Bank St.Ingbert 20.013.490

Bisher konnten die Brenngase von Heizvorrichtungen nicht bis unter ihre Kondensations-Temperatur abgekühlt werden, da das mit Ruß und/oder Korrosions-Rückständen vermischte Kondensat an dem Wärmeaustauscher niederschlagen und auf den normalerweise unten gelegenen Brenner herabtröpfeln würde, so daß dessen Wirkungsweise beeinträchtigt wird. Es sind bereits Anstrengungen unternommen worden, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß im Auslaß außerhalb der Brennkammer ein zweiter Wärmeaustauscher angeordnet wird. Diese Maßnahme erlaubt jedoch keine kompakte Konstruktion der Heizvorrichtung, wie auch die Konstruktion hierdurch weiter kompliziert und teurer wird.

Die die Brennerdüsen tragende Wandung der Mischkammer bzw. die Mischkammer selbst ist vorzugsweise über dem Wärmeaustauscher angenordnet, so daß die Brenngase abwärts gerichtet sind und der Raum unterhalb des Wärmeaustauschers frei bleibt, um das Kondensat zu sammeln und auszutragen.

Die Mittel zu einem zwangläufigen Austragen der Brenngase bestehen zweckmäßig aus einem in der Zuleitung zur Mischkammer angeordneten Druckgebläse. Durch Regeln der Druckdifferenz zwischen der Mischkammer und der Brennkammer kann das Gas-Luft-Gemisch leicht so eingestellt werden, daß eine optimale Verbrennung erhalten wird.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer Heizvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels ,

Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Querschnitt.

130012/0735

In Fig. 1 und 2 ist eine Heizvorrichtung für Wasser dargestellt, die aus einem Gehäuse 1 mit einer Brennkammer 2 besteht und eine Luftzuführung 3 sowie einen Ausgangskanal 4 für die Brenngase aufweist. Nahe am oberen Ende der Brennkammer ist eine Mischkammer 7 angeordnet, unter der sich ein Wärmeaustauscher 6 für das zu erhitzende Wasser befindet. Die dem Wärmeaustauscher 6 gegenüberliegende Wandung 5 der Mischkammer 7 ist mit Brennerdüsen besetzt und stellt den eigentlichen Brenner dar. Die Mischkammer ist über eine Öffnung 8 mit einer Luftzuführung 3 versehen. In der Nähe der Öffnung 8 ist das Ende eines Rohres für die Zuführung von Brennstoff erkennbar.

Die Brennkammer 2 ist von einer feuerfesten Wandung umgeben, die ihrerseits im Abstand umgeben ist von einem Außengehäuse 11, wobei der zwischen der Wandung 10 und dem Außengehäuse befindliche Raum ein Teil der Luftzuführung 3 darstellt. Die Einlaßöffnung dieser Luftzuführung 3 ist konzentrisch um den Auslaßkanal 4 für die Brenngase angeordnet.

Der Boden 13 der Brennkammer 2 ist mit einem Kanal 14 versehen, über den das von dem Wärmeaustauscher 6 abtropfende Kondensat ausgetragen werden kann. Der Kanal 14 ist etwas abwärts geneigt und an seinem untersten Ende mit einem Auslaß 15 versehen.

Der Teil des Wärmeaustauschers,an dem sich das Kondensat niederschlägt, ist mit abwärts gerichteten Streif en 1 6 versehen,.: die die Zuführung des Kondensats zum Kanal 14 fördern.

Schließlich ist im Ausgang 4 für die Brenngase ein Gebläse 17 angeordnet, das durch Saugzug einen zwangläufigen Austrag der Brenngase bewirkt.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist der durch die Mischkammer 7 gebildete Brenner an der oberen Seite der Brennkammer 2 angeordnet. In dieser Mischkammer wird die über die

130012/0735

- jr-

Luftzuführung 3 herangeführte Verbrennungsluft mit dem Brennstoff vermischt, wonach die brennfähige Mischung durch die Brennerdüsen abwärts in die Brennkammer strömt, wo die Verbrennung letztlich stattfindet.

Diese Anordnung des Brenners bietet auch den Vorteil, daß die Flammen sehr kurz werden, was es im Ergebnis ermöglicht, den Wärmeaustauscher 6 ziemlich nahe am Brenner anzuordnen, wodurch die Brennkammer so'klein wie möglich gehalten werden kann. Dies führt zu der erwünschten sehr kompakten Bauart der Heizvorrichtung.

Durch das Sauggebläse 17 werden die Brenngase im wesentlichen entgegengesetzt zu ihrem natürlichen Schornsteinzug ausgetragen und können innerhalb der Brennkammer auf eine Temperatur unterhalb ihrer Kondensations-Temperatur abgekühlt werden. Das nahe der Unterseite des Wärmeaustauschers gebildete Kondensat fließt entlang der Streifen 16 ab und wird in dem Kanal 14 gesammelt, von dem aus das Kondensat durch den Auslaß 15 abfließen kann.

Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind ähnliche Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Gebläse 17 für den zwangsweisen Austrag der Brenngase nicht im Ausgang für die Brenngase angeordnet, sondern innerhalb der Öffnung 8 der Mischkammer 7. Das Gebläse arbeitet hier als Druckgebläse und kommt nicht mit den Brenngasen in Berührung, so daß eine etwaige Korrosion durch schädliche Bestandteile des Brenngases vermieden ist. Der Brenner ist in der Nähe des Wärmeaustauschers angeordnet, wobei die Wandung mit den Brennerdüsen senkrecht verläuft und der Strom der Brenngase im wesentlichen in horizontaler Richtung durch die Brennkammer geht. Die Streifen 16 zur Führung des Kondensats sind in diesem Falle auf der Seite des Wärmeaustauschers angeordnet, die dem Brenner entgegensetzt ist.

130012/0735

Der zwangläufig erzeugte Zug innerhalb der Brennkammer erlaubt es, den Brenner an jeder beliebigen gewünschten Stelle anzuordnen, wobei die gesamte zur Verbrennung erforderliche Luft über die Mischkammer eingeführt wird, so daß die Wandung 5 der Mischkammer 7 bzw. des Brenners sich über den gesamten Querschnitt der Brennkammer erstrecken kann, da keine Zuführung von Zweitluft erforderlich ist.

Diese Merkmale tragen zu einer sehr kleinen Brennkammer und somit zu einer sehr kompakten Konstruktion der Heizvorrichtung bei, womit die erzeugte Verbrennungswärme in optimaler Weise ausgenutzt wird. Jeder Wärmeverlust über die feuerfesten Wandungen ist vermieden, da die in die Mischkammer 7 geleitete Verbrennungsluft zwischen dem die Brennkammer umgebenden Außengehäuse 11 und den feuerfesten Wandungen 10 herangeführt wird.

Im Vergleich zu konventionellen Heizvorrichtungen führt die Erfindung zu einer Steigerung des Wirkungsgrades um ca. 20 %, so daß der Brennstoffverbrauch beträchtlich herabgesetzt wird.

130012/0735

Claims

PATENTANWALT DIPLHNG. C. O 30ECKER 3032120 6670 ST.INGBERT(SAAR), ENSHEiMERSTR. 48 NEFIT N.V. St. Ingbert, den 22. Aug. 1980 Deventer, Niederlande NEF I - Boe-WGr P. ATENTAN S'PRÜCHE

1. Heizvorrichtung mit einem Wärmeaustauscher für ein aufzuheizendes Medium, einem mit einer Mehrzahl von Brennerdüsen versehenen Brenner, einer Brennkammer, einer Zuführung für Verbrennungsluft und mit einem Ausgang für Brenngase, die durch Saugzug oder Druck zwangläufig ausgetragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner von einer Wandung (5) einer Mischkammer (7) gebildet ist, in der der Brennstoff mit der gesamten Verbrennungsluft vermischt ist, und daß die Wandung mit den Brennerdüsen besetzt und - dem Wärmeaustauscher (6) gegenüberliegend - außerhalb des Bereichs der vertikalen Projektion des Wärmeaustauschers auf den Boden (13) der Brennkammer (2) angeordnet ist.

2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die die Brennerdüsen tragende Wandung (5) der Mischkammer (7) sich über den gesamten Querschnitt der Brennkammer (2) erstreckt.

3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (7) über dem Wärmeaustauscher (6) angeordnet ist und die Brenngase abwärts gerichtet sind.

4. Heizvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein in der Zuleitung (8) zur Mischkammer (7) angeordnetes Gebläse (17).

130012/0735

Telefon: (06894) 14396, Wohnung 7124 · Konten : Postscheckamt Essen 101328-438, Gebr.Röchllng Bank St.Ingbert 20.013.490