DE3215780A1 - Exhaust gas heat exchanger for firing installations - Google Patents
Exhaust gas heat exchanger for firing installationsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Abgas-Wärmetauscher für Feuerungsstätten mit mindestens einem in einer umgebenden Abgasführung angeordneten Rohr, das von dem zu erwärmenden Medium durchströmt wird und Wärmeaustausch-Rippen trägt.The invention relates to an exhaust gas heat exchanger for furnaces with at least one in a surrounding exhaust gas duct arranged tube through which the medium to be heated flows and carries heat exchange fins.
Derartige Wärmetauscher sind in der Regel als Rippen- bzw. Lamellen-Wärmetauscher ausgebildet, bei denen die Rippen, nämlich die Lamellen, achssenkrecht auf dem quer zur Abgasströmung angeordneten Rohr sitzen.Such heat exchangers are usually ribbed or lamellar heat exchangers formed in which the ribs, namely the lamellae, are perpendicular to the axis on the transverse to the exhaust gas flow Sit pipe.
Diese Wärmetauscher werden auch als Kondensations-Wärmetauscher zur Brennwertnutzung betrieben. Allerdings wurde gefunden, daß ihre Wärmeaustauscheigenschaften bei einem solchen Betrieb zu wünschen übrig lassen.These heat exchangers are also used as condensation heat exchangers Utilization of calorific value operated. However, it has been found that their heat exchange properties are desirable in such operation leave behind.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abgas-Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, der sich insbesondere als Kondensations-Wärmetauscher zur Brennwertnutzung eignet.Accordingly, the invention is based on the object of creating an exhaust gas heat exchanger of the type mentioned at the outset, which is particularly suitable as a condensation heat exchanger for utilizing the calorific value.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Abgas-Wärmetauscher nach der' Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das von unten nach oben durchströmte Rohr vertikal oder annähernd vertikal, in der von oben nach unten durchströmten Abgasführung angeordnet ist und daß die Rippen achsparallel auf dem Rohr sitzen.To solve this problem, the exhaust gas heat exchanger according to the ' Invention characterized in that the pipe through which the flow passes from bottom to top is vertical or approximately vertical, in that from above is arranged down through the exhaust gas duct and that the ribs sit axially parallel on the pipe.
Auf diese Weise läßt sich ein echter Gegenstrom-Wärmeaustausch erzielen. Zumindest im unteren Bereich des Wärmetauschers wird der Taupunkt der Abgase unterschritten. Das sich bildende Kondensat überdeckt die großflächigen Rippen und wandert dort in laminarer Strömung nach unten. Durch die gleichmäßige filmförmige Benetzung der Wärmetauscheroberfläche ergeben sich günstige Wärmeaustauschbedingungen, wie sie nicht erzielbar sind, wenn sich das KondensatIn this way a real countercurrent heat exchange can be achieved. At least in the lower area of the heat exchanger, the Dew point of the exhaust gases fallen below. The condensate that forms covers the large-area ribs and migrates there in laminar form Flow downwards. The uniform film-like wetting of the heat exchanger surface results in favorable heat exchange conditions, as they are not achievable when the condensate
tropfchenförmig sammelt, wie bei den konventionellen Lamellen-Wärmetauschern. Auch entfällt die sonst durch die Tröpfchenbildung hervorgerufene Querschnittsverengung und die Bildung von querschnittsverengenden korrosionsbedingten Ablagerungen.collects in droplets, like with conventional lamellar heat exchangers. The cross-sectional constriction and the formation of cross-sectional constrictions otherwise caused by the formation of droplets are also eliminated corrosion-related deposits.
Erfindungsgemäß kann das Rohr mit seinen Rippen ein sternförmiges Profil aufweisen. Es wurde gefunden, daß ein solches Profil ganz besonders günstige Strömungs- und Wärmeaustauschverhältnisse gewährleistet.According to the invention, the tube with its ribs can have a star-shaped profile. It has been found that such a profile is quite ensures particularly favorable flow and heat exchange conditions.
Dabei besteht das Rohr mit seinen Rippen vorzugsweise aus einer korrosionsbeständigen Aluminiumlegierung.The tube with its ribs is preferably made of a corrosion-resistant aluminum alloy.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind mehrere Rohre nebeneinander mit ihren Achsen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Dadurch erhält der Wärme'tauscher bei entsprechender Kapazitätssteigerung einen flachen, langgestreckten Querschnitt bei guten Strömungsverhältnissen, insbesondere bei sehr gleichmäßiger Strömungsverteilung bezüglich der einzelnen Rohre.According to a further advantageous feature of the invention, several tubes are next to each other with their axes in a common Arranged level. This gives the heat exchanger a flat, elongated one with a corresponding increase in capacity Cross-section with good flow conditions, especially with very even flow distribution with respect to the individual tubes.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann so betrieben werden, daß er die gesamte Wärmeausnutzung der Abgase übernimmt. Die Abgase erreichen dabei im mittleren oder unteren Bereich des Rohres bzw. der Rohre ihren Taupunkt. Alternativ besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, daß in der Abgasführung ein dem Rohr bzw. den Rohren vorgeschalteter konventioneller Lamellen-Wärmetauscher vorgesehen ist. Letzterer kühlt die Abgase bereits bis etwa auf den Taupunkt, so daß dann die gesamte Länge der Rohre und ihrer Rippen für die Nutzung der Kondensationswärme zur Verfügung steht. Diese Bauart eignet sich insbesondere für Verbrennungseinrichtungen größerer Leistung.The heat exchanger according to the invention can be operated so that it takes over the entire heat utilization of the exhaust gases. The exhaust gases reach the middle or lower area of the pipe or the pipes their dew point. Alternatively, according to the invention, there is the possibility that a pipe or pipes in the exhaust gas duct upstream conventional lamellar heat exchanger is provided. The latter cools the exhaust gases to around the dew point, so that the entire length of the tubes and their ribs is available for the use of the heat of condensation. This type is particularly suitable for higher-performance combustion systems.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:The invention is illustrated below with the aid of a preferred exemplary embodiment explained in more detail in connection with the drawing. The drawing shows in:
Fig. 1 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Abgas-Wärmetauschers;1 shows a schematic, sectional side view of an exhaust gas heat exchanger according to the invention;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
Der Abgas-Wärmetauscher dieses Ausführungsbeispiels, der vorzugsweise für einen Gaswasserheizer vorgesehen ist, umfaßt eine senkrechte Abgasführung 1, durch die das Abgas von oben nach unten hindurchgefördert wird. Die Abgasführung 1 enthält drei senkrechte Rohre 2 mit achsparallelen Rippen 3. Gemäß Fig. 2 ist der Querschnitt jedes Rohres samt Rippen sternförmig. Die drei Rohre sind so angeordnet, daß ihre Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Insgesamt ergibt sich eine sehr gute und gleichmäßige Umströmung.The exhaust gas heat exchanger of this embodiment, which is preferably is provided for a gas water heater, comprises a vertical exhaust gas duct 1, through which the exhaust gas from top to bottom is conveyed through. The exhaust gas duct 1 contains three vertical tubes 2 with axially parallel ribs 3. According to FIG. 2, the cross section is each tube and its ribs are star-shaped. The three tubes are arranged so that their axes lie in a common plane. Overall, the result is a very good and even flow around it.
Die Rohre 2 einschließlich ihrer Rippen 3 bestehen aus einer korrosionsbeständigen Aluminiumlegierung.The tubes 2 including their ribs 3 consist of one corrosion-resistant aluminum alloy.
Oberhalb der Rohre ist in der Abgasführung 1 ein konventioneller Lamellen-Wärmetauscher 4 vorgesehen, der die Abgase bereits bis etwa auf den Taupunkt abkühlt. Anschließend werden die Abgase entlang den Rohren 2 und den Rippen 3 unter den Taupunkt abgekühlt, und zwar im Gegenstrom, da nämlich das zu erwärmende Medium, im vorliegenden Fall Wasser, die Rohre 2 von unten nach oben durchströmt. Das Kondensat wandert ohne wesentliche Tröpfchenbildung in einer laminaren Strömung auf den Rohren 2 und den Rippen 3 nach unten, tropft dann ab und wird schließlich durch einen Kondensatauslaß 5 abgeführt.Above the pipes, a conventional lamellar heat exchanger 4 is provided in the exhaust gas duct 1, which the exhaust gases up to cools down to about the dew point. Then the exhaust gases along the pipes 2 and the fins 3 are cooled below the dew point, namely in countercurrent, since namely the medium to be heated, in the present case water, flows through the tubes 2 from bottom to top. The condensate moves along the tubes 2 and the fins 3 in a laminar flow without any significant formation of droplets below, then drips off and is finally discharged through a condensate outlet 5.
Bei Verbrennungsanlagen niedriger Leistung kann ohne weiteres auf den Lamellen-Wärmetauscher 4 verzichtet werden. Die Rohre 2 mit ihren Rippen 3 übernehmen dann die gesamte Abkühlung der Abgase. Die Taupunktunterschreitung stellt sich dahin über der Länge der Rohre und Rippen ein.The lamellar heat exchanger 4 can easily be dispensed with in the case of combustion systems with low output. The tubes 2 with their ribs 3 then take over the entire cooling of the exhaust gases. The dew point is then over the length of the Tubes and fins.
Zu erwähnen ist noch, daß die hier verwendeten Aluminiumprofile einfach und preisgünstige als Massenerzeugnis hergestellt werden können.It should also be mentioned that the aluminum profiles used here can be mass-produced easily and inexpensively.
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Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823215780 DE3215780A1 (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Exhaust gas heat exchanger for firing installations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823215780 DE3215780A1 (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Exhaust gas heat exchanger for firing installations |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3215780A1 true DE3215780A1 (en) | 1983-11-03 |
Family
ID=6162140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823215780 Withdrawn DE3215780A1 (en) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | Exhaust gas heat exchanger for firing installations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3215780A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11287194B2 (en) * | 2017-07-26 | 2022-03-29 | Xi'an Jiaotong University | Gas-gas high-temperature heat exchanger |
-
1982
- 1982-04-28 DE DE19823215780 patent/DE3215780A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11287194B2 (en) * | 2017-07-26 | 2022-03-29 | Xi'an Jiaotong University | Gas-gas high-temperature heat exchanger |
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