DE3914746A1 - Waermetauscher, insbesondere fuer brennerbetriebene wasserheizer - Google Patents
Waermetauscher, insbesondere fuer brennerbetriebene wasserheizerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen insbesondere für brennerbetriebene
Wasserheizer geeigneten Wärmetauscher mit zumindest einem
ein zu beheizendes Medium, vorzugsweise Wasser, führenden,
von einer metallischen Wandung begrenzten Hohlraum und einer,
gegebenenfalls profilierten, dem Wärmetausch mit einem
beheizenden Medium, wie Rauchgas, dienenden Oberfläche.
Solche Wärmetauscher sind bekanntlich infolge der physikalischen
Zusammensetzung der zum Wärmetausch verwendeten Medien,
insbesondere des Rauchgases, sehr durch Korrosion gefährdet.
Vor allem durch die in der Verbrennungsluft gelegentlich vor
kommenden Halogen-Kohlenwasserstoffe und deren Folgeprodukte
im Rauchgas, wie z.B. Salzsäure und Flußsäure, kommt es immer
häufiger zur Schädigung bzw. zum raschen Verschleiß der
Wärmetauscherelemente.
Besonders ausgeprägt und schwerwiegend tritt dieses Problem
bei Niedertemperaturheizungen auf, verursacht durch Unter
schreitung des Taupunktes und damit verknüpftem Auftreten
von Kondensat. Die kostspielige Verwendung korrosionsfesten
Metalles für die Herstellung der Wärmetauschelemente ist
unwirtschaftlich und vermag deshalb dieses Problem nicht immer
befriedigend zu lösen.
Aufgabe der Erfindung ist eine für die Praxis brauchbare
Lösung dieses Problems.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, daß bei
einem Wärmetauscher der eingangs bezeichneten Gattung die
den das zu beheizende Medium führenden Hohlraum begrenzende
metallische Wandung eine die dem Wärmetausch dienende Ober
fläche des Wärmetauschers bildende, gegebenenfalls profilierte,
keramische Verkleidung trägt.
Solches keramisches Material besitzt im wesentlichen die gleiche
Wärmeleitfähigkeit wie z.B. Gußstahl, ist absolut korrosions
beständig und kann infolgedessen beispielsweise bei einem
Wärmetauscher eines brennerbetriebenen Gerätes rauchgasseitig
eine Schädigung durch Korrosion zuverlässig verhindern.
Auch hinsichtlich der Formgebung erschließt solches keramisches
Material die gleichen Möglichkeiten wie etwa Metalle.
Das an sich spröde keramische Material als Verkleidung und
das zugfeste metallische, die Wandung des Hohlraumes bildende
Material als Träger dieser Verkleidung ergänzen sich zu
einem Verbundkörper mit optimalen Eigenschaften.
Für eine zuverlässige, innige Verbindung der keramischen Ver
kleidung mit der metallischen Wandung stehen im Rahmen der
Erfindung vielerlei, an sich zum Stand der Technik gehörende
Möglichkeiten offen.
Vorteilhaft ist in jedem Fall eine flächige Verbindung der
Verkleidung mit der Außenseite der metallischen Wandung, um
jedweden Kontakt der über die Verkleidung strömenden aggressiven
Rauchgase od.dgl. Medien mit der metallischen Wandung zu ver
hindern.
Für eine solche flächige Verbindung der Verkleidung mit der
Außenseite der Wandung eignet sich deshalb beispielsweise eine
Verklebung, Verlötung, Verschweißung od.dgl. Flächenverbindung,
vorzugsweise aber eine thermisch herstellbare Verlötung
mittels eines z.B. aus grenzflächenaktivem Metall bestehenden
Lötfilmes.
Auch hinsichtlich der Gestaltung und Formgebung der Verkleidung
stehen im Rahmen der Erfindung sehr mannigfaltige Möglichkeiten
offen.
So kann etwa die Verkleidung einer rohrförmigen Wandung aus
einzelnen satt aneinandergefügten keramischen Körpern zusammen
gesetzt sein, die mit einem der Verkleidung der Wandung dienen
den Teil an dieser metallischen Wandung anliegend befestigt
sind und mit einem anderen, dem Wärmetausch dienenden Teil
von dieser Wandung ausragen.
Solche Körper können dann ein etwa winkelförmiges Profil auf
weisen, dessen einer, die Rohrwandung umschließender, einen
hülsenförmigen Teil bildender Schenkel an der Rohrwandung
anliegt und dessen anderer, einen scheibenförmigen Teil
bildender Schenkel vom Rohr radial (senkrecht) ausragt. Diese
Körper lassen sich zu einer Rohrverkleidung beliebig wählbarer
Länge zusammensetzen und sind im Preßverfahren leicht herstell
bar.
Eine einen Hohlraum umschließende, z.B. als Gußglied eines
Gliederkessels hergestellte Wandung kann ferner an zwei
einander gegenüberliegenden Seitenwänden je eine platten
förmige Verkleidung tragen, die gegebenenfalls mit ausragenden,
dem Wärmetausch dienenden Rippen, Nadeln od.dgl. Vorsprüngen
profiliert sein kann.
Eine zu einem solchen Gußglied gehörende, einen Hohlraum
einschließende Wandung kann schließlich im Rahmen der Erfindung
auch in einen etwa U-förmig profilierten Verkleidungskörper
eingebettet sein.
Eine erfindungsgemäß verwendete Verkleidung kann sich im Rahmen
der Erfindung über die gesamte Oberfläche der Wärmetauscher
elemente erstrecken oder auch bloß über die durch Korrosion
besonders gefährdeten Bereiche des Wärmetauschers.
Verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer keramischer
Verkleidungen sind in den Zeichnungen veranschaulicht. Im
einzelnen zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil eines
verkleideten Wärmetauschrohres,
Fig. 2 den Querschnitt durch einen Teil eines verklei
deten Gußgliedes eines Gliederkessels und
Fig. 3 den Querschnitt durch eine Variante einer
solchen Verkleidung.
Das in Fig. 1 dargestellte Wärmetauschrohr trägt mit seiner
Rohrwandung 1 eine Anzahl satt aneinandergefügter keramischer
Verkleidungskörper 2, die mit einem hülsenförmigen Teil 3 an
der Rohrwandung 1 anliegend befestigt sind und mit einem dem
Wärmetausch dienenden scheibenförmigen, vom Rohr durchsetzten
Teil 4 radial ausragen. Im Schnitt nach Fig. 1 weisen diese
keramischen Körper 2 demnach ein winkelförmiges Profil auf,
dessen einer, das Rohr umschließender, den hülsenförmigen Teil
3 bildender Schenkel an der Rohrwandung 1 anliegt und dessen
anderer, den scheibenförmigen Teil 4 bildender Schenkel
vom Rohr radial, also senkrecht, ausragt.
Der Verbindung dieser keramischen Körper 2 mit der den Hohl
raum 6 umschließenden Rohrwandung 1 dient ein Lötfilm 5, der
aus einem handelsüblichen Lot, einem grenzflächenaktivierten
Lot, einem speziellen Glaslot od.dgl. bestehen kann. Bei
Verwendung eines gewöhnlichen Lotes ist die Keramik vor der
Lötung mit einer Metallisierungsschicht zu versehen.
Fig. 2 zeigt eine einen wasserführenden Hohlraum 6 umschließende,
rechteckförmig profilierte Rohrwandung 1 eines Gußgliedes.
Diese Wandung trägt an zwei einander gegenüberliegenden,
im wesentlichen ebenen und zueinander parallelen Außenseiten
je einen plattenförmigen Verkleidungskörper 7, der zum
Wärmetausch mit Rippen 8, Nadeln od.dgl. Vorsprüngen profiliert
und über den Lötfilm 5 mit der Rohrwandung 1 flächig verbunden
werden kann.
Nach Fig. 3 ist eine solche, einen Hohlraum 6 einschließende
Wandung 1 eines Gußgliedes in einen etwa U-förmig profilierten
Verkleidungskörper 9 eingebettet.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung darüber hinaus
noch zahlreiche weitere Möglichkeiten für eine sinnvolle
Gestaltung und Anordnung der Verkleidung offen ohne vom
Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
Claims (8)
1. Wärmetauscher, insbesondere für brennerbetriebene
Wasserheizer, mit zumindest einem ein zu beheizendes Medium,
vorzugsweise Wasser, führenden, von einer metallischen Wandung
begrenzten Hohlraum und einer, gegebenenfalls profilierten,
dem Wärmetausch mit einem beheizenden Medium, wie Rauchgas,
dienenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die
den das zu beheizende Medium führenden Hohlraum (6) begrenzende
metallische Wandung (1) eine die dem Wärmetausch dienende
Oberfläche des Wärmetauschers bildende, gegebenenfalls profilierte,
keramische Verkleidung (2, 8, 9) trägt.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verkleidung (2, 8, 9) an der Außenseite der metallischen
Wandung (1) flächig befestigt ist (Fig. 1-3).
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verkleidung (2, 8, 9) mit der Außenseite der Wandung (1)
vorzugsweise mittels eines aus grenzflächenaktivem Metall
bestehenden Lötfilmes (5) verbunden ist.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verkleidung einer rohrförmigen Wandung
(1) aus einzelnen satt aneinandergefügten keramischen Körpern
(2) zusammengesetzt ist, die mit einem der Verkleidung dienenden
Teil (3) an der metallischen Wandung (1) anliegend befestigt
sind und mit einem anderen, dem Wärmetausch dienenden Teil (4)
radial ausragen (Fig. 1).
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die keramischen Körper (2) ein winkelförmiges Profil
aufweisen, dessen einer, die Rohrwandung (1) umschließender,
einen hülsenförmigen Teil (3) bildender Schenkel an der Rohr
wandung (1) anliegt und dessen anderer, einen scheibenförmigen
Teil (4) bildender Schenkel vom Rohr senkrecht ausragt (Fig. 1).
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zumindest einen Hohlraum (6)
umschließende Rohrwandung (1), z.B. die Wandung des Gußteiles
eines Kesselgliedes, an zwei einander gegenüberliegenden
Seiten je eine plattenförmige Verkleidung (7) trägt (Fig. 2).
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verkleidungen (7) mit ausragenden, dem Wärmetausch
dienenden Rippen (8), Nadeln od.dgl. Vorsprüngen profiliert
sind (Fig. 2).
8. Wärmetauscher nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wandung (1) in einen etwa U-förmig profilier
ten Verkleidungskörper (9) eingebettet ist (Fig. 3).
Applications Claiming Priority (1)
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DE3914746A Withdrawn DE3914746A1 (de) | 1988-05-10 | 1989-05-05 | Waermetauscher, insbesondere fuer brennerbetriebene wasserheizer |
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1988
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-
1989
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AT395479B (de) | 1993-01-25 |
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