DE4211903C2 - Wärmetauscher für die Übertragung der Wärmeenergie eines heißen Abgasstromes auf ein zu erhitzendes gasförmiges Medium - Google Patents
Wärmetauscher für die Übertragung der Wärmeenergie eines heißen Abgasstromes auf ein zu erhitzendes gasförmiges MediumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für
die Übertragung der Wärmeenergie eines heißen
Abgasstromes auf ein zu erhitzendes gasförmiges
Medium.
Die meisten Wärmetauscher weisen enge Kanäle auf,
um bei den Gasen hohe Geschwindigkeiten zu
erhalten, damit im Gegenstrom eine gute
Wärmeübertragung stattfindet. Der Nachteil ist
hierbei, daß über ein Gebläse ein entsprechend
großer Druck und dadurch auch ein hoher
Energieaufwand notwendig ist, um die Luftmenge
durchzupressen.
Bei der in der DE 34 21 746 C2 aufgeführten
Vorrichtung dienen die Umlenkungen (7, 8) nur für
eine längere Verweilzeit der zu erwärmenden Luft
innerhalb des Wärmetauschers.
Bei der eigentlichen Wärmetauscherfläche (11)
werden die Abgase in den Rohren ohne jegliche
Umlenkung nach oben geführt.
Hierdurch bildet sich innerhalb der Luftströmung
eine Wärmeschichtung, welche den Wärmeaustausch
stark behindert.
Durch die vielen engen Rohre (11) besteht
außerdem durch die im Abgas enthaltenen Rückstände
leicht Verstopfungsgefahr. Ebenfalls ist die
vorgenannte Anordnung schlecht zu reinigen. Auch
ist für den Luft-/Gasdurchsatz ein größerer
Gebläsedruck gegenüber der hier aufgeführten
Wärmetauscher-Vorrichtung notwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit der
am Heizkessel nach der Verbrennung vorherrschend
hohen Abgastemperatur energiesparend und
umweltfreundlich die zur Verbrennung notwendige
Frischluft aufzuwärmen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
enthalten.
Erfindungsgemäß wird der gute Wärmeübergang durch
Wirbel erzeugt. Die beiden Gasströme werden eng
an das den Wärmeaustausch bewirkende Trennblech
herangeführt und zusätzlich in der Ausbildung der
Umlenkbleche eine Verwirbelung herbeigeführt.
Hierdurch wird die sonst übliche
Wärmeschichtbildung innerhalb des üblichen
Gasstromes aufgebrochen.
Die die beiden im Gegenstrom verlaufenden
Gasströme umgebenden Gehäuse werden
mit den nicht abgebildeten Halterungen an das aus
korrossionsfestem Material hergestellte
Trennblech angepreßt.
Es besteht daher die Möglichkeit, die Gas- oder
Luftstromkanäle ohne Probleme für eventuelle
Reinigungs- oder Kontrollzwecke leicht zu öffnen.
Durch die im Zickzack angeordneten
winkelförmigen Abbiegungen des Trennblechs
erhält man erfindungsgemäß eine große
Wärmetauscherfläche.
Dabei findet der Wärmeaustausch durch
Wirbelerzeugung statt, indem jeweils der Bereich
der Umlenkungen der Abgase wie der Frischluft im
Gegenstrom, ohne einen großen Luftwiderstand, für
einen guten Wärmeübergang an dem Trennblech
sorgt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der
Wirbelerzeugung sind keine größeren
Querschnittsverminderungen im Abgas wie im
Luftstrom erforderlich. Es besteht daher auch bei
größeren Rückständen im Abgas keine
Verstopfungsgefahr.
Durch den sehr geringen Luftwiderstand im Abgas
reicht das im Handel übliche Öl- und Gasbrenner
eingebaute Gebläse völlig aus, den Gastrom durch
den Heizkessel und durch den Wärmetauscher, sowie
durch das anschließende Abgasrohr durchzuleiten.
Hierdurch kann ein seither zusätzlich notwendiges
Abgasgebläse eingespart werden.
Derzeitig sind viele Öl-/Gas-Heizkessel im Handel
und als Niedertemperatur-Heizkessel bereits in
Betrieb. Sobald das Abgas über das seither
übliche Abgasrohr den Heizkessel mit bis zu 200°C
verläßt, erzeugt die Abgaswärme eine große
Umweltbelastung.
Mit dem Einbau der erfindungsgemäß beschriebenen
Wärmetauscher-Vorrichtung wird mit der Abgaswärme
die in gleicher Menge im Gegenstrom
vorbeifließende Frischluft, welche für den
Öl-Gas-Brenner notwendig ist, über die als
Trennblech ausgebildete Wärmetauscherfläche
vorerwärmt.
Durch den hohen Wärmeaustausch innerhalb der
Wärmetauscher-Vorrichtung kondensieren im
allgemeinen die Abgase. Der seither als
Niedertemperatur-Heizkessel im Betrieb
befindliche Heizkessel wird mit der in die
nachfolgende Abgasleitung eingebauten
erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Vorrichtung zum
Brennwertgerät mit hoher Energieausnutzung. Die
Abgase werden teilweise bis auf 30°C abgekühlt.
Deswegen werden die abgekühlten Abgase nach der
Wärmetauscher-Vorrichtung nicht mehr in einen Kamin
abgeleitet, sondern über eine Abgasleitung aus
Kunststoff.
Durch den auch nachträglichen Einbau der
Wärmetauscher-Vorrichtung können die Verlustwärme
innerhalb der Anlage genutzt und ein großer Teil
der Schadstoffe neutralisiert werden.
Die Erfindung ist im folgenden anhand zweier in
den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 für kleinere Leistungen
die angeordneten Umlenkungen (3b) in
gerader Form und
Fig. 2 für größere Leistungen
die angeordneten Umlenkungen (3b) in
abgewinkelter Form.
Das heiße Abgas wird mit dem Gebläsedruck
des Brenners in die zum Trennblech (2) schräg
aufgeweitete Kammer (4) gedrückt. Die im
Abgasstrom enthaltene Wärme wird durch die
laufenden Drallbewegungen (2a), welche durch die
Umlenkbleche (3b) erzeugt werden in laufenden
Abständen an das Trennblech (2) gedrückt. Die
Wärme wird durch das Trennblech (2) zur anderen
gegenüberliegenden Kammer geleitet und von der im
Gegenstrom laufenden Kaltluft, welche die
gleichen Drallbewegungen über die auch in dieser
kammer befindlichen Trennbleche (3b) und dadurch
erzeugten gleichen Wirbelbildung aufgenommen und
zur Vorerwärmung genutzt.
Hierdurch erhält man mit ganz geringem
Druckverlust einen hohen Wärmeübergang über das
Trennblech (2) an die im Gegenstrom verlaufende
Kaltluft. Durch das zick-zack-förmig ausgebildete
Trennblech (2) erhält man auf kleinem Raum eine
große Wärmeaustauschfläche.
Claims (4)
1. Wärmeaustauscher für die Übertragung der
Wärmeenergie eines heißen Abgasstromes auf
ein zu erhitzendes gasförmiges Medium,
insbesondere Luft, wobei der Abgasstrom und
das gasförmige Medium im Gegestrom
zueinander geführt sind, mit einem Gehäuse
(3, 3a) an dessen Enden
jeweils ein Einlaß (4) und ein Auslaß für
jeden der beiden Ströme (1) angeordnet ist,
entlang dessen Längsmittelachse ein die
beiden Ströme voneinander trennendes,
zick-zack-förmig ausgebildetes und den
Wärmeaustausch bewirkendes Trennblech (2)
angeordnet ist, das zwischen seinen der
Gehäuseinnenwand jeweils zugewandten Kanten
und der Gehäuseinnenwand
jeweils einen engen ersten
Strömungsquerschnitt freiläßt, mit an der
Gehäuseinnenwand anschließenden, in die
Strömungswege der beiden Ströme quer
hineinragenden und versetzt zu den Kanten
angeordneten Umlenkblechen (3b), die
zwischen sich und dem Trennblech (2) jeweils
einen engen zweiten Strömungsquerschnitt
freilassen, sodaß die Gasströme entlang des
Trennbleches (2) geführt sind und wobei eine
Verwirbelung und Auflösung der
Wärmeschichtbildung innerhalb der Gasströme
entsteht.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Trennblech (2) zugewandten Enden
(3b) der Umlenkbleche winkelförmig
aufgespreizt sind.
3. Wärmeaustauscher nach einem der
Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Abgaseinlass (4) aufnehmende
Gehäuseseite breiter ist als der
Durchmesser des Abgaseinlasses (4).
4. Wärmeaustauscher nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gegenüber dem Abgaseinlaß
angeordnete Teil des Trennblechs (2) schräg
aufgeweitet zur eintretenden Abgasströmung
(4) verläuft und dem Gas eine Drallbewegung
zu dem nachfolgenden Umlenkblech erteilt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924211903 DE4211903C2 (de) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | Wärmetauscher für die Übertragung der Wärmeenergie eines heißen Abgasstromes auf ein zu erhitzendes gasförmiges Medium |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19924211903 DE4211903C2 (de) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | Wärmetauscher für die Übertragung der Wärmeenergie eines heißen Abgasstromes auf ein zu erhitzendes gasförmiges Medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4211903A1 DE4211903A1 (de) | 1993-10-14 |
DE4211903C2 true DE4211903C2 (de) | 1999-01-07 |
Family
ID=6456446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19924211903 Expired - Fee Related DE4211903C2 (de) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | Wärmetauscher für die Übertragung der Wärmeenergie eines heißen Abgasstromes auf ein zu erhitzendes gasförmiges Medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4211903C2 (de) |
Families Citing this family (2)
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DE4432284A1 (de) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Zink Helmut | Luft-/Gaswärmetauscher |
AT514844B1 (de) * | 2013-03-21 | 2015-12-15 | Enumtech E U | Plattenförmiger Wärmetauscher und Verfahren zum Betreiben des Wärmetauschers |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3421746C2 (de) * | 1984-06-12 | 1994-06-09 | Apparatebau Wiesloch Gmbh | Wärmeaustauscher |
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1992
- 1992-04-09 DE DE19924211903 patent/DE4211903C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE3421746C2 (de) * | 1984-06-12 | 1994-06-09 | Apparatebau Wiesloch Gmbh | Wärmeaustauscher |
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DE4211903A1 (de) | 1993-10-14 |
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