DE4406696A1 - Device for heating water using flames - Google Patents

Device for heating water using flames

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DE4406696A1
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Germany
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flame tube
water
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heating water
heating
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Withdrawn
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DE4406696A
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German (de)
Inventor
Manfred Dipl Phys Lottermoser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CLASSEN, RUEDIGER, 25704 MELDORF, DE
Original Assignee
Lottermoser Manfred
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Publication date
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Publication of DE4406696A1 publication Critical patent/DE4406696A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/107—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using fluid fuel

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The flame tube of an impulse burner is immersed in the water to be heated. The pipe length is at least two hundred times its diameter and contains at least one nozzle. It has at least one bend and can be continuously curved e.g. coiled. The heater can be optimised for e.g. either heating the water or space heating along the route. The pipe material is e.g. chrome nickel steel alloy.

Description

Diese Patentanmeldung ist eine Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 43 22 866.6 und betrifft mit pulsierenden Flammen betriebene Heiz-Systeme.This patent application is an additional application to the patent application P 43 22 866.6 and relates to pulsed flames Heating systems.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Konstruktionen der in der Patentan­ meldung P 43 22 866.6 beschriebenen Heiz-Systeme weiterhin zu verein­ fachen. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist der verlustarme Trans­ port von Heizenergie über größere Entfernungen. Weitere Aufgaben erge­ ben sich aus der Beschreibung.The object of the invention is the constructions in the patent message P 43 22 866.6 described heating systems continue to unite fold. Another object of the invention is the low loss trans port of heating energy over longer distances. Other tasks arise ben from the description.

Das folgende Ausführungsbeispiel soll die Erfindungsgedanken erläutern, ohne deren vielfältige Übertragbarkeit auf andere Dimensionen, Mate­ rialien, Details und Anwendungsgebiete zu beschränken.The following exemplary embodiment is intended to explain the inventive concept, without their multiple transferability to other dimensions, mate rialien to limit details and areas of application.

AusführungsbeispielEmbodiment

In den Eingang eines ca. 30 m langen, hier "Flammrohr" genannten Rohres aus Chromnickelstahl (35 mm Innendurchmesser, 1 mm Wandstärke) werden gemeinsam Erdgas und Luft eingeleitet. Dieses Gasgemisch wird durch einen etwa 1 m von dem Flammrohreingang entfernten, im Inneren des Flammrohrs erzeugten Lichtbogen gezündet. Es entsteht eine pulsie­ rende Flamme. Deren Pulsfrequenz kann verändert werden durch Verän­ dern der Frequenz eines intermittierenden Lichtbogens, durch Verändern des Abstands zwischen Flammrohreingang und Lichtbogen, durch Verändern des Gas-Luft-Verhältnisses, durch Verändern des pro Zeiteinheit ein­ geleiteten Gasgemisch-Volumens, was einem Fachmann durch Ausprobieren mühelos gelingt.In the entrance of an approximately 30 m long, here called "flame tube" Chrome-nickel steel tube (35 mm inner diameter, 1 mm wall thickness) natural gas and air are introduced together. This gas mixture will through an interior about 1 m away from the flame tube entrance of the flame tube generated arc ignited. A pulsie arises raging flame. Their pulse rate can be changed by changing the frequency of an intermittent arc, by changing the distance between the flame tube entrance and the arc, by changing the gas-air ratio, by changing the per unit time guided gas mixture volume, what a specialist by trying succeeds effortlessly.

Das Flammrohr kann von der Stelle des Lichtbogens an stromabwärts mehrfach gebogen sein. Bei 90° und 180°-Biegungen beträgt der Krüm­ mungsradius mindestens 20 cm. Zwischen den Biegungen kann das Flammrohr waagerecht, senkrecht auf- und abwärts und auch schräge verlaufen. Damit wird ermöglicht, das Flammrohr durch mehrere Räume und Stockwer­ ke eines Gebäudes oder auch unterirdisch zu einem entfernteren Gebäu­ de zu führen. Das Endstück des Flammrohrs ist abwärts gerichtet und taucht in Wasser ein.The flame tube can go downstream from the point of the arc be bent several times. At 90 ° and 180 ° bends the bend is radius of at least 20 cm. The flame tube can be between the bends run horizontally, vertically up and down and also at an angle. This enables the flame tube through several rooms and floors  ke of a building or underground to a more distant building de to lead. The end of the flame tube is directed downwards and immersed in water.

Wesentlich sind folgende überraschende Sachverhalte, die hier durch Vergleich zweier Fälle beschrieben werden. Für beide Fälle wird glei­ cher Durchsatz an brennbarem Gas pro Zeiteinheit, d. h. gleiche Lei­ stung, vorausgesetzt.The following surprising facts are essential here Comparison of two cases can be described. In both cases it is the same throughput of combustible gas per unit of time, d. H. same lei provided that.

Im ersten Fall soll die Pulsfrequenz relativ niedrig, z. B. 10 Hz, sein. In diesem Fall ist die Strömungsgeschwindigkeit im Flammrohr groß und die Wärmeabgabe des Flammrohrs an seine Umgebung gering. Das Wasser am Ende des Flammrohrs wird rasch aufgeheizt und kann in be­ kannter Weise für ein Warmwasserheizsystem benutzt werden. Hinsicht­ lich des Wärmeaustauschs und anderer Wechselwirkungen zwischen den Flammrohrgasen und dem Wasser gelten die in der Patentanmeldung P 43 22 866.6 beschriebenen Einzelheiten. Dieser hier beschriebene erste Fall ist das Prinzip eines verlustarmen Wärmetransports von der Wärmeenergie erzeugenden Brenneranlage zu entfernteren Stellen, an denen die erzeugte Wärme genutzt wird. Durch streckenabschnitts­ weise in das Flammrohr eingesetzte angepaßte Lavaldüsen können die Wärmetransportverluste, die hier ohnehin geringer als bei bekannten Fernheizleitungen sind, noch weiter verringert werden.In the first case, the pulse frequency should be relatively low, e.g. B. 10 Hz, his. In this case the flow velocity is in the flame tube large and the heat emission of the flame tube to its surroundings is low. The Water at the end of the flame tube is quickly heated and can be in Known way to be used for a hot water heating system. Terms Lich the heat exchange and other interactions between the Flame tube gases and the water apply in the patent application P 43 22 866.6 details described. This one described here The first case is the principle of low loss heat transfer from the thermal energy generating burner system to more distant places, where the generated heat is used. By route section adapted Laval nozzles inserted into the flame tube can Heat transfer losses, which are lower here than in known ones District heating lines are to be further reduced.

Im zweiten Fall wird eine relativ hohe Pulsfrequenz, z. B. 150 Hz, eingestellt und damit eine niedrige Strömungsgeschwindigkeit im Flammrohr erzielt. Hierbei wird das Flammrohr stärker erwärmt als im ersten Fall. Erfindungsgemäß wird es an den zu beheizenden Raum­ stellen serpentinenförmig oder ähnlich mehrfach gewunden und erfüllt dadurch die Aufgabe von Heizkörpern. Das Wasser am Ende des Flammrohrs nimmt, wie in der Patentanmeldung P 43 22 866.6 beschrieben, Verbren­ nungsprodukte auf. Dieser hier beschriebene zweite Fall ist das Prin­ zip eines Heizungssystems, bei dem die Flammrohrgase Wärmeträger sind. Das Wasser am Ende des Flammrohrs kann als sekundärer Wärmeträ­ ger genutzt werden, gleichzeitig dämpft es den Schall, ein auch für jede andere Auspuffanlage vorteilhafter Effekt.In the second case, a relatively high pulse frequency, e.g. B. 150 Hz, set and thus a low flow rate in the Flame tube achieved. Here, the flame tube is heated more than In the first case. According to the invention, it is in the room to be heated make serpentine or similar multiple turns and fulfilled thereby giving up radiators. The water at the end of the flame tube takes, as described in patent application P 43 22 866.6, burning products. This second case described here is the Prin zip of a heating system in which the flame tube gases transfer heat are. The water at the end of the flame tube can be used as a secondary heat medium used, it also dampens the sound, also for any other exhaust system beneficial effect.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Erhitzen von Wasser mittels Flammen, bei der das Flammrohr eines Impulsbrenners in das zu erhitzende Wasser eintaucht nach Patentanspruch der Patentanmeldung P 43 22 866.6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Flammrohrs mindestens das Zweihundertfache des Flammrohr­ durchmessers beträgt.1. Device for heating water by means of flames, in which the flame tube of a pulse burner is immersed in the water to be heated according to patent claim P 43 22 866.6, characterized in that the length of the flame tube is at least two hundred times the diameter of the flame tube. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr mindestens eine Biegung aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the flame tube has at least one bend. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr schraubenlinienförmige und/oder serpentinenförmige Biegungen aufweist.3. Device according to claim 2, characterized in that the flame tube has helical and / or serpentine bends. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr in seinem Inneren mindestens eine Lavaldüse aufweist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flame tube has at least one Laval nozzle in its interior.
DE4406696A 1993-07-09 1994-03-01 Device for heating water using flames Withdrawn DE4406696A1 (en)

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