DE7441877U - Rauchgasbeheizter Wärmetauscher für Warmwasser-Zentralheizungsanlagen - Google Patents
Rauchgasbeheizter Wärmetauscher für Warmwasser-ZentralheizungsanlagenInfo
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Description
Patentanwalt Dlpl.-Ing. Rudolf Möb,UJS· \ · · ·::
REUTLINGEN H I N D E N B Ljii? 9 STB'ASS E 65 TIE LE FO N (O7121) 3471S
ti
G 2491
Herr
AIfons JAUMANN
7451 Hechingen-Bechtoldsweiler
Haus Nr. 98
Rauchgasbeheizter Wärmetauscher für Warmwasser-Zentralheizungsanlagen
Die Erfindung betrifft einen rauchgasbeheizten Wärmetauscher für Warmwasser-Zentralheizungsanlagen,
mit einem wasserführende Rohrsehlangen aufweisenden,
vom Rauchgas eines Heizkessels durchströmten Gehäuse
.
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Es ist bereits grundsätzlich bekannt, Rauchgase an wasserführenden Rohrschlangen vorbeizuführen,
um eine Vorwärmung des in den Rohrschlangen geführten Wassers zu erzielen. So sind Heizkessel
bekannt, in denen die Abgase zunächst an Rohrschlangen vorbeigeführt werden, bevor sie in
einen Kamin geleitet werden. Die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil,
daß sie jeweils als feste Einrichtungen ausgebildet sind, die entweder in Heizkesseln fest
installiert oder in \nen Rauchgaskanal eingebaut sind. Hierbei ergeben sich besondere Probleme
bei der Reinigung der Einrichtungen, da die Rauchgase Ruß und andere Feststoffe mit sich
führen, die sich an den Rohrschlangen ablagern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rauchgasbeheizten Wärmetauscher zu schaffen, der
an bereits vorhandene Warrawasser-Zentralheizunssanlagen
wahlweise und nachträglich angeschlossen werden kann, also ein mobiles Gerät bildet, das
eine Erhöhung des Wirkungsgrades der Heizung bewirkt und eine große Betriebssicherheit aufweist.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rauchgaszufuhröffnung des Wärmetaus
eher gehäuses in eine mit einem auswechselbaren
Filtereinsatz versehene, durch eine verschließbare Gehäuseöffnung zugängliche Filterkammer mündet,
an welche sich die mit den Rohrschlangen versehenen Gehäusekammern anschließen. Durch den auswechselbaren
und leicht zu reinigenden Filtereinsatz werden die im Rauchgas mitgeführten Feststoffe mindestens
weitgehend abgesondert, so daß sie sich nicht auf den Rohrschlangen des Wärmetauschers absetzen können.
Ein weiteres wesentliches und für die Erzielung eines verbesserten Wirkungsgrades wichtiges Merkmal
eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmetauschers besteht darin, daß die mit den Rohrschlangen
versehenen Gehäusekammern mindestens teilweise von mindestens einem Wärmespeicher-Einsatzkörper
begrenzt sind, der einen Teil der Abgaswärme speichert. Dies ist Insbesondere bei
intermittierend betriebenen Gas- und ölheizungsanlagen von Vorteil, weil der Wärmespeicher-Einsatzkörper
während der brennfreien Zeiten eine Weitererwärmung des durch die Rohrschlangen fließenden
Wassers erbringt, wodurch eine gleichmäßigere Wärmeabgabe des Wärmetauschers erzielt und eine
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unerwünschte Kondenswasserbildung im Wärmetauscher unterdrückt werden kann. Dieser Wärmespeiehareffekt
kann noch dadurch erhöht werden, daß der Austrittskanal des Wärmetausehergehäuses zeitweilig verschließbar
ist, und zwar während der Zeiten, in denen der Brenner der Zentralheizungsanlage nicht in
Betrieb ist und kein Rauchgas liefert. Der Verschluß kann beispielsweise mittels einer leicht
federbelasteten, beim Auftreten von Überdruck im Wärmetauscher öffnenden Klappe bewirkt werden.
Die Klappe kann aber auch elektromagnetisch gesteuert sein, so daß sie beim Arbeiten des Brenners
automatisch geöffnet und nach Abschalten des Brenners automatisch geschlossen wird.
Das Gehäuse des Wärmetauschers läßt sich so ausbilden, daß es entweder auf einen Heizkessel aufgesetzt
oder aber neben einem Heizkessel in die vom Heizkessel zum Kamin führende Rauchgas-Abzugsstrecke
eingefügt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Wärmetauschergehäuse
zylindrisch ausgebildet und weist einen Siebboden auf, auf welchen mindestens ein Wärmespeicher-Einsatzkörper
aufgesetzt ist. Dieser Wärmespeicher-Einsatzkörper
kann zweckmäßig konzentrisch zum
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/Ii
Gehäuse angeordnet und mindestens teilweise hohlzylindrisch ausgebildet sein, wobei in ^.em zwischen
der Gehäusewandung und dem Einsatzkörper befindlichen Ringraum Rohrschlangen angeordnet sind und
f[ der Rauchgas-Austrittskanal im Innern des Einsatz
körpers beginnt. Zweckmäßig kann die Rauchgas-Zufuhr
öffnung seitlich am Wärmetauschergehäuse
ausgebildet sein. Unmittelbar hinter dem Filtereinsatz können vorteilhafterweise Rohrschlangen
angeordnet sein, die in Wasserdurchlaufrichtung den anderen Rohrschlangen des Wärmetauschers vorgeschaltet
sind. Teile des Wärmetauschers können zusätzlich aus korrosionsfestem Material gefertigt
sein, beispielsweise eine unterhalb des Rauchgas-Austrittskanals ausgebildete Flüssigkeits-Auffangwanne.
! Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegen
den Zeichnung näher beschrieben, auf der einige I
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
weitgehend schematisch dargestellt sind.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen schematischen zentralen
Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers gemäß der Erfindung;
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Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt
durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers;
Fig. 3 einen zentralen schematischen
Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines auf einen Heizkessel aufgesetzten
Wärmetauschers;
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt
durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers;
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt
uarch dsn in Fig. 4 dargestellten
Wä rme taus ehe r.
Der in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Wärmetauscher A waist ein doppelwandiges, wärmeisolierendes zylindrisches
Gehäuse 10 auf, von dessen Innenraum durch einen Siebboden 11 eine untere Filterkammer 12
abgeteilt ist. Im Bereich der Filterkammer 12 weist das Gehäuse 10 eine seitliche Rauchgaseintrittsöffnung
13 aufs hinter welcher ein Filtereinsatz
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angeordnet ist. Das Gehäuse 10 weist im Bereich der Filterkammer 12 eine nicht dargestellte
seitliche, durch eine Türe verschließbare Öffnung auf, die ein Auswechseln des Filtereinsatzes 14
erlaubt.
Hinter dem Filter 14 und unterhalb des Siebbodens ist in der Filterkammer 12 ein Rohrschlangenpaket
angeordnet, das in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist. Das Rohrschlangenpaket 15 ist über
eine ebenfalls nur schematisch durch eine Strichverbindung angedeutete Verbindungsleitung 16 mit
einem nachgeschalteten zweiten Rohrschlangenpaket verbunden, das oberhalb des Siebbodens 11 in einem
Ringraum 30 angeordnet ist, der zwischen der zylindrischen Außenwand des Gehäuses 10 und einem konzentrisch
dazu auf den Siebboden 11 aufgesetzten zylindrischen Wärmespeicher-Einsatzkörper 18 besteht. Der Wärmespeicher-Einsatzkörper
18 ist in seiner oberen Hälfte hohlzylindrisch ausgebildet, und in seinen Innenraum 19 ragt ein Rauchgas-Austrittsrohr 20,
das an der oberen und als abnehmbarer Deckel 21 ausgebildeten Stirnwandung des Wärmetauschergehäuses
befestigt ist. Gegen das innere Ende des Rauchgas-
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Austrittsrohres 20 liegt eine Ventilklappe 22 an, die durch relativ schwache Federn 23 in Anlage
gegen die innere öffnung des Rauchgas-Austrittsrohres gehalten wird und einen über das Rauchgas-Austrittsrohr
ragenden Randbereich aufweist. Bin vollständiger Verschluß des inneren Endes des
Rauchgas-Austrittsrohres durch die Ventilplatte wird durch Randeinschnitte 24 verhindert. Unterhalb
des Rauchgas-Austrittskanals 20 ist vorsorglich eine* Flüssigkeits-Auf fangwanne 60 aus
korrosionsfestem Werkstoff ausgebildet.
Das im Wärmetauscher zu erwärmende Wasser gelangt von einem schematisch dargestellten Mischventil 25,
über welches die von einem Heizkessel kommende Vorlaufleitung 26 geführt ist und an welches außerdem
eine Rücklaufleitung der Heizungsanlage angeschlossen
ist, über eine Anschlußleitung 28 zunächst in den in der Filterkammer 12 angeordneten
Rohrschlangenblock 15 und weiter über die Verbindungsleitung 16 in den Rohrschlangenblock
Anschließend gelangt das erwärmte Wasser über eine Auslaßleitung 29 in die Vorlaufleitung 26
der Heizungsanlage.
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* to ν * t
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Das von einem vorzugsweise gasbeheizten oder ölbeheizten Heizkessel stammende Rauchgas wird
über die Anschlußöffnung 13 durch den Filtereinsatz 14 hindurch in die Filterkammer 12 geleitet,
wo es nach dem Ausfiltern von mitgeführten Feststoffen zunächst den Rohrschlangenblock 15
durchströmt. Anschließend steigt das Rauchgas durch die öffnungen des Siebbodens in den oberen
Ringraum 30 des Wärmetauschergehäuses 10, der von dem Rohrschlangenblock 17 ausgefüllt ist. Anschließend
streicht das Rauchgas entlang dem oberen Gehäusedeckel 21 zur Mitte des Wärmetauschers
in den Innenraum 19 des Wärmespeicher-Einsatzkörpers
18. Dort drückt es auf den überstehenden Randbereicli der Ventilplatte 22, die
dadurch gegen die Kraft der relativ schwachen Rückstellfedern 23 vom inneren Ende des Rauchgas-Austrittsrohres
20 abgehoben wird, so daß das Rauchgas in das Austrittsrohr 20 ausströmen kann. Beim Durchgang des Rauchgases durch den Wärmetauscher
werden nicht nur die Rohrschlangen und die durch sie hindurchgeleitete Flüssigkeit
erwärmt, sondern auch der Wärmespeicher-Einsatzkörper 18. Dieser Körper speichert einen Teil der
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Rauchgaswärme und gibt diese Wärme während den Zwischenzeiten an den Wärmetauscher-Innenraum ab,
während welchen der Brenner des zugeordneten Heizkessels nicht arbeitet und kein Rauchgasdurchfluß
auftritt. Während dieser Ruhezeiten des Brenners ist auch die Ventilplatte 22 geschlossen und verhindert
einen unerwünscht raschen Abzug der erwärmten Luft und der erwärmten Abgasreste aus dem
Wärmetauscher.
Fig. 2 zeigt einen W austauscher B, der ebenfalls
ein zylindrisches Gehäuse 101 mit einer unteren, durch einen Siebboden 11' abgetrennten Filterkammer
12' aufweist. Im Gegensatz zum Wärmetauscher A weist der Wärmetauscher B jedoch einen
Wärmespeicher-Einsatzkörper 31 auf f der durchgehend
hohlzylindrisch ausgebildet ist und dessen Innenraum 32 einen Rauchgas-Austrittskanal bildet, der
durch eine zentrale Öffnung 33 des Siebbodens 11'
hindurch zu einem Austrittsrohr 34 führt, das in der Filterkammer 12' angeordnet ist und eine Verbindung
zwischen dem Innenraum 32 des Wärmespeicher-Einsatzkörpers 31 und einer seitlichen Rauchgas-Austrittsöffnung
34' schafft. Im Rauchgas-Austrittsrohr 34 ist eine zweiflügelige Ventilklappe 35
angeordnet, deren beide Flügel für den Rauchgas-
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durchlaß gegen die Kraft einer Feder 36 gegeneinander
verschwenkt werden können. Diese Verschwenkbewegung kann beispielsweise mittels eines nicht dargestellten
Elektromagneten oder Elektromotors bewirkt werden, der während der Brennzeiten des zugeordneten
Heizkessels erregt wird.
Fig. 3 zeigt einen Wärmetauscher C, der ein rechteckiges Gehäuse 40 aufweist und auf einen Heizkessel
41 aufgesetzt ist. Seine seitliche Rauchgas-Eintrittsöffnung 42 ist über einen Rohrbogen 43
mit der Rauchgas-Austrittsöffnung 44 des Heizkessels 41 verbunden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
ist hinter der Rauchgas-Sintrittsöffnung ein Filtereinsatz 45 vorgesehen. Das aus diesem
Filtereinsatz 45 ausströmende gefilterte Rauchgas trifft auf ein erstes Rohrschlangenpaket 46 und
steigt dann durch einen ersten starken Siebboden 47, der aus einem wärmespeichernden Material gefertigt
ist, in eine mittlere Gehäusekammer 48, in welcher ein zweites, in der Zeichnung nur schematisch angedeutexes
Rohrschlangenpaket 49 angeordnet ist. Aia die Gehäusekammer 48 schließt sich nach oben
ein zweiter, als Wärmespeicherkörper ausgebildeter Siebboden 50 an und darüber eine obere Gehäuse-
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kammer 51, In welcher ein weiteres Rohrschlangenpaket
52 angaördnet ist. Die obere Beekwan,dung 53
oder eine Seitenwandung des Gehäuses 40 1st abnehmbar, und wie bei den anderen Wärmetaueohern A
und B sind alle Einbauteile als auswechselbare Einsatzkörper ausgebildet. Der Filtereinsatz 45
läßt sich ebenfalls durch eine seitliche, nicht dargestellte Gehäuseöffnung auswechseln. Der Rauchgasauslaß
54 befindet sich am oberen Ende einer Seitenwand des Wärmetauschergehäuses 40.
Die Fig. 4 und 5 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel einen Wärmetauscher D in zwei Schnittansichten,
die zwei senkrecht zueinander verlaufende Schnittebenen zeigen. Bei dem Wärmetauscher D
ist der oberhalb des Filtereinsatzes 55 befindliche Innenraum des Wärmetauschers durch eine
eine wärmespeichernde Wirkung ausübende Querwand 56 In einzelne, jeweils mit einer Rohrschlangenlage 57
besetzte Zwischenräume aufgeteilt. Die Querwände 56 sind so angeordnet, daß das Rauchgas in bekannter
Weise gezwungen wird, den Wärmetauscher mäanderförmig
zu durchlaufen und jeden Zwischenraum über
seine volle Länge zu durchstreifen. Wie aus Fig. 5
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ersichtlich ist, ist Jede Rohrschlangenlage 57 mit
ihrem Anfang 57a und ihrem Ende 57b an ein Sammelrohr 58 bzw. 59 angeschlossen, dessen Querschnitt
der Summe der Querschnitte aller Rohrschlangenlagen 57 entspricht«,
Der rauchgasbeheizte Wärmetauscher läßt sich in zahlreichen anderen Abweichungsformen ausbilden
und kann auch getrennt von einem Heizkessel aufgestellt werden. Die Rohrschlangenführung für das
zu erwärmende Wasser läßt sich ebenfalls verschieden gestalten, wobei in der Regel darauf geachtet
wird, daß ein Gegenstromprinzip zwischen Rauchgasfluß und Wasserfluß im Wärmetauscher erreicht wird.
Claims (13)
1. Rauchgasbeheizter Wärmetauscher für Warmwasser-Zentralheizungsanlagen,
mit einem wasserführende Rohrschlangen aufweisenden, vom Rauchgas eines Heizkessels durchströmten Gehäuse, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rauchgaszufuhröffnung (13, 42)
des Wärmetauschergehäuses (10, 40) in eine mit einem auswechselbaren Filtereinsatz (14, 45, 55)
versehene, durch eine vorschließbare Gehäuseöffnung zugängliche Filterkammer (12, 12«) mündet,
an welche sich die mit den Rohrschlangen versehenen Gehäusekammern anschließen.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den Rohrschlangen (17, 49, 52) versehenen Gehäusekammern (30, 48, 51) mindestens
teilweise von mindestens einem Wärmespeicher-Einsatzkörper (18, 31, 47, 50) begrenzt sind.
- 15 -
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3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2P dadurch
gekennzeichnet, daß die Filterkammer (z.B. 12) im unteren Teil des Warmstausehergehäuses (z.B. 10)
ausgebildet und nach oben durch einen Siebboden (z.B. 11) begrenzt ist, auf welchen mindestens
ein Wärmespeicher-Einsatzkörper (z.B. 18) aufgesetzt ist.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgas-Austrittskanal
(20, 34) des Wärmetauscher-» gehäuses (10, 10') verschließbar ist.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchgas-Austrittskanal (20)
mittels einer Ir; ".rt federbelasteten, beim
Auftreten von Überdruck ^n Wärmetauscher öffnenden Ventilplatte (22) oder -klappe
verschließbar ist.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,, daß der Rauchgas-Austrittskanal (34)
mittels einer elektromagnetisch gesteuerten Ventilklappe (35) verschließbar ist (Fig. 2).
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ο a a
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7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauschergehäuse (10, 10') zylindrisch ausgebildet ist
und einen auf dem Siebboden (11, 11') konzentrisch angeordneten, mindestens teilweise hohlzylindrischen
Wärmespe icher-Einsatzkörper (18, 31) aufweist,
daß in dem zwischen der Gehäusewandung und dem Einsatzkörper befindlichen Ringraum (30)
Rohrschlangen (17) angeordnet sind und der Rauchgas-Austrittskanal (20, 34) im Innern
des Einsatzkörpers (18, 31) beginnt.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgas-Zufuhröffnung
(z.B. 13) seitlich im Wärmetauschergehäuse (z.Be 10) ausgebildet ist.
9ο Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschlangen in mehreren, parallel zueinander geschalteten
Lagen (57) angeordnet sind (Fig. 4, 5).
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Filterkammer
(z.B. 12) unmittelbar hinter dem Filter-
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einsatz (z.B. 14) Rohrschlangen (z.B. 15) angeordnet sind, die in Wasserdurchlaufrichtung
den anderen Rohrschlangen (z.B. 17) des Wärmetauschers (z.B. A) vorgeschaltet sind.
11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 Ms 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (40)
des Wärmetauschers (C) als Aufsatzgehäuse für einen Heizkessel (41) ausgebildet ist
(Fig. 3).
12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Rauchgas-Austrittskanals
(20) des Wärmetauschers (A) eine korrosionsfeste Flüssigkeits-Auffangwanne
(60) ausgebildet ist.
13. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmetauschergehäuse zur Wärmeisolation doppelwandig ausgebildet
ist.
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7441877U true DE7441877U (de) | 1975-04-24 |
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ID=1311474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE7441877*[U Expired DE7441877U (de) | Rauchgasbeheizter Wärmetauscher für Warmwasser-Zentralheizungsanlagen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE7441877U (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2820826A1 (de) * | 1978-05-12 | 1979-11-15 | Schneider Kg Ask A | Vorrichtung zur waermerueckgewinnung bei feuerungsanlagen |
DE3010847A1 (de) * | 1980-03-21 | 1981-10-01 | Fröling GmbH & Co Kessel-Apparatebau, 5063 Overath | Waermerueckgewinnungseinrichtung fuer heizkessel |
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0
- DE DE7441877*[U patent/DE7441877U/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2820826A1 (de) * | 1978-05-12 | 1979-11-15 | Schneider Kg Ask A | Vorrichtung zur waermerueckgewinnung bei feuerungsanlagen |
DE3010847A1 (de) * | 1980-03-21 | 1981-10-01 | Fröling GmbH & Co Kessel-Apparatebau, 5063 Overath | Waermerueckgewinnungseinrichtung fuer heizkessel |
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