DE7528615U - WATER HEATER WITH AN ATMOSPHERIC BURNER FOR GAS OR LIQUID FUELS - Google Patents
WATER HEATER WITH AN ATMOSPHERIC BURNER FOR GAS OR LIQUID FUELSInfo
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Description
PLI 1-Ki/DmPLI 1-Ki / Dm
8.September 1975September 8, 1975
Wassererhitzer mit einem atmosphärischen Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe Water heater with an atmospheric burner for gaseous or liquid fuels
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wassererhitzer mit einem atmosphärischen Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe und einem über dem Brenner angeordneten Verbrennungsschacht, an dessen oberer Mündung ein Lamellenblock als Wärmsübertrager befestigt ist, der von mindestens einem wasserführenden Rohr durchsetzt ist.The invention relates to a water heater with an atmospheric burner for gaseous or liquid fuels and a combustion duct arranged above the burner the upper mouth of which a lamellar block is attached as a heat exchanger, which is penetrated by at least one water-carrying pipe is.
Bei Wassererhitzern mit einem gekühlten Verbrennungsschacht, der zu diesem Zweck von einer kaltwasserführenden Rohrschlange umgeben ist, ist es bekannt, die innere oder äußere Mantelfläche des Verbrennungsschachtes mit einer wärmeisolierenden Schicht zu versehen, um Korrosionserscheinungen durch das Zusammenwirken von auftretendem Schwitzwasser und Ausscheidungen aus Heizgasen zu vermeiden, Zu diesem Zweck wurde schon vorgeschlagen, die innere Mantelfläche des Verbrennungsschachtes mit Asbest auszukleiden oder mit einem Graphitüberzug zu versehen.In the case of water heaters with a cooled combustion shaft, which is surrounded by a pipe coil carrying cold water for this purpose is, it is known to provide the inner or outer jacket surface of the combustion shaft with a heat-insulating layer to prevent signs of corrosion through the interaction to avoid condensation and excretions from heating gases, for this purpose it has already been proposed that Line the inner surface of the combustion shaft with asbestos or provide it with a graphite coating.
Bei einer anderen bekannten Ausführung ist der gekühlte Verbrennungsschacht außen mit einer Schicht aus wärmeisolierendem organische» oder anorganischem Werkstoff versehen. Dabei bleibt aber die a« meisten korrosionsgefährdete innere MantelflächeIn another known embodiment the chilled incinerator is on the outside with a layer of heat-insulating organic or inorganic material. It remains but the inner surface area most susceptible to corrosion
des Verbrennungsschachtes ungeschützt.of the combustion shaft unprotected.
Ferner sind Wassererhitzer mit einem doppelwandigen Verbrennungsschacht bekannt, bei denen ein Gebläse die zur einwandfreien Verbrennung erforderliche Sekundärluft durch den Eingraum zwischen den beiden Mänteln des Verbrennungsschachtes hindurch in die Brennzone fördert» Bei diesen Geräten ist der Verbrennungsschacht mit einer am inneren Hantel anliegenden Aluminiumfolie mit einem aufgeklebten Vlies aus Glaswolle ausgekleidet, sodaß der innere Mantel außen von der zugeführten Sekundärluft umströmt und innen durch die Auskleidung vor unzulässig hoher Wärmeeinwirkung durch die heißen Verbrennungsgase geschützt ist.Furthermore, water heaters with a double-walled combustion shaft are known, in which a fan is necessary for the proper functioning Secondary air required for combustion through the entrance space between the two jackets of the combustion shaft through into the The combustion zone promotes »In these devices, the combustion shaft is covered with an aluminum foil attached to the inner dumbbell glued-on fleece lined with glass wool, so that the inner jacket flows around the outside of the supplied secondary air and inside the lining is protected from inadmissibly high levels of heat from the hot combustion gases.
Zur Kühlung des Verbrennungsschachtes ist ein verhältnismäßig hoher Aufwand erforderlich. In dem Bestreben nach Vereinfachung der Geräte ist es daher schon bekannt, auf besondere Kittel zur Kühlung des Verbrennungsschachtes überhaupt zu verzichten und eine Überhitzung der Teile bzw. eine unzulässig hohe Wärmeabstrahlung lediglich durch entsprechende Bemessung des Verbrennungsschachtes und entsprechende Wahl des Werkstoffs und der Oberfläche für den Mantel des Verbrennungsschachtes zu vermeiden. Zu diesem Zweck hat man schon vorgeschlagen, den Verbrennungsschacht in Strömungsrichtung der Verbrennungsgase kürzer als die gekühlten Verbrennungsschächte üblicher Bauart zu bemessen und dadurch die wärmeabstrahlende Fläche zu verringern. Bas hat jedoch den Kachteil, daß auch die Ausbrandstrecke für den Verbrennungsvorgang verkürzt wird, was die Güte der Verbrennung beeinträchtigt und das Spektrum der in dem Gerät verwendbaren Brenngase einengt. Ferner muß bei dieser Ausführung dafür gesorgt werden, daß der Mantel des Verbrennungsschachtes in besonders hohem Maße hitze- und zunderbeständig ist. Es wurde deshalb auch schon vorgeschlagen, den Mantel zunächst für die Hitzebeständigkeit mit einer in einem Diffusionsglühprozeß aufgebrachten ChromschichtA relatively high effort is required to cool the combustion shaft. In an effort to simplify of the devices it is therefore already known to dispense with special gowns for cooling the combustion shaft at all and overheating of the parts or an impermissibly high level of heat radiation simply by dimensioning the combustion shaft and choosing the right material and surface to avoid for the jacket of the combustion shaft. For this purpose it has already been proposed to use the combustion shaft to be dimensioned shorter in the flow direction of the combustion gases than the cooled combustion shafts of conventional design and thereby reducing the heat radiating surface. However, Bas has the disadvantage that the burnout distance for the combustion process is shortened, which affects the quality of the combustion and narrows the range of fuel gases that can be used in the device. Furthermore, it must be ensured with this design that that the jacket of the combustion shaft is particularly resistant to heat and scaling. It was therefore already proposed that the jacket initially for heat resistance with a chrome layer applied in a diffusion annealing process
und darauf für die Zunderbeständigkeit mit einem Aluminiumdiffusionsüberzug zu versehen. Dieses Verfahren ist sehr arbeitsintensiv und daher kostspielig.and then for scale resistance with an aluminum diffusion coating to provide. This process is very labor intensive and therefore costly.
Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, den Verbrennungsschacht ungekühlt und einwandig auszuführen und innen mindestens teilweise mit einer hochtemperaturbeständigen wärmeisolierenden Auskleidung, vorzugsweise mit einer Matte oder einem Vlies aus einem auf ΑΙρΟ,-Basis aufgebauten Stoff, insbesondere aus AIpO, + SiOp auszukleiden. Dadurch ist mit einfachen und kostensparenden Mitteln erreicht, daß die Wärmeabstrahlung am Verbrennungsschacht in zulässigen Grenzen bleibt und daß für alle praktisch zur Verwendung kommenden Brenngase eine genügend große Ausbrandstrecke für eine einwandfreie Verbrennung zur Verfügung steht. Jedoch hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Ausbildung des Verbrennungsschachtes der an dessen oberer Mündung angeordnete Lamellenblock des Wärmeübertragers u.U. einer so hohen Temperaturbelastung ausgesetzt ist, daß die üblicherweise aus Kupfer gefertigten Lamellen durch den Angriff der Heizgase korrodieren.It has already been proposed to avoid the disadvantages outlined been to run the incineration shaft uncooled and single-walled and inside at least partially with a high temperature resistant heat-insulating lining, preferably with a mat or a fleece made of a built-up on ΑΙρΟ, -Basis Lining fabric, in particular made of AlpO, + SiOp. Through this is achieved with simple and cost-saving means that the heat radiation at the combustion shaft within permissible limits remains and that for all practically used combustion gases a sufficiently large burnout distance for perfect combustion is available. However, it has been shown that with such a design of the combustion shaft of the The lamellar block of the heat exchanger arranged at the upper mouth may be exposed to such a high temperature load that the usually Lamellas made of copper corrode due to the attack of the hot gases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wassererhitzer der eingangs genannten Art mit einfachen und kostensparenden Mitteln so auszubilden, daß die Wärmeabstrahlung am Verbrennungs-Bchacht in zulässigen Grenzen bleibt und daß dennoch an den Lamellen des Wärmeübertragers keine Korrosionserscheinungen auftreten. The invention is based on the object of providing a water heater of the type mentioned at the beginning with simple and cost-saving means to be designed in such a way that the heat radiation at the combustion shaft remains within permissible limits and that still at the lamellas of the heat exchanger no signs of corrosion occur.
diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender, an sich bekannter Merkmale gelöst:According to the invention, this task is achieved by combining the following, known characteristics solved:
a) der Verbrennungsschacht ist ungekühlt und einwandig ausgeführt,a) the combustion shaft is uncooled and single-walled executed,
b) der Verbrennungsschacht ist innen mindestens teilweise mit einer hochtemperaturbeständigen wärmeisolierendenb) the inside of the combustion shaft is at least partially covered with a high-temperature-resistant, heat-insulating material
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Auekleidung, vorzugsweise mit einer Matte oder einem Vlies aus einem auf AIpO, - Basis aufgebauten Stoff, insbesondere aus AIgO, + SiOg versehen,Outdoor clothing, preferably with a mat or a fleece made of a material based on AIpO, in particular made of AIgO, + SiOg,
c) die Lamellen des Wärmeübertragers bestehen aus Chromstahl.c) the fins of the heat exchanger are made of chrome steel.
Dadurch ist erreicht, daß der Verbrennungsschacht aus einem einfachen Stahlblech gefertigt sein kann und kostspielige Verfahren zu dessen Oberflächenbehandlung gänzlich entfallen. Der Verbrennungsschacht kann eine für eine einwandfreie Verbrennung ausreichende Bauhöhe haben, ohne daß eine unzulässig hohe Wärnteabstrahlung vom Mantel des Verbrennungsschachtes nach außen auftritt. Die Anordnung eines zweiten Mantels für den Verbrennungsschacht entfällt und auch auf ein Gebläse kann wegen der erzielbaren Verlängerung der Ausbrandstrecke verzichtet werden. Außerdem kann der Lamellenblock des Wärmeübertragers infolge der vorteilhaften Stoffauswahl für die Lamellen eine geringere Bauhöhe als ein üblicher Lamellenblock mit Kupferlamellen haben, sodaß sich insgesamt eine einfache und kompakte Baueinheit von Verbrennungsschacht und Lamellenblock ergibt, deren Lamellenspalte sich auch nach längerer Betriebszeit durch Korrosionsprodukte nicht zusetzen. It is thereby achieved that the combustion shaft can be made from a simple sheet steel and expensive processes completely omitted for its surface treatment. The combustion shaft can be used for proper combustion Have sufficient overall height without inadmissibly high heat radiation from the jacket of the combustion shaft occurs outside. The arrangement of a second jacket for the combustion shaft is not necessary and a fan can also be used the achievable extension of the burnout distance can be dispensed with. In addition, the lamellar block of the heat exchanger as a result of the advantageous choice of material for the lamellae have a lower overall height than a conventional lamella block with copper lamellas, so that overall, a simple and compact unit of combustion shaft and lamellar block results, their lamellar gaps do not become clogged by corrosion products even after a long period of operation.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Verbrennungsschacht einen nach oben divergierenden Querschnitt hat. Dadurch ist erreicht, daß der Brenner einer geringeren thermischen Belastung ausgesetzt ist als bei Verwendung eines üblichen VerbrennungsSchachtes mit gleichbleibendem Querschnitt.It is particularly advantageous if the combustion shaft has a has an upwardly diverging cross-section. This means that the burner is exposed to less thermal stress than when using a conventional incineration shaft with constant cross-section.
Der ungekühlte, einwandige Verbrennungsschacht kann zweckmäßig eine annähernd gleichlange Ausbrandstrecke wie ein gekühlter Verbrennungsschacht für ein Gerät mit gleicher Leistung haben.The uncooled, single-walled combustion shaft can expediently have a burnout section of approximately the same length as a cooled one Have a combustion shaft for a device with the same output.
Der Mantel des Verbrennungsschachtes kann vorteilhaft aus aluminiumplattiertem Stahlblech gefertigt sein, wodurch sich eine besonders starke Verringerung der Wärmeabstrahlung vom MantelThe jacket of the combustion shaft can advantageously be made of aluminum-clad Be made of sheet steel, which results in a particularly strong reduction in heat radiation from the jacket
des Verbrennungsschachte nach außen erzielen läßt.the combustion shaft can be achieved to the outside.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt· In the drawing, an embodiment of the object of the invention is shown schematically ·
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Ansicht eines ungekuh.lten Verbrennungsschachtes;1 shows a partially broken away view of an uncooled combustion shaft;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Pig.Fig. 2 is a cross section along the line II-II in Pig.
An einer nicht dargestellten Bückwand eines gasbeheizten Wassererhitzers ist ein Brenner 10 und darüber ein ungekühlter Verbrennungsschacht 11 mit rechteckigem, nach oben divergierenden Querschnitt und von geringer Bauhöhe befestigt. Am oberen Ende des Verbrennungsschachtes 11 ist ein Wärmeübertrager 12 angeordnet, der aus einem Lamellenblock besteht, dessen Lamellen aus Chromstahl bestehen,und durch den eine Rohrschlange 13 für das zu erhitzende Wasser ündurchgeführt ist, welche Anschlüsse 14 für die Kaltwasser-Zuleitung und für die Warmwasser-Ableitung hat. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Mantel 15 des ungekühlten Verbrennungsschachtes 11 aus Stahlblech gefertigt, das beidseitig aluminiumplattiert ist. Die innere Fläche des Mantels 15 ist mit einer mit den Heizgasen in Berührung kommenden, wärmeisolierenden Auskleidung 17 aus einer Matte aus AloO^+SiOp versehen. Die Auskleidung 17 ist durch Umbördeln des unteren und oberen Randes 18,19 des Metallmantels 15 an der Innenfläche des letzteren befestigt. Die die Auskleidung 17 bildende Matte ist etwa 10 mm dick.On a rear wall, not shown, of a gas-heated water heater is a burner 10 and above an uncooled combustion shaft 11 with a rectangular, upwardly diverging Cross-section and fastened of low overall height. A heat exchanger 12 is arranged at the upper end of the combustion shaft 11, which consists of a lamellar block, the lamellae are made of chrome steel, and through which a pipe coil 13 for the to Heating water is carried out, which connections 14 for the cold water supply and for the hot water drainage. In the exemplary embodiment, the jacket 15 is the uncooled combustion shaft 11 made of sheet steel that is aluminum-plated on both sides. The inner surface of the shell 15 is with a thermally insulating lining 17 made of a mat of AloO ^ + SiOp which comes into contact with the heating gases. The lining 17 is attached by flanging the lower and upper edges 18, 19 of the metal jacket 15 to the inner surface of the latter. The mat forming the liner 17 is approximately 10 mm thick.
In manchen Fällen kann es auch zweckmässig sein, die wärmeisolierende Auskleidung innen mit einem metallischen Überzug zu versehen, der entweder als dünne Folie oder als ein eigensteifer Körper ausgebildet sein kann.In some cases it can also be useful to use the heat-insulating To provide the lining with a metallic coating on the inside, either as a thin film or as an inherently rigid body can be formed.
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