DE7918133U1

DE7918133U1 - HEAT EXCHANGER FOR FLUE GASES FROM BOILERS

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Publication number: DE7918133U1
Application number: DE19797918133
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1979-06-23
Publication date: 1979-12-13

Description

G 10 957G 10 957

Lorenz Petersen, Am oberen Feld 1, 4005 Meerbusch 3 Lorenz Petersen, Am upper Feld 1, 4005 Meerbusch 3

Wärmetauscher für die Abgase von HeizkesselnHeat exchanger for the exhaust gases from heating boilers

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, mit dem die in Abgasen von Heizkesseln, Hausöfen und dergleichen enthaltene Restwärme zum Aufheizen oder Vorheizen eines Wärmeträgers wie Wasser ausgenutzt werden kann.The invention relates to a heat exchanger with which the contained in exhaust gases from boilers, domestic stoves and the like Residual heat can be used to heat or preheat a heat transfer medium such as water.

Die Rückgewinnung von in Ofenabgasen enthaltener Wärme ist grundsätzlich bekannt. Beispielsweise ist es bekannt, in die Rauchgasableitung Wärmetauscher einzubauen, durch die das vom Ofen selbst auf die Betriebstemperatur aufzuheizende Wärmeträgermittel wie Wasser für eine Vorerwärmung hindurchgeleitet wird. Auch ist es bei Hochöfen bekannt, die für den Brennvorgang benutzte Luft mittels der Hochofenabgase vorzuwärmen. Die zu diesem Zweck verwendeten Wärmetauscher oder Winderhitzer sind jedoch JLn Aufbau kompliziert und dementsprechend kostspielig und werden deshalb nur bei sehr großen Ofeneinheiten verwendet, während eine wirtschaftliche Ausnutzung der Ofenabgase von in Haushalten üblichen Heizkesseln, Öfen und dergleichen mit derartigen Einrichtungen nicht möglich ist.The recovery of heat contained in furnace exhaust gases is known in principle. For example, it is known to install a heat exchanger in the flue gas outlet, through which the furnace itself is heated to the operating temperature Heat transfer medium such as water is passed through for preheating. It is also known in blast furnaces to preheat the air used for the combustion process by means of the blast furnace exhaust gases. The heat exchangers used for this purpose However, the structure is complicated and accordingly expensive and are therefore only used with very large furnace units, while an economical one Exploitation of the furnace exhaust gases from boilers, ovens and the like with such common in households Facilities is not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen preiswerten Wärmetauscher für die Ausnutzung der in Abgasen von insbesondere in Haushalten verwendeten Heizkesseln, Öfen und dergleichen enthaltenen Restwärme zu schaffen, der bei geringem Raumbedarf und geringem Gewicht auch nachträglich problemlos installiert werden kann.The invention is based on the object of an inexpensive heat exchanger for the utilization of in particular in exhaust gases Residual heat contained in boilers, stoves and the like used in households to create the low space requirement and low weight can also be retrofitted without any problems.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Wärmetauscher vorgeschlagen, der aus einem Rauchgasrohr besteht, auf dessen Außenseite eine viele Windungen aufweisende Rohrschlange für einen Wärmeträger wie Wasser aufliegt. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher besteht also aus zwei einfachen Teilen, die zu einer Einheit zusammengefaßt sind und als Einheit in die Rauchgasleitung oder das Ofenrohr eines Heizkessels oder sogar Zimmerofens eingebaut werden kann. Die Länge dieser Wärmetauschereinheit läßt sich den jeweils zu erwartenden Gegebenheiten anpassen, ebenso wie das g Rauchgasrohr sowohl als gerades Rohrstück als auch als Krümmer oder dergleichen ausgebildet sein kann.To solve this problem, according to the invention, a Proposed heat exchanger, which consists of a flue gas pipe, on the outside of which there are many turns having a coil for a heat transfer medium such as water rests. The heat exchanger according to the invention consists thus from two simple parts, which are combined into a unit and as a unit in the flue gas pipe or the stovepipe of a boiler or even a room stove can be built in. The length this heat exchanger unit can be adapted to the conditions to be expected in each case, as can the g Flue gas pipe can be designed both as a straight pipe section and as a bend or the like.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform steht das Rauchgasrohr mit beiden Enden über die Rohrschlange über und ist als auf bzw. in eine Abgasrohrleitung eines Heizkessels oder Ofens passendes Rohrstück ausgebildet, so daß es in die Abgasrohrleitung eines Heizkessels oder Ofens oder auch in eine normale Ofenrohrleitung eingesteckt bzw. auf die Enden einer solchen Rohrleitung aufgesteckt werden kann. Zweckmäßig ist das Rauchgasrohr dabei als Rohrstück wie ein Ofenrohrstück ausgebildet, auf dessen Außenseite die Rohrschlange befestigt ist. Die Rohrschlange kann allein durch Haftreibung auf dem Rohrstück gehalten werden, mit dem Rohrstückj aber zusätzlich auch noch durch Lötungen oder Schweißungen dauerhaft verbunden sein, damit die Rohrschlange mit dem Rohrstüch eine dauerhafte Einheit bildet.According to a preferred practical embodiment, both ends of the flue gas pipe are above the pipe coil above and is as a pipe section that fits on or in an exhaust pipe of a boiler or furnace designed so that it can be placed in the exhaust pipe of a boiler or furnace or in a normal furnace pipe can be inserted or attached to the ends of such a pipeline. Is expedient the flue gas pipe is designed as a pipe piece like a stovepipe piece, on the outside of which the pipe coil is attached. The pipe coil can be held on the pipe section solely by static friction, with the pipe section j but also be permanently connected by soldering or welding so that the pipe coil forms a permanent unit with the Rohrstüch.

Zweckmäßig ist die Rohrschlange von einer als Wärmeisolierung ausgebildeten geschlossenen Manschette umhüllt, d.h. also in einer Manschette untergebracht, welche eine Wärmeabstrahlung nach außen verhindert oderThe pipe coil is expediently encased in a closed sleeve designed as thermal insulation, i.e. housed in a cuff that prevents heat from being radiated to the outside, or

zumindest weitgehend imterbindet. Dabei kann die Manschette zusätzlich noch ein Isoliermaterial enthalten, wenn die von der Manschette umschlossene Luft für die Wärmeisolierung nicht ausreichen sollte.at least largely imbinded. The cuff can also contain an insulating material, if the air enclosed by the cuff is insufficient for thermal insulation.

Nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Rohrschlange an beiden Enden mit auf der Außenseite der Manschette liegenden Anschlußstücken versehen, d.h. die beiden Enden der Rohrschlange sind auf die Außenseite der Manschette geführt, um eine Rohrleitung anschließen zu können, durch die der in der Rohrschlange zu erwärmende Wärmeträger wie Wasser gefördert wird. Diese Leitung kann eine Umwälzpumpe enthalten und direkt zu einem Verbraucher oder auch in den Kreislauf münden, durch den der vom Heizkessel oder Ofen aufzuheizende Wärmeträger wie Heizwasser oder Brauchwasser strömt.According to yet another feature of the invention, the coil is on both ends with on the outside of the The cuff is provided with connecting pieces lying on its side, i.e. both ends of the pipe coil are on the outside the cuff in order to be able to connect a pipe through which the in the pipe coil heat transfer medium to be heated such as water is promoted. This line can contain a circulation pump and open directly to a consumer or into the circuit through which the boiler or stove is to be heated Heat transfer medium such as heating water or service water flows.

Vorzugsweise besteht die auf dem Rohrstüek angebrachte Rohrschlange aus Kupferrohr, was einen guten Wärmeübergang vom Rohrstück in die Rohrschlange gewährleistet. Sowohl das Rauchgasrohr als auch die Manschette können demgegenüber aus Edelstahl bestehen, so daß diese Teile nicht durch Rostbefall oder aufgrund der dauernden Wärmeeinwirkung der warmen bzw. heißen Abgase beschädigt bzw. zerstört werden.There is preferably the one attached to the pipe section Coiled pipe made of copper pipe, which ensures good heat transfer from the pipe section to the pipe coil. In contrast, both the flue gas pipe and the sleeve can be made of stainless steel, so that these parts not damaged by rust or the constant exposure to heat from the warm or hot exhaust gases or be destroyed.

Vorzugsweise ist die Rohrschlange des Wärmetauscheis an eine Schwimmbadheizung anzuschließen.The coil of the heat exchanger is preferably on to connect a swimming pool heater.

Durch die Erfindung wird eine kompakte, handliche und preiswerte Wärmetauschereinheit geschaffen, die geeignet ist, die Restwärme der Abgase von in Haushalten verwendeten Heizkesseln, öfen und dergleichen zum Vorwärmen oder Aufheizen von Wasser auszunutzen, wobei dieseThe invention creates a compact, handy and inexpensive heat exchanger unit which is suitable is the residual heat of the exhaust gases from boilers, stoves and the like used in households for preheating or heating water, taking advantage of this

Wärmetauschereinheit insbesondere als Heizung für Schwimmbäder und dp«böi insbesondere für Heimschwimmbäder geeignet ist. Bisher beheizt man Heimschwimmbäder direkt vom auch für die Heizung und gegebenenfalls die Warmwasserversorgung eines Hauses verwendeten Heizkessel, so daß für die Schwimmbadbeheizung ein spürbarer zusätzlicher Brennstoffbedarf besteht. Mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher ist es hingegen möglich, Abgaswärme für die Schwimmbadbeheizung auszunutzen. Da das in einem Schwimmbad befindliche Wasser nur erwärmt und nicht erhitzt werden muß, genügt in vielen Fällen die Beheizung des Schwimmbadwassers mit Hilfe des erfindungsgemäßen Wärmetauscher? d.h«, es wird für die Beheizung eines Heimschwimmbades kein zusätzlicher Brennstoff benötigte Dementsprechend bildet die Erfindung einen Beitrag zur EnergieeJnsparung. Dabei ist der Wärmetauscher so einfach ausgebildet und zu installieren, daß er preiswert auch für den Hausgebrauch geliefert werden kann und sich ohne besonderen Aufwand in das Abgassystem eines Heizkessels oder Ofens einbauen läßt. Da für die Warmwasserversorgung ausgelegte Heizkessel auch in privaten Haushalten das ganze Jahr über betrieben werden, steht auch immer Abgaswärme für die Beheizung von durch den Wärmetauscher strömendem Wasser zur Verfügung. Das durch die Rohrschlange strömende Wasser kann beispielsweise direkt aus einem Heimschwimmbecken entnommen und auch direkt in dasselbe zurückgeleitet werden. Andererseits ist es aber auch möglich, mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher, der wie ein Ofenrohrstück in die Abgasleitung eingesteckt werden kann, das vom Heizkessel oder Ofen aufzuheizende Wasser vorzuerwärmen.Heat exchanger unit in particular as a heater for Swimming pools and dp «böi especially for home swimming pools suitable is. So far, home swimming pools have been heated directly from the building, also for heating and, if necessary, the hot water supply of a house used heating boiler, so that a noticeable additional for the swimming pool heating There is a need for fuel. With the invention Heat exchangers, on the other hand, make it possible to use exhaust gas heat to heat the swimming pool. Since that in a The water in the swimming pool only needs to be heated and not heated, in many cases heating is sufficient of the swimming pool water with the help of the heat exchanger according to the invention? i.e. «it is used for heating a Home swimming pools no additional fuel required. Accordingly, the invention makes a contribution to Energy saving. The heat exchanger is designed and installed so easily that it is also inexpensive can be supplied for household use and can be easily integrated into the flue gas system of a boiler or have an oven installed. Since boilers designed for hot water supply are also used in private households are operated all year round, there is always exhaust gas heat for heating by the heat exchanger flowing water available. The water flowing through the coil can, for example, come directly from a Taken from home swimming pools and also fed back directly into the same. On the other hand, it is possible with the heat exchanger according to the invention, which can be inserted into the exhaust pipe like a stovepipe section can preheat the water to be heated by the boiler or stove.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers in einem senkrechten Längsschnitt dargestellt.In the drawing, an embodiment of a heat exchanger according to the invention is schematically shown in a vertical Longitudinal section shown.

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Der ¥ärmetauscher 1 bestellt aus einem Rauchgasrolir 2, einer auf dessen Außenseite aufgewickelten, viele Windungen aufweisenden Rohrschlange 3 und ei: °r die Rohrschlange 3 umhüllenden rohrförmigen Manscht „te 4, deren oberes und unteres Ende jeweils durch eine ringförmige Stirnwand 5 bzw. 6 geschlossen ist, die eine zentrale Öffnung mit einem dem Außendurchmesser des Rohrstückes 2 entsprechenden Querschnitt enthalten, so daß sie zum Abstützen der Manschette 4 auf dem Rohrstück 2 und zum Abkapseln des Innenraumes der Manschette dienen.The ¥ heat exchanger 1 orders from a smoke gas roller 2, a coiled tube 3 and egg: ° r which is wound on its outside and has many turns Coiled pipe 3 enveloping tubular sleeve 4, the upper and lower ends of which are each closed by an annular end wall 5 and 6, the one contain a central opening with a cross section corresponding to the outer diameter of the pipe section 2, so that they are used to support the cuff 4 on the pipe section 2 and to encapsulate the interior of the cuff serve.

Der in der Manschette 4 befindliche freie Raum 7 kann, falls dies zur Wärmeisolierung erwünscht ist, mit nicht dargestelltem Isoliermaterial gefüllt sein.The free space 7 located in the cuff 4 can, if this is desired for thermal insulation, with not shown insulating material be filled.

Die Rohrschlange 3 weist an ihren beiden Enden jeweils ein Anschlußstück 8 bzw. 9 auf, das auf die Außenseite der Manschette 4 geführt ist und dort mittels einer Mutter 10 bzw. 11 gehalten wird. Die Anschlußstücke 8 und 9 sind mit Außengewinde versehen und dienen zum Anschließen einer nicht dargestellten Rohrleitung, durch die vom Wärmetauscher 1 aufzuheizendes Wasser oder anderes Wärmeträgermittel heran- und abgeführt wird.The coil 3 has at its two ends in each case a connection piece 8 and 9, which is on the outside the cuff 4 is guided and held there by means of a nut 10 and 11, respectively. The connectors 8 and 9 are provided with an external thread and are used to connect a pipeline, not shown, through the heat exchanger 1 water to be heated or other heat transfer medium is brought in and out.

Das Rohrsiück 2 steht mit beiden Enden 12 und 13 über die Stirnwände 5 und 6 der Manschette 4 über, so daß es in oder auf einen entsprechenden Querschnitt aufweisende Ofenrohre ein- bzw. aufgesteckt werden kann und somit Teil einer Ofenrohrleitung bildet. Zusätzliche Fittings, Flansche oder sonstige Befestigungsmittel sind zum Einbauen des Wärmetauschers 1 in eine Abgasleitung eines Heizkessels oder Ofens nicht erforderlich.The Rohrsiück 2 is with both ends 12 and 13 on the End walls 5 and 6 of the cuff 4 over, so that it is in or on a corresponding cross-section Stovepipes can be inserted or slipped on and thus forms part of a stovepipe. Additional fittings, Flanges or other fastening means are used for installing the heat exchanger 1 in an exhaust pipe No boiler or oven required.

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Das Rohrstück 2 besteht ebenso wie die Manschette 4 vorzugsweise aus Edelstahl, während die Rohrschlange 3 zweckmäßig aus Kupferrohr gebildet ist. Alle Teile des Wärmetauschers 1 sind zu einer Einheit dauerhaft miteinander verbunden, die fabrikatorisch gefertigt werden kann und am Einsatzort schnell und problemlos auch von ungeübten Personen/eine Abgasrohrleitung einzubauen ist.The pipe section 2, like the cuff 4, is preferably made of stainless steel, while the pipe coil 3 is expediently formed from copper pipe. All parts of the heat exchanger 1 are permanent to one unit connected to each other, which can be manufactured in the factory and on site quickly and easily also by inexperienced persons / an exhaust pipe can be installed.

Claims

G 10 957 Gm Lorenz Petersen, Am upper Feld 1, 4005 Meerbusch 3 claims for protection:

1. Heat exchanger for the exhaust gases from boilers, characterized in that it consists of a flue gas pipe (2.), on the outside of which eitie many coils having coils (3) for a heat transfer medium such as water is lying on it.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that that the Rauciigasrohr (2) with both ends (12 and 13) protrudes over the pipe coil (3) and as on or in an exhaust pipe of a boiler or furnace suitable pipe section is formed.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the pipe snake (3) from one as heat? » insulation formed closed sleeve (4) is encased.

4. Heat exchanger according to claim 3 »characterized in that the sleeve (4) contains an insulating material.

5. Heat exchanger according to claim 3 or 4, characterized in that the coil (3) at both ends with on the outside of the cuff (4) lying connection pieces (8, 9) is provided.

6. Heat exchanger according to one of claims 1 to 5 »characterized in that the coil (3) made of copper pipe consists.

7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that both the flue gas pipe (2) and the sleeve (4) are made of stainless steel.