DE915030C

DE915030C - Waste heat recycler

Info

Publication number: DE915030C
Application number: DEB18931A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Heinz Brandi
Original assignee: OTTO HEINZ BRANDI DIPL ING
Current assignee: OTTO HEINZ BRANDI DIPL ING
Priority date: 1952-02-05
Filing date: 1952-02-05
Publication date: 1954-07-15

Description

Abhitze-Verwerter Die Erfindung betrifft Abhitze-Verwerter, wie sie zur Ausnutzung der Abgashitze bereits bei großen Dampfkesseln Verwendung finden. Derartige Einrichtungen befinden sich auf der Rauchgasseite des Kesselfeuers, sie sind -vom Kessel selbst getrennt und übernehmen von den Rauchgasen die Wärme über oberflächenvergrößernde Rippen., Zapfen od. dgl.Waste heat recycler The invention relates to waste heat reclaimers such as them to utilize the exhaust gas heat already found in large steam boilers. Such facilities are located on the flue gas side of the boiler fire, they - are separated from the boiler itself and take over the heat from the flue gases surface-enlarging ribs., cones or the like.

Der Verwendung von Abhitze-Verwertern hinter gasbeheizten Kesseln, insbesondere kleinerer Bauart, standen bisher wärmetechnische Schwierigkeiten entgegen, weil sich mit der Oberflächenvergrößerung zwar der Wärmeübergang verbessert, andererseits jedoch der Durchgangswiderstand für die Rauchgase vergrößert wird. Außerdem kühlen sich die Gase vorzeitig durch die Raumluft ab, da bei gasbeheizten Kesseln eine Rückstromsicherung in Form einer unverschließbaren Öffnung im Rauchrohr vorgeschrieben ist, die der kühleren Raumluft Zutritt gewährt. Darüber hinaus darf die Abkühlung dem Taupunkt der Abgase nicht zu nahe kommen.The use of waste heat recyclers behind gas-fired boilers, especially of a smaller design, there were previously technical thermal difficulties, because the heat transfer improves with the increase in surface area, on the other hand however, the volume resistance for the smoke gases is increased. In addition, cool the gases are released prematurely through the room air, as with gas-heated boilers a Backflow protection in the form of a non-closable opening in the smoke pipe is mandatory that allows access to the cooler room air. In addition, the cooling down is allowed do not come too close to the dew point of the exhaust gases.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten schlägt die Erfindung vor, einen an sich bekannten Abhitze-Verwerter beliebiger Bauart so zwischen Kessel und Schornstein einzubauen, daß der Schornsteinzug ungeschwächt für den Durchgang der Abgase zur Verfügung steht und daß diesem die Abgase so zugeführt werden, daß sie möglichst wenig mit Raumluft, die durch die unverschließbare Öffnung eingesaugt wird, vermischt und abgekühlt werden.To eliminate these difficulties, the invention proposes a known waste heat recycler of any type so between the boiler and Install the chimney so that the chimney draft is not weakened for the passage of the Exhaust gases is available and that the exhaust gases are supplied to this so that they As little as possible with room air that is sucked in through the unlockable opening will be mixed and cooled.

Zu diesem Zweck werden die Abgase der Eintrittsöffnung des Abhitze-Verwerters unmittelbar oberhalb dessen unten angeordneter, unverschließbarer Rückstromöffnung am gesamten Umfang zugeführt. Die Abgase werden also so unter dem Abhitze-Verwerter eingeführt, daß sie infolge ihres natürlichen Auftriebs von allen Seiten leichter einströmen als die Raumluft. Außerdem wird die obere Begrenzungsfläche des die heißen Abgase führenden Kanals überall mit Steigung zum Abhitze-Verwerter angeordnet, so daß der natürliche Auftrieb die Strömung begünstigt. Es ist dabei zwar nicht zu vermeiden, daß Raumluft eingesaugt wird, deren Menge jedoch dadurch begrenzt werden kann, daß der Unterdruck vor dem Abhitze-Verwerter klein gehalten wird; erfahrungsgemäß genügt bei gasbefeuerten Kesseln ein Zug von o,2 mm WS, um die Normalleistung zu erzielen, während ein Zug von 0,5 mm WS und mehr bereits die Wirtschaftlichkeit merklich beeinträchtigt. Auf diese Weise steht der ungeschwächte Schornsteinzug zur Überwindung des Widerstandes des AbhitzeaVerwerters zur Verfügung, so daß dieser eine große Oberfläche zur Wärmeübernahme bei kleinem Raumbedarf erhalten und preiswert hergestellt werden kann.For this purpose, the exhaust gases are fed to the inlet opening of the waste heat recovery unit immediately above its non-closable return flow opening located at the bottom over the entire circumference. The exhaust gases are therefore introduced under the waste heat recovery system in such a way that, due to their natural buoyancy, they flow in more easily from all sides than the room air. In addition, the upper boundary surface of the duct carrying the hot exhaust gases is arranged with an incline towards the waste heat recuperator, so that the natural buoyancy favors the flow. It is true that it cannot be avoided that room air is sucked in, but the amount can be limited by keeping the negative pressure in front of the waste heat disposer small; Experience has shown that with gas-fired boilers, a draft of 0.2 mm WS is sufficient to achieve normal performance, while a draft of 0.5 mm WS and more already noticeably affects economic efficiency. In this way, the non-weakened chimney draft is available to overcome the resistance of the waste heat recovery unit, so that it can have a large surface area for heat transfer while requiring little space and can be manufactured inexpensively.

In Anlagen mit zu großem Schornsteinzug wird ferner gemäß der Erfindung vorgeschlagen, über dem Abhitze-Verwerter noch Raumluft einströmen zu lassen, um den Zug auf die zulässige Größe zu senken. Hierzu genügt beispielsweise eine einfache handbetätigte Drosselklappe.In systems with too large a chimney draft is also according to the invention suggested to let room air flow in over the heat recovery unit to lower the train to the permissible size. A simple one, for example, is sufficient for this manually operated throttle valve.

Für den Fall, daß Schwitzwasser aus den Abgasen ausgeschieden wird, soll unter der Rückströmöffnung ein Auffangtrichter vorgesehen werden.In the event that condensation water is separated from the exhaust gases, a collecting funnel should be provided under the backflow opening.

Die Gefahr der Unterschreitung des Taupunktes der Abgase bei Warmwasserkesseln ist in der Übergangszeit gegeben, wenn der Kessel mit mäßiger Vorlauftemperatur betrieben wird. In diesen Fällen soll der Vorlauf durch den Abhitze-Verwerter geleitet werden und außerdem im Gleichstrom mit den. Abgasen den Abbitze-Verwerterdurchströmen. Damit wird das Ausfallen von Schwitzwasser und darüber hinaus auch eine zu weitgehende Schwächung des Schornsteinzuges mit großer Sicherheit vermieden. Da die gasbefeuerten Kessel im allgemeinen selbsttätig geregelt werden, sind diese Vorteile von besonderer Wichtigkeit.The risk of the flue gases falling below the dew point in hot water boilers is given in the transition period when the boiler has a moderate flow temperature is operated. In these cases, the flow should be passed through the waste heat recycler and also in direct current with the. Exhaust gases flow through the mining recycling facility. This makes the precipitation of condensation water and beyond that too extensive Weakening of the chimney draft is avoided with great certainty. Since the gas-fired Boilers are generally controlled automatically, these advantages are particularly important Importance.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. i zeigt die Ansicht, Fig. 2 den Grund@riß der neuen Einrichtung.Fig. I shows the view, Fig. 2 shows the layout of the new facility.

Die Abgase des gasbeheizten Kessels i werden durch das Rauchrohr 2 dem Abhitze-Verwerter 3 zugeführt, von dem aus sie in den Schornstein g gelangen (vgl. Fig. i). Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird das Rauchrohr 2 entgegen den üblichen Bauarten gleich vom Kesselanschluß ab nach den Seiten stark verbreitert und in der Höhe vermindert, wobei die obere Begrenzungsfläche auf allen Seiten mit Steigung zum Abhitze-Verwerter verläuft. Um den allseitigen Eintritt der Abgase in den Raum unter dem Abhitze-Verwerter zu gewährleisten, ist der Hohlraum 4 um den Schlitz 311 herumgeführt, wobei der Ouerschnitt des Hohlraumes der auf die verschiedenen Schlitzflächen entfallenden Abgasmengen angepaßt wird.The exhaust gases from the gas-heated boiler i are discharged through the smoke pipe 2 fed to the heat recovery unit 3, from which they enter the chimney g (see Fig. i). As can be seen from Fig. 2, the smoke pipe 2 is contrary to the usual types of construction, right from the boiler connection, strongly widened towards the sides and reduced in height, with the upper boundary surface on all sides with The slope to the waste heat recycler runs. About the all-round entry of the exhaust gases To ensure the space under the heat recovery unit, the cavity is 4 µm around the slot 311, the Ou section of the cavity on the various Slot areas omitted exhaust gas quantities is adapted.

Unter dem Abhitze-Verwerter 3 ist das Gehäuse zusammengezogen, so daß nur der für die Rückströmsicherung 5 erforderliche Querschnitt offen bleibt. Für den Fall, daß Schwitzwasser auftritt, soll unter der Öffnung 5 ein Auffangtrichter 6 angeordnet werden, der durch die Leitung 7 entwässert wird. Oberhalb des Abhitze-Verwerters 3 ist am Anschluß des Schornsteins g ferner eine Drosselklappe 8 vorgesehen. Diese wird von Hand betätigt und ermöglicht, falls der Schornsteinzug zu groß ist, diesen in bekannter Weise durch Beimischung von Raumluft zu vermindern.The housing is pulled together under the heat recovery unit 3, see above that only the cross section required for the backflow protection 5 remains open. In the event that condensation occurs, a collecting funnel should be under the opening 5 6, which is drained through line 7. Above the waste heat recycler 3, a throttle valve 8 is also provided at the connection of the chimney g. These is operated by hand and enables this if the chimney draft is too great to be reduced in a known manner by adding room air.

Der Vorlauf i i des Kessels wird mit dem Abhitze-Verwerter 3 unten verbunden. Oben geht der Vorlauf 12 ab in die Heizungsanlage. Auf diese Weise wird Gleichstrom der Heizflüssigkeit und der Abgase im Abhitze-Verwerter 3 erreicht, so daß die Abgasmenge beim Austritt aus dem Abhitze-Verwerter ihre tiefste und die Heizflüssigkeit ihre höchste Temperatur erreicht haben. Da die üblichen Temperaturen des Vorlaufwassers normalerweise schon in der Nähe des Taupunktes von Abgasen aus Gasfeuerungen liegen, die Abgase aber immer noch merklich heißer sind als die Heizflüssigkeit, wird auf diese Weise eine zu weitgehende Abkühlung der Abgase bis zum Taupunkt mit voller Sicherheit verhindert.The flow i i of the boiler is with the waste heat recycler 3 below tied together. At the top, the flow 12 goes into the heating system. That way will Direct current of the heating fluid and the exhaust gases achieved in the waste heat recovery unit 3, so that the amount of exhaust gas at the exit from the heat recovery unit is its lowest and the Heating fluid have reached their highest temperature. As the usual temperatures of the supply water is usually near the dew point of exhaust gases Gas fires are lying down, but the exhaust gases are still noticeably hotter than the heating fluid, In this way, the exhaust gases are cooled too far down to the dew point full security prevented.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Waste heat recycler between the boiler and the associated one Chimney, characterized in that the exhaust gases from the gas-heated boiler (i) of the Inlet opening of the waste heat recycler (3.) directly above its below arranged, non-closable backflow opening (3a) are supplied over the entire circumference.

2. Waste heat recycler according to claim i, characterized in that the boiler exhaust gases below the waste heat converter (3) in an annular slot (3a) which is connected to an annular cavity (4), the upper boundary surface of which runs with a gradient to the inlet cross-section in the waste heat recovery unit.

3. Waste heat = Reclaimer according to claim i or 2. characterized by a throttle valve (8) in the housing wall between the heat recovery unit and the chimney.

4. Waste heat recycler according to one of claims i to 3, characterized in that it is in the flow line (i i) of the heating system is switched on in such a way that the heating water flows through it in direct current with the exhaust gases.