EP0092063A2 - Dampferzeuger - Google Patents

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EP0092063A2
EP0092063A2 EP83102879A EP83102879A EP0092063A2 EP 0092063 A2 EP0092063 A2 EP 0092063A2 EP 83102879 A EP83102879 A EP 83102879A EP 83102879 A EP83102879 A EP 83102879A EP 0092063 A2 EP0092063 A2 EP 0092063A2
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burner
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Schroder Kg Warmetechnik
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
    • F22B31/08—Installation of heat-exchange apparatus or of means in boilers for heating air supplied for combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
    • F22B21/22—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes of form other than straight or substantially straight
    • F22B21/26—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from water tubes of form other than straight or substantially straight bent helically, i.e. coiled

Definitions

  • the invention relates to a steam generator with at least one spiral tube wound into a closed jacket, which has a water inlet at its lower end and a steam outlet at its upper end and delimits a cylindrical cavity into which at least one oil or gas burner is directed, the cavity surrounding jacket with ground clearance and leaving a first annular gap in an inner housing connected at its upper end to an exhaust outlet line g , that is also at ground clearance and leaving a second annular gap in a further Ge Housing is received, at the lower end of a fan is connected to convey combustion air to the oil or gas burner through the second annular gap.
  • the known steam generators with the structure mentioned are designed as fully automatic machines in which, after the water pump has been switched on and the flow tube has been filled, and after a predetermined water pressure has been reached, the burner is put into operation with simultaneous supply of combustion air, so that steam generation begins.
  • pressure regulators, pressure control valves, pressure limiters, start-up pressure regulators and temperature limiters are used, through which the control of the fuel supply and the combustion air supply takes place automatically in such a way that the steam generation, the steam pressure and the temperature are kept constant at the set values.
  • the blower sucks the combustion air from the environment, which is then conveyed up to the burner through the second annular gap between the further housing and the inner housing, the combustion air flowing upward in the second annular gap through the wall of the inner housing the smoke or combustion gases is preheated, which flows in the first annular gap between the inner housing and the jacket formed by the spirally wound flow tube up to the exhaust gas outlet line.
  • the invention has for its object to improve the efficiency of the burner to provide measures to utilize the existing thermal energy without additional energy expenditure for a further increase in temperature of the combustion air supplied to the burner.
  • the steam generator according to the invention is characterized in that the further housing with floor and ceiling spacing and with the release of a third annular gap is accommodated in an outer housing which is provided on its upper side with a suction opening for combustion air and in the region of its lower end the suction side of the fan is connected.
  • Figures 1 and 2 show a more or less schematic representation of an embodiment of the steam generator according to the invention.
  • the steam generator shown schematically in the drawing essentially consists of the flow tube 1 which is spirally wound in one or more layers and which is wound into a closed jacket 7.
  • the lower end of the flow tube 1 is connected to a water inlet 8 and the upper end to a steam outlet 9.
  • an oil or gas burner 10 directed, the heating and combustion gases flow down in the cavity and thus on the inner surface of the jacket formed by the flow tube.
  • the cavity surrounding casing 7 is surrounded with ground clearance and leaving a first annular gap 11 from an inner housing 2 which asauslledgetechnisch g at its upper end to an Ab 12 connected to the first in the annular gap 11 in the direction of the arrow a upwardly flowing exhaust gases is.
  • the inner housing 2 is surrounded by a further housing 3 at a distance from the floor and ceiling and leaving a second annular gap 13 free.
  • This second annular gap is connected in the region of its lower end to the pressure side of a blower 6 and at its upper end to the burner 10 in order to supply combustion air to it in the direction of the arrows b.
  • This combustion air flowing in the direction of the arrows b is heated by the exhaust gases flowing upwards in direct current through the first annular gap 11.
  • the further housing 3 is housed at a distance from the floor and ceiling and leaving a third annular gap 14 in an outer housing 4, which is provided on its upper side with a suction opening 5 for combustion air, preferably covered by a filter or a grid 15, and in the region of its lower end is connected to the suction side of the blower 6.
  • the combustion air flowing through the third annular gap 14 in the direction of the arrows c and sucked in from the environment is thus preheated in countercurrent to the heated combustion air rising through the second annular gap 13, as a result of which overall a heating of the combustion air supplied to the combustion takes place which is beyond the previous level. This results in an increase in the efficiency of the burner.

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Abstract

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines Dampferzeugers mit mindestens einem Spiralförmig zu einem geschlossenem Mantel gewickelten Durchlaufrohr, welches an seinem unteren Ende einen Wassereinlaß und an seinem oberen Ende einen Dampfauslaß aufweist und einen zylindrischen Hohlraum begrenzt, in den mindestens ein Öl- oder Gasbrenner gerichtet ist, wobei der den Hohlraum umgebende Mantel mit Bodenabstand und unter Freilassung eines ersten Ringspaltes in einem an seinem oberen Ende an einer Abgasauslaßleitung angeschlossenem Innengehäuse untergebracht ist, das ebenfalls mit Bodenabstand und unter Freilassung eines zweiten Ringspaltes in einem weiteren Gehäuse aufgenommen ist, an dessen unteres Ende ein Gebläse angeschlossen ist, um durch den zweiten Ringspalt Verbrennungsluft zu dem Öl- oder Gasbrenner zu fördern, ist dieser dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gehäuse 3 mit Boden- und Deckenabstand und unter Freilassung eines dritten Ringspaltes in einem Außengehäuse 4 untergebracht ist, das an seiner Oberseite mit einer Ansaugöffnung 5 für Verbrennungsluft versehen ist und im Bereich seines unteren Endes an die Saugseite des Gebläses 6 angeschlossen ist. Auf diese Weise ist es möglich, bereits dem Gebläse vorerwärmte Verbrennungsluft zuzuführen, was insgesamt zu einer weiteren Temperaturerhöhung der dem Brenner zugeführten vorerhitzten Verbrennungsluft führt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit mindestens einem spiralförmig zu einem geschlossenen Mantel gewickelten Durchlaufrohr, welches an seinem unteren Ende einen Wassereinlaß und an seinem oberen Ende einen Dampfauslaß aufweist und einen zylindrischen Hohlraum begrenzt, in den mindestens ein Öl- oder Gasbrenner gerichtet ist, wobei der den Hohlraum umgebende Mantel mit Bodenabstand und unter Freilassung eines ersten Ringspaltes in einem an seinem oberen Ende an einer Abgasauslaßleitung angeschlossenem Innengehäuse untergebracht ist, daß ebenfalls mit Bodenabstand und unter Freilassung eines zweiten Ringspaltes in einem weiteren Gehäuse aufgenommen ist, an dessen unteres Ende ein Gebläse angeschlossen ist, um durch den zweiten Ringspalt Verbrennungsluft zu dem öl- oder Gasbrenner zu fördern.
  • Die bekannten Dampferzeuger mit dem erwähnten Aufbau sind als Vollautomaten ausgebildet, bei denen nach dem Einschalten der Wasserpumpe und beendeter Füllung des Durchlaufrohres sowie nach Erreichen eines vorgegebenen Wasserdruckes der Brenner bei gleichzeitiger Verbrennungsluftzufuhr in Betrieb gesetzt wird, so daß die Dampferzeugung einsetzt. Zur Regulierung der Dampferzeugung und Dampftemperatur finden Druckregler, Druckhalteventile, Druckbegrenzer, Anfahrdruckregler und Temperaturbegrenzer Anwendung, durch welche die Regelung der Brennstoffzufuhr und der Verbrennungsluftzufuhr selbsttätig erfolgt in der Weise, daß die Dampferzeugung, der Dampfdruck und die Temperatur auf eingestellten Werten konstant gehalten werden. Um bei derartigen Dampferzeugern, insbesondere im Bereich des Wassereinlaßbereiches des Durchlaufrohres, den Taupunkt nicht zu unterschreiten und damit eine Rauchgaskondensation und daraus resultierende Korrosionserscheinungen zu vermeiden, wird in das Durchlaufrohr vorgeheiztes Wasser mit Temperaturen von ca. 90 - 100 0C eingespeist.
  • Bei bekannten Dampferzeugern saugt das Gebläse die Verbrennungsluft aus der Umgebung an, die dann durch den zweiten Ringspalt zwischen dem weiteren Gehäuse und dem Innengehäuse nach oben zum Brenner gefördert wird, wobei diese in dem zweiten Ringspalt nach oben strömende Verbrennungsluft durch die Wand des Innengehäuses hindurch von den Rauch- bzw. Verbrennungsgasen vorerhitzt wird, welche in dem ersten Ringspalt zwischen dem Innengehäuse und dem durch das spiralförmig gewickelte Durchlaufrohr gebildeten Mantel nach oben zur Abgasauslaßleitung strömt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Brenners Maßnahmen vorzusehen, um die vorhandene Wärmeenergie ohne zusätzlichen Energieaufwand zu einer weiteren Temperaturerhöhung der dem Brenner zugeführten Verbrennungsluft auszunutzen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Dampferzeuger dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gehäuse mit Boden- und Deckenabstand und unter Freilassung eines dritten Ringspaltes in einem Außengehäuse untergebracht ist, das an seiner Oberseite mit einer Ansaugöffnung für Verbrennungsluft versehen ist und im Bereich seines unteren Endes an die Saugseite des Gebläses angeschlossen ist.
  • Während bei den bekannten Dampferzeugern die Verbrennungsluft von dem Gebläse direkt aus der Umgebung angesaugt wird, wird bei dem erfindungsgemäßen Dampferzeuger die Verbrennungsluft durch den von dem Außengehäuse umgebenen dritten Ringspalt im Gegenstrom zu der durch den zweiten Ringspalt nach oben strömenden Verbrennungsluft angesaugt, wodurch die der Saugseite des Gebläses zugeführte Verbrennungsluft bereits eine Vorerwärmung erfährt. Die bisher an die Umgebung abgegebene Strahlungswärme wird somit zur Vorerwärmung der von dem Gebläse angesaugten Verbrennungsluft ausgenutzt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Figuren 1 und 2 zeigen in mehr oder weniger schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampferzeugers.
  • Der in der Zeichnung schematisch dargestellte Dampferzeuger besteht im wesentlichen aus dem in einer oder mehreren Lagen spiralförmig gewundenen Durchlaufrohr 1, welches zu einem geschlossenen Mantel 7 gewickelt ist. Das untere Ende des Durchlaufrohres 1 ist an einen Wassereinlaß 8 und das obere Ende an einen Dampfauslaß 9 angeschlossen. In dem von dem Mantel 7 begrenzten Hohlraum ist ein Öl- oder Gasbrenner 10 gerichtet, dessen Heiz- und Verbrennungsgase in dem Hohlraum und damit an der Innenfläche des von dem Durchlaufrohr gebildeten Mantels nach unten strömen. Der den Hohlraum umgebende Mantel 7 ist mit Bodenabstand und unter Freilassung eines ersten Ringspaltes 11 von einem Innengehäuse 2 umgeben, das an seinem oberen Ende an eine Abgasauslaßleitung 12 für die in dem ersten Ringspalt 11 in Richtung des Pfeiles a nach oben strömenden Abgase angeschlossen ist.
  • Das Innengehäuse 2 ist mit Boden- und Deckenabstand und unter Freilassung eines zweiten Ringspaltes 13 von einem weiteren Gehäuse 3 umgeben. Dieser zweite Ringspalt ist im Bereich seines unteren Endes an die Druckseite eines Gebläses 6 und an seinem oberen Ende an den Brenner 10 angeschlossen, um diesem in Richtung der Pfeile b Verbrennungsluft zuzuführen. Diese in Richtung der Pfeile b strömende Verbrennungsluft wird von den durch den ersten Ringspalt 11 in Gleichstrom nach oben strömende Abgasen erhitzt.
  • Das weitere Gehäuse 3 ist mit Boden- und Deckenabstand und unter Freilassung eines dritten Ringspaltes 14 in einem Außengehäuse 4 untergebracht, das an seiner Oberseite mit einer vorzugsweise durch einen Filter oder ein Gitter 15 abgedeckten Ansaugöffnung 5 für Verbrennungsluft versehen ist und im Bereich seines unteren Endes an die Saugseite des Gebläses 6 angeschlossen ist. Die durch den dritten Ringspalt 14 in Richtung der Pfeile c strömende und aus der Umgebung angesaugte Verbrennungsluft wird somit in Gegenstrom zu der durch den zweiten Ringspalt 13 aufsteigenden erhitzten Verbrennungsluft vorerwärmt, wodurch insgesamt eine über das bisherige Maß hinausgehende Erwärmung der dem Brennung zugeführten Verbrennungsluft stattfindet. Daraus resultiert eine Erhöhung des Wirkungsgrades des Brenners.

Claims (1)

  1. Dampferzeuger mit mindestens einem spiralförmig zu einem geschlossenen Mantel gewickelten Durchlaufrohr, welches an seinem unteren Ende einen Wassereinlaß und an seinem oberen Ende einen Dampfauslaß aufweist und einen zylindrischen Hohlraum begrenzt, in den mindestens ein Öl- oder Gasbrenner gerichtet ist, wobei der den Hohlraum umgebende Mantel mit Bodenabstand und unter Freilassung eines ersten Ringspaltes in einem an seinem oberen Ende an einer Abgasauslaßleitung angeschlossenem Innengehäuse untergebracht ist, daß ebenfalls mit Bodenabstand und unter Freilassung eines zweiten Ringspaltes in einem weiteren Gehäuse aufgenommen ist, an dessen unteres Ende ein Gebläse angeschlossen ist, um durch den zweiten Ringspalt Verbrennungsluft zu dem Öl- oder Gasbrenner zu fördern, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Gehäuse (3) mit Boden- und Deckenabstand und unter Freilassung eines dritten Ringspaltes in einem Außengehäuse (4) untergebracht ist, das an seiner Oberseite mit einer Ansaugöffnung (5) für Verbrennungsluft versehen ist und im Bereich seines unteren Endes an die Saugseite des Gebläses (6) angeschlossen ist.
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