EP0122504A2 - Warmwasserspeicher mit direkter beheizung durch Rauchgase - Google Patents

Warmwasserspeicher mit direkter beheizung durch Rauchgase Download PDF

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EP0122504A2
EP0122504A2 EP84103124A EP84103124A EP0122504A2 EP 0122504 A2 EP0122504 A2 EP 0122504A2 EP 84103124 A EP84103124 A EP 84103124A EP 84103124 A EP84103124 A EP 84103124A EP 0122504 A2 EP0122504 A2 EP 0122504A2
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EP
European Patent Office
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flue gas
gas pipe
flow
baffles
insert
Prior art date
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EP84103124A
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Alfred Oesting
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/0005Details for water heaters
    • F24H9/001Guiding means
    • F24H9/0026Guiding means in combustion gas channels

Definitions

  • the invention relates to a flow insert for the upright flue gas pipe of a directly heated hot water tank according to the preamble of claim 1.
  • Such a flow insert is already known from DE-GM 72 29 628.
  • a flow insert is described there, which consists of a helically wound sheet metal strip with lateral incisions.
  • the flue gas stream entering the flue gas pipe from the combustion chamber is halved, the two flue gas streams being brought into good heat-conducting contact with the wall of the flue gas pipe by the helical guide.
  • the flue gases can no longer be drawn off by simple buoyancy if the slope of the helical sheet insert is flattened too much in order to improve the heat exchange.
  • the known device can not be removed in full length from the flue gas pipe during maintenance work because of its rigid design, and reinserted without a considerable assembly effort (emptying and moving the device, disconnecting all supply lines).
  • the object of the invention is to improve a flow insert of the type described in the introduction in such a way that the heat exchange is increased considerably, the ease of maintenance also being to be ensured, ie the flow insert should be replaceable when the device is stationary. This object is achieved with the features of the characterizing part of patent claim 1.
  • the semi-elliptical shape of the inclined baffles ensures their form-fitting contact with the cylindrical wall of the flue pipe, which enables the undivided flue gas flow to be guided in a targeted manner, which impinges alternately on the wall of the flue gas pipe.
  • the inclination of the baffles in the lower area is selected so that the vertical flue gas flow is prevented as little as possible with good heat exchange, as a result of which a floating flue gas column is formed.
  • baffle bracket ensures that the exhaust gas flow is not divided, but remains fully intact and that due to the low heat absorption capacity of the bracket, the flue gases, heat is almost only removed via the cylinder wall of the flue gas pipe, which leads to high efficiency.
  • the flow insert Due to the flexible design of the flow insert, it can be easily removed from the flue gas pipe and reinserted without the entire hot water tank having to be emptied, laid flat and disconnected from all of its connecting lines, which would be necessary with the known room heights in known devices.
  • the flow insert (1 and la) is located in a standing flue gas pipe (8) which connects to the top of a combustion chamber (7). Flue gas pipe (8) and combustion chamber (7) are surrounded by a water jacket (5).
  • the flow insert consists of a central holder (3) and baffles (2) arranged on it.
  • the baffles (2) are arranged alternately, the inclination being adapted to the rising flue gas flow in the area below the middle subdivision (4) and directed against the course of the flue gas flow in the area above the subdivision (4).
  • the spacer (6) centers the insert (1 and la) in the flue gas pipe and the bracket (9) is used for the upper attachment.
  • the baffles (2) and spacer (6) in the lower flue gas pipe (8) form an incandescent body for the afterburning of the flue gases, which causes a very high CO 2 content and no CO content. This means high efficiency and less environmental pollution.
  • the baffles (2) in the upper flue gas pipe (8) not only serve to swirl and slow down the flue gas flow, but also to conduct condensate from the flue gas pipe wall to the baffle plate holder in the event of low temperature, for faster evaporation.

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Abstract

Der Strömungseinsatz für das stehend angeordnete
Rauchgasrohr eines direkt beheizten Warmwasserspeicher bestehend aus einerflexiblen Halterung mit daran befestigfen Leitblechen in Halb-Ellipsenform in stufenweiser und wechselseitiger Anordnung. Der Neigungswinkel der Leitbleche ist im unterem Bereich des Einsatzes mit der Strömung der Rauchgase gerichtet und im oberen Bereich entgegengesetzt dazu.
Der erfindungsgemäße Strömungseinsatz zeichnet sich aus durch eine erhebliche Wirkungsgradverbesserung sowie durch die Möglichkeit leichter Auswechselbarkeit bei Wartungsarbeiten.
Besonders hervorzuheben ist die geringere Umweltbelastung, zum Wohle der Allgemeinheit.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Strömungseinsatz für das stehend angeordnete Rauchgasrohr eines direktbeheizten Warmwasserspeichers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein derartiger Strömungseinsatz ist bereits aus dem DE-GM 72 29 628 bekannt. Dort ist ein Strömungseinsatz beschrieben, der aus einem schraubenförmig gewundenen Blechstreifen mit seitlichen Einschnitten besteht.
  • Bei dieser Anordnung wird der aus der Brennkammer in das Rauchpasrohr eintretende Rauchgasstrom halbiert, wobei die beiden Rauchgasströme durch die schraubenförmige Führung in guten wärmeleitenden Kontakt mit der Wandung des Rauchgasrohres gebracht werden sollen.
  • Dabei wird jedoch ein großer Teil der in den Rauchgasen enthaltene Wärme an den Einsatz abgegeben, der diese angrund seiner Breite und damit guten Wärmeaufnahme und Leitfähigkeit zum Rauchgasaustritt führt, anstatt sie an das zu erwärmende Wasser abzugeben. Die bekannte Vorrichtung arbeitet somit nicht wirtschaftlich.
  • Zudem können bei der bekannten Vorrichtung die Rauchgase dann nicht mehr durch einfachen Auftrieb abziehen, wenn zur Verbesserung des Wärmetausches die Steigung der schraubenförmigen Blecheinlage zu stark abgeflacht wird.
  • Außerdem läßt sich die bekannte Vorrichtung bei Wartungsarbeiten wegen ihrer starren Ausführung nicht in ganzer Länge aus dem Rauchgasrohr entfernen, und wieder einsetzen, ohne daß ein erheblicher Montageaufwand (Entleeren und Umlegen des Gerätes, Trennen von sämtlichen Zuleitungen) getrieben werden muß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strömungseinsatz der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß der Wärmetausch erheblich gesteigert wird, wobei auch die Wartungsfreundlichkeit gewährleistet werden soll, d.h. der Strömungseinsatz soll bei stehendem Gerät auswechselbar sein. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1.
  • Die Halb-Ellipsenform der geneigten Leitbleche gewährleistet deren formschlüssiges Anliegen an der zylindrischen Wandung des Rauchrohres, wodurch eine gezielte Führung des ungeteilten Rauchgasstromes möglich ist, der wechselseitig auf die Wandung des Rauchgasrohres auftrifft.
  • Die Neigung der Leitbleche im unteren Bereich ist so gewählt, daß die vertikale Rauchgasströmung bei gutem Wärmetausch möglichst wenig behindert wird, wodurch sich eine treibende Rauchgassäule bildet.
  • Durch die umgekehrte Neigung der Leitbleche im oberen Bereich des Einsatzes erfolgt eine gewollte Stauung und Verwirbelung der Rauchgase um deren zusätzlichen Verweildauer zwecks Erhöhung des Wärmetausches zu bewirken.
  • Die dünne und flache Ausbildung der Leitblechhalterung gewährleistet, daß der Abgasstrom nicht geteilt wird, sondern voll erhalten bleibt und daß aufgrund der geringen Wärmeaufnahmefähigkeit der Halterung, den Rauchgasen, Wärme fast nur über die Zylinderwandung des Rauchgasrohres entzogen wird, was zu einem hohen Wirkungsgrad führt.
  • Durch die flexible Ausbildung des Strömungseinsatzes läßt sich dieser leicht aus dem Rauchgasrohr entnehmen und wieder einsetzen, ohne daß der gesamte Warmwasserspeicher entleert, flachgelegt und von seinen sämtlichen Anschlußleitungen getrennt werden muß, was bei den üblichen Raumhöhen bei bekannten Vorrichtungen erforderlich wäre.
  • Weiterhin ergibt sich der Vorteil der nachträglichen Umrüstung alter Anlagen, in niedrigen Räumen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Der Strömungseinsatz (1 und la) befindet sich in einem stehenden Rauchgasrohr (8), welches an die Oberseite einer Brennkammer (7) anschließt. Rauchgasrohr (8) und Brennkammer (7) sind von einem Wassermantel (5) umgeben.
  • Der Strömungseinsatz besteht aus einer mittleren Halterung (3) und daran angeordneten Leitblechen (2). Die Leitbleche (2) sind wechselseitig angeordnet, wobei im Bereich unterhalb der mittleren Unterteilung (4), die Neigung dem steigenden Rauchgasstrom angepaßt ist und im Bereich oberhalb der Unterteilung (4) gegen den Verlauf des Rauchgasstromes gerichtet ist. Die Distanzhalterung (6) zentriert den Einsatz (1 und la) im Rauchgasrohr und die Halterung (9) dient der oberen Befestigung.
  • Die Leitbleche (2) und Distanzhalterung (6) im unteren Rauchgasrohr (8) bilden einen Glühkörper zur Nachverbrennung der Rauchgase, welches ein sehr hoher C02 - Gehalt und kein CO-Gehalt bewirkt. Dies bedeutet hoher Wirkungsgrad und geringere Umweltbelastung.
  • Die Leitbleche (2) im oberen Rauchgasrohr (8) dienen in der Anordnung nicht nur einen verwirbelden und abbremsenden Rauchgasstrom, sondern bei Untertemperatur eine Kondensatführung von der Rauchgasrohrwand zur Leitblechhalterung, zwecks schnelleren Verdampfung.

Claims (5)

  1. l.Strömungseinsatz für das stehend angeordnete Rauchgasrohr eines direkt beheizten Warmwasserspeichers für gasförmige Brennstoffe, wobei das vertikal verlaufende Rauchgasrohr direkt an die Oberseite der Brennkammer anschließt und wie diese, von einem Wassermantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Strömungseinsatz (l und la) aus Leitblechen (2) in Halb-Ellipsenform besteht, welche stufenweise beidseitig einer flexiblen Halterung (3) angeordnet sind, wobei eine Distanzhalterung (6) vorgesehen ist und im unteren Bereich die Leitbleche aufgrund ihrer Neigungswinkel die Rauchgase stufenweise und gleichmäßig an die Wand des Rauchgasrohres führen und daß im oberen Bereich ab mittlerer Unterteilung (4) die Leitbleche aufgrund ihrer geänderten Neigungswinkel einen bremsenden und wirbelerzeugenden Einfluß auf die Rauchgase zur Verbesserung des Wärmetausches ausübten.
  2. 2.Strömungseinsatz nach patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche aus VA-Stahl bestehen.
  3. 3.Dünne und schmale flexible Leitblech-Halterung (3) wegen geringer Wärmeaufnahme und Wärme-Weiterleitung im Aufsteigenden Abgasstrom.
  4. 4.Leitbleche (2) und Distanzhalterung (6) im unteren Rauchgasrohr (8) bilden einen Glühkörper zur Nachverbrennung der Rauchgase.
  5. 5.Leitbleche (2) im oberen Rauchgasrohr (8) dienen gleichzeitig zur Kondensatführung von der Rauchgasrohrwand zur Leitblechhalterung, zwecks beschleunigter Verflüchtigung.
EP84103124A 1983-03-22 1984-03-21 Warmwasserspeicher mit direkter beheizung durch Rauchgase Withdrawn EP0122504A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833310267 DE3310267C2 (de) 1983-03-22 1983-03-22 Strömungseinsatz für das stehend angeordnete Rauchgasrohr eines direktbeheizten Warmwasserspeichers
DE3310267 1983-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0122504A2 true EP0122504A2 (de) 1984-10-24
EP0122504A3 EP0122504A3 (de) 1986-01-22

Family

ID=6194232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84103124A Withdrawn EP0122504A3 (de) 1983-03-22 1984-03-21 Warmwasserspeicher mit direkter beheizung durch Rauchgase

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EP (1) EP0122504A3 (de)
DE (1) DE3310267C2 (de)

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Also Published As

Publication number Publication date
DE3310267A1 (de) 1983-11-03
DE3310267C2 (de) 1984-10-04
EP0122504A3 (de) 1986-01-22

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