EP0472895A1 - Apparatus for controlling the exhaust gas temperature in a furnace - Google Patents
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- EP0472895A1 EP0472895A1 EP91112181A EP91112181A EP0472895A1 EP 0472895 A1 EP0472895 A1 EP 0472895A1 EP 91112181 A EP91112181 A EP 91112181A EP 91112181 A EP91112181 A EP 91112181A EP 0472895 A1 EP0472895 A1 EP 0472895A1
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- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/0005—Details for water heaters
- F24H9/001—Guiding means
- F24H9/0026—Guiding means in combustion gas channels
- F24H9/0031—Guiding means in combustion gas channels with means for changing or adapting the path of the flue gas
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- F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products
Definitions
- the invention relates to a device for regulating the exhaust gas temperature in boilers, in which the exhaust gases are guided to the outside through at least one exhaust gas duct which is provided with heat exchanger fins which cool the exhaust gases, with a bypass line bridging at least part of the at least one exhaust gas duct with a flow cross section increasing temperature reducing element is provided.
- the flue gas temperature i.e. the temperature of the flue gases when leaving the boiler
- the flue gas temperature must be set very precisely, because on the one hand, when the temperature falls below a minimum temperature of 160 ° C, condensate condenses in the flue gas pipes, from which acids form, which lead to a strong Cause corrosion.
- an upper limit temperature of 260 ° C should not be exceeded with regard to legal regulations, whereby high exhaust gas temperatures also lead to a reduction in efficiency.
- the problems described are relatively easy to master, since the exhaust gas temperature can be adjusted in the desired manner by dimensioning the exhaust gas flues and heat exchanger fins.
- An object of the present invention is therefore to improve a device for regulating the exhaust gas temperature in boilers according to the type mentioned in such a way that a redesign of existing boilers can be avoided with a space-saving arrangement and that existing boilers can also be retrofitted with exhaust gas temperature control in a simple manner can be provided.
- bypass line is designed as a tube which can be inserted into the at least one exhaust gas duct, the end of which on the flow outlet side carries the element which changes the flow cross section as a function of temperature.
- this regulating pipe can be used in existing flue gas flues, practically no additional space is required and such an installation is also possible retrospectively with existing boilers. Since this pipe also carries the element which changes the flow cross-section as a function of temperature, it can be inserted as a complete unit in at least one flue gas duct of a heating boiler without requiring any additional assembly work. Both the manufacture and the assembly are therefore very simple and inexpensive. By dimensioning the pipe cross section and / or The element that changes the flow cross section can be easily adapted to the respective boiler construction or to the desired flue gas temperature.
- the insertable pipe is preferably arranged in the central region of the exhaust gas duct and extends radially outward essentially up to the heat exchanger fins.
- the pipe has hardly any effect on the flow conditions when the flow cross-section is open, so that conditions then exist as when the pipe is not used.
- This pipe can therefore be used to lower the flue gas temperature from the originally designed flue gas temperature at the boiler outlet.
- This insertable tube is expediently carried by the heat exchanger fins, so that additional holding devices can largely or completely be dispensed with.
- the exhaust gas temperature at the element that changes the flow cross section can be simultaneously at the same time right place.
- the element which changes the flow cross section is advantageously designed as a temperature-dependent deflectable flap, through which an opening on an outlet-side end plate of the tube can be closed.
- the flap is expediently designed as a swivel flap.
- a deflection device for the flap consists essentially of a temperature-dependent changing element.
- the measured value acquisition that is to say the temperature acquisition, the controller and the actuator, is realized by one element.
- This temperature-dependent element is expediently designed as a bimetallic element, which is preferably designed as a helically wound bimetallic sheet which carries the flap at its free end.
- the device according to the invention is also particularly suitable for boilers with a plurality of flue gas ducts connected in parallel, in which case such pipes designed as a bypass line are used in all or most of these flue gas ducts, as required. If the output of the burner is only slightly varied, it may be sufficient to use such a pipe only in one of several flue gas ducts.
- the pipe and the element changing the flow cross-section are expediently dimensioned such that the set temperature of the exhaust gas when it emerges from the boiler is between 160 ° and 260 ° C., preferably 180 ° C.
- a boiler 10 has three serpentine exhaust gas flues 11 to 13, the exhaust gas flue 11 being designed as a combustion chamber in the lowest level.
- a combustion chamber door 8 is arranged, which carries a burner 9, which can be designed as a gas, oil or solid fuel burner and generates a burner flame 14 pointing into the interior of the boiler 10 during operation .
- This can be a liquid, such as water, or a gas, which is pumped in a known manner through radiators (not shown) of a heating system.
- an exhaust pipe 16 is flanged, which leads the exhaust gases to a chimney, not shown.
- the walls of the exhaust gas flues 11 to 13 are provided with heat exchanger ribs 17 which protrude radially inwards into the exhaust gas flues 11 to 13.
- heat exchanger fins 17 are only shown on the walls of the upper exhaust duct 13. These heat exchanger fins 17 serve for better heat transfer from the burner flame 14 or the exhaust gases formed thereby to the heating medium.
- the previous description relates to the part of the boiler 10 which is known per se. Therefore, the simplifications mentioned have been made in the illustration and the description could also be limited to the basic things.
- the following part relates to the actual device for regulating the exhaust gas temperature of the boiler 10.
- a flat tube 18 with a rectangular cross-section is inserted in such a way that it lies against the radially inward-facing end faces of the heat exchanger fins 17 and is held by them. 2, no heat exchanger fins are shown on the sides of the tube 18, so that it extends there essentially up to the walls 19 of the exhaust gas duct 13. Of course, heat exchanger fins can also be arranged on these sides.
- the rectangular cross section of the tube 18 is determined by the substantially correspondingly shaped cross section of the exhaust gas duct 13. If this has a different cross-sectional shape, the corresponding shape of the tube 18 naturally also changes.
- an end plate 21 which has a through opening 22 which is only slightly smaller than the inner cross section of the tube 18.
- This passage opening 22 can be closed by a pivotable flap 23, which in the region of its pivot axis is attached to a bimetallic sheet wound in a helical shape 24 is attached.
- the flap 23 itself can also be designed as a one-piece, flat extension of the bimetallic sheet 24.
- the inner end of the helically wound bimetallic sheet is rigidly connected to the end plate 21 by a holding device 25 shown in broken lines.
- This holding device 25 can also be designed, for example, as a housing which accommodates the bimetallic sheet 24 which is wound in a helical shape.
- the mode of operation of the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3 consists essentially in that the exhaust gas temperature at the exhaust gas outlet of the boiler 10, that is to say at its connection point to the exhaust pipe 16, is detected by the bimetallic sheet 24. Depending on the temperature prevailing there, the flap 23 opens more or less. A partially open flap is shown in dashed lines in FIG. 3. If the output of the burner 3 is reduced, the exhaust gas temperature at the outlet of the boiler 10 would decrease and possibly drop below 160 ° C., which could lead to the formation of condensate and correspondingly to corrosion.
- the flap 23 opens more and more when the exhaust gas temperature drops, so that the exhaust gases in the upper exhaust gas duct 13 essentially flow through the pipe 18 and no longer past the heat exchanger fins 17, where there is a substantially higher flow resistance.
- the flap 23 closes accordingly, and the exhaust gases are forced to flow past the heat exchanger fins 17 again, where they are cooled more.
- the tube 18 can also only partially extend into the exhaust gas duct 13 if, for example, only a smaller power reduction of the burner 13 is provided.
- the cross section of the tube 18 can also be smaller than the free space between the heat exchanger fins 17, the tube 18 optionally also having a separate holder and no longer abutting the heat exchanger fins 17.
- the tube 18 can also extend more or less into the exhaust tube 16.
- the flue gas duct 12 of a boiler 10 is divided into two flue gas ducts 12a and 12b connected in parallel, while the third flue gas duct 13 is divided into three parallel flue gas flues 13a, 13b and 13c.
- a pipe 18 for exhaust gas temperature control is used in each of the exhaust gas flues 13a to 13c.
- Boilers with three trains are shown and described in the exemplary embodiments.
- the invention can also be used for boilers with a different number of trains, for example for boilers with two trains.
- these tubes can also be permanently installed, for example firmly connected to the heat exchanger fins and / or to free walls of the exhaust gas flues.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur in Heizkesseln, in denen die Abgase durch wenigstens einen Abgaszug nach außen geführt werden, der mit die Abgase abkühlenden Wärmetauscherrippen versehen ist, wobei eine wenigstens einen Teil des wenigstens einen Abgaszuges überbrückende Bypassleitung mit einem den Strömungsquerschnitt bei steigender Temperatur verringernden Element versehen ist.The invention relates to a device for regulating the exhaust gas temperature in boilers, in which the exhaust gases are guided to the outside through at least one exhaust gas duct which is provided with heat exchanger fins which cool the exhaust gases, with a bypass line bridging at least part of the at least one exhaust gas duct with a flow cross section increasing temperature reducing element is provided.
Bei modernen Heizkesseln muß die Abgastemperatur, also die Temperatur der Abgase beim Verlassen des Heizkessels, sehr exakt eingestellt werden, da sich zum einen bei Unterschreitung einer Mindesttemperatur von 160° C Kondensat in den Abgasrohren niederschlägt, aus dem sich Säuren bilden, die zu einer starken Korrosion führen. Andererseits sollte eine obere Grenztemperatur von 260° C im Hinblick auf gesetzliche Vorschriften nicht überschritten werden, wobei hohe Abgastemperaturen auch zur Absenkung des Wirkungsgrades führen. Bei Heizkesseln, die mit konstanter Leistung gefahren werden, sind die geschilderten Probleme relativ leicht beherrschbar, da sich die Abgastemperatur durch Dimensionierung der Abgaszüge und Wärmetauscherrippen in der gewünschten Weise einstellen läßt. Bei modernen Heizkesseln geht man jedoch mehr und mehr dazu über, mit variabler Leistung zu fahren, beispielsweise in der Übergangszeit die Brennerleistung bis auf 30% zu drosseln. Dies führt zu einer drastischen Absenkung der Abgastemperatur. Bei großer Variabilität der Brennerleistung ist es daher ohne zusätzliche Maßnahmen nicht möglich, die Abgastemperatur innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches zu halten.In modern boilers, the flue gas temperature, i.e. the temperature of the flue gases when leaving the boiler, must be set very precisely, because on the one hand, when the temperature falls below a minimum temperature of 160 ° C, condensate condenses in the flue gas pipes, from which acids form, which lead to a strong Cause corrosion. On the other hand, an upper limit temperature of 260 ° C should not be exceeded with regard to legal regulations, whereby high exhaust gas temperatures also lead to a reduction in efficiency. For boilers with constant output are driven, the problems described are relatively easy to master, since the exhaust gas temperature can be adjusted in the desired manner by dimensioning the exhaust gas flues and heat exchanger fins. With modern boilers, however, there is an increasing tendency to run with variable output, for example to reduce the burner output to 30% in the transition period. This leads to a drastic reduction in the exhaust gas temperature. If the burner output is highly variable, it is therefore not possible to keep the flue gas temperature within the specified temperature range without additional measures.
Aus der DE-OS 36 04 842 ist eine Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur in Heizkesseln nach der eingangs genannten Gattung bekannt. Dort sind zur Einstellung der Abgastemperatur separate Abgaskanäle ohne Wärmetauscherrippen vorgesehen, die entweder vom Brennraum zum Ausgang des Abgassystems führen oder zwei Abgaszüge überbrücken. Der Durchsatz durch diese Abgaskanäle kann durch eine einstellbare Klappe variiert werden, wobei ein großer Durchsatz zur Anhebung der Abgastemperatur und eine geschlossene Klappe zur Absenkung der Abgastemperatur führt.From DE-OS 36 04 842 a device for controlling the exhaust gas temperature in boilers according to the type mentioned is known. There, separate exhaust gas channels without heat exchanger fins are provided for setting the exhaust gas temperature, which either lead from the combustion chamber to the outlet of the exhaust system or bridge two exhaust gas ducts. The throughput through these exhaust gas ducts can be varied by means of an adjustable flap, with a large throughput increasing the exhaust gas temperature and a closed flap leading to lowering the exhaust gas temperature.
Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß diese zusätzlichen Abgaskanäle ein zusätzliches Volumen beanspruchen und daher in ohnehin kompakt konstruierten Heizkesseln schwer oder nur mit großem Aufwand realisierbar sind. Weiterhin wäre hierzu eine völlige Neukonstruktion eines Heizkessels erforderlich, und ein nachträglicher Einbau in ältere Anlagen ist nicht möglich.The disadvantage of this known device is that these additional flue gas channels take up an additional volume and are therefore difficult to implement or can only be implemented with great effort in boilers which are of compact construction anyway. Furthermore, a complete redesign of a boiler would be required, and retrofitting in older systems is not possible.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur in Heizkesseln gemäß der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß bei platzsparender Anordnung eine Umkonstruktion vorhandener Heizkessel vermieden werden kann und daß auch vorhandene Heizkessel noch nachträglich mit einer Abgastemperaturregelung in einfacher Weise versehen werden können.An object of the present invention is therefore to improve a device for regulating the exhaust gas temperature in boilers according to the type mentioned in such a way that a redesign of existing boilers can be avoided with a space-saving arrangement and that existing boilers can also be retrofitted with exhaust gas temperature control in a simple manner can be provided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bypassleitung als in den wenigstens einen Abgaszug einsetzbares Rohr ausgebildet ist, dessen strömungsaustrittsseitiges Ende das den Strömungsquerschnitt temperaturabhängig verändernde Element trägt.This object is achieved according to the invention in that the bypass line is designed as a tube which can be inserted into the at least one exhaust gas duct, the end of which on the flow outlet side carries the element which changes the flow cross section as a function of temperature.
Da dieses die Regelung bewirkende Rohr in vorhandene Abgaszüge eingesetzt werden kann, wird praktisch kein zusätzlicher Platz beansprucht und eine derartige Einbringung ist auch noch nachträglich bei vorhandenen Heizkesseln möglich. Da dieses Rohr auch das den Strömungsquerschnitt temperaturabhängig verändernde Element trägt, kann es als komplette Einheit in wenigstens einen Abgaszug eines Heizkessels eingeschoben werden, ohne daß es noch eines zusätzlichen Montageaufwandes bedarf. Sowohl die Herstellung, wie auch die Montage ist daher sehr einfach und kostengünstig. Durch Dimensionierung des Rohrquerschnitts und/oder des den Strömungsquerschnitt verändernden Elements kann in einfacher Weise eine Anpassung an die jeweilige Heizkesselkonstruktion bzw. an die gewünschte Abgastemperatur erfolgen.Since this regulating pipe can be used in existing flue gas flues, practically no additional space is required and such an installation is also possible retrospectively with existing boilers. Since this pipe also carries the element which changes the flow cross-section as a function of temperature, it can be inserted as a complete unit in at least one flue gas duct of a heating boiler without requiring any additional assembly work. Both the manufacture and the assembly are therefore very simple and inexpensive. By dimensioning the pipe cross section and / or The element that changes the flow cross section can be easily adapted to the respective boiler construction or to the desired flue gas temperature.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.Advantageous further developments and improvements of the device specified in claim 1 are possible through the measures listed in the subclaims.
Das einsetzbare Rohr ist vorzugsweise im mittleren Bereich des Abgaszuges angeordnet und erstreckt sich radial nach außen im wesentlichen bis zu den Wärmetauscherrippen. Bei einer Verkleinerung des Strömungsquerschnitts durch das Element wird daher das Abgas mehr und mehr gezwungen, ausschließlich an den Wärmetauscherrippen entlang zu strömen, wobei es abgekühlt wird. Andererseits wirkt sich das Rohr bei geöffnetem Strömungsquerschnitt kaum auf die Strömungsverhältnisse aus, so daß dann Verhältnisse wie bei nicht eingesetztem Rohr vorliegen. Durch dieses Rohr kann daher eine Absenkung der Abgastemperatur ab der ursprünglich konzipierten Abgastemperatur am Ausgang des Heizkessels erfolgen. Dieses einsetzbare Rohr wird zweckmäßigerweise von den Wärmetauscherrippen getragen, so daß auch zusätzliche Haltevorrichtungen weitgehend oder vollständig entfallen können.The insertable pipe is preferably arranged in the central region of the exhaust gas duct and extends radially outward essentially up to the heat exchanger fins. When the flow cross section is reduced by the element, the exhaust gas is therefore increasingly forced to flow exclusively along the heat exchanger fins, where it is cooled. On the other hand, the pipe has hardly any effect on the flow conditions when the flow cross-section is open, so that conditions then exist as when the pipe is not used. This pipe can therefore be used to lower the flue gas temperature from the originally designed flue gas temperature at the boiler outlet. This insertable tube is expediently carried by the heat exchanger fins, so that additional holding devices can largely or completely be dispensed with.
Durch die Anordnung des strömungsaustrittsseitigen Endes des Rohres im Verbindungsbereich des Heizkessels mit einem Abgasrohr kann dort beispielsweise mit oder am den Strömungsquerschnitt verändernden Element gleichzeitig die Abgastemperatur an der richtigen Stelle erfasst werden.By arranging the end of the pipe on the flow outlet side in the connection region of the boiler with an exhaust pipe, the exhaust gas temperature at the element that changes the flow cross section can be simultaneously at the same time right place.
Das den Strömungsquerschnitt verändernde Element wird in vorteilhafter Weise als temperaturabhängig auslenkbare Klappe ausgebildet, durch die eine Öffnung an einer austrittsseitigen Stirnplatte des Rohres verschließbar ist. Die Klappe ist dabei zweckmäßigerweise als Schwenkklappe ausgebildet. Auch diese Maßnahmen tragen zur Vereinfachung und Verbilligung der Konstruktion bei.The element which changes the flow cross section is advantageously designed as a temperature-dependent deflectable flap, through which an opening on an outlet-side end plate of the tube can be closed. The flap is expediently designed as a swivel flap. These measures also help to simplify and reduce the cost of the construction.
Eine weitere Maßnahme zur Vereinfachung der Konstruktion besteht darin, daß eine Auslenkvorrichtung für die Klappe im wesentlichen aus einem temperaturabhängig sich verändernden Element besteht. Hierdurch wird die Messwerterfassung, also die Temperaturerfassung, der Regler und das Stellglied durch ein Element realisiert. Dieses temperaturabhängige Element ist zweckmäßigerweise als Bimetallelement ausgebildet, das vorzugsweise als schneckenförmig aufgewickeltes Bimetallblech ausgebildet ist, das an seinem freien Ende die Klappe trägt.Another measure to simplify the construction is that a deflection device for the flap consists essentially of a temperature-dependent changing element. As a result, the measured value acquisition, that is to say the temperature acquisition, the controller and the actuator, is realized by one element. This temperature-dependent element is expediently designed as a bimetallic element, which is preferably designed as a helically wound bimetallic sheet which carries the flap at its free end.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders auch für Heizkessel mit mehreren parallelgeschalteten Abgaszügen, wobei dann je nach Erfordernis in alle oder in die meisten dieser Abgaszüge solche als Bypassleitung ausgebildeten Rohre eingesetzt sind. Bei nur geringer Leistungsvariation des Brenners kann es unter Umständen ausreichen, nur in einen von mehreren Abgaszügen ein solches Rohr einzusetzen.The device according to the invention is also particularly suitable for boilers with a plurality of flue gas ducts connected in parallel, in which case such pipes designed as a bypass line are used in all or most of these flue gas ducts, as required. If the output of the burner is only slightly varied, it may be sufficient to use such a pipe only in one of several flue gas ducts.
Das Rohr und das den Strömungsquerschnitt verändernde Element werden zweckmäßigerweise so dimensioniert, daß die eingestellte Temperatur des Abgases beim Austritt aus dem Heizkessel zwischen 160° und 260° C beträgt, vorzugsweise 180° C.The pipe and the element changing the flow cross-section are expediently dimensioned such that the set temperature of the exhaust gas when it emerges from the boiler is between 160 ° and 260 ° C., preferably 180 ° C.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Heizkessel mit drei Abgaszügen in einer Querschnittsdarstellung, wobei in den oberen Abgaszug ein Rohr mit den Strömungsquerschnitt temperaturabhängig veränderndem Element eingesetzt ist, als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- Fig. 2
- einen Vertikal schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten oberen Abgaszug senkrecht zur Bildebene von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine vergrößerte Darstellung des als schneckenförmig aufgewickeltes Bimetallblech ausgebildeten Elements am austrittsseitigen Ende des Rohres und
- Fig. 4
- eine Vertikalschnittdarstellung eines Heizkessels mit mehreren parallelgeschalteten Abgaszügen in einer Bildebene gemäß Fig.2 als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Fig. 1
- a boiler with three flue gas ducts in a cross-sectional view, a pipe with an element which changes the flow cross section depending on the temperature being inserted in the upper flue gas duct, as a first exemplary embodiment of the invention,
- Fig. 2
- 2 shows a vertical section through the upper exhaust duct shown in FIG. 1, perpendicular to the image plane of FIG. 1,
- Fig. 3
- an enlarged view of the formed as a helical bimetallic element at the outlet end of the tube and
- Fig. 4
- a vertical sectional view of a boiler with a plurality of flue gas ducts connected in parallel in an image plane according to Figure 2 as a second embodiment of the invention.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist ein Heizkessel 10 drei schlangenförmig gewundene Abgaszüge 11 bis 13 auf, wobei der Abgaszug 11 in der untersten Ebene als Brennraum ausgebildet ist. An der nach außen weisenden Öffnung des Abgaszuges 11 bzw. des Brennraums ist eine Brennraumtür 8 angeordnet, die einen Brenner 9 trägt, der als Gas-, Öl- oder Feststoffbrenner ausgebildet sein kann und eine ins Innere des Heizkessels 10 weisende Brennerflamme 14 im Betrieb erzeugt. Die um die Abgaszüge 11 bis 13 herum abgeordneten, durch nicht dargestellte Wandungen abgetrennten Hohlräume 15 enthalten das Heizmedium bzw. von diesem durchströmte, nicht näher dargestellte Heizmediumkanäle, wobei das Heizmedium durch kleine Schlangenlinien dargestellt ist. Hierbei kann es sich um eine Flüssigkeit, wie Wasser, oder um ein Gas handeln, das in bekannter Weise durch nicht dargestellte Heizkörper einer Heizanlage gepumpt wird. Am austrittsseitigen Ende des letzten, oberen Abgaszuges 13 ist ein Abgasrohr 16 angeflanscht, das die Abgase zu einem nicht dargestellten Schornstein führt.In the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3, a
Die Wandungen der Abgaszüge 11 bis 13 sind mit Wärmetauscherrippen 17 versehen, die radial nach innen in die Abgaszüge 11 bis 13 hineinragen. Zur Vereinfachung sind derartige Wärmetauscherrippen 17 nur an den Wandungen des oberen Abgaszuges 13 dargestellt. Diese Wärmetauscherrippen 17 dienen zur besseren Wärmeübertragung von der Brennerflamme 14 bzw. den hierdurch gebildeten Abgasen zum Heizmedium.The walls of the
Die bisherige Beschreibung betrifft den an sich bekannten Teil des Heizkessels 10. Daher wurden die genannten Vereinfachungen in der Darstellung vorgenommen und auch die Beschreibung konnte auf die prinzipiellen Dinge beschränkt werden. Der nun folgende Teil betrifft die eigentliche Vorrichtung zur Regelung der Abgastemperatur des Heizkessels 10.The previous description relates to the part of the
In den oberen Abgaszug 13 ist ein flaches Rohr 18 mit rechteckigem Querschnitt so eingesetzt, daß es jeweils an den radial nach innen weisenden Endflächen der Wärmetauscherrippen 17 anliegt und von diesen gehalten wird. Gemäß Fig. 2 sind an den Seiten des Rohres 18 keine Wärmetauscherrippen dargestellt, so daß es sich dort im wesentlichen bis zu den Wandungen 19 des Abgaszuges 13 ersteckt. Selbstverständlich können an diesen Seiten ebenfalls Wärmetauscherrippen angeordnet sein. Der rechteckige Querschnitt des Rohres 18 ist durch den im wesentlichen entsprechend geformten Querschnitt des Abgaszuges 13 bestimmt. Sofern dieser eine andere Querschnittsgestalt aufweist, ändert sich selbstverständlich auch die entsprechende Gestalt des Rohres 18.In the
Am strömungsaustrittsseitigen Ende 20 des Rohres 18 ist dieses durch eine Stirnplatte 21 abgeschlossen, die eine Durchgangsöffnung 22 aufweist, die nur geringfügig kleiner, als der Innenquerschnitt des Rohres 18 ist. Diese Durchgangsöffnung 22 ist durch eine schwenkbare Klappe 23 verschließbar, die im Bereich ihrer Schwenkachse an einem schneckenförmig aufgewickelten Bimetallblech 24 befestigt ist. Selbstverständlich kann die Klappe 23 selbst auch als einstückiger, ebener Fortsatz des Bimetallblechs 24 ausgebildet sein. Das innere Ende des schneckenförmig aufgewickelten Bimetallblechs ist durch eine gestrichelt dargestellte Haltevorrichtung 25 starr mit der Stirnplatte 21 verbunden. Diese Haltevorrichtung 25 kann beispielsweise auch als das schneckenförmig aufgewickelte Bimetallblech 24 aufnehmendes Gehäuse ausgebildet sein.At the flow outlet end 20 of the
Die Wirkungsweise des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels besteht im wesentlichen darin, daß die Abgastemperatur am Abgasausgang des Heizkessels 10, also an dessen Verbindungsstelle zum Abgasrohr 16 durch das Bimetallblech 24 erfasst wird. In Abhängigkeit der dort herrschenden Temperatur öffnet sich die Klappe 23 mehr oder weniger. Eine teilweise geöffnete Klappe ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt. Wird die Leistung des Brenners 3 abgesenkt, so würde sich die Abgastemperatur am Ausgang des Heizkessels 10 verringern und unter Umständen unter 160° C absinken, was zur Kondensatbildung und entsprechend zur Korrosion führen könnte. Um dem entgegenzuwirken, öffnet sich die Klappe 23 bei absinkender Abgastemperatur immer stärker, so daß die Abgase im oberen Abgaszug 13 im wesentlichen durch das Rohr 18 strömen und nicht mehr an den Wärmetauscherrippen 17 vorbei, wo ein wesentlich höherer Strömungswiderstand vorliegt. Infolge der Strömung durch das Rohr 18 erfolgt nur noch ein geringer Wärmeaustausch und die Abgase werden im Abgaszug 13 nur noch geringfügig abgekühlt. Steigt dagegen die Abgastemperatur wieder an, so schließt sich die Klappe 23 entsprechend, und die Abgase werden gezwungen, wieder an den Wärmetauscherrippen 17 vorbei zu strömen, wo sie stärker abgekühlt werden.The mode of operation of the first exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3 consists essentially in that the exhaust gas temperature at the exhaust gas outlet of the
Durch geeignete Dimensionierung der Querschnitte des Rohres 18, der Durchgangsöffnung 22 und des Bimetallblechs 24 kann erreicht werden, daß die Abgastemperatur am Ausgang des Heizkessels 10 unabhängig von der Leistung des Brenners 13 immer etwa 180° C beträgt.By suitable dimensioning of the cross sections of the
In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispiels kann sich das Rohr 18 auch nur teilweise in den Abgaszug 13 hinein erstrecken, wenn beispielsweise nur eine geringere Leistungsabsenkung des Brenners 13 vorgesehen ist. In derartigen Fällen kann beispielsweise auch der Querschnitt des Rohres 18 geringer als der Freiraum zwischen den Wärmetauscherrippen 17 sein, wobei gegebenenfalls das Rohr 18 auch eine separate Halterung aufweist und nicht mehr an den Wärmetauscherrippen 17 anliegt.In a modification of the exemplary embodiment shown, the
Je nach dem, an welchem Ort die Abgastemperatur geregelt werden soll, kann sich das Rohr 18 auch mehr oder weniger in das Abgasrohr 16 hinein erstrecken.Depending on the location at which the exhaust gas temperature is to be regulated, the
Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Abgaszug 12 eines Heizkessels 10' in zwei parallel geschaltete Abgaszüge 12a und 12b aufgeteilt, während der dritte Abgaszug 13 in drei parallel geschaltete Abgaszüge 13a, 13b und 13c aufge teilt ist. In jedem der Abgaszüge 13a bis 13c ist ein Rohr 18 zur Abgastemperaturregelung eingesetzt. Auch hierbei hängt es von der Dimensionierung und dem Leistungsbereich des Brenners ab, ob in allen Abgaszügen 13a bis 13c derartige Rohre 18 eingesetzt sind oder nur in einem oder in zwei derselben.In the second exemplary embodiment shown in FIG. 4, the
Andere Heizkesselkonstruktionen können auch noch eine wesentlich größere Zahl von parallel geschalteten Abgaszügen aufweisen. Auch hier kann eine Feineinstellung der Abgasregelung dadurch erfolgen, daß eine mehr oder weniger große Zahl von Rohren 18 in diese parallel geschalteten Abgaszüge eingesetzt werden.Other boiler designs can also have a much larger number of flue gas ducts connected in parallel. Here, too, the exhaust gas control can be finely adjusted by inserting a more or less large number of
In den Ausführungsbeispielen sind Kessel mit drei Zügen dargestellt und beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung auch für Kessel mit einer anderen Zahl von Zügen anwendbar, beispielsweise für Kessel mit zwei Zügen.Boilers with three trains are shown and described in the exemplary embodiments. Of course, the invention can also be used for boilers with a different number of trains, for example for boilers with two trains.
Insbesondere für den Fall einer serienmäßigen Ausstattung eines Heizkessels mit derartigen Rohren 18 zur Abgastemperaturregelung, können diese Rohre auch fest installiert sein, beispielsweise mit den Wärmetauscherrippen und/oder mit freien Wandungen der Abgaszüge fest verbunden sein.In particular in the case of a boiler being fitted as standard with
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2271834A (en) * | 1992-10-23 | 1994-04-27 | Nicholas Julian Jan F Macphail | Boiler |
GB2348946A (en) * | 1999-04-15 | 2000-10-18 | Potterton Myson Limited | Boiler with temperature controlled bypass in heat exchanger to prevent condensate formation |
WO2005012792A1 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-10 | Oilon International Oy | Method and apparatus for facilitating the activation of a main burner in two-stage combustion |
DE102008045548A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Kutzner + Weber Gmbh | Throttle device for a fireplace |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2705398A1 (en) * | 1975-03-19 | 1978-08-10 | Werner Diermayer | Gas heated fireplace with flow protector - has inserted throttle unit controlled by bimetallic arrangement and flap |
DE3604842A1 (en) * | 1986-02-15 | 1987-08-20 | Kloeckner & Co Kgaa Zweigniede | Heating boiler |
DE3732655A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-13 | Edt Technik Consult Und Umwelt | Heating furnace or water heater for burning solid, liquid or gaseous fuels |
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1990
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2705398A1 (en) * | 1975-03-19 | 1978-08-10 | Werner Diermayer | Gas heated fireplace with flow protector - has inserted throttle unit controlled by bimetallic arrangement and flap |
DE3604842A1 (en) * | 1986-02-15 | 1987-08-20 | Kloeckner & Co Kgaa Zweigniede | Heating boiler |
DE3732655A1 (en) * | 1987-09-28 | 1989-04-13 | Edt Technik Consult Und Umwelt | Heating furnace or water heater for burning solid, liquid or gaseous fuels |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2271834A (en) * | 1992-10-23 | 1994-04-27 | Nicholas Julian Jan F Macphail | Boiler |
GB2348946A (en) * | 1999-04-15 | 2000-10-18 | Potterton Myson Limited | Boiler with temperature controlled bypass in heat exchanger to prevent condensate formation |
WO2005012792A1 (en) * | 2003-08-05 | 2005-02-10 | Oilon International Oy | Method and apparatus for facilitating the activation of a main burner in two-stage combustion |
DE102008045548A1 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-04 | Kutzner + Weber Gmbh | Throttle device for a fireplace |
EP2161499A2 (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-10 | Kutzner + Weber GmbH | Throttle device for a fireplace |
CN102141344A (en) * | 2010-01-28 | 2011-08-03 | 上海盈锐机电设备有限公司 | Heated air circulating type dolomite fireproofing tile roasting tempering furnace |
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