WO2022078619A1 - Vorrichtung zum erwärmen eines mediums - Google Patents

Vorrichtung zum erwärmen eines mediums Download PDF

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WO2022078619A1
WO2022078619A1 PCT/EP2021/000079 EP2021000079W WO2022078619A1 WO 2022078619 A1 WO2022078619 A1 WO 2022078619A1 EP 2021000079 W EP2021000079 W EP 2021000079W WO 2022078619 A1 WO2022078619 A1 WO 2022078619A1
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flue gas
recesses
flame tube
longitudinal axis
burner unit
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Uwe Armbruster
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Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/404—Flame tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M9/00—Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields
    • F23M9/10—Baffles or deflectors formed as tubes, e.g. in water-tube boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/11401—Flame intercepting baffles forming part of burner head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/11403—Flame surrounding tubes in front of burner nozzle
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a device for heating at least one medium.
  • the medium is, for example, air or water or any other liquid.
  • air and a liquid e.g. water
  • Air heaters are known in the prior art that have a burner unit for burning an air-gas mixture, for example.
  • the resulting flue gas transfers its thermal energy to the (room) air to be heated via a heat exchanger.
  • the heat is applied to a liquid, e.g. B. water transfer.
  • Combination devices are also known which serve both to heat air and to heat water.
  • the flue gas is first passed through a flame tube, which is located inside the heat exchanger. In addition, this can lead to improved and less polluting combustion. Examples of flame tubes can be found in DE 21 39 504 C3, EP 1 681 519 A2, DE 32 33 321 C2 or DE 100 19 890 C2.
  • the flame tubes described there are open on the side facing away from the burner.
  • DE 10 2006 054 821 A1 or US Pat. No. 2,779,398 A discloses a cover for the end face.
  • the object on which the invention is based is to propose a device for heating at least one medium, the flame tube of which brings about an improvement over the prior art with regard to heat distribution.
  • the invention achieves the object by means of a device for heating a medium, with a burner unit and a flame tube, the burner unit generating flue gas, the flame tube having a flue gas inlet, a longitudinal axis, a jacket extending along the longitudinal axis and a jacket located opposite the flue gas inlet
  • CONFIRMATION COPY end face with the flue gas passing from the burner unit into the flame tube via the flue gas inlet, with a plurality of recesses being located in the shell, with the recesses having different dimensions and/or being distributed asymmetrically on the shell, with the longitudinal axis of the flame tube in a central plane is located, resulting in a first side and a second side of the shell through the median plane, and wherein recesses on the first side have smaller dimensions than recesses on the second side.
  • a target criterion of the optimization is a flow pattern that is distributed as evenly as possible. Furthermore, there is an asymmetrical distribution of the recesses, at least with regard to their dimensions, ie with regard to their opening or average areas. The larger cutouts are on one side of the jacket and the smaller cutouts on the other side.
  • the recesses are designed and arranged in such a way that a geometrically further path, starting from the flue gas inlet, is associated with larger dimensions and therefore with larger opening areas.
  • the dimensions of the recesses thus increase in the direction away from the burner unit. Therefore, in this embodiment, conversely, the recesses closer to the burner unit have smaller dimensions and therefore smaller opening areas.
  • the flame tube is surrounded by a heat exchanger, so that the shape and distribution of the recesses is such that the flue gas flows essentially uniformly over the heat exchanger. Therefore, in one embodiment, the recesses are designed and arranged in such a way that a geometrically further path, in the direction of the flue gas outlet from the heat exchanger, is associated with larger dimensions and therefore with larger opening areas. Furthermore, in one configuration, the shape and distribution is such that a pressure loss along the flame tube is essentially constant. In one embodiment, the invention relates to a burner/heat exchanger system (or to a device with a burner unit and a heat exchanger) with a centrally arranged burner and a one-sided exhaust gas discharge.
  • the flame tube has a cylindrical shape with a circular or elliptical base.
  • the flame tube of the device is arranged horizontally.
  • the first side with the smaller recesses is located above the second side with the larger recesses along the force of gravity.
  • the flue gas that thus rises upwards passes through narrower recesses than the flue gas that leaves the flame tube at a lower level.
  • the device also has a flue gas outlet and that the flue gas travels from the flame tube to the flue gas outlet.
  • the flue gas outlet is located above the flame tube against gravity.
  • a one-sided flue gas outlet is implemented via the flue gas outlet.
  • the flue gas outlet is located along a longitudinal side of the flame tube or the heat exchanger.
  • the flue gas outlet is located more in the direction of the height (relative to the longitudinal axis of the flame tube) of the burner unit than at the level of the end face of the flame tube.
  • the flame tube is located horizontally in a housing. In this configuration, the flame tube is located in a housing.
  • One embodiment consists in that recesses on a side of the casing facing the flue gas outlet have smaller dimensions than recesses on a side facing away from the flue gas outlet.
  • the flue gas which thus takes a geometrically shorter path from the interior of the flame tube to the flue gas outlet, passes through smaller gaps than the portion of the flue gas that initially moves away from the flue gas outlet and therefore experiences correspondingly less draft in the direction of the outlet.
  • a majority of the recesses are located in a section of the jacket that is small compared to the overall length of the jacket. In this configuration, the recesses, or at least a majority of the recesses, accumulate on a portion along the longitudinal axis that is small compared to the overall length. In one embodiment, the section comprises less than half the total length and in another embodiment has a third or a quarter of the total length.
  • the recesses are located in an area between a last third and a last quarter of the shell along the longitudinal axis in front of the end face.
  • the recesses (or at least a majority thereof) are located in a rear end of the liner remote from the burner assembly. This has the advantage that the combustion educts in the flame are significantly more or even completely converted. This reduces the exhaust gas values in terms of pollutants such as CO, NOx or unburned hydrocarbons.
  • One configuration consists in the end face being at least partially or completely closed.
  • the flue gas can only leave the flame tube to a small extent--in the case of a partial closure--or not at all--in the case of a complete closure--through the end face. This is in contrast to a flame tube open at the front, as is known in the prior art.
  • the recesses are essentially circular holes or (elongated) slots.
  • the device also has a heat exchanger, and that the flame tube is located at least partially in the heat exchanger.
  • the heat exchanger essentially has the basic shape of a cylinder or cone on the inside facing the flame tube.
  • the flame tube is arranged concentrically or eccentrically in the heat exchanger.
  • the heat exchanger has an essentially uniform inner profile in which the flame tube is located. In one embodiment, the flame tube is arranged centrally in the heat exchanger. In one embodiment, the flue gas outlet is located on a longitudinal side of the heat exchanger.
  • the heat exchanger extends essentially in the horizontal direction.
  • the burner unit is used to burn a fuel-air mixture.
  • the fuel is, for example, gas or a suitably prepared liquid fuel, e.g. e.g. diesel or petrol.
  • Fig. 1 shows a section through a schematic representation of the device
  • FIG. 1 shows schematically a device 1 for heating air and water.
  • a fuel-air mixture is burned in the burner unit 2, the fuel being a gas, for example.
  • the resulting flue gas passes through the flame tube 3 and the recesses 34, 34 '(see FIG. FIG. 2) in the interior of the heat exchanger 4 and from there to the flue gas outlet 50, the z. B. with a - is connected fireplace - not shown here.
  • the flue gas flows horizontally through the flame tube 3 from the flue gas inlet 30 .
  • the longitudinal axis 31 of the flame tube 3 is horizontal.
  • the heat exchanger 4 is circular-cylindrical.
  • the surrounding units with regard to guiding the air to be heated or the water are not shown for the sake of clarity.
  • the flame tube 3 is shown in FIG. It has a jacket 32, which extends along the longitudinal axis 31, and an end face 33, which is completely closed in the variant shown.
  • the flue gas can thus only through the recesses 34, 34' in the jacket 32 escape.
  • the recesses 34, 34' are located in the end of the flame tube 3 facing away from the flue gas inlet 30 or towards the end face 33.
  • the flue gas must therefore pass through the flame tube 3 over a longer distance. This allows for more complete conversion of the combustion educts, so that fewer harmful substances are produced and discharged.
  • the recesses 34, 34' are designed as circular holes with different diameters. Due to the horizontal positioning of the flame tube 3 in the device, the shell 32 of the flame tube 3 has a first 32' (or upper) side and a second (or lower) side 32''. Since (cf. FIG. 1) the flue gas outlet 50 is located above the flame tube 3 and also due to the thermal buoyancy, the flow path for the flue gas is shorter in the direction of the upper side 32'. On the upper side 32' there are recesses 34 with smaller dimensions, so that there are also smaller opening areas. The recesses 34' with larger dimensions are arranged on the lower side 32''. The flue gas is therefore discharged there from the flame tube 3 after a longer flow path via larger cross sections.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zum Erwärmen eines Mediums, mit einer Brennereinheit (2) und einem Flammrohr (3), wobei die Brennereinheit (2) Rauchgas erzeugt, wobei das Flammrohr (3) einen Rauchgaseingang (30), eine Längsachse (31), einen sich entlang der Längsachse (31) erstreckenden Mantel (32) und eine dem Rauchgaseingang (30) gegenüberliegende Stirnseite (33) aufweist, wobei über den Rauchgaseingang (30) das Rauchgas von der Brennereinheit (2) in das Flammrohr (3) gelangt, wobei sich in dem Mantel (32) mehrere Aussparungen (34, 34') befinden, und wobei die Aussparungen (34, 34') unterschiedliche Abmessungen aufweisen und/oder asymmetrisch auf dem Mantel (32) verteilt sind. Die Längsachse (31) liegt in einer Mittelebene, wobei sich durch die Mittelebene eine erste Seite (32') und eine zweite Seite (32") des Mantels (32) ergibt, und wobei Aussparungen (34) auf der ersten Seite (32') kleinere Abmessungen als Aussparungen (34') auf der zweiten Seite (32") aufweisen

Description

Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen mindestens eines Mediums. Bei dem Medium handelt es sich beispielsweise um Luft oder um Wasser oder eine beliebige andere Flüssigkeit. Es können beispielsweise auch Luft und eine Flüssigkeit (z. B. Wasser) erwärmt bzw. erhitzt werden.
Im Stand der Technik sind Luftheizgeräte bekannt, die über eine Brennereinheit zum Verbrennen beispielsweise eines Luft-Gas-Gemischs verfügen. Das entstehende Rauchgas überträgt seine thermische Energie über einen Wärmetauscher auf die zu erwärmende (Raum-)Luft. Alternativ wird die Wärme auf eine Flüssigkeit, z. B. Wasser übertragen. Es sind auch Kombinationsgeräte bekannt, die sowohl dem Erwärmen von Luft als auch dem Erhitzen von Wasser dienen. Weiterhin ist es bekannt, dass das Rauchgas zunächst durch ein Flammrohr geführt wird, welches sich innerhalb des Wärmetauschers befindet. Zudem kann dies zu einer verbesserten und schadstoffärmeren Verbrennung führen. Beispiele für Flammrohre lassen sich finden in der DE 21 39 504 C3, der EP 1 681 519 A2, der DE 32 33 321 C2 oder der DE 100 19 890 C2. Die dort beschriebenen Flammrohre sind auf der vom Brenner abgewandten Seite offen. Einen Deckel für die Stirnseite offenbart die DE 10 2006 054 821 A1 oder lässt sich auch der US 2,779,398 A entnehmen.
Ist das Flammrohr von einem Wärmetauscher umgeben, so besteht das Risiko, dass es zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung mit lokalen Überhitzungen kommt. Dies kann sich ggf. in Abhängigkeit von der Nutzung der Vorrichtung negativ auf die Materialbeständigkeit auswirken. Überdies reduziert die ungleichmäßige Wärmeeinbringung die Effektivität des Wärmetauschers.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Erwärmen mindestens eines Mediums vorzuschlagen, dessen Flammrohr eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik in Bezug auf die Wärmeverteilung bewirkt.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Mediums, mit einer Brennereinheit und einem Flammrohr, wobei die Brennereinheit Rauchgas erzeugt, wobei das Flammrohr einen Rauchgaseingang, eine Längsachse, einen sich entlang der Längsachse erstreckenden Mantel und eine dem Rauchgaseingang gegenüberliegende
BESTÄTIGUNGSKOPIE Stirnseite aufweist, wobei über den Rauchgaseingang das Rauchgas von der Brennereinheit in das Flammrohr gelangt, wobei sich in dem Mantel mehrere Aussparungen befinden, wobei die Aussparungen unterschiedliche Abmessungen aufweisen und/oder asymmetrisch auf dem Mantel verteilt sind, wobei die Längsachse des Flammrohrs in einer Mittelebene liegt, wobei sich durch die Mittelebene eine erste Seite und eine zweite Seite des Mantels ergibt, und wobei Aussparungen auf der ersten Seite kleinere Abmessungen als Aussparungen auf der zweiten Seite aufweisen. Im Mantel und damit an der Seite des Flammrohrs befinden sich Aussparungen, die für eine gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. einen passenden Austritt des Rauchgases aus dem Flammrohr in Bezug auf Größe und Position optimiert sind. Ein Zielkriterium der Optimierung ist dabei ein möglichst gleichmäßig verteiltes Strömungsbild. Weiterhin ist eine asymmetrische Verteilung der Aussparungen zumindest im Hinblick auf ihre Abmessungen, also im Hinblick auf ihre Öffnung- oder Durchschnittsflächen gegeben. Auf einer Seite des Mantels befinden sich die größeren und auf der anderen Seite die kleineren Aussparungen.
Es hat sich ergeben, dass das Rauchgas generell einen strömungsgünstig möglichst kurzen Weg nimmt. Daher sind die Aussparungen in einer Ausgestaltung insbesondere derartig ausgeführt und angeordnet, dass ein geometrisch weiterer Weg, ausgehend von Rauchgaseingang, mit größeren Abmessungen und daher mit größeren Öffnungsflächen einhergeht. Die Abmessungen der Aussparungen nehmen somit in von der Brennereinheit abgewandten Richtung zu. Daher haben in dieser Ausgestaltung umgekehrt die Aussparungen, die näher an der Brennereinheit liegen, kleinere Abmessungen und daher kleinere Öffnungsflächen.
In einer Ausgestaltung ist das Flammrohr von einem Wärmetauscher umgeben, sodass die Ausformung und Verteilung der Aussparungen derartig ist, dass das Rauchgas den Wärmetauscher im Wesentlichen gleichmäßig überströmt. Daher sind die Aussparungen in einer Ausgestaltung insbesondere derartig ausgeführt und angeordnet, dass ein geometrisch weiterer Weg, in Richtung Rauchgasaustritt aus dem Wärmetauscher, mit größeren Abmessungen und daher mit größeren Öffnungsflächen einhergeht. Die Ausformung und Verteilung ist weiterhin in einer Ausgestaltung derartig, dass ein Druckverlust entlang des Flammrohrs im Wesentlichen konstant ist. Die Erfindung bezieht sich in einer Ausgestaltung auf ein Brenner-ZWärmetauscher-System (bzw. auf eine Vorrichtung mit einer Brennereinheit und einem Wärmetauscher) mit einem zentrisch angeordneten Brenner und einer einseitigen Abgasabführung.
Das Flammrohr hat in einer Ausgestaltung eine zylindrische Form mit einer kreisförmigen oder elliptischen Grundfläche.
In einer Ausgestaltung ist das Flammrohr der Vorrichtung horizontal angeordnet. Dabei befindet sich die erste Seite mit den kleineren Aussparungen entlang der Erdanziehungskraft oberhalb der zweiten Seite mit den größeren Aussparungen. Das Rauchgas, das somit nach oben aufsteigt, passiert engere Aussparungen als das Rauchgas, das das Flammrohr auf einem tieferen Niveau verlässt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung weiterhin einen Rauchgasausgang aufweist, und dass das Rauchgas von dem Flammrohr zu dem Rauchgasausgang gelangt. In einer Ausgestaltung ist der Rauchgasausgang entgegen der Erdanziehung oberhalb des Flammrohrs befindlich. Über den Rauchgasausgang ist insbesondere eine einseitige Abgasführung realisiert. In einer Ausgestaltung befindet sich der Rauchgasausgang entlang einer Längsseite des Flammrohrs bzw. des Wärmetauschers. In einer Ausgestaltung befindet sich der Rauchgasausgang stärker in Richtung der Höhe (relativ zur Längsachse des Flammrohrs) der Brennereinheit als auf der Höhe der Stirnseite des Flammrohrs.
In einer Ausgestaltung befindet sich das Flammrohr horizontal in einem Gehäuse. Das Flammrohr liegt in dieser Ausgestaltung in einem Gehäuse.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass Aussparungen auf einer dem Rauchgasausgang zugewandten Seite des Mantels kleinere Abmessungen als Aussparungen auf einer vom Rauchgasausgang abgewandten Seite haben. Das Rauchgas, das somit einen geometrisch kürzeren Weg vom Innenraum des Flammrohrs zum Rauchgasausgang nimmt, passiert kleinere Aussparungen als der Anteil des Rauchgases, der sich zunächst fort von dem Rauchgasausgang bewegt und daher auch entsprechend weniger Zug in Richtung Ausgang erfährt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass sich eine Mehrheit der Aussparungen in einem Abschnitt des Mantels befindet, der klein gegenüber einer Gesamtlänge des Mantels ist. In dieser Ausgestaltung sammeln sich die Aussparungen oder zumindest eine Mehrheit der Aussparungen auf einem Abschnitt entlang der Längsachse, der klein gegenüber der Gesamtlänge ist. Der Abschnitt umfasst in einer Ausgestaltung weniger als die halbe Gesamtlänge und hat in einer anderen Ausgestaltung ein Drittel oder ein Viertel der Gesamtlänge.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass sich die Aussparungen in einem Bereich zwischen einem letzten Drittel und einem letzten Viertel des Mantels entlang der Längsachse vor der Stirnseite befinden. In dieser Ausgestaltung befinden sich die Aussparungen (oder zumindest eine Mehrheit davon) in einem von der Brennereinheit abgewandten hinteren Ende des Flammrohrs. Dies hat den Vorteil, dass die Verbrennungsedukte in der Flamme deutlich mehr oder sogar vollständig umgesetzt sind. Dies reduziert die Abgaswerte in Bezug auf Schadstoffe, wie zum Beispiel CO, NOx oder unverbrannte Kohlenwasserstoffe.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Stirnseite zumindest teilweise oder vollständig geschlossen ist. In dieser Ausgestaltung kann das Rauchgas das Flammrohr nur zu einem geringen Teil - bei einem teilweisen Verschluss - oder überhaupt nicht - bei einem vollständigen Verschluss - durch die Stirnseite verlassen. Dies im Gegensatz zu einem stirnseitig offenen Flammrohr, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Aussparungen im Wesentlichen kreisförmige Löcher oder (längliche) Schlitze sind.
Eine Ausgestaltung besteht darin, dass die Vorrichtung weiterhin einen Wärmetauscher aufweist, und dass sich das Flammrohr zumindest teilweise in dem Wärmetauscher befindet. Der Wärmetauscher hat dabei je nach Ausgestaltung auf der dem Flammrohr zugewandten Innenseite im Wesentlichen die Grundform eines Zylinders oder Kegels. Je nach Ausgestaltung ist das Flammrohr konzentrisch oder exzentrisch im Wärmetauscher angeordnet.
Der Wärmetauscher hat in einer Ausgestaltung ein im Wesentlichen gleichförmiges Innenprofil, in welchem sich das Flammrohr befindet. Das Flammrohr ist in einer Ausgestaltung mittig im Wärmetauscher angeordnet. Der Rauchgasausgang befindet sich in einer Ausgestaltung auf einer Längsseite des Wärmetauschers.
In einer Ausgestaltung erstreckt sich der Wärmetauscher im Wesentlichen in horizontaler Richtung.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Brennereinheit dem Verbrennen eines Brennstoff- Luft-Gemischs dient. Bei dem Brennstoff handelt es sich beispielsweise um Gas oder um einen passend aufbereiteten flüssigen Brennstoff, z. B. Diesel oder Benzin.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematische Darstellung der Vorrichtung und
Fig. 2 eine räumliche Darstellung des Flammrohrs.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum Erwärmen von Luft und Wasser. Für diesen Zweck wird in der Brennereinheit 2 ein Brennstoff-Luft-Gemisch verbrannt, wobei der Brennstoff beispielsweise ein Gas ist. Das sich dabei ergebende Rauchgas gelangt über das Flammrohr 3 und die Aussparungen 34, 34' (vgl. Fig. 2) in den Innenraum des Wärmetauschers 4 und von dort zu dem Rauchgasausgang 50, der z. B. mit einem - hier nicht dargestellten - Kamin verbunden ist. Das Flammrohr 3 wird hier vom Rauchgaseingang 30 horizontal vom Rauchgas durchströmt. Somit liegt die Längsachse 31 des Flammrohrs 3 in der Horizontalen. Der Wärmetauscher 4 ist kreiszylindrisch ausgeführt. Die umgebenden Einheiten in Bezug auf das Führen der zu erwärmenden Luft bzw. des Wassers sind für die Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Das Flammrohr 3 ist in der Fig. 2 dargestellt. Es verfügt über einen Mantel 32, der sich entlang der Längsachse 31 erstreckt, und eine Stirnseite 33, die in der dargestellten Variante vollständig geschlossen ist. Das Rauchgas kann somit nur über die Aussparungen 34, 34' im Mantel 32 entweichen. Wie zu erkennen, befinden sich hier die Aussparungen 34, 34' im vom Rauchgaseingang 30 abgewandten bzw. der Stirnseite 33 zugewandten Ende des Flammrohrs 3. Das Rauchgas muss somit über eine längere Strecke das Flammrohr 3 passieren. Hierdurch ist eine vollständigere Umsetzung der Verbrennungsedukte möglich, sodass weniger schädliche Substanzen erzeugt und abgeführt werden.
Die Aussparungen 34, 34' sind in der gezeigten Ausführung als kreisförmige Löcher mit unterschiedlichen Durchmessern ausgeführt. Durch die horizontale Positionierung des Flammrohrs 3 in der Vorrichtung hat der Mantel 32 des Flammrohrs 3 eine erste 32' (oder obere) Seite und eine zweite (oder untere) Seite 32“. Da sich (vgl. Fig. 1) der Rauchgasausgang 50 oberhalb des Flammrohrs 3 befindet und auch bedingt durch den thermischen Auftrieb, ist der strömungstechnisch kürzere Weg für das Rauchgas in Richtung der oberen Seite 32‘. Auf der oberen Seite 32' befinden sich Aussparungen 34 mit kleineren Abmessungen, sodass sich dort auch kleinere Öffnungsflächen ergeben. Auf der unteren Seite 32" sind die Aussparungen 34' mit größeren Abmessungen angeordnet. Daher wird dort das Rauchgas nach einem längeren Strömungspfad über größere Querschnitte aus dem Flammrohr 3 abgeführt.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung Brennereinheit Flammrohr Wärmetauscher Rauchgaseingang Längsachse Mantel ‘, 32“ Seite des Mantels Stirnseite , 34‘ Aussparung Rauchgasausgang

Claims

8 Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Erwärmen eines Mediums, mit einer Brennereinheit (2) und einem Flammrohr (3), wobei die Brennereinheit (2) Rauchgas erzeugt, wobei das Flammrohr (3) einen Rauchgaseingang (30), eine Längsachse (31), einen sich entlang der Längsachse (31) erstreckenden Mantel (32) und eine dem Rauchgaseingang (30) gegenüberliegende Stirnseite (33) aufweist, wobei über den Rauchgaseingang (30) das Rauchgas von der Brennereinheit (2) in das Flammrohr (3) gelangt, wobei sich in dem Mantel (32) mehrere Aussparungen (34, 34') befinden, wobei die Aussparungen (34, 34‘) unterschiedliche Abmessungen aufweisen und/oder asymmetrisch auf dem Mantel (32) verteilt sind, wobei die Längsachse (31) in einer Mittelebene liegt, wobei sich durch die Mittelebene eine erste Seite (32‘) und eine zweite Seite (32“) des Mantels (32) ergibt, und wobei Aussparungen (34) auf der ersten Seite (32‘) kleinere Abmessungen als Aussparungen (34‘) auf der zweiten Seite (32“) aufweisen.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , wobei die Vorrichtung (1) weiterhin einen Rauchgasausgang (50) aufweist, und wobei das Rauchgas von dem Flammrohr (3) zu dem Rauchgasausgang (50) gelangt.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich eine Mehrheit der Aussparungen (34, 34') in einem Abschnitt des Mantels (32) befindet, der klein gegenüber einer Gesamtlänge des Mantels (32) ist, und wobei sich die Aussparungen (34, 34‘) zwischen einem letzten Drittel und einem letzten Viertel des Mantels (32) vor der Stirnseite (33) befinden.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stirnseite (33) teilweise oder vollständig geschlossen ist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 9 wobei die Vorrichtung (1) weiterhin einen Wärmetauscher (4) aufweist, und wobei sich das Flammrohr (3) zumindest teilweise in dem Wärmetauscher (4) befindet.
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