AT380098B

AT380098B -

Info

Publication number: AT380098B
Application number: AT411782A
Authority: AT
Priority date: 1982-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1986-04-10
Also published as: ATA411782A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausnutzung der Anwärme einer Feuerungsanlage, insbesondere eines Heizkessels, mit einem von den Rauchgasen beaufschlagbaren Wärmetauscher, der aus einem zwischen Feuerungsanlage und zugehörigem Kamin eingesetzten, eine wendelförmige Innenrohrschlange für den Wärmeträger eines Heizkreises aufnehmenden Rauchgasrohr besteht, wobei das Rauchgasrohr einen gegenüber dem Anschlussstutzen der Feuerungsanlage querschnittsvergrösserten Abschnitt zur Aufnahme der Innenrohrschlange bildet.

Wie die DE-OS 2401223 und 2435563 zeigen, weisen solche Vorrichtungen bisher als Wärmetauscher einfach innerhalb eines Rauchgasrohrabschnittes verlegte Innenrohrschlangen auf, wodurch die Abwärme unkontrolliert ausgenutzt wird und nur ein schlechter Wirkungsgrad erreichbar ist.

Die Schwierigkeiten bei diesen Wärmetauschern liegen nämlich darin, dass einerseits ein hoher Wärmeübergang zwischen Rauchgas und Wärmeträger erreicht werden soll und anderseits durch einen guten Wärmeübergang die Gefahr besteht, die Rauchgastemperatur unter einen kritischen Wert abzusenken und den Kamin durch Versottung u. dgl. in Mitleidenschaft zu ziehen. Ausserdem kann bei steuerungsbedingtem Kesselstillstand das erkaltende Rauchgasrohr eine Rückkühlung des durch die Innenrohrschlangen strömenden Wärmeträgers verursachen, welche Rückkühlung bei gewünscht guten Wärmeübergangsverhältnissen zu beträchtlichen Wärmeverlusten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass mit einfachen konstruktiven Mitteln vor allem bei kleineren Feuerungsanlagen, wie Heizkesseln u. dgl., eine wirkungsvolle Rückgewinnung der Abwärme aus den Rauchgasen gewährleistet ist, ohne eine Kaminversottung oder eine Wärmeträgerrückkühlung befürchten zu müssen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Innenrohrschlange eine das Rauchgasrohr umschlingende Aussenrohrschlange vorgeschaltet ist und im Ausgangsbereich des Rauchgasrohrs ein Thermofühler angeordnet ist. Die der Innenrohrschlange vorgeschaltete Aussenrohrschlange bringt nur wenig Mehraufwand mit sich, erlaubt aber eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades. Die Aussenrohrschlange dient nämlich für den Wärmeträger des Heizkreises als Vorwärmer und die dann als Hauptwärmer wirkende Innenrohrschlange macht eine entsprechend starke Aufheizung dieses Wärmeträgers möglich. Darüber hinaus kommt es wegen des die Rauchgastemperaturen erfassenden Thermofühler zu einer kontrollierten Abwärmenutzung, da durch den Thermofühler der Wärmeträgerdurchfluss durch die Innen- bzw.

Aussenrohrschlange an Hand der auftretenden Temperaturwerte über eine regelbare Umwälzpumpe so beeinflusst werden kann, dass einerseits eine zu starke Abkühlung der Rauchgase unterbleibt und anderseits das Aufheizen des Wärmeträgers auf eine bestimmte Mindesttemperatur sichergestellt ist.

In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenrohrschlange aus zwei in Serie hintereinandergereihten Zügen gebildet, von denen der eine den andern mit Abstand umgibt. Diese beiden Züge gewährleisten eine gute Raumausnutzung, ohne den Strömungswiderstand für die axial durch die Wicklungen der Züge strömenden Rauchgase übermässig zu erhöhen. Ausserdem kann so auf einfache Weise zumindest im nachgeschalteten Zug für eine Erhitzung des Wärmeträgers im Gegenstrom gesorgt werden, was das Erreichen optimaler Temperaturen für den Wärmeträger des angeschlossenen Heizkreises bedeutet.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l ein Anlagenschema für eine erfindungsgemässe Vorrichtung und Fig. 2 den Wärmetauscher dieser Vorrichtung im Axialschnitt grösseren Massstabes.

In den Rohrzug zur Ableitung der Rauchgase einer Feuerungsanlage --1--, beispielsweise eines Heizkessels, in den zugehörigen Kamin --2-- ist ein Wärmetauscher --3-- eingesetzt, der aus einem Rauchgasrohr --4-- und Rohrschlangen für den Wärmeträger eines Heizkreises --5-besteht. Dabei gibt es eine Aussenrohrschlange --6--, die aussen am Rauchgasrohr --4-- anliegt,
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--6-- nachgereihte wendelförmige Innenrohrschlange --7--,stutzen --9-- für die Feuerungsanlage-l-einen vergrösserten Querschnitt aufweist.

Die Innenrohrschlange --7-- setzt sich aus zwei zueinander koaxialen Zeugen-7', 7"- zusammen, die in Serie geschaltet sind, wobei der vorgereihte Zug --7'-- den nach gereihten - mit Abstand umgibt. Die Innenrohrschlange --7-- sitzt über ihre Zuleitung --10-- und

ihre Ableitung --11-- auf einer Tragplatte --12--, die von unten an einer Einsatzöffnung --13-- des Rauchgasrohrs --4-- angeflanscht ist. Durch die Einsatzöffnung --13-- lässt sich die Innenrohrschlange --7-- mittels der Tragplatte --12-- auch schwierigkeitslos in den lotrechten Abschnitt --8-- des Rauchgasrohrs --4-- einsetzen bzw. zu Reinigungszwecken ausbauen.

Zum Schutz vor Abstrahlverlusten ist die Aussenrohrschlange --6-- und damit auch der die Innenrohrschlange - 7-- aufnehmende Abschnitt --8-- des Rauchgasrohrs --4-- von einem Isoliermantel --14-- eingehüllt.
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für den Wärmeträger des Heizkreises --5-- als Vorwärmer und die Innenrohrschlange --7-- als Hauptwärmer dienen. Es entsteht ein leistungsfähiger Heizkreis, der, wie in Fig. l angedeutet, einen Speicherbehälter --15-- in Doppelmantelbauweise versorgt, der zum Aufbereiten von Brauchwasser vorgesehen ist.

Eine Umwälzpumpe --16-- und entsprechende Ventile --17-- sorgen für die ordnungsgemässe Aufrechterhaltung des Heizkreislaufes, wobei durch die Regelung der Umwälzpumpe --16-- der Wärmeträgerdurchfluss durch den Wärmetauscher --3-- eingestellt werden kann, so dass sich auf die Abkühlung der Rauchgase im Wärmetauscher und die erreichbare Temperatur des Wärmeträgers im Heizkreis --5-- Rücksicht nehmen lässt. Zur Überwachung der Rauchgastemperaturen ist im Endbereich des Rauchgasrohrs --4-- ein Thermofühler --18-- vorgesehen, und ein Thermostat --19-- am Ausgang der Innenrohrschlange --7-- dient zur Überwachung der Wärmeträgertemperatur.

Besonders günstig ist es, wenn der Heizkreis --5-- mit einem Heizkreis --20-- einer nicht weiter dargestellten Sonnenheizungsanlage kombiniert ist, da so Sonnenenergie und Abwärme je nach Angebot einzeln oder gemeinsam zur Beheizung des Wärmespeichers --15-- ausgenützt werden können, und das ganze Jahr über ein besonders wirtschaftliches Heizen u. dgl. gewährleistet wird.

PATENTANSPRCHE :
1. Vorrichtung zur Ausnutzung der Abwärme einer Feuerungsanlage, insbesondere eines Heizkessels, mit einem von den Rauchgasen beaufschlagbaren Wärmetauscher, der aus einem zwischen Feuerungsanlage und zugehörigem Kamin eingesetzten, eine wendelförmige Innenrohrschlange für den Wärmeträger eines Heizkreises aufnehmenden Rauchgasrohr besteht, wobei das Rauchgasrohr einen gegenüber dem Anschlussstutzen der Feuerungsanlage querschnittsvergrösserten Abschnitt zur Aufnahme der Innenrohrschlange bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenrohrschlange (7) eine das Rauchgasrohr (4) umschlingende Aussenrohrschlange (6) vorgeschaltet ist und im Ausgangsbereich des Rauchgasrohrs (4) ein Thermofühler (18) angeordnet ist.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenrohrschlange (7) aus zwei in Serie hintereinandergereihten Zügen (7', 7") gebildet ist, von denen der eine (7') den andern (7") mit Abstand umgibt.