AT527509A1 - Wärmetauscher - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Heizkessel (1) umfassend eine Brennkammer (3) und zumindest einen danach angeordneten Wärmetauscher (7) umfassend ein Wär- metauscherrohr (13), in und/oder an dem ein in Abhängigkeit von der Temperatur des durchströmenden Rauchgases den Strömungsquerschnitt veränderndes Bau- teil (17) angeordnet ist, das ein Bitmetall-Element (25) umfasst. Zur Veränderung des Strömungsweges des Rauchgases durch das Wärmetauscherrohr (13), ist in- nerhalb des Wärmetauscherrohres (13) unter Ausbildung eines Ringspalts (21) ein weiteres Rohr (18) angeordnet. Das Bimetall-Element (25) ist Teil einer Abde- ckung (20) oder Abdeckvorrichtung (19), die das weitere Rohres (18) temperatur- abhängig verschließbar angeordnet ist oder ist zumindest teilweise innerhalb des weiteren Rohres (18) angeordnet und weist zumindest zwei Bimetall-Elemente (25) auf, die nur in einem von zwei Endabschnitten (34, 35) des Bauteils (17) mit- einander verbunden sind und die zwischen einer Offenstellung, in der der Strö- mungsquerschnitt des weiteren Rohres (18) offen ist, und einer Geschlossenstel- lung, in der der Strömungsquerschnitt des weiteren Rohres (18) geschlossen ist, verstellbar sind.
Description
ein Wärmetauscherrohr mit einem Strömungsquerschnitt.
Weiter betrifft die Erfindung einen Heizkessel umfassend eine Brennkammer zur Verbrennung eines Brennstoffes, insbesondere eines Festbrennstoffes, und zumindest einen in einer Strömungsrichtung des bei der Verbrennung des Brennstoffes entstehenden Rauchgases nach dem Brennkammer angeordneten Wärmetau-
scher.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbrennung eines Festbrennstoffes in einem Heizkessel, wobei der Festbrennstoff einer Brennkammer zugeführt und darin verbrannt wird, wobei ein im Zuge der Verbrennung entstehendes Rauchgas durch einen in Strömungsrichtung des Rauchgases nach der Brennkammer angeordneten Wärmetauscher mit zumindest einem Wärmetauscherrohr
geleitet wird.
Niedrige Abgastemperaturen beim Anfahren eines Heizkessels im kalten Zustand bzw. die Reduktion der Abgastemperatur im Teillastbetrieb (30% der Nennlast) eines Heizkessels kann zu Teilkondensation des Rauchgases in der Verbindungsleitung zum Kamin und auch im Kamin verursachen. Bei manchen, insbesondere Äälteren, Kaminen kann das Kondensat Schäden verursachen. Entsteht in der Verbindungsleitung Kondensat kann es zum Heizkessel zurückfließen und hier zu
Korrosionsschäden führen.
Andererseits kann es bei Heizkesseln im Nennlastbetrieb zu hohen Abgastemperaturen kommen. Dies führt dann zu einem Wirkungsgradverlust. Um dem entgegenzuwirken ist aus dem Stand der Technik die sogenannte Brennwerttechnologie
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sationswärmetauschers befindet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem Heizkessel im Betrieb unabhängig vom Betriebszustand eine möglichst gleichmäßige Abgastem-
peratur zu erreichen.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem eingangs genannten Wärmetauscher gelöst, bei dem in und/oder an dem Wärmetauscherrohr ein in Abhängigkeit von der Temperatur des durch das Wärmetauscherrohr strömenden Rauchgases den
Strömungsquerschnitt veränderndes Bauteil angeordnet ist.
Weiter wird die Aufgabe der Erfindung mit dem Heizkessel gelöst, der den erfin-
dungsgemäßen Wärmetauscher aufweist.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung mit dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass der für das Rauchgas zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt des Wärmetauscherrohre mit einem in Abhängigkeit von der Tempera-
tur des durch das Wärmetauscherrohr strömenden Rauchgases verändert wird.
Von Vorteil ist dabei, dass durch die Veränderung des Strömungsquerschnittes für das Rauchgas im Wärmetauscherrohr auch die Zeit, die das Rauchgas im Wärmetauscherrohr verbleibt, verändert werden kann. Damit kann auch die Leistung des Wärmetauschers beeinflusst werden. Wenn der Strömungsquerschnitt des Wärmetauscherrohres zur Gänze offen ist, durchströmt das Rauchgas dieses in relativ kurzer Zeit. Damit ist auch die Zeit für den Wärmeaustausch kürzer, sodass also mehr an thermischer Energie im das Rauchgas verbleibt. Diese Stellung ist insbesondere für die Anfahrphase bzw. den Teillastbetrieb des Heizkessels von Vorteil.
Umgekehrt kann durch die Verengung des Strömungsquerschnittes die Verweilzeit
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Rauchgas zu belassen, sodass also die Temperatur des Rauchgases bzw. Abga-
ses im Kamin geringeren Schwankungen unterliegt.
Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bauteil ein Bitmetall-Element umfasst oder aus diesem besteht. Es ist damit ein einfacher Aufbau mit automatischer Veränderung des Strömungsquerschnittes er-
reichbar.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann das Bauteil mit einem Aktuator oder einem Antrieb verbunden sein, womit die Veränderung des Strömungsquerschnittes ebenfalls automatisiert werden kann, allerdings ein grö-
ßBerer konstruktiver Aufwand erforderlich ist.
Entsprechend einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Wärmetauscherrohres ein weiteres Rohr angeordnet ist. Es ist damit nicht nur eine Veränderung des Strömungsquerschnittes des Wärmetauscherrohres an sich möglich, sondern kann zudem der Strömungsweg, den das Rauchgas durch das Wärmetauscherrohr nimmt, verändert werden. Somit kann auch beeinflusst werden, ob das Rauchgas mit dem äußeren Wärmetauscherrohr in Kontakt kommt oder nicht und damit auch die Quantität bzw. Qualität des Wär-
meaustausches beeinflusst werden.
Dabei können nach einer Ausführungsvariante dazu das Wärmetauscherrohr und das weitere Rohr relativ zueinander verstellbar sein, sodass das weitere Rohr aus
einer offenen in eine geschlossene Stellung verbracht werden kann.
Andererseits kann für die geschlossene Stellung nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung auch vorgesehen sein, dass das Bimetall-Element Teil einer Abdeckung oder Abdeckvorrichtung ist, die oberhalb oder unterhalb des weite-
ren Rohres und dieses temperaturabhängig verschließbar angeordnet ist. Für die
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vorrichtung zumindest teilweise verschlossen werden.
Es kann nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Abdeckvorrichtung zumindest eine Bimetallplatte aufweist, womit eine Verbesserung in Hinblick der VerschlieRbarkeit des Strömungsweges für das
Rauchgas durch das weitere Rohr erreicht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abdeckvorrichtung eine Querschnittsfläche aufweist die zumindest so groß ist wie die Querschnittsfläche des Wärmetauscherrohres und dass die Abdeckvorrichtung aus einer den Strömungsweg durch das weitere Rohr freigebenden in eine diesen Strömungsweg verschließende Stellung verstellbar angeordnet ist, wobei in der verschließenden Stellung ein Strömungsweg durch den Ringspalt zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem weiteren Rohr offen ist. Es ist damit eine einfache Veränderung des Strömungsweges des Rauchgases durch das
Wärmetauscherrohr erreichbar.
Entsprechend einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Bimetall-Element einerseits innerhalb des weiteren Rohres befestigt ist, und andererseits mit einem Verschlusselement wirkungsverbunden ist, sodass über die Veränderung der Rauchgastemperatur im weiteren Rohr unmittelbar die Veränderung des Strömungsquerschnittes herbeigeführt werden
kann.
Die Abdeckung bzw. die Abdeckvorrichtung kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung auch unterhalb des weiteren Rohres angeordnet und mit dem Bimetall-Element im weiteren Rohr verbunden sein, sodass der Strömungsquerschnitt für das Rauchgas durch das weitere Rohr bereits am Beginn verändert werden kann, und bei verschlossenem Strömungsweg durch das weitere Rohr in dieses
kein heißes Rauchgas nachströmt.
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Nach einer Ausführungsvariante dazu kann vorgesehen sein, dass zwischen den beiden Bimetall-Elementen ein Befestigungselement zur Befestigung des Bauteils im Wärmetauscher angeordnet ist. Es ist damit eine einfache Befestigungsmöglichkeit für das Bimetall-Element vorsehbar. Dabei kann das Befestigungselement auch so ausgeführt sein, dass damit gegebenenfalls auch das weitere Rohr im
Wärmetauscher befestigt werden kann.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen werden, dass das Bimetall-Element mit einem Federelement verbunden ist, um damit die Verstellbewegung beeinflussen zu können, indem beispielsweise das Federelement vorgespannt wird. Es kann damit die Auswahlmöglichkeit an einsetz-
baren Bimetalle-Elementes, d.h. der verwendbaren Werkstoffe, erweitert werden.
Zur Vermeidung von Ablagerungen aus dem Rauchgas in dem weiteren Rohr und dessen Verschluss durch diese Ablagerungen kann entsprechend einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass innerhalb des weiteren Rohres ein Abreinigungselement angeordnet ist. Das Abreinigungselement kann beispiels-
weise ein Pendelkörper sein, der mit der weiteren in einem Heizkessel vorhanden
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versetzt wird.
Zur Verbesserung des Wärmaustauschs durch Verlängerung der Zeit des Rauchgases im Wärmetauscherrohr kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung auch vorgesehen sein, dass zwischen dem weiteren Rohr und dem Wärmetauscherrohr ein Wirbulatorelement angeordnet ist. Es ist damit auch der Querschnitt des Ringspaltes zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem weiteren Rohr und in weiterer Folge der gewünschte Temperaturunterschied des Rauchgases im Be-
trieb auslegbar bzw. voreinstellbar.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann zur Leistungsanpassung auch vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher mehrere Wärmetauscherrohre aufweist und nur ein Teil der Wärmetauscherrohre entsprechend den voranstehend beschriebenen Ausführungsvarianten ausgebildet. Es müssen auch nicht
alle Wärmetauscherrohre mit diesem Bauteil bestückt werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden
Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Heizkessel;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Wärmetauscher in einer ersten Stellung;
Fig. 3 den Ausschnitt aus dem Wärmetauscher nach Fig. 2 in einer zweiten Stellung;
Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Ausführungsvariante eines Wärmetauschers
in einer ersten Stellung;
Fig. 5 den Ausschnitt aus dem Wärmetauscher nach Fig. 4 in einer zweiten
Stellung;
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in einer ersten Stellung;
Fig. 8 den Ausschnitt aus dem Wärmetauscher nach Fig. 7 in einer zweiten
Stellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lage-
angaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Heizkessel 1 im Schnitt dargestellt. Der Heizkessel 1 kann ein Heizwertkessel oder insbesondere eine Brennwertkessel sein. Der Heizkessel 1 kann auch anders ausgeführt sein, also weder eine Heizwert-
noch eine Brennwerttechnologie aufweisen.
Der Heizkessel 1 ist für die Verbrennung von einem Festbrennstoff 2 vorgesehen, wie beispielsweise Holz, z.B. in Form von Scheiten oder Hackschnitzel oder Pel-
lets. Der Festbrennstoff 2 kann aber auch durch andere Brennstoffe gebildet sein, wie beispielsweise Stroh, etc. Es können aber auch andere Brennstoffe, wie gas-
förmige oder flüssige Brennstoffe, in dem Heizkessel 1 verbrannt werden.
Vorzugsweise wird der Festbrennstoff 2 in einem Bunker, der gegebenenfalls auch im Heizkessel 1 angeordnet sein kann, vorrätig gehalten und, insbesondere auto-
matisch, eine Brennkammer 3 des Heizkessels 1 zugeführt. Die Brennkammer 3 kann nach unten von einem Rost 4 begrenzt sein. In Richtung
einer Strömungsrichtung 5 der bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase
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wärmetauscher für die Ausbildung des Heizkessels 1 als Brennwertkessel sein.
Ein Kondensationswärmetauscher ist ein Wärmetauscher, in dem ein Teil des Rauchgases, insbesondere der enthaltende Wasserdampf, kondensiert und in der
Folge als Flüssigphase vorliegt.
Der Wärmetauscher 7 kann mit Bezug auf die Strömungsrichtung 5 der Rauchgase abwärts gerichtet sein. Die Durchströmung des Wärmetrauschers 7 mit den Rauchgasen kann auch in einer anderen Richtung erfolgen, also beispielsweise in
horizontaler Richtung oder aufwärts.
Ein Rauchgasabzug 8 in einen Kamin kann beispielsweise rückwärtig (z.B. im unteren Bereich) an einem Gehäuse 9 des Heizkessels 1 angeordnet sein (nicht dargestellt). Weiter kann der Heizkessel 1 in der Strömungsrichtung 5 der Rauchgase nach dem Wärmetauscher 7, insbesondere unterhalb des Wärmetauschers 7, einen Ascheaustrag 10 für aus dem Rauchgas abgesonderte Festpartikel, wie z.B. Aschepartikel, die mit dem Rauchgas mitgerissen werden, und gegebenenfalls einen Kondensatablauf 11, insbesondere wenn der Wärmetauscher 7 ein Kondensationswärmetauscher ist, aufweisen. Zudem kann unterhalb des Rostes 4 ein weiterer Ascheaustrag 12 vorhanden sein. Der Ascheaustrag 10, der Kondensatablauf 11 und der weitere Ascheaustrag 12 sind in Fig. 1 nur angedeutet. Die tatsächlich Ausbildung und deren Lage können zu der dargestellten unterschiedlich
sein.
Da diese sowie weitere hier nicht explizit genannte Bestandteile des Heizkessels 1 dem Stand der Technik entsprechend ausgebildet sein können, sei zur Vermeidung von Wiederholungen bezüglich weiterer Einzelheiten dazu auf den einschlä-
gigen Stand der Technik dazu verwiesen.
Die Brennkammer 3, der Flammraum 6 und der Wärmetauscher 7 sind vorzugs-
weise innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet, also in einem einzigen Gerät.
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den Mehrfamilienhausbereich einsetzbar ist.
Der Wärmetauscher 7 ist ein fluiddurchströmter Wärmetauscher, insbesondere ein Wärmetauscher 7, in dem ein Teil der thermischen Energie des Rauchgases auf eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, übertragen wird. Das Wasser kann beispielsweise für Heizzwecke, z.B. für die Warmwasserbereitung, verwendet werden. Der Wärmetauscher 7 kann nur ein Wärmetauscherrohr 13 aufweisen. Vorzugsweise weist der Wärmetauscher 7 mehrere Wärmetauscherrohre 13 auf, die parallel zueinander verlaufend angeordnet sind und vom Rauchgas gleichzeitig durchströmt werden können, sodass die Fläche, die für den Wärmeaustausch zur Verfügung steht, vergrößert werden kann. Der Wärmetauscher 7 kann z.B. ein
Kreuzstrom- oder Gleichstrom- oder Gegenstromwärmetauscher sein.
In der dargestellten Ausführungsvariante des Heizkessels 1 ist zwischen dem Flammraum 6 und dem Wärmetauscher 7 ein Umlenkraum 14 angeordnet. In dem Umlenkraum 14 wird das aus dem Flammraum 6 austretende Rauchgas in Richtung auf den Wärmetauscher 7 umgelenkt, d.h. die Strömungsrichtung 5 des Rauchgases verändert. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante des Heizkessels 1 wird das nach oben strömende Rauchgas in eine nach unten durch den Wärmetauscher 7 führende Strömungsrichtung 5 umgelenkt. Bei einer anderen Anordnung des Wärmetauschers 7 kann die Umlenkung auch anders ausge-
führt sein, beispielsweise aus der vertikalen die horizontale Richtung, etc.
Wie in Fig. 1 strichliert angedeutet, kann der Heizkessel 1 noch zumindest einen weiteren Wärmetauscher 15 aufweisen, der beispielsweise im Flammraum 6 oder
oberhalb des Flammraums 6 angeordnet ist.
Wie aus den Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, weist der Wärmetauscher 7 und/oder der weitere Wärmetauscher 15 bzw. generell ein Wärmetauscher in und/oder an dem Wärmetauscherrohr 13 ein in Abhängigkeit von der Temperatur des durch das Wärmetauscherrohr 13 strömenden Rauchgases einen Strömungsquerschnitt 16
des Wärmetauscherrohres 13 veränderndes Bauteil 17auf.
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Im Folgenden wird nur mehr auf den Wärmetauscher 7 Bezug genommen. Die Ausführungen dazu können gegebenenfalls auch auf den weiteren Wärmetau-
scher 15 bzw. generell einen Wärmetauscher angewandt werden.
Der Strömungsquerschnitt 16 entspricht dem Innendurchmesser eines Wärmetauscherrohres 13. Sofern der Wärmetauscher 7 mehrere Wärmetauscherrohre 13 aufweist, kann auch nur ein Teil der Wärmetauscherrohre 13 erfindungsgemäß ausgebildet sein, d.h. das Bauteil 17 aufweisen. Die konkrete Anzahl an mit dem Bauteil 17 versehenen Wärmetauscherrohren 13 richtet sich nach der jeweiligen Auslegung des Heizkessels 1 bzw. der Gesamtsituation, also beispielsweise auch
nach der Art und der Ausführung des Kamins.
Da bei mehreren Wärmetauscherrohren 13 alle oder mehrere gleich ausgebildet sein können, wird im Folgenden nur ein Wärmetauscherrohr 13 beschrieben. Die Ausführungen dazu können auch auf andere Wärmetauscherrohre 13 des Wärme-
tauschers 7 übertragen werden.
In der einfachsten Ausführungsvariante ist das Bauteil 17 ein Deckel oder ein scheibenförmiges Element, das auf das Wärmetauscherrohr 13 geschoben oder in das Wärmetauscherrohr eingeschoben wird. Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsvariante ist in dem Wärmetauscherrohr 13 ein weiteres Rohr 18 angeordnet. Das weitere Rohr 18 kann sich über die gesamte Länge oder nur einen Teilbereich der Länge des Wärmetauscherrohres 13 erstrecken Das weitere Rohr 18 kann auch länger sein als das Wärmetauscherrohr 13. Weiter sind das weitere Rohr 18 und das Wärmetauscherrohr 14 vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet, d.h. sie weisen eine gemeinsame Längsmittelachse auf. Das weitere Rohr 18 kann aber auch außermittig im Wärmetauscherrohr 14 angeordnet sein, sodass die Längsmittelachse des weiteren Rohres 18 nicht mit der
Längsmittelachse des Wärmetauscherrohres zusammenfällt.
Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 ist das Bauteil 13 eine Abdeckvorrichtung 19, die pro zu verschließen-
dem weiteren Rohr 18 eine Abdeckung 20 aufweist. Die Abdeckung 20 weist eine
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Größe und Form auf, dass damit das zu verschließende weitere Rohr 18 vorzugsweise zur Gänze abgedeckt wird, also das Durchströmen von Rauchgas verhindert wird. Hingegen ist die Abdeckung vorzugsweise maximal so groß wie der AuRendurchmesser des weiteren Rohres 18, sodass ein Ringspalt 21, der zwischen dem inneren Mantel des Wärmetauscherrohres 13 und dem äußeren Mantel des
weiteren Rohres 18 ausgebildet wird, offen bleibt.
Die Abdeckung 20 kann auch kleiner sein als ein Innendurchmesser des weiteren
Rohres 18, sodass dieses nicht zur Gänze abgedeckt bzw. verschlossen wird.
Das weitere Rohr 18 kann einen Außendurchmesser aufweisen, der zwischen 30 % und 95 %, insbesondere zwischen 40 % und 90 %, des Innendurchmessers des
Wärmetauscherrohres 13 entspricht.
Die Abdeckvorrichtung 19 bzw. die Abdeckung 20 ist relativ zum weiteren Rohr 18 verstellbar ausgebildet bzw. angeordnet. Die Relativverstellung erfolgt vorzugsweise in Richtung der Längsmittelachse durch das weitere Rohr 18, kann aber auch anders erfolgen. Für die Relativverstellung kann die Abdeckung 20 bzw. bei mehreren Abdeckungen 20 können alle Abdeckungen 20 an einem Haltelement 22 der Abdeckvorrichtung 19 angeordnet sein. Das Halteelement 22 kann verschiebbar an einem Gehäuse, beispielweise dem Gehäuse 9 des Heizkessels 1 oder einem Gehäuse des Wärmetauschers 7, angeordnet sein. Eine andere Art der Relativverstellung der Abdeckung 20 ist ebenfalls möglich, beispielsweise in-
dem diese verschwenkt oder verdreht wird.
Weiter ist es möglich, dass bei mehreren Abdeckungen 20 mehrere oder alle Abdeckungen 20 für sich allein verstellbar sind, sodass je nach gewünschter Abgastemperatur mehrere oder alle weiteren Rohre 18 (oder Wärmetauscherrohre 13) zumindest teilweise verschlossen werden können. Die Ansteuerung der Verstellungen kann über eine Temperatursonde, die z.B. im Kamin angeordnet ist, und
eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung erfolgen.
Die Relativverstellung der Abdeckvorrichtung 19 bzw. der Abdeckung 20 zum wei-
tern Rohr 18 kann mittels eines Aktuator oder einem Antriebes 23 erfolgen. Der
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Antrieb 23 kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Der Aktuator kann dem
Stand der Technik für Aktuatoren ausgebildet sein.
Die Relativverstellung kann durch die Bewegung der Abdeckvorrichtung 19 bzw. der Abdeckung 20 und/oder des weiteren Rohres 18 erfolgen. Das weitere Rohr 18 kann beispielsweise in Richtung der Längsmittelachse gehoben oder abgesenkt werden. Vorzugsweise wird bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsvariante jedoch die Abdeckvorrichtung 19 bzw. die Abdeckung 20 bewegt und ist das weitere Rohr 18 fix, d.h. stillstehend im Wärmetauscher 7 angeordnet. Nach einer anderen Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 kann aber auch vorgesehen sein, dass das Wärmetauscherrohr 13 und das weitere Rohr 18 relativ zueinander verstellbar im Wärmetauscher 7 angeordnet sind. Dazu können Wärmetauscherrohr 13 und/oder das weitere Rohr 18 in Richtung der Längsmittel-
achse verschiebbar angeordnet sein.
Durch die Relativverstellung von Abdeckvorrichtung 19 bzw. Abdeckung 20 und dem weiteren Rohr 18 wird dieses von einer offenen Stellung, die in Fig. 2 gezeigt ist, In eine geschlossene Stellung, die in Fig. 3 gezeigt ist, gebracht bzw. umge-
kehrt aus der geschlossenen Stellung in die offene Stellung überführt.
In der offenen Stellung des weiteren Rohres 18 strömt das Rauchgas (zumindest großteils bzw. überwiegend) entsprechend der Strömungsrichtung 5 aufgrund des geringeren Strömungswiderstandes durch das weitere Rohr 18, wie dies aus Fig. 2 zu ersehen ist. Damit gelangt der durch das weitere Rohre 18 strömende Anteil das Rauchgases nicht in Kontakt mit dem Wärmetauscherrohr 13, über das die Wärmeübertragung auf ein Wärmetauschermedium, wie z.B. Wasser, stattfindet. Somit verbleit die thermische Energie großteils im Rauchgas und gelangt dieses mit einer höheren Temperatur in den Kamin. Die „höhere“ Temperatur ist dabei bezogen auf den Anfahrbetrieb bzw. den Teillastbetrieb des Heizkessels 1 im Vergleich zu einem Heizkessel ohne das Bauteil 17, d.h. einen nicht erfindungsgemäßen Heizkessel aus dem Stand der Technik. Durch die höhere Temperatur des Rauchgases kann das Kondensieren von Rauchgasbestandteilen im Kamin ver-
mieden werden.
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Wenn hingegen das weitere Rohr 18 verschlossen ist, dann muss das Rauchgas den Weg über den Ringspalt 21 nehmen, sodass der Wärmeaustausch über das Wärmetauscherrohr 17 stattfinden kann und damit dem Rauchgas mehr thermi-
sche Energie entzogen wird. Diese Stellung ist insbesondere für den Normallast-
betrieb (Norm- oder Volllastbetrieb ab 30 % der Leistung) vorgesehen.
Es sei an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, dass die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Strömungsrichtung des Rauchgases von oben nach unten nicht beschränkend ist. Das Rauchgas kann also beispielsweise den Wärmetauscher 7
auch von unten nach oben oder in einer anderen Richtung durchströmen.
In den Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 ausschnittweise dargestellt, wobei anhand der eingezeichnet Strömung des Rauchgases die Fig. 4 die offene Stellung und die Fig. 5 die geschlossene Stel-
lung (entsprechend den voranstehenden Ausführungen dazu) zeigen.
Auch bei dieser Ausführungsvariante ist im Wärmetauscherrohr 13 das weitere Rohr 18 angeordnet. Diesbezüglich sei auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen. Wie auch bei der voranstehend Ausführungsvariante nach den Fig. 2 und 3 ragt das weitere Rohr 18 aus dem Wärmetauscherrohr 13 heraus. Ein Überstand 24, gemessen zwischen den jeweiligen Stirnflächen des Wärmetauscherrohres 13 und des weiteren Rohres 18, kann im Rahmen der Erfindung generell zwi-
schen 10 mm und 150 mm betragen.
Bei der Ausführungsvariante der Fig. 4 und 5 weist der Wärmetauscher 7 oberhalb
des Wärmetauscherrohres 13 wiederum das Bauteil 17 auf.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass generell im Rahmen der Erfindung die Anordnung auch anders sein kann, dass also das Bauteil 17 unterhalb des Wärmetauscherrohres 13 angeordnet sein kann und dass gegebenenfalls das weitere
Rohr 18 nach unten über das Wärmetauscherrohr 17 vorragt.
Das Bauteil 17 der Ausführungsvariante nach Fig. 4 und 5 weist ein Bimetall-Element 25 auf. Generell kann das Bauteil 17 auch aus dem Bimetall-Element 25 bestehen.
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Ein Bimetall weist bekanntlich zwei Schichten unterschiedlicher Metalle auf. Die beiden Schichten sind stoffschlüssig und/oder durch formschlüssig miteinander verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Metalle dehnt sich eine der Schichten stärker aus als die andere, wodurch sich das Bimetall verformt. Diese Verformung wird im Rahmen der Erfindung dazu verwendet, die voranstehend beschriebene Relativverstellung zwischen weiterem Rohr 18 und der Abdeckvorrichtung 19 bzw. der Abdeckung 20 zu
erreichen.
Das Bimetall-Element 25 kann z.B. durch ein Stahl-Element und einem Element aus einer Eisen-Nickel-Legierung gebildet sein, die insbesondere miteinander kaltverschweißt sind. Das Element aus der Eisen-Nickel-Legierung weist dabei einen sehr geringen bzw. sogar negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Die beiden Elemente des Bimetall-Elementes 25 können auch anders miteinander verbunden sein, beispielsweise miteinander vernietet sein. Weiter sind auch andere
Metallkombinationen einsetzbar.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, kann das Bimetall-Element 25 in Art eines Federbalges ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Bimetall-Element 25 mehrere plattenförmige Bimetalle bzw. eine oder mehrere Bimetallplatten 26 oder Bimetallscheiben aufweisen. Durch die Anordnung von mehreren Bimetall-Einheiten im Bimetall-Element 25 kann die Wegstrecke, die bei der besagten Relativverstellung durchgeführt werden kann, entsprechend vergrößert werden. Generell kann das
Bimetall-Element 25 zwischen 1 und 20 Bimetall-Einheiten aufweisen.
Die Bimetall-Einheiten können auch eine andere als die beschrieben Form aufwei-
sen.
Das Bimetall-Element 25 kann in einem Gehäuse 27 der Abdeckvorrichtung 19 angeordnet sein. Das Gehäuse 27 kann beispielsweise die Querschnittsform des Wärmetauscherrohres 13 haben, also z.B. zumindest annähernd zylinderförmig
ausgebildet sein, wobei auch andere Formen möglich sind.
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Das Gehäuse 27 kann eine oder mehrere Durchbrüche 28 in einem Gehäusemantel 29 aufweisen. Die Durchbrüche 28 sind für das Durchströmen des Rauchgases vorgesehen, sodass dieses in der offenen Stellung (Fig. 4 ) in das weitere Rohr 18 einströmen kann. In diesem Betriebszustand (Anfahrphase, Teillastbetrieb) ist das Rauchgas relativ kalt, sodass die Abdeckvorrichtung 19 an dem Wärmetauscherrohr 13 anliegt oder dieses überdeckt oder mit geringem Abstand davon entfernt angeordnet ist. Aufgrund des geringeren Strömungswiderstandes nimmt das
Rauchgas den Weg durch das weitere Rohr.
Das Gehäuse 27 kann in Richtung der Längsmittelachse durch das Wärmetauscherrohr 13 verschiebbar an diesem angeordnet sein. Damit wird erreicht, dass sich bei heißer werdendem Rauchgas das Bimetall-Element 25 verformt und damit das Gehäuse 27 der Abdeckvorrichtung 19 aus der an dem Wärmetauscherrohr 13 anliegendem bzw. überdeckenden bzw. geringfügig beabstandeten Position in eine weiter davon entfernte Position zu verschieben, die in Fig. 5 dargestellt ist. Das Bimetall-Element 25 kann sich dazu beispielsweise an dem weiteren Rohr 18 abstützen. Die Abstützung kann auch anders erfolgen, solange das Gehäuse 27 in die richtige Richtung verschoben wird. Die Verschiebung kann bis zu einem fakul-
tativ anordenbaren Anschlagelement 30 der Abdeckvorrichtung 19 erfolgen.
In dieser zweiten Stellung wird der Weg für das Rauchgas durch das weitere Rohr 18 versperrt und der Ringspalt 21 geöffnet, d.h. die Abdeckung des Ringspaltes 21 durch das Gehäuse 27 aufgehoben. Das Bimetall-Element 25 kann beispielsweise plättchenförmig und ringförmig ausgebildet sein. Zusätzlich kann eine Führungshilfe (z.B. ähnlich einer Passfedernut), die beispielsweise in der Abdeckvorrichtung 19 ausgebildet ist, das gleichmäßige Anheben des Bimetall-Elementes 25 ermöglichen. Nach einer Ausführungsvariante kann eine Kodierung vorgesehen werden, damit die Elemente des Bimetall-elements 25 korrekt gegengleich eingebaut werden, d.h.. gegengleich in Bezug auf die Biegerichtung, um damit die in
Fig. 5 gezeigte „federbalgähnliche“ Ausführung zu erhalten.
Generell kann bei diesen Ausführungsvarianten des Wärmetauschers 7 die Ab-
deckvorrichtung 19 eine Querschnittsfläche aufweisen die zumindest so groß ist
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wie die Querschnittsfläche des Wärmetauscherrohres 13, wobei die Abdeckvorrichtung 19 aus einer den Strömungsweg durch das weitere Rohr 18 freigebenden in eine diesen verschließende Stellung verstellbar angeordnet ist, und wobei in der verschließenden Stellung ein Strömungsweg durch den Ringspalt 21 zwischen dem Wärmetauscherrohr 13 und dem weiteren Rohr 18 für die Durchströmung mit
dem Rauchgas offen ist.
Gemäß einer anderen, in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 kann das Bimetall-Element 25 einerseits innerhalb des weiteren Rohres 18 angeordnet und an diesem befestigt sein, und andererseits mit einem Verschlusselement 31 wirkungsverbunden sein. In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsvariante ist das Verschlusselement 31 durch die Abdeckung 20 bzw. die Abdeckvorrichtung 19, gebildet, die unterhalb des weiteren Rohres 18 angeordnet und mit dem Bimetall-Element 25 im weiteren Rohr 18 verbunden ist. Die Verbindungen können kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig aus-
geführt sein.
Das Verschlusselement 31 kann auch anders als durch die Abdeckung 20 ausge-
führt sein.
Das Bimetall-Element 25 kann streifenförmig ausgebildet sein, wobei ein oder mehrere Streifen vorgesehen werden können. Wiederum wird auch bei dieser Ausführungsvariante die Verformung des Bimetalls aufgrund von einer Temperaturänderung dazu verwendet, das Verschlusselement 31 von einer offenen (bei kälterem Bimetall) in eine das weitere Rohr 18 verschließende und nur mehr den Ringspalt 21 zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem weiteren Rohr 18 offen
lassende Stellung (bei heiRerem Bimetall) zu verbringen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das Bimetall-Element 25 mit einem Federelement verbunden ist. Die Verbindung kann direkt oder z.B. über die Abdeckung 20 bzw. die Abdeckvorrichtung 19 oder das Verschlusselement 31 erfolgen. Das Federelement kann beispielsweise vorge-
spannt gegen die vom Bimetall-Element 25 aufgebaute Kraft wirken. Es ist damit
eine Abstimmung der Verstellbewegung (Relativbewegung) erreichbar.
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Die Abdeckung 20 bzw. die Abdeckvorrichtung 19 kann Teil eines Abreinigungs-
korbes sein. Derartige Abreinigungskörbe sind dem Stand der Technik bekannt.
Zur Vermeidung von Ablagerungen bzw. Beseitigung von Ablagerungen im weiteren Rohr 18 kann innerhalb des weiteren Rohres 18 ein Abreinigungselement 32 angeordnet sein. Das Abreinigungselement 32 ist in Fig. 2 angedeutet. Das Abreinigungselement 32 kann beispielsweise ein Pendelkörper sein. Vorzugsweise ist das Abreinigungselement 32 mit dem Abreinigungskorb bzw. der Abreinigungseinrichtung des Heizkessels 1 verbunden und wird von diesem/dieser in Bewegung
versetzt.
Aus Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung zu ersehen. Dabei ist im Ringspalt 21zwischen dem weiteren Rohr 18 und dem Wärmetauscherrohr 13 ein, insbesondere spiralförmiges, Wirbulatorelement 33 angeordnet. Auch
diese können u.a. zur Abreinigung des Wärmetauscherrohres 13 verwendet wer-
den und mit dem Abreinigungskorb verbunden sein.
Zur Rauchgasreinigung kann der Heizkessel 1 auch noch weitere Einrichtungen aufweisen, wie beispielsweise einen elektrostatischen Abscheider. Auch in diesem Fall ist die Einhaltung einer bestimmten Abgastemperatur bzw. eines bestimmten Bereichs für die Temperatur des Abgases (Rauchgases) von Vorteil, um damit die
Einwirkung von Kondensat auf den elektrostatischen Abscheider zu vermeiden.
In den Fig 7 und 8 ist ein Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante das Wärmetauschers 7 (siehe Fig. 1) dargestellt. Konkret ist nur ein weiteres Rohr 18 des Wärmetauschers 7 dargestellt. Der äußere Strömungsbereich im Ringspalt 21 zwischen dem Wärmetauscherrohr 13 sowie das Wärmetauscherrohr 13 selbst sind nicht dargestellt, jedoch auch bei dieser Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 vorhanden. Es sei dazu auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen Ebenso kann auch bei dieser Ausführungsvariante das Wirbulatorelement 33
(siehe z.B. Fig. 4) im Ringspalt 21 angeordnet sein.
Bei der Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 nach den Fig. 7 und 8 ist das
Bauteil 17 zumindest teilweise oder zur Gänze innerhalb des weiteren Rohres 18
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angeordnet. Dabei zeigt die Fig. 7 die Offenstellung bei „kaltem“ Rauchgas und
die Fig. 8 die Geschlossenstellung bei „heißem“ Rauchgas.
Das Bauteil 17 weist zumindest zwei Bimetall-Elemente 25 auf, die wieder zumindest eine erste Schicht und eine zweite Schicht aufwiesen, die aus unterschiedlichen Metallen gebildet sind, wie dies an sich für Bimetall-Elemente bekannt ist. Die beiden Bimetall-Elemente 25 sind gegengleich angeordnet, sodass die Metallschicht des ersten Bimetall-Elements 25 die neben der Metallschicht des zweiten Bimetall-Elements 25 angeordnet ist, und diese Metallschicht des zweiten Bimetall-Elements 25 aus dem gleichen metallischen Werkstoff bestehen. Damit wird erreicht, dass die Bimetall-Elemente 25 beim Erwärmen eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung ausführen und in die Geschlossenstellung der Fig. 8 über-
gehen.
Die beiden Bimetall-Elemente 25 können zungenförmig ausgebildet sein, wobei ein erster Endabschnitt mit einer gekrümmten Außenkontur versehen ist, die so ausgebildet ist, dass sich die Bimetall-Elemente 25 in diesem Endabschnitt 34 an die innere Oberfläche des weiteren Rohres 18 anlegen. Die Kontur des Endabschnitts 34 kann aber auch so ausgeführt sein, dass diese Anlage der BimetallElemente 25 an der inneren Oberfläche des weiteren Rohres 18 nicht stattfindet und stattdessen ein Spalt zwischen dem weiteren Rohr 18 und den Bimetall-Ele-
menten 25 in dessen Geschlossenstellung offen bleibt.
Die beiden Bimetall-Elemente 25 sind nur einem zweiten Endabschnitt 35 des Bauteils 17 miteinander verbunden. Beispielsweise können die beiden BimetallElemente 25 miteinander kraftschlüssig und/stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. In der konkret dargestellten Ausführungsvariante sind
die beiden Bimetall-Elemente 25 miteinander verschraubt.
Die beiden Bimetall-Elemente 25 können unmittelbar miteinander verbunden sein. Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt kann zwischen den beiden Bimetall-Elementen 25 aber auch ein weiteres Element, insbesondere ein Befestigungselement 36 zur Befestigung der Bimetall-Elemente 25 und in weiterer Folge des Bauteils 17 im
Wärmetauscher 7 angeordnet sein.
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Das Befestigungselement 36 kann im zweiten Endabschnitt 35 und vorzugsweise das weitere Rohr 18 überragend, d.h. aus diesem hervorstehend, angeordnet sein. Dabei kann das Befestigungselement 36 z.B. einen Durchbruch 37 aufweisen, mit dem es mit dem Wärmetauscher 7 verbunden werden kann, beispielsweise eingehängt oder verschraubt werden kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Befestigungselement zwei Vorsprünge 38 aufweisen, die in Nuten im weiteren Roh 18 oder in Durchbrüche 39 im weiteren Rohr 18 eingreifen, und damit das Bauteil 17 im weiteren Rohr 18 festlegen. Gegebenenfalls kann diese Befestigung auch so ausgeführt sein, dass das Bauteil 17 über die Vorsprünge 38 in den, insbesondere kreisrunden, Durchbrüchen 39 schwenkbar ist, womit unterschiedliche Bewegungen der beiden Bimetall-Elemente 25 ausgeglichen werden
können.
Das zumindest eine Befestigungselement 36 kann mit den beiden Bimetall-Elementen 25 kraftschlüssig und/stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sein. In der konkret dargestellten Ausführungsvariante sind die beiden BimetallElemente 25 mit dem Befestigungselement 36 verschraubt, insbesondere mit jener Schraube oder mit jenen Schrauben, mit der/denen auch die beiden Bimetall-
Elemente 25 miteinander verbunden sind.
Obwohl die Anordnung des Befestigungselementes 36 zwischen den Bimetall-Elementen 25 die bevorzugte ist, kann das Befestigungselement 36 auch an einer äußeren Oberfläche eines der beiden Bimetall-Elemente 25 angeordnet sein, sodass die beiden Bimetall-Elemente 25 in dem Endabschnitt 34 unmittelbar aneinander liegen. Weiter können zwei Befestigungselemente 36 vorgesehen werden, zwischen denen die beiden Bimetall-Elemente 25 angeordnet sind. Zudem ist es möglich, dass ein Befestigungselement 36 eine taschenförmige Aufnahme auf-
weist, In die die beiden Bimetall-Elemente 25 einesteckt werden können.
Bei dieser Ausführungsvariante des Wärmetauschers 7 sind im kalten Zustand sind die Bimetall-Elemente 25 aneinanderliegend (Fig. 7). Bei Erwärmen biegen sich die Bimetall-Elemente 25 in Richtung innere Oberfläche des weiteren Rohres
18. Die Kontur der Bimetall-Elemente 25 können ein komplettes Verschließen des
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weiteren Rohres 18 ermöglichen, so dass das Rauchgas nur mehr außen am weiteren Rohr 18 strömen kann. Nach einer Ausführungsvariante kann durch ein entsprechendes Vorbiegen bzw. Vorverformen der Bimetall-Elemente 25 die Offsettemperatur, bei der sich die Bimetall-Elemente 25 öffnen, d.h. bei der Weg durch das weitere Rohr 18 für das Rauchgas verschlossen wird, eingestellt wer-
den.
Mit dem Wärmetauscher 7 kann ein Verfahren zur Verbrennung eines Festbrennstoffes 2 in dem Heizkessel 1 durchgeführt werden, wobei der Festbrennstoff 2 der Brennkammer 3 zugeführt und darin verbrannt wird, wobei ein im Zuge der Verbrennung entstehendes Rauchgas durch einen in Strömungsrichtung 5 des Rauchgases nach der Brennkammer 3 angeordneten Wärmetauscher 7 mit zumindest einem Wärmetauscherrohr 13 geleitet wird. Der für das Rauchgas zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt des Wärmetauscherrohres 13 kann mit einem in Abhängigkeit von der Temperatur des durch das Wärmetauscherrohr strömenden Rauchgases entsprechend den voranstehenden Ausführungen verän-
dert werden.
Ergänzend sei angemerkt, dass der Wärmetauscher 7 auch zwei Abschnitte aufweisen kann, die hintereinander angeordnet und durch einen Umlenkraum bzw. eine Wendekammer verbunden sind. Dabei kann ein erster Abschnitt als Heizwerttechnik der auf den ersten Abschnitt folgende zweite Abschnitt als Brennwerttech-
nik ausgeführt sein.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Heizkessels 1 bzw. des Wärmetauschers 7, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, auch Kombina-
tionen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Heizkessels 1 bzw. des Wärmetauschers 7 diese
nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind.
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Heizkessel Festbrennstoff Brennkammer Rost Strömungsrichtung Flammraum Wärmetauscher Rauchgasabzug Gehäuse Ascheaustrag Kondensatablauf
Ascheaustrag
21
Bezugszeichenliste
31 Verschlusselement 32 Abreinigungselement 33 MWirbulatorelemen
34 Endabschnitt
35 Endabschnitt
36 Befestigungselement 37 Durchbruch
38 Vorsprung
39 Durchbruch
Wärmetauscherrohr
Umlenkraum
Wärmetauscher
Strömungsquerschnitt
Bauteil
Rohr Abdeckvorrichtung Abdeckung Ringspalt Halteelement Antrieb Überstand Bimetall-Element Bimetallplatte Gehäuse Durchbruch Gehäusemantel
Anschlagelement
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Claims (18)
1. Wärmetauscher (7) für einen Heizkessel (1), umfassend zumindest ein Wärmetauscherrohr (13) mit einem Strömungsquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder an dem Wärmetauscherrohr (13) ein in Abhängigkeit von der Temperatur des durch das Wärmetauscherrohr (13) strömenden Rauchgases den
Strömungsquerschnitt veränderndes Bauteil (17) angeordnet ist.
2. Wärmetauscher (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Bauteil (17) ein Bitmetall-Element (25) umfasst oder aus diesem besteht.
3. Wärmetauscher (7) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (17) mit einem Aktuator oder einem Antrieb (23) verbunden ist.
4. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Wärmetauscherrohres (13) ein weiteres Rohr
(18) angeordnet ist.
5. Wärmetauscher (7) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauscherrohr (13) und das weitere Rohr (18) relativ zueinander verstell-
bar sind.
6. Wärmetauscher (7) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall-Element (25) Teil einer Abdeckung (20) oder Abdeckvorrichtung (19) ist, die oberhalb oder unterhalb des weiteren Rohres (18) und dieses tempe-
raturabhängig verschlieRbar angeordnet ist.
7. Wärmetauscher (7) nach einem der Anspruch 6, dadurch gekennzeich-
net, dass die Abdeckvorrichtung (19) zumindest eine Bimetallplatte (26) aufweist.
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8. Wärmetauscher (7) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung (19) eine Querschnittsfläche aufweist die zumindest so groß ist wie die Querschnittsfläche des Wärmetauscherrohres (13) und dass die Abdeckvorrichtung (19) aus einer den Strömungsweg durch das weitere Rohr (18) freigebenden in eine diesen verschließende Stellung verstellbar angeordnet ist, wobei in der verschließenden Stellung ein Strömungsweg durch den Ringspalt
(21) zwischen dem Wärmetauscherrohr (13) und dem weiteren Rohr (18) offen ist.
9. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall-Element (25) einerseits innerhalb des weiteren Rohres (18) befestigt ist, und andererseits mit einem Verschlusselement (31) wir-
kungsverbunden ist.
10. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (20) bzw. die Abdeckvorrichtung (19) unterhalb des weiteren Rohres (18) angeordnet und mit dem Bimetall-Element (25) im weiteren Rohr (18) verbunden ist.
11. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (17) zumindest teilweise innerhalb des weiteren Rohres (18) angeordnet ist und zumindest zwei Bimetall-Elemente (25) aufweist, die in nur in einem von zwei Endabschnitten (34, 35) des Bauteils (17) miteinander
verbunden sind.
12. Wärmetauscher (7) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Bimetall-Elementen (25) ein Befestigungselement (36) zur
Befestigung des Bauteils (17) im Wärmetauscher (7) angeordnet ist.
13. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bimetall-Element (25) mit einem Federelement verbunden
ist.
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14. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des weiteren Rohres (18) ein Abreinigungselement
(32) angeordnet ist.
15. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Rohr (18) und dem Wärmetauscher-
rohr (13) ein Wirbulatorelement (33) angeordnet ist.
16. Wärmetauscher (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieser mehrere Wärmetauscherrohre (13) aufweist und nur ein Teil der Wärmetauscherrohre (13) entsprechend den Merkmalen hierzu in zumin-
dest einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildet ist.
17. Heizkessel (1) umfassend eine Brennkammer (3) zur Verbrennung eines Brennstoffes, insbesondere eines Festbrennstoffes (2), und zumindest einen in einer Strömungsrichtung (5) des bei der Verbrennung des Brennstoffes entstehenden Rauchgases nach dem Brennkammer (3) angeordneten Wärmetauscher (7), dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (7) entsprechend einem
der Ansprüche 1 bis 16 ausgebildet ist.
18. Verfahren zur Verbrennung Brennstoffes, insbesondere eines Festbrennstoffes (2) in einem Heizkessel (1), wobei der Festbrennstoff (2) einer Brennkammer (3) zugeführt und darin verbrannt wird, wobei ein im Zuge der Verbrennung entstehendes Rauchgas durch einen in Strömungsrichtung (5) des Rauchgases nach der Brennkammer (3) angeordneten Wärmetauscher (7) mit zumindest einem Wärmetauscherrohr (13) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Rauchgas zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt des Wärmetauscherrohres (13) mit einem in Abhängigkeit von der Temperatur des durch das
Wärmetauscherrohr (13) strömenden Rauchgases verändert wird.
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