EP0198220A2 - Warmlufterzeuger - Google Patents

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EP0198220A2
EP0198220A2 EP86103299A EP86103299A EP0198220A2 EP 0198220 A2 EP0198220 A2 EP 0198220A2 EP 86103299 A EP86103299 A EP 86103299A EP 86103299 A EP86103299 A EP 86103299A EP 0198220 A2 EP0198220 A2 EP 0198220A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide tube
flame guide
heat exchanger
passage openings
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP86103299A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0198220B1 (de
EP0198220A3 (en
Inventor
Edmund Decker
Theo Arkenberg
Franz-Josef Fiswick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NORDKLIMA LUFT- und WAERMETECHNIK GmbH
Original Assignee
Nordklima Luft- und Warmetechnik GmbH
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Publication date
Application filed by Nordklima Luft- und Warmetechnik GmbH filed Critical Nordklima Luft- und Warmetechnik GmbH
Priority to AT86103299T priority Critical patent/ATE56088T1/de
Publication of EP0198220A2 publication Critical patent/EP0198220A2/de
Publication of EP0198220A3 publication Critical patent/EP0198220A3/de
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Publication of EP0198220B1 publication Critical patent/EP0198220B1/de
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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
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/087—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using fluid fuel

Definitions

  • the invention relates to a warm air generator with a blower, which presses the circulating air to be heated via a heat exchanger through which the flue gases of a burner-heated combustion chamber flows, into a blow-out chamber, a duct connecting the blower to the blow-out chamber and bypassing the heat exchanger being provided for part of the circulating air and a flame guide tube, especially for this warm air generator.
  • Such a warm air generator is known from DE-PS 30 39 065 and has proven itself in practice. Nevertheless, there have been performance problems in certain applications, and an object of the invention is to improve the efficiency of such a mixture of more heated (bypassed through the heat exchanger) and less heated (bypassed) circulating air blowing devices.
  • the (bypass) channel surrounds the combustion chamber and the heat exchanger on all sides.
  • the circulating air through the duct not only flushes the partition facing the combustion chamber from all sides, but also cools all the outside walls of the device.
  • the channel is preferably formed by a jacket concentrically surrounding the vertical cylindrical combustion chamber and the coaxially adjoining heat exchanger, and by the side walls of a housing enclosing all components, an annular channel being formed between the combustion chamber and jacket for the circulating air flowing through the heat exchanger.
  • This device structure which is centrally symmetrical in cross-section, manages with a minimum of base area and has an essentially uniform temperature distribution all around to the central axis.
  • the design of the duct as an annular space surrounding the combustion chamber and the heat exchanger on all sides, which takes up about a third of the total amount of air required by the blower and mixes the bypass air flowing through it with a concentric inflow of the air heated by the heat exchanger, optimizes the thermal output and thus the Energy utilization.
  • bypass air rising in the duct cools the outer walls of the hot air generator and, as a welcome side effect, prevents it from overheating.
  • the invention further relates to a flame guide tube for a warm air generator, preferably the one described here.
  • This flame guide tube is suitable for a warm air generator with a blower, which presses the circulating air to be heated via a heat exchanger through which the flue gases of a burner-heated combustion chamber flows, into a blow-out chamber, a channel connecting the blower with the blow-out chamber and bypassing the heat exchanger for part of the circulating air is, such as the hot air generator mentioned in DE-PS 30 39 065.
  • a warm air generator with a blower, which presses the circulating air to be heated via a heat exchanger through which the flue gases of a burner-heated combustion chamber flows, into a blow-out chamber, a channel connecting the blower with the blow-out chamber and bypassing the heat exchanger for part of the circulating air is, such as the hot air generator mentioned in DE-PS 30 39 065.
  • this and other known warm air generators are large and need to be priced accordingly.
  • the combustion of the fuel (mostly oil) and the heat generation are also incomplete, so the use of energy is imperfect. For reduction and optimization, it
  • Flame guide tubes for improving the fuel utilization are known for large boiler combustion plants. These consist of fireclay, highly heat-resistant ceramics, silicate fibers and the like and are usually designed as a pot into which the burner flame is directed and from which the heating gases emerge again against the direction of entry after flowing out against the pot bottom.
  • Another object of the invention is therefore to provide a flame guide tube which is suitable for use in warm air generators.
  • the flame guide tube has a tube wall with a longitudinal slot on the underside in the installed position and parallel to the tube longitudinal axis.
  • the flame guide tube according to the invention enables a compact, space-saving design of the warm air generator.
  • the energy is generated by optimal combustion and thus heating fabric utilization increased.
  • the flame guide tube glows in the operating state, causing soot particles and the like. are burned and the environmental impact is reduced.
  • Heat backflow and heat dissipation are optimized by diverting the hot gases downwards and outwards; Improved flame management and distribution ensure more even and lossless heat transfer. This is particularly assisted by additional through openings provided in the wall of the flame guide tube.
  • the flame guide tube can be attached by simply screwing it into the combustion chamber and can therefore be easily serviced or replaced.
  • the shape of the longitudinal slot and, if necessary, the number, size and shape of the passage openings are modified.
  • the essentially box-shaped hot air generator consists of a lower blower part 1 and an upper heating part 2 (FIGS. 1 and 2), which are separated by an intermediate floor 3; however, the intermediate floor 3 has an opening (not shown) for the outlet of a blower 4, which draws in the circulating air from the room through grilles 5.
  • the device has a continuous cross-section over the parts 1, 2, apart from corners that are chamfered to a certain extent, which also determines the base area.
  • the walls of the housing designated as a whole by 6 consist of sheet steel.
  • a pot-shaped combustion chamber 8 is arranged concentrically to the vertical central axis 7 (FIG. 4), which consists of a cylinder housing 9 with a boiler bottom 10 on the underside and an end plate 11 on the top.
  • a flame guide tube 14 Concentric to the horizontal axis 12 of the burner 13, which intersects the central axis 7 of the device, is arranged in the combustion chamber 8 a flame guide tube 14 made of heat-resistant stainless steel, which will be explained in more detail later, and is closed off from the carrier flange 15 for the burner 13 by a circular Stimbtech 16.
  • the flame guide tube 14 is cut open at the bottom parallel to the axis 12 and angled to form legs 18 to form a longitudinal slot 17.
  • the hot flue gases generated by the burner flame in the flame guide tube 14 enter the combustion chamber 8 through the longitudinal slot 17.
  • the end plate 11 pass through the tubes 19 of an overall designated 20 heat exchanger.
  • the tubes 19 are arranged concentrically to the axis 7, so that the heat exchanger 20 is in turn arranged coaxially with the combustion chamber 8.
  • the tubes 19 open into an annular flue gas collector 21, on which the flue gas connector 22 attaches
  • a jacket 23 concentric with the axis 7 surrounds the heating unit consisting of the combustion chamber 8, the heat exchanger 20 and the flue gas collector 21. Together with this, it forms an annular channel 24 for the largest part of the circulating air, which is conveyed by the blower 4 through the intermediate floor 3 against the heating unit.
  • This air passes through the ring channel 24 to the heat exchanger 20 and from there past the flue gas collector 21 into the blow-out chamber 25, from which it flows back through lamellar grids 26 into the surrounding space.
  • part of the circulating air supplied by the blower 4 passes through bores 27, which are arranged just above the intermediate floor 3 in the jacket 23, into which the heating unit and in particular the heat exchanger 20 are bypassed - (bypass) channel 28, which is outside of the walls of the Housing 6 is defined.
  • the bypass channel is designed as an annular space 28 surrounding the combustion chamber 8 and the heat exchanger 20 on all sides.
  • the part of the air flowing through it (about 1/3 of the delivery volume of the blower 4) cools both the jacket 23 and the walls of the housing 6. Because of the large volume of air in the annular space 28, this is The heating of the bypass air is low overall and is only a few ° C.
  • This bypass air is mixed in the blow-out chamber 25 with the other, larger and primarily heated in the heat exchanger 20 air fraction, the concentric inflow of the bypass air to the heated air through an adjusted annular gap between the heat exchanger 20 and jacket 23 for good mixing and one ensures uniform outlet temperature.
  • the combustion chamber 8 can also have a square cross section; the same applies to the flue gas collector 21. However, the cylindrical cross-sectional shape of the jacket 23 remains unaffected.
  • the flame guide tube 14 arranged in the combustion chamber 8 is formed by an essentially rectangular wall plate 30, which is shown in FIG. 5 in the state not yet bent to the flame guide tube 14.
  • the wall plate 30 is preferably approximately 0.5 to 2 mm thick and consists of high-temperature stainless steel.
  • a first longitudinal edge 31 of the wall plate 30 forms the edge of the flame guide tube 14 facing the burner 13.
  • the opposite, second longitudinal edge 32 of the wall plate 30 serves to fix the end plate 16.
  • the shape of the wall plate is the second longitudinal edge 32 somewhat shorter than the first longitudinal edge 31, since the legs 18 of the flame guide tube 14 formed by the transverse edges 33 of the wall plate 30 do not pass through to the end of the flame guide tube 14 on the burner side. As shown in Fig. 7, however, it can also be provided that the legs 18 pass over the entire length of the flame guide tube 14 and the longitudinal edges of the wall plate 30 are of the same length.
  • this kink line 34 forms the continuation of an edge section 35 lying further inward with respect to the transverse edge 33, in which no legs 18 are formed.
  • the wall plate 30 has two symmetrically arranged groups of three passage openings 36, which are arranged so that after bending the wall plate 30 to the flame guide tube 14, all the passage openings 36 in the same cross-sectional plane and each pair in a longitudinal plane of the Flame guide tube 14 are opposite. These passage openings 36 are arranged displaced from the center of the wall plate 30 in the direction of the transverse edges 33, so that they lie only in the lower region of the flame guide tube 14. The upper apex region of the flame guide tube 14 is therefore completely closed. In the part of the flame guide tube which is seen from the apex region, there are first exit possibilities for hot gases in the form of the passage openings 36; however, the mass of the hot gases, as indicated overall in FIG. 6 by the position and number of arrows A, exits through the longitudinal slot 17 into the combustion chamber 8.
  • Screw holes 37 are furthermore formed in the wall plate 30 and, after the flame guide tube 14 has been inserted into the combustion chamber 8, serve to fasten the flame guide tube 14 (FIG. 7).
  • the flame guide tube 14 its length and its diameter are in a ratio of 2.15.
  • the ratio of the diameter to the leg width, i.e. the distance between the crease line 34 and the transverse edge 33 of the wall plate 30 is 28.
  • the length of the flame guide tube 14 is related to the width of the longitudinal slot 17, i.e. the distance between the opposing legs 18, such as 17.5: 1.
  • the diameter of the flame guide tube 14 relates to the width of the longitudinal slot 17 as 8: 1.
  • the ratio of the width of the longitudinal slot 17 to the width of the legs 18 is preferably between 3.5 and 3.9.
  • the ratio of the flame guide tube diameter to the diameter of the through openings 36 is 5.6 and the ratio of the flame guide tube length to the diameter of the through openings 36 is 12.
  • the width of the longitudinal slot 17 is related to Diameter of the passage openings 36 as 0.7: 1. In this preferred embodiment, all passage openings 36 have the same diameter; this is referred to above.
  • the ratio of the passage area of the longitudinal slot 17 to the total area of all passage openings 36 is particularly important for optimal flame guidance and distribution to the total opening area formed by these. In the particularly preferred embodiment described, this ratio is between 20 and 22.

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Abstract

In einem Warmlufterzeuger, in den ein Teil der Umluft zwecks Erwärmung durch einen Wärmetauscher (20) geführt und ein anderer Teil einen den Wärmetauscher umgehenden Kanal (28) durchströmt, ist der Kanal (28) so ausgebildet, daß er die Brennkammer (8). und den Wärmetauscher (20) allseitig umgibt. Zu diesem Zweck ist insbesondere ein die Brennkammer und den sich koaxial anschließenden Wärmetauscher konzentrisch umgebender Mantel (23) vorgesehen, der zusammen mit einem konzentrischen Gehäuse (6) den Kanal bildet. Ein Flammenführungsrohr (14) mit unterseitigem Längsschlitz (17) ist zur Optimierung der Verbrennung und des Wärmeübergangs in der Brennkammer angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Warmlufterzeuger mit einem Gebläse, welches zu erwärmende Umluft über einen primärseitig von den Rauchgasen einer brennerbeheizten Brennkammer durchströmten Wärmetauscher in eine Ausblaskammer drückt, wobei ein das Gebläse mit der Ausblaskammer verbindender, den Wärmetauscher umgehender Kanal für einen Teil der Umluft vorgesehen ist und ein Flammenführungsrohr, insbesondere für diesen Warmlufterzeuger.
  • Ein derartiger Warmlufterzeuger ist aus der DE-PS 30 39 065 bekannt und hat sich in der Praxis bewährt. Dennoch hat es in bestimmten Einsatzfällen Leistungsprobleme gegeben, und eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wirkungsgrad eines derartigen, ein Gemisch aus stärker erhitzter (durch den Wärmetauscher geführter) und weniger erhitzter (durch den Bypass geführter) Umluft ausblasender Geräte zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der (Bypass-)Kanal die Brennkammer und den Wärmetauscher allseitig umgibt. Die durch den Kanal geführte Umluft umspült nicht nur die zur Brennkammer hin gerichtete Trennwand von allen Seiten, sondern kühlt auch sämtliche Außenwandungen des Geräts.
  • Vorzugsweise ist der Kanal durch einen die vertikalzylindrische Brennkammer und den koaxial anschließenden Wärmetauscher konzentrisch umgebenden Mantel sowie die seitlichen Wandungen eines alle Komponenten umschließenden Gehäuses gebildet, wobei zwischen Brennkammer und Mantel ein Ringkanal für die den Wärmetauscher durchströmende Umluft ausgebildet ist. Dieser im Querschnitt zentralsymmetrische Geräteaufbau kommt mit einem Minimum an Grundfläche aus und hat eine zur senkrechten Mittelachse ringsum im wesentlichen gleichmäßige Temperaturverteilung.
  • Die Ausbildung des Kanals als ein die Brennkammer und den Wärmetauscher allseitig umgebender Ringraum, der ungefähr ein Drittel der insgesamt vom Gebläse geforderten Luftmenge aufnimmt und die durch ihn strömende Bypass-Luft mit konzentrischem Zustrom der vom Wärmetauscher erhitzten Luft zumischt, optimiert die Wärmeleistung und damit die Energieausnutzung.
  • Gleichzeitig kühlt die im Kanal aufsteigende Bypass-Luft die Außenwände des Warmlufterzeugers und verhindert so, als willkommener Nebeneffekt, deren Überwärmung.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale des neuen Warmlufterzeugers sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Flammenführungsrohr für einen, vorzugsweise den hier beschriebenen, Warmlufterzeuger.
  • Dieses Flammenführungsrohr eignet sich für einen Warmlufterzeuger mit einem Gebläse, welches zu erwärmende Umluft über einen primärseitig von den Rauchgasen einer brennerbeheizten Brennkammer durchströmten Wärmetauscher in eine Ausblaskammer drückt, wobei ein das Gebläse mit der Ausblaskammer verbindender, den Wärmetauscher umgehender Kanal für einen Teil der Umluft vorgesehen ist, etwa den genannten Warmlufterzeuger gemäß der DE-PS 30 39 065. Dieser und andere bekannte Warmlufterzeuger sind jedoch groß und entsprechend pratzbedürftig. Auch sind die Verbrennung des Heizstoffes (meistens handelt es sich dabei um Öl) und die Wärmegewinnung nicht vollständig, die Energieausnutzung ist daher unvollkommen. Zur Verkleinerung und Optimierung wäre es vorteilhaft, die Flammenführung verbessern zu können.
  • Für große Kesselfeuerungsanlagen sind Flammenführungsrohre zur Verbesserung der Heizstoffausnutzung bekannt. Diese bestehen aus Schamott, hochwärmefester Keramik, Silikatfasern und ähnlichem und sind meist als Topf ausgebildet, in den die Brennerflamme gerichtet ist und aus dem die Heizgase nach Ausströmen gegen den Topfboden entgegen der Eintrittsrichtung wieder austreten.
  • Bei Warmlufterzeugern muß, im Gegensatz zu Kesselanlagen, der Wärmeübergang zwischen Gasen bewirkt werden, ohne daß viel Platz für Wärmetauschvorrichtungen verbraucht werden darf. Daher kommt es auf eine möglichst effektive Verbrennung und eine optimale Führung der Heißgase an. Die bekannten Flammenführungsrohre eignen sich schon wegen ihres Aufbaus hierfür nicht.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein für den Einsatz in Warmlufterzeugern geeignetes Flammenführungsrohr zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Flammenführungsrohr eine Rohrwandung mit einem in Einbaustellung unterseitigen, zur Rohrlängsachse parallelen Längsschlitz aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Flammenführungsrohr ermöglicht eine kompakte, platzsparende Bauweise des Warmlufterzeugers. Die Energiegewinnung wird durch optimale Verbrennung und damit Heizstoffausnutzung erhöht. Das Flammenführungsrohr glüht im Betriebszustand, wodurch Rußpartikel u.ä. verbrannt werden und die Umweltbelastung vermindert wird. Wärmerückstau und Wärmeabfuhr werden durch die Ableitung der Heißgase nach unten und auswärts optimiert; verbesserte Flammenführung und -verteilung gewährleisten einen gleichmäßigeren und verlustloseren Wärmeübergang. Hierzu tragen insbesondere vorzugsweise vorgesehene zusätzliche Durchtrittsöffnungen in der Wandung des Flammenführungsrohres bei.
  • Das Flammenführungsrohr kann durch einfaches Festschrauben in der Brennkammer angebracht und daher leicht gewartet bzw. ersetzt werden.
  • Zur Anpassung an die Erfordernisse des jeweils damit auszurüstenden Warmlufterzeugers wird die Form des Längsschlitzes und ggf. die Anzahl, Größe und Form der Durchtrittsöffnungen abgewandelt.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des neuen Flammenführungsrohres sind Gegenstand der Unteransprüche 6 bis 11.
  • Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt:
    • Fig. 1 in perspektivischer, mehrfach aufgebrochener Darstellung den räumlichen Aufbau des Warmlufterzeugers;
    • Fig. 2 einen vertikalen Mittelschnitt des Warmlufterzeugers in der Ebene. der Brenner-Hauptachse;
    • Fig. 3 eine Teilansicht des Warmlufterzeugers von der Brennerseite her (bei abgenommenem Brenner);
    • Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3;
    • Fig. 5 die das Flammenführungsrohr bildende Wandfläche in abgerolltem, ungekrümmtem Zustand;
    • Fig. 6 einen teils weggebrochenen Vertikalschnitt der Brennerkammer mit Brenner, und
    • Fig. 7 in perspektivischer, teils weggebrochener Darstellung die räumliche Zuordnung eines Warmlufterzeugers und des Flammenführungsrohres.
  • Der im wesentlichen kastenförmige Warmlufterzeuger besteht aus einem unteren Gebläseteil 1 und einem oberen Heizungsteil 2 (Fig. 1 und 2), die durch einen Zwischenboden 3 getrennt sind; jedoch hat der Zwischenboden 3 eine Öffnung (nicht dargestellt) für den Auslaß eines Gebläses 4, welches die Umluft durch Gitter 5 aus dem Raum ansaugt. Das Gerät hat einen über die Teile 1, 2 durchgehenden -von gewissermaßen angefasten Ecken abgesehen -quadratischen Querschnitt, der auch die Grundfläche bestimmt. Die Wandungen des im ganzen mit 6 bezeichneten Gehäuses bestehen aus Stahlblech.
  • Im Heizungsteil 2 ist konzentrisch zur vertikalen Mittelachse 7 (Fig. 4) eine topfförmige Brennkammer 8 angeordnet, die aus einem Zylindergehäuse 9 mit unterseitigem Kesselboden 10 und oberseitigem Abschlußblech 11 besteht. Konzentrisch zur horizontalen Achse 12 des Brenners 13, welche die Mittelachse 7 des Geräts schneidet, ist in der Brennkammer 8 ein später ausführlicher erläutertes Flammenführungsrohr 14 aus hochwarmfestem Edelstahl angeordnet und gegenüber dem Trägerflansch 15 für den Brenner 13 durch ein kreisförmiges Stimbtech 16 verschlossen. Das Flammenführungsrohr 14 ist unten parallel zur Achse 12 aufgeschnitten und zur Bildung eines Längsschlitzes 17 zu Schenkeln 18 abgewinkelt. Durch den Längsschlitz 17 treten die von der Brennerflamme im Flammenführungsrohr 14 erzeugten heißen Rauchgase in die Brennkammer 8 ein.
  • Das Abschlußblech 11 durchsetzen die Rohre 19 eines im ganzen mit 20 bezeichneten Wärmetauschers. Die Rohre 19 sind konzentrisch zur Achse 7 angeordnet, so daß der Wärmetauscher 20 seinerseits koaxial zur Brennkammer 8 angeordnet ist. An ihrem oberen Ende münden die Rohre 19 in einen ringförmigen Rauchgassammler 21, an dem der Rauchgasstutzen 22 ansetzt
  • Oberhalb des Zwischenbodens 3 umgibt ein zur Achse 7 konzentrischer Mantel 23 das aus Brennkammer 8, Wärmetauscher 20 und Rauchgassammler 21 bestehende Heizaggregat. Er bildet mit diesem einen Ringkanal 24 für den größten Teil der Umluft, welche vom Gebläse 4 durch den Zwischenboden 3 gegen das Heizaggregat gefördert wird. Durch den Ringkanal 24 gelangt diese Luft zum Wärmetauscher 20 und von dort am Rauchgassammler 21 vorbei in die Ausblaskammer 25, aus der sie durch Lamellengitter 26 wieder in den umgebenden Raum zurückströmt.
  • Ein Teil der vom Gebläse 4 gelieferten Umluft gelangt jedoch durch Bohrungen 27, welche kurz oberhalb des Zwischenbodens 3 im Mantel 23 angeordnet sind, in den das Heizaggregat und namentlich den Wärmetauscher 20 umgehenden - (Bypass-)Kanal 28, welcher außen von den Wandungen des Gehäuses 6 definiert ist. Der Bypass-Kanal ist als ein die Brennkammer 8 und den Wärmetauscher 20 allseitig umgebender Ringraum 28 ausgebildet. Der durch ihn fließende Teil der Luft (etwa 1/3 der Fördermenge des Gebläses 4) kühlt sowohl den Mantel 23 als auch die Wandungen des Gehäuses 6. Wegen des großen durchgesetzten Luftvolumens im Ringraum 28 ist die Erwärmung der Bypass-Luft dabei insgesamt gering und beträgt nur wenige °C. Diese Bypass-Luft wird in der Ausblaskammer 25 mit dem anderen, größeren und vornehmlich im Wärmetauscher 20 erwärmten Luftanteil gemischt, wobei der konzentrische Zustrom der Bypass-Luft zur erwärmten Luft durch einen justierten Ringspalt zwischen Wärmetauscher 20 und Mantel 23 für eine gute Durchmischung und eine gleichmäßige Austrittstemperatur sorgt.
  • Statt der dargestellten Zylinderform kann die Brennkammer 8 auch quadratischen Querschnitt haben; dasselbe gilt für den Rauchgassammler 21. Die zylindrische Querschnittsform des Mantels 23 bleibt davon jedoch unberührt.
  • Das in der Brennkammer 8 angeordnete Flammenführungsrohr 14 wird von einem im wesentlichen rechteckigen Wandungsblech 30 gebildet, welches in noch nicht zum Flammenführungsrohr 14 gebogenem Zustand in Fig. 5 dargestellt ist.
  • Das Wandungsblech 30 ist vorzugsweise ungefähr 0,5 bis 2 mm dick und besteht aus hochwarmfestem Edelstahl.
  • Im im wesentlichen zylindrisch zum Flammenführungsrohr 14 gebogenen Zustand bildet eine erste Längskante 31 des Wandungsbleches 30 die dem Brenner 13 zugewandte Kante des Flammenführungsrohres 14. Die gegenüberliegende, zweite Längskante 32 des Wandungsbleches 30 dient zur Festlegung des Stirnbleches 16. Bei der in Fig. 5 gezeigten Form des Wandungsbleches ist die zweite Längskante 32 etwas kürzer als die erste Längskante 31, da die von den Querkanten 33 des Wandungsbleches 30 gebildeten Schenkel 18 des Flammenführungsrohres 14 hier nicht bis zum brennerseitigen Ende des Flammenführungsrohres 14 durchlaufen. Wie in Fig. 7 gezeigt, kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Schenkel 18 über die ganze Länge des Flammenführungsrohres 14 durchlaufen und die Längskanten des Wandungsbleches 30 von gleicher Länge sind.
  • Parallel zu den Querkanten 33 des Wandungsbleches 30 verläuft eine Knicklinie 34, um die das Wandungsblech 30 zur Bildung der Schenkel 18 abgebogen wird. Bei der in Fig. 5 gezeigten Form des Flammenführungsrohres 14 bildet diese Knicklinie 34 die Fortsetzung eines gegenüber der Querkante 33 weiter einwärts liegenden Kantenabschnittes 35, in welchem keine Schenkel 18 ausgebildet werden.
  • Wie Fig. 5 zeigt, weist das Wandungsblech 30 zwei symmetrisch angeordnete Gruppen von jeweils drei Durchtrittsöffnungen 36 auf, die so angeordnet sind, daß nach Biegen des Wandungsbleches 30 zum Flammenführungsrohr 14 alle Durchtrittsöffnungen 36 in derselben Querschnittsebene und dabei einander paarweise in jeweils einer Längsebene des Flammenführungsrohres 14 gegenüberliegen. Diese Durchtrittsöffnungen 36 sind von der Mitte des Wandungsbleches 30 in Richtung auf die Querkanten 33 verschoben angeordnet, so daß sie beim Flammenführungsrohr 14 nur in dessen unterem Bereich liegen.. Der obere Scheitelbereich des Flammenführungsrohres 14 ist daher völlig geschlossen. Im vom Scheitelbereich aus gesehen abwärtigen Teil des Flammenführungsrohres ergeben sich erste Austrittsmöglichkeiten für Heißgase in Gestalt der Durchtrittsöffnungen 36; jedoch tritt die Masse der Heißgase, wie in Fig. 6 insgesamt durch die Lage und Anzahl der Pfeile A angedeutet, durch den Längsschlitz 17 in die Brennkammer 8 aus.
  • Im Wandungsblech 30 sind weiterhin Schraublöcher 37 vorgebildet, die nach Einsetzen des Flammenführungsrohres 14 in die Brennkammer 8 zur Befestigung des Flammenführungsrohres 14 dienen (Fig. 7).
  • In der bevorzugten Ausführungsform des Flammenführungsrohres 14 steht dessen Länge zu seinem Durchmesser im Verhältnis von 2,15. Das Verhältnis des Durchmessers zur Schenkelbreite, d.h. der Abstand zwischen der Knicklinie 34 und der Querkante 33 des Wandungsbleches 30, liegt bei 28. Die Länge des Flammenführungsrohres 14 verhät sich zur Breite des Längsschlitzes 17, d.h. dem Abstand der einander gegenüberliegenden Schenkel 18, wie 17,5 : 1. Der Durchmesser des Flammenführungsrohres 14 verhält sich zur genan-- nten Breite des Längsschlitzes 17 wie 8 : 1. Das Verhältnis der Breite des Längsschlitzes 17 zur Breite der Schenkel 18 liegt vorzugsweise zwischen 3,5 und 3,9.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform mit insgesamt 6 kreisrunden Durchtrittsöffnungen 36 liegt das Verhältnis des Flammenführungsrohr-Durchmessers zum Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 36 bei 5,6 und das Verhältnis der Flammenführungsrohr-Länge zum Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 36 bei 12. Die genannte Breite des Längsschlitzes 17 verhält sich zum Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 36 wie 0,7 : 1. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform weisen alle Durchtrittsöffnungen 36 den gleichen Durchmesser auf; auf diesen ist vorstehend Bezug genommen.
  • Besonders wichtig ist für die optimale Flammenführung und -verteilung das Verhältnis der Durchtrittsfläche des Längsschlitzes 17 zur Flächensumme aller Durchtrittsöffnungen 36, d.h. zu der von diesen insgesamt gebildeten Öffnungsfläche. Dieses Verhältnis liegt bei der beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsform zwischen 20 und 22.

Claims (12)

1. Warmlufterzeuger mit einem Gebläse, welches zu erwärmende Umluft über einen primärseitig von den Rauchgasen einer brennerbeheizten Brennkammer durchströmten Wärmetauscher in eine Ausblaskammer drückt, wobei ein das Gebläse mit der Ausblaskammer verbindender, den Wärmetauscher umgehender Kanal für einen Teil der Umluft vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (28) die Brennkammer (8) und den Wärmetauscher (20) allseitig umgibt.
2. Warmlufterzeuger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal
a) als ein die Brennkammer (8) und den Wärmetauscher (20) allseitig umgebender Ringraum (28) ausgebildet ist,
b) zur Aufnahme von ungefähr einem Drittel der insgesamt vom Gebläse (4) geförderten Luftmenge ausgelegt ist, und
c) die durch ihn strömende Bypass-Luft mit konzentrischem Zustrom der vom Wärmetauscher (20) erhitzten Luft beimischt.
3. Warmlufterzeuger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (28) durch einen die vertikalzylindrische Brennkammer (8) und den koaxial anschließenden Wärmetauscher (20) konzentrisch umgebenden Mantel (23) sowie die seitlichen Wandungen eines alle Komponenten umschließenden Gehäuses (6) gebildet ist, wobei zwischen Brennkammer (8) und Mantel (23) ein Ringkanal (24) für die den Wärmetauscher (20) durchströmende Umluft ausgebildet ist.
4. Warmlufterzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Mantels (23) und der Kanal (28) durch ein Bodenblech (3) am unteren Ende des Mantels (23) abgeschlossen sind, der Auslaß des Gebläses (4) durch das Bodenblech (3) hindurch am Innenraum des Mantels (23) liegt und im Mantel (23), in der Nähe des Bodenblechs (3), am Umfang verteilt mehrere Durchtrittsöffnungen (27) in den Kanal (28) vorgesehen sind.
5. Flammenführungsrohr für einen Warmlufterzeuger, gekennzeichnet durch eine Rohrwandung (30) mit einem in Einbaustellung unterseitigen, zur Rohrlängsachse (12) parallelen Längsschlitz (17).
6. Flammenführungsrohr nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge zum Durchmesser des Flammenführungsrohres (14) zwischen 1,5 und 2,5, vorzugsweise zwischen 2,5 und 2,3 und besonders bevorzugt bei 2,15 liegt, und dabei vorzugsweise das Verhältnis der Länge des Flammenführungsrohres (14) zur Breite des Längsschlitzes (17) in Umfangsrichtung des Flammenführungsrohres (14) zwischen 10 und 25, vorzugsweise zwischen 15 und 20, und besonders bevorzugt bei 17,5 liegt und das Verhältnis des Durchmessers des Flammenfüflrungsrohres (14) zur Breite des Längsschlitzes (17) in Umfangsrichtung des Flammenführungsrohres (14) zwischen 4 und 12, vorzugsweise zwischen 7 und 9, und besonders bevorzugt bei 8 tiegt.
7. Flammenführungsrohr nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die dem Längsschlitz (17) benachbarten Rohrwandungsbereiche des Flammenführungsrohres (14) zu auswärts weisenden Schenkeln (18) abgewinkelt sind und dabei vorzugsweise das Verhältnis der Breite des Längsschlitzes (17) zur Breite der Schenkel (18) in Umfangsrichtung des Flammenführungsrohres (14) zwischen 3 und 4, vorzugsweise zwischen 3,5 und 3,9 liegt das Verhältnis des Durchmessers des Flammenführungsrohres (14) zur Breite der Schenkel (18) in Umfangsrichtung des Flammenführungsrohres (14) zwischen 20 und 40, vorzugsweise zwischen 25 und 30 und besonders bevorzugt bei 28 liegt.
8. Flammenführungsrohr nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrwandung (30) des Flammenführungsrohres (14) wenigstens eine zusätzliche Durchtrittsöffnung (36) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise wenigstens zwei Durchtrittsöffnungen (36) symmetrisch, insbesondere einander in einer Längsebene des Flammenführungsrohres (14) gegenüberliegend, ausgebildet sind und besonders bevorzugt die Rohrwandung (30) des Flammenführungsrohres (14) insgesamt sechs einander paarweise gegenüberliegende Durchtrittsöffnungen (36) aufweist, die insbesondere so angeordnet sind, daß Mittelpunkte aller Durchtrittsöffnungen (36) in derselben Querschnittsebene des Flammenführungsrohres (14) liegen.
9. Flammenführungsrohr nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die etwa kreisförmigen Durchtrittsöffnungen (36) im brennernahen Bereich des Flammenführungsrohres (14) vorgesehen sind und alle Durchtrittsöffnungen (36) im Bereich des Flammenführungsrohres (14) angeordnet sind, der die unteren drei Viertel der Querschnittshöhe des Flammenführungsrohres - (14) umfaßt.
10. Flammenführungsrohr nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers des Flammenführungsrohres (14) zum Durchmesser der Durchtrittsöffnungen (36) zwischen 4,5 und 6,5, vorzugsweise zwischen 5 und 6 und besonders bevorzugt bei 5,6 liegt, wobei vorzugsweise das Verhältnis der Länge des Flammenführungsrohres (14) zum Durchmesser der Durchtrittsöffnungen (36) zwischen 5 und 20, vorzugsweise zwischen 10 und 15 und besonders bevorzugt bei 12 liegt und insbesondere das Verhältnis der Breite des Längsschlitzes (17) in Umfangsrichtung des Flammenführungsrohres (14) zum Durchmesser der Durchtrittsöffnungen (36) zwischen 0,5 und 1 und vorzugsweise bei 0,7 liegt und das Verhältnis der Durchtrittsfläche des Längsschlitzes (17) zur gesamten Durchtrittsfläche fläche aller Durchtrittsöffnungen (36) zwischen 10 und 30, vorzugsweise zwischen 15 und 26 und besonders bevorzugt zwischen 20 und 22 liegt.
11. Flammenführungsrohr nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
gekennzeichnet durch eine sein brennerfernes Ende verschließende Stirnwand (16) und dadurch, daß das Flammenführungsrohr (14) aus hochwarmfestem Material, vorzugsweise Edelstahl besteht.
12. Verwendung des Flammenführungsrohres nach einem der Ansprüche 5 bis 11 bei einem Warmlufterzeuger gemäß den Ansprüchen 1 bis 4.
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