ES2382329T3

ES2382329T3 - Mixing device for combustion gas and air, preferably for heating devices

Info

Publication number: ES2382329T3
Application number: ES04001055T
Authority: ES
Inventors: Harald Riecke
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2024-01-20
Also published as: DE102004004062A1; ATA1002003A; ATE549579T1; AT412667B; DK1443270T3; EP1443270B1; DE102004004062B4; EP1443270A1

Abstract

Dispositivo mezclador (4) para gas de combustión y aire de combustión, especialmente para aparatos calentadores, por los que se hacen pasar para su combustión el gas de combustión y al menos una parte del aire de combustión, con un conducto de gas de combustión (3) que se asoma al interior del dispositivo mezclador (4), estando conectado el dispositivo mezclador (4) delante de un soplador (2), visto en el sentido de flujo, desembocando el conducto de gas de combustión (3) en el dispositivo mezclador (4) céntricamente hacia un contorno de desviación (6), a una distancia (7) del mismo, estando configurado el contorno de desviación (6) de tal forma que el gas de combustión se desvía radialmente al borde exterior del dispositivo mezclador (4), caracterizado porque el contorno de desviación (6) y la fijación de tubo (5) están realizados en una sola pieza.Mixing device (4) for combustion gas and combustion air, especially for heating devices, through which the combustion gas and at least part of the combustion air are passed through for combustion, with a combustion gas duct ( 3) that looks inside the mixing device (4), the mixing device (4) being connected in front of a blower (2), seen in the direction of flow, flowing the flue gas duct (3) into the device mixer (4) centrally towards a deflection contour (6), at a distance (7) thereof, the deflection contour (6) being configured such that the combustion gas is radially diverted to the outer edge of the mixing device ( 4), characterized in that the deflection contour (6) and the tube fixation (5) are made in one piece.

Description

Dispositivo mezclador para gas de combustión y aire, preferentemente para aparatos calentadores Mixing device for combustion gas and air, preferably for heating devices

La invención se refiere a un dispositivo mezclador para gas de combustión y aire, preferentemente para aparatos calentadores. The invention relates to a mixing device for combustion gas and air, preferably for heating devices.

En los aparatos calentadores de premezcla total, en muchos casos, el gas de combustión se introduce en una tubuladura de aspiración de aire situada delante de un soplador. Aunque el soplador produce considerables turbulencias, no se produce una mezcla completa entre el gas de combustión y el aire. Más bien, se constata que, especialmente en caso de bajos números de revoluciones del soplador, siguen pasando por el soplador corrientes parciales de gas de combustión en forma de cordel, poco mezcladas. La consecuencia es que un quemador multiorificio dispone en diversos puntos de una mezcla muy rica y, en otros puntos, de una mezcla muy pobre. Los puntos ricos, generalmente, provocan altas temperaturas de combustión, lo que a su vez tiene como consecuencia altos valores de óxido de nitrógeno. Los puntos pobres, excesivamente ricos en aire, tienen una baja temperatura de combustión y, por consiguiente, altas emisiones de monóxido de carbono. In total premix heating devices, in many cases, the combustion gas is introduced into an air suction pipe in front of a blower. Although the blower produces considerable turbulence, there is no complete mixing between the combustion gas and the air. Rather, it is found that, especially in the case of low blower speed, partial streams of combustion gas in the form of string, which are poorly mixed, continue to pass through the blower. The consequence is that a multi-hole burner has a very rich mixture at various points and, at other points, a very poor mixture. Rich points generally cause high combustion temperatures, which in turn results in high nitrogen oxide values. Poor points, excessively rich in air, have a low combustion temperature and, consequently, high carbon monoxide emissions.

Por el documento DE29506691U1 se conoce un dispositivo mezclador en el que el contorno del rodete y de la tapa de un soplador influyen de forma decisiva en el flujo de la corriente de gas de combustión y de aire de combustión. Se aspira a lograr un flujo fluido a ser posible laminar. De esta manera, sin embargo, no se puede garantizar una mezcla homogénea. Más bien, son probables franjas de gas de combustión ricas dentro del trayecto de flujo. La invención está basada en el objetivo de permitir de manera sencilla a ser posible una mezcla óptima de gas de combustión y aire. From DE29506691U1 a mixing device is known in which the contour of the impeller and the cover of a blower decisively influences the flow of the flue gas and combustion air stream. It aims to achieve a fluid flow if possible laminar. In this way, however, a homogeneous mixture cannot be guaranteed. Rather, rich combustion gas bands are likely within the flow path. The invention is based on the objective of allowing an optimum mixture of combustion gas and air in a simple manner.

Según la invención, esto se consigue en un dispositivo mezclador del tipo mencionado al principio, mediante las propiedades caracterizadoras de la reivindicación independiente. Para ello, en un dispositivo mezclador por el que se hace pasar al menos una parte del aire de combustión, se introduce centralmente por tobera el gas de combustión y se conduce a un contorno de desviación, por lo que el gas de combustión llega al borde exterior del dispositivo mezclador. Debido a ello se cruzan la corriente de gas de combustión y la corriente de aire, por lo que se produce su mezcla. Por el posicionamiento del dispositivo mezclador delante del soplador postconectado se consigue que adicionalmente al efecto de mezcla del dispositivo mezclador, el soplador postconectado realice una mezcla eficaz. Si el contorno de desviación y la fijación de tubo se fabrican en una sola pieza, se consigue una reducción de componentes y además se reducen los gastos en componentes. According to the invention, this is achieved in a mixing device of the type mentioned at the beginning, by the characterizing properties of the independent claim. For this, in a mixing device through which at least part of the combustion air is passed, the combustion gas is introduced centrally by nozzle and is led to a deflection contour, whereby the combustion gas reaches the edge outside the mixing device. Because of this, the combustion gas stream and the air stream intersect, so that their mixing occurs. By positioning the mixing device in front of the post-connected blower, it is achieved that in addition to the mixing effect of the mixing device, the post-connected blower performs an effective mixing. If the deflection contour and the tube fixation are manufactured in one piece, a reduction of components is achieved and also the expenses in components are reduced.

A continuación, la invención se describe en detalle con la ayuda de los dibujos. Muestran: Next, the invention is described in detail with the help of the drawings. They show:

--: la figura 1, un aparato calentador con un dispositivo mezclador según la invención, Figure 1, a heating apparatus with a mixing device according to the invention,

--: la figura 2, un soplador con un dispositivo mezclador según la invención, Figure 2, a blower with a mixing device according to the invention,

--: la figura 3, el dispositivo mezclador en detalle, Figure 3, the mixer device in detail,

--: la figura 4, la pieza central del dispositivo mezclador 4, así como Figure 4, the centerpiece of the mixing device 4, as well as

--: la figura 5, el mismo componente desde otra perspectiva. Figure 5, the same component from another perspective.

La figura 1 muestra un aparato calentador con un dispositivo mezclador según la invención. El aparato dispone de un quemador 8 que se encuentra céntricamente dentro de un intercambiador de calor 9. Delante del quemador 8 está conectado un soplador 2. En el lado de entrada del soplador 2 se encuentra el dispositivo mezclador 4 según la invención; al interior del mismo se asoma un conducto de gas de combustión 3. Figure 1 shows a heating apparatus with a mixing device according to the invention. The apparatus has a burner 8 that is centrally located within a heat exchanger 9. A blower 2 is connected in front of the burner 8. The mixing device 4 according to the invention is located on the inlet side of the blower 2; a combustion gas duct 3 appears inside it.

De la figura 2 resulta que el conducto de gas de combustión 3 se introduce céntricamente en el dispositivo mezclador 4. El conducto de gas de combustión 3 se posiciona céntricamente mediante una fijación de tubo 5. Esto se puede ver en la representación en sección del dispositivo mezclador en la figura 3. El conducto de gas de combustión 3 desemboca en el dispositivo mezclador 4. Entre el contorno de desviación 6 y la salida del conducto de gas de combustión 3 se encuentra una distancia 7. From figure 2 it turns out that the flue gas duct 3 is centrally inserted into the mixing device 4. The flue gas duct 3 is centrally positioned by a tube fixation 5. This can be seen in the sectional representation of the device mixer in figure 3. The flue gas duct 3 flows into the mixing device 4. Between the deflection contour 6 and the outlet of the flue gas duct 3 is a distance 7.

Durante el funcionamiento del aparato calentador 1 es aspirado aire de combustión por el soplador 2 a través del dispositivo mezclador 4. El gas de combustión entra en el dispositivo mezclador 4 a través del conducto de gas de combustión 3, fluye hacia el contorno de desviación 6 y es desviado de forma dirigida hacia fuera. A continuación, el gas de combustión y el aire vuelven a llegar al soplador 2 donde se siguen mezclando, y a continuación, se suministran al quemador 8 bajo una sobrepresión. La mezcla de gas de combustión y aire se quema y, a continuación, se aprovecha térmicamente en el intercambiador de calor 9. During the operation of the heating apparatus 1, combustion air is sucked by the blower 2 through the mixing device 4. The combustion gas enters the mixing device 4 through the flue gas duct 3, flows towards the deflection contour 6 and it is diverted outwardly. Next, the combustion gas and the air return to the blower 2 where they are still mixed, and then supplied to the burner 8 under an overpressure. The mixture of combustion gas and air is burned and then thermally used in the heat exchanger 9.

Frecuentemente, como gas de combustión se utiliza gas natura que dispone en mayor parte del gas metano (CH4). Con 0,7175 kg/m3, el metano presenta una menor densidad que el aire (1,293 kg/m3). Esto tiene como consecuencia que en un soplador quedan presionados hacia fuera principalmente los gases más pesados, mientras que los gases más ligeros permanecen en el interior. Por lo tanto, en los dispositivos mezcladores según el estado de la técnica, el aire se encuentra fuera y el gas de combustión tiende a encontrarse más en la zona interior. Frequently, as a flue gas, natural gas is used, which has mostly methane gas (CH4). With 0.7175 kg / m3, methane has a lower density than air (1,293 kg / m3). This has the consequence that in a blower the heaviest gases are pressed out, while the lighter gases remain inside. Therefore, in the mixing devices according to the state of the art, the air is outside and the combustion gas tends to be more in the inner zone.

En cambio, en un dispositivo mezclador según la invención, el gas de combustión inicialmente entra por fuera en el soplador, mientras que el aire se encuentra en muy fuerte medida en la zona interior. A continuación, por la fuerza centrífuga, el aire queda presionado aún más hacia fuera, de modo que se produce una fuerte mezcla con el metano situado fuera. Por lo tanto, en un dispositivo mezclador según la invención se consigue una mezcla notablemente mejor que en un dispositivo mezclador según el estado de la técnica. On the other hand, in a mixing device according to the invention, the combustion gas initially enters from outside in the blower, while the air is very strongly in the inner zone. Then, by centrifugal force, the air is pressed further outward, so that there is a strong mixture with the methane outside. Therefore, in a mixing device according to the invention, a significantly better mixing is achieved than in a mixing device according to the state of the art.

Claims

1.-Mixing device (4) for combustion gas and combustion air, especially for heating devices, through which the combustion gas and at least part of the combustion air are passed through combustion, with a gas duct of combustion (3) that appears inside the mixing device (4),

5 the mixing device (4) being connected in front of a blower (2), seen in the direction of flow, the flue gas duct (3) flowing into the mixing device (4) centrally towards a deflection contour (6) , at a distance (7) thereof, the deflection contour (6) being configured such that the combustion gas is radially diverted to the outer edge of the mixing device (4), characterized in that the deflection contour (6) and The tube fixation (5) are made in one piece.

2. Mixing device (4) according to claim 1, characterized in that the deflection contour (6) is configured such that an elevation extends at least approximately centrally towards the opening of the flue gas duct (3) and extends radially to the outer edge of the mixing device (4), seen in the direction of flow.

3. Mixing device (4) according to claim 1 or 2, characterized in that the deflection contour (6) is centrally arranged on the blower ventilation wheel (2).

4. Mixing device (4) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flue gas duct (3) is centered inside the mixing device (4) by means of a tube fixation (5).