DE3045387C2 - Rauchgaswärmetauscher - Google Patents
RauchgaswärmetauscherInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rauchgaswärmetauscher zur Nutzung der Restwärme von Verbrennungsgasen,
der in einem Abschnitt eines Rauchgasrohres eines Heizkessels angeordnet ist, mit zwei jeweils in den
Vorlauf oder in den Rücklauf des Heizkessels anschließbaren Endstücken und mit mehreren, zwischen
den beiden Endstücken angeordneten, in axialer Richtung des Rauchgasrohres aneinanderreihbaren und
fluchtend miteinander verbindbaren Zwischenstücken, wobei jedes der Endstücke und jedes der Zwischenstükke
eine Axialbohrung zum Durchtritt der Rauchgase und mindestens einen außerhalb der Axialbohrung und
parallel dazu angeordneten Strömungskanal für ein aufzuheizendes Medium aufweist.
Es ist bekannt, daß der Wirkungsgrad eines Heizkessels u. a. wesentlich dadurch beeinträchtigt ist,
daß die Wärme der aus dem Heizkessel austretenden, sehr heißen Abgase ungenutzt bleibt, weil diese in den
Schornstein geleitet werden und aus diesem in die
Atmosphäre austreten.
Um diesen Mangel zu beheben, ist durch die DE-OS 29 14 528 ein Rauchgaswärmetauscher der eingangs
genannten Art bekannt, welcher aus mehreren einzelnen
Teilgliedern in Form eines Gußringes aufgebaut ist. Der Gußring besteht im wesentlichen aus einer
Ringkammer, in der das zu erwärmende Wasser strömt Das Wasser tritt über eine Einlauföffnung an der
Stirnseite des Gußringes in die Ringkamme!' ein und
ίο wird von einer Scheidewand so umgelenkt daß es
zunächst die gesamte Ringkammer durchströmen muß, bevor es über die Auslauföffnung an der gegenüberliegenden
Stirnseite des Gußringes die Ringkammer wieder verläßt Diese bekannte Ausführung eines
Rauchgaswärmetauschers hat den Nachteil daß die gesamte Menge des aufzuheizenden Wärmeträgers den
Rauchgaskanal umströmt, so daß nur ein vergleichsweise schlechter Wärmeübergang von den Rauchgasen auf
den aufzuheizenden Wärmeträger erfolgt
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung
vorerwähnter Nachteile einen Rauchgaswärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher nicht
nur einfach herzustellen und auch noch nachträglich bei bestehenden Anlagen zu montieren ist sondern darüber
hinaus einen vergleichsweise hohen Wärmeübergang von den Rauchgasen auf den aufzuheizenden Wasserträger
unter gleichzeitiger erheblicher Verbesserung des Wirkungsgrades des Heizkessels ermöglicht
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Strömungskanal jedes der Zwischenstücke als ein
sich von der einen zur anderen Stirnseite des Zwischenstückes erstreckender Durchgangskanal und
der Strömungskanal jedes der Endstücke als ein Anschlußkanal ausgebildet sind, wobei der Anschlußkanal
von der dem Zwischenstück zugewandten Stirnseite des Endstücks beginnend in eine im Endstück radial
nach außen geleitete Anschlußbohrung mündet.
Der Rauchgaswärmetauscher kann entweder in das
Der Rauchgaswärmetauscher kann entweder in das
■Ό Rauchgasrohr unmittelbar eingebaut werden oder aber,
insbesondere bei nachträglich auszurüstenden Anlagen, auf dieses aufgeschoben werden. Infolge der Strömung
des aufzuheizenden Wärmeträgers in axialer Richtung durch einen oder mehrere Strömungskanäle ergeben
Ί5 sich für den aufzuheizenden Wärmeträger, bezogen auf
die Kopf- und Zwischenstücke, vergleichsweise kurze Wege mit einer optimalen Aufheizung und damit eine
erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrades des Heizkessels. Durch den Aufbau aus Kopf- und
^0 Zwischenstücken kann der Rauchgaswärmetauscher in
seiner Länge, je nach den gegebenen baulichen Verhältnissen, zusammengesetzt werden, um eine
möglichst gute Nutzung der Abwärme der Verbrennungsgase zu erreichen. Die Anzahl der zu verwendenden
Zwischenstücke ist beliebig.
Die End- und Zwischenstücke sind vorteilhaft als Rohrstücke ausgebildet, so daß diese entweder über das
vorhandene, die Verbrennungsgase ableitende Rohr geschoben, oder aber in dieses als selbständiges Bauteil
eingebaut werden können.
Jedes der Endstücke weist an seiner dem Rauchgasrohr
zugewandten Stirnseite einen Anschlußstutzen für das Rauchgasrohr auf, so daß der Rauchgaswärmetauscher
als Baueinheit leicht an diesem angebracht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rauchgaswärmetauschers weisen die Strömungskanäle
an ihren Anschlußbereichen Aussparun-
gen auf, weiche der Einlage von Dichtungen dienen, so
daß sowohl die Endstücke als auch die Zwischenstücke dicht miteinander zu verbinden sind.
An jedem der End- und Zwischenstücke sind Flansche angeordnet, weiche axial verlaufende, miteinander
fluchtende Befestigungsbohrungen aufweisen.
Bei Anordnung mehrerer Strömungskanäle in den End- und Zwischenstücken liegen deren Mittenachsen
auf Kreisen mit demselben Radius.
Durch die <:rfindungsgemäße Ausgestaltung ist es
möglich, mit nur wenigen Grundtypen an End- und Zwischenstücken das genormte Programm an Heizkesseln
abzudecken, da lediglich die Innendurchmesser der End- und Zwischenstücke bestimmten Rohrnennweiten
für die Abteilung der Verbrennungsgase angepaßt is werden müssen.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rauchgaswärmetauschers ist an Hand der Zeichnung
näher erläutert, und zwar zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Heizkessels mit einem Rauchgaswärmetauscher,
F1 g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines
Endstücks des Rauchgaswärmetauschers unü
F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Zwischenstückes des Rauchgaswärmetauschers.
Ein Heizkessel 1 ist über ein Rauchgasrohr 2 zur Ableitung seiner Verbrennungsgase an einen nicht
weiter dargestellten Schornstein angeschlossen. Der Heizkessel 1 weist einen Vorlauf 3 und einen Rücklauf 4
auf. Auf den waagerechten Teil des Rauchgasrohres 2 ist der Rauchgaswärmetauscher 5 aufgeschoben oder aber
als ein Rohrstück in dieses Rauchgasrohr 2 eingebaut Das eine Endstück 6 des Rauchgaswärmetauschers 5 ist
über die Rohrleitung 8 an den Rücklauf 4 angeschlossen, während das andere Endstück 7 über die Rohrleitung 9 ^
an den Eingangsbereich 10 des Wärmeträgers (z. B. Wasser oder Dampf) in den Heizkessel 1 angeschlossen
ist.
Der Rauchgaswärmetauscher 5 besteht aus den Endstücken 6, 7 sowie zwischen diesen angeordneten ■">
Zwischenstucken II, deren Anzahl beliebig ist und sich
je nach den gegebenen Verhältnissen richtet. Die Endstücke 6, 7 sowie die Zwischenstücke 11 sind
dichtend miteinander verbunden. Die Endstücke 6,7 und Zwischenstücke 11 bestehen aus Rohrstücken, die *>
baukastenmäßig zusammengefügt sind.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Endstücke 6,7 mit
Anschlußbohrungen 12 unterschiedlichen Durchmessers ausgerüstet, die zum Anschluß der Rohrleitungen 8,
9 dienen, deren Anschlyßstutzen in die Anschlußbohrun- >"
gen 12 mittels Gewinde einschraubbar sind. Die Anschlußstutzen 12 weisen unterschiedlichen Durchmesser
auf. so daß die Endstücke 6, 7 zum Anschluß an verschiedene Rohrdurchmesser der Rohrleitungen 8, 9
Verwendung finden können. Die nichtbenutzten An- " schlußbohrungen 12 werden mittels einschraubbarer
Stopfen verschlossen. Die Anschlußbohrungen 12 der Endstücke 6, 7 stehen mit axial angeordneten Strömungskanälen
13 in Verbindung, welch»· beispielsweise als Sacklochbohrungen ausgeführt sein können, die b0
dicht nebeneinander angeordnet sind, wobei die Mittenlängsachsen der Strömungskanäle 13 auf Kreisen
mit demselben Radius angeordnet sind. Die Strömungskanäle 13 münden an der einen Stirnseite 14 der
Endstücke 6, 7, wobei ihre Mündungsbereiche Aussparungen 15 aufweisen. An ihrer anderen Stirnseite 16 sind
die Endstücke 6, 7 mit je einem Anschlußstutzen 17 versehen, so daß das Aufschieben über das Rauchgasrohr
2 leicht und schnell durchführbar ist.
Wie aus F i g. 3 hervorgeht, weisen die Zwischenstükke
11 ebenfalls mehrere Strömungskanäle 18 auf, die dicht nebeneinander verteilt angeordnet sind, und zwar
derart, daß sich die Mittenlängsachsen der Strömungskanäle
18 aller Zwischenstücke 11 auf Kreisen mit demselben Radius befinden. In den Mündungsbereichen
der Strömungskanäle 18 sind an deren Stirnseiten 19,20
ebenfalls Aussparungen 15 vorgesehen.
Sowohl die Endstücke 6,7 als auch die Zwischenstükke
11 sind mit Flanschen 21 ausgestattet, weiche axial verlaufende, miteinander fluchtende Befestigungsbohrungen
22 aufweisen, die zur Aufnahme von nicht weiter dargesteUten Schraubbolzen dienen, so daß durch
Zusammenfügung der beiden Enr1.-röcke 6, 7 an den
Enden und einer bestimmten Anzahl ve 3 Zwischenstükken
11 ein Rauchgaswärmetauscher 5 gebildet ist Durch den baukastenmäßigen Aufbau läßt sich der Rauchgaswärmetauscher
5 mit Leichtigkeit den jeweiligen Gegef^nheiten anpassen. In die Aussparungen 15
werden Ringdichtungen eingelegt so daß sowohl die Endstücke 6, 7 als auch die Zwischenstücke 11 dicht
miteinander verbunden sind.
Die Wirkungsweise der erfindungsgernäßen Vorrichtung
ist wie folgt:
Das durch den Rücklauf 4 rückströmende Wasser wird durch die Rohrleitung 8 in das Endstück 6 des
Rauchgaswärmetauschers 5 geleitet und durchströmt in axialer Richtung dessen Strömungskanäle 13,18. Dabei
wird das Wasser durch die Wärme der das Rauchgasrohr 2 durchströmenden Verbrennungsgase aufgeheizt,
so daß dieses das Endstück 7 mit einer höheren Temperatur als der Eingangstemperatur im EnJstück 6
wieder verläßt und über die Rohrleitung 9 in den Eingangsbereich 10 des Wärmeträgers des Heizkessels
1 eintritt. Infolge der Temperaturdifferenz zwischen dem Eintritt am Endstück 6 und dem Austritt am
Endstück 7 braucht der Wärmeträger im Heizkessel 1 nicht mehr so stark aufgeheizt zu werden, um im Vorlauf
3 dieselbe Temperatur aufzuweisen, so daß eine erhebliche Einsparung an Heizenergie erreicht wird.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist es auch möglich, das
Endstück 6 des Rauchgaswärmetauschers 5 über die gestrichelt eingezeichnete Leitung 9' unmittelbar an den
Vorlauf 3 anzuschließen und das andere Endstück 7 über die ebenfalls gestrichelt eingezeichnete Leitung 8'
wieder in den Vorlauf 3 einmünden zu lassen, jedoch in Ftrö.vingsrichtung des Wärmeträgers gesehen hinter
dem vorerwähnten Abzweig über die Leitung 9'. Auch bei dieser Anordnung ergibt sich eine erhebliche
Energieeinsparung, da der Wärmeträger durch den Rauchgaswärmetauscher 5 eine zusätzliche Erwärmung
erfährt und infolgedessen im Heizkessel 1 nicht mehr auf eine so hohe Vorlauftemperatur aufgeheizt zu
werden braucht, wie sie im Heizsystem gewünscht ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Rauchgaswärmetauscher zur Nutzung der Restwärme von Verbrennungsgasen, der in einem
Abschnitt eines Rauchgasrohres eines Heizkessels angeordnet ist, mit zwei jeweils in den Vorlauf oder
in den Rücklauf des Heizkessels anschließbaren Endstücken und mit mehreren, zwischen den beiden
Endstücken angeordneten, in axialer Richtung des Rauchgasrohres aneinanderreihbaren und fluchtend
miteinander verbindbaren Zwischenstücken, wobei jedes der Endstücke und jedes der Zwischenstücke
eine Axialbohrung zum Durchtritt der Rauchgase und mindestens einen außerhalb der Axialbohrung
und parallel dazu angeordneten Strömungskanal für ein aufzuheizendes Medium aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (18) jedes der Zwischenstücke (11) als ein sich von der
einen zur anderen Stirnseite des Zwischenstückes (11) erstreckender Durchgangskanal und der Strömungskanal
(13) jedes der Endstücke (6, 7) als ein Anschlußkanal ausgebildet sind, wobei der Anschlußkanal
von der dem Zwischenstück (11) zugewandten Stirnseite des Endstücks (6, 7) beginnend in eine im Endstück (6, 7) radial nach
außen geleitete Anschlußbohrang (12) mündet
2. Rauchgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die End- (6, T) und
Zwischenstücke (11) als Rohrstücke ausgebildet sind.
3. Rauchgaswärmetauscher nach einem der
Ansprüche ) und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Endstücle (6, 7) an seiner dem
Rauchgasrohr zugewandten Stirnseite einen Anschlußstutzen (17) für das kaucf. asrohr aufweist.
4. Rauchgaswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Strömungskanäle (13, 18) an ihren Anschlußbereichen Aussparungen (15) aufweisen.
5. Rauchgaswärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an
jedem der End- (6, 7) und Zwischenstücke (11) Flansche (21) angeordnet sind, welche axial verlaufende,
miteinander fluchtende Befestigungsbohrungen (22) aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803045387 DE3045387C2 (de) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Rauchgaswärmetauscher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803045387 DE3045387C2 (de) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Rauchgaswärmetauscher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3045387A1 DE3045387A1 (de) | 1982-06-09 |
DE3045387C2 true DE3045387C2 (de) | 1983-09-01 |
Family
ID=6118104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803045387 Expired DE3045387C2 (de) | 1980-12-02 | 1980-12-02 | Rauchgaswärmetauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3045387C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3606871C2 (de) * | 1986-03-03 | 1997-10-09 | Walter Kroll | Wärmetauscher, bestehend aus flachkammerförmigen Modulen |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2914528A1 (de) * | 1979-04-10 | 1980-10-16 | Volker Karl Reindl | Rauchgas-abzugsrohr fuer feuerungsanlagen |
-
1980
- 1980-12-02 DE DE19803045387 patent/DE3045387C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3045387A1 (de) | 1982-06-09 |
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Legal Events
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