DE3801437C2 - - Google Patents
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- heat exchanger
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/07—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases in which combustion takes place in the presence of catalytic material
-
- 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
- F24H6/00—Combined water and air heaters
-
- 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
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
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Description
Die Erfindung betrifft einen Heizkessel mit Pulsationsbrenner
für die Verbrennung von Gas oder Heizöl gemäß
Oberbegriff des Hauptanspruches.
Ein Heizkessel dieser Art ist nach der DE-Z sbz 13/1985
bekannt, wobei es sich um einen sogenannten Brennwertkessel
mit Schwingfeuerung handelt. An die relativ kleine,
in einem großen Wasservolumen untergebrachte Brennkammer
ist ein rohrförmiger und gewendelter Wärmetauscher
als Nachschaltheizfläche angeschlossen. Ein Katalysator
ist dabei nicht vorgesehen, wie er bspw. nach
der DE-OS 34 25 259 als Beschichtung in einer dem
Brenner nachgeschalteten Umkehrbrennkammer vorgeschlagen
wird. Da Pulsations- bzw. Schwingbrenner mit relativ
niedrigen Frequenzen arbeiten, führte dies zu einer kaum
zu dämpfenden Geräuschbildung.
Inzwischen ist man diesbezüglich weitergekommen, d. h.,
man hat heute Pulsationsbrenner zur Verfügung, die mit
höheren Frequenzen arbeiten und weniger störende Geräusche
verursachen. Allerdings neigen derartige Pulsationsbrenner
zu CO-Bildung, und, will man diese reduzieren,
dann geht dies auf Kosten ansteigender NOX-Bildung,
d. h. umgekehrt, will man die NOX-Werte des Abgases
reduzieren, steigt die CO-Bildung an. Falls man
mit derartigen Pulsationsbrennern außer Gas auch Heizöl
verbrennen will, was im Interesse eines insoweit wünschenswert
breiten Verwendungsbereiches liegt, gestalten
sich die Verhältnisse noch schwieriger, da hierbei
noch Korrosionsprobleme, insbesondere durch SO₂ im Abgas
hinzukommen.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
einen Heizkessel der eingangs genannten Art dahingehend
zu verbessern, daß mit einem solchen Kessel einerseits
bezüglich der Abgase den Umwelterfordernissen und bezüglich
der Korrosion auch von der konstruktiven Seite
her dieser Gefährdung besser Rechnung getragen werden
kann.
Diese Aufgabe ist mit einem Heizkessel der eingangs genannten
Art nach der Erfindung durch die im Kennzeichen
des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.
Wesentlich hierfür ist also, daß die Brennkammer von
den Nachschaltheizflächen strikt getrennt und die wärmeübertragungswirksame
Fläche und damit das Volumen der
Brennkammer so klein wie möglich gehalten sind und
ebenso das wasserführende Volumen des die Brennkammer
umschließenden Gehäuses. Dadurch verlassen die Verbrennungsgase
die Brennkammer im Gegensatz zu herkömmlichen
Heizkesseln mit vergleichsweise hoher Temperatur (ca.
400-500°C), die damit aber einer katalysierenden Nachbehandlung
unterzogen werden können. Durch die kleine
Brennkammer und das sie umgebende kleine Wasservolumen,
die das Erreichen derartig hoher Temperaturen trotz
Kühlung ermöglichen, wird aber gleichzeitig erreicht,
daß sich aufgrund der schnellen Aufheizung dieses Bereiches
in den Startphasen keine bzw. praktisch keine
korrodierenden Niederschläge aus den Verbrennungsgasen
in der Brennkammer bilden können. Im nachgeschalteten
Katalysator, wie dieser bspw. in Kraftfahrzeugen zur
Anwendung kommt, ist es aber aufgrund der hohen Temperaturen
möglich, CO zu verbrennen und auch den NOX-Anteil
zu reduzieren. Anschließend strömen die Verbrennungsgase
in einen Abgas/Wasser-Wärmetauscher ein, dessen
wirksame Übertragungsfläche in bezug auf die der
Brennkammer wesentlich größer ist, wobei die Übertragungsfläche
vorteilhaft aus korrosionsfesten Materialien,
wie Keramik, Glas oder korrosionsfesten Metallen
bzw. Metallegierungen gebildet ist.
Einem solchen Wär
metauscher kann dann, falls eine sogenannte Vollkonden
sation auch in Zeiten hohen Wärmebedarfs gewünscht
wird, ohne weiteres ein aus entsprechenden Materialien
gebildeter Abgas-/Luftwärmetauscher nachgeschaltet wer
den. Die Kleinhaltung der Pulsationsbrennkammer und des
sie umgebenden Wasservolumens ist bspw. einfach dadurch
zu verwirklichen, daß man die Brennkammer und deren um
gebendes Gehäuse kugelförmig oder angenähert kugelför
mig oder in sonst geeigneter, ähnlicher Konfiguration
gestaltet und die Distanz der Gehäusewand zur Brennkam
merwand möglicht klein hält.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der zeichnerischen Darstellung
näher erläutert.
In dieser Darstellung ist mit 1 die wärmeübertragungswirksame Fläche der Wand der ver
gleichsweise kleinen Brennkammer 2 bezeichnet, die in
einem ebenfalls entsprechend kleinen Gehäuse 4 angeord
net ist, dessen Wand 6 von der Wand 1 der Brennkammer
einen Abstand von maximal 5 cm hat. Der Pulsationsbren
ner ist mit 8 bezeichnet. Das Gehäuse 4 steht mit einem
Abgas-/Wasser-Wärmetauscher WT w in Verbindung, dessen
Nachschaltheizfläche 3 wesentlich größer ist als die
wärmeübertragungswirksame Fläche 1 der Brennkammer 2. Gas
seitig steht die Brennkammer 2 mit ihrem Abgasstutzen
mit dem WT w ebenfalls in Verbindung, in der auswechsel
bar der Katalysator 5 geeigneter Bauart und Größe ange
ordnet ist. Der am WT w und am Gehäuse 4 angeschlossene
Heizungskreis ist nicht dargestellt. Der Abgasstutzen
des WT w kann nun entweder direkt am Schornstein (nicht
dargestellt) angeschlossen sein oder führt, wie darge
stellt, zum Abgas-/Luftwärmetauscher WT GL , falls auch in
Zeiten hohen Wärmebedarfs Vollkondensation gewünscht
wird. In Rücksicht auf das in beiden Wärmetauschern anfallende
Kondensat sind die Nachschaltheizflächen 3 bzw. 3′ aus
korrosionsfesten Materialien, wie erwähnt, gebildet. Um
alle im Abgas auftretenden Schadstoffe, wie CO, NOX und
SO2 katalysieren und damit reduzieren zu können, wird
vorteilhaft der Katalysator 5 aus mehreren schadstoff
spezifisch wirksamen Katalysatoren gebildet. Auf die
Darstellung aller sonstigen Einzelheiten wie sie im
Heizkesselbau üblich sind, bspw. Regel- und Fühlerele
mente, Strömungsleitbleche, konstruktive Gestaltung der
Wärmetauscher, Isolationen, Umschließungsgehäuse, Leitungsführun
gen und Leitungsverbindungen u. dgl. ist verzichtet, da
solche Bauelemente ohne weiteres zur Verfügung stehen.
Claims (5)
1. Heizkessel mit Pulsationsbrenner für die Verbrennung
von Gas oder Heizöl, bestehend aus einem wasserführenden
Gehäuse, in dem die Brennkammer
angeordnet und an diese eine Nachschaltheizfläche
angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die wärmeübertragungswirksame Fläche (1) der Brennkammer (2) in bezug auf die der Nachschaltheizfläche (3) kleiner ausgebildet ist,
daß die Nachschaltheizfläche (3) dem wasserführenden Gehäuse (4) der Brennkammer (2) nachgeschaltet und das wasserführende Volumen der Nachschaltheizfläche (3) größer bemessen ist als das des wasserführenden Gehäuses (4) und
daß zwischen Brennkammer (2) und Nachschaltheizfläche (3) ein abgasschadstoffreduzierender Katalysator (5) angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die wärmeübertragungswirksame Fläche (1) der Brennkammer (2) in bezug auf die der Nachschaltheizfläche (3) kleiner ausgebildet ist,
daß die Nachschaltheizfläche (3) dem wasserführenden Gehäuse (4) der Brennkammer (2) nachgeschaltet und das wasserführende Volumen der Nachschaltheizfläche (3) größer bemessen ist als das des wasserführenden Gehäuses (4) und
daß zwischen Brennkammer (2) und Nachschaltheizfläche (3) ein abgasschadstoffreduzierender Katalysator (5) angeordnet ist.
2. Heizkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachschaltheizflächen (3) in Form eines
Abgas/Wasserwärmetauschers (WT w ) mit korrosionsfestem Wärme
übertragungsflächenmaterial, wie Keramik, Glas,
korrosionsfestem Metall oder Metallegierungen aus
gebildet ist.
3. Heizkessel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Nachschaltheizflächen (3) des Ab
gas-/Wasserwärmetauschers (WT w ) ein weiterer Wärme
tauscher als Abgas-/Luftwärmetauscher (WT GL ) nach
geschaltet ist.
4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wand der Brennkammer (2) von der Außenwand
ihres wasserführenden Gehäuses (4) in geringem
Abstand von maximal 3-5 cm mit im wesentlichen
gleicher Form umschlossen ist.
5. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator (5) aus mehreren, abgas
schadstoffspezifischen Katalysatoren gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3801437A DE3801437A1 (de) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Heizkessel mit pulsationsbrenner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3801437A DE3801437A1 (de) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Heizkessel mit pulsationsbrenner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3801437A1 DE3801437A1 (de) | 1989-08-03 |
DE3801437C2 true DE3801437C2 (de) | 1990-07-19 |
Family
ID=6345566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3801437A Granted DE3801437A1 (de) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Heizkessel mit pulsationsbrenner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3801437A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4324012C1 (de) * | 1993-07-17 | 1995-01-26 | Buderus Heiztechnik Gmbh | Zentralheizungskessel |
DE102005019509A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Valentin Rosel | Kugel-Brennwert-Öl-Gasheizkessel mit Rundscheibennachschaltheizfläche |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3044691C2 (de) * | 1980-11-27 | 1982-08-19 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | Klimatisierungseinrichtung für Einzelräume u.dgl. mit einer Heizeinrichtung |
DE3425259C2 (de) * | 1984-07-10 | 1986-10-23 | Wolfgang 5063 Overath Schmitter | Wärmeerzeuger |
DE3615805A1 (de) * | 1986-05-10 | 1987-11-12 | Richard Vetter | Geraet zum erwaermen von wasser, insb. warmwasserheizkessel |
-
1988
- 1988-01-20 DE DE3801437A patent/DE3801437A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4324012C1 (de) * | 1993-07-17 | 1995-01-26 | Buderus Heiztechnik Gmbh | Zentralheizungskessel |
DE102005019509A1 (de) * | 2005-04-27 | 2006-11-02 | Valentin Rosel | Kugel-Brennwert-Öl-Gasheizkessel mit Rundscheibennachschaltheizfläche |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3801437A1 (de) | 1989-08-03 |
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Legal Events
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