DE4308875A1 - Gasheizkessel - Google Patents

Gasheizkessel

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Publication number
DE4308875A1
DE4308875A1 DE19934308875 DE4308875A DE4308875A1 DE 4308875 A1 DE4308875 A1 DE 4308875A1 DE 19934308875 DE19934308875 DE 19934308875 DE 4308875 A DE4308875 A DE 4308875A DE 4308875 A1 DE4308875 A1 DE 4308875A1
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DE
Germany
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wall
space
combustion chamber
heat exchanger
gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19934308875
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English (en)
Inventor
Roland Merker
Guenter Kittelmann
Klaus Rabbe
Michael Dipl Ing Wild
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Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Original Assignee
Stiebel Eltron GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Stiebel Eltron GmbH and Co KG filed Critical Stiebel Eltron GmbH and Co KG
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Publication of DE4308875A1 publication Critical patent/DE4308875A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
    • F23C7/06—Disposition of air supply not passing through burner for heating the incoming air
    • 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
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/34—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side
    • F24H1/36—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side the water chamber including one or more fire tubes
    • 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
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1832—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners
    • F24H9/1836—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners using fluid fuel

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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasheizkessel mit einer Brennkammer, in der ein Gasbrenner angeordnet ist, und mit einem über dieser angeordneten Wärmetauscherraum, wobei die Brennkammer von einer Innenwand und einer Außenwand seitlich begrenzt und wärmeisoliert ist, und ein zwischen der Innenwand und der Außenwand bestehender Luftraum unten zur Umgebungsluft offen ist.
Ein derartiger Gasheizkessel ist in der EP 0 021 469 A1 beschrieben. Bei diesem ist seitlich an der Brennkammer eine Wärmeisolationsschicht vorgesehen. Eine solche ist aufwendig. Die den Luftraum zwischen der Innenwand und der Außenwand durchströmende Umgebungsluft wird vom Wärmetauscher erwärmt und zu Heizungszwecken verwendet, um Wärmeverluste zu vermeiden.
In dem DE-GM 92 00 784 ist ein Wasserheizer mit einem Brenner beschrieben, wobei die Brennkammer durch einen Doppelmantel begrenzt ist, der vom Heizwasser durchströmt ist, um eine zu weite Abkühlung der Brennkammer zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gasheizkessel der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem für die Wärmeisolation der Brennkammer eine Isolationsschicht überflüssig ist, und bei dem der NOx-Gehalt des Abgases niedrig gehalten, und gleichzeitig der CO2-Anteil und somit der Taupunkt der Abgase im Wärmetauscher abgesenkt wird.
Erfindungsgemäß ist die genannte Aufgabe bei einem Gasheizkessel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Luftraum in den Wärmetauscherraum mündet.
Bei der Erfindung strömt die Umgebungsluft unter Konvektionswirkung und infolge des Unterdrucks, der in der Brennkammer bzw. im Wärmetauscher herrscht, durch den zwischen der Innenwand und der Außenwand bestehenden Zwischenraum. Dadurch sind die Abstrahlverluste der Brennkammer zur Umgebung hin herabgesetzt. Die den Luftraum bzw. Zwischenraum durchströmende Umgebungsluft wird von der Innenwand her erwärmt und strömt vorerwärmt in den Wärmetauscherraum, wo sie sich mit den Verbrennungsgasen des Gasbrenners vermischt. Dadurch wird im Wärmetauscherraum der NOx- sowie der CO2-Gehalt herabgesetzt. Damit steht in Verbindung, daß die Taupunkttemperatur abgesenkt wird. Insgesamt ist durch die erfindungsgemäße Luftführung erreicht, daß seitlich an der Brennkammer keine Wärmeisolationsschichten vorgesehen sein müssen, und daß die diese ersetzende, von der Brennkammer erwärmte Umgebungsluftströmung ihre Wärme im Wärmetauscherraum von innen auf den Wärmetauscher überträgt und im Wärmetauscherraum den CO2-Gehalt des Abgases verringert. Gleichzeitig wird verhindert, daß Sekundärluft in die Flammen des Vormischbrenners tritt und es dadurch zu erhöhten NOx-Anteilen im Abgas kommt.
Dem Gasbrenner wird Primärluft in der Gasleitung zugeführt. Im Flammenbereich tritt dem Gasbrenner in der Brennkammer keine Sekundärluft mehr hinzu, dies geschieht erst im Wärmetauscherraum mit vorerwärmter Umgebungsluft.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Gasheizkessel schematisch,
Fig. 2 ein Gehäuse eines Gasbrenners in perspektivischer Ansicht und
Fig. 3 das Gehäuse in Aufsicht.
Ein Gasheizkessel weist einen Brenner (1) auf, der in einer Brennkammer (2) angeordnet ist. In den Fig. 2 und 3 ist der Brenner (1) nicht dargestellt. Er ist dort von einer offenen Seite (3) der Brennkammer (2) in diese einschiebbar und festlegbar. Im betriebsbereiten Zustand ist die offene Seite (3) von einer Platte verschlossen, an der der Brenner (1) befestigt ist.
Die Brennkammer (2) ist an drei Seiten durch eine Innenwand (4) begrenzt, die aus Blech besteht und keine Wärmeisolationsschicht trägt. Außerhalb der Innenwand (4) ist eine ebenfalls aus Blech oder Guß bestehende Außenwand (5) angeordnet, an der ebenfalls innen keine Wärmeisolationsschicht notwendig ist. Zwischen der Innenwand (4) und der Außenwand (5) besteht ein Luftraum (6). Die Innenwand (4) und die Außenwand (5) sitzen auf einem Sockel (7), der im Bereich des Luftraumes (6) Luftöffnungen (8) aufweist, welche lufttechnisch mit Seitenöffnungen (9) des Sockels (7) in Verbindung stehen. Auf dem Sockel (7) ist in der Brennkammer (2) unterhalb des Brenners (1) eine Wärmeisolationsschicht (10) angeordnet. Diese kann auch entfallen.
Oberhalb der Brennkammer (2) ist ein Wärmetauscher (11) angeordnet, der einen Wasserzulauf (12) und einen Wasserablauf (13) zum Anschluß des Heizsystems aufweist. Im Inneren des Wärmetauschers (11) besteht ein Wärmetauscherraum (14), den die heißen Abgase des Brenners (1) durchströmen, und der in einen Abgasabzug (15) mündet.
Die Innenwand (4) weist an ihrer dem Wärmetauscherraum (14) nahen Oberkante eine Schräge (16) auf, um die den Luftraum (6) durchströmende, an der Innenwand (4) erwärmte Luft oberhalb der Brennzone (17) des Brenners (1) in den Wärmetauscherraum (14) einzuleiten.
Im Betrieb des Brenners (1) wird die Luft im Luftraum (6) erwärmt. Sie strömt dadurch und durch den in der Brennkammer (2) und im Wärmetauscherraum (14) herrschenden Unterdruck in den Wärmetauscherraum (14). Die Brennkammer (2) braucht nicht allseitig mit einer Isolationsschicht versehen zu sein. Es genügt die bodenseitige Wärmeisolationsschicht (10). Außerdem kann an der offenen Seite (3), von der her der Brenner (1) einsetzbar ist, eine Wärmeisolationsschicht vorgesehen sein.
Die von der Brennkammer (2) im Luftraum (6) erwärmte Umgebungsluft strömt direkt in den Wärmetauscherraum (14) und zum Abgasabzug (15). Im Wärmetauscherraum (14) überträgt sie ihre Wärme auf den Wärmetauscher (11) und reduziert den CO2-Gehalt und den Taupunkt des den Abgasabzug (15) verlassenden Abgases.

Claims (7)

1. Gasheizkessel mit einer Brennkammer, in der ein Gasbrenner angeordnet ist, und mit einem über dieser angeordneten Wärmetauscherraum, wobei die Brennkammer von einer Innenwand und einer Außenwand seitlich begrenzt und wärmeisoliert ist und ein zwischen der Innenwand und der Außenwand bestehender Luftraum unten zur Umgebungsluft offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum (6) in den Wärmetauscherraum (14) mündet.
2. Gasheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (4) ohne Wärmeisolationsschicht an die Brennkammer (2) angrenzt.
3. Gasheizkessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum (6) oben unterseitig in den Wärmetauscherraum (14) mündet.
4. Gasheizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand (4) eine Schräge (16) vorgesehen ist, die in den Wärmetauscherraum (14) führt.
5. Gasheizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (4) und die Außenwand (5) auf einem Sockel (7) installiert sind und durch den Sockel (7) über Luftöffnungen (8, 9) die Luftzuführung in den Innenraum (6) erfolgt.
6. Gasheizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Brenners eine Wärmeisolationsschicht (10) angeordnet ist.
7. Gasheizkessel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (4) bis über den Flammbereich des Brenners (1) reicht.
DE19934308875 1993-03-19 1993-03-19 Gasheizkessel Withdrawn DE4308875A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007001959U1 (de) * 2007-02-06 2008-03-13 Viessmann Werke Gmbh & Co Kg Festbrennstoffheizkessel
CN104964435A (zh) * 2015-05-22 2015-10-07 芜湖鸣人热能设备有限公司 双层储热型锅炉

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