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Lufterhitzer, insbesondere für Luftheizungsanlagen Gegenstand der
vorliegenden Erfindung ist ein Lufterhitzer in Verbindung mit einer Füllschachtfeuerung
mit unterem Abbrand als Wärmeerzeuger.
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Die Verwendung einer Füllschachtfeuerung als Wärmeerzeuger für einen
Lufterhitzer stellt einen bedeutenden technischen Fortschritt in vieler Hinsicht
dar, weil a) durch die Anordnung der Brennstoffsäule im Füllschacht die Neubeschickung
des Brennraums immer entsprechend dem Abbrand erfolgt und damit eine Abdeckung der
Glutschicht wie bei den bisher bekannten Lufterhitzern vermieden wird, so daß ein
gleichmäßiger Betrieb des erfindungsgemäßen Lufterhitzers gewährleistet wird; 1>)
die Mantelfläche des Füllschachtes zur Vorwärmung der Sekundärluft ausgenützt wird,
ohne daß dadurch der Brennstoffinhalt des Füllschachtes auf eine unzulässig hohe
Temperatur erhitzt wird, durch die derselbe dem Schwelprozeß unterworfen werden
würde, was erfindungsgemäß dadurch erzielt wird, daß konzentrisch zum Generatorfüllschacht
in wählbarem Abstand von diesem ein Wassermantel angeordnet ist, so daß der kreisringförmige
Zwischenraum zwischen diesem Wassermantel und dem Füllschacht als Zweitluftzuführungsraum
dient.
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Die letztgenannte Anordnung bietet ferner Gewähr dafür, daß der Brennstoffinhalt
des Füllschachtes auf einer die Siedetemperatur des Wassers nicht übersteigenden
Temperatur gehalten wird.
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Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Lufterhitzers bestehen in der
besonderen Konstruktion des Wärmeaustauschers zwischen den Heizgasen und der zu
erhitzenden Luft, ferner in der Klimatisierung
der Luft und in
der Anordnung von Ablenkblechen für die zu erwärmende Luft, gegebenenfalls auch
in den Heizgasschlitzen.
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Der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher arbeitet nach dem bekannten
Gegenstromprinzip, indem die zu erwärmende Luft im Gegenstrom von oben nach unten
gegen die aufsteigenden Heizgase zwangsläufig geführt wird. Der Wärmeaustauscher
besteht aus harmonikaartig angeordneten lotrechten Blechen, so daß zwei getrennte
Räume für die Luft- und Heizgasströmung entstehen, wobei die Wärmeübertragung auf
großer Fläche durch die harmonikaartig gewundenen Trennbleche, welche die zu erhitzende
Luft von den Heizgasen trennen, erfolgt. Außerdem sind in den dadurch gebildeten
einzelnen Kammern Ablenkbleche angeordnet, durch die eine zwangsweise Querschnittsverengung
hervorgerufen und damit eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit erzielt wird,
durch die die Wärmeübertragung durch die harmonikaartig gewundenen Trennbleche gesteigert
und die Wärmeaustauscherflächen an den Stellen der höchsten Temperaturen unter allen
Umständen genügend beaufschlagt werden.
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Ebenso ist es, besonders bei größeren Lufterhitzern für größere kalorische
Leistungen, erfindungsgemäß empfehlenswert, auch in den Kammern für den Durchgang
der Heizgase Ablenkbleche vorzusehen, die den Durchgangsquerschnitt für die Heizgase
verengen und dadurch eine bessere Beaufschlagung der harmonikaartig gewundenen Trennbleche
gewährleisten. Diese Ablenkbleche in den Heizgaskammern werden vorteilhaft an die
harmonikaartig gewundenen Bleche einseitig angeschweißt.
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Diese Ausführungsart hat den praktischen Vorteil, daß für die Ausführung
des Wärmeaustauschers handelsübliche Bleche ohne Zusatz von teuren Metallen, wie
Chrom, Verwendung finden können.
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Die Klimatisierung der Luft wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß der im Wassermantel erzeugte Wasserdampf der zur Erwärmung eingeführten kalten
Luft vor ihrem Eintritt in den Wärmeaustauscher zugeleitet wird, wodurch auch die
Verdampfung im Wassermantel gefördert wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines die oben hervorgehobenen
Merkmale aufweisenden Lufterhitzers dargestellt. Es zeigt Fig. i einen lotrechten
Schnitt durch den Lufterhitzer, Fig. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie
A-A in Fig. i, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie B-B in Fig. i.
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In Fig. i ist mit i der Füllschacht, mit 2 dessen hohler Klappdeckel
mit den Luftschlitzen 2' in der Außenwand und Luftschlitzen 2" im Deckelboden desselben
bezeichnet, die in Form der bekannten Luftrosette ausgebildet sind, deren Durchgangsquerschnitt
durch den Hebel 3 geregelt werden kann. Konzentrisch zum Füllschacht i ist in voller
Höhe desselben der Wassermantel 5 in einem nach dem zu verbrennenden Brennstoff
wählbaren Abstand angeordnet, wodurch ein ringförmiger Zwischenraum 4 für die Zuführung
von Sekundärluft durch die Luftrosette 2" entsteht. Das Speisewasser für den Wassermantel
wird durch das Rohr 5' zugeleitet, welches durch den Luftzwischenraum 4 geführt
ist und unten in den Wassermantel einmündet. Der im Wassermantel 5 erzeugte Sattdampf
wird der zu erwärmenden kalten Luft durch das Rohr 6 zugeleitet. Der Eintritt der
zu erwärmenden Luft erfolgt durch den Stutzen i i, der in den Luftringraum i i'
einmündet, in den das Rohr 6 den Dampf einleitet. Die Feuchtigkeit wird also erfindungsgemäß
der kalten Luft vor deren Eintritt in den Wärmeaustauscher 20 zugeführt, die davon
um so mehr aufnimmt, je mehr sie auf ihrem Weg durch den Lufterhitzer eihitzt wird.
, Die Zuführung der Primärluft in den Verbrennungsraum 13 erfolgt durch den
Planrost 7, zu dem sie durch Luftschlitze in der Aschenraumtür 8' gelangt, die mit
einem Seil 8" o. dgl. gehoben werden kann. Durch den mit einem Deckel verschließbaren
Rohrstutzen 9, der eine Gitterklappe io besitzt, ist der Brennraum 13 zugänglich.
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Die im Verbrennungsraum 13 gebildeten Gase erhalten vor ihrem
Eintritt in den Wärmeaustauscher 2o durch den Luftzwischenraum 4 die zur Nachverbrennung
der brennbaren Gase notwendige Sekundärluft, die gebildeten Heizgase strömen dann
durch den Wärmeaustauscher nach oben im Gegenstrom zu der absteigenden Luft und
kommen aus dem Wärmeaustauscher in einen Sammeldom 14, aus dem sie durch den Stutzen
14' in den Schornstein gelangen.
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Eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht,
wie bereits oben erwähnt, in der Konstruktion des Wärmeaustauschers 20. Derselbe
besteht aus einem aus einzelnen Elementen zusammengeschweißten Trennblech 16, das
harmonikaartig gewellt ist und ringförmig zwischen dem Wassermantel s des Füllschachtes
und einem äußeren Mantelblech 21 um den Füllschacht i angeordnet ist. Zusammen mit
oberen und unteren Abschlußblechen unterteilt das Trennblech den Erhitzer in zwei
Räume i7', i8', die aus abwechselnd angeordneten Kammern 17, 18 für die Heizgase
und die zu erwärmende Luft bestehen, wobei die Heizgase von unten nach oben und
die Luft im Gegenstrom dazu fließen.
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Ein weiteres Merkmal der vorliegenden, unter Schutz gestellten Erfindung
besteht in der Anordnung von Ablenkblechen 20' in Form von schiefgestellten Blechen,
die an das Trennblech 16 des Lufterhitzers metallisch angeschlossen, z. B. angeschweißt
sind, in die Kammern 17 hineinragen und gemäß Fig. 2 und 3 durch die Kreislinie
24 begrenzt sind.
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Durch die Querschnittsverengung zwischen der Kreislinie 24 des Ablenkbleches
und dem Trennblech (Fig.2) wird einerseits eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit,
andererseits eine starke Durchwirbelung der Luft in den Kammern 17 erzielt
und
dadurch die Leistungsfähigkeit des M.Tärmeaustauschers bedeutend gefördert.
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Ebenso ist es, besonders bei größeren Lufterhitzern für größere kalorische
Leistungen, erfindungsgemäß empfehlenswert, auch in den Kammern für den Durchgang
der Heizgase Ablenkbleche vorzusehen, die den Durchgangsquerschnitt für die Heizgase
verengen und dadurch eine bessere Beaufschlagung des Trennbleches 16 gewährleisten.
Diese Ablenkbleche in den Heizgasschlitzen werden vorteilhaft an das harmonikaartig
gewundene Trennblech'16 einseitig angeschweißt.
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An den schrägen Flächen i9 und i9' sind die Luftkammern 17 verschlossen,
um eine Vermischung mit den aufsteigenden Heizgasen zu verhindern.
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Mit 21' ist der Ofendeckel in Fig. i bezeichnet. Im übrigen haben
die Bezugsziffern in Fig. 2 und 3 dieselbe Bedeutung wie in Fig. i, soweit sie darin
vorkommen.
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Die einzelnen Elemente des Wärmeaustauschers werden durch einen unteren
Fußring zusammengehalten, der gleichzeitig als Verbindungsflansch mit dem Sockel
12' dient.
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Je nachdem, an welchem Stutzen, ob 12 oder i i, das Luftfördergebläse
angeschlossen ist, kann die Erhitzung der Luft sowohl im Gegenstrom wie auch im
Gleichstrom mit den aufsteigenden Heizgasen im Wärmeaustauscher 2o erfolgen.