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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kessel bzw. eine Heizung
mit katalytischer Verbrennung, die eine Oxidationsreaktion eines
Brennstoffgases unter Verwendung eines Katalysators verursacht und
Wärme aufnehmendes
Fluid mittels der Wärme
aufheizt, die in der Oxidationsreaktion erzeugt wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
einer herkömmlichen
katalytischen Verbrennungsheizung wird brennbares Gas (Brenngas) unter
Verwendung eines Oxidationskatalysators verbrannt, und ein Wärme aufnehmendes
Fluid wird mittels der erzeugten Wärme erhitzt. Es wird erwartet, dass
ein solcher katalytischer Verbrennungskessel bei verschiedensten
Möglichkeiten
eingesetzt wird, beispielsweise in Häusern, Automobilen und Ähnlichem.
Ein katalytischer Verbrennungskessel dieses Typs ist normalerweise
mit einem katalysatorbasierten Wärmetauscher
versehen, in welchem Röhren
in einem Brennstoffgasdurchlass angeordnet sind, in welchen Wärme aufnehmendes
Fluid fließt,
und in dem mehrere katalysatortragende Rippen integriert an äußeren Umfängen der
Wärme aufnehmenden Fluiddurchlässe angebracht
sind. Auf einer äußeren Oberfläche jeder
der katalysatortragenden Rippen befindet sich ein Oxidationskatalysator
wie Platin, Palladium oder etwas Ähnliches. Brenngas wird daher
mit diesen Rippen so in Kontakt gebracht, dass eine Oxidationsreaktion
verursacht wird.
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9 zeigt
ein Beispiel eines solchen Kessels mit katalytischer Verbrennung.
Mit Bezug auf 9 ist ein auf Katalyse basierender
Wärmetauscher
in einem Behälter 100 untergebracht.
Der auf Katalyse basierende Wärmetauscher
besteht aus einer Mehrzahl von Röhren 102,
die an linken und rechten Seitenwänden aufgehängt sind und aus mehreren Rippen 104, die
an den äußeren Umfängen der
Röhren 102 befestigt
sind. Ein Oxidationskatalysator wird auf eine Oberfläche jeder
der Rippen 104 aufgetragen. Die Röhren 102 sind miteinander an
ihren linken und rechten Endabschnitten verbunden und bilden in
ihrem Inneren einen durchgängigen Durchlass
für Wärme aufnehmendes
Fluid. Obere und untere Endöffnungen
des Durchlasses für
Wärme aufnehmendes
Fluid dienen jeweils als Einlass- und Auslassanschlüsse für das Wärme aufnehmende
Fluid. Ein Wärme
aufnehmendes Fluid, das flüssig ist,
fließt
durch den Durchlass, der in den Röhren 102 gebildet
ist, in der Zeichnung in einer Richtung von oben nach unten. Dabei
wird das Wärme
aufnehmende Fluid erwärmt,
erreicht seinen Siedepunkt und wird gasförmig. An oberen und unteren
Endabschnitten des Behälters 100 sind
jeweils ein Brennstoffgaszuführanschluss 106 und
ein Brennstoffgasauslassanschluss 108 vorgesehen. Brenngas
fließt
zwischen den Rippen, die auf den äußeren Umfängen der Röhren 102 vorgesehen
sind, in der Zeichnung in einer Richtung von unten nach oben. Bei
Kontakt mit den Oberflächen
der Rippen 104, auf welchen der Oxidationskatalysator aufgetragen
ist, verbrennt das Brenngas aufgrund einer katalytischen Reaktion.
Die durch katalytische Verbrennung erzeugte Wärme wird durch die Wände der
Röhren 102 auf
das Wärme
aufnehmende Fluid übertragen,
das in diesen fließt.
Nach der katalytischen Verbrennung wird das Abgas durch den Abgasanschluss 108 aus
dem Behälter 100 abgegeben.
Eine Strömungsplatte 110,
die mehrere Perforierungen aufweist, ist über dem Zuführanschluss 106 und
entlang dem Brenngasdurchlass angeordnet. Über der Strömungsplatte 110 ist eine
Heizung 112 angeordnet, um den Katalysator auf eine Temperatur
zu erwärmen,
die gleich der oder höher
als seine Aktivierungstemperatur ist.
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In
dem vorstehend beschriebenen Kessel mit katalytischer Verbrennung
fließt
Brenngas in dem Behälter 100 in
der Zeichnung in der Richtung von unten nach oben, während es
verbrennt. Andererseits fließt
das Wärme
aufnehmende Fluid in seinem flüssigen
Zustand in dem Behälter 100 dem
Fluss des Brenngases entgegengesetzt, während es erwärmt wird,
das heißt
in der Zeichnung in der Richtung von oben nach unten. Daher weist
in dem Fall, in dem Brenngas und Wärme aufnehmendes Fluid in entgegengesetzten
Richtungen fließen,
das Wärme aufnehmende
Fluid in der Umgebung des Brenngasauslassanschlusses 108 auf
der stromab liegenden Seite des Brenngasdurchlasses eine niedrige
Temperatur auf. Daher wird die Wärme
des Verbrennungsabgases im Hinblick auf die Verwendung der erzeugten
Wärme effektiver
an das Wärme
aufnehmende Fluid mit niedriger Temperatur übertragen.
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Auf
der stromab liegenden Seite des Brenngasdurchlasses jedoch fährt Brenngas
mit der höchsten
Konzentration damit fort, in die Röhren 102 in der Nähe des Brenngaszuführanschlusses 106 zu
fließen,
das heißt,
der Röhren 102,
durch die das Wärme
aufnehmende Fluid in seinem gasförmigen
Zustand fließt.
Wenn das Wärme
aufnehmende Fluid gasförmig
ist, weist es seine höchste
Temperatur und eine niedrige Wärmeübertragungsrate
auf. In anderen Worten wird eine große Wärmemenge in einem Abschnitt
erzeugt, in dem der höchste
Widerstand gegen Wärmeübertragung
vorherrscht. Daher neigen die Rippen 104, die den Oxidationskatalysator
tragen, oder Röhren 102,
durch die das Wärme
aufnehmende Fluid fließt,
dazu, überhitzt
zu werden, was den Kessel mit katalytischer Verbrennung nachteilig beeinflussen
könnte.
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Weiterhin
muss der Wärmeaustausch
zwischen dem Brenngas und den Rippen 104 oder den Röhren 102 so
weit wie möglich
verhindert werden, um die Effizienz des Wärmeaustausches zu verbessern.
Auf der stromauf liegenden Seite des Brenngasdurchlasses ist der
Wärmeübergangswiderstand an
das Wärme
aufnehmende Fluid jedoch groß.
Daher wird die erzeugte Wärme
an Brenngas übertragen
und es gibt eine Tendenz, dass das Verbrennungsabgas eine hohe Temperatur
erreicht. Im Allgemeinen ist es aus den Gründen, dass Gas und Metall eine
niedrige Wärmeübertragungsrate
aufweisen und dass eine katalytische Verbrennung bei einer niedrigeren
Temperatur als Flammenverbrennung auftritt, schwierig, die Wärme zurückzugewinnen,
die an das Brenngas übertragen
wurde. Ein Versuch, die Wärmeaustauscheffizienz
zu erhöhen,
führt zu
der Unannehmlichkeit, das die Größe des Kessels
mit katalytischer Verbrennung erhöht wird.
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Die
US 4,229,192 offenbart einen
Kessel mit katalytischer Verbrennung, der die Merkmale aufweist,
die in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9 gezeigt sind.
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KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kessel mit katalytischer
Verbrennung zu schaffen, der geeignet einen Wärmeabgabewert anpasst, der
sich aus einer katalytischen Reaktion ergibt, die Rippen und Röhren (den
Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlass) davon abhält, überhitzt
zu werden, und sowohl eine große
Sicherheit als auch eine hohe Wärmeaustauscheffizienz
erreicht. Die vorstehende Aufgabe wird durch einen Kessel mit katalytischer
Verbrennung in Übereinstimmung
mit Anspruch 1 oder 9 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung lenkt die Aufmerksamkeit auf die Fakten, dass
die meiste Wärme,
die notwendig ist, um ein flüssiges
Wärme aufnehmendes
Fluid auf eine hohe Temperatur aufzuheizen und es in seinen gasförmigen Zustand
zu bringen, latente Verdunstungswärme bzw. Verdampfungswärme ist, und
dass, wenn das Wärme
aufnehmende Fluid seinen Siedepunkt erreicht, die Wärmeübertragungsrate
von der inneren Wandoberfläche
des Durchlasses für
Wärme aufnehmendes
Fluid an das Wärme
aufnehmende Fluid viel größer als
in dem Fall ist, in dem vergastes Wärme aufnehmendes Fluid aufgeheizt wird.
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Daher
wird in dem Kessel mit katalytischer Verbrennung nach Anspruch 1
eine Einrichtung zur Brennstoffverteilung verwendet, um Brenngas
in Übereinstimmung
mit einem Zustand des im Inneren fließenden Wärme aufnehmenden Fluids separat
zuzuführen.
Folglich ist es möglich,
effektive Wärmeübertragung
zu erreichen, ohne die Größe des Wärmetauschers
zu erhöhen.
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Genauer
gesagt ist die Einrichtung zur Brennstoffverteilung so konzipiert,
dass sie separat Brenngas in größerer Menge
an einen Abschnitt zuführt,
in welchem das Wärme
aufnehmende Fluid an seinem Siedepunkt ist, als an die anderen Abschnitte.
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Insbesondere
wird in dem Kessel mit katalytischer Verbrennung mehr Brenngas an
einen Abschnitt zugeführt,
der die meiste Wärme
braucht und am besten auf Wärme
anspricht, als an die anderen Abschnitte. Folglich kann der Wärmeabgabewert
dieses Abschnittes erhöht
werden. Daher ist es möglich, eine
effiziente Wärmeübertragung
zu erzielen, ohne die Größe des Wärmetauschers
zu erhöhen.
Weiterhin wird beispielsweise die Menge des Brenngases, das einem
Abschnitt zugeführt
wird, an dem das Wärme
aufnehmende Fluid gasförmig
und auf einer hohen Temperatur ist, beispielsweise verringert werden,
um zu verhindern, dass der Wärmeabgabewert dieses
Abschnittes zu groß wird.
Daher ist es möglich,
zu verhindern, dass die Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid überhitzt
werden, und die Gesamtsicherheit dadurch zu verbessern. Auf diese Weise
ist es möglich,
einen Kessel mit katalytischer Verbrennung zu realisieren, der kompakt
und sicher ist und hohe Wärmeaustauscheffizienz
aufweist.
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Die
Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe können so
konzipiert sein, dass sie einen exothermen Bereich pro Längeneinheit
aufweisen, der in dem Abschnitt größer ist, in dem das Wärme aufnehmende
Fluid, das in den Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässen
fließt,
an seinem Siedepunkt ist, als in den anderen Abschnitten. Beispielsweise
sind mehrere Rippen an äußeren Umfängen der
Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe
vorgesehen, und die Rippen sind über
einen kleineren Bereich als in den anderen Abschnitten an diesem
Abschnitt angebracht. Daher kann in einem Abschnitt, der eine große Wärmemenge
benötigt,
auf Wärme
anspricht und es einem Wärme
aufnehmenden Fluid an seinem Siedepunkt erlaubt, durch ihn zu fließen, die
erzeugte Wärmemenge
erhöht
werden. In Übereinstimmung damit
kann der Wärmeabgabewert
mit einem einfachen Aufbau geeignet angepasst werden, und eine hohe
Wärmeaustauscheffizienz
kann erreicht werden. Außerdem
können
die Rippen in dem Abschnitt, in dem das Wärme aufnehmende Fluid an seinem Siedepunkt
ist, eine größere Ausdehnung
als in den anderen Abschnitten aufweisen. Alternativ können die
Rippen in einem Abschnitt, in den das Wärme aufnehmende Fluid an seinem
Siedepunkt ist, eine größere Ausdehnung
aufweisen und in kleineren Intervallen als in den anderen Abschnitten
angeordnet sein.
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Der
Kessel mit katalytischer Verbrennung kann mit einer Einrichtung
zur Temperaturerfassung und einer Einrichtung zur Drosselung des
Brennstoffs versehen sein. Die Einrichtung zur Temperaturerfassung
erfasst eine Temperatur eines Wärme
aufnehmenden Fluids und ist in einem Abschnitt vorgesehen, in dem
das Wärme
aufnehmende Fluid konstant an seinem Siedepunkt bleiben sollte.
Die Einrichtung zur Drosselung des Brennstoffes verringert eine Menge
von Brenngas, das dem vorstehend erwähnten Abschnitt zuzuführen ist,
wenn es aus der Temperatur des Wärme
aufnehmenden Fluids, die durch die Einrichtung zur Erfassung der
Temperatur erfasst wird, bestimmt wurde, dass das Wärme aufnehmende
Fluid in diesem Abschnitt gasförmig
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist so konzipiert, dass eine große Wärmemenge
in dem Abschnitt erzeugt wird, in dem das Wärme aufnehmende Fluid an seinem
Siedepunkt ist. Wenn daher das Wärme
aufnehmende Fluid in einem Abschnitt vollständig zu Gas wurde, in dem das
Wärme aufnehmende
Fluid intrinsisch an seinem Siedepunkt sein sollte, was aufgrund
einer plötzlichen Änderung
der Flussrate oder etwas Ähnlichem
geschehen könnte,
wird die erzeugte Wärme
nicht an das Wärme
aufnehmende Fluid übertragen.
Als ein Ergebnis gibt es eine Möglichkeit,
dass die Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässe
oder die Rippen überhitzt
werden. In Anbetracht dessen wird die Einrichtung zur Erfassung
der Temperatur dazu verwendet, eine Temperatur des Wärme aufnehmenden
Fluids in diesem Abschnitt zu erfassen. Wenn es bestimmt wird, dass
das Wärme aufnehmende
Fluid vollständig
zu Gas wurde, wird die Menge des zuzuführenden Brenngases verringert.
Auf diese Weise kann der Wärmeabgabewert verringert
werden, die Durchlässe
für wärmeübertragendes
Fluid oder die Rippen können
daran gehindert werden, sich zu überhitzen,
und man kann eine weitere Erhöhung
der Sicherheit erreichen.
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Die
Brennstoffübertragungseinrichtung
kann mehrere Brennstoffzuführanschlüsse aufweisen,
um Brenngas separat an jeweilige Abschnitte der Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe
zu übertragen,
wobei die Brennstoffzuführanschlüsse in einer
Wand des Brenngasdurchlasses gebildet werden. Die Brenngaszuführanschlüsse können insgesamt
einen Querschnittsbereich einnehmen, der in einem Abschnitt größer ist,
in dem Wärme
aufnehmendes Fluid an seinem Siedepunkt ist, als in den anderen
Abschnitten.
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Genauer
gesagt wird Brenngas durch mehrere Brenngaszuführanschlüsse, die in der Wand des Brenngasdurchlasses
gebildet werden, an den Brenngasdurchlass zugeführt, wodurch es möglich wird,
eine benötigte
Menge an Brenngas an jeweilige Abschnitte der Wärme aufnehmenden Fluiddurchlässe zuzuführen. Dann
werden beispielsweise mehr Brenngaszuführanschlüsse in dem Abschnitt gebildet,
in dem das Wärme
aufnehmende Fluid an seinem Siedepunkt ist als in den anderen Abschnitten, und
die gesamte Größe der Brenngaszuführanschlüsse in diesem
Abschnitt wird vergrößert. In Übereinstimmung
damit kann mit einem solchem einfachen Aufbau der Wärmeabgabewert
in diesem Abschnitt erhöht
werden.
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Weiterhin
können
die Oxidationskatalysatorschichten aus Rippen bestehen, auf denen
ein Oxidationskatalysator aufgetragen ist.
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Weiterhin
können
die Rippen in einem Abschnitt in kleineren Abständen angeordnet sein, in dem
das Wärme
aufnehmende Fluid, das in den Durchlässen für Wärme aufnehmendes Fluid fließt, an seinem
Siedepunkt ist, als in den anderen Abschnitten.
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Noch
weiter kann der auf Katalyse basierende Wärmetauscher das Wärme aufnehmende
Fluid in seinem flüssigen
Zustand aufheizen und das Wärme
aufnehmende Fluid gasförmig
machen.
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Noch
weiter kann das Wärme
aufnehmende Fluid in dem auf Katalyse basierenden Wärmetauscher
so konzipiert sein, dass es in einer Richtung fließt, welche
dem Fluss des Brenngases entgegengesetzt ist. Nach einem anderen
Aufbau des Kessels mit katalytischer Verbrennung nach Anspruch 1
weist das Brenngas brennbares Gas und Verbrennungsunterstützungsgas
auf, und die Einrichtung zur Brennstoffverteilung macht einen Mischzustand
des Brenngases und des Verbrennungsunterstützungsgases, die in dem Brenngas
enthalten sind, das den Umfängen
der Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässe
zugeführt
wird, in einem Bereich des Brenngasdurchlasses inhomogen, in dem
das Wärme
aufnehmende Fluid, das in den Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässen
fließt,
einen hohen Widerstand gegenüber Wärmeübertragung
aufweist.
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In Übereinstimmung
mit dem vorstehend erwähnten
Aufbau wird in dem Bereich, in dem das Wärme aufnehmende Fluid einen
hohen Wider stand gegen Wärmeübertragung
aufweist, Brenngas, das die inhomogene Mischung von brennbarem Gas
und Verbrennungsunterstützungsgas
(normalerweise Luft) ist, den katalytischen Schichten zugeführt, die an
den äußeren Umfängen der
Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe
vorgesehen sind. In Übereinstimmung
damit tritt in diesem Bereich ein partieller Mangel an Sauerstoff
auf, und der Wärmeübertragungswert
desselben wird verringert. Folglich wird der Wärmeabgabewert auf den äußeren Oberflächen der
Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe
mit der Menge an Wärme
ausbalanciert, die an das Wärme aufnehmende
Fluid übertragen
wird. Daher kann die Erzeugung einer zu großen Menge an Wärme verhindert
werden, die äußeren Oberflächen der
Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid können
vor Überhitzung
bewahrt werden und eine hohe Wärmeübertragungseffizienz
kann erreicht werden.
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Die
Brennstoffverteilungseinrichtung kann aus einem Zuführabschnitt
für das
Verbrennungsunterstützungsgas
bestehen, der an einem stromauf liegenden Endabschnitt des Brenngasdurchlasses
vorgesehen ist, und aus einem Zuführabschnitt für das brennbare
Gas, der sich in der Nähe
einer stromauf liegenden Seite der Durchlässe für Wärme aufnehmendes Fluid öffnet, was
der Region entspricht, in der Wärme
aufnehmendes Fluid einen hohen Widerstand gegen Wärmeübertragung
aufweist.
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Auf
diese Weise kann aufgrund des Aufbaus, in welchem die Einlassanschlüsse für das Verbrennungsunterstützungsgas
und das brennbare Gas getrennt vorgesehen sind und das Verbrennungsunterstützungsgas
und das brennbare Gas getrennt in dem Brenngasdurchlass eingeführt werden,
der Mischzustand des Verbrennungsunterstützungsgases und des brennbaren
Gases inhomogen gemacht werden. Insbesondere weil der Einlassanschluss
für das
brennbare Gas auf der stromauf liegenden Seite in der Nähe des Bereichs
vorgesehen ist, in dem das wärmeübertragende
Fluid einen hohen Widerstand gegen Wärmeübertragung aufweist, kann der
Wärmeabgabewert
dieses Bereichs so verringert werden, dass ein effektiver Wärmeaustausch
erzielt wird.
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In
einem weiteren Aufbau der katalytischen Verbrennungsheizung nach
Anspruch 1 weist das Brenngas brennbares Gas und Verbrennungsunter stützungsgas
auf, und die Einrichtung zur Verteilung des Brennstoffes macht einen
Mischzustand des brennbaren Gases und des Verbrennungsunterstützungsgases,
das in dem Brenngas enthalten ist, das der Umgebung der Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe
zugeführt
wird, in einem Bereich des Brenngasdurchlasses homogen, in welchem
das Wärme
aufnehmende Fluid, das in den Durchlässen für Wärme aufnehmendes Fluid fließt, einen
niedrigen Wärmeübertragungswiderstand
aufweist.
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In
dem vorstehend erwähnten
Aufbau wird Brenngas, das die homogene Mischung eines brennbaren
Gases und eines Verbrennungsunterstützungsgases ist, in dem Bereich,
in dem das Wärme aufnehmende
Fluid einen niedrigen Wärmeübertragungswiderstand
aufweist, den katalytischen Schichten zugeführt, die auf den äußeren Umfängen der Wärme aufnehmenden
Fluiddurchlässe
vorgesehen sind. Als ein Ergebnis können die Verbrennungseffizienz
und der Wärmeabgabewert
in diesem Bereich erhöht
werden. In dem Bereich, in dem Wärme
aufnehmendes Fluid einen niedrigen Wärmeübertragungswiderstand aufweist,
beispielsweise in dem Bereich, in dem das Wärme aufnehmende Fluid an seinem
Siedepunkt ist und in flüssigen
und gasförmigen
Phasen vorliegt, ist die Wärmeübertragungsrate hoch.
Daher wird durch Erhöhen
eines Wärmeabgabewerts
die Effizienz der Wärmeübertragung
an das Wärme
aufnehmende Fluid erhöht
und eine hohe Wärmeaustauscheffizienz
erreicht. Weiterhin ist es möglich,
zu verhindern, dass unverbranntes Gas abgegeben wird, weil die Verbrennung
vereinfacht wird, und selbst bei Aktivierung der Heizung kann ein
Betrieb mit wenig Emission durchgeführt werden.
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Die
Einrichtung, um den Mischzustand des Brenngases homogen zu machen,
kann ein Diffusionsteil sein, das mehrere Perforationen aufweist. Das
Diffusionsteil ist über
dem Brenngasdurchlass in der Nähe
einer stromauf liegenden Seite des Durchlasses für Wärme aufnehmendes Fluid angeordnet, was
dem Bereich entspricht, in dem Wärme
aufnehmendes Fluid einen niedrigen Wärmeübertragungswiderstand aufweist.
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Dieses
Diffusionsteil fördert
das Vermischen des Verbrennungsunterstützungsgases mit dem brennbaren
Gas, wodurch es möglich
ist, Brenngas mit verbesserter Homogenität an den Bereich zuzuführen, in
welchem das wärmeübertragende
Fluid einen niedrigen Widerstand gegen Wärmeübertragung aufweist.
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In
den vorstehend erwähnten
Aufbauten kann das Wärme
aufnehmende Fluid in dem katalysatorbasierten Wärmetauscher so konzipiert sein, dass
es in einer Richtung fließt,
die dem Fluss des Brenngases entgegengesetzt ist. In diesem Fall
kann der vorstehend erwähnte
Effekt der Verhinderung des Überhitzens
noch besser erreicht werden.
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In
dem Kessel mit katalytischer Verbrennung nach Anspruch 9 werden
die katalytischen Schichten auf der stromauf liegenden Seite des
Brenngasdurchlasses, wo das Wärme
aufnehmende Fluid gasförmig
und auf einer hohen Temperatur ist, direkt auf äußeren Oberflächen der
Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid gebildet, anstelle auf äußeren Oberflächen von
Rippen, die an den Umfängen
der Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässe
aufgebracht sind. Daher wird der Wärmeabgabewert, der aus der exothermen
Reaktion des Katalysators resultiert, nicht zu groß. Zusätzlich können die
Rippen und die Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässe
daran gehindert werden, überhitzt
zu werden, und die gesamte Sicherheit kann verbessert werden. Weiterhin
ist auf der stromauf liegenden Seite, auf der das Wärme aufnehmende
Fluid gasförmig
ist, der Wärmeübertragungswiderstand
an die Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid höher
als auf der stromab liegenden Seite. Daher werden selbst mit einem
niedrigen Wärmeabgabewert
die äußeren Oberflächen der Durchlässe für Wärme aufnehmendes
Fluid auf einer vergleichsweise hohen Temperatur gehalten. In Übereinstimmung
damit wird der Katalysator auf die äußeren Oberflächen der
Wärme aufnehmenden Fluiddurchlässe angebracht,
so dass der Katalysator ausreichend aktiviert werden kann.
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Weiterhin
sind die Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässe
auf der stromauf liegenden Seite nicht mit den Rippen versehen.
Daher ist auf der stromauf liegenden Seite, auf welcher Brenngas
mit einer niedrigen Temperatur zugeführt wird, die Möglichkeit
gering, dass diese Rippen als Kühlleitungen arbeiten.
Andererseits sind auf der stromab liegenden Seite des Brenngasdurchlasses
die Rippen an den Umfängen
der Durchlässe
für das
Wärme aufnehmende
Fluid vorgesehen. So wird ein großer exothermer Be reich sichergestellt,
wodurch eine ausreichende Wärmemenge
erzeugt wird. Folglich kann die Wärmeaustauschmenge erhöht werden,
wobei der Unterschied der Temperatur genutzt wird.
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Im
vorstehend erwähnten
Aufbau können
die Durchlässe
für das
Wärme aufnehmende
Fluid auf der stromauf liegenden Seite des Brenngasdurchlasses,
wo das Wärme
aufnehmende Fluid gasförmig und
auf einer hohen Temperatur ist, im Durchmesser kleiner als auf der
stromab liegenden Seite sein. Daher verringert sich der Flussquerschnitt
des Wärme aufnehmenden
Fluids proportional zum Quadrat des Durchmessers der Durchlässe für Wärme aufnehmendes
Fluid, und die Flussrate des Wärme
aufnehmenden Fluids, das in den Durchlässen für Wärme aufnehmendes Fluid fließt, steigt.
Durch Erhöhen
der Flussrate kann die Wärmeübertragungsleistung
verbessert werden, wodurch die Wärmeübertragungseffizienz
erhöht
werden kann. Außerdem
verringert sich der exotherme Bereich im Verhältnis zum Durchmesser der Durchlässe für Wärme aufnehmendes Fluid.
Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid können
auf der stromauf liegenden Seite dichter angeordnet sein, und die
Anzahl der Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid, die auf der stromauf liegenden Seite vorgesehen sind, wird
erhöht,
um eine gesamte Oberfläche
derselben zu vergrößern. Daher kann
ein notwendiger exothermer Bereich sichergestellt werden. In diesem
Fall wurde das Wärme
aufnehmende Fluid von Flüssigkeit
in Gas umgewandelt und hat daher sein Volumen drastisch erhöht, selbst wenn
die Anzahl der Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid, die vorgesehen sind, gestiegen ist. Daher gibt es keine Möglichkeit,
dass Wärme
aufnehmendes Fluid aufgrund einer Dampfsperre oder Flussweiche davon
abgehalten wird, in einen Teil der Durchlässe für Wärme aufnehmendes Fluid zu fließen. In Übereinstimmung
damit können
die Rippen und die Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid sicher vor Überhitzung
geschützt
werden.
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Die
Oxidationskatalysatorschichten können auf
einer stromauf liegenden Seite des Brenngasdurchlasses direkt auf äußeren Oberflächen der Durchlässe für Wärme aufnehmendes
Fluid gebildet werden, wo Wärme
aufnehmendes Fluid gasförmig ist,
und sie werden auf äußeren Oberflächen von
Rippen gebildet, die mit äußeren Umfängen der
Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid auf einer stromauf liegenden Seite des Brenngas durchlasses verbunden
sind, wo das Wärme
aufnehmende Fluid flüssig
oder an seinem Siedepunkt ist.
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So
können
die Rippen und die Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid sicher davor geschützt werden, überhitzt
zu werden, und ein benötigter
exothermer Bereich kann sichergestellt werden, indem die Anzahl
der zu schaffenden Wärme
aufnehmenden Fluiddurchlässe
erhöht
wird. Weiterhin ist die vergleichsweise kleine Anzahl von Rippen
nicht an den Durchlässen
für Wärme aufnehmendes
Fluid auf der stromauf liegenden Seite angebracht. Daher gibt es
keine Notwendigkeit, Rippen vorzubereiten, die eine Dimension aufweisen,
die für
den Durchmesser der Durchlässe
für Wärme aufnehmendes
Fluid auf der stromauf liegenden Seite geeignet sind. Aus diesem
Grund kann die Anzahl von Teilen verringert werden, und die gesamten
Herstellkosten können geringer
werden. Weiterhin kann die Wärmemenge, die
an das Brenngas übertragen
wird, durch Eliminieren der Rippen, im Vergleich zu dem Fall verringert werden,
in dem die Rippen vorgesehen sind, selbst wenn die gleiche Menge
an Wärme
erzeugt wird.
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KURZE ERÖRTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine gesamte Querschnittsansicht eines Kessels mit katalytischer
Verbrennung nach einer erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie II-II des Kessels mit katalytischer
Verbrennung, der in 1 gezeigt wird.
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3 ist
eine gesamte Querschnittsansicht eines Kessels mit katalytischer
Verbrennung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV des Kessels mit katalytischer
Verbrennung, der in 3 gezeigt ist.
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5 ist
eine gesamte Querschnittsansicht eines Kessels mit katalytischer
Verbrennung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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6 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI des Kessels mit
katalytischer Verbrennung, der in 5 gezeigt
ist.
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7 ist
eine gesamte Querschnittsansicht eines Kessels mit katalytischer
Verbrennung nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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8 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII des Kessels
mit katalytischer Verbrennung, der in 7 gezeigt
ist.
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9 ist
eine Schnittansicht eines Kessels mit katalytischer Verbrennung.
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GENAUE ERLÄUTERUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
Kessel mit katalytischer Verbrennung nach einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
Die 1 und 2 sind Schnittansichten des
Kessels mit katalytischer Verbrennung und zeigen einen zylindrischen
Behälter 1, der
an seinen beiden Enden offen ist und einen Brenngasdurchlass 3 aufweist,
der in seinem Inneren gebildet ist. Das Brenngas ist eine Mischung
von brennbarem Gas und Verbrennungsunterstützungsgas. Beispielsweise wird
Wasserstoff, Methanol oder Ähnliches
als brennbares Gas verwendet und Luft oder Ähnliches wird als Verbrennungsunterstützungsgas
verwendet. An linken und rechten Endabschnitten des Behälters 1 sind
jeweils ein Zuführanschluss 5 für Verbrennungsunterstützungsgas
und ein Abgasanschluss 7 vorgesehen. Wie durch die Pfeile
in 2 angezeigt, fließt Verbrennungsgas in einer
Richtung von links nach rechts durch den Brenngasdurchlass 3.
An jedem seitlichen Abschnitt des Behälters 1 gibt es einen
Abschnitt 9 zur Zuführung
brennbaren Gases, der später
beschrieben wird.
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Mehrere
Röhren 2,
durch welche Wärme
aufnehmendes Fluid fließt,
erstrecken sich in dem Brenngasdurchlass 3 in einer Richtung
senkrecht zu dem Fluss des Brenngases (in 1 in einer
senkrechten Richtung). Diese Röhren 2 sind
parallel zueinander angeordnet und in der Flussrichtung des Brenngases
aufeinander geschichtet (siehe 2). Mit
Bezug auf 1 sind die Röhren 2 in drei Schichten 2A bis 2C vorgesehen.
Mehrere ringartige Rippen 11 sind integriert an einem äußeren Umfang
jeder der Röhren 2 unter
Verwendung von Wachs oder Ähnlichem
angeklebt. Auf einem äußeren Umfang
jeder der Rippen 11 ist ein Oxidationskatalysator wie Platin,
Palladium oder etwas Ähnliches
vorgesehen, wobei ein Träger
verwendet wird, der aus einer porösen Substanz wie Tonerde oder Ähnlichem
hergestellt ist.
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Die
Röhren 2,
die die am weitesten stromauf liegende Schicht 2A bilden,
stehen miteinander durch Fluidbehälter 13 und 15 in
Verbindung, die jeweils an den beiden Enden der Röhren 2 vorgesehen sind
(siehe 1). In ähnlicher
Weise steht die mittlere Schicht 2B mit den Fluidbehältern 17 und
einem Fluidbehälter 19 in
Verbindung. Ein Einlassrohr 21 für Wärme aufnehmendes Fluid ist
mit dem Fluidbehälter 19 verbunden,
und ein Auslassanschluss 23 ist mit dem Fluidbehälter 13 verbunden.
Als ein Ergebnis wird ein Durchlass für Wärme aufnehmendes Fluid gebildet,
das stromauf und im Zick-Zack durch den Brenngasdurchlass 3 strömt, wie
aus den Pfeilen in den Zeichnungen deutlich wird. Beispielsweise
wird Wasser als das Wärme
aufnehmende Fluid verwendet. Beim Fluss durch den Durchlass wird
das Wärme
aufnehmende Fluid aufgrund der Oxidationsreaktionswärme von
Brenngas auf eine hohe Temperatur aufgeheizt, erreicht seinen Siedepunkt
und wird dann gasförmig.
In diesem Fall werden beispielsweise die Flussrate, der Wärmeabgabewert
und ähnliche
Parameter des Wärme
aufnehmenden Fluids so gesteuert, dass das Wärme aufnehmende Fluid in der
am weitesten stromab liegenden Schicht 2C flüssig wird, in
der Zwischenschicht 2B kocht und in der weitesten stromauf
liegenden Schicht 2A gasförmig wird.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Abschnitt 9 zur Zuführung brennbaren Gases, der
mehrere Zuführanschlüsse 25 für brennbares
Gas in der Form von Brennstoffzuführanschlüssen aufweist, an jedem der
jeweiligen seitlichen Abschnitte des Behälters 1 vorgesehen.
Der Abschnitt 9 zum Zuführen
brennbaren Gases dient als Einrichtung zur Verteilung von Brenn stoff,
um Brenngas an die jeweiligen Schichten 2A bis 2C der
Röhren 2 zu
verteilen. Die Menge des Brenngases entspricht einem Zustand des
in den Röhren 2 fließenden Wärme aufnehmenden
Fluids. Die mehreren Zuführanschlüsse 25 für brennbares Gas
dringen durch beide Seitenwände
des Behälters 1 und öffnen sich
zum Brenngasdurchlass 11 (siehe 2). Diese
Anschlüsse 25 zur
Zuführung
brennbaren Gases werden in einer vorab bestimmten Anzahl stromauf
jeder der Schichten 2A bis 2C der Röhren 2 so
gebildet, dass sie die jeweiligen Schichten separat mit brennbarem
Gas versorgen (siehe 1). Die Anzahl der Anschlüsse 25 zur
Zuführung
brennbaren Gases für
jede der Schichten 2A bis 2C wird geeignet so
bestimmt, dass eine notwendige Menge von brennbarem Gas in Übereinstimmung
mit einem Zustand des darin enthaltenen Wärme aufnehmenden Fluids an
jede der Schichten zugeführt
wird. Das Wärme
aufnehmende Fluid weist an seinem Siedepunkt eine hohe Wärmetransferrate
auf und benötigt eine
große
Wärmemenge,
um zu Gas zu werden. Daher werden mehr Zuführanschlüsse 25 für brennbares
Gas stromauf der mittleren Schicht 2B gebildet, wo das
Wärme aufnehmende
Fluid an seinem Siedepunkt ist, als stromauf der anderen Schichten.
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Der
Abschnitt 9 zur Zuführung
brennbaren Gases ist an einem Ende (am linken Ende in 2) mit
einem Einlassrohr 27 für
brennbares Gas verbunden und an dem anderen Ende geschlossen. In
dem Einlassrohr 27 für
brennbares Gas ist ein Drosselventil 29 (siehe 2)
angeordnet, das als ein Einrichtung zur Verringerung des Brennstoffs
dient, um eine Zuführrate
des Brenngases zu verringern, wenn das Wärme aufnehmende Fluid an einem
Ort gasförmig
geworden ist, an dem es an seinem Siedepunkt bleiben sollte. Indem
ein Öffnungsgrad
des Drosselventils 29 angepasst wird, kann die Menge des brennbaren
Gases, das in den Abschnitt 9 zur Zuführung brennbaren Gases eingeführt wird,
verringert werden. Weiterhin ist ein Temperatursensor 31 in dem
Fluidbehälter 15 vorgesehen,
der als eine Einrichtung zur Erfassung der Temperatur an dem Ort dient,
an dem das Wärme
aufnehmende Fluid, das darin fließt, konstant an seinem Siedepunkt
verbleiben sollte. Der Öffnungsgrad
des Drosselventils 29 kann in Übereinstimmung mit einem Zustand
des Wärme
aufnehmenden Fluids angepasst werden, der aufgrund dessen Temperatur
beurteilt wird.
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Weiterhin
sind in Übereinstimmung
mit dieser Ausführungsform
die Rippen, die auf dem äußeren Umfang
jeder der Röhren 2 gebildet
sind, in der Zwischenschicht 2B, wo das Wärme aufnehmende Fluid,
das darin fließt,
an seinem Siedepunkt ist, in kleineren Abständen angeordnet als in den
anderen Schichten (siehe 1). Daher kann der exotherme Bereich
der Zwischenschicht 2B so erhöht werden, dass der Wärmeabgabewert
derselben weiter erhöht wird.
In dieser Ausführungsform
werden der Durchmesser und die Anzahl der Röhren 2 und der Durchmesser,
die Form und Ähnliches
der Rippen 11 als gleich bestimmt. Diese Faktoren können jedoch
in Übereinstimmung
mit einer Menge an Wärme,
die für das
Wärme aufnehmende
Fluid in den zu verbindenden Röhren 2 benötigt wird,
geeignet geändert
werden.
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Folglich
wird ein Durchlass von Wärme
aufnehmendem Fluid in dem Brenngasdurchlass 3 des Behälters 1 gebildet.
In Übereinstimmung
mit diesem Durchlass tritt das Wärme
aufnehmende Fluid in das Einlassrohr 21 ein, fließt durch
die Röhren 2 und
die Fluidbehälter 13, 15, 17 und 19 und
tritt am Auslassrohr 23 aus. An einer Wand des Auslassrohres 23 für das Wärme aufnehmende
Fluid ist ein Temperatursensor 33 befestigt, um eine Auslasstemperatur
des Wärme
aufnehmenden Fluids zu kontrollieren. In dem Brenngasdurchlass 3 kann
eine Stromplatte mit mehreren Perforationen oder eine katalytische
Heizung wie in 9 gezeigt in der Nähe eines
Zuführanschlusses 12 für Verbrennungsunterstützungsgas vorgesehen
sein.
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Der
Betrieb des Kessels mit katalytischer Verbrennung nach dieser Ausführungsform
wird nun beschrieben. In dem vorstehend erwähnten Aufbau wird Verbrennungsunterstützungsgas
von dem Zuführanschluss 5 für Verbrennungsunterstützungsgas an
den Brenngasdurchlass 3 zugeführt. Dieses Verbrennungsunterstützungsgas
wird mit brennbarem Gas gemischt, das von den Abschnitten 9 zur
Zuführung
brennbaren Gases durch mehrere Anschlüsse 25 für die Zuführung brennbaren
Gases zugeführt wird.
Das so gemischte Gas wird dann den jeweiligen Schichten der Röhren 2 zugeführt, verursacht
eine Oxidationsreaktion mit dem Katalysator auf den Rippen, wird
katalytisch verbrannt und fließt
in Richtung des Abgasanschlusses 7 (in den Zeichnungen
in der Richtung von links nach rechts). Die durch die Oxidationsreaktion
erzeugte Wärme
wird von den Rippen 11 an die Röhren 2 über tragen,
um das Wärme
aufnehmende Fluid aufzuheizen, das in den Röhren 2 fließt.
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Andererseits
fließt
das Wärme
aufnehmende Fluid durch die Röhren 2 über die
Fluidbehälter 13, 15, 17 und 19 in
der Zeichnung in der Richtung von rechts nach links entgegengesetzt
zum Fluss des Brenngases. Wenn sich das Wärme aufnehmende Fluid der stromauf
liegenden Seite des Brenngasdurchlasses 3 nähert, wird
seine Temperatur höher. Das
Wärme aufnehmende
Fluid erreicht in der Zwischenschicht 2B, wo eine große Menge
an Wärme benötigt wird,
um das Wärme
aufnehmende Fluid gasförmig
zu machen, seinen Siedepunkt. Weiterhin weist die Zwischenschicht 2B einen
minimalen Widerstand gegen den Wärmeübergang
auf, weil das Wärme
aufnehmende Fluid an seinem Siedepunkt ist. In Anbetracht dessen
werden in Übereinstimmung
mit dieser Ausführungsform
mehrere Zuführanschlüsse 25 für brennbares
Gas jeweils für
die zugehörigen
Lagen der Röhren 2 vorgesehen,
um separat die jeweiligen Lagen 2A bis 2C mit
Brenngas zu versorgen. Insbesondere sind mehr Anschlüsse 25 zur
Zufuhr von brennbaren Gas zugehörig
zu der mittleren Schicht 2B als zu den anderen Schichten vorgesehen.
Folglich wird der mittleren Schicht 2B eine große Menge
an Brenngas zugeführt,
und eine große
Menge an Wärme
wird darin erzeugt. Außerdem
sind die Rippen 11 in der mittleren Schicht 2B in kürzeren Abständen als
in den anderen Schichten angeordnet, so dass die mittlere Schicht 2B einen großen exothermen
Bereich pro Einheitslänge
der Röhren 2 aufweist.
Daher wird in der mittleren Schicht 2B mehr Wärme erzeugt
als in den anderen Schichten. Weiterhin weist das Brenngas in einem herkömmlichen
Fall, in welchem vorab gemischtes Brenngas der am weitesten stromauf
liegenden Schicht 2A zugeführt wird, eine vergleichsweise hohe
Konzentration brennbaren Gases auf. Aus diesem Grund gibt es eine
Tendenz an der am weitesten stromauf liegenden Schicht 2A,
eine vergleichsweise große
Wärmemenge
zu erzeugen. Nach dieser Ausführungsform
wird jedoch die Anzahl der Anschlüsse 25 zur Zufuhr
von brennbarem Gas, die bereitgestellt werden, in Übereinstimmung
mit einem benötigten Wärmeabgabewert
festgelegt, wodurch die Rippen 11 und die Röhren 2 vor
einer Überhitzung
geschützt werden
können.
Als ein Ergebnis erreicht man eine allgemeine Verbesserung der Sicherheit
und Unannehmlichkeiten wie Verformungen der Rippen und das Abblättern des
Katalysators werden vermieden.
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Wie
bisher beschrieben werden mehrere Anschlüsse 25 zur Zufuhr
brennbaren Gases vorgesehen, und die Anzahl der Anschlüsse 25 zur
Zufuhr brennbaren Gases wird geeignet in Übereinstimmung mit einem Zustand
des Wärme
aufnehmenden Fluids festgelegt. Folglich ist es möglich, einen
Kessel mit katalytischer Verbrennung zu erhalten, der kompakt und
sicher ist und eine hohe Wärmeaustauscheffizienz
aufweist.
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Zusätzlich ist
nach dem vorstehend beschriebenen Aufbau der Temperatursensor 31 in
dem Fluidbehälter 15 angeordnet,
in welchem das darin fließende
Wärme aufnehmende
Fluid konstant an seinem Siedepunkt verbleiben sollte, und das Drosselventil 29 ist
in dem Einlassrohr 27 für
brennbares Gas angeordnet. Daher kann die Flussrate des brennbaren
Gases geeignet in Übereinstimmung
mit einem Zustand des Wärme
aufnehmenden Fluids gesteuert werden. In Übereinstimmung damit ist es möglich, einen
Zustand des wärmeübertragenden Fluids
aus einer Temperatur desselben, die durch den Temperatursensor 31 erfasst
wird, selbst dann zu beurteilen, wenn das Wärme aufnehmende Fluid in dem
Fluidbehälter 15 vollständig, beispielsweise aufgrund
einer plötzlichen Änderung
der Flussrate, zu Gas wurde. Dann wird der Öffnungsgrad des Drosselventils 29 kleiner
gemacht, um so die Flussrate des brennbaren Gases zu verringern,
wodurch der Wärmeabgabewert
verringert werden kann. In dieser Weise können die Rohre und Rippen daran gehindert
werden, sich zu überhitzen,
was zu einer weiteren Erhöhung
der Sicherheit führt.
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Obwohl
der Kessel mit katalytischer Verbrennung in der vorstehend erwähnten Ausführungsform quer
montiert ist, kann auch ein senkrecht montierter Kessel mit katalytischer
Verbrennung verwendet werden.
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Ein
Kessel mit katalytischer Verbrennung nach einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben.
Die 3 und 4 sind Querschnittsansichten
eines auf Katalyse basierenden Wärmetauschers,
der einen Hauptteil des Kessels mit katalytischer Verbrennung bildet.
Ein zylindrischer Behälter 40,
der an seinen beiden Enden offen ist, weist in seinem Inneren einen
Brenngasdurchlass 43 auf. Brenngas, das aus brennbarem Gas
und Verbrennungsunterstützungsgas
besteht, fließt
durch den Brenngasdurchlass 43 in der Richtung von links
nach rechts, wie durch die Pfeile in 4 gezeigt.
Mehrere Röhren 42,
durch die Wärme aufnehmendes
Fluid fließt,
erstrecken sich in dem Brenngasdurchlass 43 in einer Richtung
senkrecht zu dem Fluss des Brenngases (einer senkrechten Richtung
in 3). Diese Röhren 42 sind
parallel zueinander angeordnet und in Flussrichtung des Brenngases übereinander
geschichtet (siehe 4). Mit Bezug auf die 3 und 4 sind
die Röhren 42 in drei
Schichten 42A bis 42C vorgesehen.
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Mehrere
ringartige Rippen 45 sind integriert an einem äußeren Umfang
jeder der Röhren 42 unter Verwendung
von Wachs oder Ähnlichem
befestigt. Auf einer Oberfläche
jeder der Rippen 45 wird eine Oxidationskatalysatorschicht
gebildet, die aus einem Oxidationskatalysator wie Platin, Palladium
oder etwas Ähnlichem
besteht, der durch einen Träger
getragen wird, der aus einer porösen
Substanz wie Tonerde bzw. Alumina oder Ähnlichem besteht. Beim Kontakt
mit Brenngas verursacht die Oxidationskatalysatorschicht eine Oxidationsreaktion.
Die durch die Oxidationsreaktion erzeugte Wärme wird von Rippen 45 an
die Röhren 42 übertragen,
um das Wärme
aufnehmende Fluid aufzuheizen, das in den Röhren 42 fließt.
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In
dieser Ausführungsform
sind der Durchmesser und die Anzahl der Rippen 45, die
auf dem äußeren Umfang
jeder der Röhren 42 vorgesehen sind,
in allen Schichten gleichartig festgelegt. Diese Faktoren können jedoch
in Übereinstimmung
mit einem benötigten
Wärmeabgabewert
oder ähnlicher Werte
geeignet geändert
werden. Außerdem
kann die Anzahl, die Anordnung und Ähnliches der Röhren 42 in Übereinstimmung
mit einer Flussrate oder einem Zustand des Wärme aufnehmenden Fluids geeignet
festgelegt sein.
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Jede
der Röhren 42 steht
an einem Ende mit einem Fluidbehälter 47 in
Verbindung, der in einem unteren Abschnitt des Behälters 40 vorgesehen
ist, und steht am anderen Ende mit einem Fluidbehälter 49 in
Verbindung, der in einem oberen Abschnitt des Behälters 40 vorgesehen
ist. Die Fluidbehälter 47 und 49 werden
jeweils durch Trennwände 51 und 53 in
eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt. Ein Einlassrohr 55 für Wärme aufnehmendes
Fluid ist mit dem unteren Fluidbehälter 47 an seinem
rechten Ende verbunden, und ein Auslassrohr 57 für Wärme aufnehmendes
Fluid ist an seinem linken Ende mit dem oberen Fluidbehälter 49 verbunden.
Als ein Ergebnis wird ein Durchlass für Wärme aufnehmendes Fluid gebildet,
das im Brenngasdurchlass 43 im Zick-Zack nach oben strömt. In Übereinstimmung
mit diesem Durchlass tritt das Wärme
aufnehmende Fluid in das Einlassrohr 55 ein, fließt durch
die jeweiligen Schichten 42A bis 42C der Röhren 2 und
die Fluidbehälter 47 und 49 und
tritt am Auslassrohr 57 aus.
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Beispielsweise
wird Wasser als das Wärme aufnehmende
Fluid verwendet. Beim Fluss durch den Durchlass wird dieses Wärme aufnehmende
Fluid aufgrund einer Oxidationsreaktionswärme des Brenngases auf eine
hohe Temperatur erhitzt. In diesem Fall arbeiten die jeweiligen
Schichten 45A bis 42C der Röhren 42 beispielsweise
wie folgt. Beispielsweise wirkt die Schicht 42C, die im
Brenngasdurchlass 43 stromab angeordnet ist, als ein Aufwärmabschnitt
für Wärme aufnehmendes
Fluid. Die mittlere Schicht 42B wirkt als ein Flüssigkeitskochabschnitt
und die stromauf liegende Schicht 42A wirkt als ein Gasaufwärmabschnitt.
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In
dieser Ausführungsform
werden in der stromauf liegenden Schicht 42A, wo das Wärme aufnehmende
Fluid, das in den Röhren
fließt,
einen hohen Wärmeübertragungswiderstand
aufweist, brennbares Gas und Verbrennungsunterstützungsgas, die das Brenngas
bilden, getrennt in den Brenngasdurchlass 43 eingeführt. Dies
dient als eine Einrichtung, um einen Mischzustand von brennbarem
Gas und Verbrennungsunterstützungsgas,
die in dem Brenngas enthalten sind, das der Umgebung jeder der Röhren 42 zugeführt wird,
inhomogen zu machen. Das heißt,
ein Anschluss 59 zur Zuführung von Verbrennungsunterstützungsgas,
um Verbrennungsunterstützungsgas
zuzuführen,
ist an einem linken Endabschnitt des Behälters 40 vorgesehen,
und eine Mehrzahl von Röhren 61 zur
Zuführung
von brennbarem Gas, um brennbares Gas zuzuführen, sind in der Nachbarschaft
der stromauf liegenden Seite der stromauf liegenden Schicht 42A der
Röhren 42 angeordnet.
Die Röhren 61 zur
Zuführung
brennbaren Gases erstrecken sich parallel zueinander über den Brenngasdurchlass 43 in
einer Richtung senkrecht zu den Röhren 42 (einer senkrechten
Richtung in 4). Eine Mehrzahl von Anschlüssen 63 zur
Zuführung
brennbaren Gases öffnet
sich zu den Röhrenwänden auf
der stromauf liegenden Seite des Brenngasflusses. Das brennbare
Gas, das durch diese Anschlüsse 63 zur
Zuführung
brennbaren Gases in den Brenngasdurchlass 43 eingeführt wird, wird
dann mit Verbrennungsunterstützungsgas
gemischt und fließt
stromab. An einem rechten Endabschnitt des Behälters 40 ist ein Abgasanschluss 65 vorgesehen,
durch den Abgas nach der katalytischen Verbrennung nach außen abgegeben
wird. Beispielsweise wird Wasserstoff, Methanol oder Ähnliches
als brennbares Gas verwendet und Luft oder Ähnliches wird als Verbrennungsunterstützungsgas verwendet.
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Weiterhin
wird eine Diffusorplatte 67 in der Nähe der stromauf liegenden Seite
der mittleren Schicht 42B über dem Brenngasdurchlass 43 angeordnet,
wo das Wärme
aufnehmende Fluid, das in den Röhren 42 fließt, einen
geringeren Wärmeübertragungswiderstand
aufweist. Die Diffusorplatte 67 weist mehrere Perforationen
auf, um den Gasfluss zu verteilen und dient als eine Einrichtung,
um einen Mischzustand von brennbarem Gas und Verbrennungsunterstützungsgas,
die in dem Brenngas enthalten sind, das der Umgebung der Röhren 42 zugeführt wird,
homogen zu machen. Die Diffusorplatte 67, die beispielsweise
aus Schaummetall, Metallwolle oder Ähnlichem hergestellt ist, wirkt
dahingehend, das Vermischen von brennbarem Gas und Verbrennungsunterstützungsgas
zu fördern,
um so die katalytische Verbrennung von Brenngas auf den Oberflächen der
Rippen 45, die an den äußeren Umfängen der
Röhren 42 vorgesehen
sind, zu vereinfachen. Anstelle der Diffusorplatte 67 kann
ein Diffusorteil jeden Typs verwendet werden, solange es den Effekt
aufweist, den Gasfluss zu vermischen. Zum Beispiel kann auch ein
poröses
Stück gesintertes
Metall, ein einzelnes Stück
gelochten Metalls oder eine Mehrzahl von gelochten Metallstücken mit
verschiedenen Öffnungsdurchmessern,
die parallel zueinander angeordnet werden, verwendet werden.
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Der
Betrieb des Kessels mit katalytischer Heizung nach dem vorstehend
erwähnten
Aufbau wird nun beschrieben. Wasser, das die Wärme aufnehmende Flüssigkeit
ist, wird dem Durchlass für Wärme aufnehmendes
Fluid aus dem Einlassrohr 45 zugeführt. Das Wasser fließt dann
in den Röhren 42 in
einer Richtung entgegen dem Fluss des Brenngases (in den Zeichnungen
in einer Richtung von rechts nach links) über die Fluidbehälter 47 und 49.
Inzwischen wird das Wärme
aufnehmende Fluid aufgrund der Oxi dationsreaktionswärme des
Brenngases allmählich
erhitzt und erreicht seine höchste
Temperatur in der stromauf liegenden Schicht 42A in dem Brenngasdurchlass 43.
In der stromauf liegenden Schicht 42A ist das durch die
Röhren 42 fließende Wärme aufnehmende
Fluid Dampf mit einer hohen Temperatur und weist einen großen Wärmeübertragungswiderstand
auf. Zudem ist die Konzentration des brennbaren Gases auf der stromauf
liegenden Seite des Brenngases hoch. Aus diesem Grund neigen die
Röhren 42 und
die Rippen 45, die an dem äußeren Umfang desselben vorgesehen
sind, beim herkömmlichen
Aufbau dazu, eine hohe Temperatur zu erreichen.
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In
Anbetracht dessen wird ein brennbares Gas zuführendes Rohr 61 in
der Nähe
der stromauf liegenden Seite der stromauf liegenden Schicht 42A so
angeordnet, dass brennbares Gas mit Verbrennungsunterstützungsgas
gemischt wird, unmittelbar bevor es den Röhren 42 der stromauf
liegenden Schicht 42A zugeführt wird. Daher wird der Mischzustand
des Brenngases auf der stromauf liegenden Seite des Brenngasdurchlasses 43 inhomogen
gemacht, um einen teilweisen Mangel an Sauerstoff zu verursachen.
Daher kann der Wärmeabgabewert
in Übereinstimmung
mit einer Wärmemenge,
die für das
in den Röhren 42 fließende Wärme aufnehmende
Fluid notwendig ist, verringert werden. Daher wird verhindert, dass
die Rippen 45 und die Röhren 42 überaus stark überhitzt
werden, so dass eine insgesamt eine Verbesserung der Sicherheit
ebenso wie eine hohe Wärmeübergangseffizienz
erreicht werden können.
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Weiterhin
wird in der mittleren Schicht 42B, wo das Wärme aufnehmende
Fluid an seinem Kochpunkt ist und einen kleinen Widerstand gegen
Wärmeübergang
aufweist, die Diffusorplatte 67 in der Nähe der stromauf
liegenden Seite der zugehörigen Röhren 42 angeordnet.
Somit kommt Brenngas mit den Oxidationskatalysatorschichten auf
den Oberflächen
der Rippen 45 in Kontakt, nachdem es ausreichend diffundiert
und vermischt ist. In Übereinstimmung
damit wird die Verbrennung des Brenngases erleichtert, wodurch eine
große
Menge an katalytischer Reaktionswärme erhältlich ist und die Wärmeübergangsleistung
verbessert werden kann. Zusätzlich
setzt sich der gesamte Verbrennungsprozess unter guten Bedingungen
fort, weil das Brenngas homogen vermischt ist. Daher ist es möglich, zu
vermeiden, dass unverbranntes Gas abgegeben wird, und selbst bei
Aktivierung des Kessels kann ein Betrieb mit niedriger Emission
durchgeführt
werden.
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Die 5 und 6 zeigen
eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist die Diffusorplatte 67 weggelassen.
Das heißt,
in der Zwischenschicht 42B, wo das Wärme aufnehmende Fluid, das
in den Röhren
fließt, einen
niedrigen Wärmeübertragungswiderstand
aufweist, sind die Röhren 42,
die stromauf der Diffusorplatte 67 der zweiten Ausführungsform
angeordnet sind, in zwei Reihen angeordnet, und die Röhren 42 in
einer Reihe sind relativ zu den Röhren 42 in der anderen
Reihe versetzt. Dies dient dazu, einen Mischzustand des brennbaren
Gases und Verbrennungsunterstützungsgases,
die in dem Brenngas enthalten sind, das der Umgebung der Röhren 42 zugeführt wird,
homogen zu machen. Dieser Aufbau macht es möglich, einen ähnlichen
Effekt der Verteilung des Flusses von Brenngas zu erzielen und das
Vermischen desselben zu erleichtern. In diesem Fall sind mehr Röhren 42 und
Rippen 45 in der stromauf liegenden Schicht 42A als
in den anderen Schichten vorgesehen. Daher wird der Oberflächenbereich
der Rippen 45 auf der stromauf liegenden Seite kleiner als
auf der stromab liegenden Seite festgelegt, um die Reaktionsbereiche
geeignet anzupassen. Bezüglich
der anderen Details des Aufbaus ist die dritte Ausführungsform
mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform identisch.
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Wie
vorstehend beschrieben sind nach der vorliegenden Ausführungsform
die Rippen 45 und die Röhren 42 davor
geschützt, überhitzt
zu werden, so dass eine stabile katalytische Verbrennung und eine große Wärmeaustauscheffizienz
erreicht werden können.
Weiterhin wird in dem Fall, in dem Gas mit einem hohen Diffusionskoeffizienten
wie Wasserstoff verwendet wird, das Gas wie in dem vorstehend erwähnten Aufbau
getrennt von Verbrennungsunterstützungsgas
eingeführt.
Daher ist es möglich,
ein Flashback bzw. ein Rückschlagen
zu verhindern und einen Kessel mit katalytischer Verbrennung mit
hoher Qualität
zu realisieren, ohne einen komplizierten Mechanismus wie einen Brennstoffdrosselmechanismus
oder Ähnliches
zu benötigen.
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Ein
Kessel mit katalytischer Verbrennung nach einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben.
Die 7 und 8 sind Schnittansichten eines
katalysatorbasierten Wärmetauschers,
der einen wesentlichen Teil des Kessels für katalytische Verbrennung
bildet. Ein zylindrischer Behälter 70,
der an seinen beiden Enden offen ist, weist einen Brenngasdurchlass 73 auf,
der in seinem Innern ausgeformt ist. An linken und rechten Endabschnitten
des Behälters 70 sind
jeweils ein Anschluss 75 zur Brennstoffzufuhr und Abgasanschluss 77 vorgesehen.
Brenngas fließt
durch den Brenngasdurchlass 73 in der Richtung von links
nach rechts, wie durch Pfeile in 8 angezeigt.
Brenngas besteht beispielsweise aus einer Mischung von brennbarem
Gas wie Wasserstoff, Methanol oder Ähnlichem und Luft. Brennbares
Gas und Luft werden dem Brenngasdurchlass 73 als Brenngas
zugeführt, nachdem
sie miteinander in einem (nicht gezeigten) Gaszuführabschnitt
vermischt werden.
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Mehrere
Röhren 72,
durch die Wärme
aufnehmendes Fluid fließt,
erstrecken sich in dem Brenngasdurchlass 73 in einer Richtung
senkrecht zu dem Fluss des Brenngases (einer senkrechten Richtung
in 7). Diese Röhren 72 sind
parallel zueinander angeordnet und in der Flussrichtung des Brenngases
(siehe 8) aufeinander geschichtet. Mit Bezug auf die 7 und 8 sind
die Röhren 72 in
fünf Schichten 72A bis 72E vorgesehen.
Die Röhren 72,
welche die am weitesten stromauf liegende Schicht 72A bilden,
stehen miteinander durch Fluidbehälter 71 und 81 in
Verbindung, die an den entgegengesetzten Endabschnitten der am weitesten stromauf
liegenden Schicht 72A vorgesehen sind (siehe 7). Ähnlich sind
die mittleren Schichten 72B und 72C mit den Fluidbehältern 83 und 81 verbunden,
und die stromab liegenden Schichten 72D und 72E sind
mit den Fluidbehältern 83 und 85 verbunden.
Ein Einlassrohr 87 für
Wärme aufnehmendes
Fluid ist mit dem Fluidbehälter 85 verbunden, und
ein Auslassrohr 88 ist mit dem Fluidbehälter 71 verbunden.
Als ein Ergebnis wird ein Durchlass von Wärme aufnehmenden Fluid gebildet,
das im Brenngasdurchlass 73 im Zick-Zack stromauf fließt, wie aus
den Pfeilen in den Zeichnungen klar wird. Beispielsweise wird Wasser
als Wärme
aufnehmendes Fluid verwendet. Beim Fließen durch den Durchlass wird
dieses Wärme
aufnehmende Fluid aufgrund der Oxidationsreaktionswärme des
Brenngases auf eine hohe Temperatur er wärmt, erreicht seinen Siedepunkt
und wird dann gasförmig.
In diesem Beispiel werden beispielsweise die Flussrate, der Wärmeabgabewert
und Ähnliches
des Wärme
aufnehmenden Fluids so gesteuert, dass das Wärme aufnehmende Fluid in den
am weitesten stromab liegenden Schichten 72D und 72E flüssig ist,
in den mittleren Schichten 72B und 72C kocht und
in der am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A gasförmig ist.
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Abgesehen
von der am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A des
Brenngasdurchlasses 73 sind mehrere ringartige Rippen 91 integriert
mit einem äußeren Umfang
jeder der Röhren 72 unter
Verwendung von Wachs oder Ähnlichem
verbunden. Auf den äußeren Oberflächen der
Röhren 72 und
der Rippen 91 werden Oxidationskatalysatorschichten wie
Platin, Palladium oder Ähnliches
aufgetragen, wobei ein Träger
verwendet wird, der aus einer porösen Substanz wie Tonerde oder Ähnlichem
hergestellt ist. In dieser Ausführungsform
sind die Rippen 91 nicht an den Röhren 72 der am weitesten
stromauf liegenden Schicht 72A angebracht. Oxidationskatalysatorschichten
werden direkt auf den äußeren Oberflächen der
Röhren 72 gebildet.
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Weiterhin
sind nach dieser Ausführungsform die
Röhren 72,
welche die am weitesten stromauf liegende Schicht 72A bilden,
im Durchmesser kleiner als die Röhren 72,
die stromab der am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A liegen.
Außerdem sind
die Röhren 72 der
am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A dichter als
die Röhren 72 der
stromab liegenden Schichten 72B bis 72E angeordnet.
In anderen Worten ist die Anzahl der Röhren 72, welche die
am weitesten stromauf liegende Schicht 72A bilden, größer als
die Anzahl der Röhren 72,
die jeweils die stromab liegenden Schichten 72B bis 72E bilden. Der
Aufbau, in welchem die Röhren 72 der
am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A nicht mit den Rippen 91 versehen
sind und einen vergleichsweise kleinen Durchmesser aufweisen, trägt zur Verringerung
des exothermen Bereichs derselben bei. Dafür wird als Kompensation die
Anzahl der Röhren 72 der am
weitesten stromauf liegenden Schicht 72A groß festgelegt,
um die gesamte äußere Oberfläche zu erhöhen und
dadurch einen notwendigen exothermen Bereich sicherzustellen. Weiterhin
ist in der am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A das
in den Röhren 72 fließende Wärme aufnehmende
Fluid gasförmig
und weist daher eine geringe Wärmeübertragungsrate
auf. Aus diesem Grund wird die Anzahl der Röhren 72 in der am
weitesten stromauf liegenden Schicht 72A im Hinblick auf
eine Beschleunigung des Flusses des Wärme aufnehmenden Fluids und
die Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung
erhöht.
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In
den stromab liegenden Schichten 72B bis 72E werden
die Durchmesser der Röhren 72 und
die Durchmesser, die Form und Ähnliches
der Rippen 91 einheitlich festgelegt. Weiterhin sind die
Röhren 72 der
stromab liegenden Schichten 72B, 72C und 72D jeweils
relativ zu den Röhren 72 der
stromab liegenden Schichten 72C, 72D und 72E versetzt.
Daher wird die tatsächliche
Länge des
Brenngasdurchlasses erhöht.
Noch weiter sind die Rippen 91 in den zwei am weitesten
stromab liegenden Schichten 72D und 72E mit vergleichsweise
kleinen Abständen
angeordnet. In anderen Worten sind mehr Rippen 91 in den
stromab liegenden Schichten 72D und 72E als in den
anderen Schichten vorgesehen, um den gesamten exothermen Bereich
zu erhöhen
(siehe 7). Der Außendurchmesser,
die Anzahl und Anderes der Rippen 91 kann in Übereinstimmung
mit einer Wärmemenge,
die für
das Wärme
aufnehmende Fluid in den Röhren 72 benötigt wird,
an welchem diese Rippen 91 angebracht sind, geeignet gewählt werden. Nebenbei
können
die Anzahl, die Anordnung und Ähnliches
der Röhren 72 in Übereinstimmung
mit einer Flussrate und einem Zustand des Wärme aufnehmenden Fluids geeignet
festgelegt werden.
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Folglich
wird ein Durchlass von Wärme
aufnehmendem Fluid in dem Brenngasdurchlass 73 des Behälters 70 gebildet.
In Übereinstimmung
mit diesem Durchlass tritt das Wärme
aufnehmende Fluid in das Einlassrohr 87 ein, fließt durch
die Röhren 72 und
die Fluidbehälter 71, 81, 83 und 85 und
tritt durch das Auslassrohr 88 aus. An einer Röhrenwand
des Auslassrohres 88 für
Wärme aufnehmendes
Fluid ist ein Temperatursensor 93 befestigt, um eine Auslasstemperatur
des Wärme
aufnehmenden Fluids zu kontrollieren. In dem Brenngasdurchlass 73 kann eine
Strömungsplatte
mit mehreren Perforationen oder eine katalytische Heizung wie in 9 gezeigt, in
der Nähe
des Anschlusses 75 für
die Zufuhr von Verbrennungsunterstützungsgas vorgesehen sein.
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In
dem vorstehend erwähnten
Aufbau wird Brenngas, das eine Mischung von brennbarem Gas und Luft
ist, dem Brenngasdurchlass 73 aus dem Anschluss 75 zur
Brennstoffzufuhr zugeführt,
verursacht eine Oxidationsreaktion mit dem Katalysator auf den Rippen 91,
unterzieht sich einer katalytischen Verbrennung und fließt in Richtung
des Abgabeanschlusses 77 (in der Richtung von links nach
rechts in den Zeichnungen). Die durch die Oxidationsreaktion erzeugte
Wärme wird
von den Rippen 91 an der Röhre 72 übertragen,
um das Wärme
aufnehmende Fluid aufzuheizen, das in den Röhren 72 fließt. Andererseits
fließt
das Wärme
aufnehmende Fluid entgegen dem Fluss des Brenngases durch die Röhren 72 über die
Fluidbehälter 71, 81, 83 und 85 in
der Richtung von rechts nach links in der Zeichnung. Wenn sich das
Wärme aufnehmende
Fluid der stromauf liegenden Seite des Brenngasdurchlasses 73 nähert, wird
seine Temperatur höher.
Das Wärme
aufnehmende Fluid erreicht dann seinen Kochpunkt, wird gasförmig und
tritt in die Röhren 72 der
am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A ein.
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Daher
erreicht das Wärme
aufnehmende Fluid in dem Fall, in dem das Wärme aufnehmende Fluid in der
Richtung entgegen dem Fluss des Brenngases fließt, seine höchste Temperatur, wenn es in der
Röhre 72 sehr
nahe an dem Anschluss 75 zur Zufuhr von Brenngas fließt. Aus
diesem Grund neigen diese Röhren 72 und
die Rippen 91, die darauf vorgesehen sind, dazu, auf eine
hohe Temperatur aufgeheizt zu sein. In Übereinstimmung mit dem vorstehend
erwähnten
Aufbau werden jedoch die Röhren 72 in
der am weitesten stromauf liegenden Schicht 72A des Brenngasdurchlasses 73 nicht
mit den Rippen 91 versehen, so dass die Rippen 91 und
die Röhren 72 davor
geschützt
werden, auf eine außergewöhnlich hohe
Temperatur geheizt zu werden. Daher ist es möglich, ein Problem wie eine
Verformung der Rippen 91 aufgrund thermischer Spannungen
in der radialen Richtung der Röhren 72 oder
das Abblättern des
Katalysators zu vermeiden. Es gibt keine Möglichkeit, dass die Rippen 91 als
Kühlrippen
wirken. Weiterhin wird der Durchmesser der Röhre 72 der am weitesten
stromaufwärts
liegenden Schicht 72A vergleichsweise klein gewählt, und
die Anzahl der Röhren 72,
welche die am weitesten stromauf liegende Schicht 72A bilden,
wird erhöht.
Daher wird der Wärmeabgabewert
geeignet gesteuert und es wird verhindert, dass er außergewöhnlich groß wird.
Zudem ist es möglich,
die thermische Leitfähigkeit
zu erhöhen,
weil die Flussrate des Wärme
aufnehmenden Fluids, das in den Röhren 72 der am weitesten
stromauf liegenden Schicht 72A fließt, steigt.
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Andererseits
wird die Temperatur des Wärme
aufnehmenden Fluids niedriger, wenn es sich der stromab liegenden
Seite des Brenngasdurchlasses 73 nähert, d.h. dem Abgasanschluss 77.
Daher wird das von dem Abgasanschluss 77 abgegebene Abgas mit
den Röhren 72 in
Kontakt gebracht, in denen Wärme
aufnehmendes Fluid mit einer vergleichsweise kleinen Temperatur
fließt.
Auf diese Weise kann die Wärme
des Abgases effizient wieder verwertet werden. Weiterhin wird die
tatsächliche
Länge des Brenngasdurchlasses 73 erhöht, weil
die Röhren 72, die
eine Schicht bilden, relativ zu den Röhren 72, welche die
nächste
Schicht bilden, versetzt sind. Als ein Ergebnis wird die Wärmeaustauscheffizienz
verbessert. In Übereinstimmung
damit kann die Dimension des Behälters 70 in
der Flussrichtung des Brenngases verringert werden, um den Kessel
für katalytische Heizung
kompakt zu gestalten.
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Weiterhin
sind die Rippen 91 auf der stromab liegenden Seite in kleinen
Intervallen angeordnet, um so die Kontaktbereiche der Rippen 91 mit
Abgas zu erhöhen.
Daher kann die Wärme
des Abgases effektiv wieder verwendet werden, und das Abgas kann vollständig gereinigt
werden, indem unverbranntes Brenngas der katalytischen Verbrennung
unterzogen wird.
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Wie
vorstehend beschrieben werden nach dieser Ausführungsform die Rippen 91 und
die Röhren 72 daran
gehindert, überhitzt
zu werden, so dass eine stabile katalytische Verbrennung und eine
hohe Wärmeaustauscheffizienz
erreicht werden können.
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Obwohl
die katalytische Verbrennungsheizung in der vorstehend erwähnten Ausführungsform quer
montiert ist, kann auch eine senkrecht montierte katalytische Verbrennungsheizung
verwendet werden.
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Während die
vorliegende Erfindung mit Bezug auf das beschrieben wurde, was derzeit
als bevorzugte Ausführungsformen
angesehen wird, ist es verständlich,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
oder Aufbauten beschränkt
ist. Im Gegensatz dazu ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung
verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen abdeckt. Während
die verschiedenen Elemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen
Kombinationen und Konfigurationen gezeigt werden, die beispielhaft sind,
sind zusätzlich
andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder
nur eine einzelne Ausführungsform
umfassen, auch vom Gebiet der Erfindung umfasst.