DE811353C - Heizofen - Google Patents

Description

• Heizofen Die Erfindung betrifft einen Heizofen zur Erwärmung von flüssigen oder gasförmigen Mitteln, vorzugsweise für Heiz- und Trockenzwecke.
• Die bisher bekannten Heizöfen sind für eine einzige Wärmequelle ausgebildet. Sie beheizen entweder durch Verwendung von Dampf oder durch Verbrennen von gasförmigen oder festen oder flüssigen Brennstoffen. Der erfindungsgemäße Heizofen ist dagegen zur wahlweisen Anwendung einer oder mehrerer, beliebiger Beheizungsarten als auch zur eventuell zusätzlichen Ausnutzung einer zur Verfügung stehenden Abwärme geeignet. Es sind also mit ihm die weitgehendsten Variationsmöglichkeiten je nach den jeweilig verfügbaren Brennstoffen gegeben. Erfindungsgemäß ist daher der zur Wärmeerzeugung bzw. -zufuhr dienende Unterteil des Heizofens sowohl mit einer Zufuhrmöglichkeit für ein wäxfneabgebendes Mittel als auch mit Einrichtungen zum Verbrennen fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe versehen; er besitzt z. B. einen Feuerungsrost und einen kombinierten Öl- und Gasbrenner.
• Erfindungsgemäß ist der Feuerungsraum durch eine mit mehreren Öffnungen versehene Schamotteplatte in zwei übereinanderliegende Kammern unterteilt. Die untere, mit Schamottefutter und Heiztür versehene Kammer dient durch Anordnung eines Rostes sowie eines Öl- und Gasbrenners unmittelbar als Verbrennungskammer, wogegen in der oberen, durch die Schamotteplatte abgeschirmten Kammer die dem Verbrennungsraum entweichenden Heizgase unter Ausschaltung der direkten Wärmestrahlung vor ihrem Eintritt in das Rohrsystem des Wärmeaustauschers gesammelt werden. Um den Wärmeaustausch möglichst rasch und vollständig zu erreichen, wird die allseits mit Schamotteplatten ausgekleidete Verbrennungskammer sowie die Sammelkammer von einem von dem zu erwärmenden Mittel durchflossenen Doppelmantel umgeben, welcher an dem den Sammelraum umgebenden oben abschließenden Teil mit mehreren Öffnungen für den #Nnschluß der Heizrohre des Wärmeaustauschers versehen ist, wobei die Heizrohre von je einem größeren Rohr umgeben sind und dadurch je einen Ringkanal zur Führung des zu erwärmenden Mittels bilden, der von innen und außen von den Heizgasen umspült ist.
• Die das zu erwärmende Mittel führenden Ringkanäle münden am oberen Ende in eine lediglich von den Heizröhren durchbrochene gemeinsame Sammelkammer.
• Kommt für den Wärmeaustausch Luft in Betracht, die beispielsweise zur Beheizung von Großräumen dienen soll, so wird die Luft durch einen im wesentlichen an der tiefsten Stelle angeordneten Ventilator zugeführt und durch eine oder mehrere an die obere Sammelkammer angeschlossene Austrittsöffnungen abgeführt.
• Die Austrittsöffnungen können mit Leithlechen versehen und durch an sich bekannte Schieber bis zum völligen Abschluß im Querschnitt geregelt werden.
• Zur Erzielung geringsten Kraftbedarfes für den Ventilatorantrieb wird insbesondere bei Öl- und Gasbetrieb vorteilhaft ein zweistufiger Ventilator verwendet, wobei die erste Stufe mit geringem Druck das zu erwärmende Mittel und gegebenenfalls auch den Unterwind für den Rost zuführt, wogegen die zweite Stufe mit höherem Druck die notwendige Verbrennungsluft für den Öl- bzw. Gasbrenner liefert.
• Die getrennte Anordnung einer Verbrennungs-und einer Sammelkammer in Verbindung mit der beschriebenen Ausgestaltung der Wärmeaustauschelemente ermöglicht eine sehr gute Verbrennung bei hohen Anfangstemperaturen, unter Ausnutzung der dabei entstehenden Wärmemenge bis goofo Wirkungsgrad, jedoch unter Vermeidung gefährlicher Überlastung durch hohe Temperaturen.
• Die Vorrichtung kann auch mit Elektroheizung versehen sein oder zu Belüftungs- und, Kühlungszwecken herangezogen werden.
• Der Erfindungsgegenstand wird an Hand eines Ausführungsbeispieles, bei dem als zu erwärmendes ?Mittel Luft verwendet wird, mit Hilfe der schematischen Zeichnung erläutert.
• Fig. i zeigt einen Vertikalschnitt durch eine solche Vorrichtung, Fig. 2 im Grundriß einen Schnitt durch die obere Kammer und die Ausblasöffnung, Fig. 3 schematisch die Ansicht eines Wärmeaustauschers mit eingebautem Axiallüfter (X).
• Wie aus Fig. i ersichtlich, weist die Vorrichtung eine mit Schamotte ausgekleidete Verbrennungskammer a, darüber durch die durchlöcherte Schamotteplatte b hiervon getrennt eine nicht schamottierte Sammelkammer c für die Heizgase und oberhalb derselben das Rohrsystem @yvofiei die ganze Vorrichtung von einem Doppelmantel @d umgeben ist. Die Verbrennungskammer a besitzt einen Rost e, eine Feuertür f und eine Aschfalltür g. Wird kein fester Brennstoff verfeuert, ist es vorteilhaft, den Feuerungsrost durch Schlacke, Schamottestein o.. dgl. zu schützen. Seitlich der Feuertür, an der Verbrennungskammer, in diese einmündend, ist der kombinierte Gas- und Ölbrenner h angeordnet, der durch die Gasleitung i und die Ölleitung k je nach Bedarf gespeist wird und die Verbrennungsluft durch die Leitung l erhält, welche ebenso wie die zu erwärmende Luft von einem Zweistufengebläse m geliefert wird, und zwar letztere von der ersten Stufe snl mit niederer Pressung, erstere durch die zweite Stufe m2 mit höherer Pressung, um den Kraftbedarf für den Gebläseantrieb möglichst niedrig zu halten.
• Die Schamottedecke b weist eine Anzahl Feuergasöffnungen ia auf, durch welche die Heizgase aus der Verbrennungskammer a in die Sammelkammer c, bei großer Leistung vielleicht mit kurzen Flammen, eintreten. Durch die Schamottedecke wird erreicht, daß die höchsten Verbrennungstemperaturen von etwa i4oo° C und höher nur in der Verbrennungskammer herrschen, während die Temperatur in der Sammelkammer durch Abgabe der Wärme an die nicht schamottierten Heizflächen wesentlich niedriger ist, und zwar an der Rohrwand der unteren Kammer etwa 5oo° C beträgt.
• Die Sammelkammer c weist oberhalb der Schamottedecke b einen .Zuführungsstutzen o für ein wärmeabgebendes Mittel auf. Der Doppelmantel des Oberteiles umschließt das Rohrsystem. Dieses besteht aus den Doppelrohren p1 für die innere und p2 für die äußere Beaufschlagung durch die Heizgase. Diese treten durch die Öffnungen a1 aus der Heizkammer in das Rohrsystem und beaufschlagen hier die äußeren Rohre p2 und die Innenwand des Doppelmantels d des Oberteiles. Außerdem treten die Heizgase auch durch die Öffnungen o1 in die Heizrohre und beaufschlagen hier die Innenrohre p1. Der so entstehende Ringraum p3 zwischen den Doppelrohren wird von der zu erwärmenden Luft durchströmt. Die Doppelrohre verbinden die untere Kammer q1 mit der oberen Kammer q2. Die Kammern sind unten und oben an den Doppelmantel d angeschlossen. Über dem Rohrsystem ist die mit Abzugsstutzen s versehene Heizgasabzugshaube r angebracht.
• Die kalte Luft, welche dem Doppelmantel unten zugeführt wird, verläßt denselben nach dem Durchströmen des Doppelmantels und Rohrsystems oben durch die Ausströmöffnung t.
• Die Ausströmöffnungen t sind am Umfang des Doppelmantels in dessen obersten Teil angeordnet, gegebenenfalls mit Leitblechen u versehen und durch Schieber v einstellbar.
• Die Wirkungsweise ist leicht ersichtlich. Die Heizgase durchströmen die Vorrichtung von unten nach oben und beaufschlagen dabei gleichmäßig alle Heizflächen des Doppelmantels und des Rohrsystems. Ihr Durchfluß erfolgt bis zum Abzug fast geradlinig, so daß der Widerstand und der dadurch bedingte Druckverlust gering sind. Ebenso weist die von unten nach oben strömende, zu erwärmende Luft nur schwache Richtungswechsel auf, so daß die ganze Heizfläche gleichmäßig ausgenutzt wird und die Wärmeübertragung sehr rasch erfolgt. Das Aufheizen kann z. B. mit Ölfeuerung in überraschend kurzer Zeit von wenigen Minuten erfolgen. Diese große \-`'ärmeleistung entsteht bei nur geringem Energieverbrauch für den Antrieb des Gebläses. Infolge der unbehinderten Luftführung von unten nach oben arbeitet der Wärmeaustauscher, unterstützt durch seinen natürlichen Auftrieb, auch dann richtig und zuverlässig, wenn infolge Stromausfalls das Gebläse aussetzen sollte. Um in diesem Fall die größtmögliche Wärmeleistung zu erzielen, werden an der untersten Stelle des Doppelmantels Öffnungen zu für Saugluft vorgesehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Heizofen zur Erhitzung von flüssigen oder gasförmigen Mitteln durch die Heizgase, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerungsraum durch eine mit Löchern versehene Schamotteplatte (b) in zwei übereinanderliegende Kammern unterteilt ist, von denen die untere, mit einer Heiztür versehene Kammer (a) durch Anordnung eines Rostes (e) und eines Öl- bzw. Gasbrenners (h) unmittelbar als Verbrennungskammer dient, wogegen in der oberen Kammer (c) die Heizgase unter Ausschaltung der direkten Wärmestrahlung vor ihrem Eintritt in <las Rohrsystem des Wärmeaustauschers gesammelt werden. z. Heizofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die allseits mit Schamotteplatten ausgekleidete Verbrennungskammer (a) sowie die Sammelkammer (c) von einem von dem zu erwärmenden Mittel durchflossenen. Doppelmantel (d) umgeben sind, welcher an dem die Sammelkammer (c) oben abschließenden Teil (q1) mit mehreren Öffnungen für den Anschluß der Heizrohre des Wärmeaustauschers (p1) versehen ist, wobei die Heizrohre (p1) von je einem größeren Rohr (p2) umgeben sind und dadurch je einen Ringkanal (p3) zur Führung des zu erwärmenden Mittels bilden. 3. Heizofen nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das zu erwärmende Mittel führenden Ringkanäle (p3) am oberen Ende in eine lediglich von den Heizgasrohren durchbrochene gemeinsame Sammelkammer (q2) münden. . Heizofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zur Erhitzung gasförmiger Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß das zu erwärmende Mittel durch einen im wesentlichen an der tiefsten Stelle angeordneten Ventilator (m bzw. x) zugeführt und durch mindestens eine an die obere Sammelkammer (q2) angeschlossene Austrittsöffnung (t) abgeführt wird. 5. Heizofen nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (t) mit Leitblechen (u) versehen und durch an sich bekannte Schieber (v) bis zum völligen Abschluß im Querschnitt geregelt werden. 6. Heizofen nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Ü1- bzw. Gasbrennern der Ventilator aus einem zweistufigen Gebläse besteht, wobei die erste Stufe mit geringem Druck das zu erwärmende Mittel und die zweite Stufe mit höherem Druck die notwendige Verbrennungsluft für den Öl- bzw. Gasbrenner liefert. 7. Heizofen nach einem der vorliegenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelkammer (c) seitlich einen Anschlußstuzen (o) aufweist, der gegebenenfalls für den Anschluß einer Zu- bzw. Ableitung für ein wärmeabgebendes Mittel dient.