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DE3014245A1 - Verbrennungs- und heizeinrichtung mit einem brenner fuer gasfoermige oder fluessige brennstoffe - Google Patents

Verbrennungs- und heizeinrichtung mit einem brenner fuer gasfoermige oder fluessige brennstoffe

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DE3014245A1
DE3014245A1 DE19803014245 DE3014245A DE3014245A1 DE 3014245 A1 DE3014245 A1 DE 3014245A1 DE 19803014245 DE19803014245 DE 19803014245 DE 3014245 A DE3014245 A DE 3014245A DE 3014245 A1 DE3014245 A1 DE 3014245A1
Authority
DE
Germany
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combustion
recuperator
heating device
heat exchange
burner
Prior art date
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Application number
DE19803014245
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English (en)
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DE3014245C2 (de
Inventor
Siegfried Dr. 5110 Alsdorf Förster
Hubert 5170 Jülich Jaegers
Peter Dr. 5100 Aachen Quell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
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Publication date
Application filed by Kernforschungsanlage Juelich GmbH filed Critical Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Priority to DE3014245A priority Critical patent/DE3014245C2/de
Priority to AT81102566T priority patent/ATE10027T1/de
Priority to EP81102566A priority patent/EP0037998B1/de
Priority to US06/253,258 priority patent/US4391227A/en
Priority to JP5518981A priority patent/JPS56160542A/ja
Publication of DE3014245A1 publication Critical patent/DE3014245A1/de
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Publication of DE3014245C2 publication Critical patent/DE3014245C2/de
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    • F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04—Arrangements of recuperators
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

30ΪΑ2Α5
Kernforschungsanlage Jülich
Gesellschaft mit beschränkterHaftung
Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem Brenner für.gasförmige oder flüssige Brennstoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsund Heizeinrichtung mit einem Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, dem ein Rekuperator nachgeschaltet ist, der vom Brenner erzeugten Heißgas im Wärmeaustausch mit einem aufzuheizenden Medium durchströmt ist.
Verbrennungs- und Heizeinrichtungen dieser Art werden sowohl in Industrieöfen als auch in Wärmeerzeugern kleinerer Einheit für die Heizung von Wohnräumen oder Wohngebäuden oder die Aufbereitung von Warmwasser verwendet Dabeiwird eine hohe Energierückgewinnung aus den vom Brenner erzeugten
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S-
Heißgasen angestrebt. Dies ist insbesondere dann -möglich, wenn das die Wärme abgebende Heißgas unter die Taupunkttemperatur abgekühlt wird. Es ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß das für den Bau der Einrichtung verwendete Material nicht unzulässig korrodiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbrennungsund Heizeinrichtung zu schaffen, mit der bei hohen Heißgastemperaturen eine Rückgewinnung der Energie bis zur Abkühlung des Heißgases unter die Taupunkttemperatur ohne Korrosionsprobleme erreichbar ist. Darüber hinaus soll eine kompakte Heizeinrichtung mit geringem Raumbedarf ausgebildet werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Verbrennungs- und Heizeinrichtung der Eingangs erwähnten Art durch Verwendung eines keramischen Brennerkopfes und eines keramischen Rekuperators mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Ausbildung gelöst. Der Brennerkopf weist schlitzförmige Strömungskanäle für Brennstoff und Oxidationsmittel auf, die parallel zueinander und benachbart bis zum Brennermund geführt sind. Brennstoff und Oxidationsmittel treten am Brennermund aus nebeneinander liegenden schlitzförmigen Mündungen der Strömungskanäle aus und vermischen sich zu einem zündfähigen Gemisch. Das gezündete Gemisch läßt sich in kurzer Flammzone verbrennen. Die Verwendung eines keramischen Rekuperators in Verbindung mit diesem Brennerkopf erlaubt es, den Brennraum kurz zu halten und das Heißgas in den Rekuperator mit einer Temperatur von über 1ooo°C eintreten zu lassen. Zugleich ist aber auch eine Abkühlung des Heißgases unter den
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Taupunkt ohne Korrosionsgefahr möglich. Die sich innerhalb der keramischen Strömungskanäle für das Heißgas im Rekuperator niederschlagende Flüssigkeit wird zur Kaltgasseite des Rekuperators geleitet und dort abgeführt. Keramische Brennerköpfe mit schlitzförmigen Strömungskanälen für Brennstoff und Oxidationsmittel und keramische Rekuperatoren mit einer Vielzahl von parallel geführten Strömungskanälen mit gestrecktem Querschnitt sind in der deutschen Patentanmeldung P 28 53 309.7-13 sowie in der deutschen Patentschrift 27 o7 29o beschrieben.
Eine bevorzugte Ausbildung der Verbrennungs- und Heizeinrichtung besteht gemäß der Erfindung· darin, Brennerkopf und Rekuperator miteinander zu einem einheitlichen keramischen Block zu verbinden, wobei zwischen Brennermund des Brennerkopfes und Heißgaseinlaß des Rekuperators ein Brennraum ausgebildet ist, Patentanspruch^. Die Verbrennungsund Heizeinrichtung besteht somit aus einem leicht handhabbaren, kompakten Baustein, der gegenüber herkömmlichen Verbrennungs- und Heizeinrichtungen vergleichbarer Leistung einen äußerst geringen Raumbedarf aufweist. Um Wärmeverluste im Brennraum zu vermeiden, sind den Brennraum nach außen abschließende Wände mit Wärmeverluste dämmenden Platten aus porenreichem keramischen Werkstoff belegt, Patentanspruch 3.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist nach Patentanspruch 4 vorgesehen, daß ein Teil des Rekuperators zur Vorwärmung von dem Brennerkopf zuzuführender Verbrennungsluft dient. Dies ist insbesondere bei Verwendung flüssiger Brennstoffe von Bedeutung und bei Ausbildung des Brennerkopfes
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in der Weise, daß der Brennstoff in die vorgewärmete Verbrennungsluft verdunstet.
Eine weitgehende Ausnutzung der im Brennraum erzeugten Wärmeenergie für die Heizung und Warmwasserversorgung von Wohnräumen oder Wohngebäuden wird durch die in Patentanspruch 5 angegebene Aufteilung des Rekuperators in zwei vom Heißgas durchströmte Wärmeaustauschzonen gewährleistet. Der Rekuperator weist in Strömungsrichtung des Heißgases gesehen zunächst eine Wärmeaustauschzone auf, in der ein der Gebäudeheizung dienendes Medium erhitzt wird, und im Anschluß daran eine Wärmeaustauschzone zur Erwärmung von Brauchwasser. In der zuletzt erwähnten Wärmeaustauschzone wird das Heißgas unter die Taupunkttemperatur abgekühlt. Um eine möglichst hohe Austrittstemperatur für das der Gebäudeheizung dienende Medium zu erzielen, sind in den Strömungskanälen für das aufzuheizende Medium im Rekuperator Einbauten zur Umlenkung der Strömung eingesetzt, Patentanspruch 6. Bevorzugt sind solche Einbauten bei Gegenstrom des aufzuheizenden Mediums in dem Teil der Strömungskanäle angebracht, der an der Heißgaseintrittsseite des Rekuperators gelegen ist.
In Patentanspruch 7 und 8 werden Maßnahmen zur Abstützung der Strömungskanäle bei Druckdifferenzen zwischen den im Wärmeaustausch stehenden Medien angegeben.
Die erfindungsgemäße Verbrennungseinrichtung ist mit Vorteil für die Schadgasverbrennung einsetzbar, Patentanspruch 9. Bei der Schadgasverbrennung dient
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der Rekuperator zur Vorerhitzung des Schadgasesr bevor dieses in den Brennraum gelangt. Als keramischer Werkstoff für Rekuperator und Brennerkopf wird in diesem Falle bevorzugt Siliciumnitrid verwendet, um auch hochagressive Schadgase umsetzen zu können. Je nach Wärmeentwicklung im Brennraum läßt sich gegebenenfalls nach Vorerhitzen des Schadgases noch verbleibende Restwärme zur Erzeugung von Warmwasser nutzen, Patentanspruch 1o. Auch in diesem Falle kann das Heißgas im Rekuperator bis unter Taupunkttemperatur abgekühlt werden. Eine bevorzugte Ausbildung eines für die Schadgasverbrennung geeigraten Rekuperators besteht darin, die Strömungskanäle , in denen das Schadgas vorgewärmt wird, zum Brennraum hin in der Weise zu öffnen, daß das Schadgas gleichmäßig über die Flammenfront verteilt in den Brennraum eintritt, Patentanspruch
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schematisch wiedergegeben.sind, näher erläutert- Es zeigen im einzelnen:
Figur 1 Längsschnitt einer Heizeinrichtung mit keramischem Brennerkopf für gasförmigen Brennstoff und keramischen Rekuperator mit zwei Wärmeaustauschzönen, gemäß Schnittlinie I/I nach Figur 2
Figur 2 Querschnitt durch einen
Brennerkopf und Rekuperator der Heizeinrichtung nach Figur 1 gemäß Schnittlinie II/II
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Figur 3 Heizeinrichtung mit keramischem Brennerkopf für flüssigen Brenixjtoff und keramischem Rekuperator mit Vorerhitzungsteil für die Verbrennungsluft und eine1" Wärmeaustauschzone zur Aufbereitung von Warmwasser
Figur 4 Verbrennungseinrichtung zur
Schadgasverbrennung mit keramischem Brennerkopf für gasförmigen Brennstoff und keramischem Rekuperator zur Schadgasvorerhitzung sowie zur Aufbereitung von Warmwasser
Die in der Zeichnung wiedergegebenen Verbrennungsund Heizeinrichtungen weisen jeweils einen keramischen Brennerkopf 1 und einen aus gleichem Material bestehenden Rekuperator 2 auf, die zu einem einheitlichen keramischen Block in der Weise zu- . sammengefügt sind, daß zwischen Brennermund 3 des Brennerkopfes 1 und Heißgaseinlaß 4 des Rekuperators 2 ein kurzer Brennraum 5 ausgebildet ist, vgl. Figur 1. In den Brennraum ragt eine Zündeinrichtung für den Start der Verbrennungs-und Heizeinrichtung hinein. Brennerkopf 1 und Rekuperator 2 weisen eine Vielzahl parallel geführter Strömungskanäle mit schlitzförmigem Strömungsquerschnitt auf und sind hinsichtlich der Anordnung der Strömungskanäle gleich aufgebaut. In Figur 2 ist ein Halbschnitt von Brennerkopf 1 und Rekuperator 2 gemäß Schnittlinie II/II nach Figur 1 gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß im Brennerkopf 1 nebeneinander Strömungskanäle 6 für Brennstoff und Strömungskanäle 7 für Verbrennungsluft angeordnet sind. Die Strömunjskanäle 6 und 7 münden am Brennermund 3 derart, daß Brennstoff und Verbrennungsluft auf der gesamten Brennermundfläche intensiv miteinander vermischt werden und in einer kurzen Verbrennungszone, deren Flaramanfront der
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Brennermundfläche entspricht und den gesamten Brennraum 5 ausfüllt., verbrennen. Um Wärmeverluste zu vermeiden, ist der Brennraum mit Isolierplatten 8 ausgelegt. Die Isolierplatten bestehen aus gasundurchlässigem, porösen keramischen Werkstoff.
Den Strömungskanälen 6 wird im Ausführungsbeispiel· nach Figur 1 gasförmiger Brennstoff über eine Brennstoffleitung 9 zugeführt, die Verbrennungsluft strömt über eine Zuführung 1o in die Strömungskanäle 7 des Brennerkopfes ein. Brennstoffleitung 9 und Zuführung 1o sind am Brennerkopf 1 seitlich angeschlossen.
Im keramischen Rekuperator 2 sind Strömungskanäle 11 für Heißgas und Strömungskanäle 12 für ein im Wärmeaustausch mit dem Heißgas stehendes Medium benachbart angeordnet. Das Heißgas wird auf der dem Brennraum 5 zugewandten Stirnseite des Rekuperators am Heißgaseinlaß 4 eingeführt. Die Strömungskanäle 11 sind an dieser Stirnseite des Rekuperators geöffnet. Im Ausführungsbeispiel· wird in einer ersten Wärmeaustauschzone 13 des Rekuperators 1 Wasser erhitzt, das Heizungszwecken dient. Das Wasser strömt in den Strömungskanälen 12 der Wärmeaustauschzone in Gegenstrom zum Heißgas. In einer zweiten Wärmeaustauschzone 14 des Rekuperators wird in Strömungskanälen 12 ' Brauchwasser erwärmt. Ein Brauchwassereinlaß 16 ist in Strömungsr-^ichtung des Heißgases gesehen am Ende des Rekuperators 2 vorgesehen. In Figur 1 ist die Strömungsrichtung des Heißgases durch einen mit gestrichelten Linien markierten Strömungspfeil gekennzeichnet. Die Strömungslinien für das Wasser sind in den Wärmeaustausch-
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zonen 13 und 14 mittels durchgezogen gezeichneten Pfeilen angegeben. Nach seiner Erwärmung in der Wärmeaustauschzone 14 verläßt das Brauchwasser den Rekuperator 2 am Brauchwasseraustritt 17. Das Heizungszwecken dienende Wasser wird der Wärmeaustauschzone 13 über eine Rücklaufleitung 18 zugeführt und strömt nach Erhitzung in eine Vorlaufleitung 19 ein. Um hohe Vorlauftemperaturen für den Heizungskreislauf zu erzielen, weisen die Strömungskanäle 12 in ihrem dem Heißgaseinlaß 4 zugewandten Teil Einbauten 2o zur Umlenkung der Strömung des Heizwassers auf. Alle Zu- und Ableitungen für Heizwasser und Brauchwasser sind seitlich am Rekuperator 2 angeschlossen. Die Strömungskanäle 12 und 12', die im Rekuperator fluchtend verlaufen, sind an der Stelle, an der die Wärmeaustauschzone 13 an die Wärmeaustaüschzone 14 angrenzt, durch eingesetzte Zwischenwände 15 voneiander getrennt.
Die Strömungskanäle 11 für das Heißgas durchziehen beide Wärmeaustauschzonen 13, 14 des Rekuperators. Das Heißgas strömt am Ende der Wärmeaustauschzone 14 über einen Gasauslaß 21 ab. Es wird in der Wärmeaustauschzone 14 bis unter die Taupunkttemperatur abgekühlt. Das sich dabei in den Strömungskanälen 11 niederschlagende Kondensat wird über einen Kondesatablauf 22 abgeführt.
Die in Figur 1 und 2 dargestellte Heizeinrichtung ist für eine Heizleistung von mehreren Kilowatt ausgelegt. Insgesamt weist der keramische Block einschließlich Brennerkopf und Rekuperator eine Baulänge von etwa 55 cm auf.
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Figur 3 zeigt eine Heizeinrichtung mit einem keramischen Brennerkopf 23 für flüssigen Brennstoff. Hinsichtlich der Anordnung der Strömungskanäle für Brennstoff und Oxidationsmittel ist der Brennerkopf 23 in gleicher Weise wie der Brennerkopf 1 im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2 ausgebildet und weist eine Vielzahl benachbarter Kanäle mit schlitzförmigem Querschnitt auf. In Figur 3 ist im Längsschnitt ein Verbrennungsluftkanal 24 sichtbar. Der Brennerkopf 23 ist zum Rekuperator 25 versetzt angeordnet und derart angeschlossen, daß in einer Vorwärmzone 26 im Rekuperator erhitzte Verbrennungsluft am übergang 27 unmittelbar in die Verbrennungsluftkanäle 24 des Rekuperators überströmen kann. Am Anschluß 28 wird dem Brennerkopf 23 flüssiger Brennstoff zugeführt. Die in Figur 3 nicht sichtbaren Brennstoffkanäle des Brennerkopfes sind am Brennermund 29 verschlossen. Der Brennerkopf 23 weist zwischen den Verbrennungsluftkanälen 24 und den Brennstoffkanälen poröse Trennwände 3o auf, die für den Brennstoffdurchlässig sind. In Figur 3 ist eine der porösenTrennwände 3o als punktierte Fläche markiert. Auf der den Verbrennungsluftkanälen 24 zugewandten Oberfläche der Trennwände 3o verdunstet der die Trennwände durchdringende Brennstoff in die vorgewärmte Verbrennungsluft und vermischt sich mit dieser zu einem zündfähigen Brennstoff-Verbrennungsluft-Gemisch. Das Gemisch wird im Ausführungsbeispiel seitlich in einen vor dem Rekuperator 25 angeordneten Brennraum 31 eingeführt. In den Brennraum ragt für den Start · des Brenners eine Zündeinrichtung 32 hinein.
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Das im Brennraum 31 erzeugte Heißgas wird im Rekuperator in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und Figur 2 in Heißgaskanälen 34 geführt, die an einer dem Brennraum 31 zugewandten Stirnseite , .am Heißgaseinlaß 33 des Rekuperators geöffnet sind. In der bereits oben erwähnten Vorwärmzone 26 des Rekuperators wird die dem Brennerkopf 23 zuzuführende Verbrennungsluft vorgewärmt. Die Vorwärmzone 26 weist deshalb auch eine elektrische Widerstandsheizung 35 auf, die beim Kaltstart der Heizeinrichtung eingeschaltet wird, um die Verbrennungsluft soweit vorzuwärmen, daß sich im Brennerkopf durch Verdunsten von Brennstoff ein zündfähiges Gemisch ausbilden kann. Im Ausführungsbeispiel ist als elektrische Widerstandsheizung in einfachster Weise ein elektrischer Heizdraht in die Verbrennungsluftkanäle eingeführt. Der Heizdraht ist an eine in der Zeichnung nicht dargestellte Spannungsquelle anschließbar. Zur Aufheizung der Verbrennungsluft beim Kaltstart lassen sich jedoch auch die zwischen den Strömungskanälen für Verbrennungsluft und Heißgas in der Vorwärmzone 26 vorhandenen Trennwände 36 nutzen. Zu diesem Zweck bestehen die Trennwände 36 aus keramischem, elektrisch leitenden Material. Die elektrische Widerstandsheizung 35 ist lediglich während der Startphase der Heizeinrichtung in Betrieb. Ist in der Vorwärmzone die Betriebstemperatur erreicht, so wird die Widerstandsheizung 35 abgeschaltet.
Im Anschluß an die Vorwärmzone 26 durchströmt das Heißgas im Rekuperator 25 eine Wärmeaustauschzone 37 zur Erwärmung von Wasser. Die Strömungskanäle für das Wasser und die Strömungskanäle für die vor-
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zuwärmende Verbrennungsluft sind im Rekuperator 25 fluchtend angeordnet. In Figur 3 sind die Strömungskanäle nicht sichtbar. Gestrichelt ist lediglich ein Verschlußstück 38 zwischen den Strömungskanälen eingezeichnet, das zugleich die Grenze zwischen der Vorwärmzone 26 des Rekuperators und der Wärmeaustauschzone 37 erkennen läßt. Das zu erwärmende Wasser wird in die Wärmeaustauschzone 37 am Zufluß 39 eingeführt und aus dem Rekuperator am Austritt 4o entnommen. Die Verbrennungsluft strömt in die Vorwärmzone 26 des Rekuperators über die öffnung 41 ein und verläßt die Vorwärmzone, wie bereits angegeben, am übergang 27 zum Brennerkopf 23.
Das Heißgas durchströmt sowohl die Vorwärmzone 26 als auch die Wärmeaustauschzone 37 des Rekuperators in Heißgaskanälen 34 vom Heißg^eirulaß 33 bis zum entgegengesetzt liegenden Gasaüs laß 42. Es wird im Rekuperator bis unter die Taupunkttemperatur abgekühlt. Das dabei in den Heißgaskanälen 34 gebildete Kondensat wird am Ende des Rekuperators am Gasausi-laß 42 in einer in Figur 3 nicht gesondert dargestellten Kondensatleitung aufgefangen und abgeführt.
Die Heizeinrichtung nach Figur 3 ist für eine Heizleistung von mehreren Kilowatt ausgelegt. Insgesamt weist der keramische Block einschließlich Brennerkopf und Rekuperator eine .Baulänge von etwa 5o cm aus.
In Figur 4 ist schematisch eine Verbrennungseinrichtung dargestellt, die zum Verbrennen von Schadgas geeignet ist. Auch diese Verbrennungseinrichtung besteht aus einem einheitlichen keramischen Block mit Brenner-
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kopf 43, Rekuperator 44 und zwischen Brennermund 45 des Brennerkopfes und Heißgaseintritts 4 6 des Rekuperators liegenden Brennraum 47. Hinsichtlich Form und Anordnung der Strömungskanäle sind Brennerkopf 43 und Rekuperator 44 in gleicher Weise ausgebildet, wie Brennerkopf 1 und Rekuperator 2 des Ausführungsbeispiels nach Figur 1 und 2. Dem Brennerkopf 43 wird gasförmiger Brennstoff zugeführt. Der Rekuperator 44 weist eine Aufheizzone 48 für Schadgas und eine Wärmeaustauschzone 49 zur Erzeugung von Warmwasser auf. Das Wasser strömt dem Rekuperator am Wasserzulauf 5o zu und wird nach Durchlauf von Wasserkanälen 51 am Ablauf 52 entnommen. Das Schadgas wird in Schadgaskanälen 53 des Rekuperators am Anschluß 54 eingeführt. Zwischen den Wasserkanälen 51 und den Schadgaskanälen 53 sind die Strömungsräume von Wasser und Schadgas gegeneinander abdichtende Verschlußstücke 55 eingesetzt.
Die im Rekuperator parallel und benachbart zu den in Figur 4 nicht sichtbaren Strömungskanälen für das aus dem Brennraum 4 7 abströmende Heißgas geführten Schadgaskanäle 53 münden am Heißgaseinlaß 46 unmittelbar neben den Öffnungen der Strömungskanäle für das Heißgas. Das vorgewärmte Schadgas strömt auf diese Weise unmittelbar auf die im Brennraum 4 7 gebildete Flammenfront auf. Es wird gleichmäßig über der Flammenfront verteilt in den Brennraum eingeführt. Bei einer solchen Verteilung des Schadgases über der Flammenfront wird in vorteilhafter Weise ein hoher Verbrennungsgrad des Schadgases erreicht. Dies gelingt bei geringem Brennraumvolumen insbesondere dann, wenn Brennermundfläche und Fläche des Rekuperators auf der Heißgaseintrittsseite gleich
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groß bemessen sind, das vorgewärmte Schadgas also über die gesamte Querschnittsfläche des Brennfaums verteilt im Gegenstrom zum Heißgas in den Brennraum eintritt. Wegen der Rückleitung von erwärmtem Schadgas unmittelbar aus dem .Brennraum wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung am Heißgaseintritt 46 der Aufheizzone 48 erzielt.
Die Wasserkanäle 51 und die ' Utißgaskanäle ~\Γ Rekuperators 44 weisen in Strömungsrichtung des Wassers bzw. des Hc*"Bgases verlaufende Wandstützen 56 für die' Trennwände der Strömungskanäle auf. Wandstützen 56 sind in den Ströir.ungskanälen insbesondere dann erforderlich, wenn zwischen den im -Wärmeaustausch stehenden Medien erhebliche Druckunterschiede, bestehen. Im'Bereich des Wasserzulaufs 5o und im Bereich des Austritts 52 am" Ende der Wasserkanäle 51
sind in den Wandstützen 56 Durchströmöffnungen 57 in der Weise vorgesehen, daß eine effektive Verteilung des Wassers bzw. des Schadgases in den Strömufiskanälen und eine entsprechende Zusammenführung erfolgt. In der Wärmeaustauschzone 49 des Rekuperators wird das Heißgas in gleicher Weise wie bei allen vorangegangenen Ausführungsbeispielen bis unter die Taupunkttemperatur abgekühlt.
Eine für eine Leistung von mehreren Kilowatt ausgelegte Verbrennung'seinrichtung zum Verbrennen von Schadgas weist einschließlich Brennerkopf und Rekuperator mit Wärmeaustauschzone zur Erwärmung von Wasser eine Baulänge von etwa 5ο cm auf.
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Claims (1)

  1. ye. 3QH245
    Patentansprüche
    ί 1 Λ Verbrennungs- und Heizeinrichtung mit einem Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe, dem ein Rekuperator nachgeschaltet ist, der vom Brenner erzeugten Heißgas im Wärmeaustausch mit einem aufzuheizenden Medium durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein keramischer Brennerkopf ( 1,23,43) mit zum Brennermund (3,29,45) parallel zueinander geführten Stromungskanälen (6,7) für Brennstoff und Oxidationsmittel, die einen schlitzförmigen Querschnitt aufweisen und längs ihrer gestreckten Seiten benachbart angeordnet sind, und ein keramischer Rekuperator (2,25,44) mit parallel zueinander geführten schlitzförmigen Stromungskanälen (11,12) für Heißgas und aufzuheiz endesMedium, die ebenfalls längs ihrer gestreckten Seiten benachbart angeordnet sind, verwendet werden.
    2. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Brennerkopf (1,23,43) und Rekuperator (2,25,44) miteinander zu einem einheitlichen keramischen Block verbunden sind, wobei zwischen Brennermund (3,29,45) des Brennerkopfes und Heißgaseinlaß (4,33,46) des Rekuperators ein Brennraum (5,31,47) ausgebildet ist.
    3. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Brennraum
    (5) nach außen abschließende Wände mit Isolierplatten (8) aus porenreichem keramischen Werkstoff belegt sind.
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    4. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (25) eine der Vorwärmung von Verbrennungsluft dienende Wärmeaustauschzone (26) aufweist.
    5. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (2) in Strömungsrichtung des Heißgases gesehen zunächst eine Wärmeaustauschzone (13) zur Erhitzung eines Heizungszwecken dienenden Mediums und im Anschluß daran eine Wärmeaustauschzone (14) zur Erwärmung von Brauchwasser aufweist.
    6. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (2) in den das aufzuheizende Medium führenden Strömungskanälen (12) inbauten (2o) zur Strömungsumlenkung aufweist.
    7. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungskanälen (51 , 53) des Rekuperators (44) Wandstützen (56) eingesetzt sind.
    8. Verbrennungs- und Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstützen (56) als in Strömungsrichtung der Medien verlaufende Stege ausgebildet sind, die zumindest im Bereich des Zu- und Ablaufs (5o,52, 54) des Mediums Durchströmöffnungen (57) für das Medium aufweisen.
    130044/0033
    30H2A5
    9. Verwendung einer Verbrennungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Schadgasverbrennung, wobei der Rekuperator (.44) zur Vorerhitzung des in den Brennraum (47) einzuführenden Schadgases dient.
    1o.Verbrennungseinrichtung zur Schadgasverbrennung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (44) in Strömungsrlchtung des Abgases gesehen, nach einer Vorwärmzone
    (48) für das Schadgas eine Wärmeaustauschzone
    (49) zur Aufbereitung von Warmwasser aufweist.
    11.Verbrennungseinrichtung zur Schadgasverbrennung nach Anspruch 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß vorgewärmtes Schadgas führende Strömungskanäle (53) des Rekuperators (44) gleichmäßig über die Flammenfront verteilt in den Brennraum (47) münden.
    130044/0033
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