DE4111298A1 - Heat exchanger for small power generating plant - contains exchanger battery as plant cooler, combustion chamber, and waste gas intake chamber - Google Patents
Heat exchanger for small power generating plant - contains exchanger battery as plant cooler, combustion chamber, and waste gas intake chamberInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein in Wärme- Kraft-Kopplung geschaltetes Kleinkraftwerk mit parallelem Gebläsebrenner. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Übertragung von Wärme in Wärme-Kraft-gekoppelten Kleinkraftwerken mit einem Wärmetauscher und einem Gebläsebrenner.The invention relates to a heat exchanger for a heat Power coupling connected small power plant with parallel Fan burner. The invention also relates to a method for the transfer of heat into combined heat and power Small power plants with one heat exchanger and one Fan burner.
Derartige Wärmetauscher ermöglichen es, die in einem kleinen Kraftwerk im wesentlichen von der Kraftmaschine und dem Elektrizitätsgenerator abgegebene, nicht zur Kraftgewinnung nutzbare Wärme, wie Abwärme, wahlweise für Heizzwecke zu nutzen oder ungenutzt an die Umgebungsluft abzuführen, und bei Stillstand des Kraftwerks und vorhandenem Wärmebedarf Wärme zu erzeugen oder bei Betrieb des Kraftwerks zusätzliche Wärme zu erzeugen.Such heat exchangers make it possible to operate in a small Power station essentially from the engine and the Electricity generator delivered, not for power generation usable heat, such as waste heat, to be used optionally for heating purposes or unused to discharge into the ambient air, and at The power plant comes to a standstill and there is a need for heat to generate or additional heat during operation of the power plant to create.
Als Kleinkraftwerke werden hier insbesondere durch schnellaufende Verbrennungsmotoren angetriebene Kraftwerke verstanden. Als schnellaufend gelten Verbrennungsmotoren allgemein ab einer Umdrehungszahl von 1500 l/min. Solche Kraftwerke werden in der Regel als Motorkraftwerke bezeichnet.Small power plants are used here in particular by high-speed ones Understand internal combustion powered power plants. Combustion engines are generally considered to be high-speed from one Speed of 1500 l / min. Such power plants are in usually referred to as motor power plants.
Die Möglichkeit, die Motorkraftwerke auch ohne Nutzung der Abwärme betreiben zu können, ist vorteilhaft, da dann die Kraft werke auch unabhängig vom Wärmebedarf, z. B. in Jahreszeiten mit geringem Wärmebedarf oder zur Abdeckung eines elektrischen Spitzenbedarfs oder für Stromersatzversorgungen, wie Notstrom, eingesetzt werden können. Dadurch können Kapazitäten im Bereich großer Kondensationskraftwerke, eingespart werden.The possibility of using the motor power plants without using the To be able to operate waste heat is advantageous because then the power works regardless of the heat requirement, e.g. B. in seasons with low heat requirements or to cover an electrical Peak demand or for replacement power supplies, such as emergency power, can be used. This can increase capacity in the area large condensing power plants can be saved.
Es ist bekannt, daß Heizkessel so konstruiert sein können, daß in Heizungen mit niederem Temperaturniveau der obere Heizwert des Brennstoffs genutzt werden kann. Hierdurch können, bezogen auf den unteren Heizwert, Wirkungsgrade bis 108% anstatt der sonst möglichen 85 bis 90% erreicht werden. Das Prinzip, den oberen Heizwert zu nutzen, wird im Sprachgebrauch als Brennwert- Prinzip, die Heizkessel als Brennwert-Heizkessel bezeichnet.It is known that boilers can be constructed in such a way that in heating systems with a low temperature the upper heating value of the fuel can be used. In this way, related to the lower calorific value, efficiencies up to 108% instead of otherwise possible 85 to 90% can be achieved. The principle that To use the upper calorific value is used as a calorific value Principle that boilers are called condensing boilers.
Auch bei Motorkraftwerken kann der obere Heizwert genutzt wer den. Jedoch hat sich das Brennwert-Prinzip in dieser Anwendung noch nicht durchgesetzt. Kleine Motorkraftwerke werden im all gemeinen als Kompaktaggregate hergestellt, wobei Motor und Elektrizitätsgenerator wie auch die Wärmetauscher für Kühlwas ser, Schmieröl und Abgas baulich vereinigt sind und auch zur Schall- und Wärmedämmung von einer Kapsel umgeben sein können.The upper calorific value can also be used in motor power plants the. However, the condensing principle has changed in this application not yet enforced. Small motor power plants are in space generally manufactured as compact units, with engine and Electricity generator as well as the heat exchangers for cooling water water, lubricating oil and exhaust gas are structurally combined and also for Sound and heat insulation can be surrounded by a capsule.
Diese Anordnung der Komponenten hat im Vergleich zu einer nicht- aggregierten Ausführung den Vorteil, daß die Motorkraftwerke weitgehend im Herstellerwerk vorgefertigt werden können. Da aber die Abmessungen der Kraftwerke für den Transport und die Einbringung in die Aufstellungsräume so klein wie möglich ge halten werden müssen, muß bei dieser Konstruktion auf die zur Nutzung des oberen Heizwerts erforderlichen großen Abgas-Wärme tauscher verzichtet werden. Diese Nutzung könnte allenfalls mit einem nachgeschalteten Abgas-Wärmetauscher verwirklicht werden.This arrangement of the components compared to a non- aggregated execution the advantage that the motor power plants can be largely prefabricated in the manufacturing plant. There but the dimensions of the power plants for transportation and the Placement in the installation rooms as small as possible must be kept in this construction to the Utilizing the upper calorific value requires large exhaust gas heat exchangers can be dispensed with. This use could at best realized with a downstream exhaust gas heat exchanger will.
Da Motorkraftwerke aus wirtschaftlichen Gründen nicht nach dem Spitzenbedarf an Wärme ausgelegt werden können, müssen regel mäßig zur ergänzenden Wärmeversorgung wie auch zur Wärmeerzeu gung bei Stillstand des Kraftwerks Heizkessel beigestellt wer den.Since motor power plants are not designed for economic reasons Peak demand for heat can usually be designed moderately for supplementary heat supply as well as for heat generation if the power plant is at a standstill the.
Die anzustrebenden geringen Abmessungen erlauben es auch nicht, einen Kühler zur Ableitung überschüssiger Wärme in die Kompakt aggregate zu integrieren. Erschwerend würde sich auswirken, daß die Kühlluft durch besondere Kanäle zu- und abgeführt werden müßte. So müßten derartige Kühler ähnlich wie die zuvor erwähn ten Heizkessel als gesonderte Aggregate aufgestellt, und zwar entweder im Freien, oder sie müssen im Aufstellungsraum an das Zu- und Abluftsystem der Gesamtanlage angeschlossen werden. The small dimensions to be aimed at also do not allow a cooler to dissipate excess heat into the compact integrate aggregates. To make matters worse that the cooling air is supplied and discharged through special channels ought to. Such coolers should be similar to those mentioned earlier ten boilers set up as separate units, namely either outdoors, or they must be in the installation room Supply and exhaust system of the entire system can be connected.
Kompakte Motorkraftwerke würden bei Nutzung des oberen Heizwerts und bei Einbeziehung einer möglichen Betriebsweise, in welcher keine ausreichende Nutzung der Abwärme möglich ist, mindestens vier nicht integrierbare Wärmetauscher erfordern, nämlich einen Abgas-Wärmetauscher zur Nutzung der im Auspuffgas des Motorkraftwerks enthaltenen Wärme hoher Temperatur. Dieser Wärmetauscher wäre bei gekapselten Motorkraftwerken innerhalb der Kapsel angeordnet und würde für ein niedriges Temperaturniveau in der Kapsel sorgen. Weiterhin einen Abgas- Wärmetauscher zur Nutzung der im Auspuffgas des Motorkraftwerks enthaltenen Wärme niedriger Temperatur. Dieser Wärmetauscher wäre bei gekapselten Motorkraftwerken wegen seines großen Raumbedarfs außerhalb der Kapsel angeordnet und würde die Nutzung des oberen Heizwerts des Brennstoffs ermöglichen. Ferner einen Heizkessel zur Erzeugung von zusätzlicher Wärme. Dieser Wärmetauscher ermöglicht besonders in Zeiten hohen Wärmebedarfs oder bei Stillstand des Motorkraftwerks die Lieferung von Wärme. Schließlich einen Kühler zum Abführen überschüssiger Wärme vom Motorkraftwerk. Dieser Wärmetauscher ermöglicht die Aufrechterhaltung des Kraftwerksbetriebs bei unzureichendem Wärmeverbrauch, das heißt die Lieferung von Kraft ohne Nutzung der Abwärme.Compact motor power plants would use the upper calorific value and including a possible mode of operation in which insufficient use of waste heat is possible, at least require four non-integrable heat exchangers, namely one Exhaust gas heat exchanger for use in the exhaust gas of the Motor power plant contained high temperature heat. This Heat exchanger would be inside enclosed motor power plants the capsule arranged and would go for a low Ensure the temperature level in the capsule. Furthermore an exhaust Heat exchanger for use in the exhaust gas of the engine power plant contained low temperature heat. This heat exchanger would be with enclosed motor power plants because of its large size Space requirements outside the capsule and would the Allow use of the upper calorific value of the fuel. Further a boiler to generate additional heat. This Heat exchanger enables especially in times of high heat demand or the supply of heat when the motor power plant is at a standstill. Finally, a cooler to remove excess heat from the Engine power plant. This heat exchanger enables that Maintaining power plant operation when there is insufficient Heat consumption means the delivery of power without use the waste heat.
Da die meisten Motoren nicht so konstruiert sind, daß sie direkt an den Wasserkreislauf des Wärmeverbrauchers angeschlossen werden können, kommt noch ein Wasser-Wasser-Wärmetauscher zur Trennung des primären Kühlkreislaufs des Motors vom sekundären Kühlkreislauf des Wärmeverbrauchers hinzu.Since most engines are not designed to be direct connected to the water circuit of the heat consumer a water-water heat exchanger is also available Separation of the engine's primary cooling circuit from the secondary Cooling circuit of the heat consumer added.
Die Anzahl der erforderlichen, nicht in ein Kompaktaggregat integrierbaren Wärmetauscher erschweren natürlich die Nutzung der in der Kraft-Wärme-Kopplung arbeitenden Motorkraftwerke zur Deckung des Spitzlast- und Notstrombedarfs und die Nutzung des oberen Heizwerts.The number of required, not in a compact unit integrable heat exchangers naturally complicate use of the combined heat and power plants to cover peak load and emergency power requirements and usage of the upper calorific value.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wirkungsgrad eines Motorkraftwerks mit und ohne zusätzlicher Wärmeerzeugung zu erhöhen.The object of the invention is the efficiency of a Motor power plant with and without additional heat generation too increase.
Die Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art gelöst durch eine im Wärmetauscher vorgesehene als Kühler für das Kleinkraftwerk dienende Wärmetauscherbatterie, einer im Wärmetauscher vorgesehene Brennkammer und wenigstens einer im Wärmetauscher vorgesehenen Abgaseinblaskammer. Bei dem eingangs genannten Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Krafterzeuger mittels einer als Kühler wirkenden, im Wärmetauscher angeordneten Wärmetauscherbatterie Wärme entzogen wird, daß die in einer im Wärmetauscher angeordneten Brennkammer des Gebläsebrenners erzeugten Rauchgase über die im Wärmetauscher angeordnete Wärmetauscherbatterie abgekühlt wird, daß denen vom Kleinkraftwerk erzeugten Abgasen im Wärmetauscher Wärme entzogen wird.The task is the one mentioned in a heat exchanger Kind solved by a provided in the heat exchanger as a cooler for the small power plant heat exchanger battery, one combustion chamber provided in the heat exchanger and at least one Exhaust gas injection chamber provided in the heat exchanger. In which The above-mentioned method is the object of the invention solved in that the power generator by means of a cooler acting heat exchanger battery arranged in the heat exchanger Heat is extracted from the one in the heat exchanger arranged combustion chamber of the forced draft burner produced flue gases via the heat exchanger battery arranged in the heat exchanger is cooled that the exhaust gases generated by the small power plant heat is extracted in the heat exchanger.
Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die Kühlerfunktion vom erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit übernommen werden kann. Somit erübrigt sich ein separater, meist außerhalb des Aufstellungsraumes zu installierender Kühler.This has the advantage that the cooler function from Heat exchanger according to the invention can be taken over. A separate, usually outside of the Installation room cooler to be installed.
Durch den Wegfall des Kühlers entfällt auch die Lärm- und Zugbelästigung durch ein Kühlergebläse, außerdem die für die Installation des Kühlers erforderlichen Wasser- und Elektro anschlüsse, Zu- und Abluftleitungen. By eliminating the cooler, noise and noise are also eliminated Draft annoyance from a radiator fan, also that for the Installation of the cooler required water and electrical connections, supply and exhaust air lines.
Dadurch, daß die Abgaseinströmkammern mit dem Heizkessel vereinigt wird und nur noch ein Rauchgasstrom zum Kamin vorhanden ist, wird ein Kaminanschluß und damit auch eine Rauchgas-Abschlußklappe samt Elektroanschluß eingespart.The fact that the exhaust gas inflow chambers with the boiler is combined and only one flue gas stream to the chimney is present, a chimney connection and thus also a Flue gas shut-off valve including electrical connection saved.
Durch die Vereinigung von Abgaseinströmkammer und Heizkessel können die Motorabgase und die Brennerabgase zur Nutzung des oberen Heizwerts über dieselbe Wärmetauscherbatterie geleitet werden. Da Wärmetauscher mit Nutzung des oberen Heizwerts kostenintensive Einrichtungen darstellen, ermöglicht praktisch erst diese doppelte Nutzung die Verwirklichung des Brennwertprinzips für beide Abgasströme.By combining the exhaust gas inflow chamber and the boiler can the engine exhaust and the burner exhaust to use the upper calorific value passed through the same heat exchanger battery will. Because heat exchangers use the upper calorific value Representing costly facilities makes practical only this double use realizes the Condensing principle for both flue gas flows.
Durch die Vereinigung von Abgaseinströmkammer und Heizkessel können die mit der Nutzung des oberen Heizwerts verbundenen zusätzlichen Reinigungsmöglichkeiten für beide Abgasströme genutzt werden. Erst diese doppelte Nutzung ermöglicht praktisch die voll befriedigende Reinigung der Abgase.By combining the exhaust gas inflow chamber and the boiler can be associated with the use of the upper calorific value additional cleaning options for both exhaust gas flows be used. Only this double use enables practical the fully satisfactory cleaning of the exhaust gases.
Durch die Vereinigung von Kühler, Abgaseinströmkammer und Heizkessel werden die erforderlichen Rohrleitungen, die Oberflächen der Wärmeabstrahlung und damit auch die Wärmeverluste, sowie der Platzbedarf am Aufstellungsort, da der Mehrzweck-Wärmetauscher nur die Abmessungen eines normalen Brennwert-Heizkessels aufweist, ferner die Installationskosten auf ein Minimum reduziert.By combining cooler, exhaust gas inflow chamber and Boilers are the necessary piping that Heat radiation surfaces and thus also the surfaces Heat losses, as well as the space required at the installation site, because the multi-purpose heat exchanger is only the dimensions of a normal one Has condensing boiler, also the installation costs reduced to a minimum.
Dadurch, daß die Wärmetauscher möglichst aus dem Kompaktaggregat heraus auf den erfindungsgemäßen Mehrzweck-Wärmetauscher verlagert werden, können die Abmessungen des Kompaktaggregates klein gehalten werden. Dies erleichtert den Transport des Aggregates, die Einbringung in bestehende Gebäude und die Unterbringung im Aufstellungsraum.The fact that the heat exchanger as possible from the compact unit out on the multi-purpose heat exchanger according to the invention can be moved, the dimensions of the compact unit be kept small. This facilitates the transportation of the Aggregates, the introduction into existing buildings and the Accommodation in the installation room.
Außerdem muß bei der Herstellung der Kompaktaggregate keine Rücksicht mehr auf den Wärmeteil genommen werden. Der Wärmeteil muß nämlich in der Praxis häufig an die Verhältnisse des Wärmeverbrauchers, besonders an die Temperaturen und Drücke, angepaßt werden. Der erfindungsgemäße Mehrzweck-Wärmetauscher ermöglicht es nun, das Kompaktaggregat, das heißt den Kraftteil, rationell in großen Stückzahlen herzustellen.In addition, there is no need for the manufacture of the compact units Consideration for the heating section. The heating part In practice, it must often be based on the conditions of the Heat consumer, especially the temperatures and pressures, be adjusted. The multi-purpose heat exchanger according to the invention now enables the compact unit, i.e. the power part, to produce efficiently in large quantities.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, die auf ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung Bezug nimmt.Further advantages, features and details result from the dependent claims and the following description, the to a particularly preferred embodiment of the invention Makes reference.
In dem in der Figur wiedergegebenen Ausführungsbeispiel sind mit 1 ein Motorkraftwerk, mit 2 ein Mehrzweck-Wärmetauscher, mit 3 ein Kraftverbraucher und mit 4 ein Wärmeverbraucher im Prinzip wiedergegeben. Das Motorkraftwerk 1 weist einen Wasserkreislauf 8, der Mehrzweck-Wärmetauscher 2, einen Wasserkreislauf 9 und der Wärmeverbraucher 4 einen Wasserkreislauf 10 auf. Die Wasserkreisläufe 8 und 9 sind über ein Mischventil 6 und die Wasserkreisläufe 9 und 10 über ein Mischventil 7 miteinander verbunden. Im Wasserkreislauf 9 ist eine Pumpe 5 angeordnet. Ferner ist neben den Wasserkreisläufen 8 bis 10 eine Auspuffleitung 12 erkennbar, mittels der das vom Motorkraftwerk 1 kommende Rauchgas dem Mehrzweck-Wärmetauscher 2 zugeleitet wird. Vor Eintritt in den Mehrzweck-Wärmetauscher 2 durchströmt das Rauchgas eine Steuerklappe 12 und wird in dieser in zwei Auspuffleitungen 14 und 15 geteilt. Diese beiden Auspuffleitungen 14 und 15 münden in Auspuffeinblaskammern 16 und 17, welche einen Teil des Mehrzweck-Wärmetauschers 2 darstellen.In the exemplary embodiment shown in the figure, 1 represents a motor power plant, 2 a multi-purpose heat exchanger, 3 a power consumer and 4 a heat consumer in principle. The motor power plant 1 has a water circuit 8 , the multi-purpose heat exchanger 2 , a water circuit 9 and the heat consumer 4 has a water circuit 10 . The water circuits 8 and 9 are connected via a mixing valve 6 and the water circuits 9 and 10 via a mixing valve 7 . A pump 5 is arranged in the water circuit 9 . Furthermore, in addition to the water circuits 8 to 10, an exhaust pipe 12 can be seen , by means of which the flue gas coming from the engine power plant 1 is fed to the multi-purpose heat exchanger 2 . Before entering the multi-purpose heat exchanger 2 , the flue gas flows through a control flap 12 and is divided into two exhaust pipes 14 and 15 in this. These two exhaust pipes 14 and 15 open into exhaust injection chambers 16 and 17 , which form part of the multi-purpose heat exchanger 2 .
Ferner ist in der Figur ein Gebläsebrenner 20 erkennbar, in den eine Luftleitung 18, sowie eine Brennstoffleitung 19 einmünden, und der über eine weitere Leitung mit einer Brennkammer 21 verbunden ist. Außerdem ist ein Kamin 23 schematisch dargestellt, in den eine vom Mehrzweck- Wärmetauschers 2 kommende Abgasleitung 22 einmündet. Schließlich ist der Mehrzweck-Wärmetauscher 2 über eine Kondensatabflußleitung 25 mit einem Abwasserkanal 26 verbunden.Furthermore, a fan burner 20 can be seen in the figure, into which an air line 18 and a fuel line 19 open, and which is connected to a combustion chamber 21 via a further line. In addition, a chimney 23 is shown schematically, into which an exhaust pipe 22 coming from the multi-purpose heat exchanger 2 opens. Finally, the multi-purpose heat exchanger 2 is connected to a sewer 26 via a condensate drain line 25 .
Der erfindungsgemäße Mehrzweck-Wärmetauscher 2 weist an seinem einen Ende die Brennkammer 21 auf, in die das vom Gebläsebrenner 22 kommende Verbrennungsgas einmündet und verbrannt wird. An die Brennkammer 21 schließt sich die Auspuffeinblaskammer 16 an, in welche über die Auspuffleitung 16 ein Teil der Rauchgase des Motorkraftwerks 1 eingeblasen werden. Nachfolgend ist der Wärmetauscher 11 erkennbar, in dem das im Wasserkreislauf 9 enthaltende Wasser erwärmt, bzw. abgekühlt wird. An den Wärmetauscher 11 schließt sich die zweite Auspuffeinblaskammer 17 an, in die das restliche vom Motorkraftwerk 1 kommende Rauchgas eingeblasen wird. Schließlich ist am anderen Ende des Mehrzweck-Wärmetauschers 2 eine Kondensatwanne 24 zum Auffangen des anfallenden Kondensats vorgesehen.The multi-purpose heat exchanger 2 according to the invention has at one end the combustion chamber 21 , into which the combustion gas coming from the fan burner 22 opens and is burned. Exhaust injection chamber 16 adjoins combustion chamber 21 , into which part of the flue gases of engine power plant 1 are blown in via exhaust line 16 . The heat exchanger 11 can be seen below, in which the water contained in the water circuit 9 is heated or cooled. The heat exchanger 11 is followed by the second exhaust injection chamber 17 into which the remaining flue gas coming from the engine power plant 1 is blown. Finally, a condensate pan 24 is provided at the other end of the multi-purpose heat exchanger 2 for collecting the resulting condensate.
Der erfindungsgemäße Mehrzweck-Wärmetauscher 2 ist auf eine Zusammenarbeit mit einem Motorkraftwerk 1, einem Kraftverbraucher 3 und einem Wärmeverbraucher 4 ausgerichtet. Wenn der obere Heizwert der Brennstoffe genutzt werden soll, müssen die Wasserkreisläufe 9 und 10 auf niederer Temperatur betrieben werden. Die Mischventile 6 und 7 ermöglichen es, den Wasserkreislauf 8 mit höherer Temperatur zu betreiben als den Wasserkreislauf 10.The multi-purpose heat exchanger 2 according to the invention is designed for cooperation with an engine power plant 1 , a power consumer 3 and a heat consumer 4 . If the upper calorific value of the fuels is to be used, the water circuits 9 and 10 must be operated at a low temperature. The mixing valves 6 and 7 make it possible to operate the water circuit 8 at a higher temperature than the water circuit 10 .
Der Mehrzweck-Wärmetauscher 2 kann je nach Bedarf an Kraft und
Wärme in vier verschiedenen Schaltungen betrieben werden, die
im folgenden zu beschreiben sind:
Schaltung 1 betrifft die ausschließliche Lieferung von Wärme:
Wird vom Kraftverbraucher 3 keine Kraft, vom Wärmeverbraucher
4 jedoch Wärme verlangt, so befinden sich Gebläsebrenner 20
und Pumpe 5 in Betrieb. Das Motorkraftwerk 1 ist außer Betrieb.The multi-purpose heat exchanger 2 can be operated in four different circuits depending on the need for power and heat, which are described below:
Circuit 1 concerns the exclusive supply of heat:
If, however, does not require power from the power consumers 3 from the heat consumer 4 heat so there are fan burner 20 and pump 5 into operation. The engine power plant 1 is out of operation.
Aus der über Luftleitung 18 zugeführten Luft und aus dem über die Brennstoffleitung 19 zugeführten Brennstoff wird im Gebläsebrenner 20 ein zündfähiges Gemisch erzeugt und gezündet und das entstandene Rauchgas über Brennkammer 21, Auspuffeinblaskammer 16, Wärmetauscher 11, Auspuffeinblaskammer 17, Kondensatwanne 24 und Abgasleitung 22 zum Kamin 23 geleitet.From the air supplied via air line 18 and from the fuel supplied via fuel line 19, an ignitable mixture is generated and ignited in forced draft burner 20 and the flue gas produced is passed through combustion chamber 21 , exhaust injection chamber 16 , heat exchanger 11 , exhaust injection chamber 17 , condensate tray 24 and exhaust line 22 to the chimney 23 headed.
Im Wärmetauscher 11 wird das Rauchgas vorzugsweise bis unter den Taupunkt abgekühlt, seine Wärme auf den Wasserkreislauf 9 übertragen und dem Wärmeverbraucher 4 zugeführt.In the heat exchanger 11 , the flue gas is preferably cooled to below the dew point, its heat is transferred to the water circuit 9 and supplied to the heat consumer 4 .
Das in der Kondensatwanne 24 sich abscheidende Kondensat wird gegebenenfalls nach Reinigung über die Kondensatabflußleitung 25 zum Abwasserkanal 26 geleitet.The condensate separating out in the condensate pan 24 is optionally led to the sewer 26 via the condensate drain line 25 after cleaning.
Das Mischventil 6 ist zur Warmhaltung des Motors vorzugsweise voll geöffnet. Auch das Mischventil 7 ist zur Erlangung einer für die Kondensatbildung möglichst niedrigen Wassertemperatur vorzugsweise voll geöffnet. Die Regelung der Temperatur im Wasserkreislauf 10 erfolgt möglichst durch den vorzugsweise stufenlos regelbaren Gebläsebrenner 20, wodurch sich Betriebsunterbrechungen auf ein Minimum reduzieren.The mixing valve 6 is preferably fully open to keep the engine warm. The mixing valve 7 is also preferably fully open in order to achieve the lowest possible water temperature for the formation of condensate. The temperature in the water circuit 10 is regulated, if possible, by means of the preferably continuously adjustable forced air burner 20 , as a result of which operational interruptions are reduced to a minimum.
Schaltung 2 betrifft die ausschließliche Lieferung von Kraft:
Wird vom Wärmeverbraucher 4 keine Wärme, jedoch vom
Kraftverbraucher 3 Kraft verlangt, so befinden sich
Motorkraftwerk 1, Gebläsebrenner 20 und Pumpe 5 in Betrieb.Circuit 2 concerns the exclusive delivery of power:
If no heat is demanded from the heat consumer 4 , but power is demanded from the power consumer 3 , the engine power plant 1 , the fan burner 20 and the pump 5 are in operation.
Zum Gebläsebrenner 20 wird über die Luftleitung 18 Luft, jedoch über die Brennstoffleitung 19 kein Brennstoff zugeführt und die Luft über Brennkammer 21, Auspuffeinblaskammer 16, Wärmetauscher 11, Auspuffeinblaskammer 17, Kondensatwanne 24 und Abgasleitung 22 zum Kamin 23 geleitet.Air is fed to the fan burner 20 via the air line 18 , but no fuel is supplied via the fuel line 19, and the air is conducted to the chimney 23 via the combustion chamber 21 , the exhaust injection chamber 16 , the heat exchanger 11 , the exhaust injection chamber 17 , the condensate pan 24 and the exhaust line 22 .
Im Wärmetauscher 11 nimmt die durchströmende Luft die Wärme aus dem Wasserkreislauf 9 auf, die vom Motorkraftwerk 1 an den Wasserkreislauf 8 abgegeben wird.In the heat exchanger 11 , the air flowing through absorbs the heat from the water circuit 9 , which is given off by the engine power plant 1 to the water circuit 8 .
Das Auspuffgas des Motorkraftwerks 1 wird über die Auspufflei tung 13, Steuerklappe 12, Auspuffleitung 15, Auspuffein blaskammer 17, Kondensatwanne 24, Abgasleitung 22 zum Kamin 23 geleitet. Über die Auspuffleitung 14 strömt kein Auspuffgas.The exhaust gas from the engine power plant 1 is passed through the exhaust line 13 , control valve 12 , exhaust line 15 , exhaust gas blowing chamber 17 , condensate pan 24 , exhaust line 22 to the chimney 23 . No exhaust gas flows through the exhaust pipe 14 .
Das in der Kondensatwanne 24 sich evtl. abscheidende Kondensat wird nach Reinigung über die Kondensatabflußleitung 25 zum Abwasserkanal 26 geleitet.The condensate which may separate out in the condensate pan 24 is conducted after cleaning via the condensate drain line 25 to the sewer 26 .
Das Mischventil 6 ermöglicht den Wasserkreislauf 8 auf der Betriebstemperatur des Motors zu halten und den Wasserkreislauf 9 im Interesse der Kondensatbildung auf niedrigerer Temperatur zu betreiben. Das Mischventil 7 ist geschlossen.The mixing valve 6 enables the water circuit 8 to be kept at the operating temperature of the engine and to operate the water circuit 9 at a lower temperature in the interest of the formation of condensate. The mixing valve 7 is closed.
Schaltung 3 betrifft die Lieferung von Kraft mit kleiner
Wärmemenge:
Wird vom Kraftverbraucher 3 Kraft und vom Wärmeverbraucher 4
nur eine geringe Wärmemenge verlangt, so befinden sich
Motorkraftwerk 1 und Pumpe 5 in Betrieb.Circuit 3 concerns the delivery of power with a small amount of heat:
If the power consumer 3 requires power and the heat consumer 4 only a small amount of heat, the motor power plant 1 and pump 5 are in operation.
Das Auspuffgas des Motorkraftwerks 1 wird über die Auspufflei tung 13, Steuerklappe 12, Auspuffleitung 14, Auspuffein blaskammer 16, Wärmetauscher 11, Auspuffeinblaskammer 17, Kondensatwanne 24, Abgasleitung 22 zum Kamin 23 geleitet.The exhaust gas from the engine power plant 1 is passed through the exhaust line 13 , control flap 12 , exhaust line 14 , exhaust air blow chamber 16 , heat exchanger 11 , exhaust blow chamber 17 , condensate pan 24 , exhaust line 22 to the chimney 23 .
Im Wärmetauscher 11 wird das Auspuffgas des Motorkraftwerks 1 vorzugsweise bis unter den Taupunkt abgekühlt, seine Wärme auf den Wasserkreislauf 9 übertragen und dem Wärmeverbraucher 4 zugeführt.In the heat exchanger 11 , the exhaust gas of the motor power plant 1 is preferably cooled to below the dew point, its heat is transferred to the water circuit 9 and supplied to the heat consumer 4 .
Das in der Kondensatwanne 24 sich evtl. abscheidende Kondensat wird nach Reinigung über die Kondensatabflußleitung 25 zum Abwasserkanal 26 geleitet.The condensate which may separate out in the condensate pan 24 is conducted after cleaning via the condensate drain line 25 to the sewer 26 .
Das Mischventil 6 ermöglicht, den Wasserkreislauf 8 auf der Betriebstemperatur des Motors zu halten und den Wasserkreislauf 9 im Interesse der Kondensatbildung auf niedrigerer Temperatur zu betreiben. Um die Temperatur im Wasserkreislauf 9 im Interesse der Kondensatbildung möglichst niedrig zu halten, ist das Mischventil 7 vorzugsweise voll geöffnet und damit die Temperatur im Wasserkreislauf 9 auf diejenige des Wasserkreislaufs 10 abgesenkt. Ist der Wärmebedarf des Wärmeverbrauchers 4 geringer als die vom Motor abzuführende Wärme, so kann vom stufenlos regelbaren Gebläsebrenner 20 dem Auspuffgas Luft beigemischt werden. Dadurch wird ein fortwährender Wechsel zwischen Schaltung 2 und Schaltung 3 vermieden.The mixing valve 6 makes it possible to keep the water circuit 8 at the operating temperature of the engine and to operate the water circuit 9 at a lower temperature in the interest of the formation of condensate. In order to keep the temperature in the water circuit 9 as low as possible in the interest of the formation of condensate, the mixing valve 7 is preferably fully opened and the temperature in the water circuit 9 is thus reduced to that of the water circuit 10 . If the heat requirement of the heat consumer 4 is less than the heat to be dissipated by the engine, then air can be added to the exhaust gas by the continuously adjustable fan burner 20 . This avoids a constant change between circuit 2 and circuit 3 .
Schaltung 4 betrifft die Lieferung von Kraft mit großer
Wärmemenge:
Wird vom Kraftverbraucher 3 Kraft und vom Wärmeverbraucher 4
eine große Wärmemenge verlangt, so befinden sich Motorkraftwerk
1, Gebläsebrenner 20 und Pumpe 5 in Betrieb.Circuit 4 concerns the supply of power with a large amount of heat:
If the power consumer 3 Kraft and the heat consumer 4 demand a large amount of heat, the motor power plant 1 , the blower burner 20 and the pump 5 are in operation.
Aus der über Luftleitung 18 zugeführten Luft und aus dem über Brennstoffleitung 19 zugeführten Brennstoff wird in Gebläsebrenner 20 ein zündfähiges Gemisch erzeugt und gezündet und das entstandene Rauchgas über Brennkammer 21, Auspuffeinblaskammer 16, Wärmetauscher 11, Auspuffblaskammer 17, Kondensatwanne 24, Abgasleitung 22 zum Kamin 23 geleitet.An ignitable mixture is generated and ignited in forced draft burner 20 from the air supplied via air line 18 and from the fuel supplied via fuel line 19, and the flue gas produced is passed through combustion chamber 21 , exhaust injection chamber 16 , heat exchanger 11 , exhaust blow chamber 17 , condensate pan 24 , exhaust line 22 to the chimney 23 headed.
Im Wärmetauscher 11 wird das Gemisch aus dem Rauchgas des Gebläsebrenners 20 und dem Auspuffgas des Motorkraftwerks 1 vorzugsweise bis unter den Taupunkt abgekühlt, seine Wärme auf den Wasserkreislauf 9 übertragen und dem Wärmeverbraucher 4 zugeführt.In the heat exchanger 11 , the mixture of the flue gas from the forced draft burner 20 and the exhaust gas from the motor power plant 1 is preferably cooled to below the dew point, its heat is transferred to the water circuit 9 and supplied to the heat consumer 4 .
Das in der Kondensatwanne 24 sich abscheidende Kondensat wird nach Reinigung über die Kondensatabflußleitung 25 zum Abwasserkanal 26 geleitet.The condensate that separates out in the condensate pan 24 is conducted after cleaning via the condensate drain line 25 to the sewer 26 .
Das Mischventil 6 ermöglicht, den Wasserkreislauf 8 auf der Betriebstemperatur des Motors zu halten und den Wasserkreislauf 9 im Interesse der Kondensatbildung auf niedriger Temperatur zu betreiben. Um die Temperatur im Wasserkreislauf 9 im Interesse der Kondensatbildung möglichst niedrig zu halten, ist das Mischventil 7 vorzugsweise voll geöffnet und damit die Temperatur im Wasserkreislauf 9 auf diejenige des Wasserkreislaufs 10 abgesenkt. Die Regelung der Temperatur im Wasserkreislauf 10 erfolgt möglichst durch den stufenlos regelbaren Gebläsebrenner 20, wodurch sich Betriebsunterbrechungen auf ein Minimum reduzieren.The mixing valve 6 makes it possible to keep the water circuit 8 at the operating temperature of the engine and to operate the water circuit 9 at a low temperature in the interest of the formation of condensate. In order to keep the temperature in the water circuit 9 as low as possible in the interest of the formation of condensate, the mixing valve 7 is preferably fully opened and the temperature in the water circuit 9 is thus reduced to that of the water circuit 10 . The temperature in the water circuit 10 is regulated as far as possible by means of the infinitely variable forced air burner 20 , as a result of which operational interruptions are reduced to a minimum.
Claims (15)
- - eine im Wärmetauscher (2) vorgesehene als Kühler für das Kleinkraftwerk dienende Wärmetauscherbatterie (11),
- - einer im Wärmetauscher (2) vorgesehenen Brennkammer (21) und
- - wenigstens einer im Wärmetauscher (2) vorgesehenen Abgaseinströmkammer (16, 17).
- - A heat exchanger battery ( 11 ) provided in the heat exchanger ( 2 ) and serving as a cooler for the small power plant,
- - A combustion chamber ( 21 ) provided in the heat exchanger ( 2 ) and
- - At least one in the heat exchanger ( 2 ) provided exhaust gas inflow chamber ( 16 , 17 ).
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