DE639417C

DE639417C - Air heaters for air heating, in particular for rail vehicles

Info

Publication number: DE639417C
Application number: DEN38003D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Von Schuetz
Original assignee: MACHINERIEEEN EN APP N FABRIEK
Current assignee: MACHINERIEEEN EN APP N FABRIEK
Priority date: 1935-04-06
Filing date: 1935-04-06
Publication date: 1936-12-04

Description

Lufterhitzer für Luftheizungen, insbesondere von Eisenbahnfahrzeugen Die Erfindung betrifft einen Lufterhitzer, wie er für Luftheizungen, insbesondere von Eisenbahnfahrzeugen, beispielsweise Triebwagen, Anwendung findet und bei welchem die dem zu, beheizenden Raum zugeführte Frischluft durch Wärmeaustausch .mit den Verbi#ennungsgasen einer Ölfeuerung erwärmt wird. Ein solcher Lufterhitzer besteht aus einem Ölbrenner mit anschließendem Verbrennungsraum und einem mit diesem verbundenen Wärmeaustauscher, in welchem die Verbrennungsgase durch die Heizfläche hindurch ihre Wärme an die Frischluft abgeben.Air heaters for air heaters, in particular for railway vehicles The invention relates to an air heater, such as that used for air heating, in particular of railway vehicles, for example railcars, is used and in which the fresh air supplied to the room to be heated through heat exchange .with the Connection gases of an oil furnace is heated. Such an air heater exists from an oil burner with subsequent combustion chamber and one connected to it Heat exchanger in which the combustion gases pass through the heating surface give off their heat to the fresh air.

Bei derartigen Lufterhitzern sind vor allen Dingen zwei Gesichtspunkte zu berücksichtigen; einmal muß die Temperatur in der eigentlichen Verbrennungszone der Ölfeuerung möglichst hoch sein, um eine vollkommene Verbrennung und einen guten Wirkungsgrad der Anlage zu gewährleisten; zum anderen müssen jedoch örtliche Überhitzungen im Taschenlufterhitzer unbedingt vermieden werden, da diese zu einer Verzunderung der naturgemäß möglichst dünn zu haltenden Wandungen :qder gär zu derenDurchbrennen führen können, wodurch die Gefahr einer Vergiftung der zu erwärmenden Atemluft entsteht. Die Gefahr derartiger Überhitzungen ist jedoch bei derartigen Taschenlufterhitzern insofern besonders groß, als sich in ihnen leicht stagnierende Räume bilden können. Zur Erfüllung dieser beiden Forderungen, Aufrechterhaltung einer Höchsttemperatur in der Verbrennungszone und Vermeidung von örtlichen überhitzungen, besteht die Erfindung darin, daß den Verbrennungsgasen der Ölfeuerung unmittelbar vor Eintritt in den Taschenlufterhitzer Drittluft oder anderes Verbrennungsgas durch Öffnungen in der Verbrennungsgasleitung zugeführt wird. Hierdurch wird die Gefahr von örtlichen Überhitzungen nicht nur durch die Herabsetzung der Temperatur der in den Taschenlufterhitzer eintretenden Gase, sondern auch durch eine erhöhte Durchtrittsgeschwindigkeit infolge der vergrößerten Gasmenge vermieden und die Bildung stagnierender Räume verhindert. Bei Gaszusatz kann hierfür ein Teil des aus dem Wärmeaustauscher austretenden bereits abgekühlten Verbrennungsgases, d. h. ein Gaswälzstrom oder das Verbrennungsgas einer anderen Feuerung, insbesondere aber das Abgas eines Verbrennungsmotors, gewählt werden, um dessen Abwärme mit auszunutzen.There are two main aspects to consider with such air heaters to take into account; once the temperature must be in the actual combustion zone the oil firing should be as high as possible to ensure perfect and good combustion To ensure the efficiency of the system; on the other hand, however, there must be local overheating must be avoided in the pocket air heater, as this leads to scaling of the walls, which naturally have to be kept as thin as possible: the ferment to burn through leading to the risk of poisoning the air to be heated. However, the risk of such overheating is with such pocket air heaters Particularly large in that they can easily form stagnant spaces. To meet these two requirements, maintain a maximum temperature in the combustion zone and avoiding local overheating Invention is that the combustion gases of the oil furnace immediately before entry Third air or other combustion gas into the pocket air heater through openings is supplied in the combustion gas line. This reduces the risk of local Overheating not only due to the lowering of the temperature in the pocket air heater entering gases, but also due to an increased passage speed as a result the increased amount of gas avoided and the formation of stagnant spaces prevented. With the addition of gas, a part of that exiting from the heat exchanger can already be used for this cooled combustion gas, d. H. a gas circulating flow or the combustion gas of a other firing, but in particular the exhaust gas of an internal combustion engine, selected in order to utilize its waste heat.

Es ist zwar schon bekannt, bei Ölfeuerungen eine Erhöhung der Temperatur im Verbrennungsraum durch die Vorwärmung der Primärluft durch einen Teil der heißen Verbrennungsgase zu erreichen. Andererseits ist auch der Zusatz von Sekundär- oder Drittluft innerhalb der Verbrennungszone bekannt. In beiden Fällen erfolgt jedoch dieser Zusatz innerhalb der Verbrennungszone, wodurch es unmöglich wird, die günstigsten Verbrennungsbedingungen für die Ölfeuerung mit Sicherheit aufrechtzuerhalten, da bei großem Luftüberschuß die Zündung und der Betrieh@. des Ölbrenners beeinträchtigt wird.It is already known that the temperature of oil firings increases in the combustion chamber by preheating the primary air with some of the hot air To achieve combustion gases. On the other hand, the addition of secondary or Third air known within the combustion zone. In both cases, however, it takes place this additive within the combustion zone, making it not possible the most favorable combustion conditions for oil-firing with certainty to be maintained, since with a large excess of air the ignition and the operation. of Oil burner is impaired.

Das Zusatzgas bzw. die Zusatzluft ka@Cb.ei dieser Anordnung auch noch dazu v @2, wendet werden, den Verbrennungsraum zu. isolieren, d. h. nicht nur die Wärmeabgabe nach außen, sondern auch insbesondere den unmittelbaren Austritt des Verbrennungsgases durch Undichtheiten des Feuerungsraumes zu verhindern. Zu diesem Zweck wird dieses Zusatzgas durch einen den Feuerungsraum ganz oder teilweise umschließenden Kanal zugeführt, dessen Wände verhältnismäßig kalt bleiben und daher leichter dicht zu halten sind als die aus feuerfesten Stoffen bestehenden Wände des Verbrennungsraumes.The additional gas or the additional air ka@Cb. With this arrangement as well for this purpose v @ 2, are turned towards the combustion chamber. isolate, d. H. not only the Heat release to the outside, but also in particular the immediate exit of the To prevent combustion gas from leaks in the combustion chamber. To this The purpose of this additional gas is through a completely or partially enclosing the combustion chamber Channel fed, the walls of which remain relatively cold and therefore more tightly sealed than the walls of the combustion chamber made of refractory materials.

Ferner kann das aus dem Verbrennungsgas des Ölbrenners und dem Zusatzgas bestehende Gemisch mittels eines Gebläses durch den Wärmeaustau'sch:er gesaugt werden im Gegensatz zu der bisher üblichen Anordnung, bei welcher das Verbrennungsgas durch das der Zufuhr der Verbrennungsluft dienende Gebläse durch den Wärmegustauscher gedrückt wird. Dadurch wird erreicht, daß bei eventuellen Undichtheiten des Wärmeaustauschers nicht Verbrennungsgas in die Frischluft eintreten kann, was eine für die Insassen des beheizten Raumes unerträgliche Verschlechterung der Heizungsluft und Geruchsbelästigung zur Folge hätte, sondern daß höchstens ein Teil der Heizungsluft, die durch den Wärmeaustauscher gedrückt wird, also gegenüber dem Verbrennungsgas Überdruck hat, in dieses überströmt, wodurch der Betrieb der Anlage nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Diese Betriebsweise ist insbesondere angebracht, wenn als Zusatzgas die Abgase eines Verbrennungsmotors verwendet werden, da durch die wegen des Druckunterschiedes zwischen dem Abgas des Motors und dem Verbrennungsgas erforderliche Drosselung der Abgase auch die durch den Motorbetrieb bedingten Druckschwankungen ,d-er Abgase so gedämpft werden, daß sie den Betrieb des Brenners nicht zu beeinträchtigen vermögen.Furthermore, this can be made up of the combustion gas of the oil burner and the additional gas Existing mixture by means of a fan through the heat exchange: it can be sucked in contrast to the previously usual arrangement in which the combustion gas through the fan serving to supply the combustion air through the heat exchanger is pressed. This ensures that in the event of any leaks in the heat exchanger Combustion gas cannot enter the fresh air, which is a problem for the occupants of the heated room, unbearable deterioration of the heating air and unpleasant smells would result, but that at most a part of the heating air that passes through the The heat exchanger is pressed, i.e. has overpressure compared to the combustion gas, overflows into this, which does not significantly affect the operation of the system will. This mode of operation is particularly appropriate when the exhaust gases are used as additional gas an internal combustion engine can be used because of the pressure difference between the exhaust gas of the engine and the combustion gas required throttling of the Exhaust gases also include the pressure fluctuations caused by engine operation, i.e. exhaust gases are damped so that they are not able to affect the operation of the burner.

In der Zeichnung- ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Gesamtanordnung mit Verbrennungsraum, Taschenlufterhitzer und Zuführung der Luft oder sonstigen Abgase, Abb. 2 den Schnitt A-B nach Abb. i.In the drawing, an embodiment of the invention is schematic shown, namely Fig. i shows the overall arrangement with combustion chamber, pocket air heater and supply of air or other exhaust gases, Fig. 2, section A-B according to Fig. i.

Der Lufterhitzer besteht im wesentlichen aus dem Verbrennungsraum i und dem darüber angeordneten Wärmeaustauscher 2. Dieser ist als Taschenlufterhitzer mit nebeneinanderliegenden Taschen ausgebildet, von denen die erste, dritte, fünfte und so fort von der erwärmenden Luft, die dazwischenliegenden vom Heizgas durchströmt werden. In #dg.#r Vorderwand des Verbrennungsraumes i der Brenner 3 angeordnet, mittels dessen °'äs Brennöl und die Verbrennungsluft in den Zäum i geleitet werden. Der Verbrennungsraum i ist in einem allseitig geschlossenen Raum q. angeordnet, dem durch die Leitung das zur Herabsetzung der Verbrennungsgastemperatur dienende Gas, beispielsweise das Abgas eines Verbrennungsmotors, zugeführt wird. Die Verbrennungsgase gelangen durch den Verbindungskanal 6 in den Wärmeaustauscher 2, aus welchem sie durch das Gebläse 7 abgesaugt und ins Freie gedrückt werden. Durch Öffnungen 8 im Verbindungskanal 6, die zweckmäßig einstellbar ausgebildet sind, gelangt das Zusatzgas in den Verbrennungsgasstrom und setzt dessen Temperatur so weit herab, daß die Heizfläche des Wärmeaustauschers 2 nicht angegriffen wird. Die zu erwärmende Heizungsluft wird mittels eines Gebläses durch den Kanal 9 in den Wärmeaustauscher 2 gedrückt und verläßt ihn durch den Kanal io. Da die Luft durch den Wärmeaustauscher 2 gedrückt, das Heizgas dagegen durchgesaugt wird, kann bei Auftreten von Undichtheiten nur Luft in. das Heizgas übertreten, nicht dagegen Heizgas in die Heizungsluft. Auch bei Undichtheiten der feuerfesten Wandung i i des Verbrennungsraumes gelangt kein Verbrennungsgas nach außen, sondern nur in den Raum q., von wo es durch das Gebläse 7 abgesaugt wird. Durch die Drosselung, die das Zusatzgas in den Öffnungen 8 des Kanals 6 erfährt, werden dessen Druckschwankungen so gedämpft, daß sie den Betrieb des Brenners 3 nicht stören.The air heater essentially consists of the combustion chamber i and the heat exchanger 2 arranged above it. This is a pocket air heater formed with adjacent pockets, the first, third, fifth of which and so on from the warming air through which the heating gas flows in between will. The burners 3 are arranged in the front wall of the combustion chamber i, by means of which fuel oil and the combustion air are fed into the bridle. The combustion chamber i is in a space q that is closed on all sides. arranged, the one used through the line to lower the combustion gas temperature Gas, for example the exhaust gas of an internal combustion engine, is supplied. The combustion gases pass through the connecting channel 6 into the heat exchanger 2, from which they sucked off by the fan 7 and pushed into the open air. Through openings 8 in Connecting channel 6, which are expediently designed to be adjustable, the additional gas arrives in the combustion gas flow and lowers its temperature so far that the heating surface of the heat exchanger 2 is not attacked. The heating air to be heated is pressed by means of a fan through the channel 9 into the heat exchanger 2 and leaves him through the canal io. As the air is pushed through the heat exchanger 2, the heating gas, on the other hand, is sucked through, can only if leaks occur Air into the heating gas, but not heating gas into the heating air. Even in the event of leaks in the refractory wall i i of the combustion chamber, no Combustion gas to the outside, but only into the room q. From where it passes through the fan 7 is sucked off. Due to the throttling that the additional gas in the openings 8 of the Channel 6 experiences, its pressure fluctuations are dampened so that they stop the operation of burner 3 do not interfere.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Air heaters for space heating, in particular from Railway vehicles, consisting of a heat exchanger in the form of a pocket air heater for air and combustion gases of an oil furnace, characterized in that directly before entering the pocket air heater (2) to avoid overheating by lowering their temperature and increasing their speed, access options (8) from air, circulated combustion gas or combustion gas from another furnace or an engine are provided to the combustion gases of the oil furnace.

2. Air heater according to claim i, characterized in that in order to avoid the escape of combustion gas by Leakages in the combustion chamber (z) to the outside channels (4) for the combustion gas of the burner (r3) to be added or for the combustion gas to be added the Enclose combustion space (t) in whole or in part.

3. Air heater according to claim r or 2, characterized in that for sucking off the from the combustion gases and the added air or the added combustion gas mixture a fan (7) is provided through the pocket air heater (2).