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DE2628925C2 - Gerät zum Heizen von Luft - Google Patents

Gerät zum Heizen von Luft

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Publication number
DE2628925C2
DE2628925C2 DE19762628925 DE2628925A DE2628925C2 DE 2628925 C2 DE2628925 C2 DE 2628925C2 DE 19762628925 DE19762628925 DE 19762628925 DE 2628925 A DE2628925 A DE 2628925A DE 2628925 C2 DE2628925 C2 DE 2628925C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
heating tube
bellows
heating
hot gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19762628925
Other languages
English (en)
Other versions
DE2628925B1 (de
Inventor
Peter Von New York N.Y. Wiesenthal (V.St.A.)
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.)
Heat Research Corp New York Ny (vsta)
Original Assignee
Heat Research Corp New York Ny (vsta)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heat Research Corp New York Ny (vsta) filed Critical Heat Research Corp New York Ny (vsta)
Priority to DE19762628925 priority Critical patent/DE2628925C2/de
Publication of DE2628925B1 publication Critical patent/DE2628925B1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2628925C2 publication Critical patent/DE2628925C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Heizen von Luft, mit einem Gehäuse mit wenigstens einem Brenner, in dem ein Heizrohr angeordnet ist, in welchem die zu erwärmende Luft von einem Einlaß zu einem Auslaß strömt, und mit einem sich rings um das Heizrohr erstreckenden Balg, der die thermischen Längenänderungen zwischen Gehäuse und Heizrohr aufnimmt.
Ein solches Gerät beschreibt die US-PS 19 32 610. Dort ist der Balg in der Verlängerung des Heizrohres angeordnet. Damit ist aber der Nachteil verbunden, daß der Balg im Betrieb des Geräts relativ großen thermischen Schwankungen ausgesetzt ist, so daß er eine relativ geringe Lebensdauer hat. In diesem Zusammenhang muß berücksichtigt werden, daß der Balg aus einem elastisch nachgiebigem Material hergestellt sein muß, um seine Funktion erfüllen zu können.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät mit den eingangs genannten Merkmalen in der Weise auszubilden, daß der Balg nur geringen thermischen Schwankungen ausgesetzt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Balg außerhalb des Gehäuses beweglich mit diesem verbunden ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 schematisch in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform eines Geräts nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend Fig. 1 bei einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 3 ein Detail einer Schnittansicht in vergrößertem Maßstab bei einer anderen Ausführungsform;
Fig.4 ein weiteres Detail in einer Schnittansicht bei einer anderen Ausführungsform.
Ein Gerät 11 weist ein senkrechtes, zylindrisches Gehäuse 12 auf, welches geeignet unterstützt ist. Ein Heizrohr 13 ist in das Gehäuse 12 eingebaut, wodurch ein zylindrischer, innerer Strömungsraum 14 von einem ringförmigen äußeren Strömungsraum 15 getrennt ist. Das Heizrohr 13 hat eine erste Fläche 16 und eine zweite Fläche 17, jede dieser Flächen paßt zu einer ersten Fläche 18 und zu einer zweiten Fläche 19 des Gehäuses 12, in dieser Reihenfolge.
Die ersten Flächen 16, 13 konvergieren so, daß sie dazwischen einen Konvektions-Einlaßdurchgang 21 bilden, während die zweiten Flächen 17, 18 so auseinandergehen, daß sie dazwischen eine Strahlungs-/one 22 bilden. Um das Vorerwähnte /u bewirken, enthält das Heizrohr 13 einen Kanal 23, der in das Gehäuse 12 eindringt und hermetisch abgedichtet mit einer Haube 24 verbunden ist, die ihrerseits hermetisch abgedichtet mit einem zylindrischen Tcilstück 25 verbunden ist, das seinerseits hermetisch abgedichtet mit einer plattenartigen Trennwand-Sektion 26 verbunden ist. Diese ist ihrerseits hermetisch abgedichtet mit einem anderen Kanal-Teilstück 27 verbunden, das auch das Gehäuse 12 durchdringt Das Heizrohr 13 kann an seiner Oberseite unterstützt sein. In diesem Fall kann man die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen zwischen dem Heizrohr 13 und dem Gehäuse 12 auffangen, indem man einen Balg 28 zwischen dem Kanal 27 und
to der Unterseite 29 des Gehäuses 12 vorsieht. Alternativ kann man das Heizrohr 13 der Länge nach an jeder beliebigen Stelle unterstützen, für die Ausdehnung sorgt man teilweise an jeder Richtung; in diesem Fall könnte man einen weiteren Balg 31 zwischen einer Oberseite 32 des Gehäuses 12 und dem Kanal 23 anordnen.
Ein Luftstrom 33 wird durch den inneren Strömungsraum 14 geleitet und erhält im Gegenstromverfahren Wärme aus einer Strömung heißer Gase 34 nach oben. Der Luftstrom tritt über den Kanal 23 und die Haube 24 ein und wird durch ein Leitblech 35 abgeleitet, das in der ersten Fläche 16 des Heizrohres 13 angeordnet ist, wodurch der Luftstrom 33 in einen ringförmigen Konvektions-Auslaßdurchgang 36 geleitet wird, der nach innen durch das Leitblech 35 und nach außen durch das Heizrohr 13 begrenzt ist.
Von dem Konvektions-Auslaßdurchgang 36 fließt der Luftstrom 33 durch den Kanal 27 und tritt an dem Heizrohr 13 aus.
Heißes Gas 34 kann man bereitstellen, indem man
jo einen Brennstoff in der Strahlungszone 22 des äußeren Strömungsraumes 15 verbrennt, bei Verwendung von einem oder mehreren Brennern 37, die die Unterseite 29 des Gehäuses 12 durchdringen. Zur Gewinnung von heißem Gas 34 kann man auch eine andere Wärmequel-Ie verwenden. Normalerweise gibt das heiße Gas 34 einen Teil seiner Wärme mittels Abstrahlung in der Strahlungszone 22 ab. Die Größe der Strahlungszone 22 ist eine Funktion aus Temperatur und Beschaffenheit des heißen Gases 34 und/oder dem benötigten Verbrennungsraum. Bei sehr niedrigen Strahlungstemperaturen oder niedrigen Wärme-Eingangsmengen kann die erforderliche Strahlungszone 22 praktisch gleich Null sein; in diesem Fall arbeitet das Gerät 11 vorwiegend nach Konvektionsprinzipien.
Von der Strahlungszone 22 strömt das heiße Gas 34 durch den Konvektions-Einlaßdurchgang 21, der nach innen durch die erste Fläche 16 des Heizrohres 13 und nach außen durch das erste Ende 18 des Gehäuses 12 begrenzt ist. Von dem Konvektions-Einlaßdurchgang 21 wird das heiße Gas 34 in einem Raum 38 gesammelt, der von der Haube 24 und dem Oberteil 32 des Gehäuses 12 begrenzt ist. Von dort tritt das heiße Gas 34 über einen Stutzen 39 aus.
Um Wärmeverluste an die Umgebung zu reduzieren, ist das Gehäuse mit einer feuerfesten Isolierung 41 eingefaßt. Die Isolierung 41 kann innen (wie gezeigt) oder außen am Gehäuse !2 angebracht sein. Wenn die Isolierung 41 außen am Gehäuse 12 angebracht wird, wird das Gehäuse 12 heißer, und reduziert so die
w) Temperaturunterschiede zwischen dem Gehäuse 12 und dem Heizrohr 13.
Es ist wichtig, daß man dem heißen Gas 34 mittels konvektiver Wärmeübertragung und auch mittels Strahlungswarmeübertragung Wärme entzieht. Die
in plattenartige Trennwand 26 kommt dieser Absicht nach und kanalisiert das heiße Gas 34 in den Konvektions-Einlaßdurchgang 21, der zwischen dem Heizrohr 13 und dem Gehäuse 12 liegt und mit dem Raum 38 in
Strömungsrichtung liegt.
Eine vergrößerte Oberfläche kann in Form von der Länge nach ausgerichteten Rippen 42 vorgesehen sein, wie in Abb.! gezeigt, in spiralförmig angeordneten Rippen 43, wie in A b b. 2 gezeigt, in Form von Zapfen 44, wie in A b b. 3 gezeigt, oder auf andere Weise. Wie in A b b. 1 gezeigt, erstrecken sich die Längsrippen 42 vom Heizrohr 13 nach außen bis in den Konvektions-Einlaßdurchgang 21, damit für den Wärmeaustausch mit dem heißen Gas 34 eine große Metalloberfläche zur Verfugung steht Die der Länge nach angeordneten Rippen 42 erstrecken sich auch nach innen vom Heizrohr 13 in den Konvektions-Auslaßdurchgang 36, damit Wärme zum Verarbeitungsstrom 33 geleitel wird, ohne daß es notwendig ist, den Verarbeitungsstrom 33 durch Röhren zu leiten (mit dem Nachteil eines daraus zu resultierenden Druckverlustes). Eine Wärmeübertragung zum Heizrohr 13 über die plattenartige Trennwand-Sektion 26 und den Kanal 27 an der zweiten Fläche 17 findet hauptsächlich mittels Strahlungs-Wärmeübertragung statt.
Die gleichen Prinzipien gelten für die Ausführungsformen nach A b b. 2 und 3. Der einzige Unterschied dabei ist, daß die hierbei verwendeten, erweiterten Oberflächen die spiralförmig angeordneten Rippen 42 bzw. Zapfen 44 sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Gerät zum Heizen von Luft, mit einem Gehäuse mit wenigstens einem Brenner, in dem ein Heizrohr angeordnet ist, in welchem die zu erwärmende Luft von einem Einlaß zu einem Auslaß strömt, und mit einem sich rings um das Heizrohr erstreckenden Balg, der die thermischen Längenänderungen zwischen Gehäuse und Heizrohr aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Balg (28) außerhalb des Gehäuses (12) beweglich mit diesem verbunden ist.
DE19762628925 1976-06-28 1976-06-28 Gerät zum Heizen von Luft Expired DE2628925C2 (de)

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DE2628925B1 DE2628925B1 (de) 1978-01-19
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DE19613760A1 (de) * 1996-04-06 1997-10-09 Webasto Thermosysteme Gmbh Wärmetauscher für ein Heizgerät
DE102005053514A1 (de) 2004-11-26 2006-07-06 Webasto Ag Luftheizgerät für ein Kraftfahrzeug
US9976811B2 (en) * 2009-06-29 2018-05-22 Doosan Fuel Cell America, Inc. Spiral heat exchanger for hydrodesulfurizer feedstock

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