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Rekuperator.
Die Erfindung betrifft Rekuperatoren oder zweiräumige Erhitzer mit in der Bahn des heizenden und des zu beheizenden Mittels vorgesehenen wärmeausstrahlenden und-austauschenden Körpern. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Kanäle für das zu beheizende Mittel (Luft) wärmeaufnehmende Körper in Form von Röhren, gelochten Platten, Sieben oder faserigen Stoffen enthalten, welche mit den Wänden dieser Kanäle nicht in erheblicher Wärmeleitungsverbindung stehen, sondern von diesen Wänden in der Hauptsache durch Strahlung erwärmt werden und welche gleichzeitig infolge ihrer grossen Oberfläche ihre Wärme rasch an das zu beheizende Mittel abgeben, das in ihnen fein zerteilt ist. Als faserige und selbstverständlich hitzebeständiges Material kommen lose geballte Stahldrehspäne od. dgl. in Betracht.
Man könnte auch lose geschichtete Kugeln oder Brocken aus feuerfestem Ton verwenden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt. Fig. 1 ist schematisch ein waagrechter Schnitt durch den Rekuperator, Fig. 2 ein Teilschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 1 ; Fig. 3 ist ein vergrösserter senkrechter Schnitt durch einen Rekuperatorrohr wie gemäss Fig. 2 ; die Fig. 4,5, 6 sind Querschnitte durch verschiedene Arten von Rekuperatorrohren.
Jeder das heizende Mittel (Abgase) führende, aus feuerfesten Ziegeln hergestellte Rekuperatorkanal 31 enthält zwei Paar Rekuperatorrohre 33, durch welche mittels der Rohre 42 eingeführte Luft strömt. Etwas Wärme wird auf die Rekuperatorrohre durch Konvektion übertragen. Eine viel grössere Wärmemenge aber wird auf die Wände der Kanäle 31 durch Berührung mit den heissen durchfliessenden Verbrennungsprodukten übertragen und dann von diesen Wänden auf die Rekuperatorrohre gestrahlt.
Platten 29 aus einem Wärme durch Konvektion und Berührung aus den heissen Verbrennungsprodukten aufnehmenden und gut wärmestrahlenden Stoff (Eisen oder Chromstahl) können parallel mit den Rekuperatorrohren angebracht werden, um eine gute Übertragung von Wärme durch Strahlung an die Rekuperatorrohre zu bewirken. Jeder Kanal 31 und jeder der beiden Sätze von darin angebrachten gepaarten Rekuperatorrohren ist mit vier dieser Platten versehen. Davon sind zwei zwischen den beiden Rohren angebracht und je eine zwischen jedem Rohr und der Wand des Kanals 31. Jede dieser Platten hat im wesentlichen zweimal soviel den heissen Gasen ausgesetzte Oberfläche wie die benachbarten Teile der Wand des Kanals 31, daher ist die den heissen Verbrennungsprodukten ausgesetzte Waimeaufnahms- fläche stark vergrössert.
Diese Platten spalten die durch den Kanal 31 fliessenden Gase in Ströme, um innigere Berührung zwischen den Gasen und den durch Berührung daraus Wärme aufnehmenden Flächen herbeizuführen. Die Platten wiederum strahlen Wärme auf die Rekuperatorrohre.
Jedes Luftleitungsrohr enthält gelochte Körper, z. B. Drahtnetz, die strahlende Energie gut absorbieren und eine grosse und gut verteilte Oberfläche zur Berührung mit der durchströmenden Luft hat. Jedes dieser Rohre (Fig. 2 und 3) hat eine Mittelwand 45, auf deren jeder Seite beliebig viel (z. B. zwei) Siebe 46 angebracht sind. Es hat sich gezeigt, dass die von den Rohrwandungen gestrahlte Wärme so gut wie vollständig schon von wenigen Sieben absorbiert wird, die nahe an den Strahlungsflächen stehen, so dass eine stärkere Vermehrung der Siebsehichten nur wenig oder keinen Nutzen zeigt. Die Wand 45 kann fehlen, hilft aber, die Siebe am Platze zu halten und den Wirkungsgrad des Wärmeaustausches zu steigern.
Die Siebe sollen so angeordnet werden, dass sie den Durchfluss des Fluidums nicht nennenswert stören.
Damit die Siebe sich nicht aneinanderlegen und dadurch den Durchfluss durch das Rohr stören und die gewünschte innige Berührung mit dem Gase oder der Luft vereiteln, können aus den Sieben gestanzte oder herausgedrückte Vorsprünge den Abstand zwischen den Sieben sowie zwischen diesen
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und der. Rohrwand sowie Trennwand 45 gewährleisten. Die letztere ist für Strahlungswärme madurch- lässig-.
Die Siebe und die Wand 45 empfangen Wärme durch Strahlung von den erhitzten Wänden der Rekuperatorrohre und spalten den durch das Rohr ziehenden Strom in feine Ströme, um eine innige Berührung zwischen der Oberfläche der Siebe und dem Fluidum herbeizuführen.
Von der in den Verbrennungsprodukten nach dem Verlassen des Ofenraum verbleibenden Wärme wird viel auf die Rekuperatorrohre nebst Platten 29 abgegeben. Diese wiederum strahlen Wärme an
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Fluidum, aber weit mehr durch Strahlung'auf die lockere Füllung, wie Siebe u. dgl., die dann sehr wirksam Wärme auf das darüberstreichende Fluidum abgeben.
Fig. 4 zeigt ein Rekuperatorrohr 95, das mit mehreren engen Rohren 96 gefüllt ist, um das strömende Fluidum in feinere Ströme zu spalten und so eine grosse verteilte Berührungsfläche zwischen dem erhitzten Metall und dem-Gasstrom zu schaffen.
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aus in einem Abstand angeordneten zylindrischen Wänden 100 und 101, zwischen denen die Siebe oder gelochten Teile 102 angebracht sind. Nach Fig. 6 besteht das Rekuperatorrohr aus den Wänden 103, 104, zwischen denen enge Rohre 105, entsprechend Fig. 4 angebracht sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Rekuperator mit der Bahn des heizenden und des zu beheizenden Mittels liegenden wärmeausstrahlenden und-austauschenden Körpern, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (33) für das zu beheizende Mittel (Luft) wärmeaufnehmende Körper in Form von Rohren, gelochten Platten, Sieben
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erheblicher Wärmeleitungsverbindung stehen, sondern von diesen Wänden der Hauptsache nach durch Wärmestrahlung erwärmt werden und welche gleichzeitig infolge ihrer grossen Oberfläche ihre Wärme rasch an das zu beheizende Mittel abgeben, das in ihnen fein zerteilt ist.