<Desc/Clms Page number 1>
Wärmeaustauschvorrichtung zum Vorwärmen von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere Kessel- speisewasser ;
Die gebräuchlichen gusseisernen Vorwärmer erfordern viel Raum, so dass deren Aufstellung infolge Raummangels oft Schwierigkeiten verursacht. Die Erfindung bezweckt, das Verhältnis zwischen
Leistung und Raumbedarf erheblich zu verbessern.
Bei für Vorwärmer verwendeten Rippenrohren ist es bekannt, zur Verbesserung dieses Verhält- nisses die Rippen jedes Rohres in die Zwischenräume der Rippen des benachbarten Rohres nahe an den
Rohrmantel heranreichen zu lassen, um den Gasstrom ständig zu teilen und so eine bessere Wärme- ausnutzung zu erreichen.
Zur Erfüllung der günstigen Wirkung des Vorwärmers ist aber auch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des wärmeaufnehmenden Mittels in den Rippenrohren erforderlich. Diese sind daher im Sinne der Erfindung mit einem oder mehreren, am Einströmende offenen, am andern Ende abgeschlossenen Einsatzrohren versehen, die nach Füllung mit dem durchströmenden zu erwärmenden Mittel von diesem umspült werden. Die Einsatzrohre wirken als Wärmespeicher des zu erwärmenden Mittels, bewirken eine Erhöhung seiner Strömungsgeschwindigkeit und nehmen z. B. bei nicht enthärtetem Wasser Abscheidungen aus dem Mittel auf.
Durch diese Ausbildung der Wärmeaustauschvorrichtung wird der Wärmedurchgangskoeffizient erheblich vergrössert, wodurch der Raumbedarf der Vorrichtung auf ein Mindestmass verringert werden kann. Auch sind Einmauerungen des Vorwärmers überflüssig und kann jeder Vorwärmer aus vorrätigen normalen Einheiten hergestellt werden, die, je nach der erforderlichen Grösse des Vorwärmers1 und den vorhandenen Raum-und Zugverhältnissen zusammengebaut werden.
Die Zeichnung veranschaulicht die Wärmeaustauschvorrichtung nach der Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform als Vorwärmer für Kesselspeisewasser.
Fig. 1 zeigt einen Teil der Vorrichtung im Höhenschnitt, Fig. 2 im Querschnitt und Fig. 3 eine Einzelheit in einem Schaubild (in Fig. 1 ist das Einsatzrohr nur einmal im Schnitt sonst, ebenso wie in Fig. 2, in Ansicht veranschaulicht).
Der Vorwärmer besteht aus Rippenrohren (t mit aufgezogenen plattenförmigen, z. B. viereckigen Rippen b. Die Rohre sind mittels Verbindungskrümmern c zu einer Rohrschlange verbunden (Fig. 1), die von dem zu erwärmenden Mittel durchströmt wird. Die Rippen b jedes Rohres reichen in die Zwischenräume der Rippen der benachbarten Rohre nahe an den Rohrmantel heran. Hiedurch wird der aufwärts strömende, wärmeabgebende Gasstrom vielfach geteilt, dessen Strömungsgeschwindig- keit und die Wirbelbildung in der Gasströmung erhöht. Um den Gasstrom leichter zu teilen'und dadurch eine bessere Wärmeabgabe zu erreichen, ist der freie untere Rand d der Rippen schneidenartig ausgebildet (Fig. 3).
Die Rippen jedes der übereinanderliegenden Rohre reichen in die Zwischenräume der benachbarten Rohre, dagegen die Rippen der nebeneinanderliegenden Rohre nahe aneinander, ohne einander zu übergreifen (Fig. 2). An diesen Stellen sind die Rippen mit Ablenkflächen versehen, die durch Aufbiegen zungenförmiger Randstücke t gebildet sind (Fig. 2 und 3). Diese Ablenkflächen veranlassen Wirbelbildungen in dem zwischen den Rohrreihen aufwärtsströmenden Gasstrom.
Um die angestrebte günstige Wirkung des Vorwärmers zu erreichen, ist, wie schon erwähnt, die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des wärmeaufnehmenden Mittels, im vorliegenden Falle des Kesselspeisewassers, in den Rippenrohren erforderlich. Dies ist im Sinne der Erfindung dadurch erzielt, dass die Rippenrohre ein oder mehrere Einsatzrohre b von kleinerem Querschnitt aufweisen,
<Desc/Clms Page number 2>
die am Einströmende h offen, am andern Ende abgeschlossen sind. Die Einsatzrohre werden nach Füllung mit dem durchströmenden, zu erwärmenden Mittel von diesem umspült und wirken als Wärmespeicher, veranlassen eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Mittels im Rippenrohre und nehmen Abscheidungen auf, wenn solche im Mittel, z.
B. in nicht enthärtetem Wasser, enthalten sind.
Jedes Einsatzrohr g ist, zweckmässig nahe dem abgeschlossenen Ende, mit einer kleinen Austritts- öffnung i (Fig. 1) versehen und im Rippenrohr a derart geneigt gelagert, dass das offene Rohrende h tiefer als das geschlossene liegt. Die sich im Einsatzrohr g etwa bildenden Gas-oder Dampfblasen steigen im Rohre zur Öffnung i aufwärts und werden durch diese ausgeschieden. Durch entsprechende Querschnittsbemessung der Einsatzrohre g kann die Geschwindigkeit des zu erwärmenden Mittels im Rippenrohre so geregelt werden, dass alle vom Gasstrom zugeführte Wärme aufgenommen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wärmeaustauschvorrichtung zum Vorwärmen von Flüssigkeiten oder Gasen, insbesondere Kesselspeisewasser, dadurch gekennzeichnet, dass die das wärmeaufnehmende Mittel führenden Rohre ein oder mehrere am Einströmende offene, am andern Ende abgeschlossene Einsatzrohre von kleinerem Querschnitt aufweisen, die nach Füllung mit dem durchströmenden vorzuwärmenden Mittel von diesem umspült werden, für dieses als Wärmespeicher wirken, die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Mittels veranlassen und Abscheidungen aus dem Mittel aufnehmen.