<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
WAIMTEU.ITWJBSELAAR VOOR HET VERHITTEN VAN EEN GASVORMIG' GEBRUIKSMEDIUM.
DOOR MIDDEL VAN EFN 1#ERW4BWEND MEDUjM
Voor het verwarmen van een medium, hetwelk bij betrekkelijk hoge temperatuur moet worden gebruikt, b.y. lucht voor het drogen of gassen. die
EMI1.2
bij chemische reacties moeten worden gebruikt. moet een warmteuitwisselaar worden gebruikt voor de overdracht van de warmte van heft gasvormige verwar- mingsmedium naar het gebruiksmedium wanneer de verwarming door middel van
EMI1.3
een gasvormig verwarmingsmediums hovo verbrandingsgas of stoom moet geschie- dens waarmede het gebruikdium niet mag worden gemengdo Wanneer dergelijke warmteuitwisselaars met verbrandingsgassen als ve*wKn4ng*medilzn moeten wer- ken,
moeten zij dikwijls. van een vuurhaard. met bijbehorend rookkanaal, van koelribben worden voorzien en in een mantel worden geplaatst,. waardoor het
EMI1.4
gebruiksmedium stroomto Wanneer stoom als verwarmingsmedium wordt toegepast kan een vuurhaard achterwege blijven en wordt de stoom alleen door ribbenbui- zen gevoerd,
die door de te verwarmen lucht worden omspoelde De tot dusver bekende warmteuitwisselaars voor dit doel zijn echter omvangrijk en kunnen daarom bij beperkte plaatsruimte moeilijk worden ondergebrachte
De uitvinding beoogt de genoemde gebreken te vermijden en een
EMI1.5
goede warmteoverdracht in de warmteuitwisselaar te verzekereno Voorts is de warmteuitwisselaar volgens de uitvinding goedkoop en heeft hij een zoda- nige vorm,
dat hij gemakkelijk dicht bij de toestellen kan worden geplaatst? waarin het verwarmde medium moet worden gebruikte Daartoe heeft de warmte-
EMI1.6
uitwisselaar volgens de uitvinding twee eoneentrissh-geplaatste dubbele cy- lindermantels, waarvan de boitenmamtel een toevoerxtomp en de binnenmantel een uitlaatstomp voor het gebruiksmedium heeft, welke stompen aan hetzelfde einde van de cylindermantels zijn aangebracht en deze mantels aan het andere einde door één of meer kanalen met elkaar zijn verbonden,.
welke kanalen door de ruimte tussen de mantels zodanig zijn gevoerd., dat het grootste deel van
EMI1.7
de dwarsdoorsnede van deze ruimte wordt vrijgelatene De beide 'cylindermantels hebben voorts inwendig loodrecht op de as gerichte schotten, die de ruimte in
<Desc/Clms Page number 2>
de mantels verdelen, of vormen een doorgaand, in hoofdzaak schroefvormig kanaal., waarbij het oppervlak van de doorsnede van het kanaal voor elke mantel ongeveer constant is en ongeveer gelijk is aan het oppervlak van de doorsnede van de toevoerstomp en van de uitlaatstompo De cylinderruimte aan de binnenzijde van de binnenwand van de dubbele binnenmantel staat met de
EMI2.1
ruimte tussen de beide$dubbeleroy%iad rmant8lS aan het'ene einde daarvan'is èndeng9'trra3.1 het andere einde van deze tussenruimte ire1'oondem- is t een uitlaatk8Jia1.
Voer Het'af gekeelde verwarmingsmediumo
Het verwarmingsmedium wordt met betrekkelijk hoge temperatuur in de cylinderruimte toegevoerd, waarbij het b.v. door verbranding in de cy- linderruimte zelf wordt gevormd. Het verwarmingsmedium brengt een deel van zijn warmte op de binnenwand van de binnenste dubbele cylindermantel over en stroomt vervolgens door de ruimte tussen de beide dubbele cylindermantels ,
waarbij het medium enerzijds verder warmte aan de buitenwand van de binnen- mantel en anderzijds warmte aan de binnenwand van de buitenmantel afgeefto De warmteuitwisselaar is dus compact en cylindervormig en dientengevolge kan hij gemakkelijk worden aangebracht. Een groot deel van het materiaal van de warmteuitwisselaar bestaat uit warmte uitwisselende vlakken en door geschikte geleiding van de beide media ten opzichte van elkaar kan een goede warmteo- verdracht worden verkregen. Volgens een doelmatige uitvoeringsvorm van de warm- teuitwisselaar volgens de uitvinding is de cylinderruimte in de dubbele mantels aan beide einden door een plaat afgesloten en de plaat,.
die het verst verwij- derd is van de toevoerstomp en de uitlaatstomp voor het gebruiksmedium dekt een aan het einde daarvan gelegen kamer af, die de verbinding vormt van de cylinderruimte met de ruimte tussen de cylindermantelso Het verwarmingsmedium
EMI2.2
wordt daardoor aan het uitlaateinde van het tm van de binnenste dub- bele mantel toegevoerd en beweegt zich dus in de cy::rinte..n tgenstraem met het gebruiksmedium, waardoor de werking van de wand van-de cylinderruimte voor het overbrengen van de warmte wordt bevorderdo Op gelijke wijze zal het verwarmingsmedium bij het stromen door de ruimte tussen de beide dubbele cylin- dermantels in tegenstroom ten opzichte van het gebruiksmedium in de buitenste cylindermante.l bewegen.
Daardoor verkrijgt het verwarmingsmedium voor het af- stromen een zo laag mogelijke temperatuur.
De warmteuitwisselaar volgens de uitvinding is in het geval, waar- bij het verwarmingsmedium door verbranding in de warmteuitwisselaar zelf wordt gevormd en wel in de cylinderruimte daarvan bijzonder doelmatigo Daartoe vormt de afsluitplaat van de cylinderruimtedie-het dichtst bij de toevoerstomp en de afvoerstomp van het gebruiksmedium is gelegen!) de brandersteen voor een brander voor vloeibare, poedervormige of gasvormige brandstof. terwijl de cy-
EMI2.3
linderruimte de vlamkamer van de brander vormt, waarvoor de kamer de benodig- de plaatsruimte heeft.
Uit het bovenstaande blijkt, dat de binnenwanden van de beide dub- bele cylindermantels voor het uitwisselen der warmte van bijzonder belang zijn, waartoe de loodrecht op de as gerichte schotten in de mantelruimten in hoofd-
EMI2.4
zaak aan deze wanden zijn vastgelastg waardoor de-schotter met de wanden in een goede warmte geleidende verbinding komen en werkzaam tot de overdracht der warmte bijdrageno Door zijn eenvoudige constructie kan de warmteuitwisselaar volgens de uitvinding gemakkelijk schoon worden gehouden en tengevolge van het geringe materiaal verbruik kunnen.
voor het tegengaan van eventuele corro- sie, voor de cylinderwanden, of een deel daarvan, betrekkelijk dure, chemisch bestendige materiaalsoorten,. zoals bovo roestvrij staal,9 worden gebruikto Daar
EMI2.5
de constructie in hoofdzaak uit om elkaar gelegen- cylinderwanden en ringvormi- ge bodemplaten voor de gevormde cylindermantels bestaat., kan op de belangrijk- ste plaatsen het gevaar van warmtespanningen worden vermeden, die het materiaal
EMI2.6
belasten, en, bij, im%zmÓ1%%r*nd bedrijf.9 zouden kunnen vermoeiena Da kanalen voor het verwarmingsm.ed1..a. en de kanalen voor he.t gebruiksmedium hebben een eenvoudige vorm. en geven.
de stroming van d lucht een geringe weerstando De tussenruimte., waardoor het VerUardoed$q4 naar de uitlaat gaat, kan za nauw worden gemaakte dat een geschikte 1\\ts¯id en dientengevolge een goede overdracht van de warmte op de omgevende Y¯on wordt verkregeno Daartoe dient ook de gedwongen- geleiding van het IWU.UIIl- door de lange,\! doorgaande ka-
<Desc/Clms Page number 3>
nalen in de cylindermantelso
De uitvinding is niet beperkt tot een warmteuitwisselaar met twee concentrische dubbele cylindermantels,
daar hetzelfde beginsel ook bij aanwezigheid van drie of meer cylindermantels kan worden toegepaste
In de tekening? waarin een uitvoeringsvoorbeeld van een inrich- ting volgens de uitvinding is weergegeven? toont figo 1 een langsdoorsnede van de warmteuitwisselaaro
Figo 2 en 3 zijn onderscheidenlijk dwarsdoorsneden volgens de lijnen A-A en B-B in fig. 1.
De in de tekening weergegeven warmteuitwisselaar heeft de vorm van een liggende cylinder9 die in hoofdzaak uit een centrale cylindrische kamer 1, een binnenste dubbele cylindermantel 2, een ringvormige tussenruim- te 3 en een buitenste dubbele cylindermantel 4 bestaato De cylindrische ka- mer 1 is voorzien van een wand 5 uit tegen hitte bestendige gelegeerd spe- ciaalstaalo Daartoe kan normaal roestvrij staal worden gebruikte De kamer aan het ene einde is gesloten door een brandersteen 6 van vuurvast materiaal;
, waarin een oliebrander of gasbrander kan worden geplaatst. De verwarming van de warmteuitwisselaar kan echter ook op willekeurige ander geschikte wijze geschieden. bovo met de verbrandingsgassen van een stookinrichting voor vas- te brandstof- De hete verbrandingsgassen stromen door de kamer 1 naar een aan het einde daarvan gelegen verdeelkamer 7, vanwaar de gassen in de tus- senruimte 3 stromen om langs de buitenzijde van de dubbele cylindermantel 2 terug te stromen en te worden verzameld en naar een schoorsteenkanaal 8 af te stromen.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
WAIMTEU.ITWJBELAAR FOR HEATING A GAS-FORMED USE MEDIUM.
THROUGH EFN 1 # ERW4BWEND MEDUjM
For heating a medium, which is to be used at a relatively high temperature, e.g. air for drying or gassing. That
EMI1.2
must be used in chemical reactions. a heat exchanger must be used to transfer the heat from the gaseous heating medium to the use medium when heating by means of
EMI1.3
a gaseous heating medium must be used for combustion gas or steam, with which the consumable medium must not be mixed. When such heat exchangers have to operate with combustion gases such as fuel,
they often have to. of a firebox. with accompanying flue, be provided with cooling fins and placed in a jacket ,. because of which it
EMI1.4
use medium flow When steam is used as a heating medium, a furnace can be dispensed with and the steam is only passed through finned tubes,
which are surrounded by the air to be heated However, the previously known heat exchangers for this purpose are bulky and are therefore difficult to accommodate when space is limited.
The object of the invention is to avoid the aforementioned deficiencies and to provide a
EMI1.5
to ensure good heat transfer in the heat exchanger o Furthermore, the heat exchanger according to the invention is inexpensive and has such a shape,
that it can easily be placed close to the appliances? in which the heated medium is to be used For this purpose, the heat
EMI1.6
exchanger according to the invention two one-piece arranged double cylinder jackets, the boitenmamtel of which has a feed nozzle and the inner jacket has an outlet nozzle for the working medium, which nozzles are arranged at the same end of the cylinder jackets and these jackets at the other end through one or more channels are interconnected ,.
which channels are passed through the space between the jackets such that most of the
EMI1.7
the cross-section of this space is left free. The two cylindrical jackets also have internal partitions perpendicular to the axis that extend into the space.
<Desc / Clms Page number 2>
the jackets divide, or form a continuous, generally helical channel, the cross-sectional area of the channel being approximately constant for each jacket and approximately equal to the cross-sectional area of the supply stub and of the outlet stub. the inner side of the inner wall of the double inner jacket is marked with the
EMI2.1
The space between the two double spaces at the end thereof is and the other end of this space is an outlet.
Feed the cooled heating medium o
The heating medium is fed into the cylinder space at a relatively high temperature, it being e.g. formed by combustion in the cylinder space itself. The heating medium transfers part of its heat to the inner wall of the inner double cylinder jacket and then flows through the space between the two double cylinder jacket.
wherein the medium on the one hand further releases heat to the outer wall of the inner jacket and on the other hand releases heat to the inner wall of the outer jacket. Thus, the heat exchanger is compact and cylindrical and, consequently, it can be easily arranged. A large part of the material of the heat exchanger consists of heat-exchanging surfaces and good heat transfer can be obtained by suitable conduction of the two media with respect to each other. According to an expedient embodiment of the heat exchanger according to the invention, the cylinder space in the double jackets is closed at both ends by a plate and the plate ,.
furthest from the supply stub and the outlet stub for the use medium covers a chamber at the end thereof, which forms the connection between the cylinder space and the space between the cylinder jackets.
EMI2.2
is thereby supplied to the outlet end of the tm of the inner double jacket and thus travels in the cyntert gene stream with the use medium, thereby causing the action of the wall of the cylinder space to transfer the heat. Likewise, as the heating medium flows through the space between the two double cylinder jackets, it will move countercurrently with respect to the use medium in the outer cylinder jacket.
As a result, the heating medium obtains a temperature that is as low as possible prior to discharge.
The heat exchanger according to the invention is particularly effective in the case where the heating medium is formed by combustion in the heat exchanger itself, and that in its cylinder space. For this purpose, the closing plate of the cylinder space closest to the supply stub and the discharge stub of the use medium forms. the burner stone for a burner for liquid, powdery or gaseous fuel. while the cy-
EMI2.3
linder space forms the flame chamber of the burner, for which the chamber has the necessary space.
It can be seen from the above that the inner walls of the two double cylinder jackets are of particular importance for the exchange of heat, for which purpose the partitions in the jacket spaces directed perpendicular to the axis are mainly
EMI2.4
parts are welded to these walls, so that the bulkheads come into a good heat-conducting connection with the walls and effectively contribute to the transfer of heat. Due to its simple construction, the heat exchanger according to the invention can easily be kept clean and, due to the low material consumption, .
for the prevention of possible corrosion, for the cylinder walls, or a part thereof, relatively expensive, chemically resistant materials ,. such as bovo stainless steel, 9 can be used there
EMI2.5
the construction consists mainly of circumferential cylinder walls and annular bottom plates for the formed cylinder jackets., in the most important places the danger of thermal stresses which affect the material can be avoided.
EMI2.6
load, and, at, im% zmÓ1 %% r * nd operation.9 could tirea Da channels for the heating m.ed1..a. and the channels for the medium of use have a simple shape. and give.
the flow of the air has a low resistance o The gap, through which the VerUard $ q4 goes to the outlet, it can be carefully made that a suitable 1 \\ ts¯id and consequently good transfer of the heat to the surrounding Y¯on is obtained o The forced conduction of the IWU.UIIl through the long, \! continuous cable
<Desc / Clms Page number 3>
needles in the cylinder barrel so
The invention is not limited to a heat exchanger with two concentric double cylinder jackets,
since the same principle can also be applied in the presence of three or more cylinder jackets
In the drawing? showing an exemplary embodiment of a device according to the invention? Fig. 1 shows a longitudinal section of the heat exchanger
Figures 2 and 3 are respective cross-sectional views taken on the lines A-A and B-B in Figure 1.
The heat exchanger shown in the drawing is in the form of a horizontal cylinder 9 consisting essentially of a central cylindrical chamber 1, an inner double cylinder shell 2, an annular gap 3 and an outer double cylinder shell 4. The cylindrical chamber 1 is provided. of a wall 5 of heat-resistant alloy special steel. For this purpose, normal stainless steel can be used. The chamber at one end is closed by a burner stone 6 of refractory material;
, in which an oil burner or gas burner can be placed. However, the heat exchanger can also be heated in any other suitable manner. bovo with the combustion gases from a solid fuel furnace The hot combustion gases flow through the chamber 1 to a distribution chamber 7 located at the end thereof, from where the gases flow into the intermediate space 3 bypassing the outside of the double cylinder jacket 2 to flow back and be collected and flow down to a chimney flue 8.