Wärmeaustauscher für Gase. Es ist bekannt, zum Beispiel bei Steil- ro*hrkesseln die untere Trommel fest zu lagern, die obere aber an Federn aufzuhängen, so dass sie die Verlagerung mitmachen kann, die durch die Ausdehnung der Siederohre hervor gerufen wird. Man hat auch die Sammler anderer Wärmeaustauscher, zum Beispiel von Lufterhitzern, an Federn oder Hebeln mit Gegengewichten aufgehängt, um die Rohre vom Gewicht des Sammlers zu entlasten.
Nachteilig ist bei dieser Bauweise, dass gleich zeitig sehr viele Rohre von ein und der selben Streckvorrichtung gespannt werden müssen, so dass es vorkommen kann, dass nicht alle Rohre die gleiche Ausdehnung erfahren, und dann gerade bei den am stärksten erbitz- ten Rohren der -Zweck der Vorrichtung nicht erfüllt wird. Es müssen ferner bei den be kannten Federaufhängungen auch die Zu leitungen zu dem betreffenden Sammler nach- ,Iliebig gemacht werden.
Diese Nachteile sollen durch die 'vor- lieaende Erfindung behoben werden. Sie be- 21 trifft einen Wärmeaustauscher für Gase, mit fest gelagerten, mittels nur einendig starr befestigter, durch Federn gestrafft-er Rohre miteinander verbundenen Sammelgefässen.
Diese Federn können innerhalb des be treffenden Sammelgefässes Platz finden; die Anschlüsse an die Sanimelgefässe können dann, wie diese, fest gelagert werden. Vor- teilhafterweise wird man mehrer Rohre zu einem Bündel vereinigen und ihnen einen ge meinsamen Anschluss an die Sammelgefässe und gemeinsame Federn zur Straffhaltung geben.
Die Abbildung zeigt als Ausfüllrungs- beispiel der Erfindung einen Winderhitzer. Seine Heizflächen bestehen aus einer grö sseren Anzahl von Rohrbündeln<B>1,</B> deren unteres Endstück 2 am Sammelbehälter<B>3</B> fest angeschlossen ist, während das obere Endstück 4 den Boden des Sammelbehälters <B>5</B> gleitend durchsetzt. Durch die Federn<B>6</B> und die Zugstangen<B>7</B> werden die Endstücke 4 durch die Abdichtungsbüchsen am Boden des Sammelbehälters hindurchgezogen und die Rohre gespannt gehalten, so dass sie auch bei starker Erwärmung gerade bleiben.
Der obere und der untere Sammelbehälter<B>3, 5</B> ist mit dem Gehäusemantel<B>8</B> starr verbunden, so dass die oberu Ansehlussleitungen nur den ge ringen Ausdehnungen der verhältnismässig halt bleibenden Gehäusewand<B>8</B> zu folgen haben. Die obern Ansehlussleituncen sind<B>9,</B> durch welche der kalte Wind eintritt und<B>10,</B> durch die das Heizgas austritt.
Der Wind fliesst innerhalb der Rohre, er verlässt sie durch die diffusorartigen Endstücke<B>11; 12</B> ist der Ileisswindanschluss. Die von der Brenn <U>kammer</U> kommenden Heizgase treten bei<B>13</B> in den Winderhitzerschaelit ein.
Die Trennwand zwischen Heizoassehacht und unterem Sammelbehälter<B>3</B> (heisses Rohr ende) bildet die hohle Platte 14, an der die Rohrbündel mit ihren Endstücken 2 befestigt sind. Diese Platte kann mit einer Luftküh lung versehen sein, für die die Luft bei<B>15</B> eintritt. Mit der gleichen Luft kann auch die innere Versteifung<B>16</B> der Endstücke ge kühlt werden. Die Kühlluft tritt bei<B>17</B> aus und mischt sich mit den Brenngasen, deren Temperatur ohnedies in den meisten Fällen künstlich niedrig gehalten werden muss, damit die Rohre nicht gefährdet werden.
Den obern Schachtabschluss (kaltes Rohr ende) bilden die Träger<B>18.</B> In ihnen sitzen die Büchsen<B>19,</B> in denen die Endstücke 4 gleiten können. Da der Wind meist höheren Druck hat als das Heizgas, so füllt sich der Spalt mit kälterer Luft. Es kann aber auch besondere Sperrluft verwendet werden, wenn zum Beispiel der Heizgasdruck, grösser als der Winddruck ist.
Als besonders zweckmässig erweist sich diebeschriebene Bauweise bei Velox-Luftvor- wärmern oder -Winderhitzern. Es sind dies 'bekanntlich Wärmeaustauscher, bei denen durch hohe 116izgasdrüeke und Heizgas- geschwindigkeiten besonders hohe Wärme übergänge erzielt werden, so dass die Heiz flächen und-Heizgasquerschnitte ausserordent lich klein werden.
Macht -man die Heizgas drücke ungefähr gleich dem Wind- oder Luft druck, so sind die Rohre fast keinen Innen- oder Aussendrücken unterworfen, und es be- steht auch zwischen dem Heizgasschacht und den Sammelbehältern kein merkbarer Druck unterschied, so dass auch bei grösserem Spiel der Rohrenden in den Durchdringungsstellen durch die Sammelbehälterböden keine Un- dichtigkeitsverluste von Bedeutung entstehen.
Dio Aufhängung der einzelnen Rohre oder Rohrbündel gestattet auch den einzelnen oder mindestens gruppenweisen Ausbau. Nach Ent fernung des Deckels 20 und Lockerung der Federn<B>6</B> einer Reihe werden die Träger<B>18</B> und 21 entfernt, so dass das gewünschte Rohr bündel ausgehoben werden kann.
Heat exchangers for gases. It is known to mount the lower drum firmly in vertical tube boilers, for example, but to suspend the upper drum on springs so that it can take part in the displacement caused by the expansion of the boiler tubes. The headers of other heat exchangers, for example air heaters, have also been suspended from springs or levers with counterweights in order to relieve the pipes from the weight of the collector.
The disadvantage of this type of construction is that a large number of pipes have to be tensioned by one and the same stretching device at the same time, so that it can happen that not all pipes experience the same expansion, and then especially with the most severely bitten pipes of the - Purpose of the device is not fulfilled. It must also be made with the known spring suspensions, the lines to the collector in question, Iliebig.
These disadvantages are intended to be eliminated by the present invention. It relates to a heat exchanger for gases, with permanently mounted collecting vessels connected to one another by means of pipes that are only rigidly attached at one end and taut by springs.
These springs can find space within the relevant collection vessel; the connections to the Sanimel vessels can then, like these, be stored firmly. It is advantageous to combine several pipes into a bundle and give them a common connection to the collecting vessels and common springs for keeping them taut.
The figure shows a wind heater as an example of filling the invention. Its heating surfaces consist of a larger number of tube bundles <B> 1 </B>, the lower end piece 2 of which is firmly attached to the collecting container <B> 3 </B>, while the upper end piece 4 is the bottom of the collecting container <B> 5 </B> interspersed. By means of the springs <B> 6 </B> and the tie rods <B> 7 </B>, the end pieces 4 are pulled through the sealing bushes at the bottom of the collecting container and the pipes are held taut so that they remain straight even when the temperature is high.
The upper and lower collecting containers <B> 3, 5 </B> are rigidly connected to the housing jacket <B> 8 </B>, so that the upper connection lines can only cope with the small expansions of the relatively stable housing wall <B> 8 </B> have to follow. The upper connection lines are <B> 9 </B> through which the cold wind enters and <B> 10 </B> through which the heating gas exits.
The wind flows inside the pipes, it leaves them through the diffuser-like end pieces <B> 11; 12 </B> is the Ileisswind connection. The heating gases coming from the combustion chamber enter the heater core at <B> 13 </B>.
The partition between Heizoassehacht and lower collecting container <B> 3 </B> (hot pipe end) forms the hollow plate 14, to which the pipe bundles are attached with their end pieces 2. This plate can be provided with air cooling for which the air enters at <B> 15 </B>. The inner reinforcement <B> 16 </B> of the end pieces can also be cooled with the same air. The cooling air exits at <B> 17 </B> and mixes with the fuel gases, the temperature of which in most cases has to be kept artificially low so that the pipes are not endangered.
The upper shaft closure (cold pipe end) is formed by the carriers <B> 18. </B> The bushes <B> 19 </B> in which the end pieces 4 can slide are seated in them. Since the wind usually has a higher pressure than the heating gas, the gap fills with colder air. However, special sealing air can also be used if, for example, the heating gas pressure is greater than the wind pressure.
The construction described has proven to be particularly useful for Velox air preheaters or wind heaters. As is well known, these are heat exchangers in which particularly high heat transfers are achieved through high gas pressures and heating gas speeds, so that the heating surfaces and heating gas cross-sections are extraordinarily small.
If you press the heating gas approximately equal to the wind or air pressure, the pipes are almost not subjected to internal or external pressures, and there is also no noticeable difference in pressure between the heating gas shaft and the collecting tanks, so that even with greater play the pipe ends in the penetration points through the collecting tank bottoms no leakage losses of any importance arise.
The suspension of the individual tubes or tube bundles also allows individual or at least group expansion. After removing the cover 20 and loosening the springs <B> 6 </B> of a row, the supports <B> 18 </B> and 21 are removed so that the desired tube bundle can be lifted out.