Wärmeapparat mit Einrichtung zu seiner Beheizung mittels eines unter Druck stehenden Heizmittels und Verfahren zur Herstellung des Wärmeapparates. Zur Beheizung von Wärmeapparaten, wie Kochkessel, Autoklaven, Wärme- und Koch schränken, Wärmetisehen und dergleichen durch unter Druck stehende Heizmittel, insbesondere Heisswasser, werden gewöhnlich Rohrregister oder Doppelmäntel, auch auf Heizflächen aufgeschweisste, der Länge nach halbierte Rohrschlangen für den Durchfluss des Heizmittels angeordnet.
Nachteile dieser Ausführungen sind bei Doppelmänteln die des linendruckes wegen notwendig grosse ssleehstärke dieser Mäntel, deren Festigkeit zudem meist noch durch Stehbolzen verbes sert werden muss, bei den meist nur mittelbar wirkenden Rohrregistern die relativ schlech ten Wärmeübergangs-Verhältnisse und er schwerte Reinigungsmöglichkeit und schliess- lichi bei aufgeschweissten, halbierten Rohr s cehlangen die langen Schweissnähte, deren Ausführung zu Deformationen und Span nungen und dadurch früher oder später zu Dichtheitsdefekten führt. Die Art der Fabri kation aller dieser Einrichtungen ist teuer und erfordert die Verwendung relativ schwe rer Bleclhe, wodurch der Wirkungsgrad und auclh die Handhabung beeinträchtigt werden.
Die Erfindung ermöglicht, diese Nachteile zu vermeiden und betrifft einen Wärmeap parat mit Einrichtung zu seiner Beheizun@a; mittels eines unter Druck stehenden Heiz wittels, welcher Apparat sich dadurch aus zeichnet, da:ss der Form der zu beheizenden l,'l*ieheii des Apparates angepasste Bleche mit in die letzteren hineingeformten Leitrinnen für den Durchfluss der Heizmittel auf diese Heizflächen aufgelegt und am Umfang mit der Heizfläche dicht und. zwischen den Leit- rinnen stellenweise verschweisst sind.
Da selbst für grosse Wärmeleistungen ein relativ kleiner Durchflussquerschnitt der Leitrinnen erforderlich ist, können die Spannweiten der zwischen ihnen liegenden Reihen von Schweiss stellen selbst bei praktisch hohen Drücken und damit auch die- erforderlichen Material stärken und die Zahl der Seb.weissstellen zwischen den Rinnen relativ klein werden. Das Formen der Leitrinnen in den aufzule genden Blechen geschieht vorzugsweise durch Pressen, das Verschweissen zwischen den Leit- rinnen gegen den Überdruck durch Punkt- oder Rollenschweissen.
Da nur der äussere Rand der aufgelegten Leitrinnenbleche, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein können, dicht mit der Heizfläche verschweisst ist, um völlige Dichtheit der ganzen Einrich tung gegen aussen zu erzielen, wird die Länge der benötigten dichten Schweissnähte auf einen Bruchteil derjenigen bei aufgeschweiss ten Halbrohren, entsprechend auch die Gefahr von Deformationen und Spannungen, reduziert. Die Leitrinnen können einander parallel oder annähernd ringförmig konzen trisch angeordnet und durch Quer- oder Rohrstücke einzeln oder in Gruppen hinter einander oder parallel geschaltet sein und so den zur Verfügung stehenden Druck- und Temperaturverhältnissen des Heizmittels weit gehend angepasst werden.
Die Leitrinnen sind im Querschnitt vorzugsweise wellenförmig, was ermöglicht, höchstens so viele Fläehenteile des aufgelegten Rinnenbleches an der Heiz fläche anliegen zu lassen, als praktisch zum Verschweissen durch Punkt- oder Rollen schweissen von Rinnenbleeh und Heizfläche erforderlich sind. Damit wird erreicht, dass die heizmittelberührte Heizfläche möglichst gross wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Apparates besteht in der Anordnung von schraubenlinienförmigen Leitrinnen bei Zylin dermänteln und von spiralförmigen bei Kesselböden. Der kontinuierliche Verlauf solcher Rinnen ermöglicht eine Verminderung des Strömungswiderstandes infolge Wegfalls von schroffen Riehtungsänderngen. Dabei können mehrere ineinander verlegte Rinnen parallel geschaltet sein. Die Herstellung der spiralförmigen Rinnen für Kesselböden erfolgt vorteilhaft in der Weise, dass die Matrize zum Formen der Rinnenbleehe mit konzentrisch angeordneten, kreisringförmigen Rinnen hergestellt, dann so in Kreisaus schnitte zerlegt und diese so gegeneinander verschoben und wieder zusammengesetzt wer den, dass aus Kreisringstückien zusammenge setzte, kontinuierliche Rinnenspiralen ent stehen.
Sinngemäss ist auch möglich, mit der unzerlegten Matrize Rinnenbleche mit kon- zentriseh kreisringförmigen Rinnen herzu stellen, alsdann diese Rinnenbleehe zu zerle gen und die erhaltenen Teile so gegeneinander zu verschieben und wieder zusammenzusetzen, dass spiralförmige Leitrinnen entstehen.
In analoger Weise können schrauben- linienförmia verlaufende Leitrinnen in zylin drischen Mänteln hergestellt werden, indem zunächst in zylindrisehen Rinnenblechmän teln parallel zueinander liegende, kreisring förmige Rinnen hergestellt, die Mäntel als dann entlang einer der parallel zur Zylinder achse laufenden Mantellinie aufgeschnitten, die Sehnittkanten um die Teilung der Rinnen gegeneinander so verschoben und wieder zusammengesetzt werden, dass zylindersehrau- benlinienförmige, kontinuierliche Leitrinnen entstehen.
In der beiliegenden Zeiehnung sind als beispielsweiser Gegenstand der Erfindung ein Kochkessel mit heisswasserbeheizten Heiz- fläehen und wellenförmigem Leitrinnenquer- schnitt sowie Varianten dazu dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Kochkessel, und zwar links in Ansieht und rechts im Schnitt. Fig. 2 ist die Ansieht des Kesselbodens von unten.
Fig. 3 zeigt als Teil des Kessels einen wellenförmigen Querschnitt der Leitrinnen in grösserem Massstab.
Fig. 4 und 5 zeigen die Anordnung von spiralförmigen Rinnen für Kesselböden und machen das Verfahren zu ihrer Herstellung klar.
Es ist 1 der Boden, 2 der Mantel des zu beheizenden Gefässes, ,3 ist das der gewölbten Kesselbodenform, 3" das der zylindrisehen Mantelform angepasste Leitrinnenblech mit den Leitrinnen 4, die in dem auf dem Boden laufgelegten Blech kreisförmiig sind und konzentrisch zueinander verlaufen, 5 sind Rinnenquerverbindungen, durch welche die Rinnen 4 für den Durehfluss des Heizmittels gekuppelt werden, 6 ist der A nschluss der Zuleitung, 7 der Anschluss der Rückleitung des Heizmittels. Der äussere Rand g der Rin nenbleche ist dicht mit der Heizfläche ver schweisst, während zwischen den Leitrinnen 4 der Fig. 1, 2, 3 und 5 jedes Leitrinnen- bleeh durch Punktsehweissen an den Punkten 9 stellenweise mit der Heizfläehe versehweisst ist.
In Fig. 3 ist 10 das Gefässbleeh, mit dem das Leitrinnenbleeh 3 am äussern Rand dicht und zwischen den wellenförmigen Leitrinnen 4- durch Punktsehweissen 9 stellerr- weise versehweisst ist.
Dabei ist durch Form gebung Sorge getragen, dass das Leitrinnen- blech nur so weit mit der Heizfläehe in Be rührung steht, als für das Ausführen des Punktschweissens nötig ist, so dass die heiz- mittelberührte Heizfläehe möglichst gross ist.
Fig. .1 zeigt sodann schematisch die kon- zentriseh angeordneten Leitrinnen .1a und dazwischen Erhebungen 3a in einer Matrize zum Formen der Rinnenbleche für Kessel böden. Um ineinanderliegende Spiralen im Leitblech zu erzeugen, wird die Matrize nach Linie I-II diametral in zwei Teile A-B zerlegt, alsdann wird B gegen A um den Abstand benachbarter Leitrinnen 4a verscho ben, so dass in der Matrize kontinuierliche, spiralförmige Rinnen zur Bildung der Leit- rinnen entstehen.
Damit entfallen Querver bindungen und schroffe Richtungsumkeh rungen für den Wärmeträger im späteren Rinnenblech. Das Mass a ist der genannte Anstand bzw. die Teilung, um welche die Teile A und B gegeneinander verschoben sind. Es ist klar, dass vorerst auch Leitrin- nenbleche mit konzentrischen Leitrinnen hergestellt und diese Leitrinnenbleche A', B' statt der Matrize zerlegt und wieder so zu den eigentlichen Rinnenblechen 3' zusammen gesetzt werden können, dass spiralförmige Leitrinnen entstehen. Fig. 5 zeigt das fertige, nach diesem Verfahren hergestellte, auf den Kesselboden aufgeschweisste Leitrinnenblech. Die Überweisungen sind gleich wie in Fig. 1. his 3.
Heating apparatus with a device for heating it by means of a pressurized heating medium and a method for producing the heating apparatus. To heat heating devices such as boiling kettles, autoclaves, heating and cooking cabinets, heat exchangers and the like by means of pressurized heating media, especially hot water, pipe registers or double jackets, also welded onto heating surfaces and halved lengthways, are arranged for the flow of the heating medium .
Disadvantages of these designs are the double jackets that are necessary due to the line printing due to the large thickness of these jackets, the strength of which also usually has to be improved by stud bolts, the relatively poor heat transfer conditions with the mostly only indirectly acting pipe registers and difficult cleaning options and finally In the case of welded, halved pipe lengths, the long weld seams, the execution of which leads to deformations and tension and thus sooner or later to leakage defects. The type of fabrication of all of these devices is expensive and requires the use of relatively heavy metal sheets, which affects the efficiency and also the handling.
The invention makes it possible to avoid these disadvantages and relates to a Wärmeap parat with a device for its Beheizun @ a; by means of a pressurized heating means, which apparatus is characterized in that: ss the shape of the oil to be heated, sheets adapted into the latter with guide channels formed into the latter for the flow of the heating means are placed on these heating surfaces and on Perimeter with the heating surface tight and. are welded in places between the guide channels.
Since a relatively small flow cross-section of the guide channels is required even for large heat outputs, the spans of the rows of welds between them can strengthen the required material even at practically high pressures and the number of weld spots between the channels is relatively small will. The shaping of the guide channels in the sheets to be applied is preferably done by pressing, the welding between the guide channels against the excess pressure by spot or roller welding.
Since only the outer edge of the guide trough plates, which can be composed of several parts, is tightly welded to the heating surface in order to achieve complete tightness of the entire facility to the outside, the length of the required tight welds is a fraction of that when welded on Half-pipes, accordingly also the risk of deformation and tension, reduced. The guide troughs can be arranged concentrically parallel or approximately in a ring shape and connected individually or in groups one behind the other or in parallel by means of transverse or pipe sections and thus largely adapted to the available pressure and temperature conditions of the heating medium.
The guide channels are preferably wave-shaped in cross-section, which makes it possible to have at most as many surface parts of the laid-on channel plate rest on the heating surface as are practically required for welding by spot or roller welding of the channel sheet and heating surface. This ensures that the heating surface in contact with the heating medium is as large as possible.
A particularly advantageous embodiment of the apparatus consists in the arrangement of helical guide channels in Zylin dermänteln and spiral-shaped in boiler bottoms. The continuous course of such channels enables a reduction of the flow resistance due to the elimination of steep changes in direction. Several nested channels can be connected in parallel. The production of the spiral-shaped channels for boiler bottoms is advantageously carried out in such a way that the die for forming the channel sheet is made with concentrically arranged, circular channels, then dismantled into circular sections, and these are shifted against each other and then reassembled using circular ring pieces , continuous gutter spirals arise.
Correspondingly, it is also possible to produce gutter plates with concentric circular grooves with the die that has not been dismantled, then to dismantle this gutter plate and move the obtained parts against one another and reassemble them so that spiral-shaped guide channels are created.
In an analogous manner, helically extending guide channels in cylindrical shells can be produced by first producing circular channels in the form of cylindrical sheet metal gutters, the shells then being cut open along a surface line running parallel to the cylinder axis, the cut edges around the The division of the channels against each other is shifted and reassembled in such a way that cylinder-shaped, continuous guide channels arise.
In the attached drawing, a cooking kettle with hot water heated heating surfaces and an undulating guide channel cross-section as well as variants thereof are shown as an example of the subject matter of the invention.
Fig. 1 shows the kettle, namely on the left in view and on the right in section. Fig. 2 is the view of the boiler bottom from below.
Fig. 3 shows, as part of the boiler, a wave-shaped cross section of the guide channels on a larger scale.
4 and 5 show the arrangement of spiral gutters for boiler bottoms and make clear the method for their manufacture.
It is 1 the bottom, 2 the jacket of the vessel to be heated, 3 is that of the vaulted boiler bottom shape, 3 "the guide channel plate adapted to the cylindrical jacket shape with the guide channels 4, which are circular in the plate placed on the floor and run concentrically to one another, 5 are channel cross connections through which the channels 4 are coupled for the flow of the heating medium, 6 is the connection of the supply line, 7 is the connection of the return line of the heating medium. The outer edge g of the gutter plates is welded tightly to the heating surface, while between the guide channels 4 of FIGS. 1, 2, 3 and 5, each guide channel sheet is welded to the heating surface in places by spot welding at points 9.
In FIG. 3, 10 is the vessel sheet with which the guide channel sheet 3 is tightly welded at the outer edge and between the wave-shaped guide channels 4-by-point welding 9 for the positioner.
The design ensures that the guide trough plate is only in contact with the heating surface to the extent necessary for spot welding, so that the heating surface in contact with the heating medium is as large as possible.
Fig. 1 then shows schematically the concentrically arranged guide channels .1a and elevations 3a in between in a die for forming the channel sheets for boiler floors. In order to create nested spirals in the guide plate, the die is divided diametrically into two parts AB along line I-II, then B is shifted against A by the distance between adjacent guide grooves 4a, so that continuous, spiral grooves in the die to form the guide - channels arise.
This eliminates cross connections and abrupt reversals of direction for the heat transfer medium in the later channel sheet. The dimension a is the mentioned distance or the division by which the parts A and B are shifted against each other. It is clear that guide trough sheets with concentric guide troughs are also initially produced and these guide trough sheets A ', B' can be dismantled instead of the die and put back together again to form the actual trough sheets 3 'so that spiral-shaped guide troughs are created. Fig. 5 shows the finished guide channel plate, produced by this method and welded onto the boiler bottom. The transfers are the same as in Fig. 1 to 3.