Erhitzer für Gase und Dämpfe. Die Erfindung betrifft einen Erhitzer für ein gasförmiges Strömungsmedium wie Luft oder Wasserdampf mit von dem zu erhitzen den Medium durchflossenen Rohren, welche auf einer Seite von einem Feuerraum her be strahlt werden und auf der andern Seite durch Berührung mit Feuergasen beheizt werden.
Es sind schon Erhitzer dieser Art be kanntgeworden, bei welchen aneinanderge- reihte und sich berührende Rohre einen Feuerraum umschliessen, wobei die Feuergase nach Verlassen des Feuerraumes längs der dem Feuerraum abgewendeten Seite der Rohre geführt werden. Auf der dem Feuer raum zugekehrten Seite sind die Rohre hier bei einer intensiven Bestrahlung ausgesetzt wegen der im Feuerraum herrschenden hohen Temperatur.
Auf der dem Feuerraum ab gewendeten Seite findet dagegen nur eine Wärmeübertragung durch Berührung von seiten der den Feuerraum verlassenden Feuer gase statt, die dort eine wesentlich tiefere Temperatur aufweisen als im Feuerraum. Die Wärmeübertragung an die Rohre ist daher auf der durch Berührung beheizten Seite viel ge ringer als auf der durch Strahlung beheizten Seite der Rohre.
Dieser Umstand hat die Nachteile zur Folge, dass einerseits in den Rohren Wärmespannungen erzeugt werden und anderseits die Rohre sich infolge der umgleichmässigen Temperaturverteilung auf ihrem Umfang ausbiegen können, so dass ihre regelmässige Anordnung gestört werden kann.
Die ' vorliegende Erfindung sucht diesen Nachteil zu vermeiden, und zwar wird dies bei der erfindungsgemässen Ausbildung ei es Erhitzers für Gase und Dämpfe dadurch er reicht, dass die Rohre auf der dem Feuer raum abgewendeten Seite, Lind zwar nur auf dieser Seite; die Oberfläche vergrössernde An sätze tragen.
Durch diese Massnahme wird die Wärme- übertragung auf der durch Berührung be heizten Seite der Rohre verstärkt. Zweck- mässigerweise werden dabei die die Oberfläche vergrössernden Ansätze so dimensioniert, dass die Rohre auf der durch Berührung be heizten Seite wenigstens annähernd gleiche Wärmebelastung wie auf der bestrahlten Seite aufweisen. Es ergibt sich dann ein gleich mässiger radialer Wärmefluss durch die Rohr wandung von aussen nach innen zu dem zu erhitzenden Medium.
Ungleichmässige Tem- peraturverteilung längs dem Umfang der Rohre kann dabei weitgehend vermieden wer den, und es werden somit auch keine Wärme spannungen und -unerwünschten Deformatio nen auftreten.
In der beiliegenden Zeichnung sind Bei spiele für die erfindungsgemässe Ausführung eines Gaserhitzers in vereinfachter Darstel lungsweise veranschaulicht. Es zeigen: Fig.1 einen Längsschnitt durch einen Gas erhitzer, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig.1. Fig. 3 einen Teil des Schnittes nach Fig. 2 durch die Rohre in vergrösserter' Darstellung,
Fig.4 einen Schnitt durch ein Rohr in noch grösserem Massstab und Fig. 5 einen Teil eines Rohres in Ansicht mit anderer Ausführungsform von Ansätzen.
Bei dem dargestellten Erhitzer werden Rohre 1 von einem Feuerraum 2 aus bestrahlt. Die Rohre 1 sind von dem zit erhitzenden gas förmigen Medium durchflossen, welches durch eine Verteilleitung 3 zugeführt und durch eine Sammelleitung 4 weggeführt wird. Die Rohre 1 sind in einer zu einem Viereck ge schlossenen Reihe nebeneinander angeordnet und berühren sich gegenseitig.
Die den Feuer raum verlassenden Feuergase gelangen in einen Zwischenraum 5 zwischen den Rohren und der Aussenwandung des Erhitzers und bestreichen die dem Feuerraum abgewendete Seite der Rohre. Hernach verlassen sie den Erhitzer an einer Stelle 6. Die Rohre tragen auf der dem Feuerraum abgewendeten Seite die Oberfläche vergrössernde Ansätze 7, wel che aus in Längsrichtung der Rohre verlau fenden Rippen bestehen, und zwar sind solche Rippen nur auf dieser Seite, jedoch nicht auf der vom Feuerraum her bestrahlten Seite der Rohre vorhanden.
Die Rippen sind nach Zahl und Grösse so dimensioniert, dass die Rohre auf der durch Berührung beheizten Seite wenigstens annähernd gleiche Wärmebela stung wie auf der bestrahlten Seite aufweisen.
Bei dem dargestellten Erhitzer hat der Feuerraum einen quadratischen oder recht eckigen Querschnitt. Im Interesse einer gleich mässigen Verteilung der Wärme auf alle Rohre kann es aber auch zweckmässig sein, die Rohre auf einer Zylindermantelfläche sich gegenseitig berührend anzuordnen und einen zylindrischen Feuerraten umschliessen zu las sen.
Wie aus der vergrösserten Darstellung eines Schnittes durch ein Rohr nach Fig.4 hervorgeht, haben die Rippen TU-förmigen Querschnitt und sind durch Schweisseng mit den Rohren verbunden.
Die die Oberfläche vergrössernden Ansätze können aber auch auf andere Weise an den Rohren befestigt sein oder auch mit diesen aus einem Stück bestehen. Ausser der Form von Rippen können sie auch irgendwelche an dere Gestalt aufweisen.
Das in Fig. 5 dargestellte Rohr trägt auf der rechten Seite stiftförmige Ansätze B. Im Gaserhitzer ist dabei die linke Seite des Roh res dem Feuerraiun zuzuwenden, während die mit den Ansätzen versehene Seite von diesem abzuwenden ist.
Heaters for gases and vapors. The invention relates to a heater for a gaseous flow medium such as air or water vapor with tubes through which the medium flows to be heated, which are radiated on one side from a furnace and on the other side are heated by contact with fire gases.
Heaters of this type have already become known, in which pipes lined up and touching one another enclose a combustion chamber, the fire gases being guided along the side of the tubes facing away from the combustion chamber after leaving the combustion chamber. On the side facing the firebox, the pipes are exposed to intense radiation because of the high temperature in the firebox.
On the other hand, on the side facing away from the furnace, there is only a heat transfer through contact with the fire gases leaving the furnace, which have a much lower temperature there than in the furnace. The heat transfer to the tubes is therefore much less on the side heated by contact than on the side of the tubes heated by radiation.
This circumstance has the disadvantage that, on the one hand, thermal stresses are generated in the pipes and, on the other hand, the pipes can bend due to the uneven temperature distribution on their circumference, so that their regular arrangement can be disturbed.
The 'present invention seeks to avoid this disadvantage, and in fact this is achieved in the inventive training egg it heater for gases and vapors in that the pipes on the side facing away from the fire chamber, Lind only on this side; Wear approaches that enlarge the surface.
This measure increases the heat transfer on the side of the pipes heated by contact. Expediently, the extensions increasing the surface are dimensioned in such a way that the tubes have at least approximately the same thermal load on the side heated by contact as on the irradiated side. This then results in a uniform radial heat flow through the pipe wall from the outside inwards to the medium to be heated.
Uneven temperature distribution along the circumference of the tubes can largely be avoided, and thermal stresses and undesired deformations will not occur.
In the accompanying drawings, examples of the embodiment of a gas heater according to the invention are illustrated in a simplified representation. They show: FIG. 1 a longitudinal section through a gas heater, FIG. 2 a section along the line II-II of FIG. 3 shows a part of the section according to FIG. 2 through the tubes in an enlarged representation,
4 shows a section through a pipe on an even larger scale and FIG. 5 shows a part of a pipe in a view with a different embodiment of attachments.
In the case of the heater shown, tubes 1 are irradiated from a furnace 2. The pipes 1 are traversed by the gas-like medium which heats it up and which is fed through a distribution line 3 and carried away through a collecting line 4. The tubes 1 are arranged side by side in a row closed ge to a square and touch each other.
The flue gases leaving the combustion chamber enter an intermediate space 5 between the tubes and the outer wall of the heater and coat the side of the tubes facing away from the combustion chamber. Afterwards they leave the heater at a point 6. The tubes wear the surface enlarging approaches 7 on the side facing away from the furnace, wel che consist of ribs running in the longitudinal direction of the tubes, and such ribs are only on this side, but not on the side of the pipes irradiated from the furnace.
The number and size of the ribs are so dimensioned that the tubes have at least approximately the same heat load on the side heated by contact as on the irradiated side.
In the heater shown, the furnace has a square or rectangular cross-section. In the interest of an even distribution of the heat to all tubes, however, it can also be expedient to arrange the tubes in mutual contact on a cylinder jacket surface and to enclose a cylindrical rate of fire.
As can be seen from the enlarged view of a section through a pipe according to FIG. 4, the ribs have a TU-shaped cross section and are connected to the pipes by welding.
However, the approaches increasing the surface area can also be attached to the tubes in some other way or can also consist of one piece with them. In addition to the shape of ribs, they can also have any other shape.
The tube shown in Fig. 5 carries pin-shaped approaches B on the right side. In the gas heater, the left side of the tube is to be turned towards the Feuerraiun, while the side provided with the approaches is to be turned away from this.