DE10047834A1 - textile machine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Textilmaschine, vorzugsweise Spannrahmen, mit Umluft heizung mit Hilfe mindestens eines Wärmetauschers, welcher einen zum Hindurch leiten der Umluft dienenden Wärmetauscherkanal mit Kanalein- und -ausgang so wie sich vom Kanaleingang zum Kanalausgang erstreckenden Kanalwänden be sitzt.The invention relates to a textile machine, preferably a tenter frame, with circulating air heating with the help of at least one heat exchanger, which one to pass through direct the heat exchanger duct serving the recirculating air with duct inlet and outlet how be channel walls extending from the channel entrance to the channel exit sitting.
Die Umluftheizung ist vorgesehen für Konvektions-Trocken- und/oder Fixiermaschi nen zum thermischen Behandeln einer textilen Stoffbahn. Beispiele solcher Maschi nen sind Spannrahmen und Hotflues (vergl. die entsprechenden Stichwörter in Koch, Satlow, Großes Textil-Lexikon, Deutsche Verlags-Anstalt Stuttgart, 1966). Auch Vorrichtungen zum kontinuierlichen Schrumpfbehandeln von Textilbahnen gemäß DE-PS 92 79 74 und Maschinen zum Trocknen von Fadenscharen oder be schichteten Teppichen, gemäß DE-US 27 54 438, gehören zum Anwendungsgebiet der Erfindung.The convection heating is intended for convection drying and / or fixing machines NEN for thermal treatment of a textile fabric. Examples of such machines NEN are stenter frames and hotflues (cf. the corresponding keywords in Koch, Satlow, Large Textile Encyclopedia, German Publishing House Stuttgart, 1966). Also devices for the continuous shrinking treatment of textile webs according to DE-PS 92 79 74 and machines for drying thread sheets or be Layered carpets, according to DE-US 27 54 438, belong to the field of application the invention.
Eine solche Maschine wird angegeben in EP-0 471 162 B2. Diese Maschine ist vor gesehen zum thermischen Behandeln einer breitgeführten textilen Stoffbahn mit einem Behandlungsgas. Die Maschine weist Düsenkästen auf, die ober- und unter halb der Stoffbahn quer zu deren Breite angeordnet sind, sich parallel zur Stoffbahnfläche erstreckende Düsenfelder besitzen und über je einen Ventilator mit Behandlungsgas beaufschlagt werden. Das Behandlungsgas wird der Saugseite der Ventilatoren über einen Wärmetauscher zugeführt. Jeder der beiden Ventilatoren ist in einem dem jeweiligen Düsenkasten vorgeschalteten Druckkasten montiert, derart daß eine unabhängige Steuerung von Druck- und insbesondere auch Temperatur des Behandlungsgases im unteren und oberen Düsenkasten möglich wird.Such a machine is specified in EP-0 471 162 B2. This machine is in front seen for thermal treatment of a wide textile fabric with a treatment gas. The machine has nozzle boxes, the top and bottom half of the fabric are arranged across its width, parallel to Have fabric panels that extend across the panel and each have a fan Treatment gas are applied. The treatment gas becomes the suction side of the Fans fed through a heat exchanger. Each of the two fans is mounted in a pressure box upstream of the respective nozzle box, such that independent control of pressure and especially temperature of the treatment gas in the lower and upper nozzle box is possible.
Wenn eine getrennte Steuerung von Druck bzw. Temperatur der beiden Düsenkä sten nicht wesentlich ist, kann die Textilmaschine gemäß DE-PS 36 27 904 auch mit einem einzigen Ventilator ausgestattet werden, der einen einzigen für den unteren und oberen Düsenkasten gemeinsamen Druckraum beaufschlagt. In ähnlicher Wei se können bei einer Hotflue, also einem Schleifentrockner, Temperatur- und Drucksteuerungen an den verschiedenen Zuleitungen des Behandlungsmittels vor gesehen werden oder nicht.If a separate control of pressure or temperature of the two nozzle boxes Most is not essential, the textile machine according to DE-PS 36 27 904 also with a single fan, one for the bottom and upper nozzle box pressurized common pressure chamber. In a similar way With a hot flue, i.e. a loop dryer, temperature and Pressure controls on the various supply lines of the treatment agent be seen or not.
Fast immer werden innerhalb der beschriebenen Textilmaschinen Mittel zum Heizen der Behandlungsluft vorgesehen. Letztere wird meist im wesentlichen als Umluft im Kreislauf geführt. Daher wird im folgenden, auch wenn vom Ventilator zum Teil oder nur Frischluft angesaugt wird, von Umluft gesprochen.Means for heating are almost always used within the textile machines described the treatment air provided. The latter is mostly used as circulating air in the Cycle. Therefore, in the following, even if from the fan to part or only fresh air is drawn in, referred to as circulating air.
Bei herkömmlichen Textilmaschinen vorgenannter Art werden zum Erhitzen vorge sehene Verbrennungsgase der Umluft unmittelbar beigemischt, man spricht dann von einer direkten Heizung. Die im allgemeinen durch Verbrennen von Gas oder Öl erzeugten Verbrennungsgase enthalten Substanzen, z. B. Stickoxide, die bei einer Reihe von Kunstfasern zu Vergilbungen bzw. Farbumschlägen führen können. Die ser Effekt tritt speziell auch bei Elastomerfasern (Lycra) auf. Diese dehnbaren Fa sern sind stark gedreht. Um die Elastizität dieser Fasern aufrechtzuerhalten, werden sie mit Spinnölen behandelt. Möglicherweise werden die Spinnöle durch Rückstän de der Verbrennungsgase verfärbt.In conventional textile machines of the aforementioned type are pre-heated Combustion gases are immediately admixed to the circulating air, then one speaks from direct heating. The generally by burning gas or oil generated combustion gases contain substances, e.g. B. nitrogen oxides at a Row of synthetic fibers can lead to yellowing or color changes. the This effect also occurs especially with elastomer fibers (Lycra). This stretchy Fa stars are heavily rotated. In order to maintain the elasticity of these fibers, treated them with spinning oils. The spinning oils may be residue de the combustion gases discolored.
Um diesem Problem zu begegnen, werden in den beschriebenen Textilmaschinen auch indirekte Heizungen vorgesehen. Hierbei werden Wärmetauscher mit Ölum lauf- oder Dampfheizung eingesetzt. Diese Wärmetauscher gewährleisten, daß der Behandlungsmittelstrom, dessen Volumen und auch dessen Querschnitt - bestimmt durch den Verbrauch im zu versorgenden Düsensystem - relativ groß ist, überall im Strömungsquerschnitt die gleiche Temperatur erhält. Letzteres ist Voraussetzung dafür, daß der von den Düsenkästen ausgehende Behandlungsmittelstrom überall auf der behandelten Fläche der textilen Stoffbahn die gleiche Temperatur hat. Die ser Vorteil wird aber teuer erkauft, wenn beim Anwender Heizanlagen zum Betrieb von durch Ölumlauf oder Dampf beheizten Wärmetauschern fehlen, also erhebliche zusätzliche Investitionen selbst dann erforderlich sind, wenn nur hin und wieder An wendungsfälle vorkommen, also z. B. beim Behandeln von Elastomerfasern eine nachteilige Vergilbung oder Verfärbung vermieden werden muß.To counter this problem, are described in the textile machines indirect heating is also provided. Here are heat exchangers with oil run or steam heating used. These heat exchangers ensure that the Treatment agent flow, its volume and also its cross section - determines through the consumption in the nozzle system to be supplied - is relatively large, everywhere in the Flow cross section receives the same temperature. The latter is a requirement for the fact that the flow of treatment agent emanating from the nozzle boxes is everywhere has the same temperature on the treated surface of the textile fabric. the However, this advantage is bought at a high price if the user uses heating systems to operate heat exchangers heated by oil circulation or steam are missing, i.e. considerable additional investments are required even if only now and then Use cases occur, e.g. B. when treating elastomeric fibers adverse yellowing or discoloration must be avoided.
Es gibt auch Wärmetauscher, die unmittelbar durch einen üblichen Gasbrenner, der bei den oben beschriebenen Textilmaschinen mit direkter Heizung eingesetzt wird, zu betreiben sind. Ein gasbeheizter Wärmetauscher könnte im Prinzip wie ein Flammrohrkessel ausgebildet werden. Gegebenenfalls wird die aufzuheizende Um luft außen über die von innen her durch ein Heizmittel bzw. Heizgas erhitzten Flammrohre des Wärmetauschers geleitet. Auf diese Weise kann die Umluft zwar ausreichend erhitzt werden, eine überall gleiche Temperatur auf dem Querschnitt der Umluftströmung läßt sich aber bei vorhandenen Wärmetauschern unmittelbar, z. B. ohne nachgeschalteten Mischer, nicht gewährleisten. Ein für seine Förderauf gabe optimal ausgebildeter Ventilator mischt nämlich die geförderte Luft praktisch gar nicht. Kühlere und wärmere vom Wärmetauscher ausgehende Luftsträhnen bzw. Strömungslinien verlassen also den Ventilator - beschleunigt - im wesentli chen so wie sie angesaugt wurden.There are also heat exchangers that work directly through a conventional gas burner is used in the textile machines with direct heating described above, are to be operated. A gas heated heat exchanger could in principle be like a Flame tube boilers are formed. If necessary, the Um to be heated air outside through the inside heated by a heating medium or heating gas Flame tubes of the heat exchanger directed. In this way, the circulating air can be heated sufficiently, the same temperature everywhere on the cross-section With existing heat exchangers, the circulating air flow can be z. B. without downstream mixer, do not guarantee. One for its funding The optimally trained fan practically mixes the conveyed air not at all. Cooler and warmer strands of air coming from the heat exchanger or flow lines leave the fan - accelerated - essentially as they were sucked in.
Eine ungleiche Temperaturverteilung auf dem Querschnitt der Umluftströmung kann dazu führen, daß die in der Textilmaschine behandelte Stoffbahn auf ihrer Fläche diesen Temperaturunterschieden entsprechend ungleichmäßig behandelt wird. Aus diesem Grunde muß bei Einsatz eines herkömmlichen gasbeheizten Wärmetau schers die erhitzte Umluft gesondert gemischt werden, bevor sie mit der zu behan delnden textilen Stoffbahn in Berührung gebracht wird. Derartige Mischer sind auf wendig.An uneven temperature distribution on the cross section of the circulating air flow can lead to the fact that the fabric treated in the textile machine on its surface is treated unevenly in accordance with these temperature differences. Out For this reason, when using a conventional gas-heated heat rope The heated circulating air must be mixed separately before handling it delenden textile web is brought into contact. Such mixers are on manoeuvrable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Textilmaschine, vorzugsweise einen Spannrahmen, mit indirekter Gasheizung zu schaffen, welche ohne gesonderte Mi scher in der Lage ist, einen über seinen Querschnitt überall gleich temperierten bzw. aufgeheizten Luftstrom zum Behandeln der textilen Stoffbahn bereitzustellen. Mit anderen Worten, es soll ein gasbeheizter Wärmetauscher eingesetzt werden, wel cher einen hindurchgesaugten Luftstrom überall auf dessen Strömungsquerschnitt auf die gleiche Temperatur erhitzt.The invention has for its object a textile machine, preferably one Tensioning frame to create with indirect gas heating, which without separate Mi is able to maintain a temperature or provide heated air flow for treating the textile fabric. With in other words, a gas-heated heat exchanger should be used, wel cher a sucked air flow everywhere on its flow cross-section heated to the same temperature.
Die erfindungsgemäße Lösung wird für die Textilmaschine eingangs genannter Art im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschrieben. Erfindungsgemäß wird ein gasbeheizter Wärmetauscher mit mindestens zwei sich räumlich parallel nebenein ander innerhalb des Wärmetauscherkanals, bevorzugt in Form von Rohrschleifen, erstreckenden Flammrohren, die vom Heizmittel durchströmbar sind, vorgesehen. Benachbarte Flammrohre werden antiparallel, also in zueinander entgegengesetzter Richtung, vom Heizmittel durchströmt. Einige Verbesserungen und weitere Ausge staltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.The solution according to the invention is for the textile machine of the type mentioned described in the characterizing part of claim 1. According to the invention gas-heated heat exchanger with at least two spatially parallel next to each other other within the heat exchanger channel, preferably in the form of pipe loops, extending flame tubes through which the heating medium can flow. Adjacent flame tubes become antiparallel, i.e. in opposite directions Direction through which the heating medium flows. Some improvements and further changes Events of the invention are specified in the subclaims.
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß ein gasbeheizter, im Gleichstrom, Gegenstrom und/oder Kreuzstrom betriebener Wärmetauscher mit mindestens zwei sich räum lich parallel nebeneinander innerhalb des Wärmetauscherkanals, insbesondere in Form von Mäander-Rohrschleifen, erstreckenden Flammrohren vorgesehen. Der Begriff "Gleichstrom"-Wärmetauscher bedeutet, daß das Heizmittel (innerhalb der Flammrohre) den Wärmetauscher in der gleichen Richtung durchströmt wie die Um luft (außerhalb der Flammrohre). Der Heizmitteleinlaß befindet sich dabei also am Eingang des Wärmetauscherkanals, der Heizmittelauslaß liegt am Kanalausgang. "Gegenstrom" bedeutet, daß Heizmittel und Umluft in entgegengesetzter Richtung durch den Wärmetauscher strömen. Bei "Kreuzstrom" fließen Heizmittel und Umluft quer zueinander. Zur Erfindung gehört ferner, daß benachbarte Flammrohre anti parallel, also in einander entgegengesetzter Richtung, vom Heizgas durchströmt werden.According to the invention, a gas-heated, cocurrent, countercurrent is preferred and / or cross-flow operated heat exchanger with at least two space Lich parallel side by side within the heat exchanger channel, especially in Form of meandering pipe loops, extending flame pipes provided. The The term "direct current" heat exchanger means that the heating medium (within the Flame tubes) flows through the heat exchanger in the same direction as the Um air (outside the flame tubes). The heating medium inlet is therefore on Entrance of the heat exchanger duct, the heating medium outlet is at the duct outlet. "Counterflow" means that heating medium and circulating air in the opposite direction flow through the heat exchanger. With "cross flow", heating medium and circulating air flow across from each other. The invention also includes that adjacent flame tubes anti parallel, that is, in opposite directions, flows through the heating gas become.
Im Kern besteht die Erfindung ganz allgemein auch darin, die Flammrohre so anzu ordnen und auszubilden, daß die Summe der auf jeder Linie parallel zur Umluft strömung von Flammrohr zu Flammrohr gemessenen Temperaturwerte überall im (senkrecht zur Umluftströmung stehenden) Querschnitt des Wärmetauscherkanals gleich ist. Im Ergebnis soll die Umluft am Wärmetauscherkanalausgang überall auf dem (senkrecht zur Strömungsrichtung stehenden) Kanalquerschnitt praktisch die gleiche Temperatur haben. Dieser homogen temperierte Gasstrom kann - be schleunigt mit einem Ventilator - über den zugehörigen Düsenkasten unmittelbar auf die Stoffbahn geblasen werden. Ein Mischer oder dergleichen ist nicht erforder lich.At its core, the invention generally also consists of starting the flame tubes in this way arrange and train that the sum of the on each line parallel to the air circulation flow from flame tube to flame tube measured temperature values everywhere in the Cross section of the heat exchanger duct (perpendicular to the circulating air flow) is equal to. As a result, the circulating air at the heat exchanger duct outlet should be everywhere the channel cross-section (perpendicular to the direction of flow) practically the have the same temperature. This homogeneously tempered gas stream can be accelerates with a fan - directly via the associated nozzle box be blown onto the fabric. A mixer or the like is not required Lich.
Vorzugsweise sollen die Flammrohre innerhalb des Wärmetauscherkanals in Form von Rohrscheifen, insbesondere als Mäanderschleifen, angeordnet werden. Für den erfindungsgemäß erstrebten Erfolg kann es gegebenenfalls günstig sein, wenn die Länge der sich von Kanalwand zu Kanalwand, also quer zur Umluftströmungsrich tung, erstreckenden Rohrschleifenteile (der Flammrohre) groß gegen die Länge der den einander gegenüberliegenden Kanallängswänden benachbarten Rohrumlen kungen ist. Letztere können auch außerhalb des von der Umluft berührten Kanalvo lumens liegen. Vorzugsweise sollen die längeren, sich quer zur Umluftströmungs richtung erstreckenden Flammrohrteile im wesentlichen gerade sein. Wenn der Hauptteil der Flammrohre quer zur Strömung der Umluft liegt, kann man von einem Kreuzstromerhitzer bzw. von einem Wärmetauscher nach Kreuzstromart sprechen. Dieser kann, wenn Heizmittel und Umluft in gleicher oder entgegengesetzter Rich tung zum Kanaleingang zum Kanalausgang (bzw. umgekehrt) strömen, als Gleich strom/Kreuzstrom- bzw. Gegenstrom/Kreuzstrom-Erhitzer bezeichnet werden.The flame tubes should preferably be in shape within the heat exchanger channel of pipe loops, especially as meandering loops. For the Success desired according to the invention may be advantageous if the Length of the duct wall to duct wall, i.e. across the air flow direction tion, extending pipe loop parts (the flame tubes) large against the length of the the opposite pipe longitudinal walls kungen is. The latter can also be outside of the duct air touched by the circulating air lumens lie. Preferably the longer ones should be transverse to the circulating air flow direction extending flame tube parts be substantially straight. If the The main part of the flame tubes lies transversely to the flow of the circulating air Cross-flow heater or speak of a cross-flow type heat exchanger. This can occur if the heating medium and circulating air are in the same or opposite direction flow to the channel input to the channel output (or vice versa), as equal current / cross-flow or counter-current / cross-flow heaters.
Die Umluft soll auf ihrem Weg durch den erfindungsgemäßen Wärmetauscherkanal auf dem größten Teil des Strömungsquerschnitts bevorzugt über quer zur Strö mungsrichtung verlaufende Heizrohrteile geleitet werden. Das Ziel einer überall gleichen Aufheizung des Umluftströmungsquerschnitts wird besonders erfolgreich eingestellt, wenn eine gerade Zahl von Flammrohren, mit paarweise antiparallel vom Heizmittel zu durchströmenden Flammrohren, vorgesehen wird. Die gerade Zahl bzw. die paarweise Anordnung ist bei geringer Flammrohranzahl wichtiger als bei Einsatz vieler Flammrohre. Mit zunehmender Anzahl von Rohren wird nämlich der relative Beitrag des einzelnen Rohres zur Umluftheizung immer kleiner. Trotz dem kann man allgemein von einem "Wärmetauscher mit paarweise antiparallel durchströmten Flammrohren" sprechen. The circulating air is intended on its way through the heat exchanger duct according to the invention on most of the flow cross-section, preferably across the flow direction of the heating pipe parts. The goal of one everywhere the same heating of the circulating air flow cross section is particularly successful set if an even number of flame tubes, with pairs antiparallel Flame tubes to be flowed through by the heating means is provided. Straight Number or the arrangement in pairs is more important than with a small number of flame tubes when using many flame tubes. With an increasing number of pipes the relative contribution of the individual pipe to the convection heating is getting smaller. despite this can generally be said of a "heat exchanger with antiparallel in pairs flowed through flame tubes ".
Zwar nimmt die Temperatur jedes Flammrohrs in Strömungsrichtung des Heizmit tels - meist exponentiell - ab, wenn aber zwei Flammrohre räumlich parallel zuein ander angeordnet und in entgegengesetzter Richtung, also antiparallel, von dem Heizmittel durchströmt werden, ergänzt sich die Heizwirkung der beiden Rohrteile mit in der Praxis ausreichender Genauigkeit so, daß zwischen den Rohren hin durchströmende Luft überall im Kanalquerschnitt gleich aufgeheizt wird.The temperature of each flame tube increases in the direction of flow of the heater tels - usually exponentially - but if two flame tubes are spatially parallel to each other arranged differently and in the opposite direction, ie antiparallel, from the Heating medium flows through, the heating effect of the two pipe parts is complementary with sufficient accuracy in practice so that between the tubes air flowing through is heated up everywhere in the duct cross-section.
Wenn - insbesondere bei dem Wärmetauscher des Kreuzstromtyps - ein Rohrpaar bzw. zwei oder mehr Rohrpaare im Wärmetauscher, z. B. quer zur Umluftströmungs richtung, nebeneinander angeordnet werden und diese Rohrpaare wie vorbeschrie ben beheizt werden, wird ersichtlich auch die Summe der Temperaturwerte, welche auf einer geraden Linie quer zu der Umluftströmungsrichtung und zu den Flammroh ren an der von der Linie getroffenen Rohrteilen gemessen werden, innerhalb jedes, Wärmetauscherkanalquerschnitts (Schnitt senkrecht zur Umluftströmungsrichtung) gleich.If - especially with the cross-flow type heat exchanger - a pair of pipes or two or more pairs of pipes in the heat exchanger, for. B. transverse to the circulating air flow direction, are arranged side by side and these pipe pairs as described above ben heated, the sum of the temperature values, which are on a straight line transverse to the direction of air circulation and to the flame tubes measured on the pipe parts hit by the line, within each, Cross section of the heat exchanger duct (section perpendicular to the direction of the circulating air flow) equal.
Allgemein soll durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Flamm rohre zunächst ein Temperaturausgleich innerhalb des Wärmetauscherkanals er reicht werden. Zum Erzielen einer auf dem gesamten Querschnitt (quer zur Strö mungsrichtung) des Umluftstroms also im Umluftvolumen überall gleichen Tempera tur soll die Summe der Temperaturwerte, welche auf je einer geraden Linie in Um luftströmungsrichtung an den von der Linie getroffenen Flammrohrteilen gemessen werden, überall im Querschnitt des Wärmetauscherkanals (gesehen quer zur Um luftströmungsrichtung) - speziell am Wärmetauscherkanalausgang - gleich ge macht werden. Dieses Ziel wird durch die vorgenannte Lösung erreicht.In general, the flame and the arrangement and design according to the invention pipes first a temperature compensation within the heat exchanger channel be enough. To achieve one on the entire cross section (across the stream direction) of the circulating air flow in the circulating air volume everywhere the same temperature ture is the sum of the temperature values, which are on a straight line in Um Air flow direction measured on the flame tube parts hit by the line everywhere, in the cross-section of the heat exchanger channel (seen across the um air flow direction) - especially at the heat exchanger duct outlet - same be made. This goal is achieved by the aforementioned solution.
Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzel heiten der Erfindung erläutert.Using the schematic representation of an embodiment, individual units of the invention explained.
In der beiliegenden Zeichnung wird ein insgesamt mit 20 bezeichneter Wärmetau scherkanal, der in der dargestellten Pfeilrichtung von Umluft 21 zu durchströmen ist, dargestellt. Der Kanal 20 besitzt einen Eingang 22 und einen Ausgang 23 und unter anderem einander gegenüberliegende Längswände 24 und 25. In dem gezeichneten Wärmetauscherkanal 20 befinden sich zwei (= ein Paar) schematisch dargestell te Flammrohr-Mäander 26 und 27 (27 = gestrichelt), die nebeneinander in Umluft strömungsrichtung vom Eingang 22 zum Ausgang 23 reichen. Die Flammrohr- Mäander 26 und 27 besitzen Einlässe 28 bzw. 29 am Eingang 22 sowie Auslässe 30 bzw. 31 am Ausgang 23. Jeder Mäander besteht aus geraden Rohrteilen 32 und Umlenkungen 33. Die geraden Rohrteile 32 erstrecken sich im wesentlichen von einer Längswand 24 zur anderen Längswand 25, die Umlenkungen 33 sind den Längswänden 24 und 25 benachbart. Die langen geraden Rohrteile 32 machen den dargestellten Wärmetauscher annähernd zu einer Vorrichtung des Kreuzstromtyps.In the accompanying drawing, a total of 20 designated heat exchanger shear channel, which is to be flowed through by circulating air 21 in the direction of the arrow shown. The channel 20 has an entrance 22 and an exit 23 and, inter alia, opposing longitudinal walls 24 and 25 . In the drawn heat exchanger channel 20 there are two (= a pair) schematically illustrated flame tube meanders 26 and 27 (27 = dashed), which extend side by side in the circulating air flow direction from the inlet 22 to the outlet 23 . The flame tube meanders 26 and 27 have inlets 28 and 29 at the inlet 22 and outlets 30 and 31 at the outlet 23 . Each meander consists of straight tube parts 32 and deflections 33 . The straight tube parts 32 extend essentially from one longitudinal wall 24 to the other longitudinal wall 25 , the deflections 33 are adjacent to the longitudinal walls 24 and 25 . The long straight tube parts 32 make the heat exchanger shown approximately a cross-flow type device.
In dem Wärmetauscherkanal 20 werden die Mäander 26 und 27 im gezeichneten Ausführungsbeispiel so angeordnet, daß die geraden Rohrteile 32 (und die Umlen kungen 33) paarweise nebeneinander liegen, so daß die zu erhitzende Umluft 21 gerade eben noch zwischen zwei solchen Rohren hindurchströmen kann. Tatsäch lich befinden sich in einem Wärmetauscher wesentlich mehr als zwei Flammrohr- Paare. In der Regel wird das gesamte Volumen des Wärmetauscherkanals durch Flammrohre so dicht ausgefüllt, daß die Umluft 21 zwischen den Rohren bei optima lem Wärmeübergang und ohne störenden, d. h. den Ventilator übermäßig belasten den Luftwiderstand hindurchströmen kann.In the heat exchanger duct 20 , the meanders 26 and 27 are arranged in the illustrated embodiment such that the straight pipe parts 32 (and the deflections 33 ) lie in pairs next to one another, so that the circulating air 21 to be heated can just flow through between two such pipes. In fact, there are significantly more than two pairs of flame tubes in a heat exchanger. In general, the entire volume of the heat exchanger channel is filled so tightly by flame tubes that the circulating air 21 can flow through the air resistance between the tubes with optimal heat transfer and without disturbing, that is, excessively stressing the fan.
Wenn bei Mäanderausbildung beispielsweise das am Einlaß 28 des Flammrohr- Mäanders 26 einströmende Heizgas den Temperaturwert 10 besitzt und angenom men wird, daß der Temperaturwert an jeder Umlenkung 33 um eine Einheit absinkt, ist der Temperaturwert des Flammrohr-Mäanders 26 an der ersten Umlenkung 9, einer zweiten Umlenkung 8, einer dritten Umlenkung 7 usw.; d. h. Gas verläßt (bei dieser linearen Abkühlung) den Mäander 26 an dessen Auslaß 30 gemäß Zeich nung mit dem Temperaturwert 4. Ganz ähnliches gilt für den Flammrohr-Mäander 27, wenn dieser am Einlaß 29 mit dem Temperaturwert 10 eintritt, verläßt das Heiz gas den Mäander 26 am Auslaß 31 mit dem Temperaturwert 4. Addiert man die Temperaturwerte in jeder Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung 34 der Umluft 21, ergibt sich ersichtlich in jeder dieser Ebenen überall die gleiche Summe, in der obersten Ebene der Zeichnung die Summe 19, in der nächsten Ebene der Zeich nung die Summe 15 usw. Addiert man die Temperaturwerte die auf Linien parallel zur Strömungsrichtung 34 von Kanal- bzw. Rohrebene zu Rohrebene (der geraden Rohrteile 32) aufeinanderfolgen, zusammen, so ergibt sich auf allen diesen Linien dieselbe Summe, nämlich im dargestellten Ausführungsbeispiel die Summe 19 + 15 + 11 + 4 = 45. Das bedeutet, daß jedes Luftströmungslinienelement, also jede "Luft strähne" in Strömungsrichtung 34, durch den Wärmetauscherkanal 20 mit der glei chen Temperatur verläßt, unabhängig davon, an welcher Stelle des (senkrecht zur Strömungsrichtung 34 gemessenen) Kanalquerschnitts sich die Luftsträhne befin det.If, for example, the heating gas flowing in at the inlet 28 of the flame tube meander 26 has a temperature value of 10 and it is assumed that the temperature value at each deflection 33 decreases by one unit, the temperature value of the flame tube meander 26 at the first deflection 9 is a second deflection 8 , a third deflection 7, etc .; ie gas leaves (with this linear cooling) the meander 26 at its outlet 30 according to the drawing with the temperature value 4 . The same applies to the flame tube meander 27 , if this occurs at the inlet 29 with the temperature value 10 , the heating gas leaves the meander 26 at the outlet 31 with the temperature value 4 . If you add the temperature values in each plane perpendicular to the direction of flow 34 of the circulating air 21 , the same sum can be seen everywhere in each of these planes, the sum 19 in the top level of the drawing, the sum 15 in the next level of the drawing, etc. Added If the temperature values which follow one another on lines parallel to the direction of flow 34 from the channel or tube level to the tube level (of the straight tube parts 32 ), the same sum results on all these lines, namely the sum 19 + 15 + 11 + in the exemplary embodiment shown 4 = 45. This means that each air flow line element, that is, each "air streak" in the flow direction 34 , leaves through the heat exchanger duct 20 at the same temperature, irrespective of the position of the duct cross section (measured perpendicular to the flow direction 34 ) of the duct located.
1-191-19
Temperaturwerte und deren Summen
Temperature values and their sums
2020
Wärmetauscherkanal
heat exchanger duct
2121
Umluft
circulating air
2222
Eingang
entrance
2323
Ausgang
output
2424
, .
2525
Längswand
longitudinal wall
2626
, .
2727
Flammrohr-Mäander
Flame tube meander
2828
, .
2929
Einlaß
Inlet
3030
, .
3131
Auslaß
outlet
3232
gerades Rohrteil
straight pipe part
3333
Umlenkung
redirection
3434
Strömungsrichtung
flow direction
Claims (8)
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