DE1451231A1 - Erhitzer fuer gasfoermige Medien mit einen Strahlungs- und einen Konvektionsteil bildenden schraubenfoermig gewundenen Rohrschlangen - Google Patents

Erhitzer fuer gasfoermige Medien mit einen Strahlungs- und einen Konvektionsteil bildenden schraubenfoermig gewundenen Rohrschlangen

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Description

Patentanwalt H 5 1 2 3 1 Düsseldorf, dWW S Dipl.-Inq. H. Wangemann stresemann,trae. 28
r σ ° Feipruf 13531
Dr*tdn*r Bank DOiuldorf, Kto. 518823 M«tnO Akte Hr.
Tlrma Industrie-Companle Kleinewefera Konstruktione- und Handelsgesellschaft mbH. * Krefeld, Melanchthonatr. 5.
"Erhitzer für gasförmige Medien mit einen, Strahlungen und einen Konvektlonatail bildenden schraubenförmig gewundenen Rohrschlangen".
Di· Erfindung bezieht sich auf einen Erhitzer für gasförmige Medien mit einem Erhitzerzylinder oder -körper, in dem schraubenförmig gewundene Rohrschlangen angeordnet sind, die den Strahlungsteil und den Konvektionsteil des Erhitzers bilden. Durch die Rohrschlangen des Konrektionsteile wird das aufzuheilende Medium im ßegenstrom und durch die Rohrschlangen des Strahlungsteilea im Gleichstrom iu den den Erhitzer in Längsrichtung durchströmenden Heisgasen geführt.
Bei einer bekannten Aueführungeform eines solchen Erhitzers, der insbesondere für die Erhitzung gasförmiger Medien, die Kohlenwasserstoffe enthalten, gedacht ist, besitzt der Konrektionsteil und der Strahlungsteil eine einzige schraubenförmig gewundene Leitung, deren Durohmesser dem gewünschten Durohsatz angepafit ist. Da· aufzuheizende Medium strömt ■omit diureh ein· eine-sige Leitung zunäohst durch die Schraubenwindungen de· lonrektioneteila Im Oegenstrom and dann durch die Schraubenwindungen de· Strahlungstelle· im Gtlelohstrom *u den
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Heizgasen. (BAS 1 063 618).
Ea ist ferner ein Strahlungsrekuperator bekannt (DAS 1 040 733) bei dem der Einlaß für das aufzuheizende Medium mit einem in Längsrichtung des Rekuperators angeordneten Verteilerrohr verbunden ist, von dem Rohrschleifen ausgehen, die in eii&idem Verteilerrohr parallelen Sammelkanal münden, der mit dem Auslaß verbunden ist. Hier ist eine Parallelschaltung mehrerer, jeweils eine Schraubenwindung umfassender Einzelleitungen vorhanden, deren Abstand in Rekuperatorlängsrichtung groß ist. Sollen die Schrauben-Windungen parallel geschalteter Einzelleitungen möglichst dicht aneinanderliegenj um eine^roß© i/ur eh satzmenge und hierbei günstige tfärmeübergangsverhältnisse au ersielen, so sind entweder eine Vielzahl von Verteiler— und Sammelrohren erforderlich oder aber die Verbindungsstellen zwischen i©n sclaratibenfUreigen Einzelleitungen und dem in Eekuperatorlängsrichtung verlaufendes Verteilerrohr ligw. dem Sammelkanal liegen so dicht beieinander, iaß sowohl die Herstellung als auc& ösr Betrieb sol@h@r Rekuperatoren aufwendig und 3·ϊ· a©hwi®rig ist. Hitrbei ist au Ijerüsk^ sichtigen,, daß das aufzuwärmend® Medina Ia ü&n Rohren möglichst gleiclia Strömungaw@ge auriiellegt "und gleiche Bruskverhältnisse auf seinen Ströiaanggwagsa damit lain® ixngl©icliaäßig© Tertailnng äea Mediums und imterscliiadliohe T.7ärmeü"ber(gäsig@ auftraten». Je größer ab©p ii© Anzahl dar Hohre8 iuycli Sie das zn er hütende Medium atrömtg desto schwieriger iat die
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mäßige Verteilung dee aufzuheizenden Mediums auf die einzelnen Rohreο
Bei Erhitzern mit den Strahlungsteil und den Konvektioneteil bildenden Rohrschlangen stellt ferner die Aufhängung bzw. Befestigung der Rohrschlangen häufig ein nur mit großem Aufwand zu lösendes Problem dar. Ee ist bekannt, die Kohrschlangenvfindungen durch Steg· gegeneinander abzustützen und die unteren Hohrschlangenwinäungen auf eine Konsole zu setzen·
Erfindung bezweckt die Schaffung eines Erhitzers mit einen Konyektionsteil und einen Strahlun&steil bildenden schraubenförmig gewundenen Rohrschlangen, wobei das aufzuheizende Medium im Konrektionsteil im Gegenstrom und in Strahlungsteil im Gleichstrom zu den den Erhitzer in Längsrichtung durchströmenden Heizgasen geführt ist» Hierbei soll eine große Anzahl τοη dicht nebeneinander liegenden' Rohrwindungen sur Erzielung eines hohen Durchsatzes Anwendung finden, und eine weitgehend gleichmäßige Verteilung des aufzu heizenden Mediums auf seinem Strömungsweg bei gleichen Druckrerbältnissen erfolgen, ohne daß eich herstellungs- oder be triebsmäßige Schwierigkeiten an den Verbindungestellen der Verteiler- und Sammeleinriohtungen mit den Rohrschlangen ergeben.
line weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Befesti gung·- i*w. AmfNlng«BBglionkeit der Rohrschlangen eo roreu- mehmem, da· weit(esend auf lieber bekannte Mittel wie Stege,
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Konsoleiod„dgl* verhieltet werden kann»
Zu? ISrrisielmiig dieser Ziele sieht die Erfindung bei Erhitzer &®r genannten Gattung iror» daS die dee Strahlung·« und dee Konrektioneteile au« mehrerea strömungsp&rallel geschalteten, schraubenförmigen BineeX« leitungen gebildet sind, von denen die Einzelleitungen des Konrektionateils in eine in Querrichtung dee Erhiteere gelegen· Ringkanuaer aünden« Vorsugsweiee münden dio schraubenförmigen Singelleitungem d®s Konrakti^nöteils in lcursse eenk« rechte oder &w£i&h®rpA ««nkreohte Eohrstutsen an der Riogkammer» die in die tohraubenföraigen Binse!leitungen übergehen·
Bei Rekuperatoren ait geraden Aust&uscherrohren ist es bekannt» eine ober® und eine untere Verteiler» bsw· Saumelkammer vorcu— β©htm, Bwißchen denen die geraden Bohre angeordnet sind« durch die daa aufsuheisenda Mediu» etrHmt« Hierbei tritt nicht da· ProbXea auf, die Windungen aohraubenfuraig gewundener Hohr-•ehlangen m^gliohst dicht aufeinander folgen eu lassen und •ine hohe Surohsatileietuag au
Haoh einem «eiteren Merkmal der Erfindung sind die Snden der •ohraubenföraigen Einzelleitungen dee Konvektlonatell·· über gleichmäßig «Α der Innenwand verteilte Überleittiagsrohre alt den Leitungen oder «lner Stttwtteserungekammer 4·· Itrahlungs* teile· Terbundea« Hierdurch wiri außer der Sreieluag elae· Clelehatteic«n Struttuhgcw·««· für ia· aufeuwÄr««nde Medlua
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Ib all·* liaatll«ituagen auoh die Möglichkeit geeohaffen, «it Btbrtonlaagen dtt 8trahlung»teil·· hängend anzuordnen, wobtl duroh die gleiohmäSige Verteilung der Überleitungerohre auf einem Kr·!· ein Kippen dee Rohrsohl&ng«np&k«tet oder der Bohrtohlungengruppt dee Strahlungsteilca ohne Zuhilfenahme einer Koneolt vermieden wird« Falle erwUnecht, können »wiaohen den einaeineη Windungen noch Stege angebracht werden·
Besondere vorteilhaft 1st es, wenn die Rin^kamtaer dee Konvektlcnat·!!··, d.h. die obere Ringkammer als Verteilerkanimert au· ■wei konaentriaoh ineianderliegenden Rohrringen besteht und die atbraubtnfOrBfe g«wund«nea Einzelleitungen dee Konvektion·- teil· in awti Gruppen gltiohfallt konsentrieoh ineinander liegen» Sana kann «in Teil der Uberleitungerohre switohea
ua4 ltrahlungetttll aa d«« d«r Srhiteeraittelaeh·· WaadBagaabtobaitt «er linielleltußsen dtt •t) tatlaai geftlart wtr4«a, «tr *a#«r· ftil «tr
kaaa aa dea «tjr XaatwwyMI itt Iraitatr« Itarvaaduaeaaktttaaitt aa^torifttt werieet, β «te. Alt) Vttfttltaagavtlirt w«riea aaaltaaillfi la sw«i »lftta ftttlltf v·» dtata «le eine MlIfKt auf eiatn kleinere» IreIe «tr IraltatraltiBatate suftwandt let, «lUiread die aa«trt lAlft· a«f tiat· grlieren Kreit iwisohen den Windungen der
Biaaelleituagea «te ÜtriUilüngeteil·· un» der «tt Bralt*«rt glelebfall· fleicbmäiig rerteilt let.
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des Stranlunestall·· einen Windungedurohaease^ «öf * d©a? sr£eoh«n dem kleinsten und äesi gx'ößfsß Windungedtiffefea&cg©^ öex" lieiäsia
ineiiumderliegendet* äsitungegruppea des Kos
egte
Mash der rlrJhitsußg de© aiifsuwäriaeadeii kloälums gslaßgt bei YerX&i38@2i 4©o St^ahXungeteiles ia, ©laea au Γ 6®r Länggao
dee StreliliSKgistcileB strelueßförsi«; f^ünösE« Die hierbei gelangend en strshleaf^ras-tg vs^laufesadea
liegen in Ströaiungsriehtisiig der Heisgeas vor eise» s-ß eich bekannten. VerdräEgerkärpeL- dos ICQAvektioaetei2.ee» di» Ableitung für das er«äJ?Eij@ l-sdiits eareJs «liessß. rt ist*
Ab* &ZF Eüi^iääisig 1st aiii
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eAiMi is -0-"-^./SIeIiInMe mmk i#r Mal® il»if
t3»fffe5^gc-y i» <3er wif ies Fü und la «·β·ηϋ1ο!ιβΒ «se d@a Wundttogc^eiles 5» 4 tin@ft Iiiaea»«»® S» €or &m% «btn do7e& #isö laali*. $ tat ι au· dar i©i? Saisgasabsuc T jpsgt» Bio I®iig*p#§ Sie
se*·' v*
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Innenraum 5 In filohtung dta Pfeiles P bzw« der Pfeilabsehnitt· P' durchströmen, werden entweder durch den Brenner β erzeugt oder durch eine Leitung am Boden dee Erhitzere zugeführt· BIe Haube 6 oder ein ringförmiger Zwischenteil 9 ewisohen der Haube und den Wandungeteilen 4, 3 wird von der Zuleitung 10 dee aufzuheizenden Mediums durchsetEt.lli.es e mündet in zwei, la deroelben Querebene des Erhitaers und konzentrisch »«einander gelegene Rohrringe 11, 12, die gemeinsam die Verteilerringkaraaer de« Konvektlonsteils A bilden. Von diesen beiden Rohrringen gehen über den Umfang derselben verteilte Abzweigungen 13 gleichmäßig ab, die senkrecht oder annähernd senkrecht zu den Hingen 11, 12 vorgesehen sind und die den Anfang von gewundenen Einzelleitungen 14 bilden. Die dem Verdrängerkörper 15 benachbarten Leitungen 14* sind konzentrisch zu den auf einem größeren Kreis gelegenen und der Innenseite des Wandungsteiles 3 benachbarten Einzelleitungen 14* gelegen. Bas Ende jeder schraubenförmig gowundenen Einzelleitung 14*, 14" des Konvektion«*eil· geht In ein senkrechtes Überleitungsrohr 16*, 16*v Über wobei vorteilhafterweis·, wie dargestellt, diese Rohre auf Kreises gelegen sind, die denen der gewundenen Einzelleitungen 14*, und 14" entsprechen. Die Überleitungerohre 16*, 16" sind, wie au· Flg. 2 zu erkennen let, auf je einem Kreis gleichmäßig verteilt und münden In eine Entwäsaerungskammer 17» von der in bekannterweise ein Ableitungerohr 18 abgeht·
Olelohmäöig am Umfang 4er Bntwässerungskammer 17 sind die senkrechten Abzweigungen 19 von schraubenfurmigen Einzelleitungen
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angeordnet. Der Abstand der Abzweigungen 19 voneinander ist bo groß, daß die Verbindungsstellen der Abzweigungen sowohl bei der Montage als auch während des Betriebes keine Schwierigkeiten für die Kammer 17 und für die Abzweigung 19 bilden, obwohl die Rohrwindungen 20 in Längsrichtung des Brhiteerβ dicht aufeinander folgen· Die glelohen Verhältnisse gelten für die Rohrringe 11, 12 und die Abeweigung·η 19 der Leitungen 14. Auf die Entwäseerungskammer 17 kann verzichtet werdenj dann gehen die Leitungen 16', 16" auf Huh· der Kammer 17 unmittelbar in die Leitungen 20 über.
Der Durchmesser der Windungen der Einzelleitungen 20 ist so gewählt, daß diese Leitungen in dem Zwischenraum zwischen den senkrechten Überleitungerohren 16* und 16" gelegen sind. Sowohl durch die gleichmäßige Verteilung der Rohr· 16* bzw. 16" auf einem Kreis als auch die Anordnung der aus den Einzelleitungen 20 bestehenden Rohrgruppe des Strahlungsteiles B ergibt eich die Möglichkeit, die Rohre 20 des Strahlungeteiles hängend anzuordnen, wobei die Überleitungerohre 16*, 16" als Haltemittel dieneno
Das Ziel eines gleichmäßigen Ströraungsweges des aufzuheizenden Mediums unter Beachtung einer großen Durohβatemenge wird weiterhin dadurch erreicht, dal die oberen Enden der Einzel» leitungen 20 in strahlenförmig nach innen gerichtet· Leitung·« teil· 21 übergehen, die ihrereelte in einen Sammelzylinder münden, der über eine den Verdrangerkurper 15 duroheetzende Leitung 25 mit der Ableitung 24 rerbunden ist«
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Claims (1)

  1. fatentanaprüoheι
    ι'
    1.) Brhiteer für gasförmige Medien1 mit einen Strahlungeteil und «inen Konfektioneteil bildenden, schraubenförmig gewundenen Bohrschlangen, durch die das aafiuheieende Medium im Konvektioneteil im Gegenstrom und. im 8trahlun«et il im Gleichstrom'zu den den Brbitier in Längsrichtung durchströmenden Heizgasen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohr-•ablaugen dee Strahlungeteiles (B) und des Konvektioneteiles (1) aus mehreren·etrümungaparallel geschalteten, schraubenförmigen Einzelleitungen (H,20) gebildet siad, Ton denen die Sinxelleltungen ("tt) des Konrektioneteiles (X) in eine in QuerrJtohtung des Erhitzers gelegen· Hingöcamaer (It, 12) münden.
    2.) Brhitier nach Anepruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dafi die Xnden der achraubenförmigen Sinxelleitungen (H) des Konrektioneteile (A) über gleichmäßig an der Innenwand de· Brhitser· rerteilte Überleitung·- roar· (16*, t6"*) mit den Leitungen (2G) oder einer
    (M) des Strahlungsteil·· rerbunden
    •4
    •imd.
    3.) Srhitser na«h Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dal die Riagkammer de· Konrektioneteil· (A) au« si»el kea»entrieeh ineiaaaderliegenden Rohrringen (11,12) *
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    bestellt und die schraubenförmig gewundenen Einzelleitungen (fr, ', ΐ4^ des Koavektioßsteiles in awei Gruppen gleichfalls konzentrisch ineinanderliegen»
    4.) Erhitzer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmigen Einzelleitungen (20) des Strahlungeteile (B) einen winchingadurohmesser aufweisen, der sswischen dem kleinsten und dem größten. Winduiigsdurchmesaer der beiden konzentrischem Leitungagruppen dee Komrekt-lonsteils (A) liegt,
    5.) Erhitzer nach Anspruch 3 und 4» dadurch gekennzeichnet, daß ein ieil der Üfoerleitungerohre zwischen Konvektione- und Strahlungeteil aa dem der Erhitzermlttelachse benachbarten Wandungeabschnitte der Einzelleitungen (20) des Strahlungsteilee (B) entlang geführt sind, der andere Teil an dem der Innenwand des Erhitzers benachbarten Rohrwandungsabschnitt angeordnet ist*
    6.) Erhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleitungen des Strahlungsteil·· (B) alt einem auf der Längsachse des Erhitzers gelegenen Sammelzylinder (22) durch strahlenförmig verlaufend· Leitungsteile (21) verbunden sind0
    7·) Erhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlenförmig verlaufenden Leitungsteile (21) in Ströaungs-
    ORIGJfiAL IMSPSCTED 90 930 3^03 6 0^
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    richtung der Heizgase vor einem an eich bekannten Verdrängerkörper (15) des Konrektioneteile angeordnet sind und die Ableitung (23) für el ta erwärmte Medium durch den Verdrängerkörper geführt ist.
    80) Brhiteer nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennseichnet, daß die schraubenförmig gewundenen Jüinz- 1-leitungen (14) über senkrechte oder annähernd senkrechte Leitungeabeohnitte (13) alt der Ringka-nmer oder teilen (11,12) dee Konrektionsteile verbunden sind«
    C1,-.
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DE19631451231 1963-03-15 1963-03-15 Erhitzer fuer gasfoermige Medien mit einen Strahlungs- und einen Konvektionsteil bildenden schraubenfoermig gewundenen Rohrschlangen Pending DE1451231A1 (de)

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