DE14552C - Uebertragung von Wärme in geschlossenen Transmissionsröhren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die schädlichen Folgen der directen Heizflächen bei Dampfkesseln, Heizapparaten, Kochimd Verdampfungseinrichtungen etc. sollen durch die Anbringung von geschlossenen Wärmetransmissionsröhren beseitigt werden.

Diese Wärmetransmissionsröhren werden je nach Bedarf mit verschiedenem Material gefüllt. Es kommen zur Verwendung zunächst Stoffe, die denselben oder einen niedrigeren Siedepunkt haben wie die zu erwärmende Flüssigkeit, z. B. Wasser; in diesem Falle wird im Innern der Wärmetransmissionsröhren vor ihrer Inbetriebnahme eine Pressung hergestellt, die über oder unter dem Atmosphärendruck liegt, je nach dem Grad der Circulation und der Wirkung, die erreicht werden sollen. Es soll ferner die Wärmeübertragung dadurch bewirkt werden, dafs in dem wärmeaufnehmenden Theil der Röhren ein chemisch zusammengesetzter Körper zersetzt wird, der in dem wärmeabgebenden Theil des Wärmetransmissionsrohres sich zur ursprünglichen Verbindung wieder vereinigt und dadurch die bei der Wiedervereinigung freiwerdende Wärme abgiebt. In diesem Falle wird das Wärmetransmissionsrohr mit kohlensaurem Ammoniak etc. gefüllt. Ferner will der Erfinder Stoffe benutzen, die sich in den kritischen Zustand versetzen lassen und welche durch die lebhaften Strömungen, welche entstehen, wenn der betreffende Körper in den kritischen Zustand übergeht oder denselben verläfst, nach dem wärmeabgebenden Theil der Röhren die Wärme übertragen sollen. Endlich kommen solche Körper in Betracht, die einen höheren Siedepunkt haben als die schliefslich zu erwärmenden Körper, wie i. B. Salzlösungen, Metalllegirungen, Paraffin etc. In dem Füllungsmaterial wird durch besondere Circulationsröhren eine möglichst schnelle Strömung herbeigeführt.

In Fig. ι und 2 sind verschiedene Anordnungen der Transmissionsröhren an einer senkrechten Wand dargestellt. Diese Röhren können auch konisch sein oder im Kessel oder im Feuerraum prismatische oder kugelförmige Erweiterungen haben, in denen sich Circulationseinrichtungen befinden.

In Fig. 2 ist mit A A₁ das äufsere Transmissionsrohr bezeichnet, welches mit dem eingeschraubten Pfropfen b ^₁ verschlossen ist, nachdem das Circulationsrohr a a\ eingebracht und die Füllung des Rohres erfolgt ist. Die Circulation tritt nach den Pfeilen d (I₁ d₂ d₃ d^ d_b ein und die Wärme, welche das circulirende Material im Feuer bei A aufgenommen hat, wird übertragen an das Material, welches das Rohr bei A₁ umgiebt.

Fig. 3 zeigt den aus einem Metallkörper D bestehenden Apparat, den der Erfinder bei Füllung der Röhren verwendet. Nachdem die Circulationseinrichtuiig a Ci₁ in dem Rohr A A₁ angebracht und dieses in dem Apparat mittelst Stopfbüchsen eingedichtet ist, wird das Füllungsmaterial durch die Oeffnung a_% in die Röhre eingepumpt, nachdem die Luft durch die mit dem Flantsch d₂ in Verbindung gebrachte Pumpe ausgesaugt ist. Die Oeffnung «₃ ist entweder mit einem nach innen oder mit einem nach aufsen sich öffnenden Ventil «₄ versehen, je nachdem das Rohr unter höherem oder tieferem als dem Atmosphärendruck gefüllt werden soll. Nachdem die Füllung erfolgt ist,

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wird das Rohr A A₁ aus dem Apparat entfernt; das Ventil a_t verschliefst vorläufig die Oeffnung a₃; diese wird schliefslich verlöthet, und das Rohr ist zur Benutzung fertig.

Wenn das Wärmetransmissionsrohr A A₁, wie in Fig. 4, aus zwei Theilen besteht, so wird die Verbindung durch die Schraube B B₁ hergestellt. Die Oeffnungen α_Ά dienen zur Füllung. Nachdem diese erfolgt ist, werden die Röhren A und A_x bis a_& zusammengeschraubt und der Rand verlöthet.

In Fig. 5 bezeichnet A A₁ das äufsere Wärmetransmissionsrohr, a Ci₁ das Circulationsrohr, an dem in der Gegend der Kesselwand oder dergleichen die aufwärtsgehenden Kanäle C und die abwärtsgehenden Kanäle C₁ angebracht sind (s. Querschnitt Fig. 5 b und perspektivische Ansicht Fig. 5 c).

An der Innenwandung von A A tritt im Füllungsmaterial unter Wärmeaufnahme ein lebhafter, aufsteigender Strom in der Richtung der Pfeile d d_x auf; derselbe wird durch die Kanäle C aus dem Ringraum r in den oberen Cylinderraum c der Circulationsröhre CIa₁ und aus diesem über die obere Kante derselben in der Richtung der Pfeile d₂ d_s in den Ringraum T₁ des oberen Theiles der Wärmetransmissionsröhre geführt, um hier seine Wärme abzugeben. Der absteigende Strom tritt in der Richtung der Pfeile d_t d_b durch die Kanäle C₁ aus dem Ringraum r_x in den Cylinderraum C₁ der Circulationsröhre und wird aus diesem wieder in den Ringraum r zurückgeführt, um von neuem Wärme aufzunehmen.

Der Strom d ^₁ d₂ d₃ wird bis zur Höhe des Wasserstandes w geführt, ohne direct Wärme abzugeben, und der abgekühlte Strom d_t d₅ bis zum tiefsten Punkt im Feuerraum, ohne direct Wärme aufzunehmen.

Es wird hiernach eine Wärmezuführung an das Kesselwasser etc. von oben nach unten erzielt, d. i. umgekehrt wie bei der directen Heizfläche. Das Wasser wird also am meisten an seiner Oberfläche erhitzt, wo infolge dessen die stärkste Dampfentwickelung stattfinden wird. Durch den obersten Theil der Röhre soll der Dampf getrocknet bezw. überhitzt werden.

In Fig. 6, 6 a und 6 b ist eine horizontal angeordnete Wärmetransmissionsröhre dargestellt. Der im Feuer liegende Theil der Circulationseinrichtung ist hier durch die Platte p ersetzt, die Wirkungsweise und Construction ist aus der Zeichnung und dem Vorstehenden ersichtlich.

In Fig. 7 ist ein mit Wärmetransmissionsröhren versehener Dampfkessel dargestellt.

Mit diesen Röhren sollen auch solche Verdampf- und Concentrationsapparate versehen werden, die bisher aus Glas, Porcellan, Piatina u. s. w. hergestellt waren. In diesem Falle soll der wärmeabgebende Theil einen schützenden Ueberzug aus Emaille, Platin, Blei etc. erhalten. Da das Feuer dann die Apparate selbst nicht mehr berührt, so werden dieselben in dieser Construction haltbarer sein, als bisher.

Um die Wirkung des Feuers auf die directe Feuerfläche ganz zu beseitigen, bringt der Erfinder Chamottewände ZZ₁, Fig. 1 und 7, an und läfst, wenn nöthig, zwischen diesen und der Heizfläche noch einen Luftraum e C₁.

Die Wärmetransmissionsröhren sollen auch zugleich als Anker oder Stehbolzen dienen.

Claims (2)

1. P ATENT-AN SPRÜCHE:

   ι. Die Anbringung von geschlossenen, mit Circulationsröhren versehenen, unter entsprechendem Druck mit Flüssigkeiten gefüllten Wärmetransmissionsröhren an Dampfkesseln etc., um die Wärmeübertragung ohne directe Feuerfläche zu erzielen.
2. 2. Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung, um Wärmetransmissionsröhren unter entsprechenden Druckverhältnissen mit den betreffenden Flüssigkeiten zu dem angegebenen Zweck füllen zu können.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.