DE1501962C - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Erhitzer für Fluide, insbesondere Flüssigkeiten, mit einer länglichen Erhitzerkammer, die durch einander gegenüberliegende, senkrechte Wandvorsprünge in mehrere offene Heizungszonen unterteilt ist, wobei in"der Mitte der einzelnen Heizungszonen angeordnete Rohrschlangen voneinander gegenüberliegenden ^: Brennern über Strahlungsflächen, die oberhalb der Brenner angeordnet sind, beheizt werden, und wobei die gruppenweise hintereinanderliegenden Rohrschlangen das Fluid durch die einzelnen Heizungszonen führen.

Durch die britische Patentschrift 633 819 ist eine Feuerungsanlage bekannt, in der von den Seitenwänden ausgehend nach oben offene Kammerräume angeordnet sind, in die die Brenner zur Beheizung des Feuerraumes einmünden.

Dieser bekannte Ofenraum ist jedoch zum Beheizen durch Strahlungswärmer kaum geeignet.

Weiterhin ist ein Erhitzer durch die USA.-Patentschrift 3 066 656 bekannt, der mehrere offene Heizungszonen, die unabhängig voneinander beheizt werden können, besitzt. Die thermische Trennung der einzelnen Zonen ist jedoch dabei nicht in hinreichender Weise gelöst. Dies liegt im wesentlichen an den halbkreisförmig ausgeführten Wandvorsprüngen. Sie bieten einer Querströmung einen verhältnismäßig geringen Strömungswiderstand, aus welchem Grunde diese vorbekannten Wandvorsprünge auch verhältnismäßig tief in die Erhitzerkammer hereingezogen sind.

ίο Dies liegt im wesentlichen daran, daß sich wenige oder gar keine Wirbel an den vorbekannten Wandvorsprüngen wegen des sanften Verlaufes ihrer Außenflächen ausbilden können.

Ausgehend von dieser vorbekannten Anordnung liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, den Erhitzer so auszugestalten, daß eine für praktische Fälle ausreichende Trennung der Heizungszonen erzielt wird, wobei die Kammer mit möglichst geringem Materialaufwand gebaut sein soll. Dabei soll der Erhitzer derart ausgebildet werden, daß bei ihm längs des Weges des Reaktionsstromes durch ein Rohrsystem eine abschnittsweise steuerbare Beheizung vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wandvorsprünge zu den Längswänden der Erhitzungskammer einen rechten Winkel mit Prallwänden bilden und sich um einen Betrag in die Erhitzerkammer erstrecken, der ein Zehntel bis höchstens ein Viertel der Kammerbreite beträgt.

Durch die Ausbildung von rechten Winkeln an den senkrechten Wandvorsprüngen werden dort Wirbel hervorgerufen, die eine genügende thermische Unterteilung der einzelnen Erhitzerzonen schaffen. Hierdurch wiederum ist es möglich, die Tiefe der Wandvorspränge auf etwa ¹A der Kammerbreite zu beschränken, wodurch sich eine beträchtliche Materialersparnis ergibt. Auf Grund der rechtwinkligen und nur sehr kurzen Prallflächen hat sich überraschenderweise dennoch ein gute Trennung der einzelnen Temperaturzonen ergeben.

Bei den bisher bekannten Erhitzern sind derart angeordnete Prallflächen nicht vorhanden, vielmehr sind die konkaven Vorsprünge zwischen den einzelnen Zonen baulich aufwendig und nicht platzsparend.

In der nachfolgend beschriebenen Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist ein Querschnitt des erfindungsgemäßen Erhitzers längs der Linie I-I aus F i g. 2; F i g. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 ist eine teilweise Ansicht, bzw. der Teilquerschnitt eines Brenners aus Fig. 1 und 2 in ver-. größertem Maßstab.

Gemäß der Zeichnung hängt die Wandung 1 des Erhitzers an einem Tragrahmen 2, der auf Pfeilern 3 ruht. Die Wandung 1 besteht aus einer ersten Seitenwandung 4, einer zweiten Seitenwandung 6, Rückwandungen 7 und 8, einem Boden 9 und einer Decke 11, wodurch eine dazwischenliegende Kammer 12 entsteht. Die Kammer 12 steht über einen Deckendurchlaß 13 und einen Konvektionsabschnitt 14 mit einem Schornstein (nicht dargestellt) in Verbindung. Die Zufuhr von Strahlungswärme ist in Abschnitte aufgeteilt, die unabhängig von einer gegenseitigen thermischen Beeinflussung oder Vermischung gestaltet werden sollen. Zur Erreichung dieses Zieles sind Strahlungsquellen in bezug aufeinander seitlich ange-

ordnet; die von jeder dieser Strahlungsquellen gebildeten thermischen Zonen sind seitlich gegeneinander isoliert. Auf diese Weise soll jede Strahlungsquelle und ihre dazugehörige Beheizungszone weitgehend unabhängig von den anderen Zonen gehalten werden. Zur Unterteilung der Kammer 12 in eine erste Temperaturzone 16, zweite Zone 17, dritte Zone 18 und vierte Zone 19 sind senkrechte Prallfiächen 21 in gegenüberliegenden Paaren 22, 23 und 24 gruppiert. Jedes der Paare 22, 23 und 24 der Prallwandungen 21 ist mit einer der zugehörigen Seitenwandungen 4 oder 6 verbunden. Innenvorsprünge 26, 27 und 28 der Prallflächenpaare 22, 23 bzw. 24 liegen sich gegenüber. Im Rahmen der Erfindung brauchen die Vorsprünge 26, 27 und 28 nur ein Zehntel bis ein Viertel der Kammerbreite 12 vorzustehen, um eine zufriedenstellende Trennung der Zonen 16,17, 18 und 19 zu erzielen. Auf diese Weise bleiben mittlere Bereiche 29 zwischen den Rohren frei.

Die voneinander unabhängigen thermischen Zonen sind längs des Wegs des Fluid- bzw. Flüssigkeitsstromes angeordnet, wie er durch den Erhitzer verläuft. Nach Zirkulation durch die Konvektionsschlange 31 zur Vorerwärmung wird das Medium durch erste Abschnitte 32, zweite Abschnitte 33, dritte Abschnitte 34 und vierte Abschnitte 36 einer Rohrgruppe 37 in dieser Reihenfolge geführt. Die Rohrgruppe besteht im wesentlichen aus einer senkrechten Serpentine, die an Bügeln 38 ungefähr in der Mitte zwischen den Seitenwandungen 4 und 6 hängt. Die freien Bereiche 29 trennen die ersten Abschnitte 32, zweiten Abschnitte 33, dritten Abschnitte 34 und vierten Abschnitte 36 voneinander zur größeren Unabhängigkeit der Wärmezufuhr bei jedem Abschnitt der stufenweisen Erhitzung.

Im Rahmen der Erfindung wird beiden Seiten der Rohrgruppe 37 Wärme zugeführt, was bekanntlich als Doppelbefeuerung bezeichnet wird. Beide Seitenwandungen 4 und 6 sind mit einer feuerfesten Mauerung 41 ausgestattet. Diese Mauerung 41 bildet ein erstes Paar 42, ein zweites Paar 43, ein drittes Paar 44 und ein viertes Paar 46 gegenüberliegender Strahlungsoberflächen. Diese Strahlungsoberflächen umgeben die ersten bis vierten Rohrabschnitte 32 bis 36. Die in

ίο dieser Ausführungsform dargestellten vier Zonen gestatten einen hohen Grad der Beherrschung der zeitlichen Temperaturabläufe. Es können im übrigen mehr oder weniger Zonen als dargestellt, vorgesehen sein, je nach den Belangen der Anlage und dem benötigten Grad der Feinstufigkeit der Erhitzung.

Die Brenner 47 stehen mit den S.trahlungsoberflächen 42, 43, 44, und 46 zur Erhitzung dieser Oberflächen bis auf Weißglut in Wirkverbindung. Es wird vorgezogen, daß diese Brenner niedrige Flammen

ao haben. Blöcke 48 bilden Tröge 49 mit Böden 51. Jeder Boden 51 hat eine Anzahl von Öffnungen 52. Über Leitungen 53 und Düsen 54 wird den Öffnungen 52 Brennstoff zugeführt. Luft tritt über Öffnungen 56 (in Luftregistern 57) und Lufteinlässe 58 ein, so daß der Brennstoff in den Trögen 49 verbrennt, wobei möglichst wenig Flammenhöhe über die Tröge hinausragt. Zur guten Verteilung der Wärme über die zugeordneten Strahlungsoberflächen sind die Tröge längs derselben angeordnet. Steile Innenansätze 59, die von den dazugehörigen Strahlungsoberflächen abgewandt liegen, bewahren die Rohrgruppen 37 vor direkter Flammeneinwirkung.

Die Wärmeabgabe eines jeden Brenners kann durch Ventile 61, 62, 63 und 64 in bekannter Weise gesteuert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Erhitzer für Fluide, insbesondere Flüssigkeiten, mit einer länglichen Erhitzerkammer, die durch einander gegenüberliegende, senkrechte Wandvorsprünge in mehrere offene Heizungszonen unterteilt ist, wobei in der Mitte der einzelnen Heizungszonen angeordnete Rohrschlangen von einander gegenüberliegenden Brennern über Strahlungsfldchen, die oberhalb der Brenner angeordnet sind, beheizt werden, und wobei die gruppenweise hintereinanderliegenden Rohrschlangen das Fluid durch die einzelnen Heizungszonen führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandvorsprünge (26, 27, 28) zu den Längswänden (4, 6) der Erhitzerkammer (12) einen rechten Winkel mit Prallwänden (22, 23, 24) bilden und sich um einen Betrag in die Erhitzerkammer erstrecken, der ein Zehntel bis höchstens ein Viertel der Kammerbreite beträgt.

2. Erhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen (37) der Rohrschlangen in bekannter Weise senkrecht angeordnet sind.

3. Erhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Brenner (47) ein Trog (49) zugeordnet ist, der längs seiner zugehörigen Strahlungsfläche (42, 43, 44, 46) angeordnet ist, und jeder der Böden (51) der Tröge eine Anzahl von Öffnungen (52) besitzt, die reihenweise angeordnet sind und zur Brennstoff- sowie Luftzufuhr zu den Trögen dienen, wobei die Flammen, nur knapp über die Tröge hinausragen und wobei ein steiler Innenansatz (59) an der Innenseite des Troges vorgesehen ist, der von der Strahlungsfläche abgewandt und so angeordnet ist, daß die Rohrgruppe (37) vor direkter Flammeinwirkung geschützt ist.

4. Erhitzer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei übereinanderliegehde Brennerebenen vorgesehen sind.