DE1604086C - Liegender Speicherbehälter fur tempe nerte flussige oder gasförmige Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen liegenden Speicherbehälter für temperierte flüssige oder gasförmige Medien mit inneren parallel zur Behälterlängsachse angeordneten Öffnungen aufweisenden Anschlußrohren, die an einer gemeinsamen Stirnseite den Behälter durchdringen. .

Speicherbehälter dieser Art werden vorzugsweise als Wärmespeicher verwendet und in Zeiten verbilligten Angebotes an Elektroenergie aufgeladen. Hierzu wird ein Strömungskreislauf gebildet, der von einem Elektrodenkessel in den Speicherbehälter hinein, durch diesen hindurch und über eine Rückleitung wieder zum Kessel führt. Die wärmedämmende Umhüllung sorgt für langfristige Temperaturerhaltung; bei Bedarf erfolgt die Entladung auf umgekehrtem Wege, wobei dann der Elektrodenkessel umgangen wird und über eine Nebenleitung Heizkörper, z. B. Radiatoren, gespeist werden können.

In sinngemäß gleicher Weise können derartige Einrichtungen auch zur Kühl-Speicherung, also hauptsächlich im Sommer eingesetzt werden.

Damit sich eine weitgehend gleichmäßige Wärmeverteilung im Speicherbehälter einstellt, wurden schon die etwa gleich langen Anschlußrohre im Speicherbehälter von entgegengesetzten Stirnseiten her in den Speicherbehälter eingeführt. Das durchströmende Medium trifft dabei an allen Stellen der vertikalen Mittelebene etwa auf gleiche Strömungswiderstände, so daß sich ein homogener Durchtritt zwangläufig einstellt. Die vorn aus dem einen Rohr austretenden Strömungsteile müssen das gesamte zweite Rohr durchfließen, während diejenigen Strömungsteile, die das erste Rohr vollständig durchlaufen, im zweiten Rohr nur noch einen sehr kurzen Fortleitungsweg vorfinden.

Diese an sich bezüglich der Wärmeverteilung einwandfreie Lösung bringt jedoch durch das Hereinführen der beiden Rohre von verschiedenen Seiten her, besonders dann, wenn mehrere Behälter parallel angeordnet und an Sammelleitungen angeschlossen werden sollen, störende zusätzliche Leitungen, die außen an den Behältern entlang zu deren hinteren Enden geführt werden müssen, mit sich. Außerdem werden sowohl die Montage als auch spätere Wartungsarbeiten erschwert. Auch die Überprüfung der Dichtigkeit an den Behältee-Durchtrittsstellen erfordert nun das Begutachten von jeweils zwei weit voneinander entfernt liegenden Durchtrittsstutzen. ·

ίο Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zu-

f gründe, einen Speicherbehälter der eingangs genannten Gattung-so auszubilden, daß sowohl eine" homogene Durchströmung als auch eine vereinfachte Rohrführung und Montage gewährleistet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß das eine der beiden Rohre im Speicherbehälter etwa haarnadelförmig verläuft, wobei die am Rohrumfang angeordneten radialen Durchtrittsöffnungen im wesentlichen nur in dem freien Rohrschenkel vorhanden sind.

Von jeder radialen Durchtrittsöffnung des einen Rohres führen über die nächstliegende Öffnung des zweiten Rohres in jedem Fall gleich lange Strömungswege wieder aus dem Behälter heraus, so daß homogene Strömungsverhältnisse und damit eine weitgehend gleichmäßige Wärmeverteilung über den gesamten Speicherbehälter ermöglicht wird. .-■';'·

Im Sinn eines bestmöglichen Temperaturaustausches beim Durchgang des Mediums sollen die Strömungswege von Rohr zu Rohr solang wie möglich sein. Außerdem ist anzustreben, daß nicht nur in der Längsrichtung, sondern auch in der Querrichtung des Behälters eine Streuung der Strömung herbeigeführt wird. Gemäß einem vorteilhaften Zusatzmerkmal der Erfindung kann dies erreicht werden, wenn die radialen Durchtrittsöffnungen im wesentlichen nur an denjenigen Rohrlängsseiten angeordnet sind, die vom Be- hälter-Zentrum abgewandt verlaufen. Hier treten also die Strömungsanteile zunächst in Richtung auf die Behälter-Peripherie aus den Rohren radial heraus und nach allmählicher Richtungsumkehr mit damit verbundener Breitenstreuung verlaufen sie dann in Richtung auf das zweite Rohr. Auch hier treten sie dann nicht unmittelbar, sondern erst nach etwa haiber Umwanderung des Rohrmantels in die dortigen Öffnungen ein.

Die beiden Schenkel des haarnadelförmig gestalteten Rohres können in unterschiedlichen Winkelrichtungen und Kurvenformen verlaufen: Strömungstechnisch ausreichend und günstig für die Herstellung ist eine solche Gestaltung, bei der beide Schenkel parallel gerichtet sind.

Da beide Schenkel nicht koaxial verlaufen können, war noch zu ermitteln, ob sie nebeneinander oder übereinander laufen sollen. Die Anmelderin fand nun heraus, daß es strömungstechnisch günstig ist, wenn die beiden Rohrschenkel innerhalb des Behälterquerschnittes sowohl in der Höhe als auch seitlich zueinander versetzt angeordnet sind, wobei nach Möglichkeit der freie Schenkel, der also die Durchtrittsöffnungen trägt, tiefer als der andere Schenkel angeordnet wird. -.' '

Wie bereits erwähnt, sollte der Strömungsweg innerhalb des Behälters so groß wie möglich sein. Die Anmeldefin schlägt deshalb vor, daß sowohl das erste als auch das zweite, also .erfindungsgemäß gestaltete Rohr so dicht wie möglich an der Behälterinnenwand verläuft, dabei soll lediglich so viel Abstand

zwischen Rohr und Behälterwand verbleiben, daß der radiale Durchtritt des Mediums ungehindert erfolgen kann. Günstig ist ein Abstand, dessen Maß geringer ist als der Durchmesser des Rohres.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das nachstehend erläutert ist. Es zeigt

Fig. 1 einen Speicherbehälter nach der Erfindung im senkrechten Längsmittelschnitt,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig.1.

Das Anschlußrohr 2 ist derart haarnadelförmig gestaltet, daß ein zweiter Schenkel 2 b entsteht. Es sind also an einer gemeinsamen Stirnseite des Behälters beide Rohrstutzen herausgeführt, so daß Herstellung, Montage und Überwachung sowie der Platzbedarf erheblich vereinfacht werden.

Fig. 2 zeigt deutlich, daß die Durchtrittsöffnungen 5 des Rohres 2 nur in dessen freiem Schenkel vorhanden sind. Außerdem ist zu erkennen, daß sie den Durchtrittsöffnungen 4 des ersten Rohres und damit dem Strömungsverlauf entgegengesetzt gerichtet sind. Hierdurch wird eine intensive Verwirbelung und eine Verlängerung der wärmetauschenden Strömungswege erreicht
Die Anordnung der parallelen Schenkel 2 α und 2 b

ίο erfolgte nicht willkürlich, sondern so, daß der Schenkel 2 b tiefer und seitlich versetzt zum nichtperforierten Schenkel la verläuft. Der Abstand 6 zwischen den beiden Rohren 3 und 2 6 ist so groß wie möglich gewählt und das Maß 7 zwischen Rohr und Behälter soll gleich oder kleiner als der jeweilige Rohrdurchmesser sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Liegender Speicherbehälter für temperierte flüssige oder gasförmige Medien, mit inneren, parallel zur Behälter-Längsachse angeordneten, Öffnungen aufweisenden Anschlußrohren, die an einer gemeinsamen Stirnseite den Behälter durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine (2) der beiden Rohre (2; 3) im Speicherbehälter (1) etwa haarnadelförmig verläuft, wobei die am Rohrumfang angeordneten radialen Durchtrittsöffnungen (5) im wesentlichen nur in dem freien Rohrschenkel (2 b) vorhanden sind.

2. Speicherbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der beiden Schenkel (2 a; 2 b) des haarnadelförmig gestalteten Rohres innerhalb des Behälter-Querschnittes sowohl in der Höhe als auch seitlich zueinander versetzt angeordnet sind.

3. Speicherbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Durchtrittsöffnungen (4; S) im wesentlichen nur auf denjenigen Rohrlängsseiten angeordnet sind, die vom Behälter-Zentrum abgewandt verlaufen.