DE1779207A1

DE1779207A1 - Instantaneous water heater

Info

Publication number: DE1779207A1
Application number: DE19681779207
Authority: DE
Inventors: Wanson Leon Jacques
Original assignee: WANSON LEON JACQUES
Current assignee: WANSON LEON JACQUES
Priority date: 1967-07-27
Filing date: 1968-07-18
Publication date: 1971-09-09
Also published as: BE701934A

Description

Durchlauferhitzer Die Erfindung betrifft einen Durchlauferhitzer mit im Kessel axialsymmetrisch angeordneten Röhren, insbesondere eine Heizanlage mit einem flüssigen@Wärmeträger, d.h. einen Heizkessel mit einem unter Druck stehenden Kreislauf, wobei über eine Schleife des Kreislaufs umliegende Wärmeverbraucher versorgt werden.Water heater The invention relates to a water heater with axially symmetrically arranged tubes in the boiler, in particular with a heating system a liquid @ heat transfer medium, i.e. a boiler with a pressurized one Circuit, supplying surrounding heat consumers via a loop of the circuit will.

Jede Heizanlage dieser Art besitzt eine thermische Stabilitätsschwelle. Wenn die Flüssigkeit eine bestimmte Temperatur überschreitet, wird sie beschädigt oder zerstört. In den Röhren bilden sich Rückstände, wie Kesselstein, die in bekannter Waise zu Zerstörungen der Röhren führen. Dieses Gefahrenmoment muss auf jeden Fall vermieden werden, indem an jeder Stelle der Reizfläche eine ausreichende Umlaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit gewährleistet wird, um zu vermeiden, dass die Temperatur der äusseren Flüssigkeitsschicht unmittelbar an. der Röhrenoberfläche nicht die Stabilitätsschwelle erreicht. Ebenso muss die Strömung turbulent sein, damit die Temperatur der in der Röhre befindlichen Flüssigkeit möglichst überall gleich ist. Durch diese Turbulenz lässt sich auch eine mittlere Ausgangstemperatur bestimmen, auf deren Grundlage die Temperatur der Flüssigkeitsschicht unmittelbar an der Wand der Röhre berechnet werden kann. Auf diese Weise können auch Eingangswerte für Sicherheitseinrichtungen festgelegt werden.Every heating system of this type has a thermal stability threshold. If the liquid exceeds a certain temperature, it will be damaged or destroyed. Residues such as scale form in the tubes which in a known orphan lead to the destruction of the tubes. This moment of danger must be avoided in any case by adding a sufficient circulation speed of the liquid is ensured in order to avoid that the temperature of the outer liquid layer immediately increases. the tube surface not reached the stability threshold. The flow must also be turbulent, so that the temperature of the liquid in the tube is as everywhere as possible is equal to. This turbulence also allows a mean starting temperature determine on the basis of which the temperature of the liquid layer immediately can be calculated on the wall of the tube. In this way input values for safety devices.

In einem Reizkessel für eine kleine Leistung mit einer einzigen spiralförmig angeordneten Röhre ist es leicht, am Ausgang einen Thermostat und einen "Debistat" (Kontaktdurchflussmesser) anzuordnen, die die Wärmezufuhr den Sicherheitsanforderungen entsprechend steuern. Wenn aber die Leistung des Kessels 200 000 kcal/h übersteigts werden im allgemeinen im Kessel mehrere parallel geschaltete. Schlangen angeordnet, damit zu grosse Temperatur- und Druckunterschiede vermieden werden. Die dabei praktisch üblichen Verbindungen der Schlangen an unzugänglichen Stellen und an denen keine Kontrolleinrichtungen angebracht werden können, stellen eine grosse Gefahr dar. Darüber hinaus sind die Schlangen so geführt, wie es von der Konstruktion her am einfachsten ist, und nicht, wie es im Hinblick auf die Sicherheit erforderlich wäre. In den bekannten Anlagen mit grosser Leistung sind die Röhren nicht gleichmässig den flammen oder dem Heizgas ausgesetzt, so dass die Wärmebe-.'astung jeder Schlange für das verschiedene Verhalten des Brenners nicht gleich ist.In a stimulus kettle for a small power with a single spiral arranged tube it is easy to put a thermostat and a "Debistat" at the output (Contact flow meter) that the heat supply meets the safety requirements control accordingly. But if the power of the boiler is 200,000 kcal / h is generally several connected in parallel in the boiler. Arranged in lines to avoid excessive temperature and pressure differences will. The practically usual connections of the snakes to inaccessible Place where no control devices can be attached a great danger. In addition, the snakes are guided as it is by it is simplest in terms of construction, and not as it is in terms of safety would be required. In the known systems with high performance are the tubes not evenly exposed to the flames or the heating gas, so that the heat load each snake is not the same for the different behavior of the burner.

Aufgabe der Erfindung ist, einen Durchlauferhitzer mit mehreren in einem Kessel axialsymmetrisch angeordneten Rohren zu schaffen, bei dem die Gefahr des Überschreitens der Stabilitätsschwell(Vweitgehend verringert ist, eine weitgehen- de Sicherheit gewährleistet ist und die Heizschlangen mög- lichst gleichmässig erwärmt werden. Gegenstand der Erfindung ist ein Durchlauferhitzer mit mehreren.in einem Kessel axialsymmetrisch angeordneten Röhren, der dadurch gekennzeichnet ist' dass alle Röhren wenigstens einen aus Spiralen bestehenden gleichen Mantel bilden' wobei mindestens zwei benachbarte Spiralen verschiedenen Röhrensätzen angehören, die zumindest an einem ihrer Enden voneinander getrennt sind.The object of the invention is to create a flow heater with several pipes arranged axially symmetrically in a boiler, in which the risk of exceeding the stability threshold (V is largely reduced, a high degree of safety is guaranteed and the heating coils are heated as evenly as possible Invention is a water heater with several tubes axially symmetrically arranged in a boiler, which is characterized in that all tubes form at least one same jacket consisting of spirals, with at least two adjacent spirals belonging to different tube sets, which are separated from one another at least at one of their ends.

Die_ Erfindung wird: anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausfübrmzngäbeisspiel dargestellt istg näher erläutert.The invention is based on the drawings, in which an execution game shown is explained in more detail.

Fig. 1 ist ein axialer ,IGängaschnitt eines erfindungsgemässen Durchlauferhitzersq bei dem nur die Schlangen gezeigt sind; und Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie 2.- 2 in Fig. 1. Der axiale Schnitt gemäss Fig. 1 lässt den äusseren Röhrenmantel 10 und einen inneren Röhrenmantel 20 erkennen, die zueinander konzentrisch angeordnet sind.1 is an axial, longitudinal section of a flow heater according to the invention in which only the snakes are shown; and FIG. 2 is a cross-section along FIG Line 2.-2 in Fig. 1. The axial section according to Fig. 1 leaves the outer tube jacket 10 and recognize an inner tubular jacket 20, which are arranged concentrically to one another are.

Jeder Mantel besteht aus spiralförmig angeordneten Röhren 5 und 6, wobei jeweils zwei benachbarte Spiralen zu verschie--denen Röhrensätzen gehören. Die Röhren eines Mantels sind gleich ausgebildet und selbstverständlich auch in der gleichen Gleise der Flamme eines zentral angeordneten Brenners (nicht dargestellt) ausgesetzt. Die Flamme des Brenners befindet sich dabei in der Symmetrieachse des Röhrenbündels. Am unteren Ende der zylindrischen 1'äntel.10 und 20 sind zwei Flachspiralen 30 und 40, die hintereinanderliegende Zwischenmäntel bilden und den Durchgang für die Flüssigkeit aus den Röhren des äusseren Mantels 'l0 zu den Röhren des inneren Mantels 20 herstellen.Each jacket consists of spirally arranged tubes 5 and 6, where two adjacent spirals belong to different tube sets. The tubes of a mantle are equally trained and self-evident also in the same track of the flame of a centrally located burner (not shown) exposed. The flame of the burner is located in the axis of symmetry of the tube bundle. At the lower end of the cylindrical jackets.10 and 20 are two Flat spirals 30 and 40, which form one behind the other intermediate jackets and the Passage for the liquid from the tubes of the outer mantle 10 to the tubes of the inner jacket 20.

Der getrennte und symmetrische@Aufbau der Röhren wird durch Verfolgen ihres Verlaufes vom Eingang zum Ausgang des Kessels an Hand der ansteigenden Bezugszahlen am deutlichsten. Der Einlass der Röhre 5 liegt bei 5,1 (Fig. 'I) und die erste zum äusseren Mantel gehörende Spiralwindung dieser Röhre ist mit 52 bezeichnet. Der Einlass 61 der Röhre 6 ist mit der ersten Spiralwindung der Röhre 6 bei 62 verbunden. Die beiden Röhren bilden den äusseren Mantel.10, der bei 54 und 64 endet, was auch in Fig. 2 zu erkennen ist. Die einzelnen Röhren liegen über ihren gesamten Verlauf eng übereinander. Der Mantel 10 endet in der unteren Flachspirale 30 (Fig. 2), in der die Flüssigkeit von aussen nach innen strömt (in beiden Röhren). Fig. 2 zeigt, dass die Röhren 5 und 6 symmetrisch zum Mittelpunkt ,0 liegen (Schnittpunkt der Achse des Kessels mit der Ebene der Flachspirale 30). Von der Flachspirale 30 gelangt die Flüssigkeit in die obere Flachspirale 40, wo sie von innen nach aussen strömt (in beiden Röhren). An der Flachspirale 40 beginnt der zweite Mantel 20, in dem die Flüssigkeit wieder nach oben strömt und zu den Ausgängen 59 und 69 fliesst.The separate and symmetrical structure of the tubes becomes clearest by following their course from the entrance to the exit of the boiler using the increasing reference numbers. The inlet of the tube 5 is at 5.1 (FIG. 1) and the first spiral turn of this tube belonging to the outer jacket is denoted by 52. The inlet 6 1 of the tube 6 is connected to the first spiral turn of the tube 6 at 62. The two tubes form the outer jacket. 10, which ends at 54 and 64, which can also be seen in FIG. The individual tubes lie closely above one another over their entire course. The jacket 10 ends in the lower flat spiral 30 (FIG. 2), in which the liquid flows from the outside to the inside (in both tubes). Fig. 2 shows that the tubes 5 and 6 are symmetrical to the center point, 0 (point of intersection of the axis of the boiler with the plane of the flat spiral 30). From the flat spiral 30, the liquid reaches the upper flat spiral 40, where it flows from the inside to the outside (in both tubes). The second jacket 20 begins at the flat spiral 40, in which the liquid flows upwards again and flows to the outlets 59 and 69.

Selbstverständlich können an Stelle von zwei Röhren, auch mehrere in gleicher Weise spiralig angeordnete Röhren verwendet werden.Of course, instead of two tubes, several spirally arranged tubes can be used in the same way.

In der beschriebenen Ausführungsform besitzen die Röhren überall den gleichen Durchmesser. Somit ist auch die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit darin stets gleich. Bestimmte Röhren können aber auch unterschiedliche Abmes-sungen aufwei$eng damit die Konstanz der Reynoldachen Zah- len gewahrt bjeibt und die Proportionalität der Wärmeabgabe pro Kilogramm Flüssigkeit eingehalten wird. Die einzelnen Röhren sind sowohl am Ausgang als auch am Eingang des Kessels getrennt. Dadurch lassen sich an jeder Röhre eine oder mehrere getrennte Kontrolleinrichtungen anbringen, beispielsweise Thermostaten und "Debitstaten", die den Brenner steuern. Dadurch wird eine sehr hohe Betriebssicherheit erreicht. Jenseits der Kontrolleinrichtungen müssen die Röhren nicht getrennt angeordnet sein' sondern können auch in eine Sammelleitung münden. Solche Sammelleitungen sind vorteilhafterweise ausserhalb des Kessels angeordnet' weil sie dadurch leicht zugänglich sind. Selbstverständlich können auch nur die Ausgänge der Röhren ausserha? b des Kessels getrennt gehalten werden, während ihre °2ingänge ggf. an ein-Dn Sammelkanal angeschlossen sind, der unzugänglich oder schlecht zugärglich ist. Auf jeden Fall ist eine getrennte thermostatische Kontrolle am Ausgang erforderlich, die Temperaturkontrolle am Eingang dagegen muss nicht getrennt vorgenommen werden. Die Kontrolle der Durchflussmenge kann gleichermassen am Eingang oder am Ausgang der Röhren erfolgen.In the embodiment described, the tubes have the same diameter everywhere. Thus, the flow velocity of the liquid in it is always the same. But certain tubes may also have different dimen- sions aufwei $ closely the constancy of Reynoldachen superscript numbers maintained bjeibt and is adhered to the proportionality of the heat output per kilogram of liquid. The individual tubes are separated at both the exit and the entrance of the boiler. This means that one or more separate control devices can be attached to each tube, for example thermostats and "debit stations" that control the burner. This achieves a very high level of operational reliability. Beyond the control devices, the tubes do not have to be arranged separately but can also open into a collecting line. Such collecting lines are advantageously arranged outside the boiler because they are easily accessible as a result. Of course, only the outputs of the tubes can also be used outside of the building. b of the boiler are kept separate, while their ° 2inlets are possibly connected to a collecting duct that is inaccessible or difficult to access. In any case, a separate thermostatic control is required at the exit, the temperature control at the entrance, however, does not have to be carried out separately. The flow rate can be checked either at the inlet or at the outlet of the tubes.

Claims

A n p r u c e 1. Instantaneous water heater with several in one boiler axially symmetrically arranged tubes, characterized in that all tubes (5, 6) form at least one identical jacket (10, 20) consisting of spirals (52, 62), -wherein .at least series of two adjacent spirals (52, 62) to different tube sets (5, 6) which are separated from one another at least at one of their ends (51, 61, 59, 69) are.

2. Instantaneous water heater according to claim 1, characterized in that the separate ends (51, 61, 59, 69) of all tubes (5, 6) are connected to a common collecting duct arranged outside the boiler.

3. Instantaneous water heater according to claim 1, characterized in that at least one end of each tube (5, 6) has at least one separate control device.

4. Instantaneous water heater according to claim 1, characterized in that each jacket (10, 20) consists of tubes (5, 6) which are arranged parallel to one another and, lying directly next to one another in a spiral, extend along the entire axis of symmetry of the boiler.

5. water heater according to claim 4, characterized in that each The jacket (10, 20) also has a flat spiral (30, 40) at one end of the boiler, which lies in a plane perpendicular to the boiler axis and in which the tubes (5, 6) around the point of intersection of the axis of symmetry with the plane of the flat spiral concerned (30, 40) are symmetrical to one another.