DE2020837A1

DE2020837A1 - Einrichtung zum Erwaermen einer Fluessigkeit

Info

Publication number: DE2020837A1
Application number: DE19702020837
Authority: DE
Inventors: Barrault Rene Louis; Roland Weber
Original assignee: BARRAULT RENE LOUIS
Current assignee: BARRAULT RENE LOUIS
Priority date: 1969-04-28
Filing date: 1970-04-28
Publication date: 1970-11-12
Also published as: ES379076A1; GB1272711A; FR2090028A2; FR2036987A1; US3651790A

Description

Dip!-Ing. Heim Les5«»r, Pn>.»ntcm*aH 0 — 8 München 81, Cbsimoshofet 81 . Telefon: (08Π) 48 38 20

Rene Louis BARRAULT L 9089

"59.* avenue du Petit Chambord Gg/sch

ROURG LA REINE (Hauts de Seine)

Roland WEBER (gleiche Adresse)

Einrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erwärmen einer Flüssigkeit, insbesondere zur Erzeugung von Warmwasser und/ oder Dampf, nach Art eines mit mehreren Rohren ausgerüsteten Kessels.

Zur Bereitstellung eines billig herzustellenden, leicht montierbaren und demontierbaren Kessels dieser Art schlägt die Erfindung nach ihrem Hauptmerkmal vor, alle Bauelemente eines solchen Kessels symmetrisch zu einer gemdnsamen Längsachse anzuordnen. Diese Achse ist zweckmäßig senkrecht angeordnet, um eine natürliche Zirkulation unter Ausnutzung der unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Medien zu erhalten, diese Achse kann aber auch mehr oder weniger geneigt sein, jedoch nicht mehr als 60° gegenüber der Senkrechten.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht vorzugsweise aus einem ersten ringförmigen Flüssigkeitsbehälter und aus einem

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Dipl.-Ing. hUinz Lester PoKtntdnwait D—8 Münd>en 81, Coiimaitiofc* 81 · TaUfon: {0811) 48 38 20

zweiten, zu diesem auf Abstand und koaxial, angeordneten, ringförmigen Flüssigkeitsbehälter, die über Rohre miteinander verbunden sind, welche auf mehreren, zu der Längsachse konzentrisch liegenden Zylinderlinien angeordnet sind, wobei ein Brenner obenliegend vorgesehen ist, welcher die Feuergase senkrecht nach unten richtet.

Jeder Flüssigkeitsbehälter ist mit Zuführ- und Auslassleitungen für die Flüssigkeit versehen, wobei der obere Behälter noch zusätzliche Auslassleitungen für Dampf und/oder Wasser besitzt.

Um den Gasen eine längere Umlaufbahn zu geben, ist die zentral gebildete Brennkammer nach unten abgeschlossen und zwischen den Rohren zylindrische Umlenkbleche angeordnet, welche abwechselnd an den beiden Behältern angeschweißt und gegenüber deren wechselseitigem Abstand kürzer gehalten sind.

Alle Bauelemente sind zu einer Baueinheit zusammengefasst, welche den Deckel eines Gehäuses aus Isoliermaterial einschließt, wobei das Isoliergehäuse von einem Speisewasserbehälter konzentrisch umgeben ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten AusfUhrungsbelspieles näher erläutert ^Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Ansicht einen Schnitt durch eine Einrichtung gemäß Erfindung.

In der Zeichnung bezeichnet 1 einen unteren und 2 einen oberen kreisringförmigen Behälter, welGhe konzentrisch zu einer gemeinsamen Sammetrleachse XY liegen. Diese beiden Behälter sind durch mehrere Rohre miteinander verbunden, von welchen einige geradlinig oder gewölbt verlaufen, wie die Rohre 3# andere an zwei Stellen nach gleichen Richtungen abgewinkelt sind, wie

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Üi|.l Ing. H«iiu lc»er, t>t!tP"!an«QiI D — 8 Mündnn BI, Coiirnastiafc· 81 < Ul«fon: (0811) 48 38 20

die Rohre 4, und wieder andere, wie die Rohre 5, derart mehrfach abgewinkelt sind, daß sie an die Behälter im wesentlichen unter einem normalen Winkel anstoßen, im Übrigen aber sich entlang der Rohre 3 und 4 erstrecken. Die Rohre 3# 4 und 5 bilden also ein dichtes, zu einem Zylinder angeordnetes Rohrbündel, dessen Längsachse XY 1st. Diesem Rohrbündel kann gegebenenfalls eine größere Anzahl von rohrförmigen Mänteln zugeordnet sein.

Zwischen den reihenweise angeordneten Rohren können ringförmige Umlenkbleche derart angeordnet sein, daß diese sich entweder'von dem einen Behälter zu dem anderen oder, wie bei 6 und 7 in der Zeichnung dargestellt, sich Jeweils von dem einen Behälter nur bis in die Nähe des anderen Behälters erstrecken, wobei diese Umlenkbleche ,Jeweils zwischen den konzentrisch angeordneten Rohrreihen liegen. Aus dem Brenner 8 werden entlang der Achse XY Heizgase P in die Brennkammer ausgestoßen, die nach unten durch eine Isolierplatte 11 abgeschlossen ist, Reinigungsrohre 9 und 10, deren Funktion später erläutert wird, umschließen das Rohrbündel ringförmig.

Die vorbeschriebenen Elemente sind in einem Isoliergehäuse 12 angeordnet, und lassen sich als Baueinheit leicht durch Abmontieren einer die Brennkammer verschließenden, mit Bolzen befestigten Platte 13 von oben~ein- bzw. ausbauen.

Die Arbeltswelse dieser Einrichtung als einfacher Sattdampfkessel ist wie folgt j

Dem oberen, zur Hälfte mit Wasser gefüllten Behälter 2 wird mittels einer beliebigen, in der Zeichnung nicht dargestellten, Einrichtung kaltes Speisewasser zugeführt und dieses vermengt sich dann mit unverdampftem Wasser. Dabei ist vorausgesetzt, ^l daß die Einrichtung bereits im Betrieb ist. Das Gemisch strömt dann durch die wenigsten erwärmten Rohre, nämlich die Rohre 4,

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D''pi.-Ιης. Heinz lesser, P lUntonwolt D — 8 München 81, Cosimastiafj· 81 · Telefon: (0611) 48 38 20

welche von der Achse XY den weitesten Abstand einhalten, in den unteren Behälter 1, erwärmt sich dort, steigt durch die Rohre 5 und 5 wieder nach oben in den Behälter 2 und verdampft hier teilweise, so daß der Dampf über den Stutzen 4 abgeführt werden kann.

Bei Bedarf kann in dem oberen Behälter 2 ein Rohrbündel als Wärmetauscher vorgesehen werden, um die Wärme des in diesem Behälter gespeicherten Wassers für die Erwärmung einer durch ein solches Rohrbündel unter beliebigem Druck zirkulierenden Flüssigkeit auszunutzen. Als Flüssigkeit kann hier beispielsweise warmes Leitungswasser in Frage kommen.

Gemäß einer abgeänderten AusfUhrungsform können die geraden ^Rohre 3 durch zwei konzentrische Ringe ersetzt werden, die einen Wasserstrelfen (lame d'eau) bilden, in welchem SpUlschlitze (lumie"res) für die radiale Zirkulation der Gase vorgesehen werden müssen.

Eine dritte Alternative der Erfindung sieht zwecks gleichzeitiger Warmwasser- und Sattdampfbildung über dem oberen Behälter 2 die Anordnung eines gleichartigen, nicht dargestellten, Hilfsbehälter vor, der mit dem Behälter 2 über eine Wasserzirkulation zwischen dem mit Wasser ganz gefüllten Behälter und dem mit Wasser halbgefüllten Hilfsbehälter erlaubenden Verbindungsleitungen in Verbindung steht. Aus dem Behälter 2 führen lediglich die Rohre J5 und 5# während die Rohre 4 aus dem Hilfsbehälter abgeleitet werden, und zwar unterhalb des Wasserspiegels, um einen Abfluß zu gewährleisten. Diese Rohre leiten schon umgelaufenes Wasser bzw. Ergänzungswasser zum Behälter 1.

Für alle vorbeschriebenen AüsführungBformen ist in den Rohren 9 und 10 eine Reinigungseinrichtung vorgesehen, welche dem

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DIpJ -Inq. Hein;.letter. !·-;t»riUihwa!t D — 8 Mü/ieW» 81, CoiimoshaJ· 81 · Telefon: (0811) 4038 20

Entfernen des mit den Gasen zirkulierenden und sich an den bohren bzw. den Umlenkblechen ablager-snden Russes dient« . indem in eine vorbestimmte Zone eine den Ruß wegspülende Flüssigkeit gesprüht wird. Die Rohre 9 und 10 werden von einer nicht dargestellten, gemeinsamen Dampf- oder Druckluftquelle gespeist.

Die bei P aus dem Brenner 8 ausgestoßenen Gase werden entlang

der Pfeile

und

dem Entleerungskanal 15 zugeleitet.

Die Gase kühlen sich auf diesem Weg allmählich ab, was im Falle einer Sattdampferzeugung eine Erwärmung des Kien Rohren 4 strömenden Wassers im Gleichstromprinzip und im Falle einer Warmwassererzeugung eine Erwärmung des in den Rohren 3 strömenden Wassers im Gleichstromprinzip und des in den Rohren 4 strömenden Wassers im Gegenstromprlnzlp zur Folge hat. Der WKrmetausch erfolgt also in jedem Fall unter.günstigsten Bedingungen, ■

Die aus der vorhergehenden Beschreibung erkennbaren funktlonnellen Vorteile werden ergänzt durch folgende konstruktive Vorteile, die sich aus der örtlichen Konzentrierung aller Bauelemente ergeben:

1) Werden zwei beliebige, symmetrisch zur Achse XY,liegende Punkte berücksichtigt, so befinden sich diese beiden Punkte entweder in der erwärmenden Flüssigkeit, in der erwärmten Flüssigkeit oder im Metall, so daß ihre Temperaturen gleich sind und je nach dem Anwehdungsfall auch die aus dem WSrmetausch resultierenden Wärmeflüsse, die Richtung und Geschwindigkeit der Flüssigkeiten und/oder die mechanischen Beanspruchungen. .·.,. r .."", . ,

2) Die Aufhängung der Wärmflächen am lösbaren Deckel ist einfach, da der Schwerpunkt auf die Achse XY konzentriert ist. Dies sichert: auch eine ungehinderte Wärmedehnung^ jtlleiV Wärmfläöhen, - ..π".-:-,;. . -- ■-■ , ■ =. .-.; --.'-y.--.' *■■.,■·. .:■■■■-

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Dipl. Ing. Hein* Ueer, Ponton*«¹! 0 — 8 Münzen 81, Co»ima*lf<J|j· 81 · Τ·1φη· (06!))48138.20

3) Es ist ohne weiteres möglich« In einem bereits in Betrieb gesetzten Kessel nachträglich eine Vergrößerung der Wärmflächen durch Hinzufügen von zusätzlichen Rohren und Umlenkblechen vorzunehmen, und zwar werden diese konzentrisch zu den bereits vorhandenen Rohren angeordnet oder es werden die bestehenden Wärmflächen verlängert. Der Einbau bzw. Ausbau dieser ist einfach und kann schnell vorgenommen werden.

4) Die ringförmigen Behälter lassen sich durch Stumpfschweißen von handelsüblichen Rohrkrümmern einfach und billig anfertigen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich selbstverständlich in Einzelheiten verändern, ohne daß dabei von dem Erfindungsgedanken abgewi-chen wird. So kann beim Betrieb der Einrichtung zur Dampferzeugung der Isolationskörper 12 äJjexiSAlaJcie» konzentrisch von einem Speisewasserbehälter 16 umfasst sein, um durchgehende Wärme- für die Aufwärmung des Speisewassers im Kessel zu verwenden. Dieser Behälter 16 setzt sich in einem den Kessel tragenden Gestell bis auf eine von den Gasen durchströmte Zone 18 fort. Es kann auch ein rohrförmlger HilfsWärmetauscher vorgesehen sein, welcher dem überhitzen des mit dem im Kessel erhaltenen Sattdampfes dient.

Selbstverständlich kann der Kessel auch zum Erwärmen, anderer Flüssigkeiten, wie mineralischer oder organischer Flüssigkeiten) verwendet werden.

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Claims

Ing.'tUiiu leiter, ('.-!«r^ar-olt D — 8 München 81, Ceuimaitiofe· 81 · Telefon: (0611) 48 3620

Patent ans prUche

Einrichtung zum Erwärmen einer Flussigkeit, insbesondere zur Erzeugung von Warmwasser und/oder Dampf, nach Art eines mit mehreren Rohren ausgerüsteten Kessels, d a du rc h g e k e η η ζ el c h η e t , daß alle Bauelemente des Kessels symmetrisch zu einer gemeinsamen Längsachse (XY) angeordnet sind. '

2. Einrichtung nach Anspruch 1, g β k e η η ζ e i cn net durch einen ersten ringförmigen Flüssigkeitsbehälter (1) und einen zweiten, zu diesem auf Abstand und koaxial angeordneten, ringförmigen Flussigkeitsbehälter (2), die über ^lxohre (3t^t5) miteinander verbunden sind, welche auf mehreren, zu der Längsachse konzentrisch liegenden Zylinderlinien angeordnet sind, wobei ein Brenner (8) obenliegend vorgesehen ist, welcher die Feuergase senkrecht nach unten richtet. . " . . . ■ ■-:■. ·

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -

k e η η ζ el c h η e t , daß die zentral gebildete Brennkammer nach unten abgeschlossen 1st und zwischen den Rohren (3»4»5)'zylindrische Umlenkbleche (6,7) angeordnet sind, welche abwechselnd an den beiden Behältern (1,2) angeschweißt und gegenüber deren wechselseitigem Abstand kürzer gehalten sind.

Ί. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, de d u r c h g e k e η η ze ic h η e t , daß alle Bauelemente zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, welche den Deckel (13) eines Gehäuses aus Isoliermaterial einschließt.

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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse (12) von einem Speisewasserbehälter (l6) konzentrisch umgeben ist.

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