DE241137C

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Publication number: DE241137C
Application number: DENDAT241137D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 136. GRUPPECLASS 136th GROUP

ALEXEI LOMSCHAKOW in LESNOI.ALEXEI LOMSHAKOV in LESNOI.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen Gasen einerseits und Flüssigkeiten bzw. Dampf andererseits, die in der Hauptsache als durch Rauchgase beheizter Speisewasservorwärmer bzw. Dampfüberhitzer für Kesselanlagen und ähnliche Zwecke Verwendung finden sollen und in bekannter Weise mit Fieldröhren versehen sind, welche an Verteilungskörper mit übereinander liegenden Hohlräumen gehängt sind, die durch gegeneinander versetzte Zwischenwände in mehrere Kammern geteilt sind. Die. Erfindung bezweckt eine Ausbildung der Wärmeaustauschvorrichtung, die ein unter allen Umständen leichtes Einbauen einer bezüglich der Leitungsfähigkeit u. dgl. den jeweiligen Anforderungen genau entsprechenden Heizfläche ermöglicht und das Auswechseln der einzelnen Umlaufsglieder ohne Schwierigkeiten gestattet. Die Erfindung besteht darin, daß die Fieldröhren mit ihrem Kopf an die Seitenwände der Verteilungskörper so angeschlossen sind, daß seitliche Durchbrechungen des Kopfes sich mit entsprechenden Durchbrechungen der Kammern des Verteilungskörpers decken.The invention relates to a device for heat exchange between gases on the one hand and Liquids or steam on the other hand, which are mainly as heated by flue gases Feed water preheaters or steam superheaters for boiler systems and similar purposes are to find and are provided in a known manner with field tubes which are attached to the distribution body are hung with superimposed cavities through each other offset partitions are divided into several chambers. The. Invention aims to provide training the heat exchange device, which under all circumstances easy installation of a conductivity and the like. The heating surface that exactly corresponds to the respective requirements enables and replacement of the individual circulation links permitted without difficulty. The invention exists in that the field tubes with their head on the side walls of the distribution body so are connected that lateral openings of the head with corresponding openings cover the chambers of the distribution body.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der neuen Vorrichtung als Kesselspeisewasser-Vorwärmer u. dgl. veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. 1 bis 3 eine Ausführungsform in drei zueinander senkrechten Ansichten, teilweise im Schnitt. Fig. 4 und 5 sind Querschnitte der Fieldröhren mit Längsrippen am äußeren Rohr. Fig. 6 bis 11 zeigen weitere Ausbildungsformen der Vorrichtung bzw. bauliche Einzelheiten derselben.On the drawing are different embodiments of the new device as a boiler feed water preheater and the like, namely, Figures 1 to 3 show an embodiment in three mutually perpendicular views, partly in section. Figures 4 and 5 are cross sections the field tubes with longitudinal ribs on the outer tube. 6 to 11 show further forms of embodiment the device or structural details of the same.

Der Tragkörper für die die Wärmeaustauschfläche bildenden Röhren 10 eines jeden Vorwärmegliedes hat die Form eines hochkant liegenden flachen Hohlkörpers 1 (Fig. 1 bis 3). mit zwei durch die wagerechte Längswand 2 getrennten Hohlräumen 3 und 4, welche durch gegeneinander versetzte Querwände 5 und 6 in mehrere Kammern eingeteilt sind. In den Seitenwänden des Hohlkörpers 1 sind oberhalb und unterhalb der Scheidewand 2 Öffnungen 8 und 7 derart verteilt, daß in jede Kammer der Hohlräume 3 und 4 je zwei Öffnungen 7 bzw. 8 führen und immer zwei Öffnungen 7 und 8 unmittelbar übereinander angeordnet sind. Der kastenartige Kopf 9 des Sackrohres 10, welches in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel äußere Längsrippen 11 besitzt, die nicht bis an den Kopf 9 bzw. den Tragkörper 1 reichen, hat in seiner ebenen Seitenwand ebenfalls zwei Öffnungen 14 und 15, welche, wenn das Rohr 10 in senkrechter Lage mittels Mutter 12 an den Tragkörper 1 geschraubt ist, vor den Öffnungen 7 und 8 liegen und so die Verbindung des Sackrohres 10 mit den übereinander liegenden Kammern des Hohlkörpers 1 herstellen. Durch die abschließbare Öffnung 13 in der oberen Wand des Rohrkopfes 9 ist in das Sackrohr 10 ein Umlauf srohr 16 eingeführt und mittels eines an seinem oberen Ende befindlichen seitlichen Stutzens in einen der betreffenden Kanäle 14 und 65 ; 15 eingehängt. Ein Keilstück 17 0. dgl. preßt das Rohr 16 an die Kanalwandung und hält es in der richtigen achsialen Lage im Rohr 10. Der wasserdichte Abschluß zwischen Rohrkopf 9 und Verteilungskörper 1 wird durch geeigneteThe support body for the tubes 10 of each preheating element which form the heat exchange surface has the shape of an upright flat hollow body 1 (Fig. 1 to 3). with two cavities 3 and 4 separated by the horizontal longitudinal wall 2, which through mutually offset transverse walls 5 and 6 are divided into several chambers. In the Side walls of the hollow body 1 are openings 8 above and below the partition 2 and 7 distributed in such a way that in each chamber of the cavities 3 and 4 two openings 7 and 8, respectively lead and always two openings 7 and 8 are arranged directly one above the other. Of the box-like head 9 of the sack pipe 10, which outer in the illustrated embodiment Has longitudinal ribs 11 that do not extend to the head 9 or the support body 1, has in its flat side wall also has two openings 14 and 15 which, when the tube 10 is screwed to the support body 1 in a vertical position by means of a nut 12, in front of the openings 7 and 8 are and so the connection of the blind tube 10 with the chambers lying one above the other of the hollow body 1. Through the lockable opening 13 in the top wall of the pipe head 9 is a circulation srohr 16 is inserted into the blind pipe 10 and by means of a its upper end located lateral connection in one of the relevant channels 14 and 65; 15 hooked. A wedge 17 0. The like. Presses the pipe 16 against the channel wall and holds it in the correct axial position in the pipe 10. The watertight seal between the pipe head 9 and distribution body 1 is by suitable

Zwischenlagen oder sonstige bekannte Mittel gesichert.Intermediate layers or other known means secured.

Das vorzuwärmende Speisewasser wird an einem Ende des Verteilungskörpers, z. B. bei 28 (Fig. 3), in die erste obere Kammer desselben eingeführt, gelangt durch beide Seitenwände mittels deren Kanäle 8,14 in die inneren Röhren 16 der betreffenden beiden Fieldröhren 16,10, fließt in diesen nach unten, steigt imThe feed water to be preheated is at one end of the distribution body, e.g. B. at 28 (Fig. 3), inserted into the first upper chamber of the same, passes through both side walls by means of their channels 8, 14 into the inner tubes 16 of the two respective field tubes 16.10, flows down into this, rises in

ίο Ringraum auf und gelangt durch die betreffenden zwei Kanäle 15, 7 in die erste untere Kammer des Verteilungskörpers. Aus dieser tritt das Wasser durch zwei weitere Kanäle 7, 15 in die inneren Rohre 16 der nächstfolgenden zwei gleichliegenden Fieldröhren 10, 16 und gelangt aus diesen in die zweite obere Kammer usw. bis zum Austrittsende des Körpers 1.ίο Annular space and passes through the relevant two channels 15, 7 in the first lower chamber of the distribution body. From this step the water through two further channels 7, 15 into the inner tubes 16 of the next two identical field tubes 10, 16 and passes from these into the second upper chamber, etc. to to the exit end of the body 1.

Während des bezeichneten langen Weges des Wassers wird es durch die Rauchgase, welche die Röhren 10 von außen bespülen, allmählich immer mehr und mehr angewärmt. Die Vorrichtung wird in den Rauchkanal der Anlage so eingebaut, daß die heißen Gase die gerippten Teile der Röhren 10 in der Längsrichtung bestreichen, wobei sie in die durch die Rippen 11 gebildeten kanalartigen Zwischenräume 2.4 (Fig. 4) entweder von oben oder von unten eingeführt werden können.
Soll die Wärme der Gase möglichst vollkommen ausgenutzt werden, so kann ihr Weg durch Anordnung von Führungswänden 26 und . 27 (Fig. 3) in beliebiger Weise verlängert und Wasser und Gase im Gegenstrom bewegt werden. Die Führungswände für die Gase können auch, wie in Fig. 1 bei 25 angedeutet, in der Längsrichtung des Verteilungskörpers verlaufen. -During the designated long path of the water, it is gradually warmed up more and more by the smoke gases which flush the tubes 10 from the outside. The device is installed in the smoke channel of the system in such a way that the hot gases brush the ribbed parts of the tubes 10 in the longitudinal direction, being introduced into the channel-like spaces 2.4 (FIG. 4) formed by the ribs 11 either from above or from below can be.
If the heat of the gases is to be used as fully as possible, its path can be controlled by the arrangement of guide walls 26 and. 27 (Fig. 3) extended in any way and water and gases are moved in countercurrent. The guide walls for the gases can also, as indicated at 25 in FIG. 1, run in the longitudinal direction of the distribution body. -

Die inneren Umlaufsröhren 16 können entweder, wie in Fig. 3 gezeigt, abwechselnd an die oberen und unteren Öffnungen 7 und 8 des Verteilungskörpers 1 angeschlossen sein oder aber sämtlich in die unteren bzw. sämtlich in die oberen Kammern desselben einmünden, so daß das Wasser entweder in diesen Röhren ab- und in den Ringkanälen aufsteigt, oder umgekehrt.The inner circulation tubes 16 can either, as shown in Fig. 3, alternately the upper and lower openings 7 and 8 of the distribution body 1 or connected but all open into the lower or all into the upper chambers of the same, so that the water either descends in these tubes and rises in the ring channels, or vice versa.

Läuft in der Vorrichtung keine tropfbare Flüssigkeit um, sondern ein Gas oder Dampf (z. B. für Dampfüberhitzung), so erhalten die.There is no dripping liquid circulating in the device, but a gas or vapor (e.g. for steam overheating), the.

Röhren 10 zweckmäßig noch innere Rippen 29 (Fig. 5).Tubes 10 expediently still have inner ribs 29 (FIG. 5).

Bei entsprechender Verteilung der seitlichen Öffnungen 7 und 8 des Körpers r bzw. der öffnungen 14 und 15 im Kopfe 9 der Röhren 10 können diese gegebenenfalls unter scharfem Winkel zur Längsachse des Verteilungskörpers 1 angeordnet werden, und zwar kann beispielsweise ein Teil der Fieldröhren eines Vorwärmergliedes in einer und die übrigen in entgegengesetzter Richtung geneigt sein.With a corresponding distribution of the lateral openings 7 and 8 of the body r or the openings 14 and 15 in the head 9 of the tubes 10 can this optionally at a sharp angle to the longitudinal axis of the distribution body 1 can be arranged, for example a part of the field tubes of a preheater element be inclined in one direction and the rest in the opposite direction.

Die glattwandigen und gerippten Teile der Röhren 10 können einzeln hergestellt und durch Verbindungsmuffen in bekannter Weise vereinigt werden (Fig. 6 und 7). Zum Schütze der Rippenkörper gegen Stöße können Aufsatzringe 21 aus Bandeisen u. dgl. Verwendung finden.
■ Die Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der beschriebenen ferner noch dadurch, daß der Kopf 9 der Röhren 10 durch eine Ringwarze 19 durchsetzt ist und das Andrücken desselben an die Seitenwand des Verteilungskörpers durch einen langen Anziehbolzen 18 von außen her bewerkstelligt wird. Das Gewicht der Umlaufsglieder wird hierbei zweckmäßig durch Vorsprünge 30 am Körper 1 aufgenommen (Fig. 7). Um die inneren Ringwarzen 19 zu vermeiden, kann das Andrücken des Rohrkopfes 9 auch durch zwei äußere Bolzen 18 (Fig. 8 bis 10) oder durch Gewindestifte 22 und Aufsatzmuttern 23 (Fig. 11) erfolgen. In Fig. 8 ist beispielsweise ein Umlaufsglied mit glattwandigem Außenrohr 10 gezeigt, während nach Fig. 9 ein Außenrohr mit Ringrippen in Verwendung kommt. Aus Fig. 10 ist zu ersehen, daß die Umlaufsglieder auch nur an einer Seite der Verteilungskörpers 1 angeordnet sein können, wobei die öffnungen 7 und 8 in der anderen Seitenwand — wenn solche überhaupt vorhanden sind — abgeschlossen werden müssen. Die Öffnungen 7 und 8 müssen auch dann ab- go geschlossen werden, wenn irgendein Umlaufsglied 10,16 außer Betrieb gesetzt und abgenommen werden soll. Sind die Räume 3 und 4 in Kammern eingeteilt, um, wie mit Bezug auf Fig. ι bis 3 erläutert worden, das Wasser durch die Umlaufsglieder nacheinander hindurchzuführen, so müssen die Kanäle 7 und 8 des ab- : genommenen Gliedes durch einen Rohrkrümmer verbunden werden.The smooth-walled and ribbed parts of the tubes 10 can be manufactured individually and combined by connecting sleeves in a known manner (FIGS. 6 and 7). To protect the rib body against impacts, attachment rings 21 made of iron straps and the like can be used.
The embodiment according to FIGS. 6 and 7 also differs from the one described in that the head 9 of the tubes 10 is penetrated by an annular projection 19 and it is pressed against the side wall of the distribution body by a long tightening bolt 18 from the outside . The weight of the circulating members is expediently absorbed by projections 30 on the body 1 (FIG. 7). In order to avoid the inner ring protrusions 19, the pipe head 9 can also be pressed on by two outer bolts 18 (FIGS. 8 to 10) or by threaded pins 22 and attachment nuts 23 (FIG. 11). In FIG. 8, for example, a circulating member with a smooth-walled outer tube 10 is shown, while according to FIG. 9, an outer tube with annular ribs is used. From Fig. 10 it can be seen that the circulating members can also be arranged only on one side of the distribution body 1, the openings 7 and 8 in the other side wall - if they are present at all - have to be closed. The openings 7 and 8 must also be closed when any circulating member 10, 16 is to be put out of operation and removed. If the spaces 3 and 4 are divided into chambers in order, as explained with reference to FIGS. 1 to 3, to feed the water through the circulation members one after the other, the channels 7 and 8 of the removed member must be connected by a pipe bend .

Die durch kleine Schrauben 20 abgeschlossenen Öffnungen an den unteren Enden der Sackröhren 10 (Fig. 3) dienen zur Entfernung von Schmutz, Kesselstein usw.The openings closed by small screws 20 at the lower ends of the blind tubes 10 (Fig. 3) are used to remove dirt, scale, etc.

Die durch die neue Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen in der Hauptsache darin, daß die Leistungsfähigkeit und Form bzw. Raumbeanspruchung den jeweiligen Bedürfnissen und Verhältnissen leicht angepaßt werden kann, und zwar sowohl durch Änderung der Zahl der Verteilungskörper ι mit den Umlaufsgliedern 10,16 als auch der Zahl dieser an jedem Verteilungskörper, sei es durch Ausscheidung solcher Glieder oder durch Anwendung kürzerer Verteilungskammern. The advantages achieved by the new device are mainly that the performance and form or space requirements the respective needs and Conditions can be easily adapted, both by changing the number of distribution bodies ι with the circulating members 10, 16 and the number of these on each distribution body, be it through the elimination of such members or by using shorter distribution chambers.

Claims

Patent request:

Heat exchange device with field tubes, which are attached to the distribution body with cavities lying on top of each other

are hanging, which are divided into several chambers by offset partitions are divided, characterized in that the field tubes (io, 16) with their head (9) are connected to the side walls of the distribution body (1) so that lateral openings (14,15) of the head with corresponding openings (8,7) of the Cover chambers of the distribution body, with an inner circulation pipe (16) connected to one of these connecting channels is.

1 sheet of drawings.