DE296285C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

zu unterstützen.

Es ist bekannt, daß die Wärmeübergangs- ; ziffer um so höher ist, je stärker die Wasserbewegung bzw. je größer die Temperatur- differenz ist. Bewegt sich das Wasser an einer Heizfläche vorbei, so nehmen nur die Wasserschichten Wärme auf, welche unmittelbar die Metallwand berühren. Bei röhrenförmigen Heizflächen kann man daher einen heißeren Wassermantel und einen kälteren

ίο Wasserkern unterscheiden. Daß dieses für die Wärmeabführung eine recht unerwünschte Erscheinung ist, ist ohne weiteres einleuchtend.

Man hat zwar hierfür Abhilfe in der Weise ' vorgeschlagen, daß die Rohre mit metallischen Einlagen irgendwelcher Form versehen wurden. Diese Einlagen waren aber in den' Rohren \ selbst abgestützt und zeigten hierdurch die nachteilige Erscheinung, daß sie durch die direkte metallische Verbindung Wärme ab-

ao führten, die zu einer Ablagerung von Kesselstein und Schmutz Anlaß gab. Die Abstützpunkte in den Rohren bildeten aber auch besondere Ablagerungsecken und -winkel für Schlamm usw., so daß der Vorteil der Wassermischung durch die Einsätze dadurch aufgehoben wurde, daß das Rohr zu sehr verschmutzte. Diese Streifen waren in ihrem inkrustierten Zustande auch mehr oder weniger schwierig zu entfernen und bei manchen Systemen überhaupt nicht einzubringen, ohne sie gleich zu deformieren o. dgl.

Das vorliegende neue Verfahren besteht darin, daß der Wasserstrom durch schwimmende, schlecht die Wärme leitende Hindernisse in Wirbelungen versetzt wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß zunächst eine Wärmeübertragung an die Wirbelungskörper nicht möglich ist, und andererseits ist eine Abstützung bei dem Verfahren nicht notwendig, weil die Körper im Wasser schwimmen sollen. Das letztere Merkmal ist insofern auch von Bedeutung, als die Körper nicht starr mit dem Rohr verbunden sind, sondern immer eine wechselnde Lage im Wasser einnehmen und gewissermaßen in der Strömung spielen, d. h. die spezifisch leichteren Schwimmkörper schlagen einmal an die Rohrwandungen, um alsdann von der Strömung wieder erfaßt und mitgerissen zu werden. Diese Schwimmkörper haben dieselbe Wirkung hinsichtlich der Wirbel- 5< > bildung wie feste Einsätze und verbinden dabei den Vorteil, daß durch ihre Bewegungsfreiheit etwaige Schlammansätze an den Wandungen aufgerührt und abgestoßen werden.

Wesentlich für die Erreichung der Vorteile des obigen Verfahrens sind die folgenden neuen Ausführungsformen:

Die einfachste Ausführung des obigen Verfahrens dürfte darin bestehen, daß ein Draht oder Band aus spezifisch leichterem Material (Leder, Hanf kordel o. dgl.) in das von Wasser durchströmte Rohr hineingehängt wird, so daß es von der Strömung in schlängelnde Bewegung versetzt wird. Die wellenförmige Bewegung, welche durch wechselnde Spannung und Entspannung in der Längsrichtung entsteht, hat die Wirkung, daß der innere Wasserkern mit dem äußeren durcheinandergemischt wird, und

ebenfalls schlägt bei dem Spielen mit dem Wasserstrom auch der Streifen gegen die Wandungen, wodurch gleichzeitig etwaige Ansätze abgerissen und aufgerührt werden.
Die Wirkung derartiger glatter Längsstreifen soll dadurch verstärkt werden, daß besondere Wirbelkörper auf diese'Streifen aufgezogen oder eingeknöpft sind.

Erfordert die Temperatur des durch die

ίο Rohre strömenden Wassers, daß der Wirbel streifen oder der -träger der Wirbelkörper besonders temperaturbeständig ist, was z. B. bezüglich Leder oder Hanfkordel nicht immer zutrifft, so kann der Streifen auch bcispielsweise aus einem dünnen Metalldraht bestehen, der aber von besonders leichten Wirbelkörpern getragen bzw. in schwimmendem Zustande erhalten wird. Als hierfür besonders günstiges Material scheint sich Kork, Celluloid, Pappeiao holz o. dgl. zu eignen, oder aber die Wirbelkörper werden als Hohlkörper ausgeführt und können in dem Falle auch aus einem anderen widerstandsfähigeren Material hergestellt sein. Verwendet man derartige Körper in den Kühlrohren vor. Kondensatoren, wo das Kühlwasser direkt einem Fluß o. dgl. entnommen wird, so besteht die Möglichkeit, daß feine Faserstoffe von dem Wasser mitgetrieben werden, die sich sonst an den glatten Rohrwandungen nicht ansetzen. Es ist daher Vorsorge zu treffen, daß sich diese Verunreinigungen nicht an dem Wirbelstreifen bzw. Wirbelkörper festsetzen. Für diese Möglichkeit soll dem Wirbelkörper eine Kegelform gegeben werden, so daß irgendwelche Verunreinigungen durch die Strömung an ihm abgleiten. Diese Form erscheint auch insofern vorteilhaft, als die Einschnürung des Wasserweges an der Aufhängungsstelle des Wirbelkörpers allmählich geschieht, so daß der Widerstand für die Strömung sich nicht wesentlich steigert. Damit hinter dem Wirbelkörper noch eine besonders starke Wirbelung und Strömung des Wassers eintritt, wird es als ein weiterer Fortschritt erachtet, wenn die Grundfläche des Kegels ausgehöhlt wird. Wie schon oben erwähnt, ist es wesentlich, daß der Wirbelstreifen im Wasser spielt, d. h. möglichst viele Stellungen und Bewegungen einnimmt. Um dieses noch zu unterstützen, wird es als neu und fortschrittlich erachtet, daß die Wirbelstreifen oder -ketten federnd aufgehängt werden, und zwar zweckmäßig an Bügeln, welche auf die Rohrenden auf- oder eingesteckt werden, je nachdem ob das Rohr vorsteht oder mit der Rohrwand abschneidet.

In beiliegender Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar stellen Fig. ι bis 3 Rohre mit eingehängten Wirbclstreifen bzw. darin befestigten Wirbelkörpern dar, während Fig. 4 die Anordnung einer der

2SS artigen Einrichtung an den Vertikalrohren von Steilrohrkesseln veranschaulicht.

Auf die Rohre α sind Stege b geklemmt oder sonst in irgendeiner Weise befestigt, und an diesen Stegen vor den Rohrmündungen sind die Wirbelstreifen c in Band- oder Drahtform befestigt. Diese Streifen können für sich eine wirbelnde Wirkung erzeugen oder aber, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, durch Aufziehen von Wirbelkörpern, die nach Fig. 1 aus Kegeln d bestehen, die an der Grundfläche ausgehöhlt sind. Die Kegel können an den Außenflächen, wie dies bei Fig. I dargestellt ist, mit Kerben versehen sein, um dadurch vom Wasser in noch günstigerer Weise bewegt zu werden. Wie die Strömungslinien zeigen, entsteht an der Stelle der stärksten Einschnürung ein Wasserwirbel, wodurch eine innige Mischung entsteht und bei der Weiterj strömung ein günstigerer Wärmeübergang durch j die Rohrwand α erfolgt.

Nach Fig. 2 kann auch der Wirbelkörper in anderer Form ausgeführt werden, etwa daß eine kleinere Kugel e zunächst auf den Wirbelstreifen befestigt ist und in einem Abstand ein ringförmiger Körper f folgt, welcher die äußeren wärmeren Wasserschichten nach dem Rohrinnern drückt.

In Fig. 3 hängt an dem Steg b ein bandförmiger Wirbelstreifen c, der id der Schwimmlage natürlich sich nach dem Scheitel des Rohres drängt, jedoch im ganzen auf und ab spielt und dabei in drehende Bewegung gerät. Diese drehende Bewegung ist ermöglicht durch die Art der Aufhängung am Steg 6. Wenn man bezüglich der Fig. ι bis 3 Kühlrohre von Kondensatoren sieht, so ist in Fig. 4 die Anwendung derartiger Wirbelstreifen in einem Dampfkessel prinzipiell dargestellt. In die Rohre g, g¹ ist ein Draht h, h¹ eingespannt, auf welchem Wirbelkörper in gewissen Abständen aufgereiht sind. Die Wirkung dieser Einlage ist eine doppelte, und zwar zunächst wird der Dampfmantel, welcher bei senkrechten Heizrohren gern entsteht und den inneren Wasserkern einschließt, zerstört, so daß auch von dem inneren Wasserkern frisches Wasser an die Rohrwandungen geführt wird. Hierdurch wird zunächst eine stärkere Kühlung der Rohre und ein Durchbrennen derselben vermieden; andererseits ist der Dampfmantel nicht imstande, den inneren Wasserkern ungehindert mit in den Oberkessel reißen zu können, vielmehr bildet der Wirbelkörper ein Hindernis hierfür, und dies wird als ein Fortschritt betrachtet, weil vertikale Heizrohre in ganz eruptiver Weise den Dampf in den Oberkessel werfen, wodurch derselbe nicht nur sehr naß wird, sondern vielfach auch noch Schlamm usw. mitführt. Es findet deshalb nicht nur eine Schonung der Rohre, sondern auch noch

eine vermehrte Dampfentwicklung statt, und " zuletzt wird auch Dampf von besserer Qualität erzeugt.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren, um den Wärmeübergang durch Heizflächen (Kessel- oder Kondensatorrohre) zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstrom durch

ίο schwimmende, schlecht die Wärme leitende Hindernisse in Wirbelungen versetzt wird.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Draht oder Band von solcher spezifischen Schwere (Leder, Hanfkordel o. dgl.) in das von Wasser durchströmte Rohr hineinhängt, daß es von der Strömung in

. · sich schlängelnde Bewegung versetzt wird.

Z 85

3· Ausführungsform nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf ao den Wirbelstreifen noch besondere Wirbelkörper aufgezogen oder eingeknüpft sind.

4. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkörper aus besonders leichtem Stoff (Kork, Celluloid, Pappelholz usw.) oder als Hohlkörper einen spezifisch schwereren Wirbelstreifen tragen.

5. Ausführungsform der Wirbelkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Kegelform erhält, und daß die Grundfläche desselben ausgehöhlt wird.

6. Ausführungsform nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelstreifen oder -ketten federnd aufgehängt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.