DE330454C

DE330454C - Waermeaustauschvorrichtung

Info

Publication number: DE330454C
Application number: DE1919330454D
Authority: DE
Original assignee: ALFRED MERGENTHALER
Current assignee: ALFRED MERGENTHALER
Priority date: 1919-04-15
Filing date: 1919-04-15
Publication date: 1920-12-15

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die den verschiedensten Wärmeaustauschzwecken dienen kann, z. B. der Heizung oder Kühlung_einej_Raumes, der Vorwärmung oder Abkühlung von Luft, dem Überhitzen oder Herstellen von Dampf usw.

Es ist bekannt, den Strom des wärmespendenden bzw. wärmeaufnehmenden Mittels im Wärmeaustauschkörper derart zu teilen, daß

ίο' der Weg des Mittels und zweckmäßig auch der Durchgangsquerschnitt in jedem Teilstrom derselbe ist.

Die Erfindung betrifft eine zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung, bei der eine beliebige Anzahl das Mittel zwischeneinander hindurchlassender Trennwände vorgesehen ist, die zwecks Bildung der Durchgangswege mittels gleichartiger, in ihrem mittleren Teil angebrachter trogähnlicher, an zwei gegen- ~aa_überliegenden Seiten jeweils mit einer Zu- bzw. Äustrittsöffnung versehener Ausbauchungen — zweckmäßig auf Anzug — ineinandergesteckt sind, so daß die seitlich der Ausbauchungen rippenartig stehenbleibenden Außenflächen der Trennwände den Wärmeaustausch bewirken.

Es ergibt sich so ein gleichmäßiger Wirkungsgrad aller Teilkanäle und damit eine große Heizbzw. Kühlwirkung auf kleinstem Räume. Während z. B. gewöhnliche Zimmerheizöfen zur Unterbringung von etwa 5 qm Heizfläche etwa 1 cbm Raum in Anspruch nehmen, ermöglicht es die neue Vorrichtung, auf r cbm Raum etwa ¹Jo qm Innen- und 100 qm Außenfläche unterzubringen.

Die möglichst weitgehende Teilung des wärmeabgebenden bzw. aufnehmenden Mittels in mög- _{ liehst dünne Ströme ermöglicht auch an sich einen besseren Wärmeaustausch, weil im ungeteilten Strom nur die äußeren Schichten Wärme abgeben bzw. aufnehmen, während die inneren Schichten durch die äußeren isoliert werden und infolgedessen einen geringen Wärmeaustausch (fast nur durch Strahlung allein) bewirken.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. ι im Aufriß die Gesamteinrichtung einer Ausführungsform,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. i.

Fig. 3 bis 5 stellen den bzw. die wesentlichen Teile der Vorrichtung in Vorderansicht, Längsschnitt und Querschnitt nach Linie C-D der Fig. 3. dar. *

Fig. 6 zeigt eine geänderte Ausführungsform derselben wesentlichen Teile.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Abänderung der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig. 8 endlich ebenfalls schematisch die Vereinigung einer Reihe von Wärmeaustauschvorrichtungen.

Die Vorrichtung der Fig. 1 bis 5 besteht im wesentlichen aus Blechen 1, aus Eisen oder anderem Material, die in der Mitte zu einer Art Trog 2 ausgepreßt sind, der an seinen Enden je eine Eintrittsöffnung 3 bzw. Austrittsöffnung 4 für das wärmeabgebende bzw. -aufnehmende Mittel besitzt. Die Seitenwandungen 5 der trogartigen Ausbauchungen verlaufen nach außen verjüngt derart, daß eine beliebige Anzahl von Elementen 1 mit ihren Ausbauchungen inein-

andergesteckt werden können. Sie werden in dieser Lage durch die Bolzen 6 unter Vermittlung der Druckplatten 7 kräftig zusammengepreßt und bilden dabei zwischen sich Kanäle, die dazu bestimmt sind, das wärmeabgebende bzw. -aufnehmende Mittel hindurchzulassen. Die Verteilung dieses Mittels in die einzelnen Kanäle erfolgt dabei mittels der durch die Einbzw. Austrittsöffnungen 3, 4 gebildeten Ein-

ίο bzw. Austrittskanäle, für die die Druckplatten 7 je eine entsprechende Ein- bzw. Austrittsöffnung 8, 9 aufweisen.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ergeben sich bei der beschriebenen Vorrichtung in allen Teilkanälen gleiche Wege und Querschnitte, so daß eine gleichmäßige Aufteilung des Stromes durch die Kanäle stattfindet.

Der eigentliche Wärmeaustausch erfolgt durch die seitlich der Ausbauchungen rippenartig stehenbleibenden Seitenflächen der "Blechelemente, die in ihrer Fläche um so größer ausfallen können, je größer ihrem. Material nach ihre Leitfähigkeit ist.
Fig. 6 zeigt eine veränderte Ausführungsform der wesentlichen Teilelemente in der Weise, daß die Ausbauchungen eine mehrfach gekrümmte Gestalt erhalten, um die Wärmeaustauschfläche zu vergrößern.
Die Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach Fig. 1 in der Weise, ■ daß eine Trennwand 19 angeordnet ist, die im einen Teil der Vorrichtung eine aufsteigende, im anderen eine abfallende Strömung zur Folge hat, was z. B. bei der Durchleitung von Heizgasen entgegen deren Auftrieb ein Verlangsamen des Durchflusses und dadurch Erhöhung des Wirkungsgrades zur Folge haben kann. Die Vorrichtung ist dabei in einen Ofen 20 angeschlossen gedacht zu dem Zwecke, die Abgaswärme soweit als möglich nutzbar zu machen. Es hat sich bei einer solchen Einrichtung gezeigt, daß die Abgastemperatur mit der Wärmeaustauschvorrichtung leicht bis auf 50 ° und darunter herab- _;

gesetzt werden kann; es ergibt sich dabei ein äußerst sparsamer Kohlenverbrauch im Ofen.

Fig. 8 endlich zeigt, wie gleichartige Wärmeaustauschvorrichtungen zu einer Batterie zusammengesetzt werden können, wobei der Grundsatz der Gleichheit der Teilwege
bleibt.

Für den Wärmeaustausch wird zweckmäßig das bekannte Gegenstromprinzip nutzbar gemacht.

Das beschriebene System kann vorteilhaft auch insbesondere zur Dampferzeugung — statt ~55~ der üblichen Dampfkessel —- Verwenxlüng finden. Es hat dabei die Vorrichtung zugleich den Vorteil einer großen Widerstandsfähigkeit gegen Innendrucke, weil die Außenrippen der einzelnen Elemente den Druck in wirksamer Weise aufnehmen, während die quer dazu gerichteten Druckwirkungen von den Spannschrauben aufgenommen werden.

Die Herstellung der Elemente kann in einfacher Weise im Wege der MasienhersfellüngOrfolgen. Ihre Zusammensetzung und ihr Auseinandernehmen ist, abgesehen von den Spann-schrauben, ohne bgSorxdereHBefestigungsmittel in leichtester Weise möglich.

Claims

70 Patent-Anspruch:

WärmeaustauschvorricEtungTgekennzeichnet durch die Vereinigung einer beliebigen Anzahl das Mittel zwischeneinander hindurchlassender, gut wärmeleitender Trennwände (1), die zwecks Bildung der Durchgangswege mittels gleichartiger, in ihrem mittleren Teil angebrachter trogähnlicher»; an zwei gegenüberliegerTdeij/SeiteiL jeweils 8λ mit einer Zu- bzw. 'Austnttsöffnung-fe, 4) versehener Ausbauchungen (2) — zweckmäßig auf Anzug — ineinandergesteckt sind, so daß die seitlich der Ausbauchungen rip- __ penartig stehenbleibenden AußenflächeBrd^T~85 Trennwände den Wärmeaustausch bewirken.

Hierzu t Blatt Zeichnuagen.

DEHUN, QEDRUQKT