DE3703468A1 - Presslufterhitzer - Google Patents

Description

Bisher müssen Erhitzer für Preßluft ihrer technischen Ausführung wegen extern von dem Punkt installiert werden, an dem die erhitzte Preßluft benötigt wird.

Die Folge sind hohe Verlustleistungen beim Transport der erhitzten Preßluft durch Schläuche, eine hohe Temperatur­ differenz zwischen Lufterhitzer und Verwendungspunkt und damit eine schlechte Regelbarkeit der Lufttemperatur.

In vielen Fällen können die erwünschten Lufttemperaturen wegen der Verlustleistungen in den Schläuchen nicht er­ reicht werden oder die Parameter Druck und Temperatur sind in bezug auf die Schläuche nicht komplementär.

Zweck der Erfindung ist die Erstellung einer Apparatur zur Erhitzung von Preßluft mit möglichst kleinem Volumen und kleiner Masse.

Der Preßlufterhitzer sollte seiner geringen Abmaße wegen am Einsatzort so installiert werden können, daß eine ver­ lustreichen Fortleitung der erhitzten Preßluft mittels Schläuche entfällt.

Zugleich sollte durch eine geringe Masse des Preßluft­ erhitzers und durch den Verzicht auf längere Luftfort­ leitungen nach der Erhitzung eine relativ schnelle und genaue Regelung der Lufttemperatur erfolgen können.

Gelöst wurde diese Aufgabenstellung dadurch, daß mehrere hoch belastete Heizelemente (Heizpatronen mit Metall­ mantel) in einem zylindrischen Metallkörper (im folgenden Heizkern genannt) in Bohrungen eingepaßt wurden und in diese, dadurch praktisch vergrößerte Heizfläche, wurden parallel zu den Heizelementen Bohrungen als Luftführung eingebracht.

Für die Bohrungen wurde ein Querschnitt gewählt, der eine optimale (hohe) Strömungsgeschwindigkeit bewirkt.

Die hohe Strömungsgeschwindigkeit und turbulent ausge­ bildete Strömung lassen die Dicke der Grenzschicht an der Wärmeübertragungsfläche (Bohrungswand) gegen Null gehen, was eine gute Wärmeübertragung zur Folge hat.

Damit die vom Heizkern abgestrahlte Wärme nicht Verlust­ leistung wird, ist der Heizkern so von einem druckfestem Mantel umgeben, daß zwischen Mantel und Heizkern ein Luft­ spalt bleibt, durch welchen die zugeführte kalte Preßluft fließt.

Der Strömungsquerschnitt des Luftspaltes ist so gehalten, daß sich die Preßluft bei ihrem Eintritt entspannt, dadurch abkühlt und durch die Abkühlung zusätzlich zur Strömung der Luft den Wärmeübergang auf den Mantel reduziert.

Zum Schutz gegen Überhitzung wurde der Heizkern mit einem Temperaturfühler versehen, der unmittelbar neben den Heiz­ patronen in deren Schwerpunkt plaziert ist.

Um eine möglichst gute Wärmeübertragung zum Temperaturfühler zu erreichen, wurde dieser als Schraube ausgebildet und in den Heizkern eingeschraubt.

Die Temperaturregelung der austretenden Preßluft erfolgt über einen gleichartigen Temperaturfühler, der im Luftaus­ trittstutzen von der Preßluft umspült wird.

Claims (10)

1. Preßlufterhitzer mit Temperaturfühler (12) als Über­ hitzungsschutz, mit einem weiteren Temperaturfühler (23) als Regler, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Heizpa­ tronen (16) zu einem Heizkern (14) zusammengefaßt sind, wobei die Heizpatronen (16) so paßgenau in den Heizkern (14) eingesetzt sind, daß eine gute Wärmeableitung erfolgt, aber die Heizpatronen (16) trotzdem auswechselbar bleiben, das Auswechseln nach Entfernen der Schraube (20) am Boden der Aufnahmebohrung für die Heizpatrone (16), durch mecha­ nischen oder hydraulischen Druck durch die die freigewor­ dene Bohrung erfolgen kann.

2. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Temperaturfühler (12) für den Überhitzungs­ schutz als Schraube ausgebildet und zentral zwischen den Heizpatronen (16) placiert in den Heizkern (14) einge­ schraubt ist.

3. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen Heizkern (14) und Mantel (17) ein Luftspalt (13) besteht, durch den die einströmende Kaltluft fließt.

4. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Heizkern (14) seitliche Bohrungen besitzt, durch welche die durch den Luftspalt (13) zwischen Heizkern (14) und Mantel (17) eingeströmte Luft in den Heizkern (14) eintritt und weiterhin Bohrungen (15) parallel zu den Heiz­ patronen (16) besitzt, deren Wandungen neben der äußeren Wandung des Heizkernes (14) als Wärmeübertragungsflächen dienen.

5. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein demontierbarer Luftaustrittstutzen (21) vor­ handen ist, welcher mittels versenkter Schrauben (22) an dem Mantel (17) befestigt ist und zugleich mit einem ange­ drehtem Steg, der auf eine Heißdampfpackung als Dichtung (19) drückt, die Abdichtung zwischen Mantel (17) und Heiz­ kern (14) übernimmt. Dieser Luftaustrittstutzen (21) ist, außer mit der Bohrung für den Luftaustritt (24) mit einer seitlichen Bohrung zur Aufnahme eines Temperaturfühlers versehen.

6. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Ring (9) mit versenkten Schrauben (11) am Mantel (17) befestigt, den Heizkern (14) positioniert und gleichzeitig das Innere des Gehäuses mit der Dichtung (10) nach außen druckfest abdichtet.

7. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein weiterer Ring (7) zusammen mit einer Dichtung (8) als Temperatursperre zum Anschlußraum (2) fungiert und der Ring (7) wie bei den Ringen (5) und (9) ersicht­ lich an dem Ring (9) befestigt ist, die versenkten Schrau­ ben, wie bei Ring (5), jedoch um 45° versetzt sind.

8. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein dritter Ring (5) zusammen mit einer Dichtung (6) eine weitere Temperatursperre bildet, der Ring (5) wie schon bei Ring (7) beschrieben, befestigt ist. Dieser Ring dient zugleich als Befestigungselement für das Gehäuse des Anschlußraumes (3), das mit zwei radial ange­ ordneten Schrauben am Ring (5) befestigt ist.

9. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Deckel (1) den Anschlußraum (2) abschließt, dieser Deckel (1) versenkt im Anschlußraum (2) so ange­ ordnet ist, daß die Außenseite des Deckels (1) mit dem Rand des Anschlußgehäuses (3) eine Ebene bildet, der Deckel mittig eine Bohrung mit Pg-Gewinde zum Anschluß eines Schutzschlauches für die elektrischen Anschlußlei­ tungen hat und mit zwei radial angeordneten Schrauben am Anschlußgehäuse (3) befestigt ist.

10. Preßlufterhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußleitung für den Temperaturfühler (23) seitlich über dem Ring (5) mittels einer Kabelverschrau­ bung in den Anschlußraum (2) geführt wird, so daß aus dem Deckel (1) des Anschlußgehäuses (3) alle abgehenden Lei­ tungen (Netzanschluß, Temperaturbegrenzer, Temperatur­ fühler) in einem Schutzschlauch zusammengefaßt und weiter­ geführt werden können.