DE377470C

DE377470C - Heating elements for heating autoclaves, stills, steam boilers, etc. like

Info

Publication number: DE377470C
Application number: DEB97283D
Authority: DE
Original assignee: OSCAR DOLCH
Current assignee: OSCAR DOLCH
Publication date: 1923-06-19

Description

Heizelemente zur Beheizung von Autoklaven, Destillierblasen, Dampfkesseln u. dgl.Heating elements for heating autoclaves, stills, steam boilers and the like

Da es bekannt ist, daß Kessel mit nur Mautelbeheizung die Feuergase schlecht ausnutzen, bo ist man zur Steigerung der Leistung vielfach dazu übergegangen, im Kessel Feuerrohre unterzubringen oder auch umgekehrt NVasserrohre von Feuergasen umspülten zu lassen, Für Substanzen, die sich beim Glühendwerden von heizröhren leicht entzünden oden in unliebsamer Weise zersetzt werden; sind indessen direkt von den Feuergasen durchzogene Feuerrohre licht zu gebrauchen. Die neuen Heizlemente nach der vorliegenden Erfindung verhindern bei größter Wärmeausnutzung der Feuergase eine Entzündung leicht brennbarer Substanzen und bewirken gleichzeitig eine gute Wärmeverteilung, indem sie fast ihrer ganzen Länge nach gleichmäßig Wärme abgeben. Ferner sind die durch Wärmeausdehung erfolgenden Längenveränderungen der Rohre nhne rückwirkenden Einflß auf die Dichtigkeit zwischen en Heizelementen und den sich ungebenden Kesselböden, Rei Heizelementen für leicht entzündbare Substanzen ist bereits die Beheizung mittels überhitzten Dampfes in geschlossenen Rohrsystemen bekannt, jedoch zeigte sich hierbei der Nachteil, daß der Sauerstoff der eingeschlossenen Luft oxydierend auf das Rohrinnere wirkte und die Rohre vorzeitig zerstörte. Diesem AIißstand wird dadurch begegnet, daß die Rohre mit hoch-oder niedrigsiedenden ölartigen Stoffen, wie (Glyzerin und Teerölen teilweise gefüllt sind und außerdem noch mit indifferenten Gasen, wie Kohlensäure oder Stickstoff gefüllt oder aber teilweise evaliuiert werden. As it is known that boilers with only toll heating are the fire gases exploit poorly, bo one has often gone over to increase the performance, to accommodate fire pipes in the boiler or vice versa N water pipes for fire gases to be washed around, for substances that get glowing from heating tubes easily ignite or decompose in an unpleasant way; are, however, direct to use fire tubes penetrated by the fiery gases. The new heating elements according to the present invention prevent with maximum heat utilization of the fire gases an ignition of easily flammable substances and at the same time cause a good Heat distribution by giving off heat evenly over almost their entire length. Furthermore, the changes in length of the pipes caused by thermal expansion are not included retroactive influence on the tightness between the heating elements and the non-existent boiler floors, Rei heating elements for highly flammable substances is heating by means of superheated steam in closed pipe systems known, but this showed the disadvantage that the oxygen of the trapped Air had an oxidizing effect on the inside of the pipe and prematurely destroyed the pipes. This one The problem is countered by filling the pipes with high- or low-boiling oil-like Substances such as (glycerine and tar oils are partially filled and also with Indifferent gases such as carbon dioxide or nitrogen filled or partially be evaluated.

Die Heizelemente sind so konstruiert, daß sie abnehmbar in eiserne Kessel oder auch in Eisenbetonbehälter gesetzt werden können, In der Zeichnung sind die verschiedenen Ausführungsformen der neuen Heizelemente veranschaulicllt. The heating elements are designed to be removable in iron Boilers or can be placed in reinforced concrete tanks, in the drawing are illustrates the various embodiments of the new heating elements.

In Abb. I ist ein Heizelement dargestellt. bei dem ein äußeres Rohrsystem n, p in eine Wand o eingebaut ist und in einer anderen Wand l die Feuerrohre k etwas exzentrisch verlegt stecken. Dieses Rohysystem n, p wird zum Teil mit Öl gefüllt, zum anderen Teil mit indifferenten Gasen, oder aber es wird der nicht mit Flüssigkeit gefüllte Robrraum evakuiert. In das Feuerrohr k wird ein Wirbelblech i nach Abb. 2 eingeführt, welches den Zweck hat. die Feuergase bei ihrem Durchgang durch das Feuerrohr in Wirbelbewegung zu hringen, damit die Wärme besser an die Rohrrvandungen abgegeben wird. Die an der \N'and I in die Feuerrohre eintretenden Feuergase passieren das ganze Rohr und wandern vom Rohrende zurück in einen Abzugsraum, der zwischen den beiden Wänden o und l liegt. A heating element is shown in Fig. I. in which an external pipe system n, p is built into one wall o and in another wall l the fire tubes k something laid eccentrically. This Rohys system n, p is partly filled with oil, on the other hand with inert gases, or it is not with liquid filled robr room evacuated. A vortex plate i as shown in Fig. 2 introduced, which has the purpose. the fire gases as they pass through the Bring the fire tube in a whirling motion so that the heat better reaches the tube edges is delivered. The fire gases entering the fire tubes at \ N'and I happen the whole pipe and migrate from the end of the pipe back into a fume cupboard that is between the two walls o and l.

Würde z. B. das Feuerrohr k, nahe an der NVand l, glühend werden, so würde es durch zurückkommende, unterdessen abgekühlte Feuergase wieder gekühlt werden. Durch den Feuergasumalauf wird die Wärme ziemlich gleichmäßig auf das äußere Rohrsystem n, p übertragen, In dem Rohrsystem n, p erhitzen sich die dort eingeschlossenen Öle und Gase gleichmäßig und erwärmen die sie umgebenden Substanzen ebenfalls entsprechend gleichmäßig. In den Abb. 3 und 4 wird ein in einem Kesset eingebautes Heizelementensystem gezeigt, bei dem die Feuerrohre nicht in ein doppelwandiges Rohrsystem, sondern nur in einfache Rohre hineinragen, wobei die beiden Feuerungswände o und l und damit auch das ganze Rohrsystem, also Außenrohre und Innenrohre, abnehmbar sind. Die Feuergase gehen zunächst in das Innere des Rohrsystems und können so geleitet werden, daß sie auch noch die äußere Kessel wandung umspülen.Would z. B. the fire tube k, close to the NVand l, become glowing, so it would be cooled again by returning, meanwhile cooled, fire gases will. Through the fire gas circulation, the heat is distributed fairly evenly to the outside Transfer pipe system n, p, In the pipe system n, p those enclosed there heat up Oils and gases evenly and heat the surrounding substances accordingly evenly. In Figs. 3 and 4 a heating element system built into a boiler set is shown shown, in which the fire pipes are not in a double-walled pipe system, but only protrude into simple pipes, with the two furnace walls o and l and thus the entire pipe system, i.e. outer pipes and inner pipes, can also be removed. The fire gases go first into the interior of the pipe system and can be directed so that they also wash around the outer wall of the boiler.

Die Wände o, l erhalten lösbare Verbindungsglieder q. die ein Herausnehmen der Feuerrohre aus den Außenrohren gestatten. Die einsetitige Befestigung der Rohre an den Wänden o und l hat den Vorzug, daß sich erstere unabhängig von Kessel ausdehnen können. denn der etwas költere Kessel hat eine audere Längenausdehnung als die heißeren heizrorhrelemente.The walls o, l receive detachable connecting links q. the one taking out of the fire tubes from the outer tubes. The single-sided fastening of the pipes on walls o and l has the advantage that the former expand independently of the boiler can. because the somewhat colder kettle has a different length expansion than the hotter ones heating pipe elements.

In Abb. 5 ist eine weitere Heizelementanordnung dargestellt, wobei das äußere Rohr 7' durch ein Ventil u verschließbar ist und an das innere Rohr eine durch eine Ventilator gespeiste Düse anschließt, welche die Feuergase mit Druck in das Innenrohr 70 einbläst. In Fig. 5, another heating element arrangement is shown, wherein the outer tube 7 'can be closed by a valve u and to the inner tube a connected by a fan-fed nozzle, which the fire gases with pressure blows into the inner tube 70.

Bei dieser Anordnung können die Feuergase für die erste Beheizungsperiode direkt in den Kesselraum geleitet werden und das zu behandelnde Gut direkt erhitzen. Nach einer gewissen Zeit schließt man das Ventil, und das Einzelelement arbeitet wieder indirekt mit Hilfe der rücklaufenden Feuergase. Die Temperatur der Feuergase kann durch Zublasen von Frischluft geregelt werden.With this arrangement, the fire gases for the first heating period be fed directly into the boiler room and heat the goods to be treated directly. After a the valve and the individual element are closed for a certain time works again indirectly with the help of the returning fire gases. The temperature of the Fire gases can be regulated by blowing in fresh air.

Ferner kann nach Abschluß der Feuergase durch Zublasen von Frischluft der Kessel-oder Autoklavenraum gekühlt werden, Den Außenrohren kann man auch die Form von Flachrohren nach Abb. 6 (Querschnitt) und 7-(Längsschnitt) oder die von gewellten Außenbehältern mit runden Innenrohren nach den Abb. 8 (Querschnitt) und g (Längsschnitt) geben, wobei im übrigen aber das System der Umleitung der Feuergase dasselbe wie in den Abb. I, 2, 3 und 4 bleibt Für den Fall, daß die Feuergase keinen Umlauf innerhalb des Rohrsystems im Kessel machen sollen, sind die Ausführungsformen nach den Abb. IO und ii gewählt. Nsich Abb. IO werden die Rohrenden des Außenrohres a beheizt und in das andere Rohrende wird ein Innenrohr b zur Vergrößerung der Heizfläche eingeschweißt. Die Anordnung kann aber auch umgekehrt getroffen werden, so daß das Hohlrohrsystem b im Feuerungsraum liegt (vgl.Abb. I I) und das andereRohrende a entsprechend verlängert in den Kesselraum hineinragt und dort seine Wänne abgibt. Als Wärmeleitungsmittel bei diesen Heizelementen sind wieder die eingangs erwähnten Öle gedacht, und die verbleibenden Hohlräume sind mit indifferenten Gasen angefüllt oder evakuiert. In Abb. II ist ein Heizelement für Ölfüllung dargestellt, in das zwei Rohre b eingeschweißt sind, hierbei ist die wärmeaufnehmende Fläche für die Feuerung etwas größer als bei einem einfachen Rohrkopf und auch die wärmeabgebende Fläche im Kessel ist hierdurch etwas vergrößert. Die Heizelemente werden zweckmäßig mit Hilfe von konischen Büchsen e (Abb. I I) in einer Wand befestigt. Furthermore, after completion of the fire gases by blowing in fresh air the boiler or autoclave room can be cooled, the outer pipes can also be used Shape of flat tubes according to Fig. 6 (cross section) and 7- (longitudinal section) or that of Corrugated outer containers with round inner tubes according to Fig. 8 (cross section) and g (longitudinal section), but the rest of the system of diversion of the fire gases remains the same as in Figs. I, 2, 3 and 4 In the event that the fire gases do not To make circulation within the pipe system in the boiler, are the embodiments chosen according to fig. IO and ii. The pipe ends of the outer pipe are shown in Fig. IO a is heated and an inner tube b is inserted into the other end of the tube to enlarge the heating surface shrink wrapped. The arrangement can also be made the other way round, so that the Hollow pipe system b lies in the combustion chamber (see Fig. I I) and the other pipe end a extends accordingly into the boiler room and gives off its heats there. The heat conduction means mentioned at the beginning are again used in these heating elements Oils, and the remaining cavities are filled with inert gases or evacuated. In Fig. II a heating element for oil filling is shown in which two tubes b are welded, this is the heat-absorbing surface for the Firing somewhat larger than with a simple pipe head and also the one that emits heat This increases the area in the boiler somewhat. The heating elements become functional fixed in a wall with the help of conical bushings e (Fig. II).

Um das Rohrsystem aus dem Kessel nehmen zu können, ist, wie Abb. 3, 12 und I3 zeigen, die Wand als abnehmbarer Kesselboden ausgebildet. In order to be able to remove the pipe system from the boiler, as shown in Fig. 3, 12 and I3 show the wall designed as a removable boiler bottom.

Die Röhren müssen mit Schrägfall in horizontal liegenden Kessel verlegt werden, damit die in die Feuerung hineinragenden Rohrköpfe unter Öl liegen. The pipes must be laid in a horizontally lying boiler with an incline so that the pipe heads protruding into the furnace are under oil.

Eine sichere Anordnung für mit Öl gefüllte Heizelemente ist durch die Vertikalstellung der Rohre nach Abb. 12 gewähr-]eistet, wobei die im Feuerungsraum liegenden Rohrköpfe natürlich stets unter Öl liegen. A safe arrangement for heating elements filled with oil is through the vertical position of the pipes according to Fig. 12 ensures that the in the furnace lying pipe heads are of course always under oil.

Soweit die Rohrenden in Zement oder feuer festem Material eingebettet liegen und nur die eigentlichen Wandungen von den Feuergasen umspült werden, ist auch hierbei eine gute Beheizung der Heizelemente gesichert. Auch bei dieser Anordnung können die Feuergase noch die Außenwandungen des Kessels umspülen und die Heizwirkung verstärken. Bedingung ist jedoch, daß die bereits abgekühl ten Feuergase um die äußeren Kesselwandungen geleitet werden.As far as the pipe ends are embedded in cement or refractory material lie and only the actual walls are washed around by the fire gases Here too, good heating of the heating elements is ensured. Even with this arrangement the fire gases can still wash around the outer walls of the boiler and the heating effect strengthen. The condition is, however, that the already cooled fire gases around the outer boiler walls are passed.

PATNT-ANSPRÜCHE: I. Heizelenment zur Beheizung von Autoklaven, Destillierblasen, Dampfkesseln u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß in ein mit Flüssigkeiten teilweise gefülltes un im übrigen neutrale Gase enthaltendes Doppelorhrsystem (n@ p Abb. I) ein inneres Feuerrohr (k) hineinragt, welches zunächst durch Strahlung an das Doppelrohrsystem Wärme abgibt und außerdem noch die Feuergase zum Rücklauf zwischen sich und der Innenwand (p) des Doppelrohrsystems zwingt. PATNT CLAIMS: I. Heating element for heating autoclaves, stills, Steam boilers and the like, characterized in that partially with liquids Filled double pipe system containing neutral gases (n @ p Fig. I) an inner fire tube (k) protrudes, which is initially radiated to the double tube system Gives off heat and also the fire gases to the return flow between itself and the Inner wall (p) of the double pipe system forces.

Claims

2. Heating element according to claim 1, characterized in that the Double pipe system (n, p) or a simple pipe system (Fig. 3) in one floor (o) and the fire pipes (k) are fixed in a second floor (1) so that the Fire gases enter from the outer wall of the floor (I), the inside of the second Flush the pipe system and give off their heat to it.

3. Heating element according to claim I and 2, characterized in that the double-walled pipe systems with high or low boiling liquids, such as Glycerine and tar oil, partly and otherwise still with inert gases, such as Nitrogen or carbonic acid, are filled 4. Heating element according to claim 1 and 2, characterized in that the outer tube containing a simple fire tube (w) (u, see Fig. 5) can be closed by a valve (all).

5. Heating element according to claim 4'd characterized in that before Heating tube (w) a nozzle for fresh air is arranged.

6. Heating element according to claim I and 2 with a simple pipe system, characterized characterized in that the outer tube has the shape of a flat or corrugated tube receives, in which then protrude several inner fire pipes (Fig. 6 to 9).