DE464105C - Druckfester Fluessigkeitserhitzer mit schwitzwasserfreiem Heizraum - Google Patents

Description

• Druckfester Flüssigkeitserhitzer mit schwitzwasserfreiem Heizraum Die Aufgabe, einen gasbeheizten Flüssigkeitserhitzer schwitzwasserfrei herzustellen, ist nicht bei allen Arten von Erhitzern mit den gleichen ;Mitteln zu lösen. In erster Linie ist zwischen den Erhitzern, deren Flammen- und Heizraum mit einem Wassermantel umgeben sind, und denjenigen, deren Flammen- und Heizraum mit einer Rohrschlange umgeben sind, den sogenannten druckfesten Erhitzern. zu unterscheiden. In zweiter Linie ist zu unterscheiden, ob der Flammenraum oder der Heizraum schwitzwasserfrei sein soll. jeder dieser beiden Räume sollte schwitzwasserfrei sein, doch sind die anwendbaren Mittel verschieden. Von dem naturgemäß großen Flammenraum wird wenig Wärme an das zu erhitzende Wasser abgegeben, von dem mit Lamellen ausgestatteten und deshalb verhältnismäßig kleinen Heizraum dagegen viel Wärme. Der Flammenraum kann frei von jeder V4Tasserführung sein, der Heizraum kann es auf keinen Fall sein. Bei dem Flammenraum besteht die größere Aufgabe gewöhnlich darin, den den Flammenraum unischließenden -Metallmantel zu kühlen. Bei dein Heizrauen ist die Hauptaufgabe. den Heizgasen so viel Wärme als irgend möglich zti entziehen. Daraus ergeben sich verschiedene Gesichtspunkte für die Wahl der anzuwendenden Mittel.
• Bei dem Erhitzer mit einem Wassermantel besteht die Aufgabe darin, den Flammenraum schwitzwasserfrei zu machen; der Heizraum ist es von selbst. An der senkrechten Wand des Heizraumes, die einen starken Wärmestrom aufnimmt, steigt nämlich eine hocherhitzte, dünne Schicht des durchfließenden Wassers in die Höhe. Die Temperatur dieser Schicht liegt über dem Taupunkt der Heizgase.
• Bei dem druckfesten Erhitzer löst sich die Aufgabe nicht von selbst.
• Die Aufgabe, den Heizraum eines druckfesten Erhitzers schwitzwasserfrei herzustellen, ist deshalb schwierig, weil das erhitzte Wasser den Erhitzer mit einer Höchsttemperatur von .4o° C verlassen soll. Es kommen aber auch bedeutend niedrigere Temperaturen vor. Der Taupunkt der Heizgase liegt indes bei 6o° C. Das zu erhitzende Wasser muß also diese Temperatur übersteigen, wenn der Erhitzer schwitzwasserfrei sein soll. Es kommt dem Erwärmungsvorgang freilich auch hier zugute, daß ein starker Wärmestrom von dem Heizraum aus durch die Lamellen demWasser zugeführt wird, so daß sich eine dünne Schicht höher erwärmten Wassers an der Innenwand dies Schlärigenrohres bildet. Diese dünne Schicht vermischt sich aber ständig mit dem kälteren Wasser, und zwar in ganz anderem Maße als bei einem mit Wassermantel versehenen Erhitzer, bei welchem sie senkrecht in die Höhe steigt.
• Abb. 3, die einen senkrechten Schnitt durch den Heizraum eines Erhitzers mit Wassermantel darstellt, läßt durch die Pfeile erkennen, wie die dünne Schicht bei einem Erhitzer mit Wassermantel in der Heizraunizone an der senkrechten Wand emporsteigt, ohne sich sehr mit dem kühleren Wasser zu vermischen. Da der Auftrieb der dünnen Schicht dieselbe Richtung aufweist wie der übrige Wasserstrom, -so ist keine besondere Veranlassung zur Mischung vorhanden.
• Abb. :1 zeigt hingegen den senkrechten Schnitt durch den Heizraum eines druckfesten Erhitzers. Die entstehende dünne Schicht höher erwärmten Wassers ist, wie die Pfeile zeigen, genötigt, sich durch den Auftrieb fortwährend von der Heizfläche zu entfernen. Unter günstigen Umständen kann sie eine Übertemperatur von 25° C annehmen, so daß das Schlangenrohr und die umgebenden 17etallteile eineTemperatur vo@n4o+25°-65°C aufweisen und damit schwitzwasserfrei bleiben. Soll das erhitzte Wasser mit einer niedrigeren Temperatur als 4o° C aus dem Erhitzer fließen, z. B. mit 3o° C, dann reicht der Wärmestrom nicht zu, den Heizraum schwitzwasserfrei zu halten. Denn 30° C zuzüglich der erwähnten 25° C ergeben nur eine Temperatur von 55' C für die .genannte dünne Wasserschicht. In diesem Falle weist der Heizraum Schwitzwasser auf.
• Es kommen aber auch Ausflußtemperaturen von 3o bis herunter zu ?o° C in Betracht. In solchenFällen tritt eine starkeSchwitzwasserbildung auf.
• Dem Bekannten gegenüber bleibt ein Erhitzer nach der Erfindung auch unter den ungünstigsten Umständen, d. h. bei sehr niedriger Ausflußtemperatur, die sogar bei 15' C liegen kann, vollständig frei von Schwitzwasser, wie Versuche ergeben haben.
• In Abb. z ist der Erhitzer im Höhenschnitt und in Abb.2 im Horizontalschnitt dargestellt. Das zu erwärmende Wasser tritt bei a in den Erhitzer ein und teilt sich hier in zwei Ströme. Der eine Strom fließt durch das Rohr b, bis b6 in das den Heizraum h umgebende Schlangenrohr b, und mündet in das Rohr d. Der andere Strom fließt von der Eintrittsstelle a durch das Rohr c, bis c5 und mündet ebenfalls in das Rohr d, wo er sich mit dem durch das Schlangenrohr b7 kommenden Strom vermischt. Je mehr der durch das Schlangenrohr b" das eigentliche Heizrohr, fließende Strom durch die Drosselschraube e abgedrosselt wind, desto schwächer ist der Strom. Je weniger Wasser aber in der Zeiteinheit durch das Heizrohr b, fließt, desto heißer wird es. Durch eine passende Einstellung der Drosselschraube e kann demnach das in das Mischrohr d strömende Wasser mit jedem gewünschten Wärmograd, soggar mit Siedehitze, ankommen. Es ergibt sich hieraus ein Erhitzer, dessen Heizraum selbst dann noch schwitzwasserfrei ist, wenn auch das aus dem Mischrohr d strömende Wasser eineTemperatur von nur 15' C aufweist. Ein so gründlicher Ausschluß der Schwitzwasserbildung ist mit keinem der bekannten Mittel zu erzielen.
• Obwohl es zweckmäßig ist, die beiden Rohre b, Ibis b, und cl bis c,, um denFlammenraum herumzuführen, damit das Wasser etwas Wärme aufnimmt, so ist es doch nicht gerade notwendig.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Druckfester Flüssigkeitserhitzer mit schwitz-,vasserfreiem Heizraum, dadurch gekennzeichnet, daß das in -den Erhitzer eintretende kalte Wasser sieh vor dem eigentlichen Heizrohr in zwei Ströme teilt, von denen der eine unter hoher Erwärmung durch das Heizrohr (b, bis b,) fließt, während der andere durch ein den Flammenraum (f) umgebendes Rohr (c, bis c6) oder unmittelbar nach dem Mischrohr (d) fließt, wobei der Heizraum (h) unabhängig von der Ausflußtemperatur des den. Erhitzer verlassenden Wassers schwitzwasserfrei bleibt.
2. 2. Druckfester Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Teilung des Wasserstromes angeordnete Drosselung (e) regelbar ist.