DE508915C

DE508915C - Elektrischer Durchlauferhitzer, insbesondere zum Erhitzen schlecht leitender Fluessigkeiten auf hohe Temperaturen

Info

Publication number: DE508915C
Application number: DEA55267D
Authority: DE
Inventors: Dr Viktor Paschkis
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-09-05
Filing date: 1928-09-05
Publication date: 1930-10-03

Description

Elektrischer Durchlauferhitzer, insbesondere zum Erhitzen schlecht leitender Flüssigkeiten auf hohe Temperaturen Bei den bekannten elektrischen Durchlauferhitzern sind entweder stromdurchflossene Rohre als Heizwiderstände vorgesehen, oder aber der Heizwiderstand wird von einem spiralförmig gewundenen Metallband gebildet, das zwischen zwei Deckplatten derart angeordnet ist, daß ein allseitig geschlossener spiralförmiger Kanal für die hindurchströmenden Flüssigkeiten oder Gase entsteht. Diese müssen aber in einem solchen Falle mit Überdruck hindurchgeleitet werden.
Bei derartigen Durchlauferhitzern reichen aber die erzielbaren Wärmeübergangsflächen nicht aus, um eine gleichmäßige Erwärmung, insbesondere bei höherer Beanspruchung, zu sichern.
Gemäß der Erfindung wird in einfachster Weise eine gleichmäßige Erwärmung, insbesondere schlecht leitender Flüssigkeiten, in allen Teilen auch bei hoher Leistung erzielt.
Erreicht wird der angestrebte Zweck dadurch, daß ein schraubenförmig gewundenes Heizband derart zwischen elektrisch nicht leitenden Teilen gebettet wird, daß es einen Kanal bildet, den die zu erhitzende Flüssigkeit unter der Wirkung der eigenen Schwere nach unten durchströmt.
Der Querschnitt des Bandes kann mit Rücksicht auf eine gleichmäßige Wärmeübertragung und Erhitzung eine besondere Gestalt erhalten.
Ein Ausführungsbeispiel ist in Abb. i im Schnitt gezeichnet, während die Abb. 2 und 3 zwei verschiedene Querschnitte für das Widerstandsband darstellen.
Das bandförmige Widerstandsmaterial i ist gemäß Abb. i über einen Kern 2 aus Isoliermaterial gewickelt oder auf einem solchen Kern aufgeschoben. Die äußere Begrenzung wird durch einen Isolierkörper 3 gebildet. Die Teile 2 und 3 können z. B. aus keramischer Masse bestehen, sie müssen aber gegen das Widerstandsband derart abgedichtet sein, daß der zu erhitzenden Flüssigkeit der schraubenförmige Weg vorgeschrieben wird.
Wird das Widerstandsband mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, so zeigt sich, daß die Erhitzung im Raum q. nicht gleichmäßig erfolgt, da die Widerstände am äußeren Umfang des Widerstandsbandes und an seiner inneren Begrenzung nicht gleich sind. Der vom elektrischen Strom zurückzulegende Weg ist bei schraubenförmig gewundenem Band außen größer als innen. Um eine gleichmäßige Umsetzung der elektrischen Energie zu erreichen, wird daher zweckmäßig der Querschnitt des schraubenförmigen Widerstandsbandes nach außen verbreitert. Diese Verbreiterung kann, wie Abb.-a zeigt, durch einen trapezförmigen Qiier-= schnitt des Widerstandsbandes erreichte werden, dann steigt die Dicke des Bandes linear mit dem Abstand des betreffenden Querschnitteiles von der Achse A-A. Beträgt z. B. das Verhältnis des Innendurchmessers b zum Außendurchmesser c 1 : 1,5, so wild auch das; Verhältnis der Bandstärken d : e 1 : 1;5 gewählt.
Abgesehen von dieser Ouerschnittsgestal-, tung des Heizbandes unter Berücksichtigung des elektrischen Widerstandes im Heizband selbst, kann der Querschnitt auch unter Berücksichtigung der zwischen `den einzelnen Gängen des schraubenförmigen Heizbandes frei bleibenden Durchgangsquerschnitte für die Flüssigkeit gewählt werden, z. B. so, daß der Bandquerschnitt in jedem Abstand vöri der Achse der Schraubenlinie dem an dieser Stelle vorhandenen Flüssigkeitsquerschnitt und somit dem Wärmebedarf angepaßt wird.
Das Volumen eines Flüssigkeitszylinders im Abstand x von der Achse und- vdn- der Dicke dx beträgt 2 7r x a dx, der Widerstand im zugehörigen Leiterteil wenn y den spezifischen Widerstand und s die Dicke des Leiters im Abstand x von der Achse.bezeichnet. Um die gleichmäßige Erwärmung zu erzielen, muß das Produkt aus dem Volumen des Wasserkörpers und dem Widerstand des zugehörigen Leiterelementes konstant bleiben, woraus sich die Forderung ergibt, daß konstant gehalten werden muß. Diese kann durch eine Querschnittsgebung nach Abb. 3 erreicht werden.
Um Platz zu ge-,vinnen für die Stromzuführungen, Regel- und MeBleitungen kann der innere Begrenzungskörper 2 hohl gestaltet ;sein.
Das Abdichten der Ränder des Widerstandsbandes gegen die Isolierkörper 2, 3 kann durch Kitten erfolgen.
. Wenn auch die neue Einrichtung insbeson-=dere zum Erhitzen schlecht leitender Flüssigkeiten,, . wie Öle, auf hohe Temperaturen gedacht ist, wie dies z. B. bei der Hydrierung schwerer Kohlenwasserstoffverbindungen erfqrderlich ist, 'so kann sie selbstverständlich auch für ändere-Zwecke dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrischer Durchlauferhitzer, insbesondere zum Erhitzen schlecht leitender Flüssigkeiten auf hohe Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß ein schraubenförmig gewundenes Heizband (1) derart zwische' elektrisch n;cht leitenden Teilen (2, 3) gebettet ist, daß es einen Kanal bildet,. den die zu erhitzende Flüssigkeit unter-der Wirkung der eigenen Schwere nach unten durchströmt. il- 2. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Heizbandes (1) nach außen derart verbreitert ist, daß die Dicke des - Widerstandsbandes linear mit der Entfernung von der Mittellinie wächst. 3. Elektrischer Durchlauferhitzer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Heizbandes derart ausgebildet ist, daß an jeder Stelle das Produkt . aus dem lichten Abstand zwischen den Windungen des Heizwiderstandes und dem dort vorhandenen elektrischen Widerstand in dem Heizband konstant bleibt. -