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Kreuzstrom-Taschenlufterhitzer mit mehreren über-, vor- und nebeneinander
angeordneten Heizelementen Die Erfindung bezieht sich auf Kr euzstrom-Taschenlufterbitzer
mit mehreren über-, vor-und nebeneinander angeordneten Heizelementen, welche unter
Ausnutzung der Wärme der Rauch- oder Abgase von Feuerungs-, Ofen-oder Verbrennungsanlagen
zur Erwärmung oder Erhitzung von Luft für Heizungszwecke oder industrielle und gewerbliche
Anlagen verwendet werden.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Taschen zu einem
ein Heizelement bildenden Gußkörper mit an seinen Enden vorgesehenen Kopfstücken
von rechteckiger Gestalt vereinigt sind, wobei die Taschen von der Mittelebene des
Heizelementes derart verschiedenen Abstand haben, daß außer dem zwischen den beiden
Taschen verbleibenden Heizgaskanal ein zweiter Heizgaskanal durch die der Mittelebene
näher liegende Tasche und die äußere Tasche des angrenzenden Heizelementes gebildet
wird. Die Kopfstücke werden dabei in der Weise ausgebildet, daß die inneren Wände
der beiden Taschen eines Heizelementes kürzer sind als die äußeren Wände und vor
dem Kopfstück schräg zusammenlaufen, so daß in dem Kopfstück eine gemeinsame Öffnung
für beide Taschen mit geneigten Übergangsflächen entsteht. Zwecks Verlängerung der
Heizelemente in der Strömungsrichtung des sie durchfließenden Mittels kann an der
einen Seite statt des Kopfstückes ein. die Taschenränder umschließender Anschlußflansch
für ein zweites Element vorgesehen sein, wobei dann die Taschenwände bis zur Anschlußebene
parallel verlaufen.
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Infolge der unsymmetrischen Lage der Taschen eines Heizelementes zu
dessen Mittelebene wird es bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Lufterhitzer
möglich, durch Drehen eines Elementes um i 8o' die übereinanderliegenden Taschen
zweier Elemente, wie an sich bekannt, gegeneinander zu versetzen, wobei aber die
überdnanderliegenden Elemente selbst nicht versetzt sind, sondern sich mit ihren
Kanten völlig decken.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung hinsichtlich des Baues der Heizelemente
in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
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Abb. i zeigt ein Heizelement mit beispielsweise je einem Kopf an seinen
beiden Enden und zwei geraden Rippen teils in Seitenansicht, teils im senkrechten
Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 2; Abb. 2 ist eine Oberansicht; -Abb.3 zeigt
einen waagerechten Längsschnitt nach Linie C-D der Abb. i mit einem daneben in gestrichelten
Linien gezeichneten zweiten Heizelement.
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Abb. q. stellt eine Stirnansicht gegen. ein Heizelement nach den Abb.
i bis 3 dar. Abb.5 läßt einen Querschnitt durch ein Heizelement nach Linie E-F der
Abb. i erkennen.
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Abb.6 zeigt ein Heizelement in einem waagerechten Längsschnitt mit
einem Kopf an
seinem rechten und einem Flansch an seinem linken
Ende.
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Die Abb. 7, 8 und 9 lassen eine vollständige Lufterhitzeranlage mitF.mehreren
über-, vor-und nebeneinander angeordneten Heizelementen in Seitenansicht, Oberansicht
bzw. senkrechtem Schnitt nach Linie Gr-H der Abb. 7 erkennen.
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Die Lufterhitzeranlage besitzt in an sich bekannter Weise mehrere
über-, vor- und nebeneinander angeordnete Heizelemente i, deren jedes zwei Taschen
2 hat. Die mittels Gebläses beförderte Luft tritt in der Richtung der in den Abbildungen
der Zeichnung befindlichen waagerechten Pfeile durch die Innenräume der Taschen
z hindurch und wird durch deren Wandungen 2a hindurch von den Rauch- oder Abgasen
erwärmt, welche in den zwischen den Taschen 2 gebildeten Zwischenräumen 3 hindurch
nach oben und weiterhin zum Schornstein strömen.
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Die Taschen 2 jedes Heizelementes i liegen unsymmetrisch zu dessen
Längsmittelachse (s. Abb. 2 bis 6, 8, 9). Im Zusammenbau übereinander werden die
Heizelemente so gelegt, daß über ein Heizelement ein Heizelement zu liegen kommt,
bei welchem die Taschen in dem gleichen Maße unsymmetrisch liegen, jedoch von der
Längsmittelachse des betreffenden Heizelementes aus gerechnet nach der entgegengesetzten
Seite hin. Das nächste höhere Heizelement wird wieder derartig angeordnet, daß seine
Taschen in der aus Abb.2 ersichtlichen Anordnung liegen. So liegen die Taschen übereinander
angeordneter Heizelemente abwechselnd versetzt zueinander (s. Abb. 9).
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Aus diesem Bau und der beschriebenen Anordnung der Heizelemente ergibt
sich eine ständige Aufteilung der Rauchgase, d. h. dauernde Vermengung von deren
heißen und weniger heißen Teilen, so daß die Rauchgase in der ganzen Breite der
Durchströmquerschnitte der Zwischenräume 3 etwa gleiche Temperatur haben, das Aufströmen
eines mittleren heißen Rauchgaskernes vermieden und so eine erhöhte Ausnutzung der
Wärme der Rauch- oder Abgase und damit eine verbesserte Wirtschaftlichkeit der Lufterhitzeranlage
erreicht wird, wie dies an sich bekannt ist.
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Die inneren Wände der beiden Taschen eines Heizelementes sind kürzer
als die äußeren Wände und laufen vor dem Kopfstück schräg zusammen, so daß in dem
Kopfstück eine gemeinsame Öffnung für beide Taschen mit geneigten Übergangsflächen
entsteht, die der eintretenden zu erhitzenden Luft einen geringstmöglichen Strömungswiderstand
entgegensetzt.
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Nach der Erfindung besitzt weiterhin jedes Heizelement i, wie schon
angedeutet, einerseits einen freien Strömungsquerschnitt aufweisenden Kopf 5, kann
aber anderseits einen Anschlußflansch 6 (Abb. 6) haben. In der Querschnittsebene
dieses Flansches haben die Taschen 2 denselben Querschnitt, wie auf der übrigen
Länge des Heizelementes.
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Die Taschen 2 der Heizelemente sind durch Rippen 7 von der Höhe der
Taschen miteinander verbunden. Die Rippen können auch nur annähernd so hoch wie
die Taschen sein. Sie gehen von einer Taschenaußenwand zu derjenigen der benachbaren
Tasche. Die Rippen können zwischen zwei Heizelementtaschen 2 in beliebiger Anzahl
angeordnet sein und gerade, wie bei den Ausführungsbeispielen nach der Zeichnung
dargestellt, oder nach beliebig gebrochenen Linien, z. B. zickzackförmig oder wellenförmig,
verlaufen. Ferner können die Taschen jedes Heizelementes durch Rippen 7 lediglich
untereinander verbunden sein; statt dessen kann man aber außerdem noch die äußeren
Außenwandungen der äußeren Elementtaschen mit vorstehenden Rippen versehen, welche
im Zusammenbau bis an die Außenfläche der nächsten Tasche des benachbarten Heizelementes
reichen.
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Diese Rippen 7 bilden zunächst eine gute Versteifung für die Heizelementtaschen,
die ja bei deren Wärmebeanspruchung nützlich ist. Vor allem aber werden durch die
Rippen 7 die zwischen den Taschen der Heizelemente gebildeten Zwischenräume in bekannter
Weise mehrfach unterteilt. Infolgedessen kann das bei der Reinigung der Lufterhitzeranlage
verwendete und für gewöhnlich von oben mittels eines Rohres oder Schlauches zugeführte
blasende Druckmittel (Dampf oder Preßluft) sich nicht gleich in die Gesamtheit der
zwischen den Heizelementen befindlichen Zwischenräume und anderen zugänglichen Räume,
sondern zunächst nur in den am nächsten liegenden, durch die Rippen 7 geschaffenen
Teilraum ausdehnen. Dadurch wird die Kraftwirkung des Druckmittels erhöht und infolgedessen
vor allem die Reinigung der Lufterhitzeranlage vervollkonunnet. Gleichzeitig wird
aber auch die Reinigung verbilligt, weil an unausgenutztem Druckmittel weniger verlorengeht
bzw. so an Druckmittelverbrauch beträchtlich gespart wird. Schließlich bewirken
die Rippen 7 in wärmetechnisch günstiger Weise eine ständige sogenannte Abblätterung
der Wärmegrenzschichten von den Heizelementen.