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Wärmeaustauscher, insbesondere Überhitzer, mit schlangenförmigen Rohrelementen
Gegenstand der Erfindung ist ein Wärmeaustauscher, insbesondere Überhitzer, mit
einer Anzahl von schlangenförmigen, in parallelen Ebenen liegenden Rohrelementen
und innerhalb der Rohrschlangen quer zu diesen Ebenen verlaufenden Lenk- oder Trennwänden,
die durch die dicht nebeneinanderliegenden Rohrschlangen gebildet sind. Es ist bekannt,
bei Wärmeaustauschern Lenk- oder Trennwände durch die Rohre selbst in der Weise
zu ,bilden, daß, wie es z. B. bei Dampfkesseln üblich ist, die Rohre von zwei oder
mehr benachbarten Rohrreihen in die Ebene einer dieser Reihen abgebogen werden,
oder auch nach einer anderen Ausführung in der Weise, daß die Rohrstränge von benachbarten
Rohrspiralen oder Rohrschlangen dicht nebeneinander- oder aufeinandergelegt werden.
Diese bekannte Art der Bildung von Lenk- oder Trennwänden durch die Rohrstränge
selbst läßt sich aber bei dem Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung nicht verwenden,
da hier die aufeinanderfolgenden Windungen der Rohrschlangen, welche die von den
Heizgasen bestrichene Heizfläche bilden, erhalten bleiben sollen, und die in parallelen
Ebenen liegenden schlangenförmigen Rohrelemente in mehr oder weniger großen Abständen
voneinander angeordnet sind, damit die Heizgase zur besseren Wärmeausnutzung zwischen
den benachbarten Windungen hindurchgehen und die Rohrschlangen auf einem möglichst
großen Teil ihres Umfanges bespülen können.
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Man könnte nun die zwischen benachbarten Rohrsträngen verbleibenden
Spalte zwecks Bildung der Lenk- oder Trennwände durch feuerfestes Material oder
auch durch Leisten oder Wände aus Metall abdecken. Dies hat jedoch den Nachteil,
daß die von diesen Materialien aufgenommene Wärme für das durch die Rohre strömende
Mittel zum großen Teil verlorengeht. Ferner bereitet das Anbringen derartiger Lenkwände
gewisse Schwierigkeiten, und ihre Lebensdauer ist verhältnismäßig beschränkt, da
sie nicht, wie die aus Rohren gebildeten Lenk- oder Trennwände, gekühlt werden,
sondern der unmittelbaren Einwirkung der heißen Verbrennungsgase ausgesetzt sind.
Auch sind diese Lenk- oder Trennwände beim Ein- und Ausbringen der Rohre selbst
hinderlich.
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Die angegebenen Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt,
-daß an den zur Wandbildung ausersehenen Stellen die Rohrstränge der in an sich
bekannter Weise in Abstand nebeneinanderliegenden Rohrschlangen aus ihrer normalen
Ebene heraus
abgebogen sind, derart, daß von jeder Rohrschlange
mehrere Stränge in der Ebene der Lenk- oder Trennwand liegen.
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Die Zeichnung -stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Abb. i ist ein Längsschnitt durch einen Überh.itzer; Abb.2 ist ein
Schnitt nach Linie x-x der Abb. i; Abb. 3 ist ein Schnitt in größerem Maßstabe nach
Linie Y-Y der Abb. i, und Abb. q. bezeichnet eine Einzelheit in Draufsicht, ebenfalls
in größerem Maßstäbe.
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a ist der Naßdampfverteilungskasten, der mit dem Heißdampfsammelkasten
g durch eine Anzahl schlangenförmiger Rohrelemente verbunden ist, die, wie sich
aus Abb. i und 2 ergibt, in senkrechten Ebenen angeordnet sind. Die Rohrstränge
der benachbarten Elemente liegen, von dem Naßdampfkasten a ausgehend, zunächst in
einer waagerechten Ebene b, und j e zwei benachbarte Rohrstränge besitzen einen
Abstand, der etwa gleich dem Durchmesser eines Rohres ist (vgl. Abb.2). Um nun eine
Lenkwand in der waagerechten Ebene c zu bilden, ist jeder Rohrstrang eines jeden
Elementes an der Stelle d (Abb. i). um i8o° zurückgebogen, so daß von jedem Element
zwei Rohrstränge dicht nebeneinanderliegen und der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten
Strängen ausgefüllt wird, indem eine Anzahl dicht nebeneinander in waagerechter
Ebene liegender Rohrstränge gebildet wird (Abb. a und q.). Die Enden der Umkehrstellen
d sind zwischen zwei Winkelschienen s (Abb. 3) eingeschlossen, welche genügende
Breite besitzen, um die Abdichtung der Lenkwand zu sichern. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist noch eine zweite Lenkwand f (Abb. i) durch Zurückbiegen
der Rohrstränge an der Stelle e in derselben Weise wie die Lenkwand c gebildet.
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Die in den Brennern i erzeugten Heizgase entweichen an der Stelle
p und nehmen den durch die Lenkwände f und c gebotenen Weg in Richtung der Pfeile
der Abb. i. Zur Sicherung einer möglichst vollkommenen Verbrennung des Brennstoffes
sind hinter den Brennern i noch besondere Rohre in aus feuerfestem Material angeordnet,
die eine geringe Wärmeleitfähigkeit besitzen und daher auf einer sehr hohen Temperatur
gehalten werden, so daß alle durch das Innere dieser Rohre gehenden Gase möglichst
vollkommen verbrennen. Ein Teil der Gase entweicht durch den Schornstein! nach.
außen, und ein anderer Teil der Gase wird durch einen Ventilator h abgesaugt und
in den Brennraum an der Stelle k zurückgeführt, wo sich diese Gase mit den von den
Brennern 1 kommenden Gasen vermischen.