DE530637C

DE530637C - Gegenstrom- oder Kreuzstromluftvorwaermer

Info

Publication number: DE530637C
Application number: DES81043D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Gumz
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-07-20
Filing date: 1927-07-20
Publication date: 1931-07-30

Description

Gegenstrom- oder Kreuzstromluftvorwärmer Treten in einem Luftvorwärmer die heißen Gase mit der vorzuwärmenden Luft in Wärmeaustausch, so erleiden die beiden Mittel auf ihrem Strömungsweg durch den Vorwärmer Zustandsänderungen. Die Gase werden abgekühlt und verringern infolgedessen ihr Volumen, während die Luft erhitzt wird und dabei ihr Volumen vergrößert. Diese Zustandsänderungen müssen einen Einfluß auf den Wärmeaustausch haben, da die in der Zeiteinheit zu übertragende Wärmemenge von dem Zustand der wärmeaustauschenden Mittel abhängig ist. Man hat diesen Einfluß der sich ändernden Zustandsgrößen auf den Wärmeaustausch schon früher erkannt und daran gedacht, die parallelen Wärmeaustauschflächen eines Luftvorwärmers durch solche zu ersetzen, die konische Kanäle bilden, um der durch die Abkühlung der wärmeabgebenden Gase eintretenden Änderung von Volumen, Geschwindigkeit und Wärmeübergang und der hierdurch hervorgerufenen Verschlechterung des Wärmeaustausches entgegenzuwirken. Konische Strömungskanäle sind aber schwieriger durchführbar, so daß bei allen bisherigen Bauformen für Luftvor-«#ärmer parallelwandige Strömungskanäle für die wärmeaustauschenden Mittel zu finden sind. Gemäß der Erfindung wird bei Gegenstrom- und Kreuzstromluftvorwärmern von den sich in der Strömungsrichtung ändernden Strömungsquerschnitten Gebrauch gemacht, diese aber in einer Weise ausgebildet, daß ihre praktische Durchführbarkeit gegeben ist. Es wird nämlich die Anordnung gewählt, daß die durch die Wärmeaustauschflächen gebildeten Strömungskanäle in der Strömungsrichtung stufenweise vergrößert sind. Auf diese Weise wird bei der wärmeaufnehmenden Luft der Zunahme ihres Volumens Rechnung getragen, während bei dein wärmeabgebenden Gas die wärmeaustauschende Fläche in der Strömungsrichtung zunimmt.
Eine nach diesem Grundsatz aufgebaute Luftvorwärmeanordnung ist in der Abb. i dargestellt. Die Teile I und II sind durch Platten i und i' in einzelne Kammern unterteilt. Die Luft tritt bei 2 ein, durchströmt die Vorwärmer I und II im Sinne der eingezeichneten Pfeile und tritt bei 3 wieder aus, während die heißen Gase im Sinne der mit G bezeichneten Pfeile im Gegenstrom zur Luft den Vorwärmer durchströmen. q. ist ein Kanal, der die Luft aus dem Teil I nach dem Teil II leitet. - Die Plattenabstände in den Teilen I oder II sind nun so gewählt, daß sie bei II groß für die Luft und klein für das Gas sind, während sie bei I klein für die Luft und groß für das Gas gewählt sind.
Die gleiche Anordnung läßt sich naturgemäß auch bei Röhrenlufterhitzern wählen, wie es die Abb. 2 zeigt. Die Rohre für das eine der wärmeaustauschenden Mittel bestehen aus einem engen Abschnitt a und einem weiten Abschnitt b, die durch ein Übergangsstück e miteinander in Verbindung stehen. Das andere Mittel wird auf dem Wege durch die Räume d, f, g, h durch stufenweise zunehmende Querschnitte um die Rohre a, b herumgeführt, indem es zunächst die Rohrteile b mit größerem Durchmesser und darauf die Rohrteile a mit geringerem Durchmesser umspült.

Claims

PATENTANSPRÜCHD: z. Gegenstrom- oder Kreuzstromluftvorwärmer, bei dem sich die Strömungsquerschnitte für Luft und Gas in der Strömungsrichtung ändern, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Wärmeaustauschflächen gebildeten Strömungskanäle in der Strömungsrichtung stufenweise vergrößert sind.
2. Luftvorwärmer nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer aus einzelnen hintereinandergeschalteten Taschengruppen zusammengesetzt ist, innerhalb deren die Durchströmquerschnitte unverändert sind, während die Strömungsquerschnitte der einzelnen Gruppen in der Strömungsrichtung zunehmen.
3. Luftvorwärmer nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die das eine Mittel führenden Rohre aus einem Teil geringeren und einem Teil größeren Rohrdurchmessers bestehen, während das zweite, die äußeren Rohrwände bespülende Mittel so geführt ist, daß es mit wachsendem Durchströmungsquerschnitt die Rohrteile verschiedenen Durchmessers nacheinander berührt.