DE571598C - Rekuperator mit in Querrichtung nacheinander vom Heizgasstrom beaufschlagten Kanaelen fuer das waermeaufnehmende Mittel, die mit ihren Enden in gemeinsame Kammern muenden - Google Patents

Description

• Rekuperator mit in Querrichtung nacheinander vom Heizgasstrom beaufschlagten Kanälen für das wärmeaufnehmende Mittel, die mit ihren Finden in gemeinsame Kammern münden Bei Wä.rmeaustauschern, in die der heizende Gasstrom quer zur Strömungsrichtung des wärmeaufnehmenden Mittels eintritt, z. B. bei Röhrenrekuperatoren, erfährt die zuerst vom Gas oder der Flamme beaufschlagte erste Rohrreihe mehrerer parallel geschalteter Rohrreihen eine besonders hohe Beanspruchung, da sie die ganze Strahlung der großen vor ihr liegenden Gasschicht erhält. Dasselbe gilt für den Eintrittsquerschnitt bei Plattenrekuperatoren. Die dadurch hervorgerufene Gefährdung dieser vorn liegenden Bauelemente kann man nicht immer durch den Einbau von den Wärmeübergang steigernden Mitteln in den wärmeaufnehmenden Strom der gefährdeten Reihen beseitigen. Denn diese Mittel rufen einen starken Druckverlust hervor, der in den betreffenden Kanälen eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit zur Folge hat. Diese Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit verhindert einerseits die beabsichtigte Steigerung der Wärmeübergangszahl des kühlenden Mittels und führt anderseits zu einer unerwünschten Erhöhung der Temperatur des wärmeaufnehmenden Mittels. Daher erreicht man durch den Einbau von Wirbelkörpern u. dgl. in die gefährdeten Rohrreihen nicht die gewünschte Herabsetzung der Rohrtemperatur, sondern erhöht im Gegenteil dieselbe.
• Gemäß der Erfindung ist daher bei Rekuperatoren mit in Querrichtung nacheinander vom Heizgasstrom beaufschlagten Kanälen für das wärmeaufnehmende Mittel, die mit ihren Enden in gemeinsame Kammern münden, in den hoch beanspruchten, d. h. durch die Gefahr einer zu hohen Erhitzung gefährdeten Kanälen. eines Kanalbündels der von dem durchströmenden, wärmeaufnehmenden Mittel zu überwindende Strömungswiderstand geringer gehalten als in den nichtgefährdeten Kanälen des Kanalbündels, damit die Temperatur des aus den gefährdeten Kanälen austretenden wärmeaufnehmenden Mittels herabgesetzt wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß der Durchmesser der gefährdeten Rohre (auf der Seite des wärmeaufnehmenden Mittels) größer als der Durchmesser der nichtgefährdeten Rohre gehalten wird. Die Verringerung der Strömungswiderstände in den gefährdeten Rohren kann ferner dadurch erreicht werden, da.ß bei Anordnung wärmeübergangsteigernder Einbauten in den Rohren diejenigen in den gefährdeten Rohren so angeordnet werden, daß sie geringere Strömungswiderstände ergeben als die Einbauten in den nichtgefährdeten Rohren. Sie können z. B. kürzer oder dünner ausgeführt werden. Da jeweils gleicher Druck einerseits vor dem Eintritt, anderseits hinter dem Austritt sämtlicher Rohre des betrachteten Rohrbündels herrscht, so steht für jedes Rohr des betrachteten Rohrbündels ein gleiches Rohrgefalle unabhängig vom Querschnitt des einzelnert Rohres zur Verfügung. Infolgedessen strömt durch die Rohre eine um so größere Menge des wärmeaufnehmenden Mittels, je geringer ihr Widerstand im Verhältnis zu dem Widerstand der übrigen Rohre ist. Die Folge dieser größeren Menge ist eine Herabsetzung der Austrittstemperatur des wärmeaufnehmenden Mittels, das durch die Rohre mit geringerem Strömungswiderstand strömt, ohne wesentliche Änderung der Wärmeübergangszahl. Damit wird die gewünschte Erniedrigung der Rohrwandtemperatur erreicht. Es empfiehlt sich häufig, diese Mittel der Widerstandsverminderung in entsprechend abzuschwächendem Maße auch auf die zweite oder dritte noch gefährdete Rohrreihe auszudehnen.
• Da nach dem Vorstehenden eine Folge der Verringerung des Strömungswiderstandes eine Senkung der Temperatur des vorzuerwärmendenMittels in den gefährdeten Kanälen ist gegenüber der Temperatur des wärmeaufnehmenden Mittels, das durch die nichtgefährdeten Rohre strömt, deren Strömungswiderstand höher gehalten ist, kommt naturgemäß die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei Wärmeaustauschern, die zur Verdampfung von Flüssigkeiten dienen, z. B. bei Kesseln, nicht in Betracht. Denn in diesen ist die Temperatur des wärmeaufnehmenden Mittels überall gleich und nur vom Druck abhängig.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rekuperator mit in Querrichtung nacheinander vom Heizgasstrom beaufschlagten Kanälen für das wärmeaufnehmende Mittel, die mit ihren Enden in gemeinsame Kammern münden, dadurch gekennzeichnet, daß in den hoch beanspruchten, d. h. durch die Gefahr einer zu hohen Erhitzung gefährdeten Kanälen eines Kanalbündels der von dem durchströmenden wärmeaufnehmenden Mittel zu überwindende Strömungswiderstand geringer gehalten ist als in den nichtgefährdeten Kanälen des Kanalbündels, damit die Temperatur des aus den gefährdeten Kanälen austretenden wärmeaufnehmenden Mittels herabgesetzt wird.