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Flachtaschenförmiges Wärmeaustauschelement Das Hauptpatent bezieht
sich auf Wärmeaustauschkörper in Form von Flachtaschen, die unter innerem überdruck
stehen und denen Breitwände so miteinander verankert sind, daß die Angriffsmittellinie
der Kraft mit der Mittellinie zwischen den Schweißnähten der Verankerungen zusammenfällt.
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Gemäß der Erfindung werden diese Wärmeaustauschkörper dadurch weiterentwickelt,
d@aß die Flachtasche zur Verwendung als Heizelement an einer Behälterwand durch
ein durchgehendes Blech, das durch winkelförmiges Abbiegen des oberen und des unteren
Randes U-förmig gestaltet ist, gebildet wird und mit ,einer ebenen Behälterwand
durch die Verankerungsteite verbunden ist, wobei die reihenweise angeordneten Verankerungsklötze
dicht aneinandergerückt sind und ineinandergreifen, so daß Führungskanäle für das
Wärmemittel mit entsprechenden übertrittsstellen -entstehen.
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Beim Gegenstand des Hauptpatents sind die Verankerungsklötze paarweise
angeordnet,-und die Klotzreihen bilden,keine Kanäle, die das Wärmeaustauschmittel
zwangsläufig führen. Demgegenüber bilden die Verankeru.ngsklötze hei ihrer Denen
Anordnung eine Mehrzahl praktisch lückenloser Klotzfolgen oder aus Klötzen zusammengesetzte
Stege, die einen das Heizmittel zwangsläufig führenden Kanal, z. B. einen einfachen
oder doppelten Zickzackkanal, schaffen.
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Im Sinne der Erfindung kann man ferner die aus dicht ancinandergerückten
Klötzen zusammengesetzten Stege auch zu vollwandigen Stegen zusammenfassen. Diese
Weiterbildung des Erfindungsgedankens ermöglicht @es, an ,ebenen Behälterwänden
Flachtaschen anzubringen, die aus gleichartigen oder ungleichartigen Formleisen
zusammengesetzt sind, deren siegen die Behälterwand gerichtete Schenkel die Verankerungen
bilden und bei denen die Angriffsmittellinie der Kraftgleichfalls mit der :Mittellinie
zwischen den Schweißnähten der G'ürankei-ungen zusammenfällt.
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Die neuen Flachtaschen sind für eckige Behälter mit ebenen Wandungen
bestimmt, und zwar z. B. für Braupfannen, die eine rechteckige Grundrißform haben,
um einen möglichst niedrigen Mais-chestand zu erhalten, sowie für :andere Apparate
der chemischen Technik, bei denen mit der eckigen Form eine Platzersparnis oder
andere Vorteile angestrebt werden.
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Die ältesten Braupfannen mit rechteckiger Gru:ndrißform (sog. Pilsener
Bauart) sind heute noch vielfach in Gebrauch, bedingen
jedoch Feuerkochu.ng;
denn die bekannten Dampfmäntel mit zahlreichen Stehbolzen er,; fordern Durchbrechungen
der Pfannenwäftic' ,und kranken vor allem an häufiger Undicht-., heit. Um die Schwierigkeiten
zu vermeiden,. hat man sog. Hochdruckdampfbraupfan@ä'n. geschaffen, die neben einer
großen Heizfläche für Niederdruck-dampf von höchstens 2 bis 3 atü noch eine Zusatzheizfläche
für Hochdruckdampf von beispielsweise 6 bis 12 atü besitzen. Das Anwärmen und Warmhalten
geschieht bei diesen Pfannen mit Niederdruckdampf, dagegen das Hauptkochen mit Hochdruckdampf,
um die Verhältnisse denen der Feuerkochung möglichst anzunähern. Die Hochdruckdampfbraupfannen
besitzen, um Wandungen von ausreichender Festigkeit zu erzielen, eine verwickelte
Bauform, haben aber gleichwohl nur einen Teilfortschritt, nämlich eine gewisse Annäherung
.an die Wandungstemperaturen der 1,7-euerkochung, gebracht. Dagegen ist es noch
nicht gelungen, den Dampfbraupfannen den Vorzug des sehr niedrigen Flüssigkeitsstandes
zu verschaffen, wie es bei rechteckigen Braupfannen der Fall ist. Die bisherigen
Hochdr uckdampfbraupfannen sind mehr oder weniger an die hinsichtlich des Flüssigkeitsstandes
ungünstige Kugelform gebunden.
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Gemäß der Erfindung können bei verhältnismäßig geringem Werkstoffaufwand
Wärmeaustauscher für beliebige Spannungen des Wärmemittels an ebenen Behälterivandungen
angebracht werden. Dabei ist es besonders einfach, Niederdruck- und Hochdruckheizflächen
nach Erfordernis zu verteilen oder auch alle Flachtaschen für Hochdruck auszuführen.
Der Wirkungsgrad der neuen Wärmeaustaxischer ist wesentlich besser als der von Doppelmänteln.
Bei Braupfannen gemäß der Erfindung wird nicht mir der niedrige Flüssigkeitsstand
erreicht, sondern man kann auch die Annäherung an die Wandungstemperaturen bei Feuerkochung
noch steigern.
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Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenst,andes der Erfindung sind
in der Zeichnung dargestellt. Es bedeuten: Fig. i und 2 je einen senkrechten Schnitt
durch eine Braupfanne mit rechteckiger Grundrißform, -Fig. 3 .einen Schnitt durch
eine Flachtasche parallel zu den Klotzreihen, Fig. q. bis 6 .ein Beispiel für den
Aufbau einer Tasche nach Fig. 3, Fig. 7 bis 9 Taschen mit vollwandigen Verankerungsstegen,
Fig. to eine Ansicht der Tasche nach Fig. 7.
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Die Braupfannen A nach Fig. i und 2 haben rechteckige Grundrißform,
also vier ebene Seitenwände a. Der Pfannenboden c hat in Fig. r gleichmäßiges Gefälle
zum Stutzen b und geht bei beiden Pfannen mit runden Krempen ,l in die Wände a über.
Nach Fig. 2 .ist der Boden c im mittleren Teil/ nach oben eltirchg.eholt, und zwar
wegen des Rührwerkes kreisförmig. An den Wänden a und am Boden c sind Taschen E
der erfindungsgemäßen Art Hals Wärm.eaustauschkörper angebracht; auch das erhöhte
Bodenstück/ in Fig. 2 besitzt solche Taschen F.
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Fit-, . 3 zeigt einen Teil einer Tasche in größerem Maßstabe. Auf
der Behälterwand i sind breitfüßige T-förmige Klötze 2 mittels der Schweißnähte
2' befestigt, und an der äußeren Taschenwand 3 sind ebensolche T-förmige Klötze
4. mittels der Schweißnähte q.' befestigt. Der Spielraum ist so gering, daß der
Eingrill nur durch .eine quer zu den Klotzreihe :n gerichtete Be«Negung hergestellt
werden kann. Die zweite Schweißnaht zur Verbindung jedes Klotzes mit der zugehörigen
Wand i oder 3 liegt hinter der Zeichenebene. Der Aufbau einer ganzen Tasche mit
solchen Klötzen erfolgt z. B. gemäß Fig. .l bis 6.
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Die Klötze a werden in den vorgeschriebe -neu Reihen und Abständen
auf die Behälterwand i geschweißt und die Klötze 4 entsprlchena auf die Innenseite
der äußeren Breitwand, die .aus einem durchgehenden Blech 3 besteht, das durch winkelförmiges
Abbiegen des oberen und unteren Randes 3" U-förmig gestaltet ist. An den Seiten
ist die Tasche zunächst offen. Der aus den Teilen 3, 3", 4. bestehende Körper wird
gemäß Fig. 4. so gegen die Behälterwand i gesetzt, daß die Klötze 2 zwischen den
Klötzen a liegen. Man schiebt dann den Körper 3, 3", :1 senkrecht nach unten, also
quer zu den Stegen, bis die Klötze voll ineinandergreifen, was durch die Seitenöffnungen
Überwacht wird. Es entsteht die Stellung nach Fig. 5, worauf sofort die Nähte 5
hergestellt werden. Die Stutzen 6 für das Wärmeaustauschmittel können vorher an
die Wand 3 geschweißt sein. Die Seitenöffnungen werden nachher durch zwei Flacheisen
8 geschlossen (Fig. 6). Die dicht aneinandergerückten Klötze 2 und 4. bilden nach
Fig. 6 einen einfachen Zickzackkanal.
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Gemäß Fig. 7 sind U=Eisen 9 irr Abständen h (z. B. gleich der Höhe
des Formeisens) mit ihren Flanschenden an die Behälterwand i geschweißt. Die Lücken
zwischen den U-Eisen 9 sind durch einfache Flacheisen überbrückt, die im oberen
Teil der Abbildung (Flacheisen io) bündig mit den U-Eisenstegen sitzen und im unteren
Teil (Flacheisen i i ) gegen die Stege versetzt sind. Gemäß Fig.8 sind Winkeleisen
12 in leicht geneigter Stellung mit einem Schenkel an die Behälterwand i geschweißt.
Zweckmäßig wird zuerst oben ein Flacheisen 13 angesetzt, an das die
Winkeleisen
12 sich anreihen. Gemäß Fig. 9 sitzen an der Behälterwand i in Abständen lt' voneinander
Winkeleisen 14, die abweichend von Fig. 8 mit beiden Schenkelenden an der Wand 1
.anliegen. Die Lücken sind durch Flacheisen 15 überbrückt.
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Fig. io zeigt eine Draufsicht gegen eine Flachtasche gemäß Fig. 7.
Durchgangsöffnungen 16 in der Mitte und 17 an den Enden der Formeisen ermöglichen
den Durchfluß des Wärmeaustauschmittels auf einem doppelten Zickzackwege. Auch hier
sind die Taschen seitlich durch Flacheisen 18 geschlossen. Die Formeisen sind so
angeordnet, daß die Angriffsmittellinie der vom .Wärmeaustauschmittel ausgeübten
Kraft mit der Mittellinie z"visehen den Schweißnähten zusammenfällt.