DE679451C - Zur Wassererwaermung dienende, in einen Waermespeicher mit Selbstumlauf eingebaute Erhitzerschlange - Google Patents

Description

• Zur Wassererwärmung dienende, in einen Wärmespeicher mit Selbstumlauf eingebaute Erhitzerschlange Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Wassererwärmung dienende, in einen Wärmespeicher mit Selbstumlauf eingebaute Erhitzerschlange, die aus schraubenförmig gewickelten Rohren unrunden OOuerschnitts besteht. Derartige Erhitzerschlangen setzen sich bei hartem Rohwasser schon nach wenigen Monaten durch Kesselsteinablagerungen zu, was einen stetig abnehmenden Wirkungsgrad zur Folge - hat und häufige Betriebsunterbrechungen zwecks Auswechslung und Reinigung derErhitzerschlange erforderlich macht.
• Durch die Erfindung soll eine ständige und selbsttätige Entfernung der Ablagerungen erreicht und damit ein jahrelanger Betrieb bei unverändert hohem Wirkungsgrad ermöglicht «-erden. Zu diesem Zweck sind die die Erhitzerschlange bildenden Rohre mit einer nach außen konkaven Wandung, z. B. mit einem dreieckigen oder trapezförrnigen Querschnitt mit konkav eingezogenen Seiten, versehen, welche inneren Druckstößen membranartig ohne Übergang in eine zweite Ruhelage nachgeben und dadurch den Kesselstein schlagartig von den Innenflächen absprengen.
• Die Verwendung von Erhitzerschlangen mit nach außen konkaven Wandungen ist zwar bei Wassererhitzern bereits an sich belcannt. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist die konkave Einziehung der Rohre aber nur zu dem Zweck vorgenommen, die von unter den Rohren brennenden Gasflammen gelieferte Wärme gut auszunutzen. -Dabei sind die Rohrwandungen jedoch nicht so dünn bemessen, daß sie der Einwirkung von inneren Druckstößen, wie sie im üblichen Betrieb auftreten, membranartig nachgeben können. Gerade dies ist aber für die Reinhaltung der Rohre von besonderem Vorteil. Denn bei einer solchen Rohrausbildung ist die Möglichkeit gegeben, zur Entfernung der Ablagerungen von den Rohrwandungen von der bekannten Erscheinung Gebrauch zu machen, daß in Wasserleitungen, wie sie bei Warmwasserversorgungsanlagen zur Verwendung kommen, bei jeder Wasserzuführung bzw. -entnahme sogenannte Wasserschläge auftreten. Unter dem Einfluß dieser Wasserschläge federn bei hinreichend dünner Wandung die konkaven Flächen bis nahe an die Ebene, um unter dem Einfluß der vorhandenen Formspannung wieder in die ursprüngliche Wölbung zurückzukehren. Es, wird also eine bleibende Verformung der Rohre vermieden und eine zum Abstoßen etwaiger Ablagerungen hinreichende Bewegung der Rohr- Wandungen erzielt. Die Ablagerungen können auf diese Weise niemals zu erheblicher Dicke anwachsen und werden durch die im üblichen Betriebe auftretenden häufigen Schläge in hinreichend kleine Stücke zertrümmert, :so daß diese ohne weiteres vom Entnahmewasser aus dem Leitungsnetz weggeführt werden können.
• Es ist bereits bekannt, zur Entfernung, von innen abgelagertem Kesselstein aus Rohren diese im Bedarfsfalle einem so hohen, radial gerichteten Druck zu unterwerfen, daß sie sich innerhalb der Elastizitätsgrenze verformen und so den Kesselstein zerbrechen. Ein derartiges Verfahren läßt sich jedoch nur bei Unterbrechung des'Betriebes durchführen und setzt bei der bevorzugten Ausführungsform einen Ausbau der zwischen Druckwalzen hindurchzuführenden Rohre voraus. Andererseits würde ein etwa von innen wirkender Flüssigkeitsdruck zur Herbeifüht'ung der elastischen Verformung auch für die geringstzulässige Wandstärke unerwünscht hohe Werte erfordern.
• Es ist ferner bekannt, bei Wärmeaustauschern Kesselsteinablagerungen dadurch zu beseitigen, daß man den Rohren eine solche Form erteilt, daß sie sich bei plötzlichen Temperaturänderungen in der Längsrichtung verbiegen und durch die gleichzeitige Verformung des runden Ouerschnittes die Ablagerungen zerstören. Dieser Weg führt jedoch bei in Wärmespeicher mit Selbstumlauf eingebauten Erhitzerschlangen nicht zum Ziel, weil hier - wenn überhaupt - dann nur geringfügige und allmähliche Temperaturänderungen auftreten und überdies dieschraubenförmige Aufwicklung der Rohre eine hinreichende Verbiegung in der Längsrichtung vereitelt.
• Man bat auch vorgeschlagen, Wärmeaustauscher mit elastischen oderbiegsamen Wandungen in ständige Verbindung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Druckwellen zu bringen und hierbei die Wärmeaustauschw andungen derart zu gestalten, daß sie meh-U'j'ere Ruhelagen haben. Durch die Druckwellen soll der Übergang von der einen in die andere Ruhelage erzwungen werden, wobei die Wandung eine faltenreiche Umformung erleidet und so die Krusten absprengt. Abgesehen davon, daß derartige ausgeprägte Druckwellen in manchen Leitungsnetzen mit Rücksicht auf andere angeschlossene Einrichtungen unerwünscht sind, erfordert die Erzeugung solcher Wellen außer einer besonderen Vorrichtung auch einen nicht unbeträchtlichen Kraftaufwand. Darüber hiraus erfahren infolge der bei jedesmaligem Übergang in eine neue Ruhelage stattfindenden Querschnittsänderungen auch die Wärmeübergangsverhältnisse und damit die Leistung des Wärmeaustauscherseine Änderung.
• Schließlich ist es bekannt, bei Taschenlufterhitzern die auf den Blechen abgelagerten Krusten dadurch abzusprengen, daß man z. B. mittels besonderer Absperr- oder Drosselglieder Luftdruckstöße erzeugt und hierdurch elastische Formänderungen der Bleche hervorruft. Demgegenüber ist durch die erfindungsgemäß gewählte besondere Formgebung der wasserführenden Rohre eine häufige und selbsttätige Entkrustung lediglich unter der Wirkung der in Wasserleitungsnetzen im üblichen Betrieb auftretenden und somit unvermeidlichen. Druckstöße erzielbar.
• Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen: Fig. i eine gemäß der Erfindung ausgebildete- Erhitzerschlange, deren Rohre einen flachgedrückten Querschnitt aufweisen, inAnsicht, Fig. z einen Querschnitt durch ein Erhitzerschlangenrohr von ebenfalls im wesentlichen flachgedrücktem, rechteckigem Querschnitt und Fig.3 und 4 Rohre von im wesentlichen dreieckigem bzw. trapezförtnigem Querschnitt.
• Die in Fig. i dargestellte Erhitzerschlange besteht aus mehreren parallel geschalteten und schraubenförmig aufgewickelten Rohrschlangen a, die oben und unten in gemeinsame Sammelkästen münden, an welche das Zuleitungsrohr b für das kalte Rohwasser bzw. das Ableitungsrohr c für das erwärmte Nutzwasser angeschlossen sind. Die Enden dieser beiden Rohre sind in einer Platte d gelagert, welche gleichzeitig als Verschlußdeckel auf dem Halse e eines Wärmespeichers f mit Selbstumlauf aufruht, Der flachgedrückte, nach außen konkave Querschnitt der Schlangenrohre ist bei g bzw. li. ersichtlich.
• Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Rohrquerschnitten sind praktisch sämtliche Begrenzungswände der Rohre nach außen konkav gestaltet. Die vorteilhafte Membranwirkung tritt aber auch schon ein, wenn nur ein, oder einzelne Wandteile diese Gestaltung aufweisen, z. B. wenn bei einem flachgedrückten Rohr nur die eine Längsseite (s. Fig. z) oder beide gegenüberliegende Längsseiten des rechteckigen Querschnittes (s. Fig. i) nach innen gewölbt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII: Zur Wassererwärmung dienende, in einen Wärmespeicher mit Selbstumlauf eingebaute Erhitzerschlange, die aus schraubenförmig gewickelten Rohren unrunden Querschnittes besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (a) eine nach außen konkave Wandung, z. B. einen dreieckigen oder trapezförmigen Querschnitt mit konkav eingezogenen Seiten, aufweisen, welche inneren Druckstößen membranartig ohne Übergang -in eine zweite Ruhelage nachgeben und dadurch den Kesselstein schlagartig von. den Innenflächen absprengen.