DE707155C - Verfahren zur Leistungssteigerung von dampfbeaufschlagten Waermeaustauschern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Leistungssteigerung, von dampfbeaufschlagten VWärmeaustauschern In dampfbeheizten Apparaten wird Dampf, fast immer Wasserdampf, auf der .einen Seite einer Wärmeaustauschfläche kondensiert. Solange diese Wasserdämpfe rein sind, benetzt das gebildete Kondensat die Wärmeaustausch-Räche und läuft als Flüssigkeitsfilm nach unten ab. Wird jedoch ,auf der Oberfläche der dampfberührten Wärmeübertragungswand ein Überzug von einem Stoff aufgebracht, welcher die Oberfläche für' das Kondensat nicht oder schlecht b:enetzbar macht, dann bildet das aus dem Dampf entstandene Kondensat teilweise oder ausschließlich Tropfen. Diese Tropfenkondensation ergibt erfahrungsgemäß höhere Wärmeübergangszahlen als Filmkondensation.
• Es ist einerseits bekannt, die Wärmeaustauschwand mit einem Überzug von Chrom, Metalloxyd oder S#nlfid zu versehen, welcher von der kondensierten Flüssigkeit nicht benetzt wird. Diese Maßnahme verteuert jedoch die Herstellungskosten des Wärmeaustauschapparates. Anderseits sind schon viele Versuche durchgeführt worden, die Leistung eines dampfbeheizten Apparates dadurch zu steigern, daß in den Heizdampf, welcher einem Wärmeaustauscher zuströmt, 0l in mittels geeigneter Düsen fein verteiltem Zustand eingespritzt wird. Der Dampf führt dabei wohl ölnebeleine gewisse Strecke mit sich fort. Das öl gelangt aber nicht gleichmäßig verteilt an die ganze Heizfläche, weil es sich vorher mechanisch ausscheidet. Deshalb führten alle diese Versuche zu keinem praktisch brauchbaren Ergebnis.
• Nach der vorliegenden Erfindung wird es nun möglich, das Öl oder eine ähnlich wirkende Flüssigkeit in geringer, ausreichender und regelbarer Menge vollkommen gleichmäßig verteilt der gesamten dar.pfberührten Heizfläche zuzuführen und dadurch eine Leistun:gssteigerung zu erzielen. Das Verfahren besteht darin, daß an die zum Wärmeaustauscher führende Heizdampfleitung ein öldampferzeuger angeschlossen wird. Dieser im Vergleich zum Wärmeaustauscher in den

  äußeren Abmessungen sehr kleine öldainpf-

  kessel kann elektrisch oder mittels einer Gas-

  flamme beheizt werden. Er ist durch eine

  (@ldampfleittnig mit Heizdampfleitung oder

  mit dein Mantel des Wärmeatistauschers ver-

  bunden. In dieser Leitung wird zweckmäßig

  ein Überschlagventil vorgesehen, welches eine

  Strömung nur in der Richtung vom öldarnpf-

  kessel we- ermöglicht. Das iA wird dann

  nicht in Form von fein verteilter Flüssigkeit,

  sondern als reiner ( )ldampf dem Wasserdampf

  zugeführt. Durch Diffusion und Konvektion

  verteilt sich die kleine Menge an öldampf

  vollkommen gleichmäßig im Wasserdampf.

  An jeder Stelle der Heizfläche kondensiert

  dann mit dein Wasserdampf ein überall glei-

  cher --\nteil an i ldampf. Dadurch wird das

  i->1 an jeder Stelle der Heizfläche gleichmäßig

  auf dieser aufgebracht und erzeugt Tropfen-

  hondensation. Es ist auch möglich, den öl-

  dampf nicht durch die Heizdampfleitung, son-

  dern durch den Heizmantel des Wärmeaus-

  tauschers in den Heizdampf einzuführen.

  Eingeltende Versuche bewiesen die Wir-

  kung des Verfahrens der Erfindung. Sie wur-

  den beispielsweise an dem Heizkörper eines

  Verdampfers durcligüfülti-t. der 2 in lange

  1Iessingrohre init einem Innf#ndu.rchmesser von

  ;o mm besaß. durch welche Wasser mit einer

  Geschwindigkeit von 2 m,ls strömte. Auf der

  Außenseite der Rohre kondensierte Wasser-

  dampf mit einer Temperatur von i OC. und

  das gesamte Teinpcraturgef,-ille betrug io'@ C.

  An die Heizdampfleitung «"fr ein i"ildampf-

  erzeituer angescblo.sun. Iii der Zeit, in

  der der (_)lciainl)ferzrugur noch nicht im

  Betrieb Star, wobei also reiner Wasser-

  dampf dem Heizkörper zuströmte, wurde im

  Dauerbetrieb ,eine Wärmedurchgangszahl von

  36oo kcal/m2. r C . h gemessen. Läßt man

  während einer Zeit von etwa i Stunde

  91s dem üldampferzeuger öldampf in die

  -iml)f1,eitung überströmen. so steigt die

  #ärmedurchgangszahl auf einen Wert von

  5100 kcal/m2. ° C . h. Gegen Ende dieser

  Cherströmzeit enthielt das aus dem Heiz-

  körper strömende Kondensat etwa 3 mg Öl

  je Liter Kondensat. Nachdem die öldarnpf-

  beimischung zum Heizdampf abgestellt war,

  blieb die Wärmedurchgangszahl sehr lange

  Zeit auf praktisch gleicher Höhe. Zehn Be-

  triebsstunden nach dem Abstellen der Öl-

  dampfzufuhr hatte die Wärmedurchgangszahl

  einen Wert von 49oo kcal/m=. - C # h. Durch

  diese wichtige Erscheinung « ird es möglich;

  durch kurzzeitige und absatzweise Bei-

  mischung von ()ldampf im Dauerbetrieb die

  Leistung eines Wärmcaustauschers wesentlich

  zu steigern und einen entsprechend nied-

  rigen mittleren i'ilgehalt im Kondensat während

  einer längeren Betriebszeit zu erhalten.

Claims (1)

1. PATRNTANSPRUCIi: Verfahren zur Leistungssteigerung von dampfb,caufschlagten Wärmeaustauschern, wie Vorwärmer, Kocher, Verdampfer, Kondensatoren u. dgl.. in denen der Dampf niedergeschlagen wird, dadurch gekennzeichnet, da15 dem Heizdampf eines Wärmeaustauschers ständig oder in Zeitabständen Dampf einer eine Tropfenkondensation erzeugenden Flüssigkeit (z. B. 0l) beigemischt wird.