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Besatzstein für Wärmespeicher Gegenstand der Erfindung ist die besondere
Gestaltung eines Besatzsteines für Winderhitzer und andere Wärmespeicher, bei dem
eine Mehrzahl von engen Durchgängen für die Heizgase und den zu erwärmenden Wind
vorgesehen ist.
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Bei den gebräuchlichen Besatzsteinen hat man eine Mehrzahl :enger
Durchgänge gleichmäßig so über den Querschnitt des Steines verteilt, daß die Steinstärke
zwischen den Durchgängen überall ungefähr gleich ist. Damit -wird eine gleichmäßige
Verteilung der engen Durchgänge über den ganzen Querschnitt des Besatzes geschaffen.
Für eine möglichst vollständige Ausnutzung der gesamten Steinmasse des Besatzes
für den Wärmeaustausch ist aber außerdem erforderlich, daß den Heizgasen die Möglichkeit
gegeben werde, sich schnell und leicht über den ganzen Querschnitt des Besatzes
im Winderhitzer gleichmäßig auszubreiten, um auf diese Weise alle Durchgänge im
Besatz wirklich zu benutzen und alle Besitzsteine in gleicher Steinlage ungefähr
gleichmäßig aufzuheizen. Umgekehrt muß dem zu erwärmenden Wind oder anderm Gas die
Möglichkeit gegeben werden, sich in der gleichen Weise über den ganzen Querschnitt
des Besatzgitterwerks zuverbreiten, damit die Wärme überall gleichmäßig aus dem
Besatz entnommen werden kann.
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Es ist ferner für die Wirtschaftlichkeit des Winderhitzers wichtig,
daß das nutzbare Steingewicht nicht zum Nachteil für die Speicherfähigkeit des Besatzes
mehr vermindert wird, als die freien Durchgänge-durch den Besatz ,es unbedingt notwendig
machen. Auch muß die Auflagefläche der Steine bei ihrem Aufbau aufeinander groß
genug sein, um das Gewicht der auf jedem Stein lastenden Steinsäule ,aufnehmen zu
können.
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Diesen Erfordernissen wird der neue Besitzstein in besonderem Maße
gerecht. Bei ihm ist in bekannter Weise .eine Mehrzahl von engen Durchgängen über
den ganzen Querschnitt des Steines so verteilt, daß die Wandstärke zwischen den
Durchgängen überall gleich oder annähernd gleich eist. An einer oder an beiden Kopfflächen
des Steines ist ein Raum ausgespart, der beim Aufeinandersetzen der Steine frei
bleibt und so ,eine Verbindung aller oder wenigstens
der meisten
Durchgänge des Steines herstellt. Außerdem sind nun nach der Erfindung in einer
oder in beiden Topfflächen des Steines schmale Vertiefungen vorgesehen, die strahlenförmig
von dem Mittelraume her nach dem Rande der Kopffläche hin so verlaufen, daß sie
die Üffnungen der Durchgänge miteinander und mit dem freien Zwischenraume verbinden.
Diese Vertiefungen sind schmal gemacht, so daß durch sie die Steinmasse und besonders
die Auflagefläche nicht nachteilig verkleinert werden. Sie treffen am Rande jedes
Steines auf die gleichen Vertiefungen in den Kopfflächen der Nachbarsteine und stellen
so Querverbindungen aller Durchgänge in jeder Steinlage des Besatzes her.
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In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des neuen
Besatzsteines dargestellt.
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Fig. i zeigt den Viellochstein in der Ansicht von oben auf die Kopffläche
mit den strahlenartig sich erstreckenden Vertiefungen (Nuten), umgeben von den gestrichelt
gezeichneten Nachbarsteinen.
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Fig.2 zeigt den Querschnitt des Steines in der Linie A-B.
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Die engen Durchgänge a sind gleichmäßig über den Querschnitt verteilt.
An der unteren Kopffläche ist der beim Aufbau frei bleibende Raum b ausgespart.
Vertiefungen c und Vorsprünge d an beiden Kopfseiten sichern in bekannter Weise
die Steine gegen seitliches Verschieben. Die schmalen Vertiefungen f verlaufen strahlenartig
nach den Rändern, treffen dort auf die gleichen Vertiefungen der mit den Seitenwänden
,e sich berührenden Nachbarsteine und stellen so zusammen mit dem freien Raume b
eine Querverbindung zwischen allen Durchgängen sämtlicher Steine der Steinlage her.
Sowohl dem Heizgase wie dem zu erwärmenden Gas (Wind) ist so die Möglichkeit gegeben,
sich schnell und leicht durch die Vertiefungen/ in jeder Steinlage über den ganzen
Querschnitt des Besatzes zu verbreiten und alle Steine jeder Steinlage ungefähr
gleich stark aufzuheizen und zu entheizen. Dadurch wird die ganze eingebaute Steinmasse
für den Wärmeaustausch zwischen dem Heizgas und Wind überall vollkommen ausgenutzt
und so die Leistungsfähigkeit des Wärmespeichers auf das höchste Maß gesteigert.
Ferner ist dadurch die Sicherheit geschaffen, daß in jedem Falle einer etwaigen
Verstopfung eines Durchgangs m einem einzelnen Stein die verstopfte Stelle in derselben
Steinlage von den durchziehenden Gasen umgangen werden kann.
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Man hat früher schon Querverbindungen zwischen den einzelnen Steinlagen
geschaffen, indem man beispielsweise einen freien Raum zwischen je zwei Steinlagen
ließ. Aber dabei wurde allgemein zuviel Raum freigelassen, so daß zuviel nutzbare
Steinmasse verlorenging und die Auflagefläche für die Steine zum Nachteil für die
unbedingt notwendige Tragfestigkeit in jeder Steinsäule zu weitgehend vermindert
wurde. Einzelne in einer Kopffläche vorgesehene Querruten stellten wohl eine Verbindung
zwischen Durchgängen her, die zwischen den Steinen beim Zusammenbauen durch Aussparungen
in den Seitenflächen gebildet wurden. Dabei mußten aber, weil die Steine in jeder
Säule gegeneinander versetzt wurden, bei Verstopfung eines Durchz> die Gase so große
Umwege machen, daß der im Besatz vorhandene überdruck der Gase nicht immer ausreichte,
sie zur Umgehung der Verstopfungsstelle zu zwingen. Außerdem waren diese Quernuten
bei Besatzsteinen ohne Aussparungen in den Seitenflächen nicht geeignet, weil sie
beim Zusammenbauen der Steine sehr oft mit ihren Enden auf die volle Steinfläche
der Nachbarsteine trafen.
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Es sind zwar auch bereits - Besatzsteine bekannt, bei denen Vertiefungen
in den Kopfflächen angebracht sind, die die öffnungen der Durchgänge miteinander
verbinden und sich bis an die Außenkanten erstrecken. Hierbei handelt es sich aber
nur um zwei rechtwinklig aufeinanderstoßende, sehr breite Vertiefungen, durch die
zuviel Steingewicht und Auflagefläche verlorengeht. Diese Anordnung eignet sich
auch nur für den weniger gebräuchlichen Besatzstein mit quadratischem Querschnitt.
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Diese Nachteile der bisher bekannten Querv erbindungen im Besatz werden
durch die Strahlennuten in den Kopfflächen der Steine nach der Erfindung vermieden.
Die neue Steinform schafft eine sichere Querverbindung aller Durchgänge in jeder
Steinlage des Besatzes, und sie erreicht dieses, ohne daß das nutzbare Steingewicht
des Besatzes nachteilig vermindert und ohne daß die Auflagefläche zwischen den Besatzsteinen
nachteilig verkleinert wird. Diese Vorteile werden erreicht, gleichgültig Ober der
Besatzstein in den Seitenflächen Aussparungen hat oder nicht. Bei Besatzsteinen
ohne solche Aussparungen in den Seitenflächen sind die Strahlennuten besonders wichtig
und notwendig.