-
Turmartiger .regenerativer Gas- oder Lufterhitzer Die Erfindung bezieht
sich auf einen turmartigen, regenerativen Gas- oder Lufterhitzer (Cowper) -mit außerhalb
des zylindrischen, das Wärmeaustauschgitterwerk umschließenden Gehäuses liegendem
Brennschacht, -der zugleich als Abzug des aufgeheiztenbasfönniben Mittels dient
und von der Erhitzerkuppel abzweigt.
-
Bei den bisher üblichen Cowpern, deren Gitterwerk und Brennschacht
in einem einheitlichen Gehäuse angeordnet sind, bietet dessen bauliche Ausgestaltung
hinsichtlich der Aufnahme der Wä rmedehnunb und der Dehnung durch inneren Überdruck
keine Schwierigkeiten, da sich hier diese Beanspruchungen nur auf (las eine Gehäuse
auswirken. Werden jedoch der Brennschacht und zier eigentliche Gaserhitzer in voneinander
getrennten turmartigen Gehäusen untergebracht, die verschieden starke Wärmedelimingen
zeigen und an ihrem oberen Ende durch eine Leitung, miteinander verbunden sind,
so ist es erforderlich, (lie Dehnungen durch eine nachgiebige Ausbildung der Verbindung
zwischen Brennschacht und Erhitzerschacht abzufangen.
-
Dieses soll nach der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Kuppel
des Brennschachtes nüt der Kuppel des Erhitzerschachtes starr, dagegen mit dem zylindrischen
Teil des Brennschachtgehäuses nachgiebig verbunden .ist. Die Bewegung der Brennschachtkuppel
gegenüber idem Brennschachtgehäuse wird dabei durch einstellbare, -vorzugsweise
federnde Anschläge begrenzt.
-
Bei einer derartigen festen Verbindung der Brennschachtkuppel mit
dein Gaserhitzergeliäuse, wobei zwischen dem Gehäuse des Brennschachtes und der
Brernnschachtkuppel eine nachgiebige Verbindung vorgesehen ist, wirken sich die
verschiedenen Dehnungen in einer Bewegung der Brennschachtkuppel gegrenüber dem
Gehäuse des Brennschachtes aus. Diese Wirkung verursachende Dehnungen können beispielsweise
beim Aufheizen des Erhitzers infolge (leg, größeren Höhe seines Geli:iuses gegenüber
dein Brennschachtgehäuse
und der dadurch entstehenden größeeen'
Gesamtwürinedehnunä des Erliitzerseliäclites und der mit ihm verbundenen Brennschachtk-uppel
ausgelöst werden. Ein weiterer Grund, für die Bewegung der Brennschachtkuppel gegenüber
(lern Brennschachtgehäuse kann wechselnder Innendruck in der Gaserhitzer-Qinrichtung
sein. Solche Schwankungen im Innendruck können dadurch entstehen, . daß während
des Aufheizens des Gaserhitzers-in diesem nur ein geringer Überdruck herrscht, während
die zu erhitzenden gasförmigen -Mittel gegebenenfalls unter erhöhtem Druck durch
die Einrichtung strömen, so (laß die nachgiebig -mit dem Brennschacht verbundene
Brennschachtkuppel nach oben ge(lrückt' und die Verbindungsleitung mit der Erhitzerkuppel
auf Biegung beansprucht wird.
-
Diese Beanspruchungen der Verbindungsleitung, die also einmal (furch
die stärkere Wärmedehnung des Erhitzerschachtes bei starrer Verbindung beider Schächte,
zum an-(lern durch erhöhten Überdruck bei nachgiebiger Verbindung einer Kuppel mit
lein zugehörigen Schacht entstehen würde, werden in jedem Falle durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Erhitzereinrichtung anterbun(len.
-
Durch die Zwischenschaltung von einstellbaren, v orzugsweise federnden
Anschlägen zwischen der Brennschachtkuppel und (lein Brennschachtgehäuse, außer
dem die gaslichte Verbindung noch sichernden Kompensator wir(' vermieden, (laß zu
einem Verbiegen der Gehäuseteile führende Spannungen auftreten können.
-
Die Erfindung wir(' dabei vorteilhaft :.o verwirklicht, daß zwischen
einem solchen Anschlag und einer unter Einwirkung einer Feder stehenden Druckplatte
ein Abstand gekrssen wird, der der normalen Wärmedehnung entspricht. Bei Überschreitung
der normalen Betriebstemperatur wird dann die dadurch entstehende stärkere Bewegung
durch die vorhan(lenen Federn aufgenommen. Diese auf die erforderliche. Spannung
einstellbaren. Federn verhindern aber -leichzeiti- ein Alllieben der Brennschachtkuppel
vom Gehäuse 1>oi etwaigein Überdruck in der F--rhitzereinrichtung. Da es sich bei
der Beanspruchung durch Innendruck uni wesentlich kleinere Kräfte handelt als bei
den durch 1\'ä rinedelinung verursachten, so können die Federn die Brennschachtkuppel
leicht in der richtigen Lage zum Brennschachtgehä u:e halten und eine Bicgtuigsbe<uisprucliung
der Verbindungsleitung beider Kuppeln verliin-(lern.
-
Die Erfindung sieht ferner vor, (las Gewicht der Brennschachtkuppel
nebst ihrer Verbindungsleitung nachgiebig auf (101n- Gehäiise des. Brennschachtes
.abzustützen, um eine einseitige Beanspruchung -der Erhitzerkuppel und der Verhindun.gsleitung
zu vermeiden.
-
'In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es
zeigen: Abb. r einen senkrechten 'Mittelschnitt durch einen geiniiß der Erfindung
ausgebildeten Cowper, Abb, 2 im größeren 1Maßstahe einen solchen Schnitt durch die
Verbindung zwischen der Brerinschachtkuppel und denn Brennscliaclit-;gehä useund
AN). 3 eine Seitenansicht zu NU). z.
-
In. der-Zeichnung ist mit i <las .im wesentlichen ztlin(lrische
Gehäuse eines Gas- oder Winderhitzers dargestellt, (las auf einem Fundament 2 ruht.
Am oberen Ende gellt (las Gehäuse i in eine Schräge 3 über, an welche sich (las
Kuppelgehäuse .I anschließt. Das Erhitzergehüuse i ist unten -mit einem Eintritt
und Austritt 5 für Gas bzw. Luft versehen und mit einem die Wärme schlecht leitenden
-Material 6 ausgekleidet, dessen Dicke, wie aus Ab]). i ersichtlich, von oben nach
unten abschnittsweise abnimmt. Die Dicke der Wä rnieschutzschicht 6 ist der Temperatur
bzw. dem Wä rineabfluß in jeder Zone des Wärmeaustauschgitterwerks angepaßt, welches
den freien Raum 7 innerhalb des Gehä tises i ausfüllt. Die Auskleidung S der Erhitzerkuppel.4
ist unabhängig von dein-Mauerwerk 6 und stützt sich auf der Sehrag fläche 3 des
Erh.itzergeliäuses i.
-
Von der Kuppel. geht eine mit feuerfestem Material 9 ausgekleidete
Rohrleitung io nach der Kuppel ii des neben dem eigentlichen Cowper angeordneten
Brennschachtes. Dieser besteht ebenfalls aus einem im wesentlichen zylindrischen
Gehäuse 12, das mit einer feuerfesten Auskleidung 13 versehen ist und auf
einem Gestell 14. ruht. Durch eine Rohrleitung 15 wir(' von unten her Gas und durch
einen seitlichen Rohrstutzen id Luft in (len Brennschacht eingeführt. Beide munden
in einen Verbrennungsraum i;, in (lein sich Gas und Luft mischen und von
dem aus sich die Flamme entwickelt. Der Brennschacht erhält zweckmäßig eine solche
Höhe, daß die aus dein Rauin 17 aufsteigende Flaniine innerhalb des Brennschachtes
ausreagiert, s(> (lall (las empfindliche austauschgiitter des Erhitzers nicht von
Stichflanunen getroffen wird. Oberhalb des Verl)reiin.ungsraunies 17 ist am Brennschacht
noch eine Öffnung i8 vorgesehen, durch die (las ini Erhitzer erwärmte gasföriniäe'littel
(beispielsweise erhitzte Luft) abgezogen wir('.
-
Zwischen dein Gehäuse 12 des Brennsch:ichtes und dessen Kuppel ii,
die zweckmäßig
.auch eine Schräge 19 für die besondere Abstützung
der Kuppelausmauerung 9 aufweist, ist ein. Kompensator 2o vorgesehen, welcher die
unigleiche Wärmedehnung zwischen dem Erhitzergehäuse i mit Decke und d 'em Brennschachtgehäuse
12 aufnimmt. Die Einzelheiten der Kompensationseinrichtung sind aus Abb. 2 und 3
ersichtlich. Der Kompensator 2o ver!bindet den an die Schräge 19 des Kuppelgehäuses
i i sich anschließenden Flansch 21 mit dem Gehäuse 12 des Brennschachtes. Er besteht
beispielsweise aus einem ein- oder mehrmal gewellten Rohrstück mit nach außen liegender
Ausbuchtung. Der Hohlraum des Kompensators 2o ist nach innen durch eine beweglich
ausgebildete 22 abgeschlossen.
-
Das Kuppelgehäuse i i des Brennschachtes ist starr -mit .dem Erhitzergehäuse
i verbunden, so daß das Gewicht der Brennschachtkuppel i i von dem Erhitzergehäuse
i getragen wird. An der Schräge i9 des Brennschacht'kuppelgehäuses i i sind mehrere
Konsolen 23 angebracht, an denen .mit einem Kopf 24. versehene aushängbare Zugstangen
25 angreifen, die mit ihrem anderen Ende eine schlitzartige Aussparung 26 je einer
am oberen Teil des Brennschachtgehäuses vorgesehenen Konsole 27 .durchsetzen. Auf
das untere Gewindeende 2S der Zugstangen 25 ist je eine Stellmutter 29 mit Gegenmutter
aufgeschraubt, welche eine Druckplatte 3o halten. Auf diesen sitzt eine Schraubenfeder
33, die sich mit ihrem anderen Ende gegen eine zweite auf der. Zugstange 25 geführte
Druckplatte 31 stützt. Die Druckplatten 30 und 31 sind durch verstellbare Schraubenbolzen
32 miteinander verbunden.
-
Mittels der Schraubenbolzen 32 werden die Federn 33 derart zusammengepreßt,
4a13 sie eine bestimmte Vorspannung erhalten. Während des Aufheizens des Erhitzers
werden die Stellmuttern 29 auf den Zugstangen 25 so eingestellt, daß sich die obere
Druckplatte 31 stets in einem gewissen Abstanda von der untenliegenden Druckfläche
der Konsolen 27 befinden (Abb. 2). Der Zwischenraum a wird so gewählt, daß er bei
Erreichen der normalen Betriebstemperatur aufgehoben ist. Steigt nun die für das
Aufheizen des Erhitzers erforderliche Temperatur über das normale Maß, so -,v erden
die Federn 33 etwas zusammengedrückt und nehmen somit die Dehnung auf, ohne daß
eine Beanspruchung ,der Verbindungsleitung io möglich ist. Durch den Anschlag .der
Druckplatten 31 an die Konsolen 27 infolge der Dehnung bei Normaltemperatur wird
.ferner verhindert, daß. sich hie Brennschachtkuppel i i bei etwaigem Überdruck
im Gaserhitzer vom Brennschachtgehäuse 12 abhebt. Die Federn 33 wirken einem solchen
inneren Überdruck entgegen und halten somit die Kuppel l i gegenüber dem Gehäuse
12- in waagerechter Lage.
-
Vorzugsweise werden die Druckplatten 31 der Zugstangen 25 so eingestellt,
daß sie nacheinander zum Anliegen an die zugehörige Konsole 27 kommen. Die Vorspannung
der Federn 33 wird dann so gewählt, daß eine der Federn 33 allein nicht der durch
die Dehnung hervorgerufenen Aufwärtsbewegung der Brennschachtkuppel Widerstand zu
leisten vermag, wohl aber die Federn 33 insgesamt. Infolgedessen werden die Federn
33, deren Druckplatten 31 zuerst an den Konsolen 27 anliegen, etwas zusammengedrückt,
bis schließlich sämtliche Federn 33 belastet sind. In, diesem Zeitpunkt wird die
Brennschachtkuppel i l praktisch genau in ,ihrer Lage festgehalten -und jede weitere
Bewegung, die zu einem Verbiegen der Cowperkuppel ¢ bzw. des Verbindungsrohres io
führen könnte, unterbunden. Es ist nun auch möglich, in den Fällen, in denen mit
gleichbleibendem Überdruck und der. gleichen Aufheizternperatur gearbeitet wird,
die Federn fortzulassen und durch starre, einstellbare Anschläge zu ersetzen.
-
Anstatt die Brennschachtkuppel i i starr an dem Erhitzerkuppelgeliäuse
4 abzustützen, kann es unterUn iständen auch vorteilhaft sein, das Gewicht der Brennschachtkuppel
i i liebst zugehöriger Ausmatterung 9- und der Verbindungsleitung io nachgiebig
auf dein Gehäuse 12 des Brennschachtes abzustützen. Zu diesem Zweck können beispielsweise
zwischen den Konsolen 23 und 27, in der Zeichnung nicht dargestellte, einstellbare
Druckfedern angeordnet werden, die eine solche Vorspannung erhalten, daß sie ini
1"Tormalzustand .das Gewicht der Brennschachtluhpel l i nebst Verbindungsleitung
tragen. DieBrenaschachtkuppel i i kann in .diesem Falle jeder Dehnungsbewegung der
Erhitzerkuppel 4 folgen, wobei aber, durch die Anordnung .der Zugstangen 25 nebst
einstellbaren Anschlägen dafür gesorgt ist, daß in keinem Falle die Aufwärtsbewegung
der Brennschachtkuppel stärker ist als diejenige der Erhitzerkuppel. Auf -diese
Weise wird jede Verbiegung in der Verbindung zwischen Erhitzerkuppel @. undBrennschachtkuppel
ii verhindert und das Gehäuse i2 des Brenaischachtes an dieser Stelle vor Undichtigkeit
geschützt.