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DE7338125U - Brauchwasserbereiter

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Publication date: 1975-01-16

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Brauchwasserbereiter

Die Neuerung betrifft einen Brauchvasserbereiter für Heizungsanlagen, insbesondere für Fernheizungsanlagen, bestehend aus einem zylindrischen mit vor- und RücklaufanschlUssen versehenen Behälter, der beidseitig mit gewölbten Böden verschlossen ist, wobei Im Behälter schlangenartig gebogene Heizelemente für die Durchleitung des Heizmediums angeordnet sind.

Brauchwasserbereiter der genannten Art sind allgemein bekannt, beispielsweise nach der DT-OS 2o 29 895, 21 o6 572 oder 15 öl 449.

Die Problematik solcher Wärmetauscher erstreckt sich nicht nur auf die konstruktiven Gegebenheiten hinsichtlich der räumlichen Anordnung und Värmetauschflächenunterbringung, sondern in Rücksicht auf die heutigen Wasserverhältnisse insbesondere auch auf die konstruktiven

Gegebenheiten hinsichtlich der Reinigung.

Um genügend Wärmetauschflächen zu erhalten, muß man große Rohrlängen unterbringen, weil man wegen der zu berücksichtigenden Mindestströmungsgeschwindigkeit und der Biegbarkeit der Rohre Rohre mit kleinen Querschnitten benutzen muß. Die Wickelarbeit und Raumbeanspruchung sind dabei entsprechend groß.

Was die Reinigung betrifft, so werden normalerweise die Rohrschlangen, wenn sie verkalkt sind, ausgebaut und verschrottet, oder man versucht, den Kesselstein durch Lösungsmittel wie Säure od. dgl. zu entfernen. Beide Methoden sind aber mehr oder weniger aufwendig und kostspielig und insoweit wirtschaftlich nicht ohne weiteres vertretbar.

Gebogene: und im Durchmesser klein gehaltene Rohre setzen einer Verformungsbewegung· durch die Kalkablagerungen ggf. zum Ablösen gebracht werden könnten, einen beachtlichen Widerstand entgegen. Da diese Rohrschlangen, wie erwähnt, noch wegen ihres kleinen Durchmessers und wegen der unterzubringenden WärmeUbertragungsfläche entsprechend lang gehalten werden müssen, ist nicht zu erwarten, daß durch ein Arbeiten der Rohre in sich mit Sicherheit ein vollständiges Lösen der Ablagerungen Über die ganze Länge eintritt.

Solche Verformungsbewegungen werden außerdem noch dadurch behindert, daß, wie bei den bekannten Wärmetauschern, die Rohrschlangen mindestens von einer Anschlußseite aus seitlich gehalten werden.

Die eingangs unter Hinweis auf die Offenlegungsschriften genannten Wärmetauscher bzw. Brauchwasserbereiter genügen der angesprochenen Problematik gar nicht oder nur teilweise, und es ist die Aufgabe der vorliegenden Neuerung, einen Brauchwasserbereiter zu schaffen, bei dem der oben genannten Problematik genügt ist und die dazu erforderlichen konstruktiven Maßnahmen sowohl zur Lösung in der einen und in der anderen Richtung beitragen.

Diese Aufgabe ist mit einem Brauchwasserbereiter der eingangs genannten Art nach der Neuerung gelöst durch die Kombination der teilweise bekannten Merkmale:

a) flacher, etwa langlochartiger Querschnitt der die Heizelemente bildenden Rohre, wobei die flachen Planken der Rohre etwa senkrecht zum Krümmungsradius der Rohrbiegung stehen;

b) Aufteilung der gesamten, auf eine bestimmte Heizleistung abgestellten Heizelementenlänge in mindestens zwei hintereinandergeschalteten schraubenlinien-und/oder spiralförmige Abschnitte, die einerseits mit ihren Enden miteinander urö anderer- ../4

seits mit ihren anderen Enden freitragend mit Vor- und Rücklaufanschlüssen für das Heizmedium verbunden sind;

c) je nach Aufstellung des Behälters mit seiner Längsachse in vertikaler oder horizontaler Richtung räumliche ineinanderschachtelung und/oder räumliche Hintereinanderschaltung der Schraubenlinien- und/oder spiralförmigen Abschnitte.

Die Heizelemente stehen bei dieser neuartigen Ausbildung gewissermaßen tulpenartig frei im Behälter und werden anschlußseitig von den Vor- und Rücklaufanschlüssen getragen, die angenähert zentral an die korbartigen Heizelemente herangeführt sind.

Ferner ist es vorteilhaft möglich, die schraubenlinien- und/oder spiralförmig verlaufenden Abschnitte einfach biegen zu können, weil dies mit abgeflachten Rohren wesentlich leichter zu verwirklichen ist. Außerdem können in Rücksicht auf den flachgedrückten Querschnitt der Rohre solche mit relativ großem Durchmesser als Ausgangsmaterial benutzt werden, ohne dabei den Innenraum des Behälters dadurch in zu starkem Maße beanspruchen zu müssen.

Die Verwendung von Rohren mit relativ großem, aber flachgedrücktem Querschnitt gewährleistet außerdem vor-

teilhaft die Einhaltung der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeiten für das Heizmedium und andererseits kann bei entsprechend reduzierter Gesamtrohrlänge trotzdem eine vergleichsweise große WärmeUbertragungsflache untergebracht werden.

Die abgeflachten und im Querschnitt etwa langlochartigen Rohre sind aber auch besser für eine mechanische Reinigung in dem Sinne geeignet, daß einerseits die derart ausgebildeten Rohre besser in sich arbeiten und damit bewegen können und andererseits können derartige Rohre mit dem Ziel einer geringfügigen elastischen Querschnittsveränderung beispielsweise mit Drücken von etwa 20-30 atü beaufschlagt werden, so daß Ablagerungen auf der Außenseite zum Abplatzen gebracht werden können. Da die gewickelten Heizelemente vorteilhaft mit ihren Vor- und Rückläufen etwa zentral gehalten werden und sich insoweit unbehindert bewegen können, führt die Druckbeaufschlagung mit Wasser relativ leicht zu einer gewissen Beweglichkeit der Heizelementengänge, so daß die äußeren Ablagerungen aus dem Brauchwasser abplatzen können.

In vorteilhafter Weiterbildung können die zunächst im Durchmesser relativ großen Rohre nicht nur flach gedrückt, sondern auch im entstehenden Flankenbereich nach innen eingewölbt werden.

Dei Druckbeaufschlagung zu Reinigungszwecken blähen sich dann die im Querschnitt flachen und eingewölbten Rohre ebenfalls bis zu einem gewissen Grade auf, haben aber dabei durch die Innenwölbung eine ausreichende Rückstellkraft, um ihren Querschnitt nach Entlastung mit Sicherheit wieder anzunehmen.

Die Formgebung der Rohre mit einem solchen Querschnitt bietet keinerlei Schwierigkeiten, da man dem Dorn, der zum Rollen der Rohrleitungen benutzt wird, ohne weiteres eine entsprechende Profilierung geben kann, d.h., das Wickeln der Rohrleitungen und die Querschnittsformgebung erfolgen in einem Arbeitsgang.

Durch die neuartige Ausbildung kann man eine relativ große Wärmetauschfläche auf kleinen Innenraum bzw. in einem auf ein bestimmtes Volumen abgestellten Behälter viel Wärmetauschfläche unterbringen.

Durch die Ausbildung der Heizelemente in Form insbesondere eines Schraubenlinien-spiralförmigen Rohrauges, welche Form (aber auch der etwa langlochartige Querschnitt) der Bewegbarkeit bei Druckbeaufschlagung oder Temperaturschwankungen natürlich auch erforderlich ist, ergibt sich vorteilhaft ferner, daß derartig ausgebildete Rohrzüge besser und raumsparender im Innenraum des Brauchwasserbehälters angeordnet werden können. Bei liegend angeordneten Behältern können nämlich die /~

•'tulpenartig¹¹ freistehenden Heizelemente einerseits tief im Wölbungsbereich der zylindrischen Behälterwand aber andererseits auch im Wölbungsbereich der beiden, den Behälter seitlich abschließenden Böden angeordnet werden. Bei stehend angeordnetem Behälter gilt das Gleiche.

Der neuartige Wärmetauscher wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

in dieser Darstellung zeigt schematisch

Fig. 1 einen Brauchwasserbereiter in senkrechter Anordnung ;

Fig. 2 einen Brauchwasserbereiter in senkrechter Anordnung mit zwei an zentrale Sammelleitungen angeschlossenen Heizelementen;

Fig. 3 einen Brauchwasserbereiter in waagerechter

Anordnung mit zwei an Sammelleitungen zentral angeschlossenen Heizelementen;

Fig. 4 im Schnitt den Querschnitt des Ausgangrohres; Fig. 5 im Schnitt das flachgedrückte Rohr und

Fig. 6 im Schnitt das Rohr mit nach innen gewölbten Flankenbereichen.

In den Fig. sind bezeichnet mit 1 das die Abschnitte 2, 3 bildende Rohr mit langlocharr.igem Querschnitt, mit 4 der untere Bereich des Behälters 5 bzw. 5', mit 6 der Heizmediumsvorlauf

und mit 7 der Heizmediumsrücklauf.

Beim AusfUhrungsbeispiel gemäß Flg. 1 sind die beiden Schraubenlinien-spiralförmigen Abschnitte 2, 3 zu einem "Heizelementpaket" 10 ineinandergeschachtelt und im tiefsten Bereich 4 des Behälters 5¹ angeordnet» der in diesem Fall senkrecht steht. Die Vor- und Rückläufe 6, 7 gehen in diesem Fall nach unten durch den Boden 8 ab. Dieser Behälter könnte naturlich auch horizontal angeordnet werden. Vorzugsweise werden jedoch bei horizontaler Anordnung des Behälters die Heizelementenpakete 10 im Sinne der Fig. 3 angeordnet, wobei die beiden hintereinandergeschalteten "Rohrleitungspakete" 10 wieder im tiefsten Bereich des durch Böden β seitlich abgeschlossenen, zylindrischen Behälters 5 angeordnet sind, und zwar im Sinne der Fig. 1. Durch die spezielle Schraubenlinien- und spiralförmige Biegung der Abschnitte 2,3 können die "Leitungspakete" 10 einerseits tief im Behälter 5» d.h. nahe der zylindrischen Wandung angeordnet werden and andererseits verlaufen die äußeren Krümmungsbereiche etwa im Sinne der Krümmung der Böden 8, so daß sie relativ nahe an diese herangerückt werden können. Von der Vorlaufssammelleitung 6' aus steigt der Abschnitt 2 entsprechend gebogen nach oben, geht dann in den zweiten Abschnitt 3 über und führt entsprechend gebogen nach unten zur Rucklaufsammelleitung 7*. Für die Ubergangsverbindung

ist ein besonders angepaßtes Bogenstück 9 vorgesehen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Rohrleitungspakete 10 aus ineinandergeschachtelten Abschnitten 2,3. Bs wäre jedoch auch möglich, die Rohrleitungspakete einzügig auszubilden.

Beim Behälter nach Fig. 2 sind zwei Rohrleitungspakete 10 übereinander angeordnet und freitragend und zentral an zwei Vor- und Rücklaufsanunelleitungen 6',7* angeschlossen.

Fig. 4 stellt den Querschnitt der verwendeten Rohre vor der Verformung dar, die dann gleichzeitig beim Wickeln bzw. Rollen im Sinne der Fig. 5 flachgedrückt werden, so daß Flankenwandungen 11 entstehen. Diese können dann noch, wie erwähnt, mit einer Innenwölbung (Fig. 6) versehen werden. Selbst bei relativ kleinen Behältern kann man von Rohren mit 50 bis 60 mm Außendurchmesser ausgehen, die dann durch das Flachdrücken fast 100 mm hoch und entsprechend flach werden und dadurch gut gewickelt und raumsparend untergebracht werden können.

Eine mögliche EinbauVariante kann auch darin bestehen, daß man das Heizelementpaket etwa zentrisch im Behälter anordnet, wobei die Vor- und Rücklaufleitungen nach der einen und anderen Seite bzw. nach oben und unten /,

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zu dem Behälterboden geführt sind.

Claims

Schutzansprüche:

1. Brauchwasserbereiter fur Heizungsanlagen, insbesondere fur Fernheizanlagen, bestehend aus einem zylindrischen, mit Vor- und Rücklaufanschlüssen versehenen Behälter, der beidseitig mit gewölbten Böden verschlossen ist, wobei im Behälter schlangenartig gebogene Heizelemente für die Durchleitung des Heizmediums angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination der teilweise bekannten Merkmale:

a) flacher etwa langlochartiger Querschnitt der die Heizelemente bildenden Rohre (1), wobei die flachen Flanken (11) der Rohre etwa senkrecht zum Krümmungsradius der Rohrbiegung stehen;

b) Aufteilung der gesamten, auf eine bestimmte Heizleistung abgestellten Heizelementenlänge in mindestens zwei hintereinandergeschaltete, Schraubenlinien- und/oder spiralförmige Abschnitte (2, 3), die einerseits mit ihren Enden miteinander und andererseits mit ihren anderen Enden freitragend mit vor- und Rücklaufanschlüssen für das Heizmedium verbunden sind und

2. Brauchwasserbereiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl die Enden der Abschnitte (2,3) durch Bogenstücke (9) miteinander verbunden sind.

3. Brauchwasserbereiter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor- und Rückläufe (6,7) zu den Heizelementen von der tiefsten stelle der Behälter (5,5') an diese herangeführt sind.

4. Brauchwasserbereiter nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Heizelementenschlangen mit Vor- und RücklaufSammelleitungen (6·, 7¹) verbunden sind, die zentral zu den Rohrleitungsschlangen verlaufend angeordnet sind.

5. Brauchwasserbereiter nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankenwandungen (11) der Rohrleitung mit einer Innenwölbung (12) versehen sind.

6. Brauchwasserbereiter nach jedem der Ansprüche 1, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement etwa zentrisch im Behälter durch die Vor- und RUcklaufleitungen gehalten sind,

wobei die Vor- und RUcklaufleitungen /_

nach beiden Seiten oder nach oben und unten zu dem Behälterboden geführt sind.