DE832300C

DE832300C - Heat exchangers, in particular air heaters

Info

Publication number: DE832300C
Application number: DEA284A
Authority: DE
Inventors: Karl Apelt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-04-12
Filing date: 1942-04-12
Publication date: 1952-02-21

Description

Wärmeaustauscher, insbesondere Lufterhitzer Die Erfindung bezieht sich auf einen insbesondere zur Verwendung als Lufterhitzer bestimmten Wärmeaustauscher, der aus einem doppelwandigen Zylinder besteht, durch dessen inneren Hohlraum zu V erbrennungs- oder Abgase und durch dessen :iußeren llolilratim oder Ringraum zu erhitzende Luft geleitet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistung eines solchen Wärmeaustauschers zu erhöhen, ohne daß dabei jedoch die äußeren Abmessungen vergrößert werden. Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der innere Zylindermantel an seiner Innenseite gegeneinander versetzte hohle Querwände trugt, deren Hohlräume nach dem äußeren Zylinder- oder Ringraum hin offen sind. Durch die hohlen Querwände wird einerseits die für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehende Fläche erheblich vergrößert. Andererseits zwingen die versetzten Querwände den Verbrennungs- oder Abgasen einen zickzack- oder meanderförmigen Weg auf, wodurch die Gase innerhalb des Wärmeaustauschers wiederholt herumgewirbelt werden mit der Folge, daß auch die inneren Schichten des Gasstromes mit den Austauschflächen in Berührung kommen. Wie die praktischen Versuche bestätigt haben, wird die Leistung des Wärmeaustauschers durch die neue Ausbildung erheblich gesteigert. Ein wesentlicher Vorteil besteht dabei darin, daß die Leistungssteigerung mit sehr einfachen Mitteln, nämlich durch die bloße Anordnung von hohlen Querwänden erreicht ist.Heat exchangers, particularly air heaters The invention relates to refer to a heat exchanger specifically designed for use as an air heater, which consists of a double-walled cylinder, through its inner cavity to Combustion or exhaust gases and through its: iusseren llolilratim or annular space heating air. The invention is based on the object of performance to increase such a heat exchanger without, however, the external dimensions be enlarged. The object is achieved in that the inner The inside of the cylinder jacket has hollow transverse walls that are offset from one another, whose cavities are open towards the outer cylinder or annular space. Through the hollow transverse walls are, on the one hand, those available for heat exchange Area increased considerably. On the other hand, the offset transverse walls force the combustion or exhaust gases along a zigzag or meander path, causing the gases within of the heat exchanger are swirled around repeatedly with the result that the inner layers of the gas flow come into contact with the exchange surfaces. As the practical tests have confirmed the performance of the heat exchanger considerably increased by the new training. There is a major benefit in the fact that the increase in performance with very simple means, namely through the mere arrangement of hollow transverse walls is achieved.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungs- Beispiel der Erfindung, und zwar zeigt sie einen Winderhitzer in Fig. i im Längsschnitt nach der Linie A-A der I# ig. 2 Und. in Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie B-I3 der Fig. t.The drawing illustrates an embodiment of the invention, namely it shows a heater in Fig. I in longitudinal section along the line AA of I # ig. 2 and. in Fig. 2 in cross section along the line B-I3 of Fig. t.

[)er Winderhitzer besteht aus einem doppel-,%v-andigen Zylinder a, b, dessen vom inneren Zvlinderinantel a umschlossener Raum c beiderends offen ist, während der zwischen den leiden 1\Iänteln ca und b liegende Raum d von ringförmigem Querschnitt an beiden Enden durch Stirnwände f abgeschlossen ist. Der doppelwandige Zylinder a, b wird finit seinem Innenraum c in einen Alyzugskanal für Beiße Abgase, z. B. die Verbrennungsgase eines Schmelzofens o. dgl., eingeschaltet. Durch seinen äußeren Raum oder Ringraum d soll zu erhitzende Luft, z. B. die dem Brenner des Ofens zuzuführende \'erl>rennungsluft, hindurchgeleitet werden. Zu denn Zwecke ist der äußere Mantel b am oberen und unteren Ende je mit einem Stutzen g zum Anschluß einer Luftleitung versehen. Die beiden Stutzen g sind tangential zum Zylinder angeordnet, so daß der durch ein Gebläse geförderte Luftstrom nicht geradlinig, sondern in Schraubenform durch den Raum d fließt. Luft und Heizgas \%-erden, wie üblich, im Gegenstrom durch den \\'ä rineaustauscher geführt.The heater consists of a double cylinder a, b, the space c of which is enclosed by the inner cylinder jacket a and is open at both ends, while the space d between the jackets ca and b has an annular cross-section at both ends Ends by end walls f is completed. The double-walled cylinder a, b is finite its interior c in an Alyzugskanal for bite exhaust gases, z. B. the combustion gases of a furnace o. The like., Turned on. Through its outer space or annulus d is to be heated air, for. B. the air to be supplied to the burner of the furnace, can be passed through. For this purpose, the outer jacket b is provided at the upper and lower end with a connector g for connecting an air line. The two nozzles g are arranged tangentially to the cylinder, so that the air flow conveyed by a fan does not flow in a straight line, but in a helical shape through the space d. Air and heating gas \% - earth, as usual, led in countercurrent through the \\ 'a rine exchanger.

An der Innenseite des inneren Zylindermantels a sind im Abstand voneinander mehrere hohle Ouerwä nde !i angeordnet, die abwechselnd auf der einen und anderen Seite einer Mittelebene des Zylinders liegen. Die Querwände sind hohl ausgeführt, und ihre Ilohlräume sind nach dem äußeren Zylinderrauen d hin vollständig offen. Dadurch, daß die QuerN%-ände il abwechselnd von der einen und anderen Seite in den vom inneren Zylindermantel gebildeten Abgaskanal c einspringen, erhält dieser Kanal einen zickzack- oder meanderförmigen Verlauf.On the inside of the inner cylinder jacket a are spaced from each other several hollow outer walls arranged alternately on one and the other Side of a median plane of the cylinder lie. The transverse walls are made hollow, and their hollow spaces are completely open towards the outer cylinder surface d. The fact that the transverse edges alternate from one side to the other in the Jump in exhaust gas channel c formed by the inner cylinder jacket, this channel receives a zigzag or meander shape.

Wie ersichtlich, ist durch die hohlen Querwände 1i eine wesentliche Vergrößerung der \\'ä rmeü bergangs- oder Heizflächen erreicht. Gleichzeitig -,\-erden die zur Erhitzung der Luft dienenden \'erl>rennungs- oder Abgase dadurch, daß sie: einen meanderförmigen Kanal durchströmen müssen, innerhalb des Lufterhitzers wiederholt herumgewirbelt oder umgewälzt, so daß nicht nur die äußeren Schichten, sondern auch der Kern des Gasstromes mit den Wärineaustauschflächen in Berührung kommt. Dadurch ist in Verbindung mit der \'ergröfierung clei- Heizfläche eine wesentliche Steigerung der 1xistung des Lufterhitzers erreicht, während gleichzeitig eine bessere Ausnutzung der Wärme der Verbrennungs- oder A,bgase gewährleistet ist. Wie ferner ersichtlich, ist die neue Einrichtung von großer Einfachheit, da außer einem doppel@@-aitdigeti Hohlzylinder nur mehrere hohle Querwände erforderlich sind.As can be seen, the hollow transverse walls 1i are essential Enlargement of the heat transition or heating surfaces achieved. At the same time -, \ - earth the exhaust gases or exhaust gases used to heat the air by: must flow through a meander-shaped channel, repeated within the air heater whirled around or overturned so that not only the outer layers but also the core of the gas flow comes into contact with the heat exchange surfaces. Through this is a significant increase in connection with the \ 'enlargement of the clei heating surface the 1x performance of the air heater is achieved, while at the same time a better utilization the heat of the combustion or A, b gases is guaranteed. As can also be seen, the new facility is very simple, as apart from one double @@ - aitdigeti Hollow cylinder only several hollow transverse walls are required.

her Winderhitzer kann aus Schmiedeeisen oder Gußeisen oder Gußstalil hergestellt sein. Er kann aus mehreren Abschnitten oder Schüssen bestehen, die an ihren Stoßstellen miteinander fest verbunden, z. B. verschweißt, sind. Dabei kann der untere Teil oder Abschnitt, in den die heißen Abgase eintreten, gewünschtenfalls aus einem Metall von größerer Hitzebeständigkeit bestehen als die übrigen Abschnitte. Zum Beispiel können der untere Teil aus hitzel>estäiidigeni Stahl, die übrigen Teile dagegen aus Gußeisen hergestellt sein. Die Höhe bzw. Länge des doppehN-andigen Zylinders kann je nach der gewünschten -Ausnutzung der Abgase größer gewählt Nverden als ini Beispiel, und es kann dementsprechend auch die Zahl der Quer--,vände le vermehrt werden. Die (@tierwände reichen im gezeichneten Beispiel sämtlich bis zur -Mittelebene des Zylinders a, sie können gewünschtenfalls länger ausgeführt sein, so eiaß die eine Wand in den Zwischenraum zweier ihr benachbarter Wände eingreift.The heater can be made of wrought iron or cast iron or cast iron be made. It can consist of several sections or shots that are attached to their joints firmly connected to each other, z. B. welded, are. Here can the lower part or section into which the hot exhaust gases enter, if desired are made of a metal that is more heat resistant than the rest of the sections. For example, the lower part can be made of hitzel> estäiidigeni steel, the remaining parts on the other hand be made of cast iron. The height or length of the double-sided cylinder depending on the desired utilization of the exhaust gases, Nverden can be chosen larger than ini Example, and it can accordingly also increase the number of cross, vände le will. In the example shown, the (@ tier walls all extend to the middle plane of the cylinder a, they can be made longer if desired, so eiaß the a wall engages in the space between two neighboring walls.

her innere Zylindermantel a kann gewünschtenfalls mit ein- oder auswärts vorspringenden Rippen oder sonstigen Hrhöhungen zur Vergrößerung der Heizfläche versehen sein, beispielsweise könnte er eingepreßte Längsrippen und -rillen enthalten. Es verstellt sich, daß der äußere Zylindermantel b auf seiner Außenseite finit Isolierstoff abgekleidet wird, um Verluste durch \\'ärinesti-ahltttig zu vermeiden.Her inner cylinder jacket a can, if desired, with inward or outward protruding ribs or other raised ears to enlarge the heating surface be provided, for example it could contain pressed-in longitudinal ribs and grooves. It turns out that the outer cylinder jacket b is finite insulating material on its outside is disguised in order to avoid losses by \\ 'ärinesti-inelatti.

Claims

PATENT CLAIM: Heat exchanger, consisting of a double-walled cylinder, through whose inner cavity to be cooled \ 'combustion or exhaust gases are passed and through its outer, cavity or annular space to be heated air, characterized in that the inner cylinder jacket (a) one of its inside Carrying mutually offset hollow transverse walls (h), the hollow sections of which are flat open to the Zingraiini (d).