DE835611C - Vorrichtung bei Waermeaustauschern - Google Patents

Description

• Vorrichtung bei Wärmeaustauschern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Strahlungswärmeaustauscher, bei welchen ein heißes gasförmiges Heizmittel durch eine keramische oder sonstige hitzebeständige Düse in eine mit einem Satz von Gasrohren ausgerüstete Wärmeaustauschkammer eingeführt wird und diese Rohre in einen gerade außerhalb der Düse angebrachten Sammel- oder Verteilerkasten münden. Derartige Wärmeaustauscher kommen vor allem dort zur Anwendung, wo Gase von sehr hohen Temperaturen verlangt werden, z. B. bei Glashütten, Hochöfen, Holzverkohlung, Hochtemperaturverdampfern u. dgl. Es wurde gefunden, daß dann, wenn solche Wärmeaustauscher mit sehr heißen Gasen von z. B. 140o° C gespeist werden, der genannte Kasten leicht stark beschädigt wird und Schwierigkeiten entstehen, eine geeignete Konstruktion zur Anbringung der Düse zu finden. Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen, ohne den Kasten' auf größeren Abstand von der Düsenwand zu verlegen oder die Wärmeisolierung zwischen Düse und Kasten z. B. durch Verstärkung der Düsenwände zu vergrößern, weil dadurch die Lage der Rohre und des Kastens im Verhältnis zum Heizmittel ungünstig wird.
• Durch die vorliegende Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein für ein zirkulierendes oder strömendes Kühlmittel geeigneter Kühlmantel auf der Außenseite der Düse, z. B. zwischen dieser Düse und dem Verteiler- oder Sammelkasten, angeordnet wird. Der Kühlmantel ist vorzugsweise so ausgebildet, daß, er die Düse tragen kann. Dadurch können die Temperaturverhältnisse beim Kasten leicht beherrscht werden, ohne daß man die Wirksamkeit des Heizmittels zu beeinträchtigen oder den Kasten ungünstig zu placieren braucht. Gleichzeitig kann man die durch das Kühlmittel abgeleitete Wärme zurückgewinnen, z. B. durch Kühlen mit der für eine Verbrennung zur Bildung des Ileiamittel& bestimmten Luft oder gasförmigem Heizmaterial oder mit den in den Rohren zu erwärmenden Gasen, die dann vorgewärmt werden.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnung soll nun eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, ohne daß die Erfindung auf diese Ausführungsform beschränkt _ werden soll. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt des oberen Teiles eines Strahlungswärmeaustauschers mit Einlaßdüse, Verteiler- oder Sammelkasten und Kühlmantel gemäß der Erfindung.
• Unten in der Zeichnung wird der gemauerte obere Teil i eines Röhrenschachtes gezeigt, welcher einen Verteiler- oder Sammelkasten 2 für das zu erwärmende Gas trägt. Von diesem Kasten hängt ein aus einer Mehrzahl von Rohren 3 bestehendes Rohrbündel herab. Oben wird die Düse gezeigt, die aus einem gemauerten inneren hitzebeständigen Teil 4 und einem ebenfalls gemauerten äußeren isolierenden Teil 5 sowie einem Einlaßteil 6 für das Heizmittel besteht. Das Heizmittel wird durch Öffnung 7 eingeführt.
• Zwischen dem Verteilerkasten 2 und dem inneren Teil 4 der Düse ist ein Zwischenraum io, worin ein die Düse umschließender Kühlmantel ii angeordnet ist, vorzugsweise derart, daß noch ein Zwischenraum zwischen dem Kasten und dem Kühlmantel besteht. Derselbe ist an dem Winkelei3en 13 befestigt, das seinerseits auf dem U-Balken 14 ruht, und hat einen in den unteren Teil oder unter den äußeren Rand der Wand 4 der Düse hineinragenden winkelförmigen Teil 12. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, erstreckt sich der innere Teil der Düsenwand 4 über den hineinragenden Mantelteil 12 hinaus, so daß der letztere gegen Strahlung geschützt wird. Der Mantelteil 12 erstreckt sich somit in eine Aussparung der Düsenwand 4 hinein und kann, falls dieser :Mantelteil und diese Aussparung in entsprechender Weise geformt werden, die Düsenwand 4 vom Mantel getragen werden. Der Kühlmantel ist mit einer Anzahl von Ein- und Ablaßrohren 15 bzw. -16 für das Kühlmittel veibunden. Die Einlaßrohre münden durch Löcher 17 in den unteren Teil des Mantels 12, und die Ablaßrohre stehen durch oben an der Seitenwand des Mantels befindliche Löcher 18 mit dem Mantel in Verbindung, also sollen wenigstens die Einlässe vorzugsweise außerhalb der W ärmeaustauschkammer angeordnet sein.
• Das Kühlmittel wird dem Mantel durch ein ringförmiges Einlaßrohr 20 zugeführt, das durch den Stutzen 21 gespeist wird und mittels der Bogenrohre i9 mit dem Einlaßrohr 15 des Kühlmantels in Verbindung steht. Vom Ablaßrohr 16 des Kühlmantels wird das Kühlmittel durch die Bogenrohre 22 nach einem ringförmigen Auslaßrohr 23 geleitet und geht durch den Stutzen 24 ab.
• Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die Ein--und Ablaßrohre längs des Kühlmantels gleichmäßig verteilt, und die Einlaßrohre wechseln mit den Ablaßrohren ab, so daß jedes erste, dritte usw. Rohr ein Einlaßrohr und jedes zweite, vierte usw. Rohr ein Ablaßrohr ist oder umgekehrt. Diese Vorrichtung sowie die ringförmigen Ein- und Auslaßrohre können selbstverständlich auch in anderer Weise angeordnet sein, um besonderen Zwecken entsprechend besser gerecht zu werden.
• Durch die Anordnung der Ein- und Auslaßlöcher des Kühlmantels am Boden bzw. am oberen Teil desselben wird eine wirkungsvolle Zirkulation des Kühlmittels und somit eine gute Kühlung erhalten. Das erwärmte Kühlmittel kann selbstverständlich später für geeignete Zwecke ausgenutzt werden. Falls beispielsweise Luft verwendet wird, kann diese, nachdem sie als Kühlmittel benutzt und dabei vorgewärmt worden ist, nach der Verbrennungszone des Gaswärmers geleitet werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRRCHE: i. Wärmeaustauscher, bestehend aus einer Wärmeaustauschkammer mit einer oberen feuerfesten Einlaßdüse für ein Heizmittel und einem seitwärts dieser Düse angeordneten Verteiler- oder Sammelkasten für eine Mehrzahl davon herabhängender Rohre für die zu erwärmenden Gase oder Dämpfe, gekennzeichnet durch einen um die Düse angeordneten Kühlmantel (ii), in dem ein Kühlmittel, z. B. Luft, Brenngas oder ein anderes zu erwärmendes Mittel, strömt, wobei der Kühlmantel vorzugsweise als Träger der Düse ausgebildet ist.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel unten einen oder mehrere Einlässe (17) und oben einen oder mehrere Ablässe (18) aufweist, wobei wenigstens die Einlässe vorzugsweise außerhalb der Wärmeaustauschkammer angeordnet sind.
3. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und/oder Ablässe längs des Kühlmantels gleichmäßig verteilt sind.
4. 4. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ablässe abwechselnd angeordnet sind.
5. 5. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmantel (ii) mit einem Teil (12) in die äußeren Teile oder unter den äußeren Rand der Düse hineinragt und beispielsweise winkelförmig ist.
6. 6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (4) der Düse mit einer äußeren Aussparung versehen ist, in welche ein Teil (12) des Kühlmantels hineinragt, so daß die Düse von dem Kühlmantel getragen werden kann. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zwischenraum zwischen dem Verteiler- oder Sammelkasten (2) und dem Kühlmantel (ii). B. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die herabhängenden Wärmeaustauscherrohre am inneren Teil des Verteiler- oder Sammelkastens befestigt sind und daß der Verteiler- oder Sammelkasten mit dem außen befindlichen Teil über einer Schulter der Schachtwand (i) hinausragt.