DE840252C - Gasbeheizter Kreuzstromwaermeaustauscher - Google Patents

Description

• Gasbeheizter Kreuzstromwärmeaustauscher

  U1 in in Röhrenwärmeaustauschern einen möglichst

  N%-irtsclraftlichen Wärmeaustausch zu erzielen, be-

  dient man sich einer Reihe von baulichen Maßnah-

  inen, wie passender Bernessung von Rohrlänge und

  -weite, @\rrordnung der Rohre in Gruppen neben- und

  hintereinander sowie iltrsstattung der Rohre außen

  mit großflächiger Rippen, und unterstützt diese Vor-

  kehrungen noch durch betriebliche Maßnahmen. Soll

  beispiels@N eise stündlich eine bestimmte Menge eines

  flüssigen Gutes von 25o auf 42o° mittels eines um-

  laufenden Raucligasstronres erwärmt werden, so er-

  gibt sich aus den Mengen, spezifischen Wärmen und

  Temperaturen von Gut und Rauchgas die stündlich

  durch den Wärmeaustauscher zu führende Mindestmenge an Rauchgas. Da der Wärmeaustausch von der Temperatur und von der' Geschwindigkeit der strömenden Stoffe abhängig ist, kann man ihn durch zweckmäßige Wahl dieser Werte für das zum Aufheizen verwendete Rauchgas möglichst wirtschaftlich gestalten. Doch sind derartige Betriebsmaßnahmen verhältnismäßig beschränkt anwendbar, weil einerseits mit Rücksicht auf die Wirtschaftlichkeit die Leistung des Gebläses nur in engen Grenzen geändert werden kann, anderseitsbeiderWahlderEintrittstemperatur der Rauchgase in den Wärmeaustauscher auf die Empfindlichkeit :des aufzuheizenden Gretes, z. 13. hei Kohlenwasserstoffen auf die Koks bildung, und bei der Austrittstemperatur auf den \\'erkstoff des Gebläses Rücksicht genommen werden muß. plan wird somit oft auf Werte für die Geschwindigkeit des Heizgases geführt, welche in bezug auf die \Värmeübertragung nicht als günstig angesehen werden können.
• Es wurde nun gefunden, daß man die Ausnutzung der Wärine der Heizgase sowie den Wärmeübergang an gasbeheizten Kreuzstromwärmeaustauschern mit mehreren gleichlaufenden, mit Querrippen versehenen Rohren wesentlich verbessern und einfacher einstellen kann, wenn die freien Räume zwischen Rippen und Ofenwand oder @bzw. und zwischen den Rippen benachbarter Rohre mittels Umlenkstücken gegen den Heizgasstrom ganz oder fast ganz abgeschlossen sind. Diese Anordnung ermöglicht eine Erhöhung der Heizgasgeschwindigkeit unmittelbar an den wärrneübertragenden Rohren, während die Geschwindigkeit in den Zuleitungen des Heizgases unverändert bleibt.
• Eine vorteilhafte Ausführungsform der neuen Anordnung besteht darin, daß zwischen Rippen benachbarter Rohre an diese anstoßende, zweckmäßig aus Blech elastisch gefertigte Hohlkörper angebracht sind. Diese Ausführungsform ist in Abb. i der Zeichnung dargestellt. Der Hohlkörper a befindet sich zwischen den auf den.Rohren b und b' aufgeschweißten Rippen c, c'. Der Hohlkörper besteht, wie aus dem Grundriß ersichtlich ist, zweckmäßig aus zwei gebogenen Blechen e, e', die federnd und lösbar miteinander verbunden sind. Durch Verschieben der beiden Teile e, e' gegeneinander kann der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren auch bei gelegentlich nicht vermeidbaren Ungleichmäßigkeiten in den :\1>st<irrden der Rippen ausgefüllt werden. An Stelle des beschriebenen Hohlkörpers können auch geschlitzte Rohre oder solche von welligem Querschnitt verwendet werden.
• _\n Stelle dieser Anordnung oder gleichzeitig mit dieser kann man auch die Rippen mit der Ofenwandung, die im allgemeinen aus Mauerwerk besteht, in entsprechender Weise verbinden. Dies geschieht am besten in der Weise, daß der Zwischenraum zwischen den Rippen und der Ofenwand durch Leitbleche abgedeckt Nvird, die mit den Rippen fest verbunden sind und an der Ofenwand elastisch anliegen. Diese Ausführungsforen ist in Abb. 2 der Zeichnung dargestellt. Das an den Rippen c angeschweißte Leitblech f ist entgegen der Richtung der Heizgase von den Rippen nach der Ofenwand g hin umgebogen und liegt an der Ofenwand g elastisch an. Ein entsprechendes Leitblech f' befindet sich auch auf der gegenüberliegenden Seite an der Ofenwand g'. Das Einströmen der Heizgase in den freien Raum zwischen den Rippen und der Ofenwand wird da-,durch praktisch verhindert.
• Wie sich im Betrieb gezeigt hat, ergibt die neue Anordnung eine etwa 12- bis iso/oige Erhöhung der Wärmeleistung eines Wärmeaustauschers, obgleich die Rippenflächen und damit ihr Gewicht gegenüber dem Vergleichswärmeaustauscher um etwa 6 % verringert waren. Es läßt sich also trotz dieser Verringerung des Rippengewichtes, der nur ein Werkstoffmehraufwand von i o/o für die Umlenkstücke selbst gegenübersteht, überraschenderweise eine Steigerung der Wärmeleistung erzielen, was bei der gebotenen Sparsamkeit mit Werkstoffen sehr wichtig ist. Der Druckunterschied im eigentlichen Röhrenaustauscher (nutzbringende Druckdifferenz) steigt durch den Einbau der Umlenkstücke zwar etwas an, jedoch stellt dieser Druckabfall nur einen Bruchteil der Druckdifferenz im gesamten Rauchgassystem dar. Überdies wird ein Gewinn von etwa gleicher Größe an Druckdifferenz des in den Rohren strömenden Gutes erzielt, da der Wärmeaustauscher verkleinert werden kann.
• Eine weitere Verbesserung läßt sich oftmals noch erreichen, wenn man die Umlenkstücke zwischen den Rippen etwas in der Strömungsrichtung des Heizgases versetzt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Gasbeheizter Kreuzstromwärmeaustauscher mit auf mehrere gleichlaufende Rohre aufgesetzten Querrippen zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Räume zwischen Rippen und Ofenwand oder bzw. und zwischen den Rippen benachbarter Rohre mittels Umlenkstücken ganz oder fast ganz gegen den Heizgasstrom abgeschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rippen benachbarter Rohre an die Rippen anstoßende, zweckmäßig aus Blech elastisch gefertigte Hohlkörper angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Rippen und der Ofenwand durch Leitbleche abgedeckt ist, die mit den Rippen fest verbunden sind und an der Ofenwand elastisch aufliegen.