DE892762C - Waermeaustauschelement - Google Patents

Description

• W ärmeaustauschelement Die technische Aufgabe, Wärme von einem Medium über eine Trennwand auf ein anderes Medium zum Zweck der Heizung oder Kühlung zu überführen, kann auf verschiedene Weise gelöst werden. Es werden z. B. in Behälter eingehängte Rohrschlangen benutzt. Die wirksame Fläche derartiger Rohrschlangen ist nicht sehr groß. Auch sind sie vielfach hinderlich beim Bedienen der Gefäße oder wenn die Stoffe während der Erhitzung oder Kühlung durch Rühren otder Kneten in Bewegung gehalten werden sollen.
• Man verwendet aus diesem Grund vielfach das sogenannte Doppelwandgefäß. Diese Ausführung weist jedoch den Nachteil hoher Baukosten auf. Wenn das Gefäß z. B. mit Dampf von einer bestimmten Temperatur. beheizt werden soll, so muß die Außenwandung ür einen Innendruck entsprechend dem zu der Dampftemperntur gehörigen Druck bemessen und geformt sein. Ein solcher Behälter (D@ampffaß) muß daher z: B,. mit gewölbtem Boden ausgerüstet sein. Auch muß die Innenwandung den Beanspruchungen durch den Außendruck gewachsen sein, was eine verhältnismäßig schwere Bauweise erforderlich macht. Um eine leichtere Bauwen@se zu ermöglichen, wurde vorgeschlagen, die Außenwandung mit bis zur Innenwandung reichenden Einbeulungen zu versehen, die in dem Einbeulungskeigel eine Öffnung besitzen, deren Ränder mit der Innenwandung verschweißt sind: Diese Bauweise bringt zwar eine gewisse Baustoffersparnis, erfordert aber schwierige und teure Verformungs- und Anpaßarbenten. Man hat schließlich auch vorgeschlagen, an der Außenwandung eines Kessels aus Rohren oder auf andere, Weise, z. B. aus Profileisen gebildete Dampfleitungskanäle aufzuschweißen. Diese Ausführung gestattet zwar, die Anwendung hoher Heizdampfdrücke bei Bemessung des Kessels lediglich nach den übrigen Arbeitsbedingungen, hat aber den Nachteil einer geringen Heizfläche bei erheblichen Baukosten.
• Gemäß der Erfindung wird eine bekannte Ausbildung eines Behälters mit einer inneren Schutzverkleidung dazu benutzt, um in einfacher Weise eine sehr wirksame Wärmeaustauschfläche unter Vermeidung der erwähnten Nachteile und insbesondere mit dem Vorteil eines geringen Baustoffverbrauchs und sehr guten Wärmeübergangs zu schaffen. Bei dieser Ausbildung wird auf einer Unterlage eine Blechauflage mittels über die ganze Fläche verteilter Punkt-, Nietloch- oder Schlitzschweißungen und an den Rändern. zweckmäßig mittels Kehlnähten befestigt. Dabei entsteht ein zusammenhängender Zwischenraum, der, -,vie gefunden wurde, mit Vorteil zur Aufnahme oder Hindurchführung des Heiz- oder Kühlmittels dienen kann. Er wird mit Ein- und Austrittsöffnungen für diese Mittel versehen. Die Dicke der Auflage sowie der Abstand der Befestigungsstellen voneinander können entsprechend dem Druck des Heiz- oder Kühlmittels bemessen werden, woben selbst bei sehr hohen Drücken nur verhältnismäßig geringe Wandstärken sowohl für die Auflage als auch für die Unterlage erforderlich sind. Beispielsweise genügt eine Blechstärke von 1,5 bis 2 mm und ein Abstand zwischen den Befestigungsstellen von etwa rao,mm, um Drücke von 3 bis 4 atü ohne Schaden zu ertragen. Bei einer Blechstärke von etwa 2,5 mm und einem Abstand der Befestigungsstellen von 25 mm kann die Vorrichtung beispielsweise sogar mit Drücken von 8o bis ioo atü und mehr beansprucht werden. Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Wandstärke und auf einen bestimmten Abstand der Befestigungsstellen voneinander beischränkt. Die Bemessung und Formgebung der Unterlage kann ganz den allgemeinen Konstruktionsanforderungen des einzelnen Falles angepaßt werden.
• DieWärmeaustauschfläche kann nach besonderen Gesichtspunkten, z. B. je nachdem, ob ein Gleichader Gegenstromheizsystem erwünscht ist, unterteilt werden. Die Unterlage und dieAuflage können aus beliebigen Werkstoffen hergestellt sein. Für besondere Zwecke, etwa bei Verwendung in der chemischen Industrie, ist es zweckmäßig, ein- oder zweiseitig plattiertes Blech zu benutzen und gegen die in Frage kommenden Stoffe beständige Werkstoffe, wie Nickel oder nichtrostenden Stahl, zu wählen.
• Die Wärmeaustauschfläche läßt sich vorteilhaft an Stellet von Doppelwandkesseln verwenden. Enndampfapparate ohne od er mit nur geringenDrücken im Verdampferraum können so in einfachsterWeise m,it ebenen Böden ausgeführt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, vorhandene Gefäße mit niedrigen Kosten nachträglich mit einer Beheizung oder Kühlung der vorliegenden Art auszurüsten. Andererseits kann eine derartige Beheizung oder Kühlung, wenn dies erforderlich sein sollte, ahne große Schwierigkeit vollständig oder teilweise entfernt werden, wobei die Unterlage ihre Verwendungsmöglichkeit behält.
• Die neue Vorrichtung ist auch zur unmittelbaren Übertragung der Wärme von Feuergasen od. dgl, auf Wasser oder Dampf in kleinen Hochdruckdampferz:eugern geeignet. Diese Bauweise kommt infolge ihres geringen -Gewichtes insbesondere für ortsbewegliche Hochleistungskleinkessel in Frage.
• Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Gefäßen, insbesondere für Wärmeaustauschapparate, bekannt, bei dem man nachgiebige Metallbleiche, insbesondere ebene Bleche, aufeinanderlegt, in der Nähe ihrer Ränder oder an den Rändern* unter Belassung einer Eintrittsöffnung, gegebenenfalls auch an einzelnen Punkten oder Längslinien, miteinander verbindet, beispielsweise durch Punkt- oder Nahtschweißung, und dann die Bleche unter Einleitung eines Druckmittels zwischen die Bleche aufbläht. Es werden auf diese Weise Hohlräume für den Durchtritt des wärmeabgebenden oder -aufnehm-endenMittels geschaffen. Eine ähnliche Arbeitsweise ist für die Herstellung von Entspannungskammern für Kühlanlagen bekannt geworden. Demgegenüber werden gemäß der Erfindung die Bleche nach dem Aufeinanderlegen und Verschweißen nicht wieder voneinander örtlich getrennt, um auf diese Weise Hohlräume für das Heiz- oder -Kühlmittel zu schaffen; es wu'r;de vielmehr erkannt, daß .es einer bleibenden Verformung zur Schaffung von Hohlräumen nicht bedarf und daß der natürliche Zwischenraum zwischen den beiden Blechen genügt, um mittels des hindurchgepreßten Heiz- bzw. Kühlmittels einen sehr wirksamen Wärmeaustausch zu erzielen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmeaustauschelement, insbesondere als Wandungs.fläehe für Rührwerkkessel ad. dgl., bestehend aus zwei unmittelbar aufeinandergelegten und mittels über cfie ganze Fläche verteilter Punkt-, Nietloch- oder Schl.itzschweißungen verbundenen Wandungen, vorzugsweise Blechen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wandungen über ihre ganze Ausdehnung hinweg flach änreinanderliegen und daß zwischen ihnen das Heiz- oder Kühlmittel ohne bleibende Formänderung, z. B. unter Verwendung von Anschlußstutzen, hindurchgepreßt wird.
2. 2. Wärmeaustauschfläche nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Wandungen aus ein- oder zweiseitig plattiertem Blech bestehen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 17922i, 500225, 567 443, 615 446, 630 524, 669 499, 709 968, 710072.