DE897418C

DE897418C - Einrichtung zum Erhitzen von Gasen, Daempfen und Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE897418C
Application number: DEW7474A
Authority: DE
Inventors: Hermann Waste
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-12-20
Filing date: 1951-12-20
Publication date: 1953-11-19

Description

Zum Erhitzen von Gasen, Dämpfen (Sattdamp f oder bereits überhitztem Dampf) auf eine erhöhte Temperatur sind Einrichtungen bekannt, --die aus elektrisch beheizten Rohrsystemen bestehen, durch die die zu erhitzenden Stoffe hindurchgeleitet werden. Die elektrische Beheizung kann dabei durch unmittelbar in dem als Leiter dienenden Rohr erzeugte Stromwärme oder mittelbar durch Heizwiderstände oder auch durch induktiv im Rohr erzeugte Ströme erfolgen, und die Wärme wird durch Leitung und Strahlung von den beheizten Rohrwandungen auf die durch -die Rohre hindurchströmenden Gase oder Dämpfe übertragen. Die zu erhitzenden Gase oder Dämpfe haben meist eine geringe spezifische Wärme und sind schlechte Wärmeleiter. Infolgedessen werden die in unmittelbarer Nähe der Rohrwandungen strömenden Dampfteile stärker erhitzt als die übrige Dampfmenge, und es tritt eine in sich ungleichmäßige Erwärmung der Gase oder Dämpfe ein.
Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung vermieden, indem der Querschnitt der- beheizten Strömungskanäle in der Strömungsrichtung unstetig ausgebildet ist. Dadurch wird eine gute Durchmischung der zu erhitzenden Stoffe während der Strömung durch die Heizkanäle erreicht, indem durch wiederholte Expansion beziehungsweise Durchwirbelung der strömenden Teilchen eine Berührung .dieser Teilchen mit den Heizflächen und ein Wärmeausgleich innerhalb des strömenden Stoffes herbeigeführt wird. Diese Wirkung wird gemäß der weiteren Erfindung noch dadurch erhöht, daß .die wärmeabgebende Oberfläche der Heizkanäle vergrößert ist.
In der Zeichnung sind schematisch einige Ausführungsbeispiele der Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt einen Heizkanal, dem das zu erhitzende Gas oder der Dampf durch den Stutzen a zugeführt wird. und dessen Außenwandung b vorteilhaft mit Entwässerungsgefälle verlegt und gegen Wärmeabstrahlung äußerlich ,isoliert ist. Im Innern des Kanals ist eine Wilderstandsheizung c angeordnet, an der die zu erhitzenden Gase oder Dämpfe entlangströmen. Gemäß der Erfindung ist der Querschnitt des Heizrohres in der Strömungsrichtung unstetig ausgebildet, indem er in Abständen senkrecht oder annähernd, senkrecht zur Strömungsrichtung verengt ist. Dazu dienen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Abständen angeordnete ringdüsenähnliche Einsätze d, deren Öffnung g an der beheizten Wandung, in dem dar- ' gestellten Beispiel also an der elektrisch beheizten Innenwandung, liegt. Weiter sind zwischen, .den Ringdüsen Prallflächen e vorgesehen. Die unter Druck in den Heizkanal eingeführten Gase oder Dämpfe strömen mit erhöhter Geschwindigkeit durch die Öffnung der Ringdüsen und kommen dadurch in innige Berührung mit .der beheizten Innenwandung. Anschließend tritt eine Expansion ein, die eine starlee Durchwirbelung des erwärmten Gases und damit einen Wärmeausgleich hervorruft. Diese Wirkung wird noch durch die zwischen den Düsen angeordneten Prallflächen e"erhöht. Wie in Fig.2 dargestellt ist, können an Stelle der ringförmigen Prallflächen auch schraubenförmig verlaufende Flächen f vorgesehen sein, die die strömenden Gase um den Heizkörper herumführen. In Fig. 3 und 4 ist ein Strömungskanal in zwei Schnitten dargestellt, der an Stelle eines Heizkörpers drei Heizkörper enthält und dessen Querschnittsverengungen und Prallflächen dieser veränderten Konstruktion angepaßt sind.
Gemäß der weiteren Erfindung sind die in den Strömungsquerschnitt hineinragenden Teile, also die Ringdüsen, ' Prallflächen usw. mit der beheizten Wandung gut wärmeleitend verbunden, z. B, verschweißt oder aufgeschrumpft. Dadurch tragen diese Teile zur Wärmeabgabe an die strömenden Stoffe bei.
Die Erfindung ist nicht auf die -dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch in anderer Weise ausgeführt werden. Der Hauptvorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Heizkanäle wesentlich kürzer ausgeführt werden können als bei den bekannten Einrichtungen und daß dadurch der Materialaufwand und die Wärmeverluste erheblich vermindert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Erhitzen von Gasen, Dämpfen und Flüssigkeiten mit rohrfärmigen, elektrisch beheizten Strömungskanälen für den zu erhitzenden Stoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalquerschnitt in der Strömungsrichtung unstetig ist.
2.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalquerschnitt in Ab, ständen senkrecht oder annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung verengt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch i mit Kanälen ringförmigen Querschnittes, dadurch gekennzeichnet., daß in den Kanälen in Abständen ringdüsenähnliche Wände vorgesehen sind, deren Öffnung an der beheizten Kanalwandung, vorzugsweise an der elektrisch beheizten Innenwandung liegt.
4. Einrichtung nach Anspruch i und insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kanalquerschnitt quer zur Strömungsrichtung ringförmige oder schraubenförmig verlaufende Prallflächen eingebaut sind.
5. Einrichtung nach Anspruch i und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Strömungsquerschnitt hineinragenden Teile mit der beheizten Wandung wärmeleitend verbunden, z. B. verschweißt oder aufgeschrumpft, sind.