DE907768C - Vorrichtung zur gleichmaessigen oder regelbaren Beheizung von Kanal- und Roehrenapparaten, insbesondere von induktiv beheizten Verdampfern - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur gleichmäßigen oder regelbaren Beheizung von Kanal-und Röhrenapparaten, insbesondere von induktiv beheizten Verdampfern Bisherige Vorrichtungen zur Beheizung flüssiger, dampf- oder gasförmiger Substrate in kranzförmig oder ähnlichen angeordneten Röhrensystemen, wobei große Wärmedurchsätze je Zeiteinheit erforderlich sind, genügen in besonderen Fällen nicht strengeren Anforderungen nach Einhaltung einer gleichmäßigen Wärmezufuhr auf der ganzen Heizfläche. Um so weniger aber dort, wo ein bestimmtes Temperaturgefälle eingehalten werden soll, derart, daß etwa im oberen Teil der Röhren mehr oder weniger Wärme abgegeben werden soll als im unteren usw. Der Bedarf nach einer geregelten Ermöglichung genannter Art ergibt sich z. B. für Verdampfer mit und ohne Vakuum oder für entsprechende Destillierapparate, die etwa induktiv beheizt werden sollen.
• Gemäß vorliegender Erfindung wird jeder Kranz der zu beheizenden Röhren in ihrer konzentrierten Anordnung von innen und von außen durch ringförmige, wenn auch nicht unbedingt kreisförmige Heizkörper eingeschlossen. Um nun die gleichmäßige Wärmezufuhr auf die ganze Heizfläche jeder Röhre zu gewährleisten, muß jedes einzelne Rohr praktisch auf seinem ganzen Umfang von dem Heizkörper ummantelt werden, wobei das hierzu verwendete Material eine entsprechende Wärmeleitfähigkeit haben muß.
• Wie Versuche gezeigt haben, wird das gesetzte Ziel erreicht, wenn z. B. die ringförmigen Heizkörpermetallische, gutwärmeleitendeAusweitungen tragen, welche die Rohre im obengenannten Sinn eng ummanteln und nötigenfalls gegen die Rohre eine zwar nichtwärme-, aberelektrizitätsisolierende Schicht tragen. Die Ausweitungen können mit den ringförmigen, in sich geschlossenen Heizkörpern ein Stück bilden oder können mit ihnen als entsprechend geformte Metallstäbe durch geeignete Maßnahmen, z. B. durch Lötung, Schweißung oder durch Schwalbenschwanznut, verbunden sein.
• Außer den Metallstäben (Ausweitungen) können als wärmeleitende Medien auch Metallpulver, -späne, -körner oder kleine metallische Vielflächner oder Mischungen hieraus Verwendung finden, wobei durch die mehr oder weniger großen Räume zwischen den Metallteilchen die Wärmeleitfähigkeit variiert werden kann. Gleiches gilt bei der Auffüllung dieser Schüttmassen mit Wasser, Glycerin oder Öl.
• Verwendet man als Schüttmassen Legierungen, deren Schmelzpunkte unter ioo° C liegen, so erreicht man infolge der Beheizung ein flüssiges, gut wärmeleitendes Medium in den Leerräumen der Apparatur.
• Eine erwünschte Isolierung der Rohre vom Heizkörper untereinander kann dadurch erreicht werden, daß zwischen die betreffenden Elemente kleindimensionierte, distanzhaltende, elektrisch nichtleitende Stifte oder Leisten eingebaut werden und der freie Raum durch t51 oder andere zweckdienliche Medien ausgefüllt wird.
• Bei der Eindickung von Säften und Zuckerlösungen, also dann, wenn durch die Konzentration der Siedepunkt erhöht wird, ergibt sich auch die Aufgabe, die zu beheizenden Rohre von einem gleichmäßig Wärme abgebenden Heizkörper in geregelt ungleichmäßiger Weise zu beheizen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Variierung der vorbeschriebenen Vorrichtung und der zur Verwendung kommenden Schüttmasse erreicht. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, Schüttmassen verschiedener Wärmeleitfähigkeit, wie sie beispielsweise durch grobe oder feine Körnung der Schüttmasse erreicht wird, derart in den Raum zwischen den vorbeschriebenen Metallstäben und den Röhren übereinanderzuschichten, daß die Wärmeleitfähigkeit gleichmäßig ab- bzw. zunimmt. Stehen nur zwei Schüttmassen zur Verfügung, so unterteilt man den Zwischenraum durch ein konisch geformtes Blech in zwei Räume, von denen sich der eine nach oben verjüngt und der andere entsprechend verbreitert. Füllt man den einen dieser Räume mit einer Schüttmasse größerer und den anderen mit einer Masse geringerer Wärmeleitfähigkeit, so tritt auf der Länge der Röhre eine gleichmäßig abfallende bzw. zunehmende Wärmeleitfähigkeit ein. Der an den Stellen geringerer Wärmeabführung auftretende Wärmestau wird durch die Einfügung von Metallstäben mit guter Wärmeleitfähigkeit behoben, die so gelagert sind, daß sie den Stellen besserer Wärmeleitfähigkeit die Wärme zuführen.
• Sollen bei den in Frage stehenden Apparaten die verschiedenen Röhren für sich verschieden stark erwärmt werden, so wird vorgeschlagen, den Raum zwischen den Metallstäben (Ausweitungen) und den Röhren abwechselnd mit Schüttmassen stärkerer und geringerer Wärmeleitfähigkeit aufzufüllen.
• Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. In Abb. i sind i die Heizkörper, 2 die Wärmeleiter (Metallstäbebzw.Ausweitungen) zu den zu beheizenden Röhren r. Die Schwalbenschwanznuten 4 sichern notfalls die innige Verbindung zwischen Heizkörper i und Wärmeleiter 2. Bei 5 zeigt die Abbildung die durch die Längsteilung der Metallstäbe erzielteUnterbrechung bzw. den Steg zwischen den zu beheizenden Röhren r. Die Abb. 2 a und :2b zeigen die zu beheizende Röhre r im Längsschnitt, wobei 2 wieder die Ausweitung bzw. den Metallstab darstellt. Zwischen der Röhre r und dem. Metallstab :2 befindet sich bei Abb. 2 a mit c1, c2, c3 bzw. a, a -f- b und b die Schüttmassen verschiedener Leitfähigkeit übereinandergeschichtet, wobei die Stäbe s die Ableitung der Wärmestauung bei c3 bewirken. In der Abb. 2 b, die im übrigen der Abb. 2 a entspricht, ist ein konisch geformtes Blech k verwendet, das auf die Länge h, die Schüttmasse d (c3) voll auswirken läßt, während auf der Länge lx die Wärmeleitfähigkeit gleichmäßig zunimmt, da der andere Raumteil mit der Schüttmasse b (c1) gefüllt ist. Die Abb. 3 zeigt die Apparatur im Querschnitt bei Verwendung von Schüttmassen im Raum 3 zwischen den Ausweitungen 2 und den Röhren r, wobei die Zwischenräume abwechselnd mit Schüttmassen stärkerer und geringerer Wärmeleitfähigkeit aufgefüllt sind, um zu erreichen, daß von den sechs abgebildeten Röhren drei stärker erwärmt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Vorrichtung zur gleichmäßigen oder regelbaren Beheizung von Kanal- und Röhrenapparaten, insbesondere von induktiv beheizten Verdampfern, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichlaufend um die zu beheizenden, kranzförmig eingebauten Röhren innen und außen angeordneten Heizkörper jedes Rohr gut wärmeleitend ummanteln.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeleitendes Medium Metallstäbe (2, Ausweitungen) Verwendung finden, die auf der dem Heizkörper zugewendeten Seite mittels Schwalbenschwanznut oder durch Lötung bzw. Schweißung innig mit der Außenhaut des Heizkörpers verbunden und im übrigen so geformt sind, daß sie die Außenwand der zu beheizenden Röhre mit geringem Abstand umschließen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstäbe der Länge nach so unterteilt sind, daß sie je etwa ein Viertel zweier benachbarter Röhren ummanteln.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstäbe (als Ausweitungen) mit dem Heizkörper aus einem Stück bestehen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeleitende Medien Metallpulver, -späne oder -körner oder Mischungen davon als Schüttmassen verwendet werden, wobei die Röhren an ihrer Außenhaut eine Isolierschicht tragen und wo auch die zu jedem Heizring gehörenden Schüttmassen an den Engstellen zwischen den Röhren durch eine Isolierschicht voneinander geschieden werden können.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttmasse mit Wasser, Glycerin oder öl aufgefüllt wird.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Schüttmasse Legierungen mit niedrigem, z. B. einem unter ioo° C liegenden Schmelzpunkt verwendet werden. B. Vorrichtung nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schüttmassen verschiedener Wärmeleitfähigkeit derart in den Raum zwischen den Metallstäben und den Röhren übereinandergeschichtet werden, daß eine der Höhe nach sich ändernde Leitfähigkeit der Schüttmassen gewährleistet ist. g. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein konisch geformtes Blech den Raum zwischen der zu beheizenden Röhre und dem Heizkörper (Ausweitung) unterteilt und in die so entstehenden Räume Schüttmassen verschiedener Wärmeleitfähigkeit eingebracht werden. io. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder g, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Raumteil, der mit 'Schüttmasse geringerer Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist, Metallstäbe in den anderen Raumteil ragen, um die Wärmestauung abzuleiten. i i. Vorrichtung nach Anspruch i und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen der beheizten Röhre und dem Heizkörper (Ausweitung) Schüttmassen verschiedener Wärmeleitfähigkeit eingefüllt werden, und zwar derart, daß die einzelnen Röhren abwechselnd auf ihrer Gesamtlänge von Schüttmassen gleicher Wärmeleitfähigkeit umgeben sind.