NL8100389A - Warmtewisselaar. - Google Patents

Description

» · » . . * E.J.Burgess-E.Mortelmans-N-Hochepied WARMTEWISSELAAR.

De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar voor het overdragen van warmte van een eerste gasvormig medium op een tweede gasvormig medium, waarbij het eerste medium afkomstig is uit een voor-5 geschakelde hoofdwarmtewisselaar en door een ventilator in stroming gebracht is, waarbij de warmtewisselaar is voorzien van een verdeelkast voor het binnenkomende eerste medium op welke verdeelkast één of een aantal naast elkaar geplaatste kanalen zijn aangesloten die leiden naar een opvangkast van waaruit het eerste medium de warmtewisselaar 10 weer verlaat.

Dergelijke nageschakelde warmtewisselaars, waarvan bijvoorbeeld gebruik gemaakt wordt om een deel van de warmte welke nog in de van een brander van een met olie of gas gestookte luchtverhitter afkomstige verbrandingsgassen aanwezig zijn nadat deze reeds door de 15 hoofdwarmtewisselaar zijn gestroomd alsnog over te dragen op de te verwarmen lucht, zijn algemeen bekend.

Een bezwaar van deze bekende warmtewisselaars is dat de warmteoverdracht van verbrandingsgassen op de te verwarmen lucht slechts matig is zodat het totaal rendement van de verwarmingsinrich-20 ting niet optimaal is.

Het doel van de uitvinding is een warmtewisselaar te verschaffen die een hoger rendement geeft dan de tot nu toe bekende warmtewisselaars en die bovendien zeer eenvoudig is te vervaardigen tegen relatief lage kosten.

25 Reeds zijn vele pogingen gedaan om de hoeveelheid extra warmte, die alsnog door middel van een nageschakelde warmtewisselaar aan reeds in een in een hoofdwarmtewisselaar afgekoelde verbrandingsgassen wordt onttrokken, te vergroten. Steeds werd daarbij de weg ingeslagen om snelheid van de verbrandingsgassen in de nageschakelde warmtewisselaar 30 zoveel mogelijk te verkleinen teneinde de tijd waarin de warmteoverdracht plaats kan vinden te verlengen. Dienovereenkomstig werden de kanalen van een dergelijke warmtewisselaar relatief ruim bemeten. Het is echter - geheel tegen de verwachting in - gebleken dat een aanmerkelijk hogere warmteoverdracht plaats vindt wanneer men de verbrandings-35 gassen in de nageschakelde warmtewisselaar leidt door een kanalenstelsel 81 0 0 38 9 2

c < I

> met een totaal doorgangsoppervlak dat een orde van grootte kleiner is dan dat van de hoofdwarmtewisselaar/ waarbij dat doorgangsoppervlak is verdeeld over een aantal kanalen waarvan de doorgangsbreedte zeer klein is ten opzichte van de doorgangslengte. Het op deze wijze be-5 reikte rendement ligt minimaal 5% hoger dan van enige bekende nageschakelde warmtewisselaar van vergelijkbare omvang, eenvoud en prijs.

De warmtewisselaar volgens de uitvinding is dus gékenmerkt doordat de kanalen inwendig 2 tot 5 mm breed en 100 tot 500 mm diep zijn, dat de afstand tussen verdeelkast en opvangkast 200 tot 800 mm 10 bedraagt, dat de afstand tussen de kanalen 20 tot 250 mm bedraagt en dat het te verwarmen tweede medium door de ruimte naast de kanalen wordt geleid.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 15 fig. 1 een nageschakelde warmtewisselaar volgens de uitvinding toont en fig. 2 een luchtverhitter waarin de uitvinding is toegepast.

In fig. 1 is een warmtewisselaar volgens de uitvinding getekend waarbij vier kanalen 1 enerzijds zijn aangesloten op een verdeel-20 kast 2 (waarvan duidelijkheidshalve de voor- en bovenzijde niet zijn getekend) en anderzijds zijn aangesloten op een opvangkast 3. De aanvoer van de reeds door de (niet getekende) hoofdwarmtewisselaar afgekoelde verbrandingsgassen vindt plaats aan de achterzijde van de verdeelkast. Bij de doorgang door de kanalen 1 worden zij verder afgekoeld 25 en af gevoerd aan de voorzijde van de opvangkast. De te verwarmen lucht wordt door de ruimte omsloten door de verdeelkast, de opvangkast en de deze kasten verbindende wanden 4 geblazen. De kanalen 1 zijn voorzien van lange (5) of plaatselijke (6) indrukkingen van een zo grote diepte dat de grote vlakken van een kanaal op de juiste afstand ge-30 houden worden. Hoewel een kanaal 1 bij voorkeur uit een enkel kanaal wordt opgebouwd kan het ook uit enkele achter elkaar geplaatste afzonderlijke secties bestaan.

Zoals uit de figuur blijkt munt de warmtewisselaar uit door een wel zeer eenvoudige constructie die zich goed leent tot het uitvoeren 35 in materialen (zoals roestvast staal) die bestand zijn tegen de inwerking van corrosieve stoffen die ontstaan indien de temperatuur van 8 1 0 0 38 9 • * Τ' 3 de verbrandingsgassen mogelijk het dauwpunt onderschrijdt zodat condensatie optreedt. Indien dit regelmatig optreedt dient de opvangkast uiteraard van een condensaatafvoer te worden voorzien.

In bepaalde gevallen kan het aanbrengen van vinnen op 5 de kanaalwanden gunstig zijn.

In fig. 2 is schematisch een luchtverhitter weergegeven bestaande uit een brander 1, een hoofdwarmtewisselaar 2, een nageschakelde warmtewisselaar 3 en een door een electromotor 4 aangedreven ventilator 5. De verbrandingsgassen bewegen eerst door de hoofdwarmte-10 wisselaar omhoog en daarna door de nageschakelde warmtewisselaar 3 omlaag om bij de afvoerkanalen afgezogen te worden. De te verwarmen lucht wordt in horizontale richting door ventilator 5 door· de luchtverhitter gezogen of geblazen. Een dergelijke opstelling leent zich goed voor het toepassen van een nageschakelde warmtewisselaar volgens de 15 uitvinding.

81 0 0 38 9

Claims (3)

1. Warmtewisselaar voor het overdragen van warmte van een eerste gasvormig medium op een tweede gasvormig medium, waarbij het eerste medium afkomstig is uit een voorgeschakelde hoofdwarmtewisselaar 5 en door een ventilator in stroming gebracht is, waarbij de warmtewisselaar is voorzien van een verdeelkast voor het binnenkomende eerste medium, op welke verdeelkast één of een aantal naast elkaar geplaatste kanalen zijn aangesloten die leiden naar een opvangkast van waaruit het eerste medium de warmtewisselaar weer verlaat, met het 10 kenmerk, dat de kanalen inwendig 2 tot 5 mm breed en 100 tot 500 mm diep zijn, dat de afstand tussen verdeelkast en opvangkast 200 tot 800 mm bedraagt, dat de afstand tussen de kanalen 20 tót 250 mm bedraagt en dat het te verwarmen tweede medium door de ruimte naast de kanalen wordt geleid.

2. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat minstens één kanaal binnen zijn aangegeven maten in de diepterichting is onderverdeeld in enkele parallel geschakelde secties.

3. Warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat de wanden van de kanalen plaatselijk voorzien zijn van doordrukkingen welke raken aan de andere wand van het kanaal. 81 0 0 38 9