Heizvorrichtung zum Beheizen von Flüssigkeiten, insbesondere für Hochdruck- dampferzeuger. Im nachfolgenden ist eine zum Beheizen von Flüssigkeiten (Dampf, Wasser oder Der gleichen) dienende, insbesondere für das durch das Patent Nr. 111855 geschützte Ver fahren zur Hochdruckdampferzeugung geeig nete Heizvorrichtung beschrieben mit im Flüssigkeitsstrom parallel geschalteten Rohr elementen, deren einzelne Windungen anein ander liegen. Die Erfindung betrifft den be sonderen Aufbau, die Unterbringung und Anordnung der Heizflächen und der 1{'üh- rungswände für den Heizgasstrom.
Nach der Erfindung besteht jedes Ele ment aus Windungszylindern von solcher Form der Grundfläche und die Rohrlagen je des Elementes und die Elemente selbst lie gen zum Beispiel ganz oder teilweise so an einander, dass alle Elemente gemeinsam Be grenzungswände für den Heizgasstrom bil den. Hierbei ist die Heizwirkung auf die Flüssigkeit in jedem Element auch bei wech selnder Belastung gleichgross.
Bei einem derartigen Aufbau der Heizvor- richtung entfallen viele gemauerteWände, die hohen Feuergastemperaturen ausgesetzt sind. Derartige Heizvorrichtungen haben daher bei erhöhter Betriebssicherheit geringere Unter haltungskosten als Heizvorrichtungen mit ge mauerten Feuerzügen und Führungswänden. Sie sind besonders vorteilhaft für Lokomo- tiv- und Schiffsanlagen wegen ihres gerin gen Gewichtes.
Ferner ergibt sich aus der Verkleinerung der Mauermassen, die grosse Wärmemengen in sich aufnehmen, eine Ab kürzung der Anheizzeit und eine verminderte Trägheit des Dampferzeugers, das heisst die Dampferzeug ng folgt rascher einer Verän derung der Feuerwirkung. Einige Ausführungsbeispiele derartiger Ffeizvorrichtungen sind in .der Zeichnung dargestellt.
In Fig. 1 bedeutet 1 den Brennraum, von dem aus die Feuergase bei ca in die kon zentrisch angeordneten Feuerzüge strömen, deren Wände durch die eng aneinander ge wickelten Rohre einzelner Rohrelemente 2 (Rohrschlangen) und durch .die Aneinander- fügung der einzelnen Elemente \? gebildet werden. Die Elemente bestehen aus konzen trisch gewickelten Rohrzylindern voll belie- biger Form der Grundfläche.
Die zu behei- zende Flüssigkeit z. B. Dampf, Wasser oder ein Gemisch beider, wird durch einett Ver teiler 3 auf die einzelnen Elemente vert;
@ilt. Um eine gleichmässige Verteilung auf die Elemente zu erreichen, ist das Zuführungs- rohr 4 bis nahe all den Grund des Verteilers 3 geführt, und das zu beheizende @ädit1m tritt in den Verteiler durch Löcher aus, die nach dem Rohrende zu immer grösser werden. Ähnlich ist der Sammler 6 (Fig. ?) zur Er- reichtuig eines Temperaturausgleiches des erhitzten Mediums ausgebildet.
Zu demselben Zweck kann man auch noch zwischen Anfang lind Ende der einzelnen Elemente einen für alle Elemente oder Gruppen derselben ge- meinsamen Sammelraum einschalten.
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Die <SEP> Feuergase <SEP> sind <SEP> in <SEP> der <SEP> Heizvorri?li- tung so geführt, dass die Temperatur von innen nach aussen abnimmt;
hierdurch wild die ZVä.rmeabstra.hlung auf ein Minimum ge- braeht. Zweckmässigerweise soll die tVärn:e- abführung aus den Heizgasen derart erfolgen, dass nach Möglichkeit Gegenstromwirkung erzielt wird.
Der Querschnitt der Feuerzüge ist so bemessen, dass trotz der infolge der Temperatursenkung eintretenden Volumab- tiahme die Feuergasgeschivindigkeit konstant bleibt oder zur Verbesserung des Wä.rmeiiber- ganges mit abnehmender Temperatur sogar zunimmt.
Bei b, treten die Reizgase aus den Ziigen zum Schornstein hinaus. Selbstver- ständlich kann der- Wärmeinhalt der Abgase vorher noch weiter zur Luftvorwärmung aus genutzt werden, und es kann zum Beispiel mit der Verbrennungsluft auch das Oft-o- mauerwerk gekühlt werden.
Die einzelnen Windungen jedes Elemen tes tind die Elemente liegen so aufeinander, Frass das Gewicht der Schlangen Von Win dung zu Windung in ununterbrochener Rohr folge bis zur Auflagestelle ülirrtr < i.@n wird. Es können aber zürn Beispiel auch der
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Sammler <SEP> und <SEP> der <SEP> Verteiler <SEP> zur <SEP> Abstützung
<tb> der <SEP> Rolir;sclilan\-en <SEP> benutzt <SEP> werden.
<tb>
Die <SEP> vorstellend <SEP> 1>eseliriebene <SEP> Ausbildung
<tb> der <SEP> Elemente <SEP> und <SEP> der <SEP> Feuerzüge <SEP> ergibt <SEP> eine
<tb> in <SEP> allen <SEP> Eleinen:en <SEP> gleiche <SEP> Belleizung <SEP> des
<tb> betreffenden <SEP> 3Iediunis. <SEP> Die <SEP> Elemente, <SEP> die <SEP> in
<tb> dem <SEP> ersten <SEP> Zug <SEP> voll <SEP> Gien <SEP> heissesten <SEP> Feuergasen
<tb> bestrichen <SEP> werden, <SEP> kommen <SEP> in <SEP> dem <SEP> zweiten
<tb> Zug <SEP> nur <SEP> finit <SEP> schon <SEP> bedeutend <SEP> abgel@itlilten
<tb> Feuergasen <SEP> in <SEP> Berithrung, <SEP> während <SEP> die <SEP> Ele mente, <SEP> die <SEP> ini <SEP> ersten <SEP> Zug <SEP> weiter <SEP> zurück <SEP> lie..
<tb> bell, <SEP> im <SEP> zweiten <SEP> Ztig <SEP> dafür <SEP> von <SEP> heisseren
<tb> Feuergasen <SEP> bestrichen <SEP> werden,
<SEP> so <SEP> dass <SEP> die
<tb> mittlere <SEP> Tempera <SEP> ttirdifferenz <SEP> beider <SEP> Rohr eiten <SEP> überall <SEP> gleich <SEP> ist.
<tb>
In <SEP> ? <SEP> ia <SEP> ein <SEP> Schiritt: <SEP> durch <SEP> eine <SEP> Ileiz vorriehtung <SEP> nach <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> mit <SEP> bcipielswz@ise
<tb> kreisförmi- <SEP> und <SEP> konzentrisch <SEP> ausgebilduten
<tb> Pohrelementen <SEP> gezeigt, <SEP> woLei <SEP> die <SEP> Verbin dung <SEP> der <SEP> einzelnen <SEP> EI(-nienti-, <SEP> mit <SEP> Verteiler <SEP> 3
<tb> und <SEP> Sammler <SEP> 6 <SEP> so <SEP> cifolgt, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Füh rungs@vändc <SEP> der <SEP> 1'euerzübe <SEP> dadurch <SEP> nielit <SEP> un terbroehen <SEP> werden. <SEP> Die <SEP> liolirclucrsclinitte <SEP> sind
<tb> hier <SEP> so <SEP> bemessen, <SEP> dass <SEP> mit <SEP> zunehmender
<tb> Danipfteniperatur <SEP> der <SEP> Rohrdurchmesser <SEP> -tu fenweise <SEP> Voll <SEP> d1 <SEP> :
itif <SEP> d- <SEP> zunimmt, <SEP> wodurch <SEP> die
<tb> Strömungswiderstände <SEP> klein <SEP> gehalten <SEP> wer den. <SEP> Bei <SEP> einer <SEP> derartigen <SEP> Ausführung <SEP> und
<tb> Anordnung <SEP> der <SEP> ltolir(-@ <SEP> im <SEP> Heizarom <SEP> erreicht
<tb> nlan, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Sicherheit <SEP> der <SEP> durch <SEP> Innen druclT <SEP> bewisprucliti-in <SEP> I:ohrc <SEP> unti.r <SEP> Pjerüel@ -.ichtiyung <SEP> der <SEP> \t@ürnieeinwirkting <SEP> im <SEP> 3Iittel
<tb> überall <SEP> gleich. <SEP> i.a-.
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In <SEP> Fig. <SEP> 3 <SEP> ist <SEP> eine <SEP> < iiidere <SEP> Art <SEP> der <SEP> Wick-
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hing <SEP> mit <SEP> einer <SEP> andern <SEP> Form <SEP> dc@r <SEP> R@ili@zt'lin der <SEP> dargestellt. <SEP> Die <SEP> Verbindun <SEP> -, <SEP> der <SEP> Ele mente <SEP> mit <SEP> #'cr'eiler <SEP> 3 <SEP> und <SEP> Sammler <SEP> 6 <SEP> er folgt <SEP> hier <SEP> ebenfalls <SEP> rler@irt, <SEP> dass <SEP> eine <SEP> Unter breellung <SEP> der <SEP> Fiilittingavände <SEP> vermieden <SEP> ist.
<tb> Bei <SEP> c <SEP> liegen <SEP> die <SEP> einzelnen <SEP> Windungszvliud@@r
<tb> aufeinander, <SEP> so <SEP> d ss <SEP> das <SEP> CTewicht <SEP> der
<tb> durch <SEP> durch <SEP> die <SEP> Rolilzvlilider <SEP> hindurch <SEP> l:is <SEP> zr.r
<tb> Auflagestelle <SEP> übertragen <SEP> wird. <SEP> I;
b@_-ao <SEP> be rühren <SEP> sich <SEP> die <SEP> einzelnen <SEP> ÄVindun;;sr. <SEP> t <SEP> li@ld@@r
<tb> bei <SEP> f, <SEP> so <SEP> dass <SEP> atiftretendg@ <SEP> Seitenkräfte <SEP> üu-cli
<tb> alle <SEP> Windungen <SEP> hindurch <SEP> nach <SEP> riusst#n <SEP> geleitet und dort aufgenommen werden können. An den Berührungsstellen sind, wie in Fig. 4 dargestellt, besondere Klötze durch Schwei- ssung oder dergleichen an den Rohren be festigt, um eine sichere Auflagerung unter Vermeidung von Zwängungen und derglei chen zu erzielen.
Bei derartiger Form der Rohrelemente, die :ich besonders für liegende Anordnung der Windungszylinder eignet, kann eine Ab stützung ausserdem zum Beispiel auch durch untergezogene Rohre, die ebenfalls von dem zu beheizenden Medium durchströmt werden, erfolgen, wobei die auftretenden Kräfte durch direkte Berührung unter Vermeidung von Biegungsbeanspruelhungen übertragen werden.
Nach Fig. 5 und 5a sind die Rohrelemente derart ausgebildet, dass auf einem Teil des Windungsumfanges die Rohre der einzelnen Windungen unmittelbar aufeinanderliegen, während sie auf dem übrigen Teil des Win- dungsumfanges so geführt sind, dass sie von dem Heizstrom allseitig umspült werden.
Die dargestellte Windungsform besteht aus halbkreisförmigen Teilen, an denen die Windungen eng aufeinander liegen, was in Fig. 5 durch die dicke Strich stärke deutlich gemacht ist, während die Verbindung dieser halbkreisförmigen Rohrteile abwechselnd durchgekreuzte und parallele Rohrstücke (dünn ausgezogene Li nien) erfolgt. Diese quer durch den Heiz strom gehenden Rohrteile werden zweck mässig so gegeneinander versetzt, dass nicht ein Rohr im Schatten des davorliegenden ist; dadurch wird eine Verbesserung der Heizwir kung und Wirbelung der Heizgase erreicht.
Eine derartige Anordnung ergibt einen besonders einfachen und zugänglichen Auf bau von geringem Platzbedarf.