Insbesondere als Zwisehenüberhitzer dienender Wärmeaustauseher. Die Erfindung bezweckt, einen insbeson dere zum Zwischenüberhitzen von Dampf be stimmten Wärmeaustauscher so auszubilden, dass in ihm grosse Dampfmengen hochüber hitzt werden können, ohne dass der Zwischen- überhitzer unerwünscht grosse Abmessungen erhält. Als Heizmittel wird in den Zwischen- überhitzern neuzeitiger Dampfkraftanlagen hochgespannter Dampf verwendet, der durch Heizelemente hindurch geleitet wird, die in einem von dem zu überhitzenden Dampf durchströmten Behälter eingebaut sind.
Ge mäss der Erfindung besteht jedes der unter sich gleichen nebeneinander angeordneten Heizelemente aus zwei oder drei mehr paral lel geschalteten Rohrsträngen, die auf einem Teil ihrer Länge als schraubenlinienförmiges Rohr geformt und so zusammengesetzt sind, dass sie ein fortlaufendes, entsprechend der Anzahl der Rohrstränge des Einzelelementes unterteiltes Schlangenrohr ergeben. Der neue Wärmeaustauscher gibt die Möglichkeit, so- wohl durch die Heizelemente als auch durch den die Heizelemente aufnehmenden Be hälter grosse Dampfmengen hindurchzufüh- ren und letztere hoch zu überhitzen.
Da durch, dass alle Heizelemente unter sich gleich sind und dass jedes einzelne Heizelement aus zwei oder mehr parallel geschalteten Rohr strängen besteht, die zusammen ein fort laufendes Schlangenrohr bilden, wird eine sehr grosse wärmeübertragende Fläche erhal ten.
In der Zeichnung ist der Erfindungsge genstand beispielsweise dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines Heizelementes in Seitenansicht in zwei zu einander senkrechten Ebenen; Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Heiz- elementes in Seitenansicht; Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3; in Fig. 5 ist ein Teil eines Wärmeaustau- schers im Grundriss dargestellt.
Das in Fig. 1 und 2 veranschaulichte Heizelement ist aus zwei parallel geschal teten Rohrsträngen 1, 2 und 3, 4 zusammen gesetzt. Der eine Rohrstrang des Heizelemen- tes ist auf der obern Hälfte zu einem schrau- benlinienförmigen Rohr 1 ausgebildet und geht in der Mitte des Heizelementes mit einer kurzen, nach der Achse des Elementes führenden Biegung 5 in ein gerades Rohr stück 2 über.
Der zweite Rohrstrang 3, 4 weist im Gegensatz dazu auf der obern Hälfte des Heizelementes ein gerades Rohr stück 3 auf und geht in der Mitte des Reiz elementes durch eine kurze, von der Achse des Heizelementes nach aussen gerichtete Abbiegung 6 in ein schraubenlinienförmig gewundenes Schlangenrohr 4 über. Es liegt also jedesmal das gerade Rohrstück des ei nen Rohrstranges in dem Hohlraum der Windungen des andern Rohrstranges. Am obern und untern Ende des Heizelementes sind die beiden Rohrstränge an ein Gabel rohr 7 bezw. 8 angeschlossen.
Das Heizelement nach Fig. 3 und 4 ist aus drei parallel geschalteten Rohrsträngen zusammengesetzt. Der eine Rohrstrang be steht aus dem obern schraubenlinienför- mig gewundenen Rohr 9 und dem sich nach unten anschliessenden geraden Rohrstück 10; der zweite Rohrstrang besteht aus dem un tern Schlangenrohrteil 11 und dem sich nach oben anschliessenden geraden Rohrstück 12, rund der dritto Rohrstrang schliesslich aus dem mittlern schraubenlinienförmig gewun denen Teil 13 und den sich nach oben und unten erstreckenden geraden Rohrstücken 14 und 15.
Die geraden Rohrstücke verlaufen dabei sämtlich durch den von den Schrau benwindungen der Rohrstränge umschlossenen Hohlraum. Mit ihren obern Enden sind die Rohrstränge an ein dreischenkliges Gabelrohr 16 und mit ihren untern Enden an ein drei- schenkliges Gabelrohr 17 angeschlossen. Der rohrförmige Teil der Gabelrohre dient zum Anschluss der Heizelemente an Sammelbehäl ter für die Zu- und Ableitung des Wärme trägers.
Fig. 5 zeigt beispielsweise den Anschluss der Gabelrohre 16 an einen Sammelbehälter 18, durch den der Heizdampf den Heizele- menten zuströmt. Die einzelnen Heizelemente sind dabei ebenfalls parallel geschaltet, sie liegen in ringförmiger Anordnung nebenein ander in einem Behälter 19, durch den der zu überhitzende Dampf hindurchgeleitet wird. Anstatt der ringförmigen Anordnung könnten die Heizelemente natürlich auch reihenweise, beispielsweise in Parallelreihen, angeordnet sein.
Ferner könnten die Gabelrohre grup penweise an Zwischenbehälter angeschlossen sein, die ihrerseits durch Rohrstutzen mit den Sammelbehältern verbunden sind. We sentlich ist nur, dass sämtliche Einzelelemente parallel geschaltet sind, damit der als Wärme träger dienende hochüberhitzte Dampf sämt liche Elemente unter den gleichen Verhält nissen durchströmt.
Durch die Unterteilung jedes einzelnen der unter sich gleichen Heiz- elemente in parallele, nur auf einem Teil ihrer Länge schraubenlinienförmig gewundene Rohrstränge ist der Strömungswiderstand, den der Wärmeträger zu überwinden hat, wesentlich geringer, als wenn jeder Rohr strang auf seiner ganzen Länge als Schlan genrohr ausgebildet wäre, und zwar ist der Widerstand bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 angenähert halb und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 etwa ein Drittel so gross als bei einem einheitlichen Schlangenrohr gleicher Länge.
Der Wärmeübergang, der hauptsächlich an den Schraubenwindungen stattfindet, ist ver hältnismässig gross, da sich die Schrauben windungen trotz der Unterteilung fortlaufend über die Länge des Heizelementes erstrek- ken. Ferner tragen auch die im Hohlraum der Schraubenwindungen liegenden geraden Rohrstücke noch zur Wärmeübertragung bei, so dass auch der tote Raum, der sonst inner halb der Rohrschlangen vorhanden sein wür de, ausgenutzt ist.