CH198499A - Rauchgasbeheizter Röhrengaserhitzer. - Google Patents

Description

      Rauchgasbeheizter        Röhrengaserhitzer.       Die     Erfindung    betrifft     einen        rauchgas-          beheizten        Röhrengaserhitzer    für unter einem  höheren     Druck    als Atmosphärendruck be  findliche Gase, vorzugsweise Luft, bei wel  chem die je eine Schlange mit mehreren par  allelen Strängen bildenden Röhren um     einen     zentralen Feuerraum angeordnet sind,

   wobei  die     Rohrstränge        eines        und    desselben Rohres  verschieden weit von der     Age    dieses zentra  len Raumes entfernt sind.  



  Bei     rauchgasbeheizten        Röhrengaserhitzern     dieser Art besteht die Gefahr, dass die mit  den heissesten Feuergasen in     Berührung    kom  menden Teile, d. h. also die innersten Rohr  stränge zu stark erhitzt     werden,    so dass sie die  damit verbundenen Beanspruchungen nicht  aushalten. Um     nun        eine    solche gefährliche       Überhitzung    von     Teilen    der Rohrschlangen  zu     verhindern,    ist gemäss vorliegender Erfin  dung der vom kältesten Teil des zu erhitzen  den Gases durchströmte Rohrstrang der     Age     des Feuerraumes am nächsten gelegen.

   Fer  ner ist der lichte Durchmesser dieses Rohr-         stranges    kleiner als derjenige der von der       Age    des Feuerraumes weiter     entfernten          Stränge.    Bei einem solchen     Röhrengaserhitzer          findet    in den den höchsten Temperaturen  ausgesetzten     Rohrsträngen    die grösste     Wärme-          aufnahme    des aufzuheizenden Gases statt,  und zwar einmal aus dem     Grunde,

      weil dort  der     Temperaturunterschied        zwischen    den  Rauchgasen und dem     aufzuheizenden    Mittel  am grössten ist, und zweitens,     weil    in diesen  Strängen das zu erhitzende Gas     die    grösste  Geschwindigkeit hat.

   Infolge der erhöhten       Geschwindigkeit    an der     Innenseite    der be  treffenden Rohrstränge wird hier der  Wärmeaustausch derart gesteigert, dass er  imstande ist, die mittlere     Temperatur    der       Rohrwand    dieser     Stränge    soweit herabzu  drücken,     dass    eine gefährliche Erhitzung der  selben nicht erfolgen kann. In den übrigen       Rohrteilen,    die niedrigeren     Temperaturen     ausgesetzt sind, ist der lichte Durchmesser  grösser, damit die     Druckverluste    insgesamt  klein werden.

        Der Übergang von einem Strang kleine  ren Durchmessers zu einem solchen grösseren  Durchmessers kann zweckmässig unmittelbar  vor einem     Umlenkbogen    erfolgen. Dabei     kann.          zwischen    dem     Strang    kleineren lichten Durch  messers und dem     Umlenkbogen    ein gerades       Diffusorstück    eingeschaltet sein, so dass von  der Geschwindigkeit des     Arbeitsmittels    beim  Übergang vom kleineren Rohrquerschnitt in  den grösseren praktisch nichts verloren geht,  indem sie im     Diffusorteil    zum     Teil    wieder  in Druck umgesetzt wird.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine       beispielsweise        Ausführungsform    des Erfin  dungsgegenstandes in vereinfachter Darstel  lungsweise gezeigt. Es ist:       Fig.    1 ein senkrechter Schnitt nach der  Linie     I-I    der     Fig.    2 durch den     rauchgas-          beheizten        Röhrengaserhitzer,    und       Fig.    2 zeigt einen Teil eines Schnittes  nach der Linie     II        II    der     Fig.    1.  



  Der gezeigte     Röhrengaserhitzer    weist  einen zentralen Feuer- und     Abgasraum:    1 auf,  in den als     Leitvorrichtung    für die Feuergase  dienende, zylindrische Blechkörper 2, 3 ein  gebaut sind. 4 bezeichnet einen Brenner und  5 einen Kanal zum Zuführen von Sekundär  luft. Der Feuer- und Abgasraum 1 ist von  einem als     zylindrischer        Körper        ausgebildeten,     die Wärme schlecht leitenden Mantel 6 um  geben.

   Im Feuer- und     Abgasraum    1 sind  strahlenförmig konzentrisch um dessen     A?ce     eine     grosse    Anzahl von Röhren     angeordnet,     von denen jede     eine        Schlange    mit     senkrechten          Strängen    und diese verbindenden     Umlenk-          bögen    7, 7' bildet.

   Der innerste, der     Age    des  Raumes 1 am nächsten gelegene Strang jeder  dieser Röhren ist mit dem Bezugszeichen 8,  der dieser     Are    am     zweitnächsten    gelegene  Strang mit dem     Bezugszeichen    9 und der von  der     erwähnten        Age    am weitesten     entfernte          Strang    mit dem Bezugszeichen 10 belegt.

    Der     innerste    Strang 8 der Röhren ist unten  an eine diesen gemeinsame,     ringförmige        Ver-          teilleitung    11 für das zu erhitzende Gas an  geschlossen, während der     äusserste        Strang    10       oben    an eine allen     Röhren    gemeinsame,     ring-          förmige        Sammelleitung    12 für     das    erhitzte    Gas angeschlossen     ist,    von wo letzteres nach  einer nicht gezeigten     Verbrauchsstelle    ge  langt.

   Die Abgase strömen durch eine Lei  tung 13 ab. Das zu erhitzende Gas, welches  sich unter einem     höheren        Druck    als Atmo  sphärendruck befindet, gelangt somit     zuerst     zu dem innersten Strang 8 der verschiedenen       Röhren,    und da dieser einen kleineren     Durch-          flussquerschnitt    aufweist als die Stränge 9  und 10, so wird er von dem zu erhitzenden       Mittel        mit    der grössten Geschwindigkeit  durchflossen, was eine     Erniedrigung    der       mittleren        Rohrwandtemperatur    gewährleistet.

         Ein    als gerades     Diffuserstück    14     ausgebilde-          ter    Teil verbindet den Strang 8 mit dem Um  lenkbogen 7. In diesem     Diffusorstück    14 geht  eine Umsetzung von Geschwindigkeit in  Druck vor sich. Der     Übergang    von einem  Strang     kleineren    Durchmessers in einen sol  chen grösseren Durchmessers erfolgt somit       unmittelbar    vor dem     Umlenkbogen    7.  



  Der beschriebene     Röhrengaserhitzer    lässt  sich zum Beispiel verwenden in Wärmekraft  anlagen, in welchen ein gasförmiges Arbeits  mittel, vorzugsweise Luft, dauernd einen ge  schlossenen     Kreislauf        beschreibt,

          wobei    das       durch        äussere    Wärmezufuhr in einem solchen       Röhrengaserhitzer        erwärmte        Arbeitsmittel     unter     äusserer        Leistungsabgabe        in    minde  stens einer     Kraftmaschine        expandiert        und     hierauf in     mindestens    einem Verdichter wie  der auf     höheren        Druck        gebracht    wird.  



       Erforderlichenfalls        kann    der     Durchfluss-          quersehnitt    des     Stranges    9 kleiner als der     des     äussersten Stranges 10     gewählt        werden.     



  Die Zahl der Stränge, die ein Rohr auf  weist, spielt für das Wesen der     Erfindung          keine    Rolle. Dagegen ist immer     darauf    zu  achten, dass der     Durchflussquersehnitt    des  innersten     Stranges    der Röhren am     kleinsten     und derjenige der     Stränge,    der von der     Aae          des        Feuerraumes    weiter     entfernt    ist, grösser  ist.

   Für das     Wesen    der     Erfindung    spielt es  auch keine Rolle, ob der     Röhrengaserhitzer     für     Gase        unter        eineng        höheren    Druck als       Atmosphärendruck        senkrecht;

          waagrecht    oder  geneigt     aufgestellt    ist.     Ferner    kann der       Feuerraum        statt    der     zylindrischen    auch     eine         andere Vorm, beispielsweise     eine    solche mit  quadratischer oder vieleckiger     Grundfläche     haben.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rauchgasbeheizter Röhrengaserhitzer für unter einem höheren Druck als Atmosphären druck befindliche Gase, vorzugsweise Luft, bei dem die je eine Schlange mit mehreren parallelen Strängen bildenden Röhren um einen zentralen Feuerraum angeordnet und die Stränge eines und desselben Rohres ver schieden weit von der Axe dieses zentralen Raumes entfernt sind, dadurch gekennzeich net,

   dass der vom kältesten Teil des zu er hitzenden Gases durchströmte Rohrstrang der Axe des Feuerraumes am nächsten gelegen ist und einen kleineren lichten Durchmesser auf- weist als die von der erwähnten Axe weiter entfernten Stränge. UNTERANSPRÜCHE: 1. Röhrengaserhitzer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Über gang von einem Strang kleineren Durch messers in einen solchen grösseren Durch messers unmittelbar vor einem Umlenk-. bogen erfolgt.

   2. Röhrengaserhitzer nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen dem Strang kleine ren lichten Durchmessers und dem Um Lenkbogen ein gerades Diffusorstück ein geschaltet ist.