CH250103A - Elektrothermische Einrichtung zur Erhitzung von Gasen. - Google Patents

Description

  



  Elektrothermische Einrichtung zur Erhitzung von Gasen.



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrothermische Einrichtung zur Erhitzung von Gasen, z. B. Luft, beispielsweise fitr Laboratorien, welche Einrichtung sich dadurch auszeichnet, da¯ ein aus feuerfestem Material bestehendes. an beiden Enden offcnes   Wärmeschutzrohr,    dessen Länge grosser ist als sein Aussendurchmesser, einen sich in Längsrichtung des Rohres erstreckenden   elek-      trischen Heizkörper umschliesst    und wenigstens an einer Stelle mit einer Zuleitung für zu erhitzendes Gas in Verbindung steht, zum Zwecke, das   unte,    r Druck in das Rohr einströmende Gas beim Durchströmen des Rohres durch den Heizkörper zu erhitzen.



   Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des   Erfindungsgegenstan-    des im Vertikalschnitt dargestellt.



   Die gezeichnete Einrichtung besitzt einen scheibenf¯rmigen Fu¯ 1 mit einem nach oben ragenden Stutzen 2, welcher   eine vertikal   3    Bohrung 3, ein von seitwärts in dieselbe mündendes Zuleitungsrohr (Schlauchansehlussstutzen) 4 für unter Druck   zuströ-      mendes,      zu erhitzendes Gas, z.    B. Luft, und auf der gegenüberliegenden Seite eine Regu  lierschraube,    5   a. ufweist.    Von oben ist in den Rohrstutzen 2 ein Verbindungsrohr 6 eingeschraubt. Das Rohr 6 trägt einen mittels seines Bodens 7a auf dasselbe geschraubten, metallenen, bis auf die Gewinde¯ffnung ge  sehlossenen    und sieh auf den Teil 2 abstützenden Hohlzylinder 7, in den ein aus feuerfestem Material, z.

   B. einer Mischung aus   ge-      branntem    Ton, Tuffstein und z. B. Silicofluorid, bestehendes Wärmeschutzrohr 8 koaxial eingesetzt ist. Zwischen 7 und 8 ist ein ringförmiger   Hohlraum 8a    vorhanden. Dieser   Hohlrauxn    ist oben durch eine in einem das obere Ende des Zylinders 7 darstellenden Ring 18 eingeschraubte   Stopfbüchse    9 mit   hitzebeständigem      Packungsring    10, z.

   B. aus A. sbestschnur, abgeschlossen, so dass das   Wärmeschutzrohr oben    einen festen Halt hat, ohne dass dadurch seine   Wärmeausdeh-    nung behindert   wird.In    das eine grössere Länge als sein Au¯endurchmesser besitzende Rohr 8   ist ein längs durchbohrter Bern 11    . aus feuerfestem Material eingesetzt, welcher in einer schraubenlinienförmig verlaufenden Rille 12 am äussern Umfang einen aus schraubenförmig   gewundenem    elektrischem Widerstandsdraht bestehenden Heizleiter 13    trägt, dessen Enden mit Steekerstiften 14 :    einer auf dem Umfang des Hohlzylin  ders 7 befestigten Steckdose    15 verbunden sind.

   Dieser Heizleiter 13 bildet mit dem Kern 11 den Heizkörper der Einrichtung, welcher so bemessen ist, dass die   Wendel 13    in das Wärmeschutzrohr spiellos passt, wobei ein Hohlraum 16 zwischen dem   liera      11    und dem   Wärmeschutzrohr    8 entsteht. Die Längsbohrung des Kernes 11 hat vorteilhaft gegenüber dem   als Erhitzungs-    kanal dienenden Hohlraum 16 einen sehr kleinen Querschnitt, so dass relativ wenig  Gas durch den   Kern hindurchstromt. Für    den Eintritt des zu erhitzenden Gases in den Kanal 16 ist das untere Ende des Kernes mit Ausnehmungen 17 versehen.

   Durch die beschriebene Anordnung und Ausbildung des Heizkörpers 11, 13 wird eine zwangsweise und gleichmässig zunehmende Erhitzung des von unten nach oben den KanaJ 16 durchströmenden Gases ermöglicht. Die Anordnung    ka. nn so getroffen sein, daB eine gefährliche    Uberhitzung des Heizleiters   13    vermieden wird.



   In einer Ausbuchtung des Ringes 18 ist eine vertikale Schwenkachse 19 drehbar und in der   Ungsrivhtung    des Kanals verstellbar gelagert, die am obern Ende rechtwinklig umgebogen ist und eine Drossel-und Ver  teilungsscheibe    20 für das erhitzte Gas trägt.



  Mit Hilfe eines auf der   Aches, 9 19    ten   Stellringes,    21 ka. nn die Höhe desselben und damit auch der Abstand zwischen dem obern Ende des Rohres 8 und der Scheibe   20      denjeweiligenVerhältnissen    entsprechend eingestellt werden. Mittels der Scheibe 20 ist es durch   entsprechendes Seitwärtsschwenken    derselben m¯glich, den oben aus dem   Fanal    16 austretenden heissen Gasstrom nach dem über der Scheibe 20 gehaltenen, zu erwärmenden Objekt seitlich mehr oder weniger   abzu-    lenken.



   Zur vorübergehenden raschen Drosselung des von unten eintretenden Gasstromes, zwecks mehr oder weniger starker Erhitzung desselben, ist in dem Rohr 6 eine von aussen betätigbare Drosselklappe 22 angeordnet.



   Statt das zu erhitzende Gas unmittelbar in den Kanal 16 einzuführen, könnte unter Anordnung von Öffnungen am untern Ende des Rohres 8 der Gaseintritt seitwärts am obern Endteil des Zylinders 7 angeordnet sein und somit   der Raum-8a als Vorwärmekanal    verwendet werden oder es könnte dieser Ringraum 8a zwischen dem Hohlzylinder 7 und dem Rohr 8 durch einen weiteren, unten geschlossenen, oban die Stopfbüchse nicht erreichenden Hohlzylinder zu einem   länge-    ren, d. h. doppelt so langen   Vorwärmungs-    kana. 1 ausgebildet sein, dem das zu erhitzende Gas vom Rohr   6    oder direkt zugeführt werden könnte.

   Dadurch ka-nn, wie es sich bei einem   Versuchsapparat    gezeigt hat, eine Vor  wärmung    des Gases auf ungefähr   200  C    erreicht werden. Die Austrittsöffnung des Kanals 16 könnte auch durch ein Sieb gegen einfallende feste Stoffe geschützt sein.



   Die Schraube 5 ist in ihrer Länge so bemessen, dass der   Gaseintritt-aus    dem Rohr 4 in die Bohrung 3 mittels der Schraube 5 nicht vollständig unterbrochen werden kann, a. nsonst unter Umständen eine Uberhitzung und Zerstörung des eingeschalteten Heizleiters stattfinden könnte.



   Die Wärmeabgabe vom Heizkörper an das Gas ist bei gleichbleibender   Gasgeschwin-      digkejit abhängig    von der Temperatur des durchströmenden Gases und der Temperatur des Heizkörpers im betrachteten Punkte. Es besteht somit die Möglichkeit, dass der Heizkörper oben bei der Austrittsstelle des Gases überhitzt wird, wenn die Heizleistung pro   Längeneinheit    des Heizkörpers an dieser Stelle nicht reduziert würde. Um einer solchen   Uberhitzung    zu begegnen, könnte auch eine zweite regelbare Gaszuleitung an einer höheren Stelle des Kanals 16 angeordnet werden.



   Statt eines   Heizleite, rs    aus   Widerstands-      draht oder-band könnte    auch ein Heizstab, z.   B.    aus Silit, verwendet werden. In diesem Fall käme der Kern 11 natürlich in Wegfall.



  Statt nur eines Heizkörpers können auch mehrere nebeneinander vorhanden sein, wenn es sich darum handelt, eine grössere Gasmenge zu erhitzen.



   Mit Hilfe der beschriebenen   elektrother-    mischen Einrichtung können Temperaturen des ausströmenden Gases durch entsprechende Drosselung desselben bis zu 800 und mehr Celsiusgraden erreicht werden.



   Statt Luft können auch andere Gase oder Gasmischungen erwärmt werden, z. B. solche, die durch chemische Einflüsse auf dem zu behandelnden Gegenstand eine Oxydation (oder Reduktion) desselben verhindern oder hintanhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Elektrothermische Einrichtung zur Erhitzung von Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus feuerfestem Matera. bestehendes, an beiden Enden offenes Wärmeschutzrohr, dessen Länge grösser ist als sein Aussendurch- messer, einen sich in Längsrichtung des Rohres erstreckenden elektrischen Heizkörper um- schliesst und wenigstens an einer Stelle mit einer Zuleitung für zu erhitzendes Gas in Verbindung steht, zum Zwecke, das unter Druck in das Rohr einströmende Gas beim Durchströmen des Rohres durch den Heiz- körper zu erhitzen.

   UNTERANSPR'0'CHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Regelung des in die Vorrichtung eintretenden Gasstromes vorhandem sind.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch und Untera. nspruch l, dadurch gekennzeichnet. dass der Heizkörper ein aus feuerfestem Ma terial bestehender, längsdurchbohrter und beiderends offener Kern mit auf ihn aufge wickeltem Heizleiter ist.

   3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeschutzrohr von mindestens einem einen zwischen diesem Rohr und ihm vorhandenen Hohlraum nach aussen begrenzenden Hohlzylinder umgeben ist.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch und Untera. nsprüchen l und 3, dadurch gekenn zeiehnet, dass der Hohlzylinder auf einem von einem Fuss nach oben ragenden Rohr stehe, nal angeordnet ist, dessen unteres Ende eine Gaszuleitung aufweist, deren Austritts- querschnitt mittels einer Regulierschraube verändert werden kann.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Heizkörper und Wärmeschutzrohr ein Hohlraum vorhanden ist, der mit einem Gasvorwärmkanal in Verbindung steht.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen Hohlzylinder und Wärmeschutzrohr vorhandene Hohlraum am obern Ende durch eine Stopfbüchse mit hitze beständiger Packung geschlossen ist.

   7. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Drosselung und Verteilung des aus dem Kanal erhitzt austretenden Gas- stromes vorhanden sind.

   8. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüehen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drosselung und Verteilung des erhitzten Gasstromes eine quer vor die Ausmündung des Kanals schwenkbare Scheibe vorgesehen ist, deren Schwenkachse in der Längsrichtung des Kanals verstellbar ist.

   9. Einrichtung nach Patentanspruel und Unteransprüehen 1, 7 und 8, gekennzeichnet durch einen elektrisehen Heizkörper, der im obern Teil eine kleinere Leistung pro Längeneinheit besitzt als im untern, zum Zwecke, eine Iokale Uberhitzung des Heizkörpers zu verhindern.