DE154659C

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Publication number: DE154659C
Application number: DENDAT154659D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

M 15465< KLASSE

Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung, bei welcher nach Art bekannter Dampfkessel eine obere und eine untere Kammer miteinander durch senkrechte Wasserröhren verbunden sind, und besteht insbesondere in einer neuartigen Anordnung dieser Röhren zur Erzielung eines Umlaufs. Der Erfindung gemäß werden bei der Herstellung der Wärmeaustauschvorrichtung

ίο zweierlei Gruppen von Verbindungsröhren angewendet, welche beide in die untere Kammer hineinragen, und zwar die Röhren der einen Gruppe mehr als die der anderen Gruppe. Durch diese Anordnung wird an der Decke der unteren Kammer ein Dampfpolster erreicht, welches das Wasser durch die in die Kammer weniger vorspringenden Röhren der ersten Gruppe nach aufwärts drückt. Durch das in der unteren Kammer gebildete Dampfpolster wird das Wasser in dieser Kammer selbsttätig ungefähr in der Höhe der unteren Enden der Röhren der ersten Gruppe gehalten, so daß abwechselnd Dampf- und W^Tasserkörper in diesen Röhren sich nach aufwärts bewegen. Dient die Vorrichtung als Dampfkessel, so wird der Dampf aus der oberen als Dampfsammler dienenden Kammer abgeführt, während das W^T asser durch die zweite, in die untere Kammer tiefer reichende Rohrgruppe zurückgeleitet wird. Die Röhren der ersten Rohrgruppe springen über den Boden der oberen Kammer in bekannter Weise vor, während diejenigen der zweiten Rohrgruppe mit dem Kammerboden in einer Ebene liegen.

Fig. ί zeigt den einen senkrechten Schnitt, Fig. 2 einen zweiten senkrechten Schnitt, rechtwinklig zu dem vorherigen.

Die Wärmeaustauschvorrichtung besteht aus einer oberen und einer unteren Kammer AA¹, welche durch senkrechte Röhren B B¹ verbunden sind. Jede Kammer besteht aus einem gewölbten Deckel A'², welcher vorteilhaft mit Rippen A³ versehen ist, und einer Bodenplatte A*, mit welcher die Rohrenden in beliebiger Weise verbunden werden. Die Röhren sind in zwei Gruppen angeordnet, und zwar erstrecken sich die Röhren der Gruppe B nur um ein kurzes Stück in das Innere der unteren Kammer, während die Röhren der zweiten Gruppe B¹ nahezu bis zur unteren Begrenzungsfläche reichen. Die Röhren B reichen in das Innere der oberen Kammer A hinein, dagegen liegen die Enden der Röhren B¹ mit der Bodenplatte A* der oberen Kammer bündig.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung als Kessel ist folgende. Die untere Kammer A¹ wird in beliebiger Weise geheizt, wobei die heißen Verbrennungsgase nach Bestreichen der unteren Kammer quer zu den Röhren, und zwar zuerst durch die Röhren B und sodann an den Röhren -B¹ vorbeigeführt werden, so daß die Temperatur der ersteren Röhren höher als die der letzteren ist. Der Kessel wird bis zu einer entsprechenden, hier

durch Linie χ - χ bezeichneten Höhe mit Wasser gefüllt, so daß bei unbeheiztem Kessel die Kammer A¹ voll Wasser ist. Sobald in der Kammer A¹ sich Dampf bildet, verdrängt er das Wasser durch die Röhren BB¹, wobei an der Kammerdecke ein Dampfpolster entsteht, welches selbständig den Wasserspiegel in dieser Kammer ungefähr in der Höhe der unteren Enden der Röhren B aufrecht erhält. Selbstverständlich wird dieser Wasserspiegel beständig schwanken, entsprechend der Änderung des Gleichgewichtszustandes zwischen dem Dampfdruck und der Wassersäule, so daß abwechselnd Wasser- und Dampfkörper in den Röhren B in die Kammer A aufsteigen. Der Dampf wird aus der Kammer A abgeleitet, während das Wasser, da ein Rückfließen durch nachströmendes Wasser und nachströmenden Dampf verhindert wird, durch die Röhren der Gruppe B¹ in die untere Kammer zurückgelangt. Um im weiteren ein Rückfließen des Wassers durch die Röhren B zu verhindern, werden vorteilhaft die oberen Enden dieser Röhren in bekannter Weise in das Innere der oberen Kammer vorspringend angeordnet. Die Röhren B¹ sind fortwährend mit in die Kammer A¹ zurückströmendem Wasser vollständig gefüllt, so daß der Dampf seinen Weg durch die Röhren B nach aufwärts nimmt, da letztere einen viel geringeren Widerstand als die Röhren B¹ bezw. die in letzteren enthaltenen Wassersäulen bieten. Im Betriebe wird durch die Röhren B¹ nur während der Ingangsetzung etwas Dampf entweichen, sodann jedoch nur Wasser zurückströmen. Die Röhren sind, wie ersichtlich , in zwei getrennten Gruppen links und rechts angeordnet, so daß die Temperatur der einen Gruppe höher als die der anderen gehalten werden kann; es könnten jedoch Röhren der einen Gruppe mit denen der anderen Gruppe abwechseln. Die Röhren der Gruppe B¹ können gewünschtenfalls mittels Schutzröhren gegen eine zu starke Einwirkung der heißen Gase geschützt werden. Der ganze Kessel kann in ein entsprechendes Gehäuse eingeschlossen werden.

Findet die Wärmeaustauschvorrichtung als Kondensator Verwendung, und läßt man dann in den oberen Teil der unteren Kammer A¹ Dampf ein, so bildet sich in gleicher Weise wie beim Dampferzeuger ein Dampfkissen, und es entsteht in gleicher Weise ein lebhafter Umlauf. In den Röhren der Gruppe B steigt nämlich das Wasser, unterbrochen von großen Dampfblasen, in kolbenförmigen Schichten empor und findet dabei vielfache Gelegenheit zu enger Berührung mit dem Wasser, wodurch der Dampf schnell niedergeschlagen wird. Durch die Röhren der Gruppe B¹ fällt wieder, wie beim Dampferzeuger, das in den Röhren B emporgestiegene Wasser nieder, so daß sich der ganze Wasserinhalt des Kondensators in beständigem, lebhaftem Umlauf befindet.

Die durchbrochenen Scheidewände ^4³ wirken in beiden Anwendungsfällen als Wärmeleiter, also als Heizrippen bezw. Kühlrippen, auf den Wärmeaustausch fördernd ein. Bei der Verwehdung der Vorrichtung als Dampfkessel haben die Scheidewände in der oberen Kammer noch die zweite Wirkung, daß sie als Strombrecher dienen und verhindern, daß das in den Röhren B emporgegangene Wasser vom Dampf mit fortgerissen wird.

Claims

Patent-Anspruch :

Wärmeaustauschvorrichtung mit zwei durch senkrechte Röhren verbundenen Endkammern , dadurch gekennzeichnet, daß in der unteren Kammer (A¹J alle Röhren (B B¹J in das Wasser, ein Teil .(B¹J der Röhren aber tiefer als der übrige Teil (B) der Röhren eintaucht, in der oberen Kammer (A) die letzteren Röhren (B) in bekannter Weise über den normalen Wasserspiegel hinausgehen, die ersteren Röhren (B¹J mit dem Kammerboden bündig liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der