DE1670845U - Roehrenerhitzer. - Google Patents

Description

• P

  Bebraucnsmusteranmeldung

  Röhrenerhitzer

  Es sind Röhrenerhitzer, wie GI-Erhitzer mit eigener Feuerung

  beKannt, bei denen der Feuerraum von einem Mantel aus

  feuerfesten Steinen gebildet ist, in den eine Berohrung

  eingebaut und von einer Trag-und UnterstMgsonstrion

  in Verbindung mit einer Dachkonstruktion getragen ist. Die

  7ìärmeübertragung auf die Berohrung erfolgt durch Stral71ung

  und Konvektion.

  Der technische und materialmässige Aufwand der bekannten

  Röhrenerhitzer ist erheblich. Er ist untragbar hoch, wenn

  es sich nur UN die Erhitzung verhä2Gtnisässig geringer off-

  mengen handelt, weshalb die Aufgabe besteht, àen Bau der

  Röhrenerhitzer zu vereinfachen.

  Die Erfindung schlägt für das Problem der Erhitzung in

  Rohren eine grundsäztl ich neue Lösung vor, die bei ausser-

  ordentlich günstiges thermischen Wirkungsgrad ihren tech-

  nischen und materialmässigen Aufwand wesentlich reduziert.

  Sie ist ur Anlage Kleinerer und grösserer Abmessungen in

  gleicher Heise geeignet.

  Die Zrfindung betrifft einen Röhrenerhitzer nd besteht

  darin

  "dass der als ein selbsttragender auf Stützen

  auflegbaren Teil ausgebildet ist, an den alle anderen Teile

  angehängt werden"können. Zweckmässig bilden anstelle des Un--

  tels aus feuerfesten Steinen nach der Erfindung die Rohre

  des Erhitzers die selbsttragenden und dichten wandungen des

  Feuerraums in dem mittels ein oder mehrerer Brenner die

  iräraeabgebenden Gase verbrannt werden, wodurch die Wärme-

  übertragung auf die Rohre durch Strahlung und auch durch

  Konvexion erfolgt. Dabei ist es vorteilhaft, den Feuer-

  raum, z. B. seinen Rohraantel, aus mehreren Schüssen zweck-

  ossig flanschartig zusammenzusetzen,'um durch die Flanschen

  eine Verstärkung des tragenden Teils zu erreichen, aber

  auch in letzterem Teile auswechseln zu onnen.

  Die geometrische Gestalt des Feuerraumes und seiner Wandung

  kann der speziellen Aufgabe angepasst werden.

  Bei mässiger Überhi tzung von Wasserdampf oder bei der

  ErwärmunJ lJon Stoffen, wie z. B. vordestillierten, leicht

  siedenden Benzin-oder Benzolgemischen oder ölgemischen,

  die im Erhitzungsbereich praktisch nocn keine Zersetungs-

  zeigen, so dass eine häuft

  ~qe Reinigung der

  Anlage infolge Verunreinigung durch Ablagerungen nicht

  erjorderl ich erscheint, lrann man den Rohnmante1 des Feuer-

  raums aus zylinderisch schraubenorg gexickelten Rohr-

  schlangen bilden und ihn nach seinem Brennkopj hin und

  nach seinem dem Brenner gegenüberliegenden anderen Ende

  zum Kaminanschluss hin lregeljörmig gestalten. Dabei ist

  es möglich, die Rohre durch Verbindungsschienen oder

  - leisten, welche die Rohrschlangen in ihrer Stellung

  halten und weniger tragende Kräfte aufzunehmen haben, zu

  verbinden.

  Zweckmässigerweise besteht das Rohrsystem aus mehreren

  Zonen, die über vorzugsweise nach aussen gelegte Verbin-

  dungrohre sich in beliebiger Reihenfolge kuppeln lassen.

  Hierdurdh ist es nzöglich, den Verlauf der Nd-meaufnahnze

  dem zu erhitzenden Gut anzUpassen und die Temperatur-

  zunahme im Rohr gut nach Wunsch zu regeln und aer jeweils

  vorliegenden Aufgabe anzupassen. Andererseits erlaubt die

  Zonenausbildung das Auswechseln von Teilen der Berohrung,

  z. B. zum ZwecKe der Reinigung oder, des Rohraustausches.

  Zur Verbindung der Zonen des Rohr. untereinander-

  und zur Erhöhung der Tragfähtgkett desselben können durch

  Rohre Flanschen gebildet und diese verbunden werden, wobei

  an den einzelnen Bohren und auch an den Rohrflanschen

  Schienen oder Leisten entlang gelegt und -B. Derschaeisst

  werden können.

  Bei dieser AusyshrMBsorm der Erfindung perZa die

  Bohrung mit nur geringer Steigung inolge des schrauben-

  örzigen lufbaus guer zur Stränzunqsrichtunq der Ver-brennungs-

  gase. j7i e eJJförNigen, zu 'aBin hin anschliessenden

  Teil Können noch zusäztl ich konzentrische Rohrsysteme zur

  Erhöhung des idrzeaustausches und der Tragy Mret eine-

  baut werden.

  Wenn eine häufige Renigung de Rohre injolge etwa begin-

  lender Zersetzung der zu erhitzenden Btoffe erforderlich

  ist, sieht die Erfindung anstelle von zylinderfömigen

  fäden aus sch : raubenjörrräg angeordneten. Rohren Wände aus

  geraden Rohren vor, die zu Wendungen eines im Querschni tt

  otelecktgen., z. B. rechteckigen oder sechseckt~qen Feuer-

  raums unter Beibehaltung der übrigen besprochenen Merkmale

  vereinigt werden. Die Rohre irönnen dabei in den Ecken

  durch lösbare Verbinàungsstüclre verbunden sein, wenn die

  geraden Rohre und ihre Verbindungsstüclre des ßfteren zu

  reinigen sind.

  Der Rohrmantel kann vorteilhaft aus Flossenrohren gebildet

  werden, deren an zwei ~qegentiberliegenden lantelltnien der

  Rohre befindliche, flossenähnlichen Insatze so angeordnet'

  werden, dass di e Flossen aufeinander stehen und den Abstand

  zwischen den Rohren fixieren. Es entsteht somit eine aus

  Rohren und Flossen gebildete geschlossene Wand, die für.

  die Aufnaae der strahlenden Energie besonders günstig

  ist, und die ! land zu einer selbsttragenden Wand macht.

  Bei Feuerrãumen mit eciriier Querschntttsfom sind nach

  der Erfindung die im folgenden beschriebenen Rohranordnungen

  besonders günstig, diele nach den Betriebsbedinqungen unter-

  schiedlich ausgejührt werden lrönnen. Ännlich wie es beim Auf-

  bau von wänden aus einzelnen HolzbalTíen üblich ist, wird die

  V., wird die

  Höhe der Flossen so bemessen, dass sie etwa dea halben

  Aussendurchmesser des verwendeten Rohres entspricht. Dadurch

  wird an den Kreuzungsstellen der für die rreuzung

  der Rohre erforderliche Abstand gesichert. Nenn die Zu-

  gänichez. t der Rohre besonders M'esentlich ist und die

  Druckverluste keine grosse Rolle spielen, wsr : len die Rohre

  an den Ecken durch schleifenartige Bogenstücke miteinander

  verbunden, moraus sich ñìe Möglichlreit ergibt, die zur

  Verbindung dienenden Hilfsmittel, z. B. Flanschen oder

  Bunde mit Überurfflanschen, gegeneinander so zu versetzen,

  dass alle Einzelteile der Rohrverbindung gut zugänglich

  sind und nicht im Feuer liegen. JoJec ? 2 rNT'c sraM-

  bleche in den Ecken ein praktisch dichter Abschluss für die

  Strahlung aus dem Innenraum des Hohlkörpers erreicht. In

  zahlreichen Fällen, bei welchen ein häufiges Kontrollieren

  der Rohre auf Verschmutzung oder Verkrustung nicht erlorder-

  lich ist

  lieh ist, wird eine einfache Anordnung genügen, wobei die

  Flossenrohre durch normale, z. B. 900 Krümmer mit Flanschen

  oder mit Uberwurfflanschen, verbunden werden. Ein Yersetzen

  benachbarter Verbindungshiljsmittel ist auch in diesem

  Falle zzoecuässig. Da die L ittelbar an den Verbindungs-

  stellen liegenden rohrstücke und Krümmeransätze bei dieser

  Anordnung wegen der Zugänglichkeit zu den Schrauben keine

  Flossen erhalten dürfen, werden nach der Erfindung die

  entstehenden Öffnungen, durch welche Wärmestrahlen aus-

  treten können, durch einen Blechschirm als Strahlungssehutz

  verdeckt, welcher im inneren Feuerraum so angeordnet wird,

  dass Flanschen-und Krümmerstücke und zugleich auch die

  in der Nähe der Verbindungsstellen zwischen den Rohren lie-

  genden Offnungen dadurch von der Strahlungswärme abge-

  schirmt werden.

  Zur Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades sieht die

  Erfindung weitere MassnahJn, en vor. Ein Vorschlag besteht

  in der Dimensionierung des Erhitzers zum Zwecke der Er-

  höhung der Strahlungsdichte, doh. zur Erhöhung der die

  Flächeneinheit der Berohrung aus dem gesamten Volumen tref-

  fenden Strahlung. azu wird die Oberfläche bei vorgegebeneN

  Volumen möglichst klein gestaltet, wie es bei einem Feuer-

  raum irreisfömigen vuerschnitt in idealer ifeise bei

  kugelförmiger, bei einem Feuerraum mit rechteckigem uer-

  schnitt bei würfelförmige Ausgestaltung des Feuerraunzs

  der Fall ist. Da die ideale Kuqelforz bei der Herstellung

  des Feuerraumes aus Bohren einen verhältnissässigen gr-ossen

  Arbeitsaufwand erlordert, geh-t der Vorschlag der Erfindung

  dahin, den zylinderf57, atjen Feuerraum mit trichter-

  förllligem Ansatz für Brenner bzw.-Eamtn so auszubilàen dass

  er eine Kugel möglichst weitgehend approztmiert. Ein ana-

  loger Vorschlag gilt fSr einen. FeueT-rauE cecMge

  z. B. rechtecKigem oder sechseckigem Querschnitt.

  Ein anderer Vorschlag der Erfindung zur Erhöhung des ther-

  mischen wirKungsgrades besteht darin, im Innern des Feuerrau-

  mes möglichst in dessen geosetrisches Zentrum ein oder

  mehrere Strahlungskprper einzubauen, die pon der Flannze,

  bzw. Don den heissen Verbrennungsgasen beaufschlagt und

  erhitzt werden und ihrerseits durch Strahlung die Brenner-

  strahlung unterstützen und so vorteilhaft zur färxeüber-

  tragung an die Berohrung beitragen. Zugleich wird nach

  einem weiteren Vorschla 9

  einem weiteren Vorschlag der Erfindung der Strahlungs-

  körper bzw. werden die Strahlungslförper so ausgebildet"

  dass sie auch zur Führung der asrcNR im Sinne der

  Gasdynamik günstig, gleichsam als Leitlrörper wirken, wobei

  diese Wirkung nach der Erfindung durch weitere besonderE

  Leitrörper, z. B. Letflächen, erhöht werden kann.

  Dach aussen wird der Feue7, raum durch einen einfachen

  Blechmantel., der z. B. als in Einzel teilen abnehmbare Blecli-

  haut ausgebildet ist, verJeidet. Zur Srmeisolierung dient

  die zwischen der Berohrung und der Blechwandung liegende

  Luftschicht und/oder Isoliermaterial, wie B. Schlacken-

  wolle.

  Es zeigen :

  Fig. 1 einen Böhrenerhi tzer nach der Erfindung mit treks-

  förige erschnitt im Zngsschnitt,

  Fig. 2 eine andere Anordnung des gleichen Erhitzers,

  Fig. 3 Details der Ausfüjhrung, die zur Befestigung der

  Rohre dienen,

  Fig. 4 einen Röhrenerhitzer mit quadratischem, Querschnitt,

  Fig. 5 den raerschnitt eines Teils einer ifandung aus

  FXossenro hren,

  Fig. 6 und 7 Verbindungen einzelner Bohre bei Eckanordnung

  9

  und

  . Nig- 8 einen Rdhrenerhitzer mit Strahlungs-und zeit-

  KÖrpern.

  In Fig. 1 sind die Wandungen 1 des Feuerraumes 2 aus

  einzelnen Rohren, (cergl. auch F< 3) gebilde die

  schraubenförmig aufeinandergeleqt sind. 4 eichnet einen

  Mantel, z. B. aus Stahlblech. Das ROhrsystem besteht aus

  einzelnen Zonen 5, 6, 7, 8, 9, welche jeweils mitteJs aus

  Rohren gebildeter Flanschen 10 und der aus Leisten 11

  gebildeten Hilfskonstruktion mit Schrauben 12 und Winkel

  13. (Fig. 3) erbunden sind. Die Leisten 11 halten zugleich

  die Rohre in ihrer Lage fest.

  Der'renner 14 befindet sich im unteren Teil des Feuerrjues.

  In ulicher eise sind Schauloch 15, Sauerstoff-oder Luft-

  zurührung 16 und eine mittels Handrad 77 regelbare Gaszu-

  führung 18 vorgesehen. An den Feuerraum 2, der in seinem,

  dem Brenner gegenüberliegenden Teil die konzentrischen, ? ohr-

  einbauten 20 trägt schliesst der Kamin 13 an.

  Nach Fig. 2 ist der Röhrenerhitzer gegenüber F, 1 um 900

  gekippt und mi t dem Kamin 19 über ein Anschlussstück 21 ver-

  bunden. Der Feuerraum ist freitragend auf dze stutzen aufge-

  legt, ohne dass noch sonstige Konstruktionen zur Absützung

  des Ofens notwendig sind. Bei dieser Ausführung sind der Auf-

  bau des Ofens und das Auswechseln einzelner Teile besonders

  leicht m 0l ich.

  Fig. 4 zeigt eine Rohranordnung für einen Feuerraum mit

  rechteckigem Querschnitt. Die geraden Rohre 22 sind an

  den Ecken durch 2rfrumer 23 NttgJs Flanschen 24 verbunden

  und die Verbindungsstellen durch den Strahlungsschutz 25 ab-

  gedeckt.

  Nach l'ig. 5 bestehen die Rohre aus Flossenrohren mit Flossen

  26, die aufeinander stehen und dadurch eine geschlossene

  Wand des Feuerraumes bilden.

  Die Fig. 6 und 7 zeigen die Verbindung von einzelnen Rohren

  22 durch früher 23 oder 27, wobei die Flanschen 24 gegenein-

  ander versetzt sind und durch die aus den Flossen gebil-

  deten Flachen oder urch besondere Schutzbleche 25 (s. F. 7)

  gegen diestrahlung abgedeckt sind. lach Fig. 6 werden schlei-

  fenartige ZruNNer 27' ersetzten lanschen 24 ange-

  ordnet"die ein leichtes Reinigen der geraden Rohre, aber

  auch ein 72e3seB oß jeTs e ruBNer

  ermöglichen.

  Fig. 8 zeigt einen Röhrenerhitzer gem. äss Fig. 1 : J bei

  dem alle Bezugszeichen beibehalten wurder. Zur ErhUhun

  der thermischen Wirlrsamkeit ist zusätzlich ein Strañlungs-

  7wiper 2t der von den llamaen bzw. den heissen Verbren-

  nungsgasen beaufschlagt wird, mittels Stützen 29 im. F'euer-

  rau ! !/' befestigt. Zur Führung der Verbrennungsgase dienen

  ausserdem die Let tbleche 30.

  Schutzansprüche :

Claims (1)

1. . h u t Z ans p r U c h e 1. Röhrenerhitzer, gekennzeichnet durch einen-selbst- tragenden, auf Stützen auflegbaren Feuerraum vorzugs- weise aus einem aus Rohren gebildeten Mantel. 2. Röhrenerhi tzer, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzerrohre in einer Anordnung quer zur Längsachse des Erhitzers selbsttragende dichte Munde des Feuerraumes bilden. 3. Rihrenerhttzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem des Erhitzers durch zylindrisch spiral- förmige Rohrrdhrung mit kegelförnzigen Endstilcken für den Brenner und den Kaminanschluss, gegebenenfalls in Verbindung mit konezntrischen Rohreinbauten einen selbst- tragenden auf Stützen aufl egbaren Teil eines Röhrener- hitzersbilden.

   4. Röhrenerhitzer nach den Ansprüchen 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre durch quer angeordnete Leisten oder Schienen in ihrer Stellung gehalten sind. 5. 5'. reerer ac spruc , dadrc eecM, dass mehrere konzentrische Rohreinbauten den Kaminansatz der Brennkammer verstärken.

   6. Röhrenerhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrsystem des Erhitzers dichte Wandungen eines Feuerraumes mit mehreckigem, z.B. rechteckigem oder sechseckigem Querschnitt bildet.

   7. Röhrenerhitzer nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen von Röhrenerhtizern aus Flossenrohren gebildet sind.

   8. Röhrenerhitzer nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aus geraden Einzelrohren mit ftossenansätzen bestehenden Wandungen aus Rohren gebildet sind, die an den Enden wie Balken übereinanderliegen, die , si-ch unter beliebigen Winkeln k7reuzen, =bei jeweils durch Äusnehwungen in den Flossenstreifen dielür den üarchtritt der durchkreuzenden Rohre erforderlihen Offnu ? yen fige- lassen sind und zu' Verbindung dar einzelnen fohre ls-. bare Bogecke angeordnet sind. 9. Röb : renerni tzer nach llen Ansprüchen. und B,-dadurch gekennzeichnet, dgss die Bohre mittels üblicher Bogen- stücke st FerbiizN zoe Flanschen und Schrauben vereinigt sind und Dorden'Bogens-tücken Strahlunqs- schürzen angeordnet sind. J0. ohrenerhtzer nach den Ansprüche 1- dadurch gekennzeichnet, dass das eine dichte selbsttragende Hand bildende Bohrsystem der Brearaer Don Rohrenerhitzern aus mehreren funktionell wahlweise zusamlllenschaltbaren Zonen besteht. 11. Röhrenerhi. fzer nach Anspruch 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass Zonen des iiohrsysteas der Brennlrammer ein- zeln auswechselbar sind. 12. öhrenerhtzer nach den Ansprüchen 70 und J2 dadurch gekennzeichnet"dass dte Zonen des Rohrsystenzs durch aus . Bohren gebildeten Flanschen oder ähnlich wirkenden Vor- richtun, aen miteinander igdrbunden sind. 13. Rohrenerhtjer ? iach den Ansprüchen 1-12, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Feuerraum sich weitgehend einer. Kugel-oder Polyederform nähert. 14. Röhrenerhtzer nach den AnsprSchen 1-13 dadurch geirenweichnet, dass in. den Feuerraux"oorzu~qsweise in seinem geometrischen Zentrum, Strahlungsörper ange- ordnet sind, die in ihrer geometrischen Form nach gas- dynamischen Gesichtspunkten mit geringem 8trömungswider- stand ausgebildet sind. 15. Röhrenerhitzer nach den Ansprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Feuerraum Leitorper oder Lett- flächen angeordnet sind. 16. Röhrenerhi nach nach den Ansprüchen 1-15, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerraum nach aussen durch einen B1 echmantel oerkl eidet ist. 17. Rchrenerhitzer nach den Ansprüchen 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen Yeuerraum, Wandung und untel mit Isolierxaterial, wie z. B. Schlacken- wolJe, ausgeafj l t Mt.