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 :
P.
Sample application
Tube heater
They are tube heaters, such as GI heaters with their own firing
known, in which the firebox from a jacket
refractory bricks is formed in which a tubing
built in and supported by a support and substructure
is carried in connection with a roof structure. the
The transfer of heat to the piping takes place through radiation
and convection.
The technical and material expenditure of the known
Tube heater is significant. It's prohibitively high, though
only UN the heating is comparatively less off-
quantities, which is why the task is to build the
To simplify tube heater.
The invention proposes for the problem of heating in
Pipes a fundamentally new solution, which in the case of
neatly favorable thermal efficiency their tech-
niche and material expenditure significantly reduced.
It is ur plant of smaller and larger dimensions in
suitable in the same way.
The invention relates to a tube heater and consists
in this
"that the as a self-supporting on supports
is designed to be placed on the all other parts
can be appended ".
means of refractory bricks according to the invention, the pipes
of the heater, the self-supporting and sealed walls of the
Firebox in which by means of one or more burners the
irra-emitting gases are burned, whereby the heat
transmission to the pipes by radiation and also by
Convexion occurs. It is advantageous to keep the fire
room, e.g. B. his Rohraantel, from several shots intended
ossig flange-like to assemble 'to go through the flanges
to achieve a reinforcement of the load-bearing part, but
can also be exchanged in the latter part.
The geometric shape of the combustion chamber and its walls
can be adapted to the specific task.
With moderate overheating of water vapor or with the
Warming up substances such as B. pre-distilled, easily
boiling gasoline or benzene mixtures or oil mixtures,
which in the heating area practically no decomposition
show so that one heaps
~ qe cleaning the
System not due to contamination by deposits
if I appear, one ran the raw coat1 of the fire
space made of cylindrical screw or nickel-plated pipe
form snakes and take him to his Brennkopj back and forth
to its other end opposite the burner
Shape it into a regular shape towards the chimney connection. It is
it possible to connect the pipes by connecting rails or
- Make which the pipe coils in their position
hold and have to absorb less load-bearing forces, too
associate.
The pipe system expediently consists of several
Zones that are preferably connected to the outside
Manure pipes can be connected in any order.
It is therefore necessary to record the course of the Nd-metrics
to suit the item to be heated and the temperature
The increase in the pipe can be regulated as desired and aer each
adapt to the task at hand. On the other hand, the
Zone formation the replacement of parts of the tubing,
z. B. for the purpose of cleaning or pipe replacement.
To connect the zones of the pipe. among themselves-
and to increase the Tragfähtgkett of the same can by
Pipes flanged and these are connected, being
on the individual bores and also on the pipe flanges
Rails or ledges placed along and -B. That shit
can be.
In this embodiment of the invention, the
Bore with only a slight pitch as a result of the screw
local air structure was in line with the direction of the incineration
gases. j7i e eJJförNigen, adjoining 'aBin
Part can also use concentric pipe systems
Increase in idrzeaxchange and tragy met a-
to be built.
When frequent cleaning of the pipes as a result of about
The decomposition of the substances to be heated is necessary
is, sees the invention instead of zylinderfömigen
threads made of sch: raubenjörrags arranged. Pipes walls off
straight pipes leading to twists and turns in a cross section
lick., z. B. rectangular or hexagonal fire
room while retaining the other features discussed
be united. The tubes can be found in the corners
be connected by releasable Verbinàungsstüclre if the
straight pipes and their connecting pieces
are clean.
The tube jacket can advantageously be formed from fin tubes
are, whose lantellnien lying on two opposite sides of the
Fin-like inserts located in pipes arranged in this way '
that the fins are on top of each other and the distance
fix between the pipes. Thus one emerges from
Tubes and fins formed closed wall designed for.
the absorption of the radiant energy is particularly favorable
is, and the! makes land a self-supporting wall.
For fireplaces with eciriier cross sections are according to
of the invention, the pipe assemblies described below
particularly favorable, depending on the operating conditions
can be carried out differently. Similar to what happens when
The construction of walls from individual wooden beams is common
V., the
Measure the height of the fins so that they are about half the height
Corresponds to the outside diameter of the pipe used. Through this
will be at the crossing points for the crossing
the required distance of the pipes secured. Name the
gänichez. t of the pipes is particularly important and the
Pressure losses do not play a major role if the pipes are used
at the corners by loop-like pieces of arches together
connected, what results ñìe possible, the
Connection serving aids, z. B. flanges or
Collars with over-flanges, to be offset against one another in such a way that
that all individual parts of the pipe connection are easily accessible
and are not in the fire. JoJec? 2 rNT'c sraM-
sheet metal in the corners a practically tight seal for the
Radiation reached from the interior of the hollow body. In
numerous cases in which frequent checking
the pipes are not required for soiling or encrustation.
is lich
is borrowed, a simple arrangement will suffice, with the
Fin tubes through normal, z. B. 900 elbow with flanges
or with union flanges. A replacement
Adjacent connecting aid is also in this one
Trap zzoecu Since the L ittelbar on the connection
make horizontal pipe sections and elbow attachments in this case
Arrangement because of the accessibility to the screws none
Are allowed to receive fins, according to the invention
resulting openings through which heat rays emanate
can occur through a sheet metal shield as radiation protection
concealed, which is arranged in the inner combustion chamber in such a way that
that flange and elbow pieces and at the same time also the
near the joints between the pipes
the openings are thereby separated from the radiant heat.
be shielded.
To increase the thermal efficiency, see the
Invention of further measures. There is a suggestion
in the dimensioning of the heater for the purpose of heating
increase in radiation density, doh. to increase the
The unit of area of the tubing from the entire volume meets
fenden radiation. The surface is also used with a given
Volume is made as small as possible, as is the case with a fire
space irreisfömigen cross-section in ideal ifeise
spherical, in the case of a combustion chamber with a rectangular outer
cut with the cube-shaped design of the Feuerraunz
the case is. Because the ideal Kuqelforz in the production
of the combustion chamber from drilling a proportionate size
Required workload, goes the proposal of the invention
there, the cylinder f57, atjen combustion chamber with funnel
due approach for burners or Eamtn in such a way that
he approves a ball as much as possible. An ana-
Logical suggestion applies to one. FeueT-rough cecMge
z. B. rectangular or hexagonal cross-section.
Another proposal of the invention to increase the thermal
mixing efficiency consists in the inside of the fire room
mes as possible in its geosetrical center or
to build in several radiation bodies, the pon of the flannel,
or Don applied to the hot combustion gases and
are heated and in turn, by radiation, the burner
support radiation and thus beneficial for
contribute to the tubing. At the same time, after
another proposal 9
another proposal of the invention of radiation
bodies or are the radiation bodies formed in this way "
that they are also used to guide the asrcNR within the meaning of the
Gas dynamics favorable, as it were act as a guide body, whereby
this effect according to the invention by further special
Baffles, e.g. B. Let surfaces can be increased.
The outside roof is made up of space by a simple one
Sheet metal jacket., The z. B. as individually removable sheet metal
skin is developed, avoids. Serves for insulation
the one between the tubing and the sheet metal wall
Air layer and / or insulating material, such as slag
wool.
Show it :
Fig. 1 a Böhrenerhi tzer according to the invention with treks-
round cut in frontal cut,
Fig. 2 shows another arrangement of the same heater,
Fig. 3 Details of the execution, which are used to attach the
Pipes serve,
4 shows a tube heater with a square, cross-section,
Fig. 5 shows the rough section of a part of an Iandung
FXossen tubes,
6 and 7 connections of individual bores in the case of a corner arrangement
9
and
. Nig- 8 a tube heater with radiation and time
Bodies.
In Fig. 1, the walls 1 of the furnace 2 are made
individual tubes, (cergl. also F <3) formed the
are helically geleqt one on top of the other. 4 calibrates one
Coat, e.g. B. made of sheet steel. The pipe system consists of
individual zones 5, 6, 7, 8, 9, which each center from
Flanges 10 formed from tubes and from strips 11
Formed auxiliary construction with screws 12 and angles
13. (Fig. 3) are bound. The strips 11 hold at the same time
the pipes firmly in place.
Der'renner 14 is located in the lower part of the Feuerrjues.
In ulicher ice there are peephole 15, oxygen or air
feed 16 and a gas feed adjustable by means of a handwheel 77
guide 18 provided. To the combustion chamber 2, which is in its,
the concentric part opposite the burner,? ear-
Built-in 20 carries the chimney 13 connects.
According to FIG. 2, the tube heater is around 900 compared to F, 1
tilted and connected to the chimney 19 via a connector 21
bound. The combustion chamber is self-supporting on the dze socket.
lays without any other constructions for support
of the oven. In this version, the
especially the construction of the furnace and the replacement of individual parts
easily m 0l i.
Fig. 4 shows a pipe arrangement for a furnace with
rectangular cross-section. The straight tubes 22 are on
the corners by 2rfrumer 23 NttgJs flanges 24 connected
and the connection points through the radiation protection 25
covered.
After l'ig. 5 the tubes consist of fin tubes with fins
26, which stand on top of each other and thus a closed one
Form the wall of the furnace.
FIGS. 6 and 7 show the connection of individual tubes
22 through earlier 23 or 27, with the flanges 24 facing each other
are offset from one another and are formed by the fins
Deten surfaces or by special protective plates 25 (see F. 7)
are covered against radiation. According to Fig. 6,
fen-like feeders 27 'replaced flanges 24.
arranges "which is an easy cleaning of the straight pipes, however
also a 72e3seB oSS each ruBner
enable.
Fig. 8 shows a tube heater according to Fig. 1: J at
all reference numbers have been retained. To cheer
thermal turbulence is also a radiation
7wiper 2t of the llama or the hot burners
tion gases is acted upon, by means of supports 29 in the. Fire-
rough! ! / 'attached. Serve to guide the combustion gases
also the let t sheets 30.
Protection claims: