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Insbesondere als Zwischenüberhitzer dienender Wärmeaustauscher.
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sind. Gemäss der Erfindung sind die Heizelemente aus Rohrsträngen gebildet, die in an sich bekannter Weise einen schlangenrohrförmigen Abschnitt und ein sich anschliessendes gerades Rohrstück aufweisen, u. zw. besteht die Erfindung darin, dass jedes der unter sich gleichen, nebeneinander angeordneten Heizelemente aus zwei oder mehr parallelgeschalteten derartigen Rohrsträngen in der Weise zusammengesetzt ist, dass sie ein fortlaufendes, entsprechend der Anzahl der Rohrstränge des Einzelelements unterteiltes
Schlangenrohr ergeben.
Der neue Wärmeaustauscher bietet die Möglichkeit, sowohl durch die Heizelemente als auch durch den die Heizelemente aufnehmenden Behälter grosse Dampfmengen hindurchzuführen und letztere hoch zu überhitzen. Der Hauptvorteil der neuen Heizelemente liegt darin, dass das zusammengesetzte Schlangenrohr über einer kleinen Grundfläche eine verhältnismässig grosse Heizfläche aufweist und trotzdem der Strömungswiderstand für den Heizdampf niedrig bleibt, weil er in allen Rohrsträngen nur denselben verhältnismässig kurzen Weg zurückzulegen hat. Der Wärmeinhalt des Heizdampfes wird also unter sehr günstigen Bedingungen ausgenutzt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform eines Heizelements in Seitenansicht in zwei zueinander senkrechten Ebenen ; Fig. 3
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Das in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Heizelement ist aus zwei parallelgeschalteten Rohr- strängen 1, 2 und 3,4 zusammengesetzt. Der eine Rohrstrang des Heizelements ist auf der oberen Hälfte als schraubenförmig gewundenes Schlangenrohr 1 ausgebildet und geht in der Mitte des Heizelements mit einer kurzen, nach der Achse des Elements führenden Biegung 5 in ein gerades Rohrstück 2 über.
Der zweite Rohrstrang 3, 4 weist im Gegensatz dazu auf der oberen Hälfte des Heizelements ein gerades Rohrstück 3 auf und geht in der Mitte des Heizelementes durch eine kurze, von der Achse des Heizelements nach aussen gerichtete Abbiegung 6 in ein schraubenförmig gewundenes Schlangenrohr 4 über. Es liegt also jedesmal das gerade Rohrstück des einen Rohrstranges in dem Hohlraum der Schraubenwindungen des ändern Rohrstranges. Am oberen und unteren Ende des Heizelements sind die beiden Rohrstränge an ein Gabelrohr 7 bzw. 8 angeschlossen.
Das Heizelement nach Fig. 3 und 4 ist aus drei parallel geschalteten Rohrsträngen zusammengesetzt.
Der eine Rohrstrang besteht aus dem oberen schraubenförmig gewundenen Schlangenrohr 9 und dem sich nach unten anschliessenden geraden Rohrstück. ? ; der zweite Rohrstrang aus dem unteren Schlangenrohrteil 11 und dem sich nach oben anschliessenden geraden Rohrstück 12, urd der dritte Rohrstrang schliesslich aus dem mittleren schraubenförmig gewundenen Teil 13 und den sich nach oben und unten erstreckenden geraden Rohrstüeken 14 und 15. Die geraden Rohrstücke verlaufen dabei sämtlich durch den von den Schraubenwindungen der Rohrstränge umschlossenen Hohlraum. Mit ihren oberen Enden
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sind die Rohrstränge ein dreischenkliges Gabelrohr 16 und mit ihren unteren Enden an -ein drei- sehenkHges Gabelrohr 17 angeschlossen.
Der rohrförmige Teil der Gabelrohre dient zum Anschluss der Heizelemente an Sammelbehälter für die Zu-und. Ableitung des Wärmeträgers.
Fig. 5 zeigt beispielsweise den Anschluss. der Gabelrohre 16 an einen Sammelbehälter 18, durch den der Heizdampf den Heizelementen zuströmt. Die einzelnen Heizelemente sind dabei ebenfalls parallel geschaltet, sie liegen in ringförmiger Anordnung nebeneinander in einem Behälter 19, durch den der zu fiberhitzende Dampf hindurchgeleitet wird. Anstatt der ringförmigen Anordnung könnten die Heizelemente natürlich auch reihenweise, beispielsweise in Parallelreihen, angeordnet sein. Ferner könnten die Gabelrohre gruppenweise an Zwischenbehälter angeschlossen sein, die ihrerseits durch Rohrstutzen mit den Sammelbehältern verbunden sind. Wesentlich ist nur, dass sämtliche Einzelelemente parallel-
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den gleichen Verhältnissen durchströmt.
Durch die Unterteilung jedes einzelnen der unter sich gleichen Heizelemente in parallele, nur auf einem Teil ihrer Länge schraubenförmig gewundene "Rohrstränge ist der Strömungswiderstand, den der Wärmeträger zu überwinden hat, wesentlich geringer, als wenn jeder Rohrstrang auf seiner ganzen Länge als Sehlangenrohr ausgebildet wäre, u. zw. ist der Widerstand bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2'angenähert halb und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 etwa ein Drittel so gross. als bei einem einheitlichen Schlangenrohr gleicher Länge.
Der Wärmeüber- gang, der hauptsächlich an den Schraubenwindungen stattfindet, ist verhältnismässig gross, da sich die Schraubenwindungen trotz der Unterteilung fortlaufend über die Länge des Heizelements erstrecken. Ferner tragen auch die im Hohlraum der Schraubenwindungen liegenden geraden Rohrstücke noch zur Wärme- übertragung bei, so dass auch der tote Raum, der sonst innerhalb der Rohrschlangen vorhanden sein würde, ausgenutzt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Insbesondere als Zwischenüberhitzer dienender Wärmeaustauscher, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der unter sich gleichen, nebeneinander angeordneten Heizelemente aus zwei oder mehr parallel, geschalteten Rohrsträngen, die in an sich bekannter Weise aus einem Schlangenrohrabschnitt und einem sich anschliessenden geraden Rohrstück bestehen, in der'Weise zusammengesetzt sind, dass sie ein fortlaufendes, entsprechend der Anzähl der Rohrstränge des Einzelelements unterteiltes Sehlangenrohr ergeben.