DE1241932B

DE1241932B - Haengender Rekuperator mit senkrecht zur Stroemungsrichtung der Heizgase angeordneten, insbesondere nur in dieser Richtung geknickten oder gekruemmten Rohren

Info

Publication number: DE1241932B
Application number: DEJ25217A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans G Sass
Original assignee: IND CO KLEINEWEFERS KONST
Current assignee: IND CO KLEINEWEFERS KONST
Priority date: 1964-02-04
Filing date: 1964-02-04
Publication date: 1967-06-08
Also published as: GB1098511A; US3289755A

Description

Hängender Rekuperator mit senkrecht zur Strömungsrichtung der Heizgase angeordneten, insbesondere nur in dieser Richtung geknickten oder gekrümmten Rohren Die Erfindung bezieht sich auf einen hängenden Rekuperator mit senkrecht zur Strömungsrichtung der Heizgase angeordneten, insbesondere nur in dieser Richtung geknickten oder gekrümmten Rohren, deren Enden in obere Verteiler- und Sammelkästen und in einen oder mehrere untere Überleitungskästen münden, die in Ausnehmungen des Heizgaskanals eingesetzt sind. Hierbei sind die oberen Verteiler-und Sammelkästen unbeweglich in Ausnehmungen des Heizgaskanals derart eingelassen, daß an dieser Stelle zwischen den Kästen und den Kanalwänden nur ein ganz geringer Abstand für Dichtungen belassen ist. Die Rohre sind, da der oder die unteren Überleitungskästen an den Rohren hängen, frei ausdehnbar, wodurch sich Kompensationsmittel zum Ausgleich der Wärmedehnung der Rohre erübrigen.
Es ist bei Autokühlern und Heizgeräten bekannt, in einem Rahmen Heiz- oder Kühlrohre, vorzugsweise in Wabenform, in einer einzigen Ebene, die senkrecht zur Strömungsrichtung des zweiten, zwischen den Rohren geführten Mediums, z. B. Luft, gelegen ist, anzuordnen. Der obere Sammler und der untere Sammler können bei einer weiteren bekannten Ausführungsform eines Kühlers mit seitlichen Zugstangen versehen sein, an denen gegen den unteren Sammler anliegende Federn angeordnet sind. Derartige Stangen und Rahmen sind bei Rekuperatoren nicht anwendbar, da nicht genügend Platz in den Heizgaskanälen seitlich neben den Sarnmel- und Verteilerkästen vorhanden ist und die Rahmen oder Stangen selbst einer Wärmedehnung unterliegen.
Bei Beaufschlagung der Rohre eines Rekuperators durch die heißen Heizgase ist zu berücksichtigen, daß die in Strömungsrichtung der Heizgase hintereinandergelegenen Rohre verschiedener Wärmedehnung unterliegen, da die zuerst beaufschlagten Rohre heißeren Heizgasen ausgesetzt sind als die in Strömungsrichtung letzten Rohre, die der Einwirkung kühlerer Heizgase unterworfen sind. Man versucht durch Führung der Luft in den Rohren diese unterschiedliche Wärmebeaufschlagung der Rohre weitgehend auszugleichen.
Durch die unterschiedliche Längendehnung der hintereinanderliegenden Rohre ergibt sich eine unterschiedliche Krümmung der Rohre und ein Neigen des oder der unteren Überleitungskästen in der Weise, daß die Verbindungsstellen zwischen den Rohren und den Kästen starken Beanspruchungen ausgesetzt werden bzw. die Rohre selbst einer entsprechenden unterschiedlichen Beanspruchung unterliegen. Auch bei Betrachtung der Rohre selbst zeigt sich, daß Spannungen auftreten, da insbesondere bei den in Strömungsrichtung der Heizgase ersten Rohren der diesen unmittelbar ausgesetzte Wandabschnitt der Rohre thermisch stark unterschiedlich zu dem Abschnitt beaufschlagt wird, der der Eintrittsseite des wärmeabgebenden Mediums abgewandt ist.
Die Erfindung bezweckt bei einem Rekuperator der eingangs genannten Gattung die Vermeidung der unterschiedlichen Längendehnung der in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Rohre und des Neigens oder Kantens des oder der unteren Überleitungskästen.
Zur Erreichung dieses Zieles sieht die Erfindung bei einem Hängerekuperator der genannten Art vor, daß auf Höhe der in Strömungsrichtung der Heizgase ersten Rohre unterhalb des oder der hängenden überleitungskästen ein die Dehnung dieser Rohre begrenzender Anschlag im Heizgaskanal bzw. der Kanalausnehmung angeordnet ist.
Der Rekuperator wird in Strömungsrichtung des Heizgases somit in einen hängenden und einen teils hängenden, teils stehenden oder ausschließlich stehenden Abschnitt unterteilt.
Der Anschlag kann höhenverstellbar und vor allem in Strömungsrichtung verstellbar sein.
Das Eigengewicht der auf Höhe des Anschlages gelegenen Rohre und des entsprechenden Abschnittes des oder der Verteilerkästen sorgt dafür, daß die hochbeaufschlagten Rohre keine erhöhte Längenänderung erfahren. Die Dichtungen an dem oder den oberen Verteiler- und Sammelkästen erleiden hierdurch keine Verschiebung.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Rekuperators nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt F i g.1 einen Rekuperator mit einem unteren Überleitungskasten, bei dem die Rohre entgegengesetzt zur Strömungsrichtung geknickt sind; F i g. 2 zeigt wiederum einen in zwei Rohrgruppen unterteilten Rekuperator mit zwei überleitungskästen, wobei die Knickung der Rohre in Strömungsrichtung der Heizgase gelegen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 strömt das Heizgas in dem Heizgaskanal in Richtung des Pfeiles P und beaufschlagt hierbei die nebeneinander angeordneten und aufeinanderfolgenden Rohre R der Rohrbündel I und II. Die aufzuheizende Luft gelangt über die Zuströmleitung 1 in den Verteilerkasten 2, von dort durch die Rohre der Rohrgruppe I in den Überleitungskasten 3 und strömt von dort durch die Rohre der Gruppe II zum Sammelkasten 4 und zur Ableitung 5. Die Knickung K der Rohre ist entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Heizgase gerichtet.
Der Verteilerkasten 2 und der Sammelkasten 4 hängen in der Öffnung 10, 11 der Heizgaskanaldecke 12, wo sie durch Flansche und Stege 13, 14 gehalten sind. Der Spalt zwischen den Kästen 2 und 4 und der Kanaldecke ist durch Dichtungen abgedichtet. Der Kasten 3 hängt frei in einer Ausnehmung 15 des Kanalbodens 16, wobei die Wände der Ausnehmung den Kasten wiederum eng umschließen.
Auf Höhe der ersten Rohre, z. B. der Rohre R1, R2, R3, ist unterhalb des Überleitungskastens 3 ein Anschlag 6 in der Ausnehmung 15 vorgesehen, dessen Abstand x von der Unterseite des überleitungskastens 3 so gewählt ist, daß bei Beaufschlagung der Rohre durch die Heizgase der Überleitungskasten 3 eine weitgehend horizontale Lage einnimmt. Hierbei stützt sich der vordere Abschnitt 3 a des Kastens 3 mit seinem Eigengewicht auf den Anschlag 6 ab, so daß auch eine gleichmäßige Krümmung oder Knikkung der aufeinanderfolgenden Rohre trotz unterschiedlicher thermischer Beaufschlagung zu verzeichnen ist. Der hintere Teil des Rekuperators, d. h., der auf Höhe des Bündels II und auf Höhe der hinteren Rohre des Bündels I gelegene Teil, hängt frei herab.
Der Anschlag 6 kann in seiner Höhe verstellbar sein, was in einfacher Weise durch Unterlegen entsprechender Erhöhungsmittel wie Scheiben od. dgl. erfolgen kann. Auch kann der Anschlag in Richtung des Pfeiles O verstellt werden. Vorzugsweise reicht der Anschlag 6 über die Breite des überleitungskastens 3, er kann auch in seiner Länge in zwei Abschnitte unterteilt sein.
In F i g. 2 ist die Knickung N der Rohre R in Strömungsrichtung der Heizgase gelegen, die durch den Pfeil S dargestellt ist. Der untere überleitungskasten ist in zwei Einzelkästen 7, 8 unterteilt, zwischen denen eine Verbindungsleitung 9 vorgesehen ist. Auch in vorliegendem Fall ist auf Höhe der ersten Rohre R1, R2, R3 ein Anschlag 6 unterhalb des ersten Überleitungskastens 8 angeordnet, auf dem das Gewicht des vorderen Abschnitts des Rekuperators aufliegt, so daß auch hier eine Aufteilung des Rekuperators in einen hängenden und einen teils stehenden, teils hängenden oder vollständig stehenden Abschnitt bewirkt wird.
Der Rekuperator kann auch noch weitere Rohrgruppen aufweisen, wie auch in besonderen Fällen bei Anwendung nur einer Rohrgruppe in gleicher Weise ein Begrenzungsanschlag 6 vorgesehen werden kann, der eine horizontale Lage des oder der überleitungskästen und eine gleichmäßige Dehnung der Rohre hervorruft.
Besonders vorteilhaft ist es und unterstützt die Wirkung des Anschlages 6, wenn die in Strömungsrichtung des Heizgases ersten Rohre eine geringere Krümmung oder Knickung aufweisen als die folgenden Rohre. In F i g. 1 sind in gestrichelter Linie die Rohre Rio, R11 wiedergegeben, deren Knickung geringer ist als die der folgenden Rohre R.

Claims

Patentansprüche: 1. Hängender Rekuperator mit senkrecht zur Strömungsrichtung der Heizgase angeordneten, insbesondere nur in dieser Richtung geknickten oder gekrümmten Rohren, deren Enden in obere Verteiler- und Sammelkästen und in einen oder mehrere untere Überleitungskästen münden, die in Ausnehmungen des Heizgaskanals eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf Höhe der in Strömungsrichtung der Heizgase ersten Rohre (R1, R2, R2) unterhalb des oder der hängenden Überleitungskästen (3, 8) ein die Dehnung dieser Rohre begrenzender Anschlag (6) im Heizgaskanal bzw. der Kanalausnehmung (15) angeordnet ist.
2. Hängender Rekuperator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (6) höhenverstellbar und in Strömungsrichtung verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 418 241, 624 094; deutsche Auslegeschrift Nr. 1124 622.