-
Von außen beheizte Heizrohre für Wasserrohrkessel,, Überhitzer, Vorwärmer
u. dgl. Es sind bisher Heizrohre mit kreisförmigem inneren Querschnitt für Wasserrohrkessel
bekannt geworden, deren äußerer Umriß im Querschnitt insofern von der Kreisform
abweicht, als sie entweder zwecks Bildung von dichten Wänden mit Längsrippen versehen
sind oder zwecks Schaffung größerer freier Durchgangsquerschnitte zwischen den Rohren
elliptischen Querschnitt besitzen, d. h. etwas flachgedrückt sind. Weiterhin sind
für Gas-oder Lufterhitzer Heizrohre bekannt geworden, die sowohl außen als innen
tropfen- oder linsenförmige Querschnittsbegrenzung aufweisen. Entsprechend deren
Herstellungsart durch Länglichdrücken kreisrunder Rohre besitzen solche Heizrohre
überall gleiche Wandstärke und sowohl außen als innen gleiche längliche Form. Da
bei derartigen Zwecken meist kein innerer Druck vorhanden und sowohl das beheizende
als das beheizte Mittel gasförmig ist, erscheint die letztgenannte Ausführungsart
angängig.
-
Bei der vorliegenden Neuerung, die Heizrohre, insbesondere für Wasserrohrkessel,
Überhitzer, Vorwärmer oder ähnliche unter einem inneren Druck stehende Wärmeaustauscheinrichtungen
betrifft, ist ebenfalls von der Kreisform im äußeren Querschnitt abgewichen, indem
hierfür mit Rücksicht auf besseren Temperaturausgleich auf der Rücken-oder Schattenseite
der bisher üblichen kreisrunden Rohre gegenüber deren Vorderseite in Hinsicht auf
die Heizgasstnömung und daher bessere Wärmeübertragung auch auf der Rückseite der
Rohre, ferner zwecks Verringerung des Heizgas-Strömungswiderstandes sowie Vermeidung
oder Verringerung eines sonst häufigen, isolierenden Rußansatzes auf dem Rohrrücken
eine aerodynamisch günstige Form, d. h. Tropfen- oder tropfenähnliche Form gewählt
ist. Gegenüber den erwähnten bekannten Ausführungen weist jedoch die Erfindung die
Verbesserung auf, daß die innere Querschnittsbegrenzung eine weniger längliche Form
als die äußere Querschnittsbegrenzung besitzt. Es ergibt sich dadurch der Fortschritt,
daß neben der Erzielung der vorgenannten äußeren heiztechnischen Vorteile die günstigen
Eigenschaften des gewöhnlichen Kreisrohres für die in Betracht kommenden Zwecke
völlig oder angenähert beibehalten werden, nämlich möglichst gleichmäßige Strömung
des beheizten Mittels über den ganzen Rohrquerschnitt mit geringsten inneren Wirbelungen
und Widerständen, daher schneller Wasserumlauf, ferner günstige Aufnahme des Innendrucks
sowie zwangloser Übergang der Rohrenden in die kreisrunde Form für das Einsetzen
in die Sammler. Diese Vorteile erscheinen besonders mit Rücksicht auf die weitere
Entwicklung von Hochdruck-Wasserrohrkesseln wichtig.
-
In der Zeichnung sind in den Abb. i und 2 verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt.
-
In Abb. i besitzt das Rohr im Querschnitt außen reine Tropfenform,
während für die innere Begrenzung die bisher übliche Kreisform beibehalten ist.
Der eingezeichnete Pfeil bezeichnet die Strömungsrichtung der Heizgase, a die verstärkte
Vorderseite des Rohres und b dessen Schwanzende. Die Beibehaltung der Kreisform
für die innere Querschnittsbegrenzung hat den Vorteil, daß einerseits das Rohr auch
für höchste Drücke geeignet ist" anderseits die Rohrenden für das Einführen in die
kreisrunden Bohrungen der Sammler, gegebenenfalls auch zwecks leichteren Biegens
der Rohrenden auf kaltem Wege außen in die runde Form c gebracht werden können,
indem die vordere Verstärkung a und das Schwanzende b etwa durch Abfräsen entfernt
werden. Die innere runde Form gestattet auch ein unmittelbares Anschweißen von kreisrunden
Rohrenden für die vorgenannten Zwecke.
-
Abb. 2 stellt eine angenäherte Tropfenform dar, die sich aus einem
Kreisrohr d und einem damit aus einem Stück bestehenden Keilstück e mit geraden
Seiten zusammensetzt. Diese Form ist zwar mit Rücksicht auf die Erzielung der obenerwähnten
aerodynamischen und wärmetechnischen Vorteile nicht so günstig als die nach Abb.
i, indessen ergibt sich hierbei ein etwas geringeres Gewicht.
-
Bei dem Beispiel nach Abb. 3 ist das Keilstück e zwecks weiterer Gewichtsersparnis
auf den Seiten hohl gekrümmt angenommen, allerdings unter weiterer Verschlechterung
der aerodynamisch und wärmetechnisch günstigsten Form.
-
Bei dem Beispiel nach Abb. ¢ ist zwecks weiterer Gewichtsverminderung
gegenüber den
obengenannten Formen ein hohles Schwanzstück/ angenommen,
das etwa gesondert hergestellt und mit einem gewöhnlichen Kreisrohr g. durch genügend
breite Schweißstellen h metallisch gut leitend verbunden ist, um die von dem Schwanzstück
f aufgenommene Wärme möglichst günstig in das Kreisrohr g einzuleiten und das Schwanzstück/
selbst vor Überhitzung zu bewahren.
-
Bei dem Beispiel nach Abb. 5 ist die letztgenannte Gefahr bei Erzielung
ähnlicher Gewichtsersparnis wie bei dem Beispiel nach Abb..l sicherer dadurch beseitigt,
daß die das Schwanzstück des Rohres bildenden Fortsätze i mit dem Kreisrohr g aus
einem Stück bestehen, wobei sie etwa nach der strichpunktierten Form i' in offenem
Zustand hergestellt und nach dem Ziehen in die Form i zusammengebogen werden. Bei
dieser Form kann durch gute - Übergänge zwischen den Fortsätzen i und dem Kreisrohr
g ein beliebig günstiger Wärmeübergang von den ersteren erzielt werden. Selbstredend
kann auch diese Form aerodynamisch noch günstiger gestaltet werden, indem die Vorderseite
des Rohres etwa nach der strichpunktierten Form /z verstärkt wird. Eine solche Verstärkung
der Vorderseite hat zugleich den Vorteil, daß diese weniger leicht durchbrennt,
was bekanntlich bei kreisrunden Rohren bei den dem Feuer zunächstliegenden Rohren
von Wasserrohrkesseln und auch bei hoch beanspruchten Überhitzern häufig der Fall
ist.
-
Bei dem Beispiel nach Abb. 6 ist auch die innere Begrenzung des Rohrquerschnitts
tropfenförmig angenommen, wodurch zwar bei Anwendung hoher Drücke eine Verstärkung
der Rohrwand gegenüber einem Rohr mit kreisrundem inneren Querschnitt erforderlich
wird, .jedoch sich eine unmittelbarere Wärmeübertragung an das zu beheizende Mittel
auch innerhalb des Schwanzstückes als nach den vorbeschriebenen Rohrformen ergibt.
Zwecks Verminderung der Biegungsbeanspruchungen sind hierbei gemäß der Erfindung
die Stellen L und m gegenüber der übrigen Rohrwand verstärkt, so daß
auch bei- diesem Beispiel die innere Querschnittsbegrenzung eine weniger längliche
Form aufweist als die äußere Querschnittsbegrenzung. Die Überführung der Rohrenden
in die kreisrunde Form c kann etwa durch Warmpressen erfolgen.
-
Bei dem Beispiel nach Abb. 7 und 8 ist das Schwanzstück dazu benutzt,
um eine noch größere Wärmeaufnahmefähigkeit zu erzielen, indem das Schwanzstück
it seitlich etwa mit längs der Strömungsrichtung der Gase verlaufenden Rippen o
oder Wellen o. dgl. versehen sein.
-
Außer nach den vorbeschriebenen und dargestellten Formen kann der
Erfindungsgedanke noch in vielfach anderer Form ausgeführt werden, ohne daß solche
andere Ausführungsarten aus dem Rahmen der Erfindung fallen. So kann z. B. in manchen
Fällen es vorteilhaft sein, die Tropfenform der Heizrohre auch unsymmetrisch, d.
h. ähnlich wie ein dickes Tragflächenprofil, auszubilden, irn Falle auch eine gewisse
seitliche Ablenkung der Heizgase außer der Erzielung der weiter oben genannten Vorteile
erreicht werden soll. Ferner kann die Erfindung außer für die Heizrohre von Wasserrohrkesseln
auch für solche von überhitzern, Speisewasser- oder Luftvorwärmern und ähnlichen
von außen beheizten Wärmeaustauscheinrichtungen verwendet werden.