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Vereinigter Speisewasser- und Luftvorwärmer Um Flugaschenablagerungen
auf der Gasseite von Rauchgasspeisewasservorwärmern zu vermeiden, sind besondere
Rohrformen entwickelt worden, bei denen die Rippen nicht unmittelbar am Rohrkörper
sitzen, sondern afi senkrechten Trennwänden angebracht werden, die sich tangential
an den Rohrkörper anschließen und mit diesem fest verbunden sind.
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Bei dieser Bauart ha-ben die Gaskanäle gleichbleibende Querschnitte.
Die Heizfläche läßt sich daher durch geeignete Rußbläser leicht reinigen, und der
Zugverlust ist-,nur gering.
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Die Vorteile der beschriebenen Sonderbaua t von Vorwärmerrohren werden
zum Teil dadurch aufgehoben, daß keine unmittelbare Wärmeübertragung von den Rippen
an das -Rohr erfolgt. Außerdem nehmen die verwendeten Rohrkörper ein im Verhältnis
zu der erzielten Leistung großen Raum ein und erfordern zusätzlichen Werkstoffaufwand
gegenÜber Rohren mit unmittelbar am Rohrkörper angeordneten Rippen. Zwischen übereinanderliegenden
Rohren entstehen ferner unausgenutzte Gemäß vorliegender Hohlräume. Erfindung
- wird durch Vereinigung von wasser- und luftführenden Rohren in einem einzigen
Rohr ein Vorwärmer für die. gleichzeitige Vorwärmung von Speisewasser und Luft geschaffen,
bei dem die zwischen den Übereinan.defliegenden Wasserrohren gebildeten Hohlräume
als Luftkanäle zur Vorwärmung von Luft für Kesselfeuerungen oder andere Zwecke ausgebildet
sind.
Die zwischen den übereinanderliegenden Wasserrohren entstehenden
Hohlräume, werden in geeigneter Weise gegen den Rauchgasstrom abgedichtet und in
bekannter Weise mit außerhalb des Gasstromes befindlichen Luftkammern verbunden.
Die neue Bauart ergibt eine erhebliche Raumersparnis gegenüber Vorwärmern mit getrennten
Luft- und Wasserrohren. Gleichzeitig kommen die Vorteile der geradlinigen Gaskanäle
zur Geltung, die darin bestehen, daß Flugaschenablagerungen praktisch vermieden
werden können und die Heizfläche voll ausgenützt wird.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden an einigen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen: Abb; i den Querschnitt zweier aufeinanderfolgender Rohre
in einem erfindungsgemäß gestalteten Vorwärmer, Abb. 2 die Draufsicht auf ein Rohr
nach Abb. i, Abb. 3 den Querschnitt e-ner zweiten Ausführungsforrn, Abb.
4 die Draufsicht auf ein Rohr nach Abb. 3,
Abb. 5 den Querschnitt einer
dritten Ausführungsform, Abb. 6 die Draufsic-ht auf ein Rohr nach Abb-
5,
Abb. 7 die Vorderansicht von vier benachbarten Rohren, Abb.
8 einen Schnitt nach Linie A-A der Abb. 7,
Abb. 9 einen Schnitt
nach Linie B-B der Abb. 7,
Abb. io den senkrechten Schnitt durch einen aus
Rohren nach Abb. 7 bis 9 gebildeten Vo-rwärmer.
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In Abb. i sind zwei übereinanderliegende Rohre dargestellt. Die wasserführenden
Rohrkörpera sind mit senkrechten Trennwänden b versehen, an denen
je nach Bedarf eine größere oder kleinere Anzahl Rippen c auf der Gasseite
angeordnet sind. Beim Zusammefibau der Rohre werden durch diese Rippen in bekannter
Weise senkrechte Gaskanäle gebildet. Die von den Gasen abgegebeneWärme wird durch
die Rippen und die Trennwände an das durch die Rohre fließende Wasser abgegeben.
Die durch den Zusammenbau der Rohrkörper zwischen den wasserführenden Rohren liegenden
Hohlräume d
sind als Lufterhitzerelemente ausgebildet. Zu diesem Zweck sind
Aussparungen in den Endflanschen' der Rohrkörper für den Durchtritt der Luft angeordnet
(vgl. auch Abb. 7/8).
Außerdem ist es erforderlich, in geeigneter Weise Dichtungsflächen,
sei es durch Nut und Feder oder auf andere Weise, zwischen den übereinanderliegenden
Rohren herzustellen. Auf der einen Seite des Abgasvorwärmers wird atmosphärische
Luft in die zur Lufterhitzung dienenden Hohlräume eingeleitet; auf der entgegengesetzten
Seite wird die vorgewärmte Luft durch einen Heißluftkanal abgezogen und der Feuerung
zugeführt. Die zur Wärmeübertragung dienenden Rippen und Trennwände geben in diesem
Falle ihre Wärme teils an das durch die Rohre fließende gpeisewasser, teils an die
durch die Hohlräume streichende Luft ab. In dem gleichen Raum wird auf diese Weise
eine größere Wärmeleistung erzielt.
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Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die wasserführenden Rohre niemals
so eng übereinander angeordnet -werden können, daß keine Zwischenräume entstehen.
Die Notwendigkeit eines gewissen Mindestabstandes ist schon durch das Vorhandensein
der Flanschverbindungen außer-halb des' Gasstromes gegeben. Die Trennwände können
je nach Bedarf auch auf der Innenseite mit parallel zur Strömungsrichtung
angeordneten Längsrippen zur Vergrößerung der Wärmeab#gabe an die durchstreichende
Luft versehen sein, auch können die Trennwände in bekannter Weise zur Verstärkung
und zur Erhöhung der Wärmeabgabe an das wasserführende Rohr Querrippen oder Stege
erhalten.
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Eine andere, für die Praxis noch besser geeignete Form ergibt sich,
wenn man die senkrechten, mit Rippen versehenen Trennwände mittels einer durchgehenden
Wand parallel zur Achse der Wasserrohrkörper verbindet. Ein solcher Rohrkörper ist
in den Abb. 3, 4 und 5, 6 wiedergegeben. Durch die" Querwand e werden
die Hohlräume zwischen den wasserführenden Rohren nach unten abgegrenzt. Für den
Durchgang der Luft ent-' stehen auf diese Weise allseitig geschlossene Hohlkörper.
Die Querwand e dient gleichzeitig zur Verstärkung der Trennwände sowie zur Erhöhung
der Wärrneaufnahme. Außerdem- werden besondere Dichtungen zwischen den übereinanderliegenden
Rohrkörpern zur Verhinderung des übertritts von Luft in die Gaskanäle oder umgekehrt
überflüssig.
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In Abb. 3, 4 ist das Rohr mit glatten Wänden auf der Luftseite
dargestellt; das Rohr in Abb. 5, 6 -weist längs laufende Rippen
f zur Erhöhung der Wärmeabgabe an die Luft auf. 'Überdies ist in Abli
-. 3 und 5 das Wasserrohr exzentrisch in dem Vorwärmerkörper angeordnet,
so daß unter-halb des Wasserrohrkörpers ein größerer Hohlraum für die Luft entsteht.
Es ist natürlich auch möglich, das Was#serrohr in der Mitte des Vorwärmerkörpers
zu belassen und zwei getrennte Hohlräume oben und unten für die Luft auszubilden.
Der Ausführung nach Abb. 3 und 5
b
wird man
jedoch schon deshalb in der Regel den Vorzug geben, weil man hier mit einer einzigen
Querwand auskommt, während im anderen Falle sowohl unter als auch über dem Wasserrohr
eine besondere Querwand erforderlich ist.
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Da die Flanschen für die Befestigung der Verbindungskrümmer zwischen
den aufeinanderfolgenden Wasserrohren eine gewisse Fläche in Anspruch nehmen, so
lassen sich bei den in Abb. i bis 6 beschriebenen Bauarten nur kleinere Aussparungen
in den Endflanschen für, den Durchtritt der Luft vorsehen. Durch geeignete konstruktive
Maßnahmen ist man, jedoch imstande, die Durchgangsöffnung für die Luft zu vergrößern.
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In Abb. 7 bis 9 ist beispielsweise gezeigt, wl .e man
durch Anordnung von besonderen Rohrflanschen außerhalb der zur Abdichtung des Gasraumes
dienenden Endflanschen der Rohrkörper verbesserte Querschnittsverhältnisse für den
Durchgang der Luft erzielt. Die angegossenen oder angeschweißten runden Flanschen
der Wasserrohre g sind in passendem Abstand von den Anschlußflanschenh verlegt.
Auf d ' iese Weise wird es möglich, die Aussparungeni für den Durchgang der
Luft bis unmittelbar an die Wand des Rohresa heranzuführen.
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Die vorgewärmte Luft kann entweder durch die Lufterhitzerrohre gedrückt
oder hindurchgesaug-t werden, je nachdem das Ge-
bläse Kaltluft fördert
oder die vorgewärmte Luft aus den Lufterhitzerrohren ansaugt. Zu diesem Zweck wird
man in bekannter Weise die Räume zwischen den Abschlußflanschen der Rohre und der
äußeren seitlichen Blechverkleidung als Luftkammern mit Anschlüssen für jeweils
Kalt- und Warmluft ausbilden.
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Abb. i o zeigt, wie die Blechverkleidung k
zugleich den- äußeren
Abschluß einer Luftkammerl bildet, die zur Aufnahme und Weiterleitung der Warmluft
dient. In der Abbildung wird die Luft von der gegenüberliegenden Seite in Richtung
der Pfeile durch die freiliegenden Öffnungen der Luftkanäle angesaugt. Es wäre natürlich
auch möglich, wie b oben bereits angedeutet,- ' auf dieser Seite des Vorwärmers
eine zweite Luftkammer auszubilden, die von einem Ventilator mit Kaltluft unter
Druck gespeist wird. Man kann ferner in bekannter Weise die Luftkammern durch waagerechte
und senkrechte Trennwände unterteilen, wodurch man die Lufterhitzerelemente in Gruppen
zusammenfaßt, die nacheinander von der vorzuwärmenden' Luft bestrichen werden.
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Durch die Verwendung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden,
vef&inigten Rohre für Wa'sser- und Luftvorwärmung werden unter Benutzung bekannter
Bauteile für die Ausbildung der Luftkammern vereinigte Wasser- und Luftvorwärmer
gebildet, bei denen eine wesentlich bessere Raumausnutzung möglich ist als bei den
bisher bekannten Bauarten. Nach Bedarf kann ein Teil der Lufterhitzerheizfläche
ausgeschaltet werden, - wobei die Möglichkeit einer höheren Wärmeabgabe an
das Wasser besteht. Ein derartiger Ausgleich der Wärmeabgabe ist bei getrennter
Anordnung von Wasser- und Luftvorwärmern im allgemeinen nicht mög-
lich, jedenfalls
dann nicht-, wenn der Lufterhitzer hinter dem Wasservorwärmer eingeschaltet ist.
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In den Abbildungen sind die Vorwärmerröhre in einem Stück, und - zwar
als gußeiserne Hohlkörper mit angeggossenen Trennwänden und Rippen, dargestellt.
Es ist aber auch möglich, schiniedeeiserne Bauarten mit an-geschweißten Trennwänden
oder Rippen zu verwenden. Auch sind Zusammenstellungen denkbax, bei denen zum Beispiel
die wasserführenden Rohre aus Schmiedeeisen hergestellt, die Trennwände und gegebenenfalls
die Hohlkörper für die Luft aus Gußeisen gefertigt sind.