DE1038574B

DE1038574B - Element for indirect heat transfer

Info

Publication number: DE1038574B
Application number: DER12130A
Authority: DE
Inventors: Hans Ritter
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1953-07-13
Filing date: 1953-07-13
Publication date: 1958-09-11

Description

Element zur mittelbaren Wärmeübertragung Die Erfindung betrifft ein Element zur mittelbaren Wärmeübertragung zwischen im Element erzeugten und dasselbe durchströmenden Verbrennungsgasen und das Element umgebende zu erhitzende Flüssigkeiten, wobei der vordere als Verbrennungskammer ausgebildete Teil einen größeren Querschnitt besitzt als der folgende für die Wärmeübertragung dienende Teil.Element for indirect heat transfer The invention relates to a Element for indirect heat transfer between generated in the element and the same combustion gases flowing through and liquids to be heated surrounding the element, the front part formed as a combustion chamber having a larger cross-section has as the following part serving for heat transfer.

Bei den bekannten Flüssigkeitserhitzern, bei denen der Querschnitt des Raumes, in dein die Verbrennung stattfindet, groß gestaltet ist, ist der nachfolgende Teil, dort, wo die Wärmeabgabe an die Flüssigkeit erfolgt, starkverengt. Um dies zu erreichen. ist jedoch die `'er%vetidung mehrerer Bauelemente. wie Bleche und Rohre verschiedener Durchmesser, erforderlich.In the known liquid heaters in which the cross section of the room in which the combustion takes place is large, is the following Part, where the heat is given off to the liquid, is severely narrowed. To this to reach. However, it is necessary to use several components. like sheets and Different diameter pipes required.

Bei einem weiter bekanntgewordenen Wärmeaustauscher werden zur Querschnittsverrninderung Rauchgasrohre mit eingesetzten den Gasstrom unterteilenden Strahlungsblechen verwendet, also zusätzlich einzubauende Elemente.In a heat exchanger that has become more well known, the cross-sectional reduction Flue gas pipes with inserted radiant panels that divide the gas flow are used, thus additional elements to be installed.

Bedenkt man weiter, daß,wenn die Verbrennungsgase das Rohr durchströmen und die Flüssigkeit die Rohre umspült, so ist der Raum zwischen den Rohren schwer zugänglich, und praktisch ist ja immer eine ganze Anzahl von Rohren erforderlich. Ablagerungen auf der Flüssigkeitsseite, z. B. Kesselstein, lassen sich nur schwer entfernen. Auch die Zirkulation der Flüssigkeit und das Entweichen von Dampfblasen sind bei liegenden Rohren nicht günstig.Consider further that as the combustion gases flow through the pipe and the liquid washes around the pipes, the space between the pipes is heavy accessible, and in practice there is always a need for a large number of pipes. Deposits on the liquid side, e.g. B. Kesselstein, are difficult to remove remove. Also the circulation of the liquid and the escape of vapor bubbles are not cheap for horizontal pipes.

Die Erfindung vermeidet die angeführten Nachteile und bestellt darin, daß die Querschnitte des Elementes in allen Teilen rechteckig gestaltet sind. Dabei besteht erfinduligsgemäß das Element aus Blechteilen, die nur mit Längsnähten miteinander verschweißt werden. Weiter ist vorgesehen, daß im Wärmeübertragungsteil ein an sich bekanntes längs verlaufendes und den Strom der Verbrennungsgase unterteilende: Strahhingsblech eingesetzt ist, das flach ausgeführt ist und voll Distanzstücken in der richtigen Lage gehalten wird. Zur Aufnahme des von der Flüssigkeit voll außen auf die Seitenwandungen ausgeübten Druckes sind Distanzstücke vorgesehen.The invention avoids the disadvantages mentioned and orders therein that the cross-sections of the element are designed rectangular in all parts. Included According to the invention, the element consists of sheet metal parts that are only joined together with longitudinal seams be welded. It is further provided that a per se in the heat transfer part known longitudinal and dividing the flow of combustion gases: radiant plate is used, which is flat and full of spacers in the correct Location is held. To absorb the liquid fully on the outside of the side walls the pressure exerted, spacers are provided.

Bei den aufgeführten Beispielen strömen die Gase durch das Element, die Flüssigkeit umgibt das EI°-inent. Eine erfindungsgemäße einfache Ausführung mit beispielsweise rechteckigem Querschnitt ist in Abb. 1 im Grundriß und in Abb. ' im Querschnitt dargestellt.In the examples given, the gases flow through the element, the liquid surrounds the EI ° -inent. A simple embodiment according to the invention with a rectangular cross-section, for example, is shown in plan in Fig. 1 and in Fig. 'shown in cross section.

Die Seitenwangen a sind aus Blechen gebogen und «-erden mit den Zwischenwangen h durch Längsnähte verschweißt. Man kann auch alle Wangen aus einem Blech pressen und nach dem Zusammenbiegen durch eine Längsnaht verschweißen. Rundverbindungen sind nicht erforderlich. Im vorderen Teil c ist der Abstand der Seitenwangen a zur Erzielung eines großen Verbrennungsraumes groß und im hinteren Teil d klein gehalten, um die erforderliche Geschwindigkeit für den Wärmeübergang zu erhalten. Ein äußerer Überdruck wird durch einseitig, e, oder zweiseitig, f, aufgeschweißte Distanzstücke aufgenommen. Die Wärmezufuhr erfolgt durch den Gasbrenner ä.The side cheeks a are bent from sheet metal and earthed with the intermediate cheeks h welded by longitudinal seams. You can also press all the cheeks out of a sheet metal and after bending them together, weld them with a longitudinal seam. Round connections are not required. In the front part c is the distance between the side walls a to Achieving a large combustion chamber large and kept small in the rear part d, to get the speed required for heat transfer. An outer one Overpressure is created by spacers welded on on one side, e, or on both sides, f recorded. The heat is supplied through the gas burner.

Abb. 3 und 4 zeigen ein Element, bei dein die Seitenwangen nicht parallel, sondern konisch entsprechend dem fallenden Volumen der Gase durch Abkühlung verlaufen; Abb. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Ausführungsform des Elementes; Abb. 7 und 8 zeigen ein Element, bei dein ein Strahlungsblech m. im hinteren Teil eingebaut ist, welches den Gasstrom in zwei gleich starke Teile teilt. Dadurch wird einmal der Wärmedurchgang durch Konvektion erhöht, und außerdem wird die von den Strahlungsblechen aufgenommene Wärme all die eigentliche Wärmeaustauschfläche abgestrahlt.Fig. 3 and 4 show an element in which the side walls are not parallel, but rather conical according to the falling volume of the gases by cooling; Figures 5 and 6 show a further embodiment of the embodiment of the element; Fig. 7 and 8 show an element with a radiator plate in the rear part is built in, which divides the gas flow into two equally strong parts. This will once the heat transfer through convection is increased, and also that of the Radiation plates absorbed heat all the actual heat exchange surface is radiated.

Man kann sich damit den durch die Abkühlung der Rauchgase geänderten Verhältnissen anpassen, wenn man die Seitenwandungen der billigeren Herstellung wegen nicht konisch wie Abb. 3, sondern parallel zueinander ausführt. Die Strahlungsbleche rrz erhalten Distanzstücke i, um die richtige Lage zu sichern, die auch so ausgebildet werden können, daß sie den Seitendruck der Wandungen aufnehmen.You can use it to change the temperature caused by the cooling of the flue gases Adjust proportions if you have the side walls of the cheaper manufacture because of not conical like Fig. 3, but parallel to each other. The radiation sheets rrz get spacers i to secure the correct position, which are also so designed can be that they absorb the side pressure of the walls.

Abb. 9, 10 und 11 zeigen einen liegenden gasgefeuerten Kessel im Auf-, Seiten- und Grundriß mit drei eingebauten Elementen. In den breiten Räumen c der Elemente wird das von der Gasfeuerung k zugeführte Gas verbrannt und die Verbrennungsgase in den engen Teilen d tief abgekühlt.Fig. 9, 10 and 11 show a horizontal gas-fired boiler in the top, Side and floor plan with three built-in elements. In the wide rooms c the Elements, the gas supplied by the gas furnace k is burned and the combustion gases deeply cooled in the narrow parts d.

Der Ouerschilitt des Verbrennungsraumes bei vorwiegend gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen ist von ihren Zündgeschwindigkeiten abhängig. Das Element eignet sich daher auch besonders für Schwachgas wie Generatorgas und Gichtgas sowie Methan und Faulschlammgas; weil man den Querschnitt der geringen Zündgeschwindigkeit dieser Gase anpassen und durch geringe Gasgeschwindigkeit ein Abreißen der Flamme verhindern kann. Der Querschnitt düs Wärmeiibertragungsraumes ist von dem zulässigen Druckverlust abhängig. Bei Schor?isteinzug mit geringer Zughöhe wird eine :Ausführung mit Rippen h nach Abb. 5 in Frage kommen, meistens in stehender Ausführung. Bei hoher Zugstärke und künstlichem Zug wird man liegende Ausführungen nach Abb. 1, 3 und 7 bevorzugen. Im allgemeinen werden mehrere Elemente zu einem Wärmeaustauschaggregat vereinigt «-erden. 'Nur für kleine Leistungen wird ein Element genügen. Die folgenden \, orteile sind besonders aus den Abb. 9 bis 11 ersichtlich: 1. Das Element besitzt keine Rundnähte, sondern nur Längsnähte, die von oben oder unten her zugänglich sind und nachgearbeitet «erden können.The cross section of the combustion chamber in the case of predominantly gaseous or liquid fuels is dependent on their ignition rates. The element suitable therefore also particularly suitable for lean gas such as generator gas and furnace gas as well as methane and digested sludge gas; because you can see the cross-section of the low ignition speed of this Adjust the gases and prevent the flame from breaking off by using a low gas velocity can. The cross section of the heat transfer space depends on the permissible pressure loss addicted. In the case of a shear draw-in with a low pulling height, a: Version with ribs h according to Fig. 5 come into question, mostly in a standing version. With high tensile strength and artificial traction, the horizontal versions shown in Figs. 1, 3 and 7 will be preferred. In general, several elements are combined to form a heat exchange unit "-earth. 'One element will only suffice for small achievements. The following \, advantages can be seen particularly in Figs. 9 to 11: 1. The element has no round seams, but only longitudinal seams that are accessible from above or below and have been reworked «Can ground.

2. Da man bei dem billigen Blech eine größere Wandstärke wählt als bei Rohren, ist die Lebensdauer de; Elementes lang.2. Since you choose a greater wall thickness than the cheap sheet metal in the case of pipes, the service life is de; Element long.

3. Auf der Wasserseite ergibt sich ein guter Wasserumlauf durch die von den Elementen gebildeten breiten Kanäle.3. On the water side, there is good water circulation through the wide channels formed by the elements.

4. Sich bildender Dampf wird durch diese breiten Kanäle leicht nach oben abgeführt.4. Steam that forms is easily removed through these wide channels discharged above.

5. Die Wandungen auf der Wasserseite können leicht gereinigt werden.5. The walls on the water side can be cleaned easily.

6. An den senkrechten Wandungen bleiben Luftblasen aus der Flüssigkeit nicht haften und können keine Korrosionen durch Sauerstoff (Lochfraß) hervorrufen, wie das hei liegenden Rohren häufig der Fall ist.6. Air bubbles from the liquid remain on the vertical walls do not adhere and cannot cause corrosion by oxygen (pitting), as is often the case with hot pipes.

7. Die Einschweißstellen der Elemente in den Böden werden praktisch nicht beheizt und werden daher nicht undicht. Die Elemente eignen sich daher auch gut für stehende Anordnung, weil der ganze Boden der Beheizung entzogen ist. Überhitzungen am Boden durch abgelagerten Schlamm und Kesselstein «-erden vermieden.7. The welding points of the elements in the floors become practical not heated and therefore do not leak. The elements are therefore also suitable good for standing arrangement, because the entire floor of the heating is withdrawn. Overheating Avoided on the ground by deposited sludge and limestone earth.

B. Im Vergleich mit nahtlosen Rohren können die Elemente mit größeren Querschnitten und fleizflächen ausgeführt werden. Man benötigt erheblich weniger Elemente als Rohre.B. Compared with seamless pipes, the elements can be made with larger Cross-sections and meat surfaces are carried out. You need a lot less Elements as tubes.

Claims

PATEVT CLAIMS: 1. Element for indirect heat transfer between combustion gases generated in the element and flowing through the same and the element surrounding liquids to be heated, with the front as a combustion chamber formed part has a larger cross-section than the following for heat transfer serving part, characterized in that the cross-sections of the element in all Parts are designed rectangular.

2. Element according to claim 1, characterized in that that the same consists of sheet metal parts that are only welded together with longitudinal seams will.

3. Element according to claim 1 and 2, characterized in that a known longitudinal and the flow of combustion gases dividing radiation plate (na) is used in the heat transfer part, which is flat and is held by spacer part (i) in the correct position .

4. Element according to claim 1 to 3, characterized in that on the side cheeks (a) spacers (e, f, i) or ribs (h) are placed, which absorb the pressure exerted by the liquid from the outside on the side cheeks. Documents considered: German Patent Nos. 678 257, 624 175, 314 344, 241 993, 223 525, 174 515 Belgian Patent No. 499 704; British Patent No. 486103.