Titel: | B. Röber's Wärmeübertragungsröhren zur Verdampfung von Flüssigkeiten. |
Autor: | Whg. |
Fundstelle: | Band 246, Jahrgang 1882, S. 489 |
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B. Röber's Wärmeübertragungsröhren zur
Verdampfung von Flüssigkeiten.
Mit Abbildungen auf Tafel 36.
B. Röber's Wärmeübertragungsröhren zur Verdampfung.
Um den mancherlei Uebelständen abzuhelfen, welche mit der Benutzung der Gefäſswände
von Dampfkesseln, Koch- und Verdampfungseinrichtungen u. dgl. als Wärmeübertrager
verknüpft sind, will B. Röber in
Dresden (* D. R. P. Kl. 13 Nr. 14552
vom 19. August 1880 und Zusatz * Nr. 18412 vom 31. Mai 1881) zu diesem
Zwecke geschlossene, mit einer Flüssigkeit gefüllte Röhren benutzen. Dieselben
werden so in der Gefäſswand befestigt, daſs der eine die Wärme aufnehmende Theil in
den Feuerraum, bezieh. in die von den Heizgasen durchströmten Kanäle, der andere die
Wärme abgebende Theil in die zu erwärmende Flüssigkeit hineinragt, Mittels Einlagen
werden, die durch Erwärmung einerseits und Abkühlung andererseits hervorgerufenen
Strömungen der in den Röhren eingeschlossenen Flüssigkeit in bestimmten Bahnen
geleitet und zwar im Allgemeinen so, daſs die Wärmeabgabe in dem Kessel o. dgl. von oben nach unten stattfindet.
In Fig.
1 bis 12 Taf. 36
sind einige solcher Röhren mit den Einlagen dargestellt; die letzteren bestehen in
den meisten Fällen aus engeren concentrischen Röhren, welche an der Stelle der
Gefäſswand durchbrochen und derartig mit Rippen umgeben sind, daſs hier eine
Kreuzung des aufsteigenden und des absteigenden Stromes stattfindet. Die
Flüssigkeit, welche in dem Mantelraum des unteren Theiles der Röhren erwärmt wird,
tritt in der Höhe der Gefäſswand durch Oeffnungen C in
die innere Röhre, gelangt dann am oberen Ende in den Mantelraum des oberen
Röhrentheiles, um als absteigender Strom die Wärme
wieder abzugeben, und dringt durch die Oeffnungen C1 wieder in die innere Röhre, aus der sie
endlich unten wieder in den Mantelraum abflieſst, wie es durch die Pfeile angedeutet
ist. Bei Fig. 1 ist
eine Blechröhre und in Fig. 2 bis
4 eine gegossene Röhre mit je zwei Oeffnungen C und zwei Oeffnungen C1 als Einlage benutzt. Bei Fig. 5 ist
nur je eine Oeffnung C und C1 vorhanden. Fig. 6 zeigt
eine Anordnung, bei welcher die im Feuer liegenden Theile der Röhren einen bedeutend
gröſseren Durchmesser als die oberen Theile erhalten haben, und zwar sind diese
verstärkten Theile bis zur Berührung an einander gerückt, so daſs sie zur Begrenzung
des Feuerraumes und der Kanäle für die Heizgase dienen können. Vereinigt man die
unteren Theile einer Anzahl von Röhren zu einem gemeinsamen Behälter, so erhält man
die Einrichtung Fig. 7. In
Fig. 8 ist gezeigt, wie man die Röhren an einem oder auch an beiden Enden
durch Querröhrchen mit einander verbinden kann. In den Anordnungen Fig. 9 und
10 sind die Röhren mit inneren Heizröhren, durch welche die Feuergase ziehen, versehen
und zwar erfolgt bei Fig. 10 die
Erwärmung durch diese allein; die Wärmeübertragungsröhren liegen hier ganz im
Inneren des Gefäſses. Statt der cylindrischen kann auch eine beliebige andere Form
für die Röhren gewählt werden; so ist z.B. in Fig. 12 der
untere Theil zu einer Kugel ausgebildet. Auch eine horizontale Lage der Röhren kann
unter Umständen am Platze sein. Die Einlage besteht in diesem Falle am einfachsten
aus zwei halbcylindrischen Blech röhren, wie in Fig. 11
angegeben ist.
Als Uebertragungsflüssigkeit sollen je nach Umständen verschiedene Stoffe gewählt
werden: sowohl solche, welche schwerer sieden (z.B. Salzlösungen) als die zu
verdampfende Flüssigkeit (z.B. Wasser), wie auch solche, welche leichter sieden.
Ferner sollen chemische Verbindungen verwendet werden (z.B. kohlensaures Ammoniak),
welche sich bei der Wärmeaufnahme zersetzen und dann unter Wärmeabgabe wieder
vereinigen. Auch Stoffe, welche bei der gewöhnlich in Betracht kommenden Temperatur
in den kritischen Zustand übergehen, will der Patentinhaber benutzen. Endlich werden
auch noch bei gewöhnlicher Lufttemperatur erstarrende Stoffe (z.B. Metalllegirungen,
Paraffin u. dgl.) in Vorschlag gebracht. Die Füllung der Röhren wird mit Hilfe einer
besonderen Vorrichtung vorgenommen. Die Spannung in den Röhren vor der Erwärmung
soll nach der Patentschrift unter oder über dem Atmosphärendruck liegen, je nach der
Wirkung, die erreicht werden soll.
Fig.
13 zeigt als Beispiel die Einrichtung einer Säureconcentration mit solchen Wärmeübertragungsröhren. Die eine Röhre hat
nur Auſsenheizung, die zweite auch Innenheizung. Als Füllmaterial ist eine
erstarrende Masse angenommen. Um dieselbe beim Inbetriebsetzen des Apparates schnell
zu schmelzen, ist auſser dem Hauptrost R noch seitlich
oben ein Hilfsrost R1
angebracht. In Fig. 14 und
15 ist die Anbringung der Röhren an einem Flammrohrkessel dargestellt.
Der zunächst in die Augen fallende Vortheil, welcher sich mit dieser Art der
Wärmeübertragung erreichen läſst, ist die schon erwähnte Erwärmung der zu
verdampfenden Flüssigkeit von oben nach unten derart, daſs die oberen Schichten
stets die höchste Temperatur haben werden. Die Verdampfung wird in Folge dessen fast
nur an der Oberfläche stattfinden und ohne Wallungen auſserordentlich ruhig vor sich
gehen. Der Dampf wird daher auch trocken bleiben. Ein weiterer Vorzug liegt in dem
Schutz der Kessel wände, welche durch Untermauerung (vgl. Fig. 13),
Auflegen von Chamotteplatten u. dgl. ganz von den Heizgasen getrennt werden können.
Bei Anwendung der Röhren wäre das Augenmerk vor allem wohl darauf zu richten, daſs
die Spannung in den Röhren nicht eine bedenkliche Höhe erreicht. Es wird sich im
Allgemeinen zunächst empfehlen, schwer siedende Stoffe zu verwenden und den
anfänglichen Druck in den Röhren möglichst gering zu nehmen. Dann wird eine
Verbindung der Röhren mit einander und mit einem gemeinschaftlichen Sicherheitsventil immer am
Platze sein. Im Uebrigen muſs der Werth der Sache durch praktische Versuche erprobt
werden.
Whg.