DE1093973B

DE1093973B - Adjustable air heater

Info

Publication number: DE1093973B
Application number: DEW25727A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Gehrke
Original assignee: WETAG WAERMETECHN APP GES MUEL
Current assignee: WETAG WAERMETECHN APP GES MUEL
Priority date: 1959-05-30
Filing date: 1959-05-30
Publication date: 1960-12-01

Description

Regelbarer Lufterhitzer Das Hauptpatent betrifft einen regelbaren Lufterhitzer, bei dem ein von einem Gebläse oder durch den Auftrieb erzeugter Luftstrom ein Bündel von Heizrohren umspült und Drosselklappen für den Luftstrom vorgesehen sind, um durch einen beheizten und einen nicht oder schwach beheizten Teil des Lufterhitzers geführte Teilluftströme mengenmäßig in entgegengesetztem Sinne zu beeinflussen, die den Lufterhitzer in einem gemeinsamen Kanal verlassen.Adjustable air heater The main patent relates to an adjustable air heater Air heater in which a flow of air generated by a fan or by buoyancy a bundle of heating pipes washes around and throttles provided for the air flow are to pass through a heated and a non-heated or weakly heated part of the air heater influencing partial air flows quantitatively in the opposite sense, which leave the air heater in a common duct.

Durch die Mischung des erwärmten und nicht erwärmten Teilluftstromes kommt, je nachdem der eine oder andere verstärkt wird, eine höhere oder niedrigere Mischtemperatur zustande. Diese Mischung tritt bei den bekannten Ausführungen erst nach und nach auf einem Strömungsweg ein, der besonders bei großen Lufterhitzern recht lang sein kann. Ehe die Mischung erreicht ist, wird der Kanalquerschnitt hinter dem Lufterhitzer von einem kalten und einem warmen Teilluftstrom durchflossen. In den Fällen, in denen nur ein Strömungskanal von beschränkter Länge bis zur Mündung in den zu erwärmenden Raum zur Verfügung steht, wird der Gesamtluftstrom, besonders bei weiten Kanalquerschnitten, nicht ganz durchgemischt, d. h. mit nicht einheitlicher Temperatur :in .den Raum treten, was zu Unzuträglichkeiten führen kann.By mixing the heated and unheated partial air flow comes, depending on whether one or the other is strengthened, a higher or lower Mixed temperature. This mixture only occurs with the known designs gradually on a flow path, especially with large air heaters can be quite long. Before the mixture is achieved, the duct cross-section is behind A cold and a warm partial air flow flows through the air heater. In those cases where there is only one flow channel of limited length to the mouth is available in the room to be heated, the total air flow, especially in the case of wide duct cross-sections, not completely mixed, d. H. with non-uniform Temperature: step into the room, which can lead to inconveniences.

Das Ziel der Erfindung ist es, schon auf kurzem Wege hinter dem Lufterhitzer eine gute Mischung der erwärmten und nicht oder nur schwach erwärmten Teilluftströme zu erreichen. Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die nach dem Hauptpatent quer zum Luftstrom vorgesehenen und mit Abstand nebeneinander angeordneten Heizrohrbündel in mindestens drei oder mehr ebenfalls mit Abstand nebeneinander angeordnete Gruppen aufgeteilt sind und sowohl in den Zwischenräumen zwischen -den Rohrgruppen als auch im Eintrittquerschnitt der Luft zu den Rohrgruppen derart miteinander gekuppelte Drosselklappen eingebaut sind, daß sich die Klappen in den Zwischenräumen öffnen, wenn sich die Klappen in den Lufteintrittquerschnitten schließen und umgekehrt.The aim of the invention is to have a short distance behind the air heater a good mixture of the heated and unheated or only weakly heated partial air flows to reach. This is achieved according to the invention in that according to the main patent Heating tube bundles provided transversely to the air flow and arranged at a distance from one another in at least three or more groups that are also spaced apart are divided and both in the spaces between the pipe groups and in the inlet cross-section of the air to the tube groups coupled to one another in this way Throttle valves are installed so that the valves open in the gaps, when the flaps close in the air inlet cross-sections and vice versa.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Abb. 1 zeigt einen Luftkanal a im senkrechten Querschnitt, der in Pfeilrichtung von Luft durchströmt wird. In ihm sind gleichlaufende Rippenrohre quer zum Luftstrom vorgesehen, bei denen je zwei Heizrohre b und b' von gemeinsamen Rippen c umschlossen sind. Die Rippen dieser Doppelrohre haben quer zu den Achsen der Rohre b, b' und quer zum Luftstrom einen solchen Abstand d voneinander, daß Teilkanäle für die Luft gebildet werden, in denen sie nicht oder nur wenig erwärmt wird, während die zwischen den Rippen c hindurchströmende Luft von den Heizrohren b und b' aufgeheizt wird. Je nach dem Verhältnis der zwischen den Rippen hindurchgeführten Luftmenge und -der .durch den von Rippen frei gehaltenen Kanalteil mit der Breite d strömenden Luftmenge wird der Gesamtluftmenge eine größere oder geringere Wärme zugeführt.Fig. 1 shows an air duct a in vertical cross section through which air flows in the direction of the arrow. In it, finned tubes running in the same direction are provided transversely to the air flow, in each of which two heating tubes b and b ' are enclosed by common ribs c. The ribs of these double tubes have transversely to the axes of the tubes b, b ' and transversely to the air flow at such a distance d from each other that partial channels are formed for the air in which it is not or only slightly heated, while the between the ribs c flowing through Air from the heating pipes b and b 'is heated. Depending on the ratio of the amount of air passed between the ribs and the amount of air flowing through the channel part with the width d, which is kept free from ribs, the total amount of air is supplied with greater or lesser heat.

Um dieses Verhältnis einzustellen, sind winkelförmige Drosselklappen e vorgesehen, die um die Achse f drehbar sind. In der in Abb. 1 dargestellten Lage decken die langen Schenkel der Klappen die Kanten der Rippen c ganz ab, so daß die Luft zwischen den Rippen c nicht durchströmen kann. Gleichzeitig steht der kurze Schenkel der Klappe e in Strömrichtung der Luft, so daß diese den von Rippen freien Kanalteil mit der Breite d ungehindert durchströmen kann. Die Luft wird dann nur unwesentlich erwärmt. Wird die Drosselklappe e um 90° gedreht, so verschließt ihr kurzer Schenkel den Kanalteil mit der Breite d. Die ganze Luftmenge ist dann gezwungen, zwischen den Rippen c hindurchzugehen, und wird hierbei am stärksten erwärmt, zumal keine Luft beigemischt wird, die nicht oder nur schwach erwärmt ist.To adjust this ratio, there are angled butterfly valves e provided, which are rotatable about the axis f. In the position shown in Fig. 1 the long legs of the flaps cover the edges of the ribs c completely, so that the Air cannot flow through between the ribs c. At the same time there is the short one Legs of the flap e in the direction of flow of the air, so that these are free of ribs Channel part with the width d can flow through unhindered. The air will then only insignificantly heated. If the throttle valve e is turned by 90 °, you close it short leg the canal part with the width d. The whole amount of air is then forced to go through between the ribs c, and is heated here most strongly, especially since no air is added that is not or only slightly heated.

Nehmen die Drosselklappen e Zwischenlagen ein, wie es Abb. 2 zeigt, so kann die Luft teilweise in den Kanal mit der Breite d und teilweise zwischen die Rippen e treten. Hinter den Rippenrohren wird sich dann eine mittlere Mischtemperatur einstellen.If the throttle valves take up e intermediate layers, as shown in Fig. 2, so the air can partially in the channel with the width d and partially between kick the ribs e. A mean mixing temperature will then be behind the finned tubes to adjust.

Die Mischung wird unmittelbar hinter den Rippenrohren bereits gut sein, da der kalte und der erwärmte Luftstrom unter einem Winkel aufeinandertreffen. Bei der in A'bb. 2 gezeichneten Klappenstellung treffen die Luftströme unter einem rechten Winkel aufeinander, wodurch eine gute Durchwirbelung erzielt wird.The mixture will already be good just behind the finned tubes because the cold and heated airflows meet at an angle. In the case of the in A'bb. 2 drawn flap position meet the air currents at right angles to each other, which creates a good vortex will.

Statt die Drosselklappen e auf der Austrittseite der Rippenrohre anzuordnen, können sie auch auf der Lufteintrittseite vorgesehen werden, wie Abb. 3 zeigt. Dabei wird der Luftstrom vor den Rippenrohren, der die Luft bei der Ausführung nach Abb. 1 zwischen die Rippen treibt, abgefangen, was von Vorteil ist, wenn es darauf ankommt, die Temperatur hinter den Rippenrohren möglichst weit herunterzuregeln. Eine gute -Mischung der erwärmten und der nicht oder nur schwach erwärmten Teilluftströme wird auch bei der Anordnung der Drosselklappen auf der Lufteintrittseite der Rippenrohre erreicht, wie Abb. 4 zeigt, da auch in diesem Falle die Teilluftströme unterschiedlicher Temperatur verschiedene Strömrichtung haben.Instead of arranging the throttle valves e on the outlet side of the finned tubes, they can also be provided on the air inlet side, as shown in Fig. 3. Included the air flow in front of the finned tubes that transports the air in the version according to Fig. 1 between the ribs, intercepted, which is an advantage when it comes down to to regulate the temperature behind the finned tubes as low as possible. A good -Mixing of the heated and the not or only weakly heated partial air flows is also used in the arrangement of the throttle valves on the air inlet side of the finned tubes achieved, as Fig. 4 shows, since the partial air flows are also different in this case Temperature have different flow directions.

Wenn es beispielsweise bei mehrgliedrigen Lufterhitzern mit mehreren Rippenrohrbündeln in Strömrichtung der Luft hintereinander darauf ankommt, einerseits bei der Einstellung einer möglichst niedrigen Temperatur die Beimischung von erwärmter Luft auszuschließen und andererseits zu verhindern, daß bei der Einstellung einer möglichst hohen Temperatur sich nicht erwärmte Luft beimischt, so können, wie Abb. 5 zeigt, die Schmalseiten der Rippenrohre durch Wände h abgeschirmt werden.For example, if there are multiple unit air heaters with several Ribbed tube bundles in the flow direction of the air one behind the other depends on the one hand when setting the lowest possible temperature, the addition of heated To exclude air and on the other hand to prevent when hiring a If the temperature is as high as possible and unheated air is mixed in, as shown in Fig. 5 shows that the narrow sides of the finned tubes are shielded by walls h.

Diese Wände h können dadurch gebildet werden, daß die Rippen an den schmalen Kanten etwa in der Breite i des Abstandes der Rippen voneinander rechtwinklig abgekantet werden, wie Abb. 6 in einer Ansicht der Rippenrohre in Strömrichtung der Luft zeigt. In diesem Falle strömt die Wärme von den das Heizmittel führenden Rohren b, b' in diese abgekanteten Rippenteile, wodurch diese die Luft nur wenig, aber stärker als bei den besonderen Wänden h, erwärmen.These walls h can be formed in that the ribs on the narrow edges about the width i of the distance between the ribs at right angles be folded, as in Fig. 6 in a view of the finned tubes in the direction of flow the air shows. In this case, the heat flows from those carrying the heating medium Tubes b, b 'into these bevelled rib parts, which means that the air is only slightly, but more than with the special walls h, heat up.

Soll die Lufterwärmung besonders weit heruntergeregelt werden, so können winkelförmige Drosselklappen in Luftströmrichtung hinter den Rippenrohren nach Abb. 1 und auch davor vorgesehen werden, nach Abb. 3 und 4.If the air heating is to be regulated down particularly far, so can use angular throttle valves in the air flow direction behind the finned tubes according to Fig. 1 and also before that, according to Fig. 3 and 4.

Die Breite d der von Rippen frei gehaltenen Kanalteile ist so zu bemessen, daß der Widerstand beim Durchgang der gesamten Luftmenge durch diese Kanalteile ebenso groß ist wie dann, wenn diese Kanäle völlig geschlossen sind und die gesamte Luftmenge durch die mit Rippenrohren besetzten Teile des Kanals strömen muß, unter der Voraussetzung, daß der Widerstand bei allen Klappenstellungen nahezu unverändert bleibt.The width d of the duct parts kept free from ribs is to be dimensioned in such a way that that the resistance when the entire amount of air passes through these duct parts is just as large as when these channels are completely closed and the whole Amount of air must flow through the parts of the duct occupied by finned tubes, below the prerequisite that the resistance is almost unchanged in all flap positions remain.

Endigt der lange Schenkel der Klappe e, wie es in den Abb. 3 bei den beiden oberen Klappen und in Abb. 4 dargestellt ist, mit einer scharfen Kante, so wird sich beim Eintritt der Luft in den Kanal mit der Breite d eine Einschnürung einstellen, durch die sich die hindurchgehende Menge verringert, so daß man die Breite d des Kanals für eine bestimmte hindurchzuführende Luftmenge größer wählen muß.If the long leg of the flap e ends, as shown in Fig. 3 at the two upper flaps and shown in Fig. 4, with a sharp edge, so there will be a constriction when the air enters the duct with the width d set, by which the amount passing through is reduced, so that the Select a larger width d of the duct for a certain amount of air to be fed through got to.

Diese Einschnürung kann, wie es bei der unteren Klappe der Abb. 3 gezeigt ist, dadurch vermieden werden, daß das freie Ende des langen Schenkels der Klappe e auf der dem Luftstrom zugekehrten Seite als gebogene Wand k abgekantet wird, so daß sich ein abgerundeter Einlauf zum Kanal mit der Breite d ergibt.This constriction can, as is the case with the lower flap in Fig. 3 is shown, can be avoided in that the free end of the long leg of the Flap e folded as a curved wall k on the side facing the air flow so that there is a rounded inlet to the channel with the width d.

Die Drosselklappen können auch auf Achsen angeordnet werden, die quer zu den Rippenrohrachsen liegen, wie die Abb. 7 und 8 zeigen. Abb. 7 zeigt eine Ansicht in Richtung der Rippenrohrachsen, während Abb. 8 einen waagerechten Schnitt durch die Drosselklappe m zeigt. Diese Klappe m steht in der gezeichneten Stellung in Luftströmrichtung und gibt daher der Luft durch den Teilkanal mit der Breite d freien Durchgang. Sie ist um die Achse n drehbar. Auf ihr sitzt rechtwinklig zur Klappe m die Klappe o, die sich auf die Rippen des Rippenrohres legt und den Luftdurchgang durch dieses versperrt. Wird die Achse n gedreht, so daß sich die Klappe o von den Rippen abhebt, so gibt sie den Luftdurchgang je nach ihrer Stellung mehr oder weniger frei. Gleichzeitig verschließt die Klappe m mehr oder weniger den Teilkanal mit der Breite d. Ist die Drosselklappe m gegenüber der gezeichneten Lage um 90° gedreht, so stehen die Klappen o in Luftströmrichtung und geben den Luftdurchgang durch die Rippenrohre frei, während die Klappen m den Durchgang durch den Teilkanal mit der Breite d versperren. Es wird dann die stärkste Erwärmung der Luft erreicht.The throttle valves can also be arranged on axes that are transverse to the finned tube axes, as Figs. 7 and 8 show. Fig. 7 shows a view in the direction of the finned tube axes, while Fig. 8 shows a horizontal section through the throttle valve m . In the position shown, this flap m is in the air flow direction and therefore gives the air a free passage through the partial duct with the width d. It can be rotated about the axis n. On it sits at right angles to the flap m the flap o, which lies on the ribs of the finned tube and blocks the passage of air through it. If the axis n is rotated so that the flap o lifts off the ribs, it releases the passage of air to a greater or lesser extent, depending on its position. At the same time, the flap m more or less closes the sub-channel with the width d. If the throttle valve m is rotated by 90 ° in relation to the position shown, the flaps o are in the air flow direction and release the passage of air through the finned tubes, while the flaps m block the passage through the partial duct with the width d. The highest level of warming of the air is then achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Adjustable air heater with one of one Blower or air flow generated by the buoyancy washes around a bundle of heating pipes and throttles are provided for airflow through a heated and a non-heated or weakly heated part: the air heater guided partial air flows in terms of quantity in the opposite sense that the air heater in leave a common channel, according to patent 888 761, characterized in, that the provided transversely to the air flow and spaced apart Heizrohrbürrdel in at least three or more also spaced apart arranged groups are divided and both in the spaces between the Tube groups as well as in the inlet cross-section of the air to the tube groups in such a way with one another Coupled throttle valves are built in that the flaps are in the gaps open when the flaps in the air inlet cross-sections close, and vice versa.

2. Air heater according to claim 1, characterized in that .the throttle valves (e) for the opposite regulation of the free air passage and the air passage through the heating pipes on common axes (f) at an angle, in particular at right angles to one another are arranged (Fig. 1 to 4).

3. Air heater according to claim 2, characterized in that that the throttle valve (e) is bent at an angle, especially at right angles There are sheets that are rotatable about the apex of the angle as an axis, wherein these axes are parallel to the pipe axes (Fig. 1 to 5).

4. Air heater after Claim 2, characterized in that the throttle valves (m, o) are at right angles to the pipe axes arranged axis (s) are attached and at right angles to each other stand (Fig. 7 and 8).

5. Air heater according to claim 1, characterized in that that laterally of the heating pipes in the direction of flow of the air lying walls (h) are arranged are (Fig. 5).

6. Air heater according to claim 7, characterized in that at Use of finned tubes as heating tubes on the sides of the finned tubes arranged Walls (i) consist of folded strips of ribs that are about the width of the The distance between the ribs (Fig. 6).

7. Air heater according to claim 6, characterized in that the free edge of each throttle valve (e) is provided on the side facing the air flow (opposite) with a wall (k) curved in the direction of the valve axis in order to avoid constriction of the air flow ( Fig. 3).