AT212859B - Wärmetauscher - Google Patents

Description

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  Wärmetauscher 
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 Durchflussquerschnitt für die sich abkühlende (Wärme abgebende) Flüssigkeit bewirkt eine fortschreitende Geschwindigkeitszunahme derselben, so dass eine grosse Wärmeübertragungszahl beibehalten wird. 



   Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen genauer erläutert, welche in keiner Weise einschränkende Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes darstellen. Hiebei zeigen die Fig. 1 und 2 schaubildlich und mit weggebrochenen Teilen zwei verschiedene Aus-   führungsformen   eines Wärmetauschers gemäss der Erfindung ; die Fig. 3 bis 6 zeigen Querschnitte durch Wärmetauscher mit einer gefalteten Scheidewand bzw. mit Rohren als Trennwand, die Fig. 7 und 8 zeigen im Längsschnitt bzw. im Querschnitt einen Wärmetauscher mit einer nach einer Kegelstumpffläche gekrümmten, gefalteten Scheidewand.

   In den Fig. 9 und 10 ist ein Längsschnitt bzw. eine Ansicht eines mit zwei Abteilungen versehenen Wärmetauschers ersichtlich ; die Fig. 11 und 12 zeigen, mit auseinandergerückten Teilen, zwei weitere Ausführungsformen von Wärmetauschern, bei denen sich die im Gegenstrom fliessenden Medien auch kreuzen ; Fig. 13 ist eine ähnliche Ansicht eines Wärmetauschers mit einer durchgehenden, gefalteten Scheidewand, und Fig. 14 zeigt einen Längsschnitt durch diesen Wärmetauscher. Die Fig. 15 zeigt, ebenfalls mit auseinandergezogenen Teilen, eine   andereAusführungsform   eines Wärmetauschers als Schaubild.

   Fig. 16 zeigt in schaubildlicher Darstellung und mit auseinandergezogenen bzw. teilweise weggebrochenen Teilen eine andere Ausführungsform eines Wärmetauschers mit einer aus Rohren gebildeten Scheidewand, Fig. 17 zeigt einen Axialschnitt eines Wärmetauschers mit kreisförmigem Querschnitt und Fig. 18 zeigt eine Einzelheit dieses Wärmetauschers in schaubildlicher Darstellung. Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Wärmetauschers mit einer aus Rohren mit kreisförmigem Querschnitt gebildeten Scheidewand. 



   In Fig. 1 bezeichnet   A   die kontinuierlich gefaltete Scheidewand, durch die hindurch der Wärmeübergang vor sich geht. Die aufeinanderfolgenden Faltungen der Scheidewand A sind 

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 an ihren Enden durch Flachdrücken geschlossen, so zwar, dass an den Enden dieser Faltungen dreieckige, flachgedrückte Zipfel entstehen, während die Endkante 2 beispielsweise durch eine Schweissnaht dicht abgeschlossen ist. Die gefaltete Scheidewand A ist nach einer Zylinderfläche gebogen, so dass die äussere Hülle leichter den inneren Drücken zu widerstehen vermag. An jener Seite der Scheidewand A zu welcher hin die an ihren Enden geschlossenen Faltungen offen sind, ist ein umlaufender Flansch   3,   etwa durch Schweissen, befestigt, welcher entsprechend der Wölbung der Scheidewand in einer Zylinderfläche liegt.

   Dieser Flansch 3 hält die Stirnwand 4 des Gehäuses, welche an ihren Enden die Mündungen (Sammelstutzen), u. zw. den Einlassstutzen 5 und den Auslassstutzen   6,   für das eine der beiden Medien trägt. Das Gehäuse wird durch den kastenförmigen Teil 7 vervollständigt, welcher die Scheidewand von der anderen Seite her abschliesst und ebenfalls vom Flansch 3 gehalten wird. Dieser Teil 7 besitzt in gleicher Weise Mündungen, welche einander axial gegen- überliegen, u. zw. den Einlassstutzen 8 und den   Auslassstutzen 9   für das andere der beiden Medien. Zwischen der Stirnwand und dem Flansch sowie zwischen diesem letzteren und dem Gehäuseteil 7 können Dichtungen 10 bzw. 11 angeordnet sein.

   Durch das Vorhandensein der geschlossenen, dreieckigen Zipfel 1 an den Enden der durch die Faltungen der Scheidewand gebildeten Kanäle ergeben sich an den Enden dieser Kanäle schräg zur Richtung des durch die Stutzen 5 und 6 ein-bzw. austretenden Mediums liegende Wandungen, welche die erforderliche Ablenkung dieses Mediums aus dem Stutzen in diese Kanäle bzw. umgekehrt sehr begünstigen und sogenannte tote Winkel in der Strömung vermeiden. 



   Die gleichen Zipfel 1 ergeben aber auch für das Medium, welches durch die Stutzen 8 und 9 zu-bzw. abströmt, eine Führung zur Erleichterung der Verteilung dieses Mediums in die einzelnen Kanäle (Faltungen) der Trennwand sowie für die Wiedervereinigung der einzelnen aus den Kanälen kommenden Ströme des Mediums vor dem   Ausströmstutzen,   so dass sich eine aerodynamisch richtige Strömung ergibt. 



   Zur Versteifung des Gehäuses des Wärmetauschers sind an der konkaven Seite der Stirnwand 4 gerade Zugstangen 82 vorgesehen, die nach Bogensehnen verlaufen und an ihren Enden mit der Stirnwand verbunden sind. 



   Zwischen dem Gehäuseteil 7 und der Scheidewand   A   ist keinerlei weitere Dichtung erforderlich, weil die Trennung der beiden Medien lediglich mit Hilfe der Dichtungen am umlaufenden Flansch vorgenommen ist. 



   Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 sind die durch die Faltungen der Scheidewand A', gebildeten Kanäle an ihren Enden immer nur über einen Teil ihrer Tiefe abgeschlossen, u. zw. durch Quetschungen, die an den Enden der Kanäle, die dem einen Medium zugeordnet sind, die Zipfel l'und an den dem anderen Medium zugeordneten Kanälen die Zipfel 1" bilden. 



   Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der umlaufende Flansch   3',   entlang dessen die Trennung der beiden Medien erfolgt, in jener Ebene an die Scheidewand   A'angeschweisst,   in welcher die Zipfel 1', 1" bzw. deren Endkanten, von beiden Seiten her kommend, endigen. Hiebei werden auch die durch die Unterbrechung 
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 zugeschweisst. 



   Am Flansch 3'sind die beiden schachtelartigen Gehäuseteile 4'und 7'unter Zwischenlage der Dichtungen   10'und 11'befestigt.   Der Gehäuseteil 4'trägt hiebei die geneigt angeordneten   Zufluss- bzw.   Abströmstutzen 5'und 6' für das eine der beiden Medien, während am Gehäuseteil   7'die   Stutzen   8'und 9'für   das andere Medium vorgesehen sind. 



   Die beiden in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen besitzen eine Vielzahl von Kanälen mit länglichem Querschnitt und mit im wesentlichen gleich grosser Austauschfläche für beide der Medien. Der Durchgangsquerschnitt für das eine der Medien kann aber grösser sein als jener für das andere Medium, um hiedurch die besten Voraussetzungen für den Wärme- übergang zu schaffen und um die Verluste im Hinblick auf die Eigenschaften der einzelnen zur Anwendung kommenden Medien so weit wie möglich herabzusetzen. 



   Eine solche Ausbildung wird dadurch erreicht, dass die Faltungen der Scheidewand A, die sich nach der einen Seite hin öffnen, grösser (breiter) gemacht werden als jene, die sich zur andern Seite hin öffnen. Weiters kann der Querschnitt der Kanäle für das eine Medium in dessen Strömungsrichtung abnehmen, während der Querschnitt der Kanäle für das andere Medium konstant bleibt oder in der Strömungsrichtung zunimmt, um auf diese Weise die besten   Geschwindigkeits- und   Strömungsverhältnisse und damit die Voraussetzung für den bestmöglichen Wärmeübergang durch die Scheidewand zu schaffen. 



   Dieses Ergebnis wird dadurch erhalten, dass die gefaltete Scheidewand A an ihren beiden Enden verschiedene Breitenabmessungen besitzt, wie dies in den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Bei den Ausführungsbeispielen gemäss diesen Figuren ist die Breite und damit die Grundrissfläche der Scheidewand an deren oberem Ende grösser als am unteren Ende. In den Fig. 3 und 4 sind die wesentlichen Merkmale dieser Bauweise gezeigt.

   Im oberen Teil der Fig. 3 ist ein Querschnitt durch einen Wärmetauscher gezeigt, welcher an einem Ende Kanäle (Faltungen) 12 aufweist, die wesentlich breiter sind als die Kanäle   13,   während am andern Ende des   Wärmetauschers-im   unteren Teil der Fig. 3 ersichtlich-sowohl die Kanäle 12 als auch 

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 die Kanäle 13 eine geringere Breite als am einen Ende aufweisen, wobei aber auch hier die Kanäle 12 breiter sind als die Kanäle 13. Unter der Voraussetzung, dass sich die beiden Medien im Gegenstrom bewegen, ergeben sich so Kanäle, deren Querschnitt sich in Strömungsrichtung der Medien verändert, u. zw. verringert sich der
Querschnitt der Kanäle 12, während sich der
Querschnitt der Kanäle 13 vergrössert. 



   Die Fig. 4 zeigt so wie die Fig. 3 Schnitte nach den beiden Enden eines Wärmetauschers, bei welchem sich die Kanäle 14 in Strömungs- richtung verengen, während die Kanäle 15 ihren Querschnitt nicht verändern ; wie der
Fig. 4 zu entnehmen ist, bleibt die Breite der
Kanäle gleich. 



   Das gleiche Ergebnis kann auch dadurch er- reicht werden, indem die gefaltete Scheidewand A durch Rohre mit länglichem Querschnitt ersetzt wird oder indem jeweils mehrere Rohre mit kreisrundem Querschnitt, eng aneinanderliegend, nebeneinander angeordnet werden. Die Rohre mit länglichem Querschnitt bzw. die Rohrgruppen werden in gegenseitigem Abstand voneinander und im Abstand von den Gehäuseteilen vorgesehen, wobei das eine Medium die Rohre selbst und das andere Medium die Räume zwischen den Rohren bzw. Rohrgruppen und dem Gehäuse durchströmt. 



   In den Fig. 5 und 6 sind, ähnlich wie in den Fig. 3 und 4, Querschnitte durch Wärmetauscher an deren beiden Enden gezeigt. Es sind hiebei die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 3 und 4, jedoch mit einem Index versehen, verwendet. 



   Die Fig. 6 zeigt Rohre mit länglichem Querschnitt, die in ihrem Inneren mit Versteifungswänden q versehen sind, um hiedurch eine höhere Festigkeit zu erreichen, falls das Medium, welches diese Rohre durchströmt, unter hohem Druck steht. 



   Gemäss der Fig. 7 besitzt der Wärmetauscher eine gefaltete Scheidewand 16, die zu einem Kegelstumpf zusammengebogen ist. Diese Scheidewand bildet hiebei Kanäle, die nach dem Inneren dieses Kegelstumpfes hin offen und an ihren Enden durch Quetschungen verschlossen sind, die, ähnlich wie dies in Fig. 2 dargestellt und mit 1 bezeichnet ist, dreieckige Form haben und Zipfel 17 bilden. 



   Das Gehäuse dieser Ausführungsform umfasst zwei koaxiale, kegelstumpfartige Teile, deren   äusserer 18   nahe den äusseren Kanten der Faltungen der Scheidewand verläuft oder diese berührt, während die innere 19 nahe der inneren Kanten der Faltungen der Scheidewand verläuft und im Querschnitt spitzbogenartige Enden besitzt. Das eine der beiden Medien tritt durch den axialen Stutzen 20 ein, welcher an die Scheidewand 16 an deren innerem Umfang angeschlossen ist, und tritt durch den ebenfalls axialen Stutzen 21 wieder aus, der am andern Ende der Scheidewand 16 in gleicher Weise an deren innerem Umfang angeschlossen ist, nachdem es den Raum, der durch die an ihren Enden durch die Zipfel 17 abgeschlossenen Kanäle und deren inneren Ge-   häuseteil 19   gebildet ist, durchströmt hat. 



   Das andere Medium tritt durch den Stutzen 22 ein, der an den äusseren Gehäuseteil 18 angeschlossen ist und einen Verteiler bildet, durchläuft die an ihren Enden offenen Kanäle oder Falten der Scheidewand   16,   u. zw. im Gegenstrom zum ersten Medium, und tritt durch den Auslassstutzen 23, der seinerseits wieder einen Sammelraum bildet und an das andere Ende der äusseren Gehäusehälfte 18 angeschlossen ist, aus. 



   Die Scheidewand 16 kann Falten mit gleicher Tiefe aufweisen, die dafür verschiedene Breite besitzen, wie dies im linken Teil der Fig. 8 gezeigt ist ; sie kann aber auch Falten aufweisen, die verschiedene Tiefe besitzen, um hiemit über die Länge der Kanäle oder Falten Ver- änderungen des Strömungsquerschnittes für die beiden Medien zu erreichen, wie dies im mittleren und im rechten Teil der Fig. 8 ersichtlich gemacht ist. 



   Die Fig. 9 zeigt im Schnitt einen Wärmetauscher, der zwei Scheidewände, u. zw. 24 und 25, aufweist, die in der Art des Ausführungsbeispieles nach der Fig. 2 ausgebildet und in Serie geschaltet sind. Diese Anordnung gestattet es, eine der beiden Scheidewände auszuwechseln, beispielsweise jene, welche eher der Zerstörung ausgesetzt ist ; dies ist meistens jene Scheidewand, welche mit Medien geringerer Temperatur in Berührung steht. In Fig. 9 ist mit Hilfe zweier Pfeile der Lauf der beiden Medien angegeben. Mit 26 sind Führungs- flächen für die Medien bezeichnet, welche an den Enden der Kanäle in denselben angeordnet sind. Die Ziffer 27 bezeichnet Rohre, aus denen Wasser zur periodischen Reinigung abgesprüht werden kann.

   In der Fig. 10 ist der gleiche Wärmetauscher in Ansicht gezeigt, um die Möglichkeit zu demonstrieren, die eine der beiden   Scheidewände--so   ausbilden zu können, dass die von ihr gebildeten Kanäle oder Falten in Strömungsrichtung des einen der beiden Medien einen stärker abnehmenden Querschnitt aufweisen als die Kanäle der anderen Scheidewand 25. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das sich abkühlende Medium in den Kanälen (Falten) der Scheidewand 25 eine praktisch konstante Geschwindigkeit hat, während die Geschwindigkeit desselben Mediums in den Falten der Scheidewand 24 zunimmt, wodurch die Wärmeübergangszahl wesentlich erhöht werden kann. 



   In Fig. 11 ist ein Wärmetauscher dargestellt, der Rohre mit länglichem Querschnitt aufweist, wobei die grössere Abmessung dieses Querschnittes quer zur Längserstreckung des Grundrisses des Wärmetauschers steht. Die Rohre sind an ihrem unteren Ende durch eine schräg zu ihrer : Längsachse stehende und nur einen Teil ihres Querschnittes abdeckende Abschlussfläche 29 abgeschlossen. 

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   Vom Ende dieser Abschlussfläche 29 an bis zum andern Ende ihres Querschnittes sind diese Rohre also offen, während der Zwischenraum zwischen zwei einander benachbarten Rohren abgeschlossen ist (in Fig. 11 nicht sichtbar). 



  An ihrem oberen Ende weisen die Rohre einen ähnlichen Abschluss auf, jedoch gehen die Abschlussflächen von der andern Seite des Rohrquerschnittes aus, als dies am unteren Ende der Rohre der Fall ist. An den Rohren 28 und an den freien Endkanten der Abschlussflächen 29 ist beispielsweise durch Schweissen ein umlaufender Flansch 30 befestigt, welcher die beiden schachtelartigen Gehäusehälften 31 und 32 trägt. 



  Der Flansch 30 besitzt an seinem oberen Ende eine Auswölbung 33 zum Sammeln des nach dem Pfeil X durch die Rohre strömenden Mediums, welches durch den Stutzen 34 an der Gehäusehälfte 32 austritt. An seinem unteren Ende ist der Flansch 30 mit einer ähnlichen Auswölbung 35 für das gleiche Medium versehen, welche dieses vom Eintrittsstutzen 36 zum Inneren der Rohre 28 führt (Pfeil   X).   Die Gehäusehälfte 32 weist ausserdem noch den Eintrittsstutzen 37 für das andere Medium auf, welches die Räume durchfliesst, welche von den Aussenflächen der Rohre 28 und den Wänden des Gehäusehälften begrenzt werden. 



   Die Gehäusehälfte 31 trägt an ihrem unteren Ende den Austrittsstutzen 38 für das andere Medium und steht, so wie auch die Gehäuse- 
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 Längserstreckung des Querschnittes dieser Rohre ausgehen. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die beiden Medien den Wärmetauscher im Gegenstrom durchfliessen. Ausserdem ergibt sich auch eine Kreuzung der Strömungen der beiden Medien, u. zw. jeweils an den Enden der Rohre 28. Während nämlich das Medium nach dem Pfeil X in den Rohren bereits in der Rohrlängsrichtung fliesst, wird das andere Medium, das den Raum zwischen den Rohren durchströmt, bereits zum Austrittsstutzen 38 hin umgelenkt (vgl. den unteren Teil der Fig. 11). 



  Das gleiche tritt auch beim oberen Teil der Fig. 11 ein. Es ergibt sich sohin quer zur Richtung der grösseren Abmessung des Rohrquerschnittes gesehen ein Überkreuzen der Strömungsrichtungen der beiden Medien. 



   Diese bauliche Lösung erlaubt eine sehr günstige Führung der beiden Medien und die beste Anordnung der Stutzen zum Ein- und Auslass der Medien im Hinblick auf deren Strömungsrichtung. 



   In der Auswölbung 33 ist ein längliches Fenster 39 vorgesehen, durch welches hindurch die Schrauben zum Festhalten der Gehäusehälfte 32 am Flansch 30 eingeschraubt und festgezogen werden können. 



   Von ähnlichem Aufbau ist die Ausführungsform gemäss der Fig. 12, in welcher die den Teilen in der Fig. 11 analogen Teile mit den gleichen Bezugszeichen, lediglich mit Indizes versehen, verwendet sind. Die Scheidewand ist in diesem Falle durch eine in Falten gebogene Wandung   28'gebildet,   deren Falten an ihren oberen und unteren Enden abwechselnd jeweils zur Hälfte abgeschlossen sind. Hiedurch entstehen wieder Kanäle, die von den Medien im Gegenstrom durchflossen werden ; ebenso ergeben sich auch wieder Kreuzungsstellen, wie zuvor bereits beschrieben. Der einzige wesentliche Unterschied ist darin gelegen, dass der Stutzen   ?' für   das gemäss dem Pfeil   Y'   strömende Medium so wie die Gehäusehälfte   31'   unmittelbar am Flansch 30'befestigt ist. 



   In den Fig. 13 und 14 ist ein Wärmetauscher gezeigt, der eine gefaltete Scheidewand 40 aufweist, deren Falten an ihrem oberen Ende, ausgehend von der offenen Seite der Falte selbst, etwa bis zur Hälfte durch eine Wandung 41 abgeschlossen sind. Die jeweils dazwischenliegenden Falten sind, von der anderen, ebenfalls offenen Seite her, gleichfalls bis zur Hälfte durch Wandungen 42 geschlossen. An den unteren Enden sind die Falten in entgegengesetzter Weise abgeschlossen, wozu die abschliessenden Wandungen jeweils von den geschlossenen Seiten der Falten (von deren Grund) ausgehen und wieder bis etwa zur halben Tiefe der Falten reichen. Das Gehäuse dieses Wärmetauschers ist aus drei Teilen gebildet.

   Der erste Teil des Gehäuses besteht aus einem umlaufenden Mantel   43,   welcher oben und unten entlang der durch die freien Enden der Abschlusswandungen der einzelnen Falten gegebenen Linien 44 bzw. 45 sowie an den seitlichen Enden der Scheidewand befestigt ist. Das Gehäuse wird durch zwei Stirnwände 46 und 47 vervollständigt, welche am Mantelteil 43 befestigt sind und die Eintrittsstutzen 48 bzw. 49 sowie die Austrittsstutzen 50 und 51 für die beiden Medien tragen. Die beiden Medien durchströmen den Wärmetauscher im Gegenstrom und kreuzen einander ausserdem, wie dies durch die Pfeile v und z angedeutet ist. 
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 53 und 54 abgeschlossen.

   Das Gehäuse dieses Wärmetauschers besteht wieder aus einem umlaufenden Mantel 55, der oben und unten Offnungen 57 bzw. 56 für jenes Medium aufweist, welches nach dem Pfeile k durch die Rohre 52 strömt, und aus zwei Stirnwänden 58 und 59, deren jede mit einem Stutzen 60 bzw. 61 versehen ist für das andere Medium, welches gemäss dem Pfeil W durch die Räume zwischen den Rohren 52 strömt. Bei allen in den Fig. 11 bis 16 gezeigten Ausführungsformen besitzt das Gehäuse trapezartige Form, gesehen von den Stirnseiten her. Hiemit ist eine der Bedingungen dafür erfüllt, dass sich der Strömungsquerschnitt für die durchgehenden Medien, wie an Hand der Fig. 3-6 erläutert, ändert. 



   Der Wärmetauscher nach Fig. 17 und 18 besitzt runde Form, und die einzelnen Kanäle sind durch Rohre 62 mit länglichem Querschnitt gebildet. Hiebei verläuft die grösste Abmessung des Rohrquerschnittes in radialer Richtung. 



   An ihren unteren Enden sind die Rohre 62 entlang ihrer innersten Erzeugenden geschlitzt, so dass Fenster oder Durchlässe   63 - zum   Eintritt des wärmsten Mediums-entstehen, welches gemäss den Pfeilen N durch den inneren, mit 64 bezeichneten Teil des Gehäuses des Wärmetauschers zuströmt und sodann durch die Rohre 62 hindurchgeht. Zwischen je zwei einander benachbarten Fenstern 63 sind die Wände der Rohre 62 entsprechend ausgebogen und untereinander verbunden, um auf diese Weise die Abschlusswandungen 65 zu bilden. Der Abstand oder ringförmige Raum zwischen den Rohren 62 und der inneren Gehäusewand 64 wird mit Hilfe zweier Flansche, die mit den Rohren 62 verbunden sind, erreicht.

   Hiebei ist der Flansch 66 zylindrisch ausgebildet und befindet sich unterhalb der Fenster   63,   während der andere Flansch 67 die Form eines ebenen Kreisringes hat und oberhalb der Fenster 63 angeordnet ist. An diesem letzteren ist der untere Rand der kegelstumpfartigen inneren Gehäusewandung 64 befestigt. 



   Das heissere Medium durchströmt die Rohre 62 von unten nach oben ; die aus den einzelnen Rohren austretenden Teilströme dieses Mediums vereinigen sich im oberen, ringförmigen Sammelkasten   68,   der mit einem Abströmstutzen 69 versehen ist. An den oberen Enden der Rohre 62 befinden sich zwischen je zwei solchen Rohren und zwischen zwei koaxialen zylindrischen Flanschen 71 und 72 die Abschlusselemente 70, welche den Raum zwischen je zwei einander benachbarten Rohren 62 nach oben hin abschliessen, durch welchen das Medium nach den Pfeilen P strömt. Die beiden Flansche 71 und 72 treten von unten her in umlaufende, koaxiale Führungen 73 ein, mit denen der Sammelkasten 68 an seiner Unterseite versehen ist. 



   Das kühlere Medium tritt gemäss dem Pfeil P durch den unteren axialen Eintrittsstutzen 74 ein, welcher am äusseren Teil 75 des kegelstumpfförmigen Gehäuses angebracht ist, und durch- läuft den ringförmigen Raum 76 von unten nach oben. Dieser Raum wird vom äusseren Teil 75 des Gehäuses und von einer nach einer Kegelmantelfläche verlaufenden Zwischenwand 77 begrenzt, welch letztere die Rohre 62 von aussen her berührt. Die Zwischenwand 77 wird hiebei vom kühleren Medium gekühlt. 



  Nunmehr durchströmt das kühlere Medium die zwischen den Rohren 62 gelegenen und weiters von der Zwischenwand 77 einerseits und von der inneren Gehäusewand 64 anderseits begrenzten Räume von oben nach unten. Über den unteren Sammelkasten   79,   der den inneren, die Scheidewand enthaltenden Gehäuseteil von unten her abschliesst, und den am unteren Sammelkasten 79 befestigten Abzugsstutzen 78 gelangt dieses Medium wieder nach aussen. 



   Durch diese Ausbildung ergibt sich ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen den beiden im Gegenstrom fliessenden Medien und eine gute Kühlung der inneren und der äusseren konischen Gehäusewandungen 64 bzw. 75. 



   In der Praxis können die verschiedenen Einzelheiten der Wärmetauscher naturgemäss von den dargestellten Beispielen abweichen, ohne hiemit den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Zum Beispiel können die Rohre mit länglichem Querschnitt durch eine Anzahl von nebeneinander angeordneten und einander berührenden Rohren von kreisförmigem Querschnitt ersetzt werden, wie dies in Fig. 19 gezeigt ist, die eine zu den Fig. 5 und 6 analoge Darstellung bildet. Bei dieser Ausbildung ergibt sich eine sehr hohe Festigkeit gegenüber dem gegebenenfalls hohen Druck, unter dem das die Rohre   15" durchströ-   mende Medium steht. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Wärmetauscher mit im Gegenstrom fliessenden Medien, welcher eine Vielzahl von Kanälen mit im wesentlichen länglichem Querschnitt und gleich grosser Austauschfläche für beide der Medien besitzt, wobei die Kanäle für die beiden Medien einander abwechseln und mindestens ein Sammelstutzen für das zuströmende, Wärme abgebende und mindestens ein Sammelstutzen für das abströmende, erwärmte Medium sowie ein Gehäuse zum Abschluss der Kanäle nach aussen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kanals für das eine Medium in der Strömungsrichtung ab- oder zunimmt und der Querschnitt des Kanals für das zweite Medium gleichbleibt oder zunimmt.

Claims (1)

1. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand der Kanäle für mindestens eines der Medien zum EMI5.1 gebildet ist.

   3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle für die beiden Medien von einer in an sich bekannter Weise gefalteten Scheidewand (A', 16, 28', 40) und dem Gehäuse (4, 7 ; 18, 19 ; 31', 32') begrenzt <Desc/Clms Page number 6> sind, wobei die Gehäusewand jeweils den Abschluss der offenen Seite der Faltungen der Scheidewand bildet.

   4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Änderung des Querschnittes der Durchströmkanäle für die Medien die Breite aller Falten der Scheidewand von einem Ende der Kanäle nach dem andern zu abnimmt.

   5. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Falten gelegte Scheidewand (A) zu einem Kegelstumpf zusammengebogen ist (Fig. 7).

   6. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Änderung des Strömungsquerschnittes für die Medien die Breite der nach der einen Seite hin offenen Falten von einem Ende der Falten zum andern hin abnimmt und die Breite der nach der andern Seite hin offenen Falten konstant ist (Fig. 7 und 8).

   7. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Falten der Scheidewand verschieden hoch sind (Fig. 8).

   8. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gefaltete Scheidewand (A', 28', 40) ein Gehäuse (4', 7' ; 46, 47) trapezähnlicher Form besitzt (Fig. 2,10, 13).

   9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch EMI6.1 des Widerstandes gegen den Innendruck aufweist (Fig. 1).

   10. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Kanäle durch Quetschen im wesentlichen die Form von Zipfeln (1, 1', 42') besitzen.

   11. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Scheidewände (40, 40') der Endteile (41, 41') benachbarter Wände zusammengebogen und die auf diese Weise einander genäherten Teile (41, 41') mittels Schweissung verbunden sind (Fig. 13 und 15).

   12. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kanal an seinem Ende über einen Teil der Öffnung durch eine Wandung (41, 41', 42, 42') abgeschlossen ist, wobei die Wandungen der aufeinanderfolgenden Kanäle abwechselnd von verschiedenen Schmalseiten der Kanäle ausgehen (Fig. 13).

   13. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Wandungen (28) durch an diese angeschweisste Abschlussplatten (29) abgeschlossen sind (Fig. 11).

   14. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden jedes Kanals über einen Teil des Querschnittes auf entgegengesetzten Seiten in bezug auf die Mittelachse der Leitung geschlossen sind, so dass sich die Strömungsrichtungen der beiden Medien kreuzen (Fig. 11).

   15. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für das eine Medium bestimmten Kanäle beim Vorhandensein einer gefalteten Scheidewand (A) an ihren Enden zur Gänze abgeschlossen sind und dass an der offenen Seite der Falten ein Flansch (3) vorgesehen ist, an welchem die beiden mit den Bögen der Falten der Scheidewand (A) in Berührung stehenden Gehäuseteile (4, 7) befestigt sind, welche die Ein- und Austrittsstutzen (5, 6 bzw. 8, 9) für die Medien aufweisen (Fig. 1).

   16. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein umlaufender Flansch (3') vorgesehen ist, welcher in jener Ebene liegt, welche durch die inneren Enden der die Kanäle abschliessenden Zipfel (1', 1") gegeben ist und an welchem die Gehäuseteile (4', 7') befestigt sind (Fig. 2).

   17. Wärmetauscher anch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Falten gelegte Scheidewand (16) zu einem Kegelstumpf zusammengebogen ist, wobei die offenen Seiten der an ihren Enden zur Gänze geschlossenen Falten nach innen gerichtet sind, und dass das Gehäuse aus zwei koaxialen, kegelstumpfartigen Teilen (18, 19) besteht, deren einer (19) innerhalb und deren anderer (18) ausserhalb der gefalteten Scheidewand liegt und welche Teile die Scheidewand (16) berühren (Fig. 7 und 8).

   18. Wärmetauscher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass entlang dem inneren Umfange der Scheidewand (16) an jedem von deren Enden ein Stutzen (20 bzw. 21) dicht angeschlossen ist, wobei der eine Stutzen (20) die Eintrittsöffnung und der andere (21) die Austrittsöffnung füt eines der beiden Medien bildet.

   19. Wärmetauscher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der innere, kegelstumpfförmige Gehäuseteil (19) an seinem Ende im Axialschnitt spitzbogenartig ausgebildet ist (Fig. 7).

   20. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus drei Teilen besteht, u. zw. aus einem zentralen, starr mit den Enden der Kanäle verbundenen Mantelteil (43, 43' ; 55) und aus zwei abnehmbar am Mantelteil befestigten und wenigstens mit einem Teil der Ein- und Austrittsstutzen für die Medien versehenen Stirnwänden (46, 47, 46', 47', 58, 59) (Fig. 13,15, 16).

   21. Wärmetauscher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelteil (43, EMI6.2 Austrittsstutzen einschliesst, die mit den Kanälen für das eine oder das andere Medium in Verbindung stehen.

   22. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflusskanäle durch mindestens zwei in Reihe geschaltete Scheidewände (24, 25) gebildet sind, von welchen mindestens eine herausnehmbar ist, um ausgetauscht werden zu können (Fig. 9).

   23. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (27) zum Auf- <Desc/Clms Page number 7> sprühen von Wasser zu Reinigungszwecken vorgesehen sind.

   24. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Durchflusskanäle für die Medien bildenden Rohre (62) wenigstens nahe einem ihrer Enden entlang ihrer innersten Er- EMI7.1

   25. Wärmetauscher nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Rohren (62) im Ausmass der Höhe der Fenster (63) in den Rohren (62) durch Abschlusswandungen (65) geschlossen ist und dass oberhalb und unterhalb der Fenster (23) Flansche (67 bzw. 66) angebracht sind, um die Rohre (62) mit den Gehäuseteilen (64, 79) zu verbinden.

   26. Wärmetauscher nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (62) für das Medium höherer Temperatur ihre Richtung umkehren und in einen Abströmstutzen (69) nahe einer axialen Eintrittsöffnung für dieses Medium münden, wobei an der ihr ab- gewendeten Seite eines zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgebildeten Gehäuses ein zentraler Eintrittsstutzen (74) für das kühlere Me- EMI7.2 sodann seine Richtung umkehrt und zwischen die Kanäle für das zweite Medium tritt und hiebei die Wand des inneren Teiles (64) des Gehäuses bestreicht und durch einen nahe seinem Eintrittsstutzen (74) liegenden Abzugsstutzen (78) austritt.

   27. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre mit länglichem Querschnitt innere, in Längsrichtung verlaufende Rippen (q) aufweisen, die zur Verstärkung dienen (Fig. 6).

   28. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente aus je einer Mehrzahl von nebeneinander liegenden Rohren (15") mit rundem Querschnitt gebildet sind, die einander längs einer Erzeugenden berühren (Fig. 19).