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Wärmeaustauscher
Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, bestehend aus einem oder mehreren einstückigen Blöcken aus gas-und flüssigkeitsdichtem Graphit, von denen jeder je eine Gruppe von rohrförmigen Kanälen für ein erstes Medium und eine Gruppe von Kanälen für ein zweites mit dem ersten Medium in Wärmeaustausch stehendes Medium aufweist.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1034671 ist bereits ein Wärmeaustauscher bekannt, der aus mindestens zwei Blöcken, z. B. aus Graphit besteht, von denen jeder je zwei Reihen von Kanälen zur Aufnahme zweier Wärmeaustauschmittel aufweist. Die Kanäle für die beiden Wärmeaustauschmittel sind hiebei senkrecht zueinander angeordnet. Alle Kanäle weisen runden, etwa kreisförmigen Querschnitt auf.
Sie können z. B. in die Graphitblöcke hineingebohrt werden.
Ein derartiger aus einem oder mehreren Graphitblöcken bestehender Wärmeaustauscher, bei dem in jedem Block mindestens zwei Gruppen von sich kreuzenden Kanälen vorgesehen sind, ist auch aus der deutschen Auslegeschrift 1065 865 bekannt.
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menkitten von einzelnen Graphitteilen aufzubauen. So ist beispielsweise aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 072. 369 ein solcher Graphitwärmeaustauscher bekannt, der aus einzelnen Graphitteilen zusammengekittet ist und in dem rohrförmige Kanäle für ein Medium und hiezu senkrecht angeordnete schlitzförmige Kanäle für ein zweites Medium vorgesehen sind.
Ein solcher Wärmeaustauscher kann auch aus einzelnen mit rohrförmigen Bohrungen als Kanälen für das eine Medium versehenen und in Abstand zueinander angeordneten Graphitplatten hergestellt werden, wobei die Abstände zwischen den Graphitplatten als Kanäle für das andere Medium verwendet werden.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 852554 ist ferner ein metallischer Wärmeaustauscher bekannt, wobei die Kanäle für die Flüssigkeit von einer Anzahl Rohren gebildet werden, um die herum ein Metall gegossen ist und wobei in diesem Metall schlitzförmige Kanäle für das Gas angeordnet sind und diese schlitzförmigen Kanäle radial verlaufen.
Es ist ferner aus der deutschen Auslegeschrift 1063 188 ein Wärmeaustauscher aus undurchlässigem Kohlenstoff oder Graphit bekannt, der aus Schichten kreuzförmig übereinander angeordneter Rohre besteht, deren Zwischenräume von dem andern Medium durchflossen werden. Ein solcher Wärmeaustauscher weist genau bearbeitete Elektrographitplatten auf, in denen die Ausnehmungen für die Rohre vorgesehen sind und die so zusammengefügt sind, dass sie einen Kanal für das gasförmige Medium mit rechteckigem Querschnitt bilden. Die Verbindung der einzelnen Graphitteile erfolgt durch Schraubbolzen und durch einen Spezialkitt.
Aus der Schweizer Patentschrift Nr. 293245 ist ein Rippenrohrwärmeaustauscher bekannt, wobei ein
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eine weitere Erhöhung des Wärmeübergangswertes, bis z. B. auf den 10fachen Betrag des Wertes, der sich bei einer durchgehenden Filmkondensation einstellt.
Wenn oben von einem einstückigen Block für die beiden Kanalgruppen gesprochen ist, so soll das nicht ausschliessen, den Gesamtblock in der Längsrichtung in mehrere Untereinheiten oder, mit andern Worten, in mehrere Schüsse zu unterteilen. Das empfiehlt sich oft aus Herstellungsgründen, insbesondere wenn der Gesamtblock eine verhältnismässig grosse Länge hat (z. B. von mehreren Metern). Dies kann auch aus Gründen der leichteren Überholung und Ausbesserung angebracht sein. Hiebei brauchen dann nur einzelne Schüsse ausgetauscht werden.
Die Unterteilung in einzelne Schüsse hat auch den Vorteil, dass man so die oben erwähnten Schwellen in den Schlitzkanälen leichter bilden kann ; man wird sie vorzugsweise dort anbringen, wo die Schüsse zusammenstossen.
Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen einige Ausführungsbei- spiele des neuen Wärmeaustauschers dargestellt sind ; es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt nach der Li- nie S-S der Fig. 2 durch einen erfindungsgemässen Wärmeaustauscher, Fig. 2 den zugehörigen Längsi schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 und 4 je eine Abwandlung in der Anordnung der Kanäle,
Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel, teils in Vorderansicht teils in einem Längsschnitt, Fig. 6 im
Längsschnitt den Übergang zwischen zwei aneinandergrenzenden einstückigen Schüssen für einen Wärme- austauscher, dessen rohrförmige Kanäle insbesondere für Absorptionsprozesse bestimmt sind, Fig. 7 in schaubildlicher Darstellung den unteren Schuss des Kanalblockes der Ausführung nach Fig. 6, Fig.
8 in einem Längsschnitt den Übergang zwischen zwei Kanalblockschüssen, mit zwischengelegter Dichtungs- platte, Fig. 9 eine Draufsicht auf die Dichtungsplatte nach Fig. 8.
Gemäss den Fig. 1 und 2 enthält der Wärmeaustauscher den zylindrischen Kanalblock 2 mit kreis- förmigem Querschnitt ; er ist von einem Mantel 1, der aus einem Stahlblech gebildet sein kann, um- geben. Der Kanalblock 2 hat für die zum gegenseitigen Wärmeaustausch hindurchzuleitenden Medien eine Gruppe von rohrförmigen Kanälen 3 runden Querschnitts und eine Gruppe von Schlitzkanälen 4.
Die Kanäle 3 der ersten Gruppe verlaufen, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, in der gleichen
Richtung wie die Kanäle 4 der zweiten Gruppe. Zwischen dem zylindrischen Mantel 1 und dem konzentrisch dazu angeordneten Kanalblock 2 verbleibt ein zylindrischer Spalt 5, der die Gesamt- heit der schlitzförmigen Kanäle 4 räumlich miteinander verbindet und einen gemeinsamen Zugang zu sämtlichen Schlitzkanälen bildet. Die Schlitzkanäle 4 sind im Querschnitt betrachtet bei diesem Aus- führungsbeispiel radial auf die Mittelachse des Kanalblockes 2 hin ausgerichtet. Die rohrförmigen Ka- näle 3 runden Querschnitts sind dazwischen angeordnet, wie das im einzelnen die Fig. 1 und 2 zei- gen. Der Kanalblock kann auch über seine ganze Länge hin aus einem Stück bestehen.
Im Ausführung- beispiel der Fig. 1 und 2 ist jedoch der Kanalblock über seine Länge in drei Kanalblockschüsse 2,6 und
7 unterteilt, die je für sich einstückig sind. Es werden so auch bei der Unterteilung des Kanalblockes in mehrere Schüsse die oben erwähnten Vorteile der Einstückigkeit, bezogen auf den Querschnitt, gewahrt.
Die Schüsse 2,6 und 7 haben jeweils Kanäle 3 runden Querschnitts in gleicher Zahl und Verteilung und sind so aneinandergefügt, dass sich die Kanalöffnungen aneinanderstossender Schüsse decken.
Zwischen die aneinanderstossenden Stirnflächen 8 und 9 der Schüsse 6 und 7 ist eine Randdichtung 10 geeigneter Dicke in eine in jeder der beiden Stirnflächen angebrachte, in sich zurücklaufende Rille eingelegt. Hiebei ergibt sich notwendigerweise an der Stossstelle ein Zwischenraum 11, über den die rohrförmigen Kanäle 3 miteinander in Verbindung stehen. Dieser Zwischenraum wäre bei diesem Ausführungsbeispiel nicht notwendig, es genügte, wenn der einzelne rohrförmige Kanal des einen Schusses mit dem des ändern Blockschusses unmittelbar verbunden wäre. Der Zwischenraum ist aber auch nicht schädlich, er führt sogar eine erwünschte Durchmischung der aus den rohrförmigen Kanälen des einen Blockschusses heraustretenden Mengen des einen Mediums herbei.
Anderseits ergibt sich mit der Verwendung der Ringdichtung und dem von ihr eingeschlossenen Zwischenraum eine sehr einfache und den Ansprüchen im allgemeinen genügende Verbindung zwischen den aufeinanderfolgenden Kanalblockschüssen.
Die Schlitzkanäle 4 sind längs der Achse der Kanalblockschüsse 2,6 und 7 jeweils nicht ganz durchgezogen, sondern beginnen im einzelnen Schuss jeweils in der Nähe der einen Stirnfläche (beispielsweise der Stirnfläche 9 des Elementes 6) und erstrecken sich nur nahe bis zur andern Stirnfläche (bei- spielsweise der Stirnfläche 12 des gleichen Elementes), wobei sich die Tiefe der Kanäle 4 in Längsrichtung stetig ändert, u. zw. so, dass sie etwa bis zur Querschnittsmittelebene zu und dann wieder abnimmt. Auf diese Weise ist im Bereich der Stossstelle im einzelnen Schlitzkanal jeweils eine Schwelle gebildet.
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An dem Mantel l ist in der Nähe seiner oberen Stirnseite ein Zuleitungsstutzen 14 und in der Nähe seiner unteren Stirnseite ein Ableitungsstutzen 15 für das in den schlitzförmigen Kanälen 4 fliessende Medium angebracht. Eine Einlassöffnung 16 und eine Aislassöffnung 17 für das durch die Kanäle 3 runden Querschnitts fliessende Medium befinden sich an der oberen bzw. unteren Stirnseite des Wärmeaustauschers, in je einem glockenförmigen Teil 16a bzw. 17 a, der über eine Randdich- tung 16b, 17b mit den entsprechenden Kanalblockschüssen 2 bzw. 7 verbunden ist und die unteren bzw. oberen Enden der in den beiden Blockschüssen 2 und 7 vorliegenden rohrförmigen Kanäle umfasst.
Dadurch gelangt das in die Einlassöffnung 16 eintretende Medium in die einzelnen rohrförmigen Kanäle. Am andern Ende des Wärmeaustauschers verlässt das aus den rohrförmigen Kanälen des Blockschusses 7 austretende Medium über das glockenförmige Endstück den Wärmeaustauscher.
Die Einheit, bestehend aus den einzelnen Blockschüssen 2,6 und 7 und den beiden glockenförmi-
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Der Wärmeaustauscher nach Fig. 1 und 2 kann z. B. als Verdampfer benutzt werden, was im folgen- den beschrieben sei. Die zu verdampfende Flüssigkeit wird durch die Einlassöffnung 16 eingeleitet und steigt in den rohrförmigen Kanälen 3 hoch, in denen sie so weit erhitzt wird, dass sie verdampft. Der Dampf tritt durch die Auslassöffnung 17, in ein hier angeschlossenes, nicht dargestelltes Rohr od. dgl. aus. Zur Erhitzung der Flüssigkeit wird über den Zuleitungsstutzen 14 in den Zwischenraum 5 und damit in die Schlitzkanäle 4 Dampf, insbesondere Wasserdampf, geleitet, der sich auf seinem Wege durch die Schlitzkanäle abkühlt und dort gegebenenfalls teilweise kondensiert. Der Dampf und das gegebenenfalls angefallene Kondensat werden durch den Ableitungsstutzen 15 abgeführt.
Infolge der dargestellten Ausbildung der Schlitzkanäle 4 erhält der Dampffluss grösstenteils den eingezeichneten mehrmals abgelenkten Verlauf. Der Dampf dringt beim Eintritt in den obersten Blockschuss 7 in die Schlitzkanäle 4 ein und wird nahe ihren Enden durch die dort gebildeten Schwellen gegen die zylindrische Wand 1 abgelenkt. Bei den folgenden Blockabschnitten ergibt sich der gleiche Strömungsverlauf.
Bildet sich im ersten Blockschuss aus dem Dampf bereits ein Kondensat, das sich in der Regel als Flüssigkeitsfilm an den Wandungen der Schlitzkanäle ergibt, so wird dieses Kondensat nicht in den nächsten Blockschuss weitergeleitet, sondern es wird mit dem Dampfstrom zu der Innenfläche des Zylindermantels 1 abgelenkt. An der durch die Form der Schlitzkanäle 4 gebildeten Schwelle und/oder an der Innenfläche des Zylindermantels 1 tropft bzw. rinnt das Kondensat nach unten, ohne in den nächsten Blockschuss zu gelangen. In diesen dringt also nur Dampf ein, abgetrennt von dem im ersten Blockschuss angefallenen Kondensat. Das gleiche gilt für die folgenden Blockschüsse. Hiedurch ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den bisherigen Wärmeaustauschern erreicht.
Wenn das sich bildende Kondensat über die ganze restliche Länge des Kanalblockes läuft, u. zw. wie es regelmässig der Fall ist, als Flüssigkeitsfilm an den Wandungen der betreffenden Kanäle, so muss die Wärme aus dem Heizdampf ihren Weg über diesen Flüssigkeitsfilm nehmen, der nach unten hin, zum Ende der Kanäle hin, immer dicker wird. Eine solche Erscheinung hat notwendigerweise zur Folge, dass die Wärmeübergangszahl ständig abnimmt.
Wird hingegen gemäss der Erfindung der einzelne Schlitzkanal durch eine oder mehrere Schwellen in mehrere Abschnitte der beschriebenen Art unterteilt, so wird in jedem Abschnitt das dort gebildete Kondensat aus dem weiteren Dampfstrom endgültig ausgeschieden, so dass der sich aus dem Kondensat ergebende Flüssigkeitsfilm an den Wandungen der Schlitzkanäle sich nicht ständig verstärkt, vielmehr nach jeder Schwelle sich erst-bei Null beginnend-neu bildet. Dies führt notwendigerweise zu einer ganz wesentlichen Erhöhung der durchschnittlichen Wärmeübergangszahl und damit-bei gegebenen Abmessungen-zu einer wesentlichen Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Wärmeaustauschers gegenüber der Leistungsfähigkeit der bisherigen Bauart.
Bei einem Ausführungsbeispiel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Höhe des einzelnen Abschnittes, bei einer Unterteilung in mehrere Blockschüsse, etwa zu 0,4 m zu wählen.
Der Wärmeaustauscher nach Fig. 1 und 2 kann unter anderem auch zur Erwärmung einer Flüssigkeit z. B. einer Beizflüssigkeit, für ein Beizbad angewendet werden.
Als Beizflüssigkeit kommt z. B. insbesondere Schwefelsäure in Betracht. Die Beizflüssigkeit wird mit einer Temperatur von etwa 200 C über die Einlassöffnung 16 eingeleitet und durch die rohrförmigen Kanäle 3 hindurchgeleitet. Zur Erwärmung der Beizflüssigkeit wird über den Zuleitungsstutzen 14 in die Schlitzkanäle 4 Wasserdampf, beispielsweise von 6 atü und einer Temperatur von etwa 1650 C, eingeleitet. Durch den Wärmeaustausch zwischen den beiden Kanalsystemen wird die Beizflüssigkeit er-
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wärmt, beispielsweise bis zu einer Austrittstemperatur von etwa 650 C, während sich der Dampf auf sei 0- nem Wege durch die Schlitzkanäle abkühlt, unter Bildung von Kondenswasser, das abschnittsweise abge- trennt wird, wie das oben schon beschrieben ist.
Der restliche Dampf und das Kondensat verlassen den
Wärmeaustauscher durch den Ableitungsstutzen 15.
Die erwärmte Beizflüssigkeit wird z. B. unmittelbar dem Beiztrog (nicht dargestellt) zugeführt, der im ganzen etwa eine Betriebstemperatur des Bades von 40 bis 450 C aufweist. Von dem Beiztrog kann über eine Pumpe - im Kreislaufverfahren - die Beizflüssigkeit ständig über den Wärmeaustauscher und zurück zum Beiztrog umgewälzt werden. Wegen der Verwendung eines einstückigen Kanalblockes oder einstückiger Kanalblockschüsse kann der Heizdampf oder allgemein das eine oder das andere Medium oder beide mit höherem Druck in den Kanalblock eingeleitet werden, als es der Fall ist, wenn der Ka- nalblock oder der einzelne Kanalblockschuss aus mehreren Teilen zusammengekittet ist, die ganz oder teilweise zwischen sich die Kanäle bilden.
Auch aus diesem Umstand ergibt sich, bezogen auf gleiche
Abmessungen, eine wesentlich höhere Leistungsfähigkeit des neuen Wärmeaustauschers gegenüber den be- kannten Bauformen.
Der Wärmeaustauscher lässt sich für die verschiedensten Zwecke verwenden, z. B. auch zum Aus- destillieren von HCl-Gas aus Salzsäure. Hiezu wird die Salzsäure, insbesondere konzentrierte Salzsäure, in rohrförmige Kanäle 3 über die Eintrittsöffnung 16 zugeleitet, sie durchfliesst die Kanäle 3 nach oben und wird hiebei durch das Heizmedium, insbesondere Wasserdampf, der im Gleichstrom oder vorzugsweise im Gegenstrom die Schlitzkanäle 4 durchströmt und etwa mit 6 atü zugeleitet wird, auf etwa 1270 C erhitzt. Hiebei wird die Salzsäure verdampft, das entstehende Chlorwasserstoffgas verlässt den Wärmeaustauscher durch die Austrittsöffnung 17.
Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung der Kanäle, die von der nach Fig. 1 etwas abweicht. Bei dieser
Anordnung nach Fig. 3 sind die Schlitzkanäle, die hier mit 18a bezeichnet sind, in Untergruppen zu je drei Kanälen aufgegliedert in den Block 18 eingebracht. Bei jeder Untergruppe verlaufen die Mittel- ebenen der Schlitzkanäle 18a zueinander parallel. Dies hat den Vorteil, dass die Schlitzkanäle einer
Untergruppe jeweils in einem Arbeitsgang eingebracht werden können. Innerhalb der einzelnen Unter- gruppe sind die beiden aussen liegenden Kanäle gegenüber dem mittleren Kanal von geringerer Tiefe ; ähnlich wechseln bei der Ausführung nach Fig. l und 2 die Schlitzkanäle, wechselweise in der Tiefe. Die
Ausführung nach Fig. 3 kann im übrigen mit der nach Fig. 1 und 2 übereinstimmen.
Die rohrförmigen
Kanäle 18b sind zwischen den Schlitzkanälen 18a in der aus Fig. 3 ersichtlichen Verteilung ange- bracht.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt, der an sich dem nach Fig. 1 und 3 entspricht, aber ihnen gegenüber in der Anordnung der Kanäle abweicht. Der Kanalblock 19 hat nahezu rechteckigen Querschnitt mit leicht abgeschrägten Kanten, so dass er ein Achteck darstellt. Die Schlitzkanäle 19a sind-parallel zueinander-von zwei einander gegenüberliegenden Breitseiten eingebracht. Es ergeben sich hiedurch die gleichen Vorteile wie bei der Ausführung nach Fig. 3. Die rohrförmigen Kanäle 19b sind in der aus Fig. 4 ersichtlichen Anordnung in Reihen zwischen und ausserhalb der Schlitzkanäle angebracht.
Während die einzelnen einstückigen Schüsse 2,6 und 7 bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 innerhalb eines durchgehenden Zylindermantel angeordnet sind, ist bei dem in Fig. 5 dargestell- ten Wärmeaustauscher für jeden Kanalblockschuss ein eigener zylindrischer Mantel 21 mit je einer
Zu- und einer Ableitung 22 und 23 und Flanschen 24 und 25 an den Stirnseiten vorgesehen. Aus diesen in sich selbständigen Einheiten (Untereinheiten) lässt sich ein Wärmeaustauscher gewünschter Län- ge zusammenstellen, wenn die Ab- und Zuleitungsstutzen, z. B. der Ableitungsstutzen 23 und der Zu- leitungsstutzen 26 für die Schlitzkanäle 20a und 20'a aufeinanderfolgender Einheiten 20 und 20' durch ein U-förmiges Rohrstück 27 miteinander verbunden werden.
Die rohrförmigen Kanäle 20b und
20'b werden dadurch miteinander verbunden, dass die Kanalblockschüsse 20, 20'mit ihren Stirnsei- ten unter Einfügung einer Ringdichtung 28 aneinandergesetzt sind, vorzugsweise in einer Lage, in der die rohrförmigen Kanäle hier 20b und 20'b, miteinander fluchten. Da die aneinanderstossenden Stirn- seiten bzw. die angrenzenden Umfangszonen der Kanalblockstösse von aussen her frei einsehbar sind, wie das Fig. 5 zeigt, so können die Ringdichtungen zwischen den Kanalblockstössen, während des Betriebes auf ihre Dichtheit überprüft werden ; das ist aus Fig. 5 für die Ringdichtungen 28 und 29 anschaulich zu entnehmen.
Wie schon erwähnt, ist der neue Wärmeaustauscher für die verschiedensten Zwecke verwendbar, z. B. auch als Kühler.
Hierauf sei bei der weiteren Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 Bezug genommen ; die dort eingezeichneten Pfeile für die Strömungsrichtungen entsprechen dieser Anwendung, die naturgemäss
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ssende Flüssigkeit sich gleichmässig über seine ganze Innenfläche verteilt. Das ist einer der wesentlichen
Zwecke der Verteilerkronen. Es geht hiebei darum, zu erreichen, dass die einzelnen Kanäle innen gleichmässig von der Flüssigkeit benetzt sind. Alsdann werden die zur Verfügung stehenden Flächen zur
Ausbreitung der absorbierenden Flüssigkeit voll ausgenutzt und es wird damit das mögliche Optimum an
Absorptionsfähigkeit erzielt. Ferner wird verhindert, dass Bereiche der Innenflächen der rohrförmigen
Kanäle trocken oder nur wenig benetzt bleiben und sich dort Abscheidungen festsetzen.
Der Zwischen- raum zwischen den beiden Kanalblockstössen in Verbindung mit der beschränkten, eine gewisse Ansamm- lung der Absorptionsflüssigkeit in dem Zwischenraum erzwingenden Einschnittiefe der Einlaufschlitz der
Verteilerkronen führt dazu, dass die aus den einzelnen rohrförmigen Kanälen des oberen Kanalblock- schusses austretenden Flüssigkeitsmengen sich in dem Zwischenraum miteinander vermengen und sich so ganz oder doch teilweise in ihrer Konzentration ausgleichen, so dass die rohrförmigen Kanäle des folgen- den Kanalblockschusses mit einer Absorptionsflüssigkeit gleicher Konzentration beaufschlagt wer- den.
Der Zwischenraum 36 wird nach aussen hin durch die Ringdichtung 38 begrenzt, für die vor- zugsweise in jeder Stirnfläche des einzelnen Schusses eine in sich zurücklaufende Rille eingebracht ist.
Die Dicke der Ringdichtung 38 ist dabei so gewählt, dass die Höhe des freien Raumes zwischen den aufeinanderfolgenden Schüssen für die Einlaufkronen ausreicht.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Wärmeaustauschers dargestellt. Es ist aus- gegangen von einem Wärmeaustauscher gemäss Fig. 1 und 2. Der Kanalblock ist wieder in mehrere
Schüsse unterteilt. Die Schwellen in den Schlitzkanälen sind jedoch nicht durch eine entsprechende
Formgebung der Kanäle in dem einzelnen Schuss gebildet. Es verlaufen die Schlitzkanäle vielmehr in der
Regel mit gleichbleibender Tiefe durch den ganzen Kanalblockschuss.
Dafür ist aber, zur Bildung der
Schwellen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kanalblockschüssen eine Dichtungsplatte eingelegt, die im Bereich der rohrförmigen Kanäle zwischen den miteinander fluchtenden Teilkanälen der beiden Schüs- se jeweils eine gleichweite, die Teilkanäle zügig verbindende Bohrung aufweist, aber im Bereich der
Schlitzkanäle die Teilkanäle der aufeinanderfolgenden Schüsse voneinander trennt, im Sinne der Bildung von Schwellen, zwischen den Schlitzteilkanälen an der Stossstelle. Die so gebildeten Schwellen dienen dem gleichen Zweck wie die Schwellen bei den Ausführungen nach Fig. 1, 2 und 5.
Es ist dies in den Fig. 8 und 9 für die beiden aufeinanderfolgenden Kanalblockschüsse 40 und 43 schematisch gezeigt. Die einstückigen Kanalblockschüsse 40 und 43 enthalten die rohrförmigen Kanäle 41 bzw. 44 und die Schlitzkanäle 42 und 45, in gleicher Anzahl und Grösse und Verteilung für beide Schüsse. Die Schlitzkanäle weisen in ihrer Längsrichtung gleichbleibende Tiefe auf. Zwischen den aneinandergrenzenden Stirnflächen beider Schüsse 40,43 ist eine Dichtungsplatte 46 eingefügt, mit Durchtrittsöffnungen 47 für die miteinander fluchtenden rohrförmigen Kanäle 41,44 der beiden Schüsse 40 und 43. Die Draufsicht auf die Dichtungsplatte 46 ist in Fig. 9 dargestellt. Aus ihr lässt sich die Verteilung der Durchtrittsöffnungen 47 erkennen.
An der Grenzstelle der Schlitzkanäle des einen Schusses und des folgenden Schusses werden diese Schlitzkanäle durch die Dichtungsplatte getrennt, sie enthält hier keine Durchbrechungen. Es wird so an dieser Stelle in der Gesamtlänge des einzelnen Schlitzkanals eine Schwelle gebildet, die eine Umlenkung des in den Schlitzkanälen strömenden Mediums bewirkt und die als Abtropfkante für das im vorhergehenden Blockschuss etwa angefallene Kondensat dient.
Die Vorteile der Einstückigkeit des Kanalblockes oder der Kanalblockschüsse sind auch dann gegeben, wenn man ganz oder teilweise von den Schwellen in den Schlitzkanälen absieht. Das kommt insbesondere auch dann in Betracht, wenn das zur Wärmeübertragung dienende Medium mit so hoher Temperatur eingeführt wird und/oder sonstwie von solcher Beschaffenheit ist, dass ein Kondensat überhaupt nicht oder nur in geringer Menge in den Schlitzkanälen anfällt.
Sind Schwellen in den einzelnen Schlitzkanälen erwünscht, so können sie auch als gesonderte Teile angefertigt und eingesetzt werden. Beispielsweise kann die einzelne Schwelle die Form eines Keiles aufweisen, dessen quer zur Längsrichtung des Schlitzkanals verlaufende Schneide nach aussen gerichtet ist und bei dem die der Schneide zulaufenden Flächen vorzugsweise hohlgekrümmt in den Grund der Schlitzkanäle übergehen.
Der Kanalblock oder-bei der angegebenen Unterteilung - die Kanalblockschüsse sowie die glokkenförmigen Abschlussstücke werden vorzugsweise, vor allem dam ; wenn der Wärmeaustauscher säurebeständig sein muss, aus Graphit hergestellt. Es empfiehlt sich, hiefür einen besonders präparierten Graphit zu benutzen, nämlich einen Graphit, der mit einem später ausgehärteten Kunstharz imprägniert ist und dadurch in hohem Grade gas-und flüssigkeitsdicht ist. Es handelt sich hier um den Werkstoff, der
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es zweckmässig, als Werkstoff für die Kanalblöcke Graphit zu verwenden, der nach bekannten Verfahren, durch Einlagerung von Sekundärkohlenstoff, auch bei höheren Temperaturen gas-und flüssigkeitsdicht ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmeaustauscher. bestehend aus einem oder mehreren einstückigen Blöcken aus gas-und flüssigkeitsdichtem Graphit, von denen jeder je eine Gruppe von Kanälen für ein erstes Medium und eine Gruppe von Kanälen für ein zweites mit dem ersten Medium in Wärmeaustausch stehendes Medium aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle der ersten Gruppe (3, 18b, 19b, 20b, 20'b, 32,33, 41,44) und die der zweiten Gruppe (4,18a, 19a, 20a, 20'a, 30a, 42,45) in gleicher Richtung verlaufen und die Kanäle der zweiten Gruppe im Querschnitt betrachtet vom Umfang jedes der Blökke (2,6, 7,18, 19,20, 20', 30,31, 40,43) ausgehende nach aussen offene Schlitze darstellen.