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Die Erfindung betrifft einen Rohrbündel-Wärmetauscher mit einer Einrichtung zur Einhaltung gleichbleibender Austrittstemperatur eines der beiden Medien.
Derartige Rohrbündel-Wärmetauscher sind für viele Prozesse erforderlich, bei denen eine genaue
Einhaltung der Austrittstemperatur des durch das Rohrbündel oder des um das Rohrbündel strömenden
Mediums erforderlich ist.
Die Austrittstemperatur wird jedoch durch folgende Faktoren beeinflusst : a) Änderung der Eintrittstemperatur des um die Austauscherrohre strömenden Mediums, b) Änderung der Menge des um die Austauscherrohre strömenden Mediums, c) Belagbildung auf der äusseren Oberfläche der Austauscherrohre, d) Änderung der Eintrittstemperatur des durch die Austauscherrohre strömenden Mediums, e) Änderung der Menge des durch die Austauscherrohre strömenden Mediums und f) Belagbildung auf der inneren Oberfläche der Austauscherrohre.
Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Erfordernisse ein Teilstromrohr vorzusehen, durch das ein Teil des einströmenden Mediums ohne Temperaturänderung von der Eintrittskammer in die Austrittskammer gelangt und sich dort mit dem andern Teil des Mediums mischt, der bei der Durchströmung der
Austauscherrohre seine Temperatur geändert hat. Durch Verstellung einer Drosselklappe wird der Anteil, der durch das Teilstromrohr strömt, verändert, um eine Mischtemperatur zu erhalten. Die maximale
Menge, die durch das Teilstromrohr strömen kann, ist hier jedoch durch den Druckverlust bei der
Durchströmung des Teilstromrohres begrenzt.
Er kann niemals grösser sein als der Druckverlust des Teils des Mediums, der durch die Austauscherrohre strömt, wodurch der Bereich der erzielbaren Misch- temperatur und der Bereich der erzielbaren Austrittstemperatur des um die Austauscherrohre strömenden
Mediums begrenzt ist.
Die Erfindung soll das bessern. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, bei der mit einfachen und preisgünstigen technischen Mitteln die durch das Teilstromrohr bzw. die
Austauscherrohre strömende Menge jeweils zwischen null und hundert Prozent variiert werden kann, wodurch jede Austrittstemperatur einstellbar ist, die zwischen der Temperatur des eintretenden Mediums in der Eintrittskammer und der Temperatur dieses Mediums bei geschlossenem Teilstromrohr nach Durchströmen der Austauscherrohre liegt, sowie jede Austrittstemperatur des um die Rohre strömenden Mediums eingestellt werden kann, die zwischen dessen Eintrittstemperatur und der davon maximalen möglich abweichenden Temperatur liegt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Austrittskammer des durch die Austauscherrohre strömenden Mediums durch eine Trennwand mit einer Öffnung in einen Ausströmraum und einen Mischraum unterteilt ist, ein Teilstromrohr angeordnet ist, das ganz oder teilweise isoliert ist und eine in den Ausströmraum führende Verlängerung mit grösserem Durchmesser besitzt, die Verlängerung einen axial verschiebbaren Hohlzylinder aufnimmt, der einen grösseren Durchmesser als die Öffnung in der Trennwand besitzt und mit einer nach aussen führenden axial verschiebbaren Stange durch Rippen verbunden ist, die Stange an ihrem in der Verlängerung befindlichen Ende eine Abdeckplatte derart trägt, dass die Abdeckplatte zum Hohlzylinder einen ringförmigen Querschnitt freigibt,
wobei in einer axialen Zwischenstellung der als Verschlussstücke dienenden beiden Teile - des Hohlzylinders und der Abdeckplatte - ringförmige Querschnitte zwischen dem Hohlzylinder und der Trennwand und zwischen der Abdeckplatte und einer Kontur des Teilstromrohres gebildet werden, so dass in der einen Endstellung der Stange die Abdeckplatte die Kontur des Teilstromrohres dichtend berührt und in der andern Endstellung der Stange der Hohlzylinder die Trennwand dichtend berührt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch eine einzige Verstellbewegung der mit dem Hohlzylinder und der Abdeckplatte starr verbundenen Stange - also durch die Verstellbewegung nur eines einzigen Verstellgliedes - jeweils die durch das Teilstromrohr bzw. die Austauscherrohre strömende Menge zwischen null und hundert Prozent in jeweils entgegengesetzter axialer Bewegungsrichtung besagter Stange variiert werden kann, wodurch jede obengenannte mögliche Austrittstemperatur des Mediums durch bzw. des Mediums um die Austauscherrohre eingestellt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen Rohrbündel-Wärmetauscher mit dem Hohlzylinder und der Abdeckplatte in einer axialen Zwischenstellung in schematischer Darstellung.
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Der Mantel-l-des Rohrbündel-Wärmetauschers nimmt die Austauscherrohre --2-- und das Teilstromrohr --3-- mit seiner Verlängerung --4-- und seiner Kontur --5-- auf, die ihrerseits in den Rohrböden --6 und 7-- befestigt sind. Die Eintrittskammer --8-- mit dem Eintrittsstutzen --9-- ist für die Zuführung des durch die Austauscherrohre --2-- bzw. durch das Teilstromrohr--3--fliessende Medium
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bündel-Wärmetauscher befindlichen Ende die Abdeckplatte --18-- und weiter über die Rippen --19-- den Hohlzylinder --20--, der in der Verlängerung --4-- geführt ist und zur Abdeckplatte --18-- den ringförmigen Querschnitt --21-- freigibt.
Bei der dargestellten axialen Zwischenstellung des Verstellgliedes ergeben sich die ringförmigen Querschnitte --22 und 23-- zwischen der Kontur --5-- und der Abdeckplatte --18-- und zwischen der Trennwand --13-- und dem Hohlzylinder --20--. Mit --24-- ist der Eintrittsstutzen und mit --25-- ist der Austrittsstutzen des um die Austauscherrohre --2-- und das Teilstromrohr-3-fliessenden Mediums bezeichnet. Das gesamte Medium "durch" die Rohre - Austauscherrohre --2-- und bzw. oder Teilstromrohr --3-- - tritt in Richtung des Pfeils --26-- in die Eintrittskammer - ein, wo sich bei entsprechender axialer Zwischenstellung des Verstellgliedes dieses Medium in einen Strom in Richtung der Pfeile --27-- durch die Austauscherrohre --2-- und in einen zweiten Strom in Richtung der Pfeile --28-- durch das Teilstromrohr --3-- teilt.
Beide Ströme vereinigen sich wieder im Mischraum --11-- und verlassen in Richtung des Pfeils --29-- durch den Austrittsstutzen --12-- den Rohrbündel-Wärmetauscher. Das Medium "um" alle Rohre innerhalb des Mantels-l-fliesst in Richtung des Pfeils --30-- durch den Eintrittsstutzen --24-- ein und verlässt den Rohrbündel-Wärmetauscher in Richtung des Pfeils --31-- durch den Austrittsstutzen --25--.
Jede beliebige Austrittstemperatur des einen Mediums im Austrittsstutzen --12-- oder des andern Mediums im Austrittsstutzen --25-- des Rohrbündel-Wärmetauschers innerhalb der möglichen Temperatur wird durch die entsprechende Stellung des Verstellgliedes zwischen der abdichtenden Anlage der Abdeckplatte --18-- an der Kontur --5-- des Teilstromrohrs --3-- und der abdichtenden Anlage des Hohlzylinders --20-- an der Trennwand --13-- erzielt.