Wärmeaustauschapparat. Die Erfindung bezieht sich auf Wärme austauschapparate, bei welchen das eine Wärmeaustauschmittel durch ein in einem Mantel untergebrachtes Röhrenbündel hin durchströmt und das andere Wärmeaus tauschmittel über abwechselnd auf der einen und der andern Seite an den Mantel ange schlossene Zwischenwände im hin- und hergehenden Querstrom das Röhrenbündel kreuzt, und bei welchen das Röhrenbündel innerhalb des Mantels, zu beiden Seiten des Querstromes, durch Leitwände abgedeckt ist,
um ein freies Durchtreten des Querstromes zwischen Röhrenbündel und Mantel zu ver hindern. Bei Verwendung starrer Leitwände muss ein an der Innenwandung sorgfältig ausgearbeiteter Mantel verwendet werden, und die an dem Mantel anliegenden ganten der Leitwände müssen entsprechend der Mantelrundung abgedreht werden.
Ausserdem müssen die Zwischenwände, von welchen die Querströmkammern gebildet werden, an dem Rande, mit welchem sie an den Leitwänden anliegen, dem. wellenförmigen Profil der Leitwände angepasst werden, wenn die Leit- wände sich mit ihrem Profil genau der Form des Röhrenbündels anschmiegen sollen.
Ge mäss vorliegender Erfindung sind die Leit- wände von federnden Blechen gebildet, wel che zwischen den die Querströmkammern ab teilenden Z-v#ischenwänden liegen und in ihrem mittleren Teil an den Zwischenwänden derart befestigt sind, dass sich die freien En den der Leitwände federnd an die Innenwan dung des Mantels anlegen. Hierdurch wird eine genaue Bearbeitung der Innenwandung des Mantels, also ein Ausdrehen des Mantels.
unnötig gemacht, und die ganten- der Leit- wände brauchen nicht nach dem Innendurch messer des Mantels abgerichtet zu werden, da durch die Federung ein dichter Abschlul3 erzielt wird. Ausserdem brauchen wegen der Unterteilung der Leitwände die Zwischen wände am Rande nicht dem Profil der Leit- bleche angepasst zu werden.
Ferner können die Leitwände leicht so gestaltet werden, d@ (3 sie auf der Eintrittsseite des Querstromes von den Röhren abstehen, so dass sich der Querstrom auf die ganze Breite verteilen kann, während auf der Austrittsseite des Querstromes die Leitbleche bis ans Ende an dem Röhrenbündel nahezu anliegen und den. Querstrom durch Stauung zwingen, alle Röh ren gleichmässig zu bespülen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungs beispiele dargestellt.
Fig. 1. und 2 zeigen ein erstes Ausfüh rungsbeispiel im Längs- und Querschnitt; Fiy. 3 bis 5 zeigen ein anderes Ausfüh rungsbeispiel, und zwar zeigt Fig. 3 einen Querschnitt durch den Mantel, während Fig. 4 und 5 senkrechte Schnitte durch den Fuss zeigen; Fig. 6a, <B>61)</B> und 7 zeigen ein weiteres Aus führungsbeispiel im Längsschnitt (geteilt) und Querschnitt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist die übliche Röhrenanordnung bei behalten. Die Röhren 1 sind in einem Man tel 2 zwischen die Rohrböden 3 und 4 ein gewalzt. Oben am Mantel befindet sich der Öleintritt 5, unten der Ölaustritt 6. Der Fuss 7 ist als Wasserein- und -austrittskammer ausgebildet. Der Wassereintritt 8 ist vom Wasseraustritt 9 durch eine senkrechte Trennwand 10 geschieden, welche an den untern Rohrboden 4 dicht angeschlossen ist.
Über dem obern Rohrboden 3 befindet sich die Kammer 11 für die Wasserumkehr beim Übergang von dem rechten Teil der Röhren zum linken Teil der Röhren. Durch horizon tale Zwischenwände 12, welche abwechselnd rechts und links an den Mantel 2 angeschlos sen sind, wird die zickzackartige Querströ- mung des Öls vom Öleintritt bis zum Ölaus- tritt herbeigeführt, wobei der Richtungs wechsel in den Umkehrkammern 13 erfolgt. Der Wasser- und der Öllauf ist durch Pfeile angedeutet.
Die freien Räume 14 und 15 sind beider seits des Röhrenbündels zwischen Röhren bündel und Mantel durch Leitbleche 16 und 17- abgedeckt, welche je zwischen zwei Zwi schenwänden 12 liegen. Die Leitbleche 16 und 17 sind in der Mitte an den Zwischen wänden befestigt, während sie mit ihren End- kanten federnd an der Innenwandung des Mantels anliegen.
Die Leitbleche sind so ge formt, dass sie sich. dem äussern Umfang des Röhrenbündels im übrigen anpassen, aber auf der Einlaufseite des Öls gleichsam Eintritts schleusen 18, 19 bilden, durch welche das Öl an den beiden Seiten auf die ganze Breite des Rohrbündels geleitet wird, so dass auch die seitlich äussersten Röhren an dem Wärme austausch teilnehmen. Nach dem Ausström ende hin wird der Querstrom des Öls durch die hier an dem Umfange des Röhrenbündels nahezu anliegenden Leitbleche 16 und 17 nach der Mitte des Röhrenbündels hin 111 gewissem Masse gestaut, wodurch eine gleich mässige Durchfliessung des ganzen Röhren systems gesichert wird, ohne dass ein freies seitliches Vorbeiströmen möglich ist.
Der Querschnitt der Umkehrräume 13 bleibt un verändert. In Abb. 2) sind die Leitbleche für eine Höhenabteilung dargestellt, bei welcher der Öldurchtritt von links her folgt. In der benachbarten Höhenabteilung liegen die Leit- bleche umgekehrt als dargestellt, das heisst derart, dass die Eintrittsschleusen 18 und 19 rechts liegen, während die Bleche links am Umfang des Röhrenbündels anliegen.
Bei der Ausführungsart nach Abb. 3 ist die Anzahl der Röhren zur Verbesserung des Wirkungsgrades vermindert, derart, dass das Röhrenbündel einen im Querschnitt recht eckigen Raum einnimmt, also sich seitlich nicht bis an den zylindrischen Mantel er streckt. Eine Röhrenreihe 20 ist hierbei in der IZittellinie 21 des Apparates angeordnet. Diese Anordnung der Röhren hat neben der Verminderung der Röhrenzahl den Vorteil, dass die seitlichen Leit- und Abdeckbleche 16 und 17 für alle Höhenabteilungen gleich sein können.
Die Bleche sind in diesem Falle wel lenförmig ausgebildet in Anpassung an die seitlich letzten Röhrenreihen, und in solchem Abstand von diesen angeordnet, dass ein Öl strom in den zwischen den Leitblechen und den letzten Röhrenreihen vorhandenen Räu men noch zur Wärmeaustauschwirkung mit den letzten Röhrenreihen gelangt. Die Leit- bleche 16 und 17 werden zwischen je zwei horizontale Zwischenwände 12 eingeschoben und mit ihnen durch Punktschweissung ver bunden. Die Enden 22 bleiben jedoch frei, so dass sie sich zwecks guten Abschlusses federnd an den Aussenmantel 2 mit ihren Endkanten anlegen.
Im Fuss 7 mit Wassereintritt 8 und Was- seraustritt 9 ist eine senkrechte Trennungs wand vorgesehen, welche aus einem Busseiser nen Steg 25 mit einem obern Schlitz 26 be steht. In diesen Schlitz ist ein Blech 27 ein gesetzt, welches im obern Teil 28 wellenför mig ausgebildet ist, und zwar derart, dass sich die Wellen den Lochumfängen der mitt leren Röhrenreihe 20 (Fig. 3) anpassen, so dass von dieser mittleren Röhrenreihe 20 ab wechselnd je eine Röhre in die Eintrittskam mer 8 und eine in die Austrittskammer 9 mündet. Ein in den Schlitz 26 unter dem Blech 27, 28 eingelegter, zweckmässig wellen förmig gebogener Federdraht 29 drückt das Blech fest gegen den Rohrboden 4.
Das Blech kann aber auch durch Eisenkitt in solcher Lage fest an dem Busseisernen Steg 25 ange bracht werden, dass es eben und dicht an den Rohrboden anliegt.
Bei den bisher beschriebenen Ausfüh rungsformen ist zwar schon der wesentliche Vorteil vorhanden, dass die Leitbleche 16, 17 infolge ihrer Anordnung und Federung längs gerader Kanten gegen die Innenwand des Aussenmantels abdichten, auch wenn dieser Mantel im Innern nicht abgedreht und bear beitet ist, wie auch der Vorteil, dass die Zwi schenwände 12 an den Kanten der gewellten Form der Leitbleche nicht angepasst zu wer den brauchen, weil die Leitbleche nicht durchgehen. Bei dieser Anordnung ist es aber noch erforderlich, die ganten der Zwi schenwände in der Kreisform genau der In nenwandung des Aussenmantels anzupassen, damit kein achsiales Durchströmen von einer Querströmkammer zur benachbarten am Aussenrande erfolgen kann.
Bei dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 6a, 6b und 7 ist dieser Nachteil vermieden. Der hier darge stellte Apparat, der als Pfannendunst- kondensator für Brauereien gedacht. ist, be steht aus einem System paralleler Längs rohre 1, die in Stirnböden 2 und 3 eingesetzt sind. Auf die Rohre 1 sind in gleichmässigen Abständen als Zwischenwände die Blechplat ten 4 aufgesetzt, welche abwechselnd oben und unten abgeschnitten sind, so dass dadurch die Kammern für die Querströmung des Kühlmittels im Zickzackwege entstehen.
Seit lich sind diese Querströmkammern 5 durch Leitbleche 6 abgedeckt, welche sich in vor liegendem Falle vertikal erstrecken, wobei sie mit ihren Vorder- und Hinterkanten auf den Blechplatten 4 aufliegen und in deren Mitte an den Platten 4 befestigt sind, so dass die obern und untern Enden 7 dieser Leitbleche nach aussen federn. Quer zu den Leitblechen 6, und zwar im vorliegenden Falle oben und unten, sind in die Umkehrkammern R Ab deckbleche 9 eingesetzt, welche sich mit ihren Vorder- und Hinterkanten gegen die Platten 4 anlegen, während die gradlinigen Seiten kanten 10 gegen die in ihrem Bereich liegen den seitlichen Leitblechenden 7 sich federnd andrücken.
Aussen sind diese Abdeckbleche 9 mit einer in Längsrichtung von .vorn nach hinten verlaufenden angeschweissten Rippe 11 versehen. Wird dieses System von Röhren 1 mit Zwischenplatten 4, seitlichen Leitblechen 6 und querliegenden Abdeckblechen 9 ver mittelst durchgehender Schraubbolzen 12 zu sammengezogen, so bildet es einen einheit lichen Körper, der in den Mantel 13 der Vor richtung eingeschoben werden kann, welcher mit den Ein- und Auslassstutzen 14 und 15 für das Kühlmittel versehen ist.
An die Rohrböden 2 und 3 werden die Stirnkammern bezw. Deckel und Hauben 16 und 17 für Ein- und Abführung des zu kondensierenden Pfannendunstes angeschlossen. Beim Einfuh ren des Röhrensystems in den Mantel 13 wer den die Ahdeckbleche 9 so weit federnd zu sammengedrückt, dass sich die Enden 1 0 gegen die Leitblechenden 7 scharf anlegen. Diese Leitblechenden 7 legen sich ihrerseits dicht gegen die Innenwandung des Mantels 13 an.
Es ist also ein System von ausrei chend gegeneinander abgedichteten Strö- tnungskammern geschaffen, ohne dass andere als gradlinig ebene Bearbeitungsflächen oder -kanten vorhanden sind. Man kann in diesem Falle als Mantel für den Apparat ein roh gegossenes oder roh bearbeitetes Rohr ver wenden, indem der eigentliche Mantel des Systems jetzt von den federnden Blechen ge bildet wird, die mit ebenen Kanten gegen einander anliegen.
Ausserdem brauchen die Zwischenwände am Rande keine genau kreis förmige Bearbeitung zu erfahren, da es nun mehr auf die Breite des Abstandes der Rän der von der Innenwandung des Mantels nicht mehr ankommt. Das ganze Innensystem der Röhren, Zwischenwände, Leit- und Abdeck- bleche kann vor Einführung in den Mantel als einheitlicher Körper zusammengesetzt und zusammengeschraubt werden, um dann als Ganzes in den Mantel eingeschoben zu werden, wobei die gegenseitige federnde ab dichtende Anlage der Teile erfolgt, und zwar längs ebener Kanten, deren saubere Be arbeitung einfach ist.