CH228297A - Röhrenwärmeaustauscher. - Google Patents

Description

      Röhrenwärmeaustauscher.       Die Erfindung bezieht sich auf einen       Röhrenwärmeaustauscher,    bei welchem das  die Rohre im Längsstrom umströmende Me  dium quer zu den Rohren in das Bündel ein  tritt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeich  net, dass die senkrecht zur Strömungsrichtung  gemessene Strömungsfläche des die Rohre  des Bündels umströmenden Mediums an der  engsten Stelle zwischen den vom Medium zu  erst umströmten Rohrteilen grösser ist als  die vom Medium im Längsstrom durchströmte  Fläche zwischen den Rohren des Bündels.  Durch die Erfindung wird eine gleichmässige  Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit  zwischen den Rohren des Bündels angestrebt.  



  Zweckmässig wird auch die senkrecht zur       Strömungsrichtung    gemessene Strömungs  fläche des die Rohre des Bündels umströmen  den Mediums an der engsten Stelle zwischen  den zuletzt vom Medium umströmten Rohr  teilen grösser gewählt als die vom Medium im  Längsstrom durchströmte Fläche zwischen  den Rohren des Bündels. Eine weitere Ver  besserung der Strömungsverhältnisse kann    dadurch noch erreicht werden, dass das die  Rohre umströmende Medium dem Bündel  nicht nur von einem     aussen    an das Bündel  angrenzenden Raum, sondern auch von einem  innen an das Bündel angrenzenden Raum  zugeführt wird.  



  Die Erfindung ist nachstehend an Hand  eines auf der     Zeichnung    dargestellten Aus  führungsbeispiels näher erläutert.  



       Fig.    1 stellt einen Längsschnitt eines für  Gase geeigneten     Wärmeaustauschers    nach der       Erfindung,        Fig.    2 einen Querschnitt nach der  Linie     11-II    der     Fig.    1 und     Fig.    3 einen  Teil des Querschnittes in grösserem Mass  stab dar.  



  Das Gas geringerer Dichte tritt durch den       Rohranschluss    1     in    den     Wärmeaustauscher,     durchströmt die Rohre 2 des Bündels 4     und     verlässt den     Wärmeaustauscher    durch den       Rohranschluss    3.  



  Das Gas grösserer Dichte wird in zwei  Teilen dem     Wärmeaustauscher    zugeführt.  Der eine Teil tritt durch den     Rohranschluss     4 ein und verteilt sich im aussen an das      Bündel angrenzenden Ringkanal 5 auf den  ganzen Umfang. Die vom Gas zuerst bestri  chenen Rohrteile 10 sind auf einer Länge b  frei an den Ringkanal 5 angeschlossen, so  dass dem Gas eine     genügende    Strömungs  strecke zur Verfügung steht, um seine ra  diale     Einströmrichtung    in eine axiale zu  ändern. Ein anderer Teil des Gases grösserer  Dichte tritt durch den     Rohranschluss    8 ein  und gelangt dann aus dem innen an das Bün  del angrenzenden Raum zwischen den inner  sten Rohrteilen 11 hindurch in das Rohr  bündel.  



  Das aus dem Rohrbündel am andern  Ende des     Austauschers    aus dem Bündel aus  tretende Gas wird in zwei Teile aufgeteilt.  Der eine Teil davon strömt aus dem Rohr  bündel kommend zwischen den äussern Rohr  teilen 10 hindurch in den     Ringkanal    6 und  aus diesem durch den     Rohranschluss    7 weiter,  während ein anderer Teil zwischen den inner  sten Rohrteilen 11 hindurch in den innen an  das Bündel angrenzenden Raum und aus die  sem in den     Rohranschluss    9 gelangt.  



  Die senkrecht zur Strömungsrichtung ge  messene Strömungsfläche des die Rohre des  Bündels umströmenden Gases an der engsten  Stelle zwischen den vom Gas zuerst umström  ten Rohrteilen 10 und 11 ist grösser als die  vom Gas im Längsstrom durchströmte Fläche  13     zwischen    den Rohren 2 des Bündels. Die  Fläche am     Eintritt    ist mindestens 1,2 mal  so gross wie die Fläche zwischen den Rohren  des Bündels. Bemerkenswert ist, dass bei den  im dargestellten     Wärmeaustauscher    gewähl  ten kleinen Rohrabständen auch beider Quer  strömung am Eintritt kaum eine Ablösung  der Strömung an den Rohren auftreten kann,  weil die     Strömung    durch die Rohroberflä  chen gut geführt ist.

   Es entsteht dadurch  eine geordnete Strömung, die eine regel  mässige Verteilung des Gases zwischen den  Rohren und eine gleichmässige Geschwindig  keitsverteilung sichert.  



  Gleiche     Querschnittsverhältnisse    sind auch  beim Austritt aus dem Rohrbündel eingehal  ten.     Hier    besitzt die senkrecht zur Strö  mungsrichtung gemessene Strömungsfläche    des die Rohre des Bündels umströmenden  Gases an der engsten Stelle zwischen den vom  Gas zuletzt umströmten Rohrteilen 10 und  11 mindestens den     1,2-fachen    Wert der vom  Gas im Längsstrom durchquerten Fläche 13  zwischen den Rohren 2 des Bündels.  



  Die Erfindung eignet sich ganz besonders  für     Wärmeaustauscher,    bei denen die Rohre  sehr kleine Abstände     aufweisen,    zum Beispiel  für     Wärmeaustauscher,    bei. denen der Ab  stand von Rohrachse zu Rohrachse nur den       1,5-fachen    Wert des Rohrdurchmessers oder  noch weniger aufweist. Rohrbündel mit so  kleinen     Rohrabständen    sind insbesondere  dann zweckmässig, wenn das um die Rohre       herumströmende    Gas einen höheren Druck       bezw.    eine grössere Dichte aufweist als das  durch die Rohre strömende Gas.  



       Wärmeaustauscher    nach der Erfindung  können für alle möglichen Gebiete angewen  det werden, zum Beispiel als     Rekuperatoren     von     Gasturbinenanlagen,    insbesondere für  solche, bei denen die Arbeitsdrücke hoch  sind, sie könnten auch Verwendung finden  für Fälle, wo das eine oder das andere oder  beide Medien flüssig sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Röhrenwärmeaustauscher, bei welchem das die Rohre im Längsstrom umströmende Medium quer zu den Rohren in das Bündel eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zur Strömungsrichtung gemessene Strömungsfläche des die Rohre des Bündels umströmenden Mediums an der engsten Stelle zwischen den vom Medium zuerst umström ten Rohrteilen grösser ist als die vom Me dium im Längsstrom durchströmte Fläche zwischen den Rohren des Bündels.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass @lie senkrecht zur Strömungsrichtung gemessene Strömungsfläche des die Rohre des Bündels umströmenden Mediums an der engsten Stelle zwischen den zuletzt vom Medium umström ten Rohrteilen grösser ist als die vom Medium im Längsstrom durchströmte Fläche zwi schen den Rohren des Bündels.

   2. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das die Rohre umströmende Medium dem Bün del nicht nur von einem aussen an das Bün- del angrenzenden Raum, sondern auch von einem innen an das Bündel angrenzenden Raum zugeführt wird.