CH242706A - Heat exchanger with a bundle of parallel tubes. - Google Patents

Heat exchanger with a bundle of parallel tubes.

Info

Publication number
CH242706A
CH242706A CH242706DA CH242706A CH 242706 A CH242706 A CH 242706A CH 242706D A CH242706D A CH 242706DA CH 242706 A CH242706 A CH 242706A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
tubes
heat exchanger
heat
chamber
group
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Caille Charles
Original Assignee
Caille Charles
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caille Charles filed Critical Caille Charles
Publication of CH242706A publication Critical patent/CH242706A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  

      Wärmeaustanseher    mit einem Bündel paralleler Rohre.    Die Erfindung bezieht sieh auf einen       Wärmcaustauseher    mit     einem*    Bündel par  alleler Rohre, die auf der Aussenseite vom  einen     Wärmet-räger    zum grösseren Teil im  Längsstrom bestrichen werden.

   Die Erfin  dung ist dadurch gekennzeichnet,     dass    min  destens eine Gruppe von Rohren mindestens  am einen Ende derart über die übrigen Rohre  hinaus verlängert ist und so in einen geson  derten     Rohrboäen    mündet,     dass    zwischen dem  Rohrboden der verlängerten Rohre und dem  Rohrboden der nicht verlängerten Rohre min  destens ein Teil     #d#es    für den     Längs-strom    be  stimmten Wärmeträgers seitlich     zwiselien    die  Rohre der verlängerten Gruppe. eintreten       bezw.    aus dieser austreten kann.  



       An        jeden        Ro4,r        #boden.        kann        eine        geson-          derte    Kammer zur Zu-     bezw.    Abführung des  die Rohre durchströmenden Wärmeträgers an  geschlossen sein. Jede Kammer     bezw.    eine  Gruppe von Kammern kann     an    eine     Zu-          bezw,        Abfülirungsleitung    angeschlossen sein.

    Es kann auch. mindestens eine     Kamm-er        an          mindestenseine    weitere Kammer angeschlos-         sen    sein, welch letztere mit einer Zu-     bezw.          Abführungsleitung    verbunden ist.  



       ..    Die Erfindung ist nachstehend an     Iländ     der Zeichnung an Beispielen näher erläutert.       Fig.   <B>1</B> zeigt einen     Wä-rmeaustausclier    bekann  ter Bauart. In den     Fig.    2 bis<B>9</B> ist<B>je</B> ein       Ausführung,sbeispiel    des Erfindungsgegen  standes zur Darstellung gebracht.

   Ein     wei-          te-res    Ausführungsbeispiel ist in     Fig.   <B>10</B> im  Längsschnitt nach Linie     X-X    der     Fig.   <B>11</B>  und 12, in     Fig.   <B>11</B> im     Q-LLersc'hnitt    nach Linie       XI-XI        der        Fig.   <B>10</B> und in     Fig.    12 im Quer  schnitt nach Linie     XII-XII    nach     Fig.   <B>10</B>  .dargestellt.

       Fig.   <B>13</B> zeigt einen Längsschnitt,  nach Linie     XIH-XIII    in     Fig.    M     Fig.    14  zeigt einen' Längsschnitt nach Linie       XIV-XIV    der     Fig.   <B>11.</B>     Fig.   <B>15</B> stellt eine  Änderungsmöglichkeit des     Wärmeaustau-          schers,    nach     Fig.   <B>10</B> bis 14 dar. In allen Fi  guren sind gleiche Teile mit gleichen     Bezugs-          zeich,en    versehen.  



  <B>.</B> Bei allen     Wärmeaustausehern    nach     Fig.   <B>1</B>  bis<B>15</B> wird durch die Leitung<B>1</B> der eine  Wärmeträger zugeführt, welcher die Rohre           umströmt.    Durch die Leitung 2 wird der  zweite     Wärnieträger,        weloher    die Rohre       durehströmt    hat, abgeführt.  



  Bei den bekannten     Wärmeaustauschern     nach     Fig.   <B>1</B> mit einem Bündel eng nebenein  ander     augeordneter    paralleler Rohre werden  die in der Mitte des Bündels angeordneten  Rohre in geringerem Mass von dem durch die  Leitung<B>1</B> zugeführten     -V#Tärmeträger    bestri  chen als die näher am Umfang des. Bündels  angeordneten Rohre, weil sieh der Wärme  träger in dem durch die Pfeile<B>3</B> angedeute  ten Sinn trichterförmig aus dem     Verteilkanal     4 in den zwischen den Rohren befindlichen  Raum ergiesst.

   In     einein    kegelförmigen Be  reich<B>5</B> werden die     IEIeizfläahen    vom Strom  des Wärmeträgers überhaupt     nichterfasst,    so       dass    diese Flächen am     Wärmeaustauseli    gar  nicht teilnehmen. Ausserdem entsteht am Um  fang des Bündels, beim Eintritt aus     der    Kam  mer 4 ins     Röhrbündel    ein bedeutender     Druck-          a'blall,        der    durch den erhöhten     Strömungs     widerstand     veru-rsacht    -wird.

   Bei der     Durch-          strömung    des Wärmeträgers wird deshalb  eine wesentliche Energiemenge vernichtet.  Beim Austritt aus dem Rohrbündel entste  hen die gleichen Nachteile noch ein zweites  Mal. Der austretende Wärmeträger wird  schon früh gegen die- rund um das Bündel  herum angeordnete Austrittskammer ab  gelenkt,     #so        dass    wieder ein     kegeliger    Raum<B>im</B>  Bündelende entstellt, welcher von der Strö  mung gar nicht     erfasst    wird und deshalb am       \Wärmeaustauech    unbeteiligt bleibt.  



  Die geschilderten Nachteile der bekannten       Wärmeaustauscher    werden bei --den erfin  dungsgemässen Beispielen nach     Fig.    2 bis<B>15</B>  dadurch vermindert,     dass    mindestens eine  Gruppe von Rohren mindestens am einen  Ende über die übrigen Rohre hinaus ver  längert ist und in einen gesonderten Rohr  boden mündet. Auf diese Weise entsteht zwi  schen dein Rohrboden der verlängerten Rohre  und dem Rohrboden der nicht verlängerten  Rohre eine Fläche, durch welche     derWärme-          träger    seitlich zwischen die Rohre der ver  längerten Gruppe unabhängig von den nicht    verlängerten Rohren eintreten     bezw.    aus die  ser austreten kann.  



  Es wird     niclit    nur die Eintrittsfläche für  den in den Raum zwischen den Rohren ein  strömenden Wärmeträger wesentlich vergrö  ssert, sondern auch der am Ende der Rohre  -von der Strömung nicht mehr     erfasste        Lege-          lige    Raum wesentlich verkleinert. Entspre  chend wird dann eine     bessereAusnutzung    der       'Wä,rmeaustau,se,hfläühen    erzielt und gleich  zeitig der Strömungswiderstand     desWärme-          trägers    vermindert.  



       Bei    dem in     Fig.    2 dargestellten     Wärme-          austauscher    trennt sich der Strom des einen       Wärmeträgers    an der Stelle<B>6</B> in zwei Teil  ströme,     welche,durch    die Leitungen<B>7</B> und<B>8</B>  in die     Verteilkammem   <B>9</B> und<B>10</B>     weiterotrö-          men.    Die zueinander parallelen Rohre des,  Bündels sind in zwei Gruppen<B>11</B> und 12  aufgeteilt. Die Rohre der Gruppe 12 sind  gegenüber den Rohren der Gruppe<B>11</B> ver  längert. Die erste Gruppe<B>11</B> mündet in einen  Rohrboden<B>13</B> und die zweite Gruppe in  einen Rohrboden 14.

   An den Rührboden<B>13</B>  ist die Sammelkammer<B>15</B> und an den     Roli-r-          boden-14        die"Sammelkammer   <B>16</B> angeschlos  sen, welche<U>Kammern</U> über die Einzelleitun  gen<B>17</B> und<B>18</B> mit der     Abführungsleitung    2  in Verbindung stehen. Zwischen dem Rohr       bo,den14d,erverlänge,rtenRo,hreunddemRohr-          boden13dernichtverlängertenRohrekann.der     durch die Leitung<B>8</B> zugeführte     N#ärmeträ-          ger    -unabhängig von den nicht verlängerten  Rohren in die Gruppe, der verlängerten Rohre  einströmen.

   Der von der Strömung nicht       erfasste    Raum<B>5</B> wird gegenüber dem entspre  chenden Raum bei     Wärmeaustauschern    be  kannter Bauart     (Fig.   <B>1)</B> auf einen geringen  Bruchteil vermindert. Weiter wird die Ein  tritts- und die     Austrittsfläche    wesentlich ver  grössert, es entstellt ein geringerer Strömungs  widerstand, welcher nur einen kleineren  Druckabfall verursacht.  



  Beim     Wärmeaustauscher,    der in     Fig.   <B>3</B>  gezeigt ist, wird der durch die Leitung<B>1</B>  zugeführte Wärmeträger in eine     Verteilkam-          mer   <B>19</B> eingeführt, welche sowohl für den  Eintritt in das Rohrbündel<B>11</B>     als    auch für      den Eintritt in das     Rohrbündel    12 dient. Auf  diese Weise kann noch in vermehrtem Mass  der Strömungswiderstand vermindert werden,  der Druckabfall wird noch kleiner.  



  Der     Wärmeaustauseher    nach     Fig.    4 ist  ähnlich ausgebildet wie der     Wärmeaustau-          scher    nach     Fig.   <B>3,</B> allein mit     clem    Unter  schied,     dass    nur die Sammelkammer<B>15</B> un  mittelbar mit der     Abfuhrleitung    2 verbunden  ist und die Sammelkammer<B>16</B> durch Leitun  gen 20 mit der Sammelkammer<B>15</B> in Verbin  dung steht. Der aus der     Rolirgruppe   <B>12</B> aus  tretende Wärmeträger durchströmt somit  nicht nur die Sammelkammer<B>16,</B> sondern  auch die Sammelkammer<B>15,</B> ehe er in die       Abfuhrleitung    2 gelangt.  



  Auch der     Wärmeaustauscher    nach     Fig.   <B>5</B>  ist ähnlich wie der     Wärmeaustauseker    nach       Fig.   <B>3</B> ausgebildet. Bei diesem     Wärmeaus-          ta,uscher    ist die     Sammelkammer   <B>16</B>     ünmittel-          bar    an die nicht gezeigte     Abfuhrleitung    2  angeschlossen.

   Die     SammelkaTnTner   <B>15</B> ist  durch die Rohre 20 mit der     Sammelkammer     <B>16</B>     bezw.    dem     Anschluss    an die     Alfuhrlei-          tung    2 verbunden.  



  Eine baulich ähnliche Lösung, wie durch  die     Fig.   <B>3</B> bis<B>5</B> dargestellt, zeigt auch die       Fig.   <B>6.</B> Die Sammelkammer<B>16</B> der Rohr  gruppe 12 ist so weit über den Umfang -die  ser Rohrgruppe hinaus vergrössert,     dass    die  Überführungsleitungen 20 geradlinig     aus    der  Sammelkammer<B>15</B> in die Sammelkammer<B>16</B>  geführt werden können.  



  Der     Wärmeaustauscher    -nach     Fig.   <B>7</B> zeich  net sich dadurch aus,     dass    die     Zufuhrleitung     <B>1</B> von der     Stirnsäte    her in die gemeinsame       Verteilkammer   <B>19</B> der Rohrgruppen<B>11</B> und  12 einmündet. Die Sammelkammern<B>15</B> und  16 sind mittels getrennter Leitungen<B>17</B> und  <B>18</B> an die     Abfuhrleitung    2 angeschlossen.  



  Eine weitergehende Aufteilung in ein  zelne Gruppen von verschiedener     Rohrlänge     zeigt der     Wärmeaustauscher    nach     Fig.   <B>8.</B> Die  Rohre sind hier in drei Gruppen 21,     22    und  <B>23</B> aufgeteilt, -die<B>je</B> in einen besonderen  Rohrboden 24 einmünden. An jeden Rohr  boden. ist eine gesonderte Sammelkammer<B>25</B>  angeschlossen, welche Kammern durch die    Leitungen<B>27</B> und eine weitere     Sammelkam-          mer   <B>28</B> mit der     Abfuhrleitung    2 verbunden  Sind.  



  Eine noch weitergehende Aufteilung in  Rohrgruppen zeigt     Fig.   <B>9.</B> Die Rohre sind  hier in eine Anzahl von gleichartigen Grup  pen<B>29</B> aufgeteilt, welche in diesem Beispiel  <B>je</B> vier Rohre aufweisen sollen. Die ausserhalb  der innersten Gruppe befindlichen Gruppen  sind ringförmig innerhalb eines zylindrischen  Mantels angeordnet. Jeder Ring weist gegen  über dem vorangehenden eine grössere Rohr  länge auf. Jede der Rohrgruppen<B>29</B> ist über  einen Rohrboden<B>30</B> an eine Sammelkammer  <B>31</B> angeschlossen, die     übe-r    separate Verbin  dungsleitungen<B>32</B> mit der Überführungs  kammer<B>28</B> der     Abfuhrleitung    2 verbunden  sind.

   Der Eintritt des durch die Leitung<B>1</B>  zugeführten Wärmeträgers in die     zwischeii     den Rohren     befindlichen    Räume wird hier  ganz     be    sonders erleichtert. Zwischen den  Rohrböden der einzelnen     Gruppenringe    ent  steht durch die Verlängerung der ei     nen          RohTgruppe    gegenüber der vorangehenden       ein        Durchströmweg    für den die Rohre des  verlängerten     Grupp'en-ringps        umStrömenden     Wärmeträger.

   Durch die weitgehende Auf  teilung in Ringe werden     -ström-ungslose     Räume innerhalb des     Rohrbündels    praktisch  vollständig vermieden.  



  Der Austritt aus den Rohrbündeln kann  für die     Wärmeaustauseher    nach r'     ig.   <B>1</B>     big   <B>9</B>  baulich     symmetriseh    zum Eintritt ausge  führt     _werden.    Es bleiben alle Teile gleich  wie beim Eintritt, allein mit dem Unter  schied,     dass    die Strömungsrichtung umge  kehrt ist. Auch beim Austritt werden dann  nicht nur die     strömungslosen    Räume, sondern  auch der Strömungswiderstand und damit  der Druckabfall verkleinert.

   Der die Rohre       umgtrö        m-ende    Wärmeträger bestreicht die       Rohrfläss'heii    über den grösseren Teil ihrer  Länge im Längsstrom.  



  Dem in den     Fig.   <B>10</B> bis 14 dargestellten       Wärmeaustauseher    strömt der eine, die  Rohre umströmende Wärmeträger durch die  Leitung<B>1</B> zu, er wird durch die     Leitung'33     wieder abgeführt. Der zweite, durch die      Rohre strömende Wärmeträger gelangt durch  die Leitung 34 in den     Wärmeaustauscher     und strömt durch die, Leitung 2 wieder       fart.    Das     RoErbünde.1    ist in zweierlei Grup  pen<B>11</B> und 12 aufgeteilt, von denen die  Rohre der Gruppe 12 über die Rohre der  Gruppen<B>11</B> hinaus verlängert sind.

   Die  Rohre der Gruppen<B>11</B> münden einerseits in  Rohrböden<B>13,</B> anderseits in     Rohrböden   <B>35,</B>  während die Rohre der Gruppe 12 auf der  einen Seite in den     Rolirboden    14 und auf der       ande-rn    Seite in den Rohrboden<B>36</B> einmün  den. Die Rohrböden<B>35</B> bilden einen Teil der       Verteilkammern-   <B>38</B> und die     Rohrböden   <B>13</B>  einen Teil der     Saminelkammern   <B>15.</B> Der  Rohrboden<B>36</B> ist an die     Verteilka-miner   <B>37</B>  und der     Rahrboden    14 an die Sammelkammer  <B>16</B> angeschlossen.

   Aus der     Verteilkammer   <B>37</B>  gelangt ein Teil     4es,die    Rohre durchströmen  den     Wärmeträgars    durch die Rohre<B>39</B> in  die     Verteilkaminern   <B>38</B> und aus den     Sammel-          kaminern   <B>15</B>     durssh'die    Rohre 20 in die     Sam-          melkammar   <B>16,</B> während ein anderer Teil  unmittelbar     durchdie    verlängerten Rohre in  die Sammelkammer<B>16</B> strömt.  



  Der durch die Leitung<B>1</B> zugeführte       WIrm,eträger    gelangt zum einen Teil im  Sinn der Pfeile<B>3</B> und zum andern Teil durch  die Leitungen 40 in den zwischen den Rohren  befindlichen Raum. Auf der gegenüberlie  genden Seite des     Wärmeaustauechers    strömt  dieser Wärmeträger zum einen Teil im Sinn  der Pfeile 41 und zum andern Teil durch die  Leitungen 42 aus dem Rohrbündel in den       Saminefrauin    43 und aus diesem in die Lei  tung<B>33.</B> Die hierbei von der Strömung nicht       erfassten    Räume<B>5</B> und 44 werden auf einen  Mindestwert verkleinert.

   Der Vorteil des       WärmeaustauscUers    nach den     Fig.   <B>10</B> bis<B>-</B> 14  besteht darin,     dass    die     Verteilkammer   <B>19</B> und  die Sammelkamm 43 relativ wenig über  den Durchmesser des     gesamten-Rohrbündels     hinaus     aus-faden    müssen.  



  Anstatt Verbindungsleitungen 40 und 42  zur seitlichen Einführung     des    einen Wärme  trägers in die zwischen- den Rohren     befind-          liehen    Räume zu verwenden, kann der Ring  raum<B>19</B>     bezw.    43     (Fig.-   <B>15)</B> auch eine kege-         lige    Verlängerung 45 besitzen, durch welche  ein Teil des einen Wärmeträgers seitlich in  die zwischen die Rohre des. Bündels     befind-          liehen    Räume eingeführt wird.  



       Wärmeaustauscher    nach der Erfindung  können sowohl für     gasförmige    als auch- für  flüssige Wärmeträger verwendet werden.       lEerbei    kann auch der eine Wärmeträger  flüssig und der andere gasförmig sein.

   In  welcher Richtung die Wärme durch die       Rolirwand    übertragen wird, ist für die Er  findung bedeutungslos.     Wärineaustauscher     nach der Erfindung können für alle mög  lichen     Heiz-    und Kühlzwecke verwendet wer  den.     Ganz-besonders    eignen sie sieh für     Gas-          turbinenanlagen,    wo auf möglichst geringen  Druckabfall und möglichst vollständige  Wärmeübertragung grosses Gewicht gelegt  wird.  



  Die Rohre der nicht verlängerten Gruppe  besitzen gegenüber den     verlängertenRoli-          ren    bei gleichem Durchmesser einen geringe  ren Strömungswiderstand. Demzufolge wird  sich in diesen     Rohreneine    höhere     Geschwin-          digkerit    einstellen, wenn nicht der Strömungs  widerstand in den Zuführungskanälen der  kürzeren Rohre den     Gesaintwiderstand    so  weit erhöht,     dass    er gleich gross ist wie der  Widerstand der verlängerten Rohre.

   In     ge-          -wissen    Fällen könnte es sogar von Vorteil  sein, in den- nicht verlängerten Rohren und  hauptsächlich in ihren Zuführungskanälen  eine erhöhte Geschwindigkeit einzuhalten, um  die Wärmeentnahme aus diesen Rohren zu  erhöhen. Anstatt nur einen Teil des     für    den  Längsstrom bestimmten     Wärineträgers        zwi-          sehen    dem Rohrboden der verlängerten Rohre  und dem Rohrboden der nicht verlängerten  Rohre eintreten zu lassen, kann auch die ge  samte Menge des Wärmeträgers auf diesem  Weg in den die Rohre umgebenden     Rauin     eingeführt werden.



      Heat exchanger with a bundle of parallel tubes. The invention relates to a heat exchanger with a * bundle of parallel pipes, which are coated on the outside by a heat carrier for the most part in the longitudinal flow.

   The inven tion is characterized in that at least one group of tubes is extended at least at one end beyond the other tubes and opens out into a separate tube boom that between the tube sheet of the extended tubes and the tube sheet of the non-extended tubes min at least one part # d # es for the longitudinal flow of certain heat transfer medium between the pipes of the extended group laterally. enter resp. can exit from this.



       On every Ro4, r #boden. a separate chamber can be used to add or Discharge of the heat transfer medium flowing through the tubes to be closed. Each chamber respectively. a group of chambers can be connected to a supply or discharge line.

    It can also. at least one chamber must be connected to at least one further chamber, the latter with an additional or Discharge line is connected.



       .. The invention is explained in more detail below using examples in the drawing. Fig. 1 shows a known type of heat exchanger. In FIGS. 2 to 9, one embodiment, example of the subject of the invention is shown for each.

   A further exemplary embodiment is shown in FIG. 10 in a longitudinal section along line XX in FIGS. 11 and 12, in FIG. 11 in FIG Q-LLersc'hnitt along line XI-XI of Fig. 10 and in Fig. 12 in cross section along line XII-XII of Fig. 10.

       FIG. 13 shows a longitudinal section along line XIH-XIII in FIG. M FIG. 14 shows a longitudinal section along line XIV-XIV in FIG. 11. FIG B> 15 </B> represents a possibility of changing the heat exchanger according to FIGS. 10 to 14. In all figures, the same parts are provided with the same reference numerals.



  <B>. </B> In all heat exchangers according to FIGS. <B> 1 </B> to <B> 15 </B>, one heat transfer medium is fed through line <B> 1 </B> to which the Flows around pipes. The second heat carrier, which has flowed through the pipes, is discharged through the line 2.



  In the known heat exchangers according to FIG. 1, with a bundle of parallel tubes arranged closely next to one another, the tubes arranged in the center of the bundle are supplied to a lesser extent from that fed through line 1 -V # heat carrier coated than the tubes arranged closer to the circumference of the bundle, because the heat carrier in the sense indicated by the arrows <B> 3 </B> looks like a funnel from the distribution channel 4 into the space between the tubes poured out.

   In a conical area <B> 5 </B>, the heating surfaces are not covered at all by the flow of the heat transfer medium, so that these surfaces do not even take part in the heat exchange. In addition, on the circumference of the bundle, when it enters the tube bundle from chamber 4, there is a significant pressure ball, which is caused by the increased flow resistance.

   A substantial amount of energy is therefore destroyed as it flows through the heat transfer medium. When exiting the tube bundle, the same disadvantages arise a second time. The exiting heat transfer medium is diverted early on towards the exit chamber arranged around the bundle, #so that a conical space <B> in the </B> end of the bundle is distorted again, which is not covered by the flow and therefore at the \ Heat exchange remains uninvolved.



  The described disadvantages of the known heat exchangers are reduced in the examples according to the invention according to FIGS. 2 to 15 in that at least one group of tubes is lengthened at least at one end beyond the other tubes and in opens a separate tube bottom. In this way, a surface is created between the tube sheet of the extended tubes and the tube sheet of the non-extended tubes through which the heat carrier enters laterally between the tubes of the extended group independently of the non-extended tubes. from which water can escape.



  It is not only the entry area for the heat transfer medium flowing into the space between the tubes that is significantly enlarged, but also that the space at the end of the tubes that is no longer covered by the flow is significantly reduced. Correspondingly, better utilization of the heat exchange, heat and heat is then achieved and at the same time the flow resistance of the heat carrier is reduced.



       In the heat exchanger shown in FIG. 2, the flow of the one heat transfer medium separates at point 6 into two partial flows, which flow through lines 7 and B 8 </B> flow on into the distribution chambers <B> 9 </B> and <B> 10 </B>. The tubes of the bundle, which are parallel to one another, are divided into two groups <B> 11 </B> and 12. The tubes of group 12 are elongated compared to the tubes of group <B> 11 </B>. The first group <B> 11 </B> opens into a tube sheet <B> 13 </B> and the second group opens into a tube sheet 14.

   The collecting chamber <B> 15 </B> is connected to the agitator base <B> 13 </B> and the "collecting chamber <B> 16 </B> is connected to the rolling base-14, which <U> The chambers </U> are connected to the discharge line 2 via the individual lines <B> 17 </B> and <B> 18 </B> N # carriers fed through the line <B> 8 </B> - regardless of the non-extended pipes, flow into the group of extended pipes.

   The space <B> 5 </B> not covered by the flow is reduced to a small fraction compared to the corresponding space in heat exchangers of known design (Fig. <B> 1) </B>. Next, the entry and exit area is significantly enlarged, it disfigures a lower flow resistance, which causes only a smaller pressure drop.



  In the case of the heat exchanger shown in FIG. 3, the heat transfer medium supplied through line 1 is introduced into a distribution chamber 19, which both is used for the entry into the tube bundle 11 and for the entry into the tube bundle 12. In this way, the flow resistance can be reduced to an even greater extent, and the pressure drop becomes even smaller.



  The heat exchanger according to FIG. 4 is designed similarly to the heat exchanger according to FIG. 3, only with the difference that only the collecting chamber 15 is directly connected to the discharge line 2 is connected and the collecting chamber <B> 16 </B> is in connection with the collecting chamber <B> 15 </B> by lines 20. The heat transfer medium emerging from the roller group <B> 12 </B> thus not only flows through the collecting chamber <B> 16 </B> but also through the collecting chamber <B> 15 </B> before it reaches the discharge line 2 .



  The heat exchanger according to FIG. 5 is also designed similarly to the heat exchanger according to FIG. 3. In the case of this heat exchanger, the collecting chamber 16 is directly connected to the discharge line 2, not shown.

   The collecting chamber <B> 15 </B> is connected to the collecting chamber <B> 16 </B> respectively through the tubes 20. connected to the connection to the supply line 2.



  A structurally similar solution, as shown by FIGS. 3 to 5, is also shown in FIG. 6. The collecting chamber 16 / B> the pipe group 12 is enlarged so far beyond the circumference of this pipe group that the transfer lines 20 can be led in a straight line out of the collecting chamber 15 into the collecting chamber 16 .



  The heat exchanger according to FIG. 7 is characterized in that the supply line 1 leads from the frontal seeder into the common distribution chamber 19 of the pipe groups B> 11 </B> and 12 joins. The collecting chambers <B> 15 </B> and 16 are connected to the discharge line 2 by means of separate lines <B> 17 </B> and <B> 18 </B>.



  The heat exchanger according to FIG. 8 shows a further division into individual groups of different tube lengths. The tubes are here divided into three groups 21, 22 and 23, -the > each </B> open into a special tube sheet 24. On every pipe base. a separate collecting chamber <B> 25 </B> is connected, which chambers are connected to the discharge line 2 by the lines <B> 27 </B> and a further collecting chamber <B> 28 </B>.



  An even more extensive division into tube groups is shown in FIG. 9. The tubes are here divided into a number of similar groups <B> 29 </B>, which in this example <B> each </ B > should have four pipes. The groups outside the innermost group are arranged in a ring shape within a cylindrical shell. Each ring has a greater tube length than the previous one. Each of the tube groups <B> 29 </B> is connected to a collecting chamber <B> 31 </B> via a tube sheet <B> 30 </B>, which via separate connecting lines <B> 32 </ B > Are connected to the transfer chamber <B> 28 </B> of the discharge line 2.

   The entry of the heat transfer medium supplied through the line 1 into the spaces between the pipes is particularly facilitated here. Between the tube sheets of the individual group rings, the extension of one tube group in relation to the previous one creates a flow path for the heat transfer medium flowing around the tubes of the extended group ring.

   Due to the extensive division into rings, no-flow spaces within the tube bundle are practically completely avoided.



  The exit from the tube bundle can for the heat exchangers after r 'ig. <B> 1 </B> big <B> 9 </B> be structurally symmetrical to the entrance. All parts remain the same as at the entrance, the only difference being that the direction of flow is reversed. At the exit, too, not only the flowless spaces, but also the flow resistance and thus the pressure drop are reduced.

   The heat transfer medium flowing around the pipes sweeps the pipe surface over the greater part of its length in the longitudinal flow.



  The one heat transfer medium flowing around the tubes flows to the heat exchanger shown in FIGS. 10 to 14 through line 1, and is discharged again through line 33. The second heat transfer medium flowing through the tubes enters the heat exchanger through line 34 and flows through line 2 again. The RoErbünde.1 is divided into two groups <B> 11 </B> and 12, of which the tubes of group 12 are extended beyond the tubes of groups <B> 11 </B>.

   The tubes of groups <B> 11 </B> open on the one hand into tube sheets <B> 13 </B>, on the other hand, into tube sheets <B> 35, </B> while the tubes of group 12 on one side into the tube sheet 14 and into the tube sheet <B> 36 </B> on the other side. The tube sheets <B> 35 </B> form part of the distribution chambers <B> 38 </B> and the tube sheets <B> 13 </B> form part of the stacking chambers <B> 15. </B> The tube sheet <B> 36 </B> is connected to the distribution chamber <B> 37 </B> and the floor 14 is connected to the collecting chamber <B> 16 </B>.

   A part 4es arrives from the distribution chamber <B> 37 </B>, the pipes flow through the heat transfer medium through the pipes <B> 39 </B> into the distribution chimneys <B> 38 </B> and out of the collecting chimneys < B> 15 </B> through the tubes 20 into the collecting chamber <B> 16 </B>, while another part flows directly through the elongated tubes into the collecting chamber <B> 16 </B>.



  The WIrm, eträger supplied through the line <B> 1 </B> reaches on the one hand in the direction of the arrows <B> 3 </B> and on the other hand through the lines 40 into the space located between the pipes. On the opposite side of the heat exchanger, this heat carrier flows partly in the direction of the arrows 41 and partly through the lines 42 from the tube bundle into the Samine woman 43 and from there into the line 33. The Spaces <B> 5 </B> and 44 which are not covered by the flow are reduced to a minimum value.

   The advantage of the heat exchanger according to FIGS. 10 to 14 is that the distribution chamber 19 and the collecting comb 43 have relatively little over the diameter of the must un-thread out the entire tube bundle.



  Instead of using connecting lines 40 and 42 for the lateral introduction of one heat carrier into the spaces located between the tubes, the annular space 19 or. 43 (Fig.- <B> 15) </B> also have a conical extension 45, through which part of the one heat transfer medium is introduced laterally into the spaces between the tubes of the bundle.



       Heat exchangers according to the invention can be used for both gaseous and liquid heat carriers. One heat transfer medium can also be liquid and the other gaseous.

   The direction in which the heat is transferred through the Rolirwand is meaningless for the invention. Heat exchanger according to the invention can be used for all possible heating and cooling purposes. They are particularly suitable for gas turbine systems, where great emphasis is placed on the lowest possible pressure drop and as complete heat transfer as possible.



  The pipes of the non-extended group have a lower flow resistance compared to the extended rollers with the same diameter. As a result, a higher speed will set in these pipes unless the flow resistance in the feed channels of the shorter pipes increases the overall resistance to such an extent that it is the same as the resistance of the elongated pipes.

   In certain cases it could even be advantageous to maintain an increased speed in the non-extended pipes and mainly in their supply channels in order to increase the heat extraction from these pipes. Instead of only allowing part of the heat carrier intended for the longitudinal flow to enter between the tube sheet of the extended tubes and the tube sheet of the non-extended tubes, the entire amount of the heat carrier can also be introduced in this way into the rauin surrounding the tubes.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH:</B> Wärmeaustauscher mit einem Bündel paralleler Rohre, die auf der Aussenseite vom einen Wärmeträger zum grösseren Teil im Längsstrom, bestrichen werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens eine Gruppe von Rohren mindestens am einen Ende der art über die übrigen Rohre hinaus verlIngert ist und so in einen gesonderten RohTbo#den mündet, dass zwischen dem Rohrboden der verlängerten Rohre und dem Rolirboden der nicht v, <B> PATENT CLAIM: </B> Heat exchanger with a bundle of parallel tubes, which are coated on the outside by a heat carrier to the greater part in the longitudinal flow, characterized in that at least one group of tubes at least at one end of the type over the remaining tubes are extended and open into a separate raw floor in such a way that between the tube sheet of the extended tubes and the sheet metal base of the -rlängerten Rohre mindestens ein Teil des für den Längsstrom bestimmten Wärme trägers seitlich zwischen die Rohre der ver längerten Gruppe eintreten bezw. aus dieser austreten kann. UNTERANSPRüCHE.- 1. Wärmeaustauscher nach Patentan- sprueli, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden Rohrboden eine gesonderte Kammer zur Zu- be <B>'</B> zw. Abführung des die Rohre durchströmenden WärmetrIgers angesehlos- sen ist. Longer tubes at least part of the heat carrier intended for the longitudinal flow occurs laterally between the tubes of the extended group or respectively. can exit from this. SUBSTANTIAL CLAIMS.- 1. Heat exchanger according to patent application, characterized in that a separate chamber is attached to each tube sheet for the addition of the heat transfer medium flowing through the tubes. 2. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer <B>(15</B> bezw. <B>16)</B> an eine gesonderte Zu- bezw. Abführungsleitung (2) angeschlossen ist (Fig. <B>3).</B> <B>3.</B> Wärmeaustauscher nach Unteranspruch <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Kammern<B>(25</B> bezw. <B>31)</B> an eine Zu- bezw. Abführungsleitung (2) angeschlossen ist. 2. Heat exchanger according to dependent claim <B> 1 </B> characterized in that each chamber <B> (15 </B> and <B> 16) </B> to a separate Zu- or. Discharge line (2) is connected (Fig. 3). 3. Heat exchanger according to dependent claim 1, characterized in that a group of chambers <B > (25 </B> or <B> 31) </B> to an additional or Discharge line (2) is connected. 4. Wärmeaustauscher nach Unteranspruch <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kammer<B>(15</B> bezw. <B>38)</B> an mindestens eine weitere Kammer<B>(16</B> bezw. <B>37)</B> ange schlossen ist, welch letztere mit einer Zu- bezw. Abführungsleitung (34 bezw. 2) ver bunden ist. 4. Heat exchanger according to dependent claim <B> 1 </B> characterized in that at least one chamber <B> (15 </B> and <B> 38) </B> is connected to at least one further chamber <B> ( 16 </B> or <B> 37) </B> is connected, the latter with an additional or Discharge line (34 and 2 respectively) is connected.
CH242706D 1943-12-11 1943-12-11 Heat exchanger with a bundle of parallel tubes. CH242706A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH242706T 1943-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH242706A true CH242706A (en) 1946-05-31

Family

ID=4463119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH242706D CH242706A (en) 1943-12-11 1943-12-11 Heat exchanger with a bundle of parallel tubes.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH242706A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1170974B (en) * 1958-09-10 1964-05-27 Andre Huet Tube bundle heat exchanger with branched collectors or distributors and with sub-collectors or sub-distributors
DE1179569B (en) * 1961-04-27 1964-10-15 Gutehoffnungshuette Sterkrade High pressure heat exchanger with a pipe system consisting of several pipe panels
DE1211668B (en) * 1961-03-02 1966-03-03 Schmidt Sche Heissdampf Tube heat exchanger for cooling fresh fission gases or the like.
FR2615606A1 (en) * 1987-05-22 1988-11-25 Faiveley Ets HEAT EXCHANGER REACTOR

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1170974B (en) * 1958-09-10 1964-05-27 Andre Huet Tube bundle heat exchanger with branched collectors or distributors and with sub-collectors or sub-distributors
DE1211668B (en) * 1961-03-02 1966-03-03 Schmidt Sche Heissdampf Tube heat exchanger for cooling fresh fission gases or the like.
DE1179569B (en) * 1961-04-27 1964-10-15 Gutehoffnungshuette Sterkrade High pressure heat exchanger with a pipe system consisting of several pipe panels
FR2615606A1 (en) * 1987-05-22 1988-11-25 Faiveley Ets HEAT EXCHANGER REACTOR
WO1988009469A1 (en) * 1987-05-22 1988-12-01 Faiveley Entreprises Heat-exchanger reactor
US4996029A (en) * 1987-05-22 1991-02-26 Faiveley Entreprises Heat-exchanger reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0889201A1 (en) Impingment cooling of a part of a turbine blade wall
DE1958885B2 (en) DEVICE FOR DRYING AND OVERHEATING OF WET STEAM IN STEAM POWER PLANTS
DE1426648C3 (en) Rapid steam generator
EP0069262B1 (en) Apparatus by which heat is transmitted through hollow fibres
CH242706A (en) Heat exchanger with a bundle of parallel tubes.
DE2128505A1 (en) heating system
DE2524080A1 (en) HEAT TRANSMITTER IN WHICH A STEAM MEDIUM CONDENSES TO ANOTHER MEDIUM UNDER HEAT RELEASE
DE2548540C3 (en) Combustion chamber for a liquid heater
DE2418504C2 (en) Pipe element for heating surface group of a heat exchanger
CH111633A (en) Heat exchange device.
CH435347A (en) Method for limiting the wall temperature of a partition between heat-exchanging media and the device for carrying out the method
DE1451291C3 (en) The heating pipe register crossed by the fluid to be heated up
DE694410C (en) Flue gas feed water preheater made of narrow finned tubes made of high-quality construction material
DE1100855B (en) Device for heat exchange between a flue gas stream and a liquid to be heated
DE625998C (en) Evaporator for a steam generator indirectly heated by a circulating heat carrier
DE398854C (en) Water tube boiler with two pipe systems lying one above the other, which open into upright arranged end chambers
AT378425B (en) SUN COLLECTOR MADE OF PLASTIC
CH195866A (en) Heat exchangers for thermal power plants in which a gaseous working medium, preferably air, continuously describes a closed circuit under excess pressure.
AT257105B (en) Boilers, in particular water heating boilers
AT217557B (en) Collecting piece for heat sinks
AT249699B (en) Forced circulation boiler
DE1576871B1 (en) Above the combustion chamber of a steam generator, panel-like heating surfaces connected in parallel in the working medium flow
AT126417B (en) Gas-tight water pipe wall designed for high combustion chambers of boilers.
DE353637C (en) Steam generator, especially for ships
DE2312726A1 (en) STEAM GENERATORS FOR PRESSURIZED WATER REACTORS