CH290704A - Heat exchanger. - Google Patents

Heat exchanger.

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CH290704A
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CH
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tubes
heat exchanger
revolution
central lines
section
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Inventor
Cockerill Societe Anonyme John
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John Cockerill Sa
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Description

  

      Echangeur    de     chaleur.       La présente invention a pour objet un  échangeur de chaleur à faisceau de tubes  dans lequel les lignes centrales des tubes du  faisceau constituent des génératrices d'au  moins une surface de révolution.  



  On connaît des échangeurs de chaleur de  ce type dans lesquels les lignes centrales des  tubes du faisceau sont droites et constituent  des génératrices d'au moins un cylindre, à  l'axe duquel elles sont parallèles, ou d'au  moins un hyperboloïde, avec l'axe duquel elles  forment un angle. Ces échangeurs à tubes  droits ont     l'inconvénient    qu'il faut prendre  des     précautions    spéciales pour permettre la  dilatation des tubes afin qu'ils ne subissent  pas de contraintes pouvant amener leur rup  ture lorsqu'ils s'échauffent.

   Un antre incon  vénient de ces échangeurs est que, même  lorsque les lignes centrales des tubes cons  tituent des génératrices d'un     hyperboloïde    de  dimensions judicieusement choisies, la section  de passage offerte an fluide à l'extérieur des  tubes varie le long de l'échangeur suivant  une loi telle qu'il est impossible d'obtenir  sur un tronçon suffisamment long de l'échan  geur les     conditions    optima de transmission de  chaleur.  



  On connaît     aussi    des échangeurs de chaleur  de ce type dans lesquels les lignes centrales  des tubes sont des hélices coaxiales, consti  tuant des génératrices d'au moins un cylindre.  Dans ce cas, les tubes ne peuvent pas être    plus serrés dans la partie centrale du faisceau  qu'à ses extrémités, ce qui empêche également  d'obtenir les conditions optima de transmis  sion de chaleur et une perte de charge modé  rée.     Il    est en outre difficile de fixer solide  ment les tubes dans les plaques terminales  de l'échangeur.  



  L'invention     vise    à obvier à ces inconvé  nients tout en permettant de remplacer aisé  ment chaque tube sans toucher aux autres.  



  A cet effet, dans l'échangeur de chaleur  qui fait l'objet de l'invention,     lesdites    lignes  centrales des tubes du faisceau sont des arcs  de cercle.  



  I1 en résulte que lors de leur échauffe  ment, les tubes peuvent se courber d'une  manière     uniforme    en se dilatant. L'angle que  forme avec l'axe de la surface de révolution  le plan de chaque ligne centrale en arc de  cercle, et le rayon de cet arc de cercle peuvent  être choisis de manière que la partie centrale  de la surface de révolution soit presque cylin  drique, ce qui permet une excellente trans  mission de chaleur et une faible perte de  charge.  



  Dans le dessin annexé, des formes d'exé  cution de     l'échangeur    de chaleur sont repré  sentées à titre d'exemple.  



  La     fig.    1 représente schématiquement, en  coupe     axiale,    la surface de révolution ' enve  loppe des lignes centrales d'une nappe de  tubes     d'un    échangeur de chaleur.      La     fig.    2 représente schématiquement, en  plan et en rabattement, la ligne centrale d'un  tube de cette nappe.  



  La     fig.    3 représente en coupe axiale ana  logue à celle de la     fig.    1 les surfaces de révo  lution enveloppes des lignes centrales des  tubes de toutes les nappes d'un échangeur de  chaleur à nappes coaxiales.  



  La     fig.    4 représente, en vue latérale, les  lignes centrales des tubes     d'iuze    nappe de cet  échangeur de chaleur.  



  La     fig.    5 est une coupe     axiale    analogue  à celle de la     fig,    3 d'une autre forme d'exé  cution.  



  La     fig.    6 représente une variante de la  forme d'exécution selon la     fig.    5, et  la     fig.    7 montre, en vue latérale et en  deux coupes transversales<B>A -A</B> et     B-B,     l'échangeur de chaleur représenté schéma  tiquement aux     fig.    3 et 4.  



  A la     fig.    1, l'enveloppe des     lignes    centrales  des tubes d'une nappe est une surface de  révolution autour de l'axe a, la génératrice  de cette surface dans -Lui plan     axial    étant la  ligne b.

   Cette surface de révolution se com  pose de trois parties distinctes: la première  partie, comprise entre les sections 1 et 2, a       une    allure générale convergente de la sec  tion 1 à la section 2; la     deuxième    partie,  comprise entre les sections 2 et 3, a l'allure  générale     d'in    cylindre droit, de révolution,  à section constante; la troisième partie, com  prise     entre    les     sections    3 et 4, a une allure  générale divergente de la section 3 à la sec  tion 4.  



  A la     fig.    2, on a indiqué un cylindre droit  substitué au tronçon     approximativement     cylindrique de la     fig.    1     compris    entre les sec  tions 2 et 3, ce cylindre étant prolongé dans  la     fig.    2 jusqu'aux sections 1 et 4 de la     fig.    1.  La section 10 est la section médiane des       fig.    1 et 2.  



  Le segment rectiligne c de la     fig.    2 repré  sente la trace, dans le plan du dessin, d'un       semi-plan    orthogonal au     plan    du dessin, pas  sant par les points 5 et 6 et par le point de  percée 8 dé l'axe a dans la section 10, l'inter  section de ce     semi-plan    avec le     cylindre    de la         fig.    2 étant la demi-ellipse d représentée à la       fig.    2     après    rabattement dans le plan du des  sin.

   Les points 7', 8' et 9' de la     demi-ellipse     rabattue d sont les rabattements des points  de percée respectifs 7, 8 et 9 de la     demi-          ellipse    dans les sections respectives 2, 10 et 3.  La courbe e de la     fig.    2 représente un arc de  cercle, défini par les trois points 7', 8' et 9'  et limité en 11' et 12'. Le segment c de la       fig.    2 représente également la projection dans  le plan du dessin<B>de</B> l'arc de cercle e, dans sa  position véritable par rapport à l'axe a.. La  rotation de l'arc de cercle e autour de l'axe a  engendre la surface de révolution représentée  à la     fig.    1.

   Cet arc de cercle e constitue donc  une autre génératrice de cette surface et  définit avec précision la première génératrice b  située dans un     semi-plan    axial coïncidant  avec le plan     clu    dessin, étant entendu que le  tronçon ainsi obtenu de la génératrice b,  compris entre les sections 2 et 3, n'est qu'ap  proximativement et non rigoureusement rec  tiligne. Au point de vue technique, cette der  nière approximation est sans importance pra  tique, car la différence entre le cylindre droit  et la surface de     révolution    réelle, comprise  entre les sections 2 et 3, sera, comprise dans  les tolérances de fabrication.

   Si on adopte  une tolérance déterminée pour les dimensions  de la surface de révolution réelle comprise  entre les sections 2 et 3, par rapport. aux  dimensions du cylindre, on peut tenir compte  de cette tolérance dans le tracé de la géné  ratrice e en arc de cercle, de sorte que celle-ci  ne doit pas être définie rigoureusement par  les points 7', 8' et 9', mais peut s'en écarter  dans les limites définies par la tolérance  admise.  



  Le mode de génération de la surface repré  sentée à la     fig.    1, par la rotation d'une géné  ratrice en arc de cercle autour d'un axe, cons  titue le principe de réalisation de l'échangeur  de chaleur à nappes coaxiales de tubes selon  les     fig.    3, 4 et 7. Dans cet échangeur de cha  leur, les diverses     nappes-de    tubes sont réali  sées de façon que les lignes centrales de tous  les tubes constituant une nappe soient conte  nues dans une     surface    de révolution obtenue      de la manière représentée aux     fig.    1 et 2, les  surfaces clé révolution qui définissent ces  diverses nappes ayant un même axe, a et  même plan médian 10.  



  La     fig.    3 représente la coupe, par un plan  axial, des diverses surfaces de révolution  définissant chacune une nappe . des tubes  constituant le faisceau tubulaire, les lignes f  représentant la trace de ces surfaces dans le  plan du dessin. Les sections 1, 2, 3 et 4 de la       fig.    3 sont celles définies aux     fig.    1 et 2.  



  La     fig.    4 représente la disposition des       tubes    13 dans une nappe, ces tubes étant  cintrés     sLÜvant    l'arc de cercle e défini à la       fig.    2 et les sections terminales 1 et 4 étant  celles définies aux     fig.    1 et 2.  



  Le mode de construction des faisceaux  tubulaires peut s'adapter à des dimensions       très    diverses d'échangeurs de chaleur     gràce     à la liberté de choix qui existe pour les  emplacements respectifs des sections 1, 2, 3,  4 et 10 et des points 5 et 6, définis à la     fig.    2.  En particulier, on peut réaliser un faisceau  tubulaire dans lequel la partie approximative  ment cylindrique droite comprise entre les  sections 2 et 3 a une longueur nulle.  



  Ceci est le cas dans la forme d'exécution  de la     fig,    5, dans laquelle les lignes centrales  des tubes sont disposés dans les plans axiaux  du faisceau, la génératrice     b        (fig.    1) de la  surface de révolution qui définit chaque  nappe étant alors congruente avec la généra  trice e     (fig.    2) constituée par la ligne cen  trale d'un tube de cette nappe.  



  A la     fig.    5, les lignes     g    représentent les  traces des surfaces de révolution qui définis  sent les diverses     nappes    et avec lesquelles  coïncident ces génératrices.  



  Les tubes du faisceau sont fixés d'une  manière connue par mandrinage ou par des  bourrages dans des plaques terminales. Les  plaques terminales sont plus souvent planes,  mais elles peuvent être bombées. Dans le cas  des échangeurs de chaleur devant résister à  une pression élevée, les faisceaux de tubes  disposés selon la     fig.    5 se prêtent particu  lièrement bien à la réalisation de plaques    terminales bombées, car la surface de ces  plaques bombées peut être sensiblement ortho  gonale aux axes des     tubes,    comme l'indique  schématiquement la     fig.    6 dans laquelle les  lignes<I>i</I> représentent les axes des     tubes    et     ,l     représente une plaque terminale bombée.  



  La     fig.    7 représente un échangeur de cha  leur à -faisceau de tubes dans lequel les tubes  sont disposés selon les     fig.    3 et 4. Les lignes 1  et les plaques     terminales      délimitent l'emplace  ment du     faisceau,    duquel un tube<I>le</I> est repré  senté.

   L'enveloppe n se compose d'un tronçon  médian cylindrique droit et de deux tronçons       terminaux    tronconiques dans     lesquels    l'ar  rivée et le départ du fluide en circulation  à l'extérieur des tubes se font par les tubu  lures<I>p</I> et     q.    Le fluide circulant à l'intérieur  des tubes est guidé par les     tubulures    r et s  boulonnées d'une manière connue aux pla  ques terminales planes m. L'axe a de l'appareil  est également l'axe du faisceau de tubes.

   Le  détail de la disposition des tubes dans les sec  tions respectives     AA    et     BB    de la     fig.    7 montre  que la section de passage du fluide extérieur  aux tubes du faisceau est notablement plus  grande dans les tronçons d'entrée et de sortie  de ce fluide que dans le tronçon cylindrique  médian.  



  Les avantages des échangeurs de chaleur à       faisceau    de tubes de la forme décrite découlent  des indications ci-dessus. En effet, il est connu       que    le rapport du coefficient de transmission  calorifique à la perte de charge inhérente à la       transmission    calorifique est le meilleur lorsque  les surfaces de transmission de chaleur ne pré  sentent pas de résistance de forme à l'écoule  ment du fluide.

   Cette condition de transmis  sion optimum de la chaleur est réalisée dans  le tronçon médian des échangeurs de chaleur  décrits dans lequel l'écoulement du fluide exté  rieur se fait parallèlement aux nappes de tubes  à une vitesse voulue, celle-ci étant obtenue par  l'adoption     d'une    section de passage déterminée  à cet effet. Les pertes de charge du fluide exté  rieur dues à la résistance de forme des     tubes     dans les tronçons d'entrée et de sortie sont  minimes grâce au grand écartement des     tubes     dans ces sections et à la     grande    section de      passage réalisable.

   En outre, la divergence des  tubes dans la section de sortie du fluide exté  rieur permet une bonne     recompression    du  fluide     extérieur    à partir de son énergie ciné  tique au sortir du tronçon central à faible  section de passage. Dans l'ensemble, les con  ditions d'écoulement du fluide circulant à  l'extérieur des     tubes    sont les meilleures tant  en ce qui concerne le coefficient de transmis  sion calorifique élevé qu'en ce qui concerne  la faible perte de charge.

   Les conditions  d'écoulement du     fluide    circulant à l'intérieur  des tubes ne présentent pas d'intérêt particu  lier par rapport à celles réalisées dans les  échangeurs de chaleur de types connus; il est  connu que .ces conditions d'écoulement sont  satisfaisantes.     Aii    point de vue de la dilatation  thermique, la courbure des tubes     entraine     l'avantage de la limitation des contraintes  d'origine thermique, ainsi qu'il est connu.



      Heat exchanger. The present invention relates to a tube bundle heat exchanger in which the central lines of the tubes of the bundle constitute generatrices of at least one surface of revolution.



  Heat exchangers of this type are known in which the central lines of the tubes of the bundle are straight and constitute generatrices of at least one cylinder, to the axis of which they are parallel, or of at least one hyperboloid, with the axis of which they form an angle. These exchangers with straight tubes have the drawback that special precautions must be taken to allow the tubes to expand so that they are not subjected to stresses which could lead to their rupture when they heat up.

   Another drawback of these exchangers is that, even when the central lines of the tubes constitute generators of a hyperboloid of carefully chosen dimensions, the section of passage offered to the fluid outside the tubes varies along the exchanger. according to a law such that it is impossible to obtain optimum heat transmission conditions over a sufficiently long section of the exchanger.



  Heat exchangers of this type are also known in which the central lines of the tubes are coaxial helices, constituting generatrices of at least one cylinder. In this case, the tubes cannot be more tightened in the central part of the bundle than at its ends, which also prevents obtaining the optimum conditions for heat transmission and a moderate pressure drop. Furthermore, it is difficult to secure the tubes firmly in the end plates of the exchanger.



  The invention aims to overcome these drawbacks while making it possible to easily replace each tube without affecting the others.



  To this end, in the heat exchanger which is the subject of the invention, said central lines of the tubes of the bundle are arcs of a circle.



  As a result, when heating up, the tubes can bend uniformly while expanding. The angle formed with the axis of the surface of revolution by the plane of each central line in an arc of a circle, and the radius of this arc of a circle can be chosen so that the central part of the surface of revolution is almost cylindrical. drric, which allows excellent heat transfer and low pressure drop.



  In the accompanying drawing, embodiments of the heat exchanger are shown by way of example.



  Fig. 1 shows schematically, in axial section, the surface of revolution 'enveloping the central lines of a layer of tubes of a heat exchanger. Fig. 2 schematically shows, in plan and in fold-back, the central line of a tube of this sheet.



  Fig. 3 is an axial section similar to that of FIG. 1 the revolving surfaces envelopes the central lines of the tubes of all the layers of a coaxial sheet heat exchanger.



  Fig. 4 shows, in side view, the central lines of the iuze sheet tubes of this heat exchanger.



  Fig. 5 is an axial section similar to that of FIG. 3 of another embodiment.



  Fig. 6 shows a variant of the embodiment according to FIG. 5, and fig. 7 shows, in side view and in two cross sections <B> A -A </B> and B-B, the heat exchanger shown schematically in figs. 3 and 4.



  In fig. 1, the envelope of the central lines of the tubes of a sheet is a surface of revolution about the axis a, the generatrix of this surface in the axial plane being the line b.

   This surface of revolution is made up of three distinct parts: the first part, comprised between sections 1 and 2, has a general shape converging from section 1 to section 2; the second part, between sections 2 and 3, has the general appearance of a straight cylinder, of revolution, with constant section; the third part, comprised between sections 3 and 4, has a general appearance different from section 3 to section 4.



  In fig. 2, a right cylinder has been indicated substituted for the approximately cylindrical section of FIG. 1 included between sections 2 and 3, this cylinder being extended in FIG. 2 to sections 1 and 4 of fig. 1. Section 10 is the middle section of Figs. 1 and 2.



  The rectilinear segment c of FIG. 2 represents the trace, in the drawing plane, of a semi-plane orthogonal to the drawing plane, not through points 5 and 6 and through the breakthrough point 8 of the a axis in section 10, l 'inter section of this semi-plane with the cylinder of FIG. 2 being the half-ellipse d shown in FIG. 2 after folding in the plane of the sin.

   Points 7 ', 8' and 9 'of the folded-over half-ellipse d are the fold-downs of the respective breakthrough points 7, 8 and 9 of the half-ellipse in the respective sections 2, 10 and 3. The curve e of the fig. 2 represents an arc of a circle, defined by the three points 7 ', 8' and 9 'and limited by 11' and 12 '. Segment c of fig. 2 also represents the projection in the plane of the drawing <B> of </B> the arc of a circle e, in its true position with respect to the axis a .. The rotation of the arc of a circle e around l 'axis a generates the surface of revolution shown in FIG. 1.

   This arc of a circle e therefore constitutes another generatrix of this surface and precisely defines the first generatrix b situated in an axial semi-plane coinciding with the plane of the drawing, it being understood that the section thus obtained of the generator b, included between the sections 2 and 3, is only ap proximately and not rigorously reclined. From a technical point of view, this last approximation is of no practical importance, because the difference between the right cylinder and the real surface of revolution, included between sections 2 and 3, will be, included in the manufacturing tolerances.

   If we adopt a tolerance determined for the dimensions of the real surface of revolution between sections 2 and 3, relative. to the dimensions of the cylinder, this tolerance can be taken into account in the tracing of the generator e in an arc of a circle, so that it does not have to be strictly defined by the points 7 ', 8' and 9 ', but may deviate from it within the limits defined by the accepted tolerance.



  The mode of generation of the surface represented in FIG. 1, by the rotation of a generator in an arc of a circle around an axis, constitutes the principle of production of the heat exchanger with coaxial layers of tubes according to FIGS. 3, 4 and 7. In this heat exchanger, the various layers of tubes are made so that the central lines of all the tubes constituting a layer are contained in a surface of revolution obtained as shown in Figs. . 1 and 2, the key surfaces of revolution which define these various layers having the same axis, a and the same median plane 10.



  Fig. 3 shows the section, by an axial plane, of the various surfaces of revolution each defining a web. tubes constituting the tube bundle, the lines f representing the trace of these surfaces in the plane of the drawing. Sections 1, 2, 3 and 4 of fig. 3 are those defined in FIGS. 1 and 2.



  Fig. 4 shows the arrangement of the tubes 13 in a web, these tubes being bent along the arc e defined in FIG. 2 and the end sections 1 and 4 being those defined in FIGS. 1 and 2.



  The method of construction of the tube bundles can be adapted to very different dimensions of heat exchangers thanks to the freedom of choice which exists for the respective locations of sections 1, 2, 3, 4 and 10 and points 5 and 6 , defined in fig. 2. In particular, a tube bundle can be produced in which the approximately straight cylindrical part between sections 2 and 3 has zero length.



  This is the case in the embodiment of fig, 5, in which the central lines of the tubes are arranged in the axial planes of the bundle, the generatrix b (fig. 1) of the surface of revolution which defines each layer being then congruent with the generator e (fig. 2) constituted by the central line of a tube of this layer.



  In fig. 5, the lines g represent the traces of the surfaces of revolution which define the various layers and with which these generatrices coincide.



  The tubes of the bundle are fixed in a known manner by mandrelling or by jamming in end plates. End plates are more often flat, but they can be bulging. In the case of heat exchangers having to withstand high pressure, the tube bundles arranged according to FIG. 5 lend themselves particularly well to the production of convex end plates, because the surface of these convex plates can be substantially orthogonal to the axes of the tubes, as shown schematically in FIG. 6 in which the lines <I> i </I> represent the axes of the tubes and, l represents a domed end plate.



  Fig. 7 shows a heat exchanger with -beam of tubes in which the tubes are arranged according to FIGS. 3 and 4. Lines 1 and the end plates delimit the location of the bundle, of which a tube <I> the </I> is shown.

   The envelope n is made up of a right cylindrical median section and two frustoconical end sections in which the arrival and departure of the fluid circulating outside the tubes is made through the tubes <I> p </ I> and q. The fluid circulating inside the tubes is guided by the tubes r and s bolted in a known manner to the flat end plates m. The a axis of the apparatus is also the axis of the tube bundle.

   The detail of the arrangement of the tubes in the respective sections AA and BB of fig. 7 shows that the section of passage of the fluid external to the tubes of the bundle is notably greater in the inlet and outlet sections of this fluid than in the median cylindrical section.



  The advantages of tube bundle heat exchangers of the form described arise from the above indications. Indeed, it is known that the ratio of the heat transmission coefficient to the pressure drop inherent in the heat transmission is the best when the heat transmission surfaces do not present any form of resistance to the flow of the fluid.

   This condition of optimum heat transmission is achieved in the middle section of the heat exchangers described in which the flow of the external fluid takes place parallel to the layers of tubes at a desired speed, this being obtained by adopting a passage section determined for this purpose. The pressure drops of the external fluid due to the form resistance of the tubes in the inlet and outlet sections are minimal thanks to the large spacing of the tubes in these sections and to the large passage section achievable.

   In addition, the divergence of the tubes in the outlet section of the external fluid allows good recompression of the external fluid from its kinetic energy on leaving the central section with a small passage section. On the whole, the flow conditions of the fluid circulating outside the tubes are the best with regard to both the high heat transfer coefficient and the low pressure drop.

   The flow conditions of the fluid circulating inside the tubes are of no particular interest compared to those achieved in heat exchangers of known types; it is known that these flow conditions are satisfactory. From the point of view of thermal expansion, the curvature of the tubes gives rise to the advantage of limiting stresses of thermal origin, as is known.

 

Claims (1)

REVENDICATION: Echangeur de chaleur à faisceau de tubes dans lequel les lignes centrales des tubes du faisceau constituent des génératrices d'au moins une surface de révolution qui diverge vers les extrémités, caractérisé en ce que les dites lignes centrales sont des arcs de cercle. SOUS-REVENDICATIONS. 1. Echapgeur de chaleur selon la revendi cation, caractérisé en ce que lesdites lignes centrales constituent des génératrices d'au moins deux surfaces de révolution coaxiales. CLAIM: Tube bundle heat exchanger in which the central lines of the tubes of the bundle constitute generatrices of at least one surface of revolution which diverges towards the ends, characterized in that said central lines are arcs of a circle. SUBCLAIMS. 1. Heat exchanger according to revendi cation, characterized in that said central lines constitute generatrices of at least two coaxial surfaces of revolution. 2. Echangeur de chaleur selon la reven dication, caractérisé en ce que lesdites lignes centrales sont situées dans des plans axiaux de la surface de révolution. 3. Echangeur de chaleur selon la revendi cation, caractérisé en ce que lesdites lignes centrales sont situées dans des plans formant un angle avec l'axe de la surface de révolution. 4. Echangeur de chaleur selon la revendi cation, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques terminales bombées de faon que les lignes centrales des tubes leur soient sensible ment orthogonales au droit de leur pénétra tion dans ces plaques terminales. 2. Heat exchanger according to claim, characterized in that said central lines are located in axial planes of the surface of revolution. 3. Heat exchanger according to revendi cation, characterized in that said central lines are located in planes forming an angle with the axis of the surface of revolution. 4. Heat exchanger according to claim, characterized in that it comprises convex end plates so that the central lines of the tubes are substantially orthogonal to them to the right of their penetra tion into these end plates.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2852350A (en) * 1952-12-27 1958-09-16 Rheinpreussen Ag Fur Bergbau A Carbon monoxide hydrogenation synthesis reactors
CA1323363C (en) * 1989-08-24 1993-10-19 Gordon M. Cameron Tube layout for heat exchanger

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1125758A (en) * 1912-05-29 1915-01-19 Stack Heater Company Water-heater.
GB112222A (en) * 1917-04-24 1918-01-03 George Woodvine Improvements in Vertical Steam-boilers.
US1655086A (en) * 1926-03-26 1928-01-03 Robert L Blanding Heat exchanger
US1869973A (en) * 1929-12-20 1932-08-02 Babcock & Wilcox Co Combined condenser and heater
DE563894C (en) * 1930-04-29 1932-11-11 Zimmermann & Co Heat exchanger with tubes bent helically around its axis
US2346822A (en) * 1941-11-08 1944-04-18 Drayer & Hanson Inc Heat transfer apparatus
GB570115A (en) * 1942-07-29 1945-06-22 Westinghouse Electric Int Co Improvements in or relating to heat-exchange apparatus

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