DD217871A2

DD217871A2 - CHAMBER OF A HEAT TRANSFER CONCENTRICALLY CONNECTING PIPES

Info

Publication number: DD217871A2
Application number: DD25333983A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Morenz
Original assignee: Tca Inst Veb K
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1985-01-23

Abstract

Erfindungsgemaess ermoeglicht die Kammer die Herstellung eines Waermeuebertragers mit konzentrisch ineinanderliegenden Rohren, bei dem die Fuehrung der Medien entsprechend des Einsatzgebietes waehlbar ist. Die Loesungsvarianten bieten die Moeglichkeit, einen oder beide Stroemungsraeume mechanisch zu reinigen. Eine Variante gestattet die axiale Fuehrung eines Mediums, waehrend das andere radial ein- oder austritt. Bei der zweiten Variante treten beide Medien einmal radial und einmal axial ein bzw. aus. Tunnelartige Verbindungen gestatten die radiale Medienfuehrung innerhalb eines Waermeuebertragers. Jede der moeglichen Varianten des Waermeuebertragers laesst eine einfache Reihenschaltung von Apparaten zu. Fig. 2According to the invention, the chamber enables the production of a heat exchanger with concentrically nested tubes, in which the guidance of the media can be selected according to the field of use. The solution variants offer the possibility of mechanically cleaning one or both flow chambers. One variant allows the axial guidance of one medium, while the other radially in or out. In the second variant, both media enter and exit once radially and once axially. Tunnel-type connections permit radial media routing within a heat transfer conveyor. Each of the possible variants of the heat exchanger permits a simple series connection of apparatuses. Fig. 2

Description

-1 - 253 339 1-1 - 253 339 1

Kammer eines aus konzentrisch ineinanderiiegenden Rohren bestehenden Wärmeübertragers Anwendungsgebiet der ErfindungChamber of consisting of concentric ineinanderiiegenden tubes heat exchanger Field of the invention

Durch Einsatz konzentrisch ineinanderliegender Rohre läßt sich thermodynamisch und materialökonomisch günstig eine Wärmeübertragung realisieren. Die Anwendung der vorgeschlagenen Kammergestaltung ermöglicht es, konzentrisch ineinanderliegende Rohre so miteinander zu verbinden, daß ein Wärmeübertrager entsteht, der technologisch einfach herstellbar ist und gute Leistungsparameter aufweist.By using concentric tubes nestling thermodynamically and material economically favorable heat transfer can be realized. The application of the proposed chamber design makes it possible to connect concentric nested tubes together so that a heat exchanger is created, which is technologically easy to produce and has good performance parameters.

Characteristic of the known technical solutions

Im Hauptpatent Nr. 152186 ist eine Lösung dargestellt, wie man durch tunnelartige Verbindungen jeweils zwei das gleiche Medium führende Rohrspalte miteinander verbinden kann. Dieses Prinzip gestattet es, einen geeigneten hydraulischen Durchmesser der Ein- bzw. Austrittsöffnungen zu wählen, wenn ein Medium radial aus dem Wärmeübertrager bzw. hinein geführt wird. Wird dieser Vorteil nicht angewendet, müssen beide Medien axial aus den Rohrspalten geführt werden und es ergibt sich eine Lösung wie in der DE-OS 2523218 dargestellt, daß jedem Medium nur die Hälfte des Querschnitts der jeweiligen Rohrspalte zur Verfügung steht, wodurch meßtechnisch nachgewiesen wesentlich höhere Druckverluste auftreten. Bei Einsatz des Wärmeübertragers für Aufgaben, die eine mechanische Reinigung der von einem Medium berührten Heizfläche erfordern, muß ein Strömungsweg mit wenig Aufwand zur Reinigung freigelegt werden können. Das ist bei bekannten technischen Lösungen kaum oder nur mit erhöhtem Fertigungsaufwand realisierbar (Abdichtungen).In the main patent no. 152186 a solution is shown, as you can connect through tunnel-like compounds in each case two the same medium leading pipe column with each other. This principle makes it possible to choose a suitable hydraulic diameter of the inlet and outlet openings when a medium is guided radially out of the heat exchanger or into it. If this advantage is not applied, both media must be axially out of the pipe gaps and it results in a solution as shown in DE-OS 2523218 that each medium only half of the cross section of the respective pipe column is available, which proved significantly higher by measurement Pressure losses occur. When using the heat exchanger for tasks that require a mechanical cleaning of the touched by a medium heating surface, a flow path with little effort for cleaning must be exposed. This is hardly or only with increased production costs realized in known technical solutions (seals).

Ziel der Erfindung '' Object of the invention ''

Es ist das Ziel der Erfindung, die Vorteile einer radialen Ein- bzw. Austrittsöffnung zu nutzen und mit der Möglichkeit einer schnellen mechanischen Reinigung eines Strömungsweges zu verbinden, wobei es darauf ankommt, die Druckverluste zu minimieren und eine technologisch einfache Lösung zu schaffen.It is the object of the invention to utilize the advantages of a radial inlet or outlet opening and to combine it with the possibility of rapid mechanical cleaning of a flow path, where it is important to minimize the pressure losses and to provide a technologically simple solution.

Explanation of the essence of the invention

Die Zielstellung wird dadurch erreicht, daß an der Kammer ein Medium radial und das andere axial ein- bzw. austritt. Die radiale Führung erfolgt durch tunnelartige Verbindungen zwischen Spalten, die das gleiche Medium führen und in ihrer Gestaltung die Möglichkeit bieten, den hydraulischen Durchmesser den Erfordernissen entsprechend anzupassen. Das axial ein- oder austretende Medium erhält an den Enden der konzentrisch angeordneten Rohre einen eigenen Strömungsraum für den Ein- oder Austritt, indem die Spalte, die das radial ein- oder austretende Medium führen, an den Enden verschlossen sind. Es sind verschiedene Ausführungen des o. g. Grundprinzips möglich, die in Abhängigkeit der technologischen Realisierbarkeit und des Einsatzfalles gewählt werden können. Jeder zweite Spalt wird durch die tunnelartigen Verbindungen dem radial ein- oder austretenden Medium zugeordnet. Das kann entweder mit dem äußersten Spalt oder mit dem zweiten Spalt von außen beginnen. Dadurch sind zwei Varianten von Kammern möglich, wodurch wieder drei Kombinationsmöglichkeiten entstehen. Es können zwei Wärmeübertragertypen mit gleichen Kammern gestaltet werden, wobei das radial ein- und austretende Medium bei einem Typ im äußersten Spalt fließt und beim zweiten Typ im zweiten Spalt von außen oder ein dritter Typ, der von jeder Variante eine Kammer hat, wodurch z.B. das radial eingeleitete Medium axial austritt und das axial eingeleitete Medium radial austritt. Die zwei erstgenannten Typen bieten die Möglichkeit der mechanischen Reinigung eines Strömungsraumes, die dritte Variante gestattet beide Strömungsräume mechanisch zu reinigen. Grundsätzlich ist die Möglichkeit gegeben, das Innenrohr für die Wärmeübertragung zu nutzen oder lediglich als Verdrängungskörper einzusetzen. ,The target position is achieved in that on the chamber, a medium radially and the other axially enters or exits. The radial guidance is made by tunnel-like connections between columns, which lead the same medium and offer in their design the possibility to adjust the hydraulic diameter according to the requirements. The axially incoming or exiting medium receives at the ends of the concentrically arranged tubes a separate flow space for the inlet or outlet by the column, which carry the radially incoming or exiting medium, are closed at the ends. There are different versions of the o. G. Basic principle possible, which can be selected depending on the technological feasibility and the application case. Every second gap is assigned by the tunnel-like compounds to the radially incoming or outgoing medium. This can start either with the outermost gap or with the second gap from the outside. As a result, two variants of chambers are possible, which again creates three possible combinations. Two types of heat exchangers can be designed with the same chambers, with the radially entering and leaving medium flowing in one type in the outermost gap and the second type in the second gap from the outside or a third type having a chamber of each variant, e.g. the radially introduced medium emerges axially and the axially introduced medium emerges radially. The first two types offer the possibility of mechanical cleaning of a flow space, the third variant allows both flow spaces to be mechanically cleaned. Basically, there is the possibility to use the inner tube for the heat transfer or to use only as a displacement body. .

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die nur zur Erläuterung des Wesens der Erfindung dienen ohne diese auf Einzelheiten zu beschränken, dargestellt. Es zeigen:The invention will now be described with reference to drawings, which serve only to illustrate the essence of the invention without limiting it to details. Show it:

Figur 1: Wärmeübertrager mit zwei gleich gestalteten Kammern zur Führung eines Mediums in axialer Richtung, Figur 2: Wärmeübertrager mit zwei ungleich gestalteten Kammern zur wechselseitigen Mediumführung, Figur 3: Reihenschaltung von Wärmeübertragern, die entsprechend Figur 1 gebaut wurden und Figur 4: Reihenschaltung von Wärmeübertragern, die entsprechend Figur 2 gebaut werden. Die Spalte (1), deren Medium radial ein- bzw. austreten soll, werden durch tunnelartige Verbindungen (2) miteinander verbunden. Die Spalte (3) dienen der Führung des zweiten Mediums, wie durch Pfeile dargestellt ist. Das axial ein- bzw. austretende Medium kann durch eine Reduzierung (4) geführt weiden, die fest (6) oder lösbar (5) angebracht sein kann. Man kann aber auch in gleicher Nennweite des äußeren Rohres des Wärmeübertragers eine Rohrleitung anschließen. Die Wärmeübertrager sind bei allen möglichen Kombinationen der Kammern günstig in Reihenschaltung kombinierbar. Durch die möglichen unterschiedlichen Kammerformen kann ein Wärmeübertrager nach Figur 1 gefertigt werden, bei dem ein Medium axial ein- und austritt (I) und ein Medium radial ein- und austritt (II), wobei zwei gleiche Kammern verwendet werden. Die Beaufschlagung der Spalte kann verändert werden, wenn die tunnelartigen Verbindungen am zweiten Spalt von außen beginnen, wie es in Figur 2 am Eintritt I dargestellt ist. Figur zwei zeigt einen Wärmeübertrager mit unterschiedlichen Kammerformen, bei dem jedes Medium einmal radial und einmal axial geführt wird. Ein Wärmeübertrager nach Figur 1 mit lösbarer oder ohne Reduzierung istz. B. vorteilhaft für die Warmwasserbereitung einsetzbar, da sich der vom Medium I berührte Raum gut reinigen läßt. Ein Wärmeübertrager nach Figur 2 kann Anwendung finden, wenn beide Strömungswege annähernd den gleichen Druckverlust haben sollen bzw. für beide Strömungswege eine Reinigungsmöglichkeit gefordert wird.FIG. 2: heat exchangers with two unequally designed chambers for mutual medium guidance, FIG. 3: series connection of heat exchangers constructed in accordance with FIG. 1 and FIG. 4: series connection of heat exchangers , which are built according to Figure 2. The column (1), whose medium is to enter or exit radially, are interconnected by tunnel-like connections (2). The column (3) serve to guide the second medium, as shown by arrows. The axially entering or exiting medium can be guided by a reduction (4), which can be fixed (6) or detachable (5). But you can also connect in the same nominal diameter of the outer tube of the heat exchanger a pipe. The heat exchangers can be conveniently combined in series with all possible combinations of the chambers. Due to the possible different chamber shapes, a heat exchanger can be manufactured according to Figure 1, in which a medium axially in and out (I) and a medium radially in and out (II), wherein two equal chambers are used. The loading of the column can be changed when the tunnel-like connections begin at the second gap from the outside, as shown in Figure 2 at the entrance I. FIG. 2 shows a heat exchanger with different chamber shapes, in which each medium is guided once radially and once axially. A heat exchanger according to Figure 1 with detachable or without reduction istz. B. can be used advantageously for hot water, since the medium touched by the medium I can be cleaned well. A heat exchanger according to FIG. 2 can be used if both flow paths are to have approximately the same pressure loss or a cleaning option is required for both flow paths.

Claims

Invention claims:

1. Chamber of a concentric nested tubes existing heat exchanger according to WP 152186, in each case by a tunnel-like connection two the same medium leading pipe gaps are connected, characterized in that the flow path of a medium in the inlet and outlet of the heat exchanger in the axial direction and that of the other medium extends in the radial direction by the ends of the tube gaps whose medium is radially in or out, are closed, whereby the axially flowing medium at the inlet or outlet of the entire cross section of all flowed through gap is available , .

2. Chamber according to item 1, characterized in that, starting from the outermost of each second column serves to guide the radially incoming or exiting medium and serve the intermediate columns of the axial guidance of the other medium.

3. Chamber according to item 1, characterized in that, starting from the second gap from the outside of each second gap for guiding the radially incoming or exiting medium and serve the intervening column of the axial guidance of the other medium. ·,

4. Chamber according to item 1 to 3, characterized in that their combination possibilities heat exchangers, in which a medium axially enters and exits or heat exchangers, in which entry or exit of the media in each case once

- Axially and once done radially when chambers of the same or different design are applied.

5. Chamber according to item 1, characterized in that the closure of the radial incoming and outgoing medium leading column is carried out so that for the axially incoming or exiting medium leading column at the end of each cross-sectional enlargement results. ,

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