DD291828A5 - TUBE BELT WASHER WITH CROSS BZW. SPIRAL TOP REPLACEMENT TUBES - Google Patents
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- DD291828A5 DD291828A5 DD33761590A DD33761590A DD291828A5 DD 291828 A5 DD291828 A5 DD 291828A5 DD 33761590 A DD33761590 A DD 33761590A DD 33761590 A DD33761590 A DD 33761590A DD 291828 A5 DD291828 A5 DD 291828A5
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Rohrbuendelwaermeuebertrager mit quer- bzw. spiralberippten Austauschrohren fuer Waermeaustauschprozesse Gas-Fluessigkeit, bei dem der Mantelraum mittels Quer- bzw. Spiralstromgassen unterteilt und dabei radiale Gasein- und/oder Gasaustrittsstutzen im Gehaeusemantel fuer die Ein- bzw. Austrittskammer vorgesehen sind. Erfindungsgemaesz ist vorgesehen, dasz im Bereich des Gasein- und/oder Gasaustrittsstutzens, annaehernd der Breite der Ein- bzw. Austrittskammer entsprechend, eines oder mehrere der berippten Austauschrohre nur als Kernrohr ohne Berippung dieses bzw. dieser Austauschrohre vorzugsweise noch den Durchtritt durch die angrenzende Quer- oder Spiralwand der Ein- bzw. Austrittskammer erfaszt. Fig. 1{Rohrbuendelwaermeuebertrager; Ringstromwaermeuebertrager; Stroemungsgaenge; Waermeaustauschprozesse; Austauschrohre; Eintrittskammer; Austrittskammer; Berippung; Kernrohr; Ringstromgassen; Spiralstromgassen}The invention relates to a Rohrbuendelwaermeuebertrager with transverse or spiral-ribbed exchange tubes for heat exchange processes gas-liquid, in which the shell space divided by transverse or spiral flow and thereby radial gas inlet and / or outlet gas outlet are provided in Gehaeusemantel for the inlet and outlet chamber. According to the invention, one or more of the finned replacement tubes in the region of the gas inlet and / or gas outlet nozzle, approximately corresponding to the width of the inlet or outlet chamber only as a core tube without ribbing of this or these replacement tubes, preferably also pass through the adjacent transverse - Or spiral wall of the inlet and outlet chamber erfaszt. Fig. 1 {Rohrbuendelwaermeuebertrager; Ringstromwaermeuebertrager; Stroemungsgaenge; Waermeaustauschprozesse; Exchange tubes; Inlet chamber; Exit chamber; ribbing; Core tube; Ring current lanes; Spiral power alleys}
Description
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrbündelwärmeübertrager mit quer- bzw. spiralberippten Austauschrohren für Wärmeaustauschprozesse Gas-Flüssigkeit, bei dem der Mantelraum mittels Quer- bzw. Spiraiwänden in berohrte Strömungsgänge, wie Ringsirom- bzw. Spiralstromgassen unterteilt ist und dabei radiale Gasein- und/oder Gasaustrittsstutzen im Gehäusemantel für die Eintritts- bzw. Austrittskammer vorgesehen sind.The invention relates to a shell and tube heat exchanger with transverse or spiral-ribbed exchange tubes for heat exchange processes gas-liquid, in which the shell space is divided by means of transverse or Spiraiwänden in-bore flow passages, such as Ringirom- or Spiralstromgassen and thereby radial Gasein- and / or Gas outlet are provided in the housing shell for the inlet and outlet chamber.
Diese RohrbünrJelwärmeübertrager finden für vielfältige Abwärmeprozesse des chemischen Anlagenbaues sowie der Energietechnil· Anwendung, im besonderen jedoch für Gasverdichteranlagen zur Rückgewinnung der Kompressionswärme oder bei großtechnischen Absorptionskälteanlagen zur Kälterückgewinnung.These tube bundle heat exchangers are used for a variety of waste heat processes in chemical plant engineering and energy technology applications, but in particular for gas compressor plants for recovering the heat of compression or for large-scale absorption refrigeration plants for cooling recovery.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Nach der DD-PS 239853 ist ein Wärmeübertrager mit Zentralrohr bekannt, der berohrte Ringbahnstufen aufweist die durch ringscheibenförmige Trennwände im Ringraum gebildet sind, wobei die mantelseitige Mediumein- bzw. -ableitung über im Gehäusemantel angeordnete radiale Ein- bzw. Austrittsstutzen erfolgt. Die Überleitung des Mantelraummediums von Ringscheibe zu Ringscheibe erfolgt dabei durch Schrägströmkammern, die durch im Zentralrohr angeordnete parallele Schrägbleche begrenzt sind.According to DD-PS 239853 a heat exchanger with a central tube is known, the ring-shaped annular track stages formed by annular disc-shaped partitions are formed in the annular space, wherein the shell-side medium inlet and outlet takes place via disposed in the housing shell radial inlet and outlet nozzle. The transition of the jacket space medium from annular disc to annular disc is carried out by Schrägströmkammern which are limited by arranged in the central tube parallel inclined plates.
Diese Wärmeübertrager weisen den Nachteil auf, daß in der Eintritts- und Austrittskammer keine optimale gleichmäßige Strömungsbeaufschlagung über die Kammerbreite für die nuer- bzw. spiralberippten Austauschrohre gegeben ist, da die Querberippung die axiale Ausbreitung des Gasstromes auf die gesamte Kammerbreite verhindert und selbst bei schmalen Kammern infolge des kreisförmigen Querschnittes zwangsläufig in der Mitte der größte Strömungsfluß vorliegt, wobei die Randbereiche strömungsmäßig vernachlässigt sind. Dadurch sinkt der Wärmeaustauscheffekt infoi.ie Bildung von nicht effektiv beströmten Bereichen, der in Größenordnungen bis zu 10% betragen kann. Darüber hinaus kommt es sowohl beim Eintritt als auch beim Austritt durch die Verstellung infolge Querberippung zu ungewollten Rückstaueffekten, die den Druckverlust des Apparates erhöhen und damit die Energiebilanz des Apparates ungünstig beeinflussen.These heat exchangers have the disadvantage that in the inlet and outlet chamber no optimal uniform flow over the chamber width for the nuer- or spiral-ribbed exchange tubes is given because the transverse rib prevents the axial expansion of the gas flow to the entire chamber width and even with narrow chambers due to the circular cross-section necessarily in the middle of the largest flow flow is present, the edge regions are neglected in terms of flow. This reduces the heat exchange effect infoi.ie formation of not effectively flowed areas, which can be up to 10% in orders of magnitude. In addition, both the inlet and the outlet due to the adjustment due to Querberippung it comes to unwanted backwater effects that increase the pressure drop of the apparatus and thus adversely affect the energy balance of the apparatus.
Weiterhin ist nach der DD-PS 207757 eine Vorrichtung zur Erzeugung einer schraubenförmig verlaufenden Strömung bei Wärmetauschern bekannt, bei der eine durch spezielle Leiteinrichtungen geschaffene spiralförmige Gasse mittels radialer Stutzen im Gehäusemantel beströmt wird.Furthermore, according to DD-PS 207757 a device for generating a helical flow in heat exchangers is known in which a created by special guide helical lane is flowed through by means of radial nozzle in the housing shell.
Bei dieser Ausführung werden die o.g. Nachteile in vollem Umfang ebenfalls wirksa'm.In this embodiment, the o.g. Disadvantages also fully effective.
Darüber hinaus ist es bekannt, speziell bei Rippenrohrbündeln mit alternierender Querleitblechanordnung, z. B. nach DD-PS 248418, die Rohrbündel streifenförmig mittig im Gehäusemantel mit oberen und unteren unberührten Bereichen auszuführen.In addition, it is known, especially in finned tube bundles with alternating transverse baffle arrangement, z. B. DD-PS 248418, the tube bundle strip-shaped center in the housing shell with upper and lower virgin areas.
Diese Lösung vermeidet zwar in den Ein- und Austrittsbereichen Rückstaueffekte und gewährleistet hier auch eine volle Medienbeaufschlagung der Austauschrohre in der axialen Kammerweite, jedoch ist in diesen Apparaten zwangsläufig nur eine geringe Austauschfläche anzuordnen, was den Ko^- .!,iheitsgrad erheblich reduziert.Although this solution avoids backflow effects in the inlet and outlet areas and also ensures full media loading of the replacement pipes in the axial chamber width, however, only a small exchange surface is necessarily to be arranged in these apparatuses, which considerably reduces the degree of cohesion.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Rohrbündelwärmeübertrager mit quer- bzw. spiralberippten Austruschrohren für Wärmeaustauschprozesse Gas-Flüssigkeit mti Ringstrom- bzw. Spiralstromgassen und radialen Zu- bzw. Abführungsstutzen an Gehäusemantel zu schaffen, der hohe Wärmeaustauscheffekte, niedrigen Eigenenergieverbrauch des Apparates und einen großen Kompaktheitsgrad und damit geringen Platzbedarf in der Anlage gewährleistet.The object of the invention is to provide a shell and tube heat exchanger with transversely or spirally ribbed Austruschrohren for heat exchange processes gas-liquid mti Ringstrom- or spiral flow alleys and radial supply or discharge pipe to housing shell, the high heat exchange effects, low energy consumption of the apparatus and a large Compactness and thus low space requirement in the system guaranteed.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, einen Rohrbündelwärmeübertrager mit quer- bzw. spiralberippten Austauschrohren für Wärmeaustauschprozesse Gas-Flüssigkeit, bei dem der Mantelraum mittels Quor- bzw. Spiralwänden in berohrte Strömungsgänge wie Ringstrom- bzw. Spiralstromgassen unterteilt ist und radiale Gasein- und/oder Gasaustrittsstutzen im Gehäusemantel für die Eintritts- bzw. Austrittskammern vorgesehen sind, zu schaffen und dabei eine optimale Beströmung der Austauschrohre in der Eintritts- bzw. Austrittskammer gewährleisten, sowie geringe Druckverluste durch Vermeidung von Rückstaueffekten in der Eintritts- bzw. Austrittskammer erreicht und dabei eine große Austauschfläche d. h. viele Austauschrohre im Apparategehäuse unterbringt, so daß die Apparate kompakt ausgebildet sind. Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich des Gasein- und/oder des Gasaustrittsstutzens, annähernd der Breite der Ein- bzw. Austrittskammer entsprechend, eines oder mehrere der berippten Austauschrohre nur als Kernrohr ohne Berippung ausgeführt ist bzw. sind, wobei die verblf ibende Berippung dieses bzw. dieser Austauschrohre vorzugsweise noch den Durchtritt durch die angrenzende Quer- oder Spiralwand der Ein- bzw. Austrittskammer erfaßt. Die Vorteile der Erfindung sind in folgenden Haupteffekten begründet:The invention is based on the technical problem of a tube bundle heat exchanger with transverse or spiral-ribbed exchange tubes for heat exchange processes gas-liquid, in which the jacket space is divided by means of Quor- or spiral walls in bored flow passages such as Ringstrom- or spiral flow alleys and radial gas inlet and / or gas outlet nozzle in the housing casing are provided for the inlet and outlet chambers, and thereby ensure optimum flow of the exchange tubes in the inlet and outlet chamber, and low pressure losses achieved by avoiding backflow effects in the inlet and outlet chamber and thereby a large exchange area d. H. accommodates many replacement tubes in the apparatus housing, so that the apparatuses are compact. According to the invention the technical object is achieved in that in the region of the gas inlet and / or the gas outlet nozzle, approximately the width of the inlet and outlet chamber according to one or more of the ribbed exchange tubes is designed only as a core tube without ribbing or, wherein the fended ibende Berippung this or this exchange tubes preferably still the passage through the adjacent transverse or spiral wall of the inlet and outlet chamber detected. The advantages of the invention are due to the following main effects:
- höhere Wärmeaustauscheffekte durch optimale Beströmung der Eintritts- bzw. Austrittskammer in Größenordnungen bis zu 10% Steigerung.- Higher heat exchange effects through optimal flow of the inlet and outlet chamber in orders of magnitude up to 10% increase.
- Senkung des Druckverlustes durch Vermeidung der Rückstaueffekte in der Eintritts- bzw. Austrittskammer.- Reduction of the pressure loss by avoiding the backpressure effects in the inlet and outlet chamber.
- Erzielung hoher Wärmeaustauschleistung durch Gewährleistung großer Wärrrieaustauschflächen bei kompakten Apparaten mit geringem Platzbedarf in der Anlage.Achieving high heat exchange performance by ensuring large heat exchange surfaces in compact equipment with a small footprint in the plant.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. Show
Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Rohrbündelwärmeübertrager im QuerschnittFig. 1: a tube bundle heat exchanger according to the invention in cross section
Fig.2: Schnitt A-A nach Fig. 12 shows section A-A according to FIG. 1
Fig.3: Schnitt B-B nach Fig. 13: Section B-B of FIG. 1
Fig.4: Schnitt C-C nach Fig. 1.4 shows section C-C of FIG. 1.
Der erfindungsgemäße Rohrbündelwärmeübertrager nach Fig. 1 ist mit Schwimmkopf 1, fluidseitiger Vorkammer 2, einem Rohrbündel 3, bestückt mit axial quer- bzw. spiralberippten Austauschrohren 4 in einem vollberohrten Ringraum 5 um ein beiderseitig geschlossenes Zentralrohr 6 ausgeführt. Im Ringraum 5 sind ringscheibenförmige Querwände 7 zur Unterteilung in vier Ringbahnkammern 8 angeordnet.The tube bundle heat exchanger according to the invention of FIG. 1 is designed with a floating head 1, fluid side prechamber 2, a tube bundle 3, equipped with axially transversely or spirally ribbed exchange tubes 4 in a fully annulus annulus 5 to a mutually closed central tube 6. In the annular space 5 annular disc-shaped transverse walls 7 are arranged for subdivision into four annular track chambers 8.
Im Gehäusemantel 9 ist einerseits der radiale Gaszuleitungsstutzen 10 an der Eintrittskammer 11 und andererseits der radiale Gasableitungsstutzen 12 an der Austrittskammer 13 angeordnet. Im Bereich des Gaszu- bzw. Gasableitungsstutzen 10,12 sind annäherend der Breite der Eintritts- und Austrittskammer 11,13 entsprechend mehrere axial quer- bzw. spiralberippte Austauschrohre 4 ohne Berippung 14 als Kernrohr 15 ausgebildet. In der Eintrittskammer 11 nach Fig. 2 betrifft das sechs Austauschrohre 4, in der Austrittskammer 13 nach Fig.4 sind zwei Austauschrohre 4 ohne Berippung 14 ausgeführt. Die verbleibende Berippung 14 dieser Austauschrohre 4 durchragt dabei den Durchtritt 16 in der Querwand 7 zur Eintritts- bzw. Austrittskammer 11,13.In the housing jacket 9, on the one hand, the radial gas supply nozzle 10 is arranged on the inlet chamber 11, and on the other hand, the radial gas discharge nozzle 12 is arranged on the outlet chamber 13. In the area of the gas supply or gas discharge connection 10,12 are approximately the width of the inlet and outlet chamber 11,13 corresponding to a plurality of axially transverse or spiral-ribbed exchange tubes 4 without ribbing 14 formed as a core tube 15. In the inlet chamber 11 of FIG. 2, the six exchange tubes 4, in the outlet chamber 13 of Figure 4 are two exchange tubes 4 without ribbing 14 executed. The remaining ribbing 14 of these replacement tubes 4 penetrates the passage 16 in the transverse wall 7 to the inlet and outlet chamber 11,13.
Die Fig.3 zeigt eine mittlere Ringbahnkammer 8 im Überstrombereich Im Betrieb wird über dor. Gaszuleitungsstutzen 10 der Gasstrom in die Eintrittskammer 11 geleitet, wo er sich voll über die Kammerbreite von Rohrboden 1 / zur Querwand 7 axial ausbreitet und die quer- bzw. spiralberippten Austauschrohre 4 bei der parallelen Ringbahnpassierung in vollem Umfang beströmt.3 shows a middle ring track chamber 8 in the overcurrent region in operation is over dor. Gas supply pipe 10, the gas stream passed into the inlet chamber 11, where it spreads fully across the chamber width of tube sheet 1 / to the transverse wall 7 axially and the transverse or spiral-ribbed exchange tubes 4 in the parallel annular path passing flows in full.
Der Gasstrom tritt dann in das Zentralrohr 6 radial ein, strömt axial zur nächsten Ringbahnkammer 8, verläßt das Zentralrohr 6 und beströmt in vollem Umfang die Austauschrohre 4 in dieser Ringbahnkammer 8. Nach Passierung der weiterenThe gas stream then enters the central tube 6 radially, flows axially to the next annular path chamber 8, leaves the central tube 6 and flows in full the exchange tubes 4 in this annular path chamber 8. After passing the other
Ringbahnkammern 8 und Übertritt in die Gasaustrittskammer 13 passiert der Gasstrom diese Austrittskammer 13 bis zum Ende der berippten Austauschrohre 4 und strömt dann vom Rohrboden 17 und der Querwand 7 in der freien Gasse der Kernrohre 15 axial aufeinander zu und verläßt den Apparat über den radialen Gasableitungsstutzen 12.Ringbahnkammern 8 and passage into the gas outlet chamber 13, the gas flow passes through this outlet chamber 13 to the end of the ribbed exchange tubes 4 and then flows from the tube plate 17 and the transverse wall 7 in the free passage of the core tubes 15 axially towards each other and leaves the apparatus via the radial gas discharge nozzle 12th ,
Bei pulsierender Gaszuführung z. B. im Rahmen von Gaskühlern bei Verdichteranlagen, sollten, wie es im Ausführungsbeispiel gezeigt wird, in der Eintrittskammer 11 zur Glättung des Gasstromes mehr Austauschrohre 4 ohne Berippung 14 ausgeführt werden als in der Austrittskammer 13.For pulsating gas supply z. As in the context of gas coolers in compressor systems, should, as shown in the embodiment, in the inlet chamber 11 for smoothing the gas flow more exchange tubes 4 are performed without ribbing 14 as in the outlet chamber thirteenth
Zur Gewährleistung des Auswechselns von Austauschrohren 4, unabhängig nach welcher Seite des Rohrbündels 3 - zum Schwimmkopf 1 bzw. zur Vorkammer 2 hin-erfaßt die verbleibende Berippung 14 noch den Durchtritt 16 durch die Querwand 7 der Eintritts- bzw. Austrittskammer 11,13. Bei Absicherung der Austauschbarkeit von Austauschrohren 4 in die der fehlenden Berippung 14 entgegengesetzte Richtung ist es auch möglich, den Durchtritt 16 in der Querwand 7 der Eintritts- bzw. Austrittskammer 11,13 auf den Durchmesser des Kernrohres 15 zu beschränken.To ensure the replacement of replacement tubes 4, regardless of which side of the tube bundle 3 - to the floating head 1 and the prechamber 2 out-detects the remaining ribbing 14 nor the passage 16 through the transverse wall 7 of the inlet and outlet chamber 11,13. In securing the interchangeability of replacement tubes 4 in the opposite direction of the lack of ribbing 14, it is also possible to restrict the passage 16 in the transverse wall 7 of the inlet and outlet chamber 11,13 to the diameter of the core tube 15.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD33761590A DD291828A5 (en) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | TUBE BELT WASHER WITH CROSS BZW. SPIRAL TOP REPLACEMENT TUBES |
Applications Claiming Priority (1)
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DD33761590A DD291828A5 (en) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | TUBE BELT WASHER WITH CROSS BZW. SPIRAL TOP REPLACEMENT TUBES |
Publications (1)
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DD291828A5 true DD291828A5 (en) | 1991-07-11 |
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ID=5616298
Family Applications (1)
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DD33761590A DD291828A5 (en) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | TUBE BELT WASHER WITH CROSS BZW. SPIRAL TOP REPLACEMENT TUBES |
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DD (1) | DD291828A5 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19953612A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-10 | Abb Alstom Power Ch Ag | Horizontal heat exchanger with reversal chamber uses line venting chamber descending from topmost possible geodetic point through second medium chamber to chamber on input and output side. |
-
1990
- 1990-02-06 DD DD33761590A patent/DD291828A5/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19953612A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-10 | Abb Alstom Power Ch Ag | Horizontal heat exchanger with reversal chamber uses line venting chamber descending from topmost possible geodetic point through second medium chamber to chamber on input and output side. |
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