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Publication number: DE1071108B
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Description

DEUTSCHESGERMAN

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INTERNAT. Kt. F25K,INTERNAT. Kt. F25K,

PATENTAMTPATENT OFFICE

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ANMELDETAG: 21. JUNI 19^5 7^REGISTRATION DAY: JUNE 21st 19 ^ 5 7 ^

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DERNOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE

AUSLEGESCHRIFT: 17. DEZEMBER 1959EDITORIAL: DECEMBER 17, 1959

Die Erfindung betrifft einen als Wasserdurchlauferhitzer dienenden Dampfwärmetauscher von im' wesentlichen zylindrischer Form, der wie ein Rohrsrück in den Wasserkreislauf einschaltbar und vorzugsweise zur Vorwärmung des Kühlwassers von Dieselmotoren geeignet ist, z. B. in Fahrzeugen, in denen ein Dampfkessel für Heizüngszwecke zur Verfügung steht.The invention relates to a steam heat exchanger serving as a water heater from im ' essentially cylindrical shape, which can be switched into the water cycle like a pipe back and preferably is suitable for preheating the cooling water of diesel engines, e.g. B. in vehicles in which a Steam boiler for heating purposes is available.

Die bereits liekannten Dampfwiiniictauscher dieser Art bestehen aus einem Wasserdurchgangsrohr mit größerem Durchmesser, das in seiner Längsrichtung von parallelgeschalteten DainpfiOhren durchsetzt ist. Um eine innige Berührung des aufzuheizenden Wassers mit den Dainpfrohrcn zu erzielen, sind diese in der Nähe der Tnncnwandung des Wasserdurchgangsrohres verteilt angeordnet, und der freibleibende Querschnitt im zentralen Teil wird durch einen glatten, zylindrischen Verdrängerkörper nahezu ausgefüllt, so daß sich der Wärmeaustausch in dem Raum zwischen dem Verdräifgerkörpcr und der Innen wandung des Wasserdurchgaugsrohres abspielt. Trotz des Verdrängerkörpers wird sich aber bei dieser bekannten Anordnung — wenn man von den Ein- und Austrittstelleii des Wassers absieht — eine im wesentlichen laminare Wasserströmung längs der Dampfrohrc einstellen, so daß über längere AVegstrecken immer nur ein und dieselbe Wassergrenzschicht mit einer Dampfrohrwand in Berührung kommt. Der erstrebte Zweck wird damit also nur in unvollkommener Weise erreicht. Im Gegensatz hierzu wird bei der Erfindung das aufzulxäizende Wasser beim Durchlaufen des Wasserdurchgangsrohres verwirbelt; außerdem wird ein -besonderer Verdränger-, körper entbehrlich, so daß der gesamte Innenraum des AVasserdurchgangsrohres für den Wärmeaustausch zur Verfügung steht.The already known steam heat exchangers of this type consist of a water passage pipe with a larger diameter, which is penetrated in its longitudinal direction by steam pipes connected in parallel. In order to achieve intimate contact between the water to be heated and the Dainpfrohrcn, these are distributed in the vicinity of the inner wall of the water passage pipe, and the remaining cross-section in the central part is almost filled by a smooth, cylindrical displacement body, so that the heat exchange in the room between the Verdräifgerkkörpercr and the inner wall of the water passage pipe takes place. In spite of the displacement body, however, with this known arrangement - if one disregards the entry and exit points of the water - an essentially laminar water flow will be established along the steam pipe, so that only one and the same water boundary layer comes into contact with a steam pipe wall over longer distances . The intended purpose is thus only imperfectly achieved. In contrast to this, in the case of the invention, the water to be coated is swirled as it passes through the water passage pipe; In addition, a special displacer body can be dispensed with, so that the entire interior space of the A water passage pipe is available for heat exchange.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dampfrohre innerhalb des Wasserdurchgangsrohres gegeneinander geschränkt verlaufen. Auf diese Weise übernehmen die Dampfrohre selbst gleichzeitig die Rolle eines Verdrängerkörpers und einer Vcrwirbelungseinrichtung, denn das durchlaufende AVasser muß sich nach seinem Eintritt in das Wasserdurchgangsrohr zuerst innerhalb des durch die Dainpfrohre abgegrenzten Raumes, sodann — etwa in der Mitte des Wasserdurchgangsrohres. wo sich die Dampfrohre berührenThis is achieved according to the invention in that the steam pipes are inside the water passage pipe run set against each other. In this way, the steam pipes themselves take over at the same time Role of a displacer and a turbulence device, because the passing AVasser must after its entry into the water passage pipe, first within the area delimited by the Dainpfrohre Space, then - roughly in the middle of the water passage pipe. where the steam pipes touch

oder nur noch sehr geringe Zwischenräume frei lassen — zum weitaus überwiegenden Teil in dem Raum zwischen den IOampfrohren und der Iiinenwandung des Wasserdurchgangsrohres und schließlich — vor seinem Austritt aus dem Wasserdurchgangsrohr — wieder innerhalb des durch dieDampf rohre abgegrenzten Raunies bewegen. Da somit die Dampfrohre selbst die Ursache für die Verwirbelung des durchlaufenden Wassers bilden, wird mit Sicherheit erreicht, daß sich an den Wänden der Dampfrohre keine laminare Strömung Dampfwärmetauscher als Durchlauferhitzer mit einem zylindrischen
Wasserdurchgangsrohr und parallel
geschalteten Dampfrohrenor leave only very small spaces free - for the most part in the space between the steam pipes and the inner wall of the water passage pipe and finally - before it emerges from the water passage pipe - move again within the space delimited by the steam pipes. Since the steam pipes themselves are the cause of the turbulence in the water flowing through, it is ensured with certainty that there is no laminar flow on the walls of the steam pipes
Water passage pipe and parallel
switched steam pipes

Anmelder:Applicant:

HAGENUK vormals Neufeldt & Kuhnke
G.m.b.H.,
Kiel, Westring 431-451HAGENUK formerly Neufeldt & Kuhnke
GmbH,
Kiel, Westring 431-451

Walter Hamann, Kiel,
ist als Erfinder genannt wordenWalter Hamann, Kiel,
has been named as the inventor

ausbildet, sondern die Dampfrohre mit ständig wechselnden Wasserteilcheii in Berührung kommen.forms, but the steam pipes come into contact with constantly changing water particles.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Dampfrohre zwischen einem ringförmigen Dampfverteiler- und einem ebenfalls ringförmigen Dampfsammelraum, die beide außerdem durch einen das Wasserdurchgangsrohr umgebenden, verhältnismäßig engen Mantelraum in Verbindung stehen und von denen der eine den Dampfeinlaß- und der andere den Dampfauslaßstutzen trägt.In a preferred embodiment of the invention, the steam pipes run between an annular one Steam distribution and a likewise annular steam collecting chamber, both of which also by a relatively narrow jacket space surrounding the water passage pipe stand and one of which carries the steam inlet and the other the steam outlet.

Der so ausgebildete Dampfwärmetauscher kann vor allem auch in horizontaler oder nur leicht gegen die Horizontale geneigter Lage verwendet werden und ermöglicht dabei eine gute Entwässerung, da auch in einer solchen Lage keines der Dampfrolirc horizontal liegt und die in der Richtung zum Dampfvcrteilerraum geneigten Dampfrohre ihr Kondensat über die tiefste Stelle des Mantelraumes in den Dampfsammelraum und damit in den Dampfauslaßstutzen abgeben. Der durch den Mantel raum strömende Dampf beheizt vorteilhaft die Wandungdes Wasserdurchgangsrohres.The steam heat exchanger designed in this way can especially also be horizontal or only slightly against the Horizontal inclined position can be used and allows good drainage, since also in one In such a position none of the steam roll is horizontal and the one inclined in the direction of the steam distribution room Steam pipes bring their condensate through the lowest point of the shell into the steam collecting space and thus dispense into the steam outlet nozzle. The steam flowing through the jacket heats advantageously the wall of the water passage pipe.

Durch die Abbildungen wird der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel näher veranschaulicht.The concept of the invention is illustrated in more detail by means of the figures using an exemplary embodiment.

Die Abbildungen zeigen einen zur Einschaltung in den Kühlwasserkreislauf eines Dieselmotors geeigneten ITochdruckdampfwärmetauscher mit sämtlichen Merkmalen der Erfindung. In der Abb. 1 ist der Wärmetauscher in Seitenansicht dargestellt, wobei seine die äußere Begrenzung bildende Ummantelung und das im Inneren befindliche Durchgangsrohr in der Längsrichtung geschnitten und dadurch die Dampf-The figures show one suitable for switching into the cooling water circuit of a diesel engine IThigh-pressure steam heat exchanger with all the features of the invention. In Fig. 1 is the Heat exchanger shown in side view, with its outer boundary forming the casing and cut the through pipe located inside in the longitudinal direction and thereby the steam

909 689/396909 689/396

Claims

pipes are visible. Fig. 2 shows a cross section through the heat exchanger in the direction AB in Fig. 1. Here 1 and 2 ('ie the two connecting flanges of the water passage pipe, 3 the steam inlet and 4 the steam outlet. Between the outer limiting pipe 5 and the water passage pipe 6 is the jacket space 7. As a result of the two frustoconical constrictions 8 and 9 of the water passage pipe, annular spaces arise at the steam inlet and at the steam outlet point, the steam distribution space 10 and the steam collection space 11, both of which are connected by the steam pipes 12 and the Nfantelraum 7 The frustoconical parts 8 and 9 of the water passage pipe 6 are pierced several times in the direction parallel to the axis, and the steam pipes 12 are welded tightly to the openings formed thereby the steam pipes 12 in the Dampfsammeiraum 11 and thus to the outlet connection 4, to which the drainage device will be connected. The steam pipes 12 are essentially straight; They are, however, bent at the point where they were welded to parts 8 and 9 in an acnsenic aralTele direction and run both under each other and towards the axis of the water passage, but only so much that they touch at most in the middle (at the point A, B; see Fig. 2), but otherwise allow the flow of water between the individual pipes.

1. Steam heat exchanger as a flow heater, preferably for preheating the cooling water of diesel engines, which consists of a substantially cylindrical water passage pipe in which parallel steam pipes extend substantially in a straight line in the longitudinal direction, characterized in that the steam pipes (12) extend mutually crossed

2. Steam heat exchanger according to claim 1, characterized in that the steam pipes between an annular steam distributor and an annular Dampfsammeiraum (10 or 11) extend, both of which are also through a the water passage pipe (6) surrounding the jacket space (7) in connection and from one of which carries the steam inlet and the other the steam outlet (3, 4).

Considered publications:
German patent specifications No. 222 279, 159 132.

1 sheet of drawings

β 909 »9/39« 12.59β 909 "9/39" 12.59