DE1078145B

DE1078145B - Rohrschlangenwaermetauscher mit mehreren schraubenlinienfoermig gewundenen und um eine mittlere Tragsaeule angeordneten Rohrschlangen

Info

Publication number: DE1078145B
Application number: DEE14824A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adam Elmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-10-23
Filing date: 1957-10-23
Publication date: 1960-03-24

Description

Röhrschlangenwärmetauscher mit mehreren schraubenlinienförmig gewundenen und um eine mittlere Tragsäule angeordneten Rohrschlangen Die Erfindung betrifft einen stehenden Rohrschlangenwärmetauscher mit mehreren schraubenlinienförmig gewundenen Rohrschlangen verschiedenen Durchmessers, die konzentrisch mit radialen Abständen voneinander um eine senkrecht in der Mitte stehende Tragsäule angeordnet sind. Im Vergleich zu den zur Zeit überwiegend gebrauchten Rohrbündelwärmetauschern bietet ein solcher Rohrschlangenwärmetauscher rohrinnenseitig um ein Mehrfaches höhere Wärmeübergangszahlen. Die Begründung hierfür liegt in der Möglichkeit, die Strömungsgeschwindigkeit in einer Rohrschlangenkombination viel höher ansetzen zu können als in einem Rohrbündel, dessen konstruktive Merkmale es schwierig machen, im Innern der Rohre die Strömungsgeschwindigkeit hoch zu halten. Wenn trotz dieses Vorteiles die bekannten Rohrschlangenwärmetauscher bisher keine überragende Bedeutung erlangten, so liegt dies daran, daß es schwer ist, eine Wärmeaustauschfläche aus Rohrschlangen so aufzubauen, daß auch rohraußenseitig eine entsprechend günstige Wärmeübergangszahl zustande kommt.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das die Rohrschlangen umspülende Medium durch Spritzdüsen in den Wärmetauscher geleitet wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Spritzdüsen so angebracht, daß sie dem die Rohrschlangen umspülenden Medium eine schraubenlinienförmige Strömung erteilen. Dadurch wird erreicht, daß auch das die Rohrschlangen umspülende Medium zwischen diesen mit hoher Geschwindigkeit strömt, wodurch nicht nur innenseitig, sondern auch an den Außenflächen der Rohrschlangen eine hohe Wärmeübergangszahl zu erreichen ist. Dies hat dann eine außerordentlich hohe Wärmedurchgangszahl zur Folge.
Die Zeichnung stellt den Wärmetauscher gemäß Erfindung schematisch im Schnitt vor.
Mehrere Rohrschlangen 1 sind konzentrisch so zusammengefügt, daß zwischen ihnen ein angemessener Zwischenraum frei bleibt, in dem das außenseitige Medium strömt. Durch die Eigenart der Rohrschlangen wird dieser Zwischenraum schraubenlinienförmig gebildet. In der Mitte der Rohrschlangen befindet sich eine aus zwei konzentrischen Rohren 2 und 3 bestehende Tragsäule. Mit der Säule sind die Tragrohre 4 verschweißt, an die je ein Ende der Rohrschlangen 1 angeschlossen ist. Die unteren Enden der Rohrschlangen sind ebenfalls an Tragrohre 5 angeschlossen, welche ihrerseits mit dem Rohrring 6, der zur Tragsäule konzentrisch liegt, verschweißt sind.
Das die Rohrschlangen durchströmende Medium M I strömt durch das Zuleitungsrohr 7 in den Raum zwischen den Zylindern 2 und 3, steigt in diesem aufwärts, tritt am oberen Ende in die Tragrohre 4 und verteilt sich durch diese auf die Rohrschlangen 1. Nach Durchströmen dieser sammelt es sich in den Tragrohren 5 und Rohrring 6 und verläßt den Wärmeaustauscher durch die Abflußleitung B.
Das die Rohrschlangen umspülende Medium M II tritt durch die Zuflußleitung 9 in den Rohrring 10 und von da durch die Anschlußbogen 11 zu den Spritzdüsen 12. Diese sind im Kreise so angeordnet, daß ihr Strahl dem Medium MII eine schraubenlinienförmige und schnell rotierende Strömung erteilt, die sich zwischen den Rohrschlangen fortbewegt. Die Spritzdüsen sind auswechselbar. Sie können so dem Überdruck und der Durchflußmenge des Mediums M II angepaßt werden. Der im Medium MII vorhandene Überdruck braucht daher nicht in Regelventilen durch Drosselung teilweise, wie dies bisher in der Regel geschah, vernichtet zu werden, sondern kann vollauf für die Erzeugung von Strömungsgeschwindigkeit um die Rohrschlangen verwendet werden. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit verbürgt aber auch eine hohe Wärmeübergangszahl zwischen dem Medium M II und den Rohrschlangen.
Nach dem Passieren des Rohrschlangensystems fließt das Medium MII in den Mittelraum 13 der Tragsäule und verläßt durch die Leitung 14 den Wärmetauscher. Es ist leicht ersichtlich, daß die Medien M I und M II überall im Gegenstrom zueinander fließen.
Sehr bemerkenswert ist fernerhin, daß alle Zu- und Abflußleitungen am Boden des Gerätes angeschlossen sind. Bei einer notwendig werdenden Reinigung des Innern brauchen die Rohrleitungsanschlüsse nicht entfernt zu werden. Nach Abnahme der Gehäuseglocke 15 stehen das ganze Rohrsystem und die innenliegenden Teile zum Abspülen und zum Reinigen offen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stehender Rohrschlangenwärmetauscher mit mehreren schraubenlinienförmig gewundenen Rohrschlangen verschiedenen Durchmessers, die konzentrisch mit radialen Abständen voneinander um eine senkrechte, in der Mitte stehende Tragsäule angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium, welches die Rohrschlängen umspült, durch Spritzdüsen (12) in den Wärmetauscher geleitet wird. Z.RohrschlangenwärmetauschernachAnspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Spritzdüsen (12) so angebracht sind, daß die aus ihnen kommenden Strahlen dem die Rohrschlangen umspülenden Medium eine schraubenlinienförmige Strömung erteilen. 3. Rohrschlangenwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Tragsäule aus zwei konzentrischen Rohren (2, 3) besteht und daß der Zufluß des die Rohrschlangen durchströmenden Mediums über den von den beiden Rohren (2, 3) gebildeten Ringraum erfolgt, während das innere Rohr (3) für den Abfluß des die Rohrschlangen umspülenden Mediums vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 498196, 250 747; USA.-Patentschrift Nr. 1769 265.