DE1079660B - Einrichtung zum Waermeaustausch mit Hilfe mehrerer U-foermiger Roehrenwaermeaustauscher, die in bezug auf das die Rohre durchstroemende Mittel hintereinander-geschaltet sind - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Wärmeaustausch mit Hilfe mehrerer U-förmiger Röhrenwärmeaustauscher, die in bezug auf das die Rohre durchströmende Mittel hintereinandergeschaltet sind Bei Hintereinanderschaltung mehrerer Wärmeaustauscher in U-förmiger Ausführung treten bei den bekannten Anordnungen Schwierigkeiten hinsichtlich der Gestaltung der Verbindungsleitungen auf, weil die miteinander zu verbindenden Ein- und Auslässe der Austauscher infolge verschieden starker Dehnungen der aneinandergrenzenden Mantelschenkel zueinander Verschiebungen erfahren, die in den Rohrleitungen ausgeglichen werden müssen. Dieser Ausgleich ist besonders schwierig bei Hochdruckapparaten, bei denen infolge der Verwendung von überhitztem Dampf die Differenz zwischen den Dehnungen in den beiden Schenkeln der Austauscher besonders hoch ist. Um diese Dehnungsdifferenz aufzunehmen, hat man die Verbindungsleitungen in großer Länge mit mehrfacher Umlenkung ausgeführt.
• Um eine einfachere Verbindung der hintereinandergeschalteten Austauscher zu erzielen, geht die Erfindung aus von einer Einrichtung zum Wärmeaustausch, bestehend aus mehreren U-förmig gestalteten Röhrenwärmeaustauschern, die in bezug auf das die Rohre durchströmende Mittel hintereinandergeschaltet und so angeordnet sind, daß die Schenkel der jeweils aufeinanderfolgenden Wärmeaustauscher gegensinnig angeordnet sind. Die bekannten Wärmeaustauscher dieser Art sind als Doppelrohrapparate ausgebildet, wobei die Enden sämtlicher U-Rohr-Schenkel durch OOuerstücke starr untereinander verbunden sind. Dabei ist ein Ausgleich von Dehnungsdifferenzen nicht möglich. Man kann aber bei Wärmeaustauschern dieser Bauweise zu einem wirksamen Ausgleich der Dehnungsdifferenzen kommen, wenn man gemäß der Erfindung die hintereinandergeschalteten Wärmeaustauscher an den freien Enden der Schenkel in Richtung quer zur Schenkellängsachse nicht miteinander verbindet.
• Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Abbildung zeigt eine Einrichtung zum Wärmeaustausch für Kesselspeisewasser, die aus vier Röhrenwärmeaustauschern a, b, c, d mit U-förmigem Mantel besteht, welche bezüglich des die Rohre durchströmenden Wassers hintereinandergeschaltet sind. Die auf der rechten Seite gezeichneten Wärmeaustauscher b und d werden beheizt aus der ersten und dritten Entnahmestufe einer Turbine, die auf der linken, a und c, aus der zweiten und vierten Stufe. Der Heizdampf tritt jeweils in den oberen Schenkel durch den Dampfeintrittsstutzen 1 ein, gibt seine überhitzungswärme im oberen Schenkel 2 ab und wird dann in einer Reststrecke des oberen Schenkels und im unteren Schenkel 3 kondensiert. Aus dem unteren Schenkel tritt dann schließlich durch einen Stutzen 4 das Kondensat aus. Wasserseitig sind die Austauscher derart hintereinandergeschaltet, daß das zu erwärmende Wasser, wie bei Austauschern üblich, nahe dem Kondensataustrittsstutzen4 eintritt, den Austauscher innerhalb der Rohre im Gegenstrom zum Dampf durchströmt und nahe dem Dampfeintrittsstutzen 1 den Austauscher verläßt. In dieser Weise werden die vier wasserseitig hintereinandergeschalteten Austauscher nacheinander vom Wasser durchströmt, und das Wasser wird dabei den Sattdampf- und Überhitzungstemperaturen der verschiedenen Entnahmestufen entsprechend erwärmt. Der unterste Austauscher d ist in der Nähe des Kondensataustrittsstutzens 4 in einem Gerüst befestigt (Festpunkt 7). Der obere Schenkel 2 dieses Austauschers wird sich der Überhitzung des eintretenden Dampfes entsprechend stärker dehnen als der untere, auf der Darstellung nach rechts. Der anschließende zweite Austauscher b ist, wie bei 8 angedeutet, beweglich gelagert, so daß er sich der größeren Dehnung des oberen Schenkels der untersten Stufe entsprechend, im Bild nach rechts, verschiebt. Der obere Schenkel dieser zweiten Stufe hat wieder eine entsprechend größere Dehnung als der untere Schenkel dieser Stufe, so daß der Wasseraustrittsstutzen 6 gegenüber der Lage im kalten Zustand nahezu keine Verschiebung erfährt. Das gleiche gilt für die beiden folgenden Stufen e und d, die vollständig beweglich gelagert sind wie die Stufe b, so daß am Wasseraustritt 6 der obersten Stufe wiederum nahezu keine Verschiebung eintritt. Dadurch bedürfen die anschließenden Rohrleitungen 9 am Eintritt der untersten und die Rohrleitung 10 am Austritt der obersten Stufe nur noch einer geringen Kompensation.
• Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt; vielmehr sind im Rahmen der Erfindung noch mancherlei Abänderungen möglich. Im dargestellten Beispiel sind die Ein- und Austrittsseite durch Rohrstücke 11 miteinander verbunden. Stattdessen können auch die Ein- und Austrittsseiten unmittelbar miteinander verbunden sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: Einrichtung zum Wärmeaustausch, bestehend aus mehreren U-förmig gestalteten Röhrenwärmeaustauschern, die in bezug auf das die Rohre durchströmende Mittel hintereinandergeschaltet und so angeordnet sind, daß die Schenkel der jeweils aufeinanderfolgenden Wärmeaustauscher gegensinnig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daB die Wärmeaustauscher an den freien Enden der Schenkel in Richtung quer zur Schenkellängsachse nicht miteinander verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 122 970.