DE1098020B

DE1098020B - Heat exchanger with one or more tubes, the heat transfer surfaces of which are provided with straight or curved rods and between which filling bodies are arranged

Info

Publication number: DE1098020B
Application number: DEA28282A
Authority: DE
Inventors: Gustav Hagby
Original assignee: Svenska Maskinverken AB
Current assignee: Svenska Maskinverken AB
Priority date: 1956-11-12
Filing date: 1957-11-09
Publication date: 1961-01-26
Also published as: BE562265A

Description

Wärmeaustauscher mit einem oder mehreren Rohren, deren Wärmeübertragungsflächen mit geraden oder gebogenen Stäbchen versehen sind und zwischen denen Füllkörper angeordnet sind Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscher, insbesondere solche Wärmeaustauscher, in denen das eine Durchströmungsmittel Öl ist, das z. B. durch Dampf oder Heißwasser erhitzt wird, wenn es sich um Ölvorwärmer handelt, und das durch Wasser oder Luft abgekühlt wird, wenn es sich um Ölkühler handelt.Heat exchangers with one or more tubes, their heat transfer surfaces are provided with straight or curved rods and between which filler bodies The invention relates to heat exchangers, in particular those Heat exchangers in which the one through-flow medium is oil, the z. B. by Steam or hot water is heated if it is an oil preheater, and that is cooled by water or air if it is an oil cooler.

In Schweden und in vielen anderen Ländern werden in sehr großer Zahl Olvorwärmer verwendet, bei denen die Wärmeübertragungsfläche zwischen Heizmittel und Öl mittels angeschweißter Stäbchen aus Kupfer oder einem anderen, Wärme gut leitenden Werkstoff vergrößert ist, sowohl zur Erwärmung von 0I für eine Ölheizungsanlage als auch zur Erwärmung des Öles, das von großen Ölbehältern gepumpt werden soll.In Sweden and in many other countries they are used in very large numbers Oil preheaters used in which the heat transfer surface between heating means and oil by means of welded-on sticks made of copper or another, heat good conductive material is enlarged, both for heating 0I for an oil heating system as well as for heating the oil that is to be pumped from large oil containers.

Für kleinere Ölmengen wird in der Regel ein Ölvorwärm-er verwendet, der aus den Figuren in der schwedischen Patentschrift Nr. 157483 hervorgeht.For smaller quantities of oil, an oil preheater is usually used, which can be seen from the figures in Swedish patent specification No. 157483.

Dieser Ölvorwärmer besteht aus einem dampfbeheizten, in einem kreisrunden Gehäuse untergebrachten Rohr, das mit gegen die Außenwand gebogenen Stäbchen versehen ist. Er ist derart konstruiert, daß das mit Stäbchen versehene Rohr aus dem Gehäuse des Vorwärmers zwecks Reinigung der Stäbchen leicht herausgenommen werden kann. Bei den größten Vorwärmern, die gemäß dieser- Konstruktion _ ausgeführt sind, ist indessen das mit Stäbchen versehene Rohr ziemlich schwer, weshalb die Reinigung desselben sehr zeitraubend und mühsam wird.This oil preheater consists of a steam-heated, circular one Housing housed tube, which is provided with rods bent against the outer wall is. It is designed so that the rod-fitted tube comes out of the housing the preheater can be easily removed for cleaning the sticks. The largest preheaters designed according to this design are meanwhile, the reed provided with chopsticks is quite heavy, which is why it is cleaned the same becomes very time consuming and tedious.

Bei großen Ölmengen und dort, wo die Erwärmung des Öles nicht besonders groß zu sein braucht, z. B. bei Erwärmung von solchem Öl, das von Behältern gepumpt werden soll, sind die Stäbchen am Rohr meistens radial befestigt. In den meisten Fällen werden hierbei besondere Füllkörper axial zwischen den Stäbchenreihen angebracht, damit man höhere Geschwindigkeit und dadurch eine größere Turbulenz des Öles sowie eine größere Wirkung der Vorwärmer erhält. Auch diese Art von Vorwärmern ist in der Weise konstruiert, daß das mit Stäbchen versehene Rohr aus dem Gehäuse des V orwärmers zwecks Reinigung herausgenommen werden kann. Der Nachteil dieser Vorwärmer ist, daß ihre mit Stäbchen versehenen Rohre nebst ihren Füllkörpern sehr schwer und sehr unhandlich werden.With large quantities of oil and where the oil does not heat up particularly well needs to be big, e.g. B. when heating such oil, which is pumped from containers should be, the rods are usually attached to the tube radially. In most In this case, special fillers are attached axially between the rows of rods, so you get higher speed and thereby greater turbulence of the oil as well the preheater has a greater effect. This type of preheater is also in constructed in such a way that the rod-fitted tube emerges from the housing of the V heaters can be removed for cleaning. The disadvantage of this preheater is that their rods-provided tubes and their packing are very heavy and become very unwieldy.

In den letzten Jahren haben die Öle, die in Schweden verwendet worden sind, sehr große Quantitäten von Verunreinigungen enthalten, die sich auf c:2n Stäbchen der Vorwärmer ablagern und den größten Teil des Öldurchlasses sperren und dadurch die Wärmeübertragung verschlechtern. Aus diesem Grunde mußten die Ölvorwärrner und -kühler oft gereinigt werden, was insbesondere bei großen Wärmeaustauschern sehr umständlich ist, für welche sogar besondere Kräne, Traversen oder andere Hilfsmittel erforderlich sein können, um das innere, mit Stäbchen versehene Rohr aus seinem Gehäuse herauszunehmen. Die Reinigungsschwierigkeiten setzen in der Tat eine obere Grenze für das Leistungsvermögen dieser Wärmeaustauscher.In recent years the oils that have been used in Sweden have been used are, contain very large quantities of impurities, which are concentrated on c: 2n rods deposit the preheater and block most of the oil passage and thereby deteriorate heat transfer. For this reason, the oil preheaters and -coolers have to be cleaned often, which is very important, especially in the case of large heat exchangers is cumbersome, for which even special cranes, trusses or other aids may be required to pull the inner, chopped tube out of his Take out the housing. The cleaning difficulties indeed put an upper one Limit for the performance of these heat exchangers.

Gemäß der Erfindung werden die genannten Nachteile dadurch beseitigt, daß mindestens ein Teil der Füllkörper als an sich bekannte, mit vorzugsweise radialen Austrittsöffnungen versehene, an eine Oiielle für Dampf oder sonstige Reinigungsmittel mit hohem Druck anschließbare Reinigungsrohre ausgebildet oder gern derartige Reinigungsrohre auswechselbar und mit die Entnahme erleichternden Organen, wie Ösen oder Haken, versehen sind.According to the invention, the disadvantages mentioned are eliminated by that at least a part of the packing as known per se, with preferably radial Outlet openings provided on an Oiielle for steam or other cleaning agents with high pressure connectable cleaning tubes formed or like such cleaning tubes exchangeable and with organs that facilitate removal, such as eyes or hooks, are provided.

Bei dem erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher entfällt die Notwendigkeit der Entnahme der mit Stäbchen besetzten Rohre aus dem Gehäuse zum Zwecke der Reinigung. Es ist daher möglich, Wärmeaustauscher erfindungsgemäßer Art in sehr großen Dimensionen mit entsprechend hoher Kapazität zu bauen, ohne daß die häufig notwendige Reinigung eine Demontage erforderlich macht. Die durch den Stäbehenbesatz eintretende beträchtliche Gewichtszunahme der Rohre ist also für ,das Problem der Reinigung durch die Maßnahme der Erfindung bedeutungslos geworden, weil die Rohre für den Reinigungsvorgang nicht mehr aus dem Gehäuse genommen werden müssen. Infolge der Möglichkeit, Wärmeaustauscher sehr großer Leistungsmöglichkeit bauen zu können, entfällt auch die Notwendigkeit, eine Mehrzahl von Wärmeaustauschern parallel zu schalten, wie dies bei bekannten Wärmeaustauschern mit durch Stäbchen vergrößerten Oberflächen notwendig ist.In the case of the heat exchanger according to the invention, there is no need the removal of the rod-fitted tubes from the housing for cleaning purposes. It is therefore possible to use heat exchangers of the type according to the invention in very large dimensions with a correspondingly high capacity build without the often necessary Cleaning requires disassembly. The one entering through the sticks So considerable weight gain in the pipes is responsible for the problem of cleaning has become meaningless by the measure of the invention, because the pipes for the Cleaning process no longer have to be removed from the housing. As a result of Possibility to build heat exchangers with a very large capacity, there is also no need to have a plurality of heat exchangers in parallel switch, as in known heat exchangers with enlarged rods Surfaces is necessary.

Es ist zwar ein Wärmeaustauscher mit Reinigungsrohren bekannt. Bei diesem besteht aber die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht, denn bei ihm sind die Durchströmrohre nicht mit oberflächenvergrößernden Stäbchen besetzt. Ein AnSammzln von Verunreinigungen durch diese den Strömungsquerschnitt verkleinernden Stäbchen findet daher nicht statt. Überdies sind die Reinigungsrohre des bekannten Wärmeaustauschers keine Füllkörper im Sinne der Erfindung, gemäß welcher die an sich bei Wärmeaustauschern dieser Art bekannten Füllkörper die zusätzliche Funktion von Reinigungsrohren hatten.A heat exchanger with cleaning tubes is known. at but this does not have the object on which the invention is based, because at For him, the through-flow tubes are not covered with small surface-enlarging rods. An accumulation of impurities due to this reducing the flow cross-section Chopsticks therefore does not take place. In addition, the cleaning pipes are well known Heat exchanger no packing in the sense of the invention, according to which the to In heat exchangers of this type, known packing elements have the additional function of cleaning pipes.

In Ausbildung der Erfindung ist die Querschnittsform der Füllkörper dem Durchströmungsquerschnitt zwischen den umhüllenden benachbarten Wärmeübertragungsrohren bzw. zwischen diesen und dem Außengehäuse angepaßt.In an embodiment of the invention, the cross-sectional shape is the filler body the flow cross-section between the surrounding adjacent heat transfer tubes or adapted between these and the outer housing.

Unter dem unten vorkommenden Wort O_uerschnittsfläche eines mit Oberflächenvergrößerungselementen versehenen Rohres wird die Projektion derjenigen Fläche, die von einem gedachten, die am weitesten von dem Rohr gelegenen Punkte der Stäbchen tangierenden Gehäuse begrenzt wird, auf einer zu der Längsachse des Rohres senkrechten Ebene verstanden.Under the word O_uschnittsfläche, which appears below, one with surface enlargement elements provided pipe is the projection of that surface, which by an imaginary, the points of the rods tangent to the housing furthest from the tube is limited, understood on a plane perpendicular to the longitudinal axis of the pipe.

In den Zeichnungen werden einige Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele gezeigt.In the drawings, some embodiments of the invention are shown as Examples shown.

Fig.1 stellt einen Querschnitt durch einen nach dem schwedischen Patent Nr. 157 483 ausgeführten Wärmeaustauscher dar mit zusätzlichen, die Erfindung kennzeichnenden Merkmalen; Fig.2 stellt einen Querschnitt durch einen Ölvorwärmer nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dar; Fig.3 stellt einen partiellen Längsschnitt nach der T-inie III-III in Fig. 2 dar; Fig. 4 stellt einen Längsschnitt durch einen Ölvorrvärmer mit sehr großem Leistungsvermögen dar, der nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist; Fig.5 zeigt eine Endansicht des Wärmeaustauschers nach Fig.4; Fig.6 stellt einen Querschnitt durch den Wärmeaustauscher gemäß der weiteren Ausführungsform nach der Linie VI-VI in Fig. 4 dar; Fig.7 stellt in größerem Maßstab einen Teilquerschnitt durch eine Gruppe von mit Oberflächenvergrößerungselementen versehenen Rohren dar und zeigt mit vollen Linien ein zwischen diesen gelegenes Rohr, das mit Oberflächenvergrößerungselementen versehen ist und dessen Querschnittsfläche sich im wesentlichen den Ouerschnittsflächen der Rohre anschließt.Fig.1 shows a cross section through one according to the Swedish patent No. 157 483 executed heat exchangers represent with additional, characterizing the invention Features; Fig.2 shows a cross section through an oil preheater after a second Embodiment of the invention; 3 shows a partial longitudinal section the T-line III-III in Fig. 2; Fig. 4 shows a longitudinal section through an oil preheater with very high performance, which according to a further embodiment of the Invention is constructed; Figure 5 shows an end view of the heat exchanger according to FIG Fig. 4; 6 shows a cross section through the heat exchanger according to the further Embodiment according to the line VI-VI in Fig. 4; Fig.7 represents on a larger scale a partial cross-section through a group of surface enlarging elements provided pipes and shows with full lines one located between these Tube, which is provided with surface enlarging elements and its cross-sectional area essentially adjoins the cross-sectional areas of the tubes.

Der Wärmeaustauscher nach Fig. 1 enthält ein inneres Wärmeaustauschrohr 1, das mit einem unter der Ebene des Papiers gelegenen Boden und mit nach außen ragenden Oberflächenvergrößerungselementen versehen ist, welche Elemente aus gebogenen Kupfer-oder Aluminiumstäbchen 2 bestehen, die mit einem ihrer Enden am Rohr 1 angeschweißt sind. Das Rohr 1 und die an diesem befestigten Stäbchen 2 sind in einem äußeren Gehäuse 3 eingeschlossen, dessen Boden unter dem Boden des Rohres l gelegen ist. Das im Verhältnis zu diesen Böden entgegengesetzte Ende des Wärmeaustauschers ist durch einen Endflansch 4 verschlossen, durch den ein in der Nähe des Bodens des inneren Rohres 1 mündendes Rohr 5 sich erstreckt und der mit einer Öffnung 6 versehen ist. Dampf, der als Erwärmungsmittel verwendet wird, wird durch das Rohr 5 zugeführt, und das während des Wärmeatistausches gebildete Kondensat wird durch ein an die Öffnung 6 angeschlossenes Rohr abgeleitet. Das zur Erwärmung bestimmte Mittel (z. B. Öl) wird durch das Rohr 7 eingeleitet, das in der Nähe des Endflansches 4 des Wärmeaustauschers gelegen ist, durchströmt den im Querschnitt ringförmigen Spalt 8 zwischen dem Rohr 1 und dem Gehäuse 3 unter Bestreichung der Stäbchen 2 und strömt durch ein am im Verhältnis zu dem Endflansch 4 entgegengesetzten Ende gelegenes Rohr aus dem Wärmeaustauscher hinaus. Verunreinigungen, die in dem durch den Spalt 8 strömenden Mittel enthalten sind, setzen sich auf den Stäbchen 2 ab. Der Endflansch 4, das Dampfzuführrohr 5 und das Wärmeüber tragungsrohr 1 mit den Stäbchen 2 sind daher nach dem oben erwähnten Patent entfernbar angeordnet, so daß die Stäbchenfläche außerhalb des Gehäuses 2 gereinigt werden kann.The heat exchanger of Fig. 1 includes an inner heat exchange tube 1, the one with a bottom below the level of the paper and with the outside protruding surface enlarging elements is provided, which elements are made of curved There are copper or aluminum rods 2 which are welded to the tube 1 with one of their ends are. The tube 1 and the rods 2 attached to it are in an outer one Enclosed housing 3, the bottom of which is located under the bottom of the tube l. The opposite end of the heat exchanger in relation to these trays is closed by an end flange 4 through which a near the bottom of the Inner tube 1 opening tube 5 extends and is provided with an opening 6 is. Steam used as a heating medium is supplied through the pipe 5, and the condensate formed during the heat exchange is through a to the Opening 6 connected pipe derived. The agent intended for heating (e.g. B. Oil) is introduced through the pipe 7, which is located in the vicinity of the end flange 4 of the Heat exchanger is located, flows through the annular cross-section gap 8 between the tube 1 and the housing 3 while stroking the rods 2 and flows by one located at the opposite end with respect to the end flange 4 Pipe out of the heat exchanger. Impurities in the one through the gap 8 flowing agents are contained, settle on the rods 2. The end flange 4, the steam supply tube 5 and the heat transfer tube 1 with the rods 2 are therefore according to the above-mentioned patent removably arranged so that the rod surface can be cleaned outside the housing 2.

Drei auswechselbare Füllkörper 9, die in der gezeigten Ausführung aus homogenen Stangen° bestehen, sind zwischen dem inneren Rohr 1, den Stäbchen 2 und dem Außengehäuse 3 angebracht. Die Füllkörper 9, die auch aus an einem oder an beiden Enden geschlossenen Rohren bestehen können, sind erfindungsgemäß an dem dem Endflansch 4 zunächst gelegenen Ende mit Ösen oder Haken versehen, um eine Herausnahme der Füllkörper 9 zu erleichtern, nachdem der Endflansch 4 entfernt worden ist, ohne daß das schwere, mit den oberflächenvergrößernden Stäubchen 2 versehene Rohr l aus dem Gehäuse 3 herausgenommen zu werden braucht. Nachdem die Füllkörper g herausgenommen worden sind, werden drehbare, mit .einer oder mehreren Reihen von Düsen versehene Reinigungsrohre, die mit einer Quelle für Dampf oder sonstiges Reinigungsmittel mit hohem Druck verbunden sind, an der Stelle der Füllkörper 9 eingeführt. Mit Hilfe des aus den Düsen dieser Reinigungsrohre ausströmenden Dampfes kann die Wärmeübertragungsfläche wirksam reingespült werden, ohne daß das Rohr 1 mit den Stäbchen aus dem Gehäuse 3 herausgenommen zu werden braucht. Während des Betriebes verhindern die Füllkörper 9 (welche selbstverständlich eine Form haben können, die sich dem freien Zwischenraum zwischen dem Rohr 1, den Stäbchen 2 und dem Gehäuse 3 besser anschließt), daß größere Ölquantitäten unmittelbar durch den Spalt 8 strömen, ohne durch innige Berührung mit den Stäbchen 1 erwärmt zu werden, welche die Wärmeübertragungsfläche vergrößern und die Strömungsverhältnisse vom Wärmeübertragungsgesichtspunkt aus günstiger gestalten.Three interchangeable filling bodies 9, in the embodiment shown consist of homogeneous rods ° are between the inner tube 1, the rods 2 and the outer case 3 attached. The packing 9, which is also made of one or can exist at both ends of the pipes are closed according to the invention on the the end flange 4 located next to the end provided with eyes or hooks for removal to facilitate the packing 9 after the end flange 4 has been removed without that the heavy, provided with the surface-enlarging dust 2 tube l from the housing 3 needs to be removed. After taking out the packing g are rotatable, provided with one or more rows of nozzles Cleaning tubes that have a source of steam or other cleaning agent are connected to high pressure, introduced at the point of the filler body 9. With help of the steam flowing out of the nozzles of these cleaning tubes can form the heat transfer surface be effectively flushed clean without the tube 1 with the rods from the housing 3 needs to be removed. During operation, the fillers prevent 9 (which of course can have a shape that follows the free space between the tube 1, the rods 2 and the housing 3 connects better) that larger Oil quantities flow directly through the gap 8 without intimate contact to be heated with the rods 1, which increase the heat transfer area and make the flow conditions more favorable from the point of view of heat transfer.

Die Füllkörper 9 können auch aus bereits eingesetzten Reinigungsrohren bestehen, deren dem Endflansch zugekehrte Enden beispielsweise durch Schraubenpfropfen zugestopft sind, die leicht entfernt und durch Druckleitungsanschlüsse ersetzt werden können. Selbstverständlich kann die Anzahl der Lanzen eine andere als drei sein, z. B. zwei, vier oder sechs. In Fig.2 und 3 ist ein Querschnitt durch einen zweiten gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführten Wärmeaustauscher gezeigt, der ein größeres Leistungsvermögen hat als derjenige nach Fig. 1 und wie dieser für Ölvorwärmung bestimmt ist.The filling bodies 9 can also consist of cleaning pipes that have already been used exist whose ends facing the end flange, for example by screw plugs are plugged, which are easily removed and replaced with pressure line connections can. Of course, the number of lances can be other than three, z. B. two, four or six. In Fig.2 and 3 is a cross section by a second heat exchanger made according to the present invention shown, which has a greater capacity than that of Fig. 1 and how this is intended for oil preheating.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht die Wärmeübertragungsfläche hauptsächlich aus sechs kranzförmig angeordneten Wärmeübertragungsrohren 11, die mit Oberfläch-envergrößerungselementen in der Form von gebogenen Metallstäbchen 12 versehen und innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses 13 angeordnet sind. Jede der oben beschriebenen Einheiten 11 und 12 entspricht dem mit Stäbchen versehenen Rohr 1 in Fig. 1, hat eine im großen und ganzen kreisrunde Querschnittsfläche und enthält ein in dem betreffenden Rohr 11 angeordnetes Dampfzufuhrrohr 14, das zusammen mit dem Rohr 11 einen Spalt 15 bildet, durch den das bei der Wärmeübertragung gebildete Kondensat strömt. Das Gehäuse 13 sowie die eine oder beide Stirnwände desselben sind selbstverständlich mit Anschlüssen zwecks Zu- und Wegfuhr von Öl, Zufuhr von Dampf und Ableitung von Kondensat versehen.As can be seen from Fig. 2, the heat transfer surface mainly consists of six heat transfer tubes 11 arranged in a ring, with surface enlarging elements provided in the form of bent metal rods 12 and within a common Housing 13 are arranged. Each of the units 11 and 12 described above corresponds to the rod-equipped tube 1 in Fig. 1, has a largely circular Cross-sectional area and contains a steam supply pipe arranged in the pipe 11 in question 14, which together with the tube 11 forms a gap 15 through which the heat transfer formed condensate flows. The housing 13 and one or both end walls the same are of course with connections for the purpose of supplying and removing oil, Provide supply of steam and discharge of condensate.

In dem mitten im Gehäuse 13 befindlichen Raum 17 ist Platz für ein mit Stäbchen versehenes Rohr derselben Art wie die sechs Rohre 11 vorhanden. Wenn ein solches Rohr mit kreisrunder Ouerschnittsfläche koaxial mit dem Gehäuse 13 angeordnet werden würde, würden indessen sechs im Querschnitt hauptsächlich dreieckige Durchlässe zwischen den Querschnittsflächen der sieben Rohre- entstehen. Solche Durchlässe sind nicht erwünscht, da sie leicht viel Öl vorbeilassen, das somit nicht in dem erwünschten Grade erwärmt wird. Mit Rücksicht hierauf ist ein zentrales Rohr 16 vorgesehen, das wie die Rohre 11 ein inneres Dampfzufuhrrohr 14 enthält, ab-°r das auf besondere Weise angeordnete Oberflächenvergrößerungsstäbchen 18, 19 hat. Die Stäbchen 19 scheinen in Fig. 2 kürzer zu sein als die Stäbchen 18, aber in der Tat haben sie dieselbe Länge wie diese. Wie die Stäbchen 19 angeordnet sind, geht aus Fig. 3 hervor, welche zeigt, daß sie wie die Stäbchen 18 an einem Ende befestigt, aber im Gegensatz zu diesen stromabwärts in der Richtung der Längsachse des Rohres 16 gebogen sind. Es ist indessen selbstverständlich, daß die Stäbchen 19 gegebenenfalls kürzer als die Stäbchen 18 sein können und wie diese radial verlaufen. In dieser Weise erhalten die Oberflächenvergrößerungselemente des inneren Rohres 16 eine Querschnittsfläche, die von sechs auf den Achsen der äußeren Rohre 11 gelegenen Kreisbögen begrenzt wird und die sich somit den OOuerschnittsflächen der Oberflächenvergrößerungselemente der äußeren Rohre 11 anschließt.In the space 17 located in the middle of the housing 13 there is space for a roded tube of the same type as the six tubes 11 are present. if Such a tube with a circular Ouschnittsfläche is arranged coaxially with the housing 13 would become, however, would mean six passages, mainly triangular in cross-section between the cross-sectional areas of the seven pipes. Such passages are not wanted, as they easily let a lot of oil pass by, which is not in the is heated to the desired degree. With this in mind, there is a central tube 16 provided which, like the tubes 11, contains an inner steam supply tube 14, from the surface enlarging rods 18, 19 arranged in a special way. the Rods 19 appear to be shorter than rods 18 in Figure 2, but in fact they are the same length as this one. How the rods 19 are arranged goes out Fig. 3 shows that, like the rods 18, it is attached at one end, but in contrast to these downstream in the direction of the longitudinal axis of the pipe 16 are bent. It goes without saying, however, that the rods 19 if necessary can be shorter than the rods 18 and how these extend radially. In this In this way, the surface-enlarging elements of the inner tube 16 have a cross-sectional area, delimited by six circular arcs located on the axes of the outer tubes 11 and which is thus the OOuschnittsurfaces of the surface enlargement elements the outer tubes 11 connects.

Um die freien Durchströmungskanäle zwischen den Stäbchen 18 und 19 zu vermindern, können Füllkörper 20, die entweder aus homogenen, leicht entfernbaren Stangen oder aus an einem oder an beiden Enden geschlossenen Rohren bestehen, zwischen den betreffenden Stäbchenreihen 18, 19 angeordnet sein, wie mit der strichpunktierten Linie in Fig.2 gezeigt wird.Around the free flow channels between the rods 18 and 19 to reduce, can filler 20, which is either homogeneous, easily removable Rods or composed of tubes closed at one or both ends, between the respective rows of rods 18, 19 be arranged, as with the dash-dotted line Line is shown in Fig.2.

Jeder der sechs,dreieckigenDurchlässe, diezwischen den Ouerschnittsflächen der oberflächenvergrößernden Stäbchen 12 der Rohre 11 und dem Gehäuse 13 gebildet werden, ist mit Füllkörpern 21 bzw. 22 ausgefüllt. Die Füllkörper 21 entsprechen den Füllkörpern 9 in Fig. 1 und bestehen gemäß der Erfindung aus Rohren oder Stangen, die während des Betriebes sich in der gezeigten Lage befinden, aber bei Reinigung durch Reinigungsrohre ersetzt sind, die mit einer Quelle für Dampf, Wasser oder sonstiges Reinigungsmittel mit hohem Druck in Verbindung stehen. Die Füllkörper 22 sollen nicht aus dem Gehäuse 13 herausgenommen werden, und sie können gegossen oder aus gebogenem Blech hergestellt sein. Sie brauchen nicht homogen zu sein, müssen aber mindestens an einem Ende geschlossen sein, so daß sie keine Durchströmungskanäle für .das Öl bilden, das in diesem Falle nicht in dem erwünschten Grad erwärmt werden würde.Each of the six, triangular passages formed between the cross-sectional surfaces of the surface-enlarging rods 12 of the tubes 11 and the housing 13 is filled with fillers 21 and 22, respectively. The filler bodies 21 correspond to the filler bodies 9 in FIG. 1 and, according to the invention, consist of tubes or rods that are in the position shown during operation, but are replaced during cleaning by cleaning tubes that have a source of steam, water or other High pressure detergents. The filling bodies 22 are not intended to be removed from the housing 13, and they can be cast or made from bent sheet metal. They do not need to be homogeneous, but must be closed at least at one end so that they do not form any through-flow channels for the oil , which in this case would not be heated to the desired degree.

Fig.4 bis 7 veranschaulichen einen Ölvorwärmer mit sehr großem Leistungsvermögen. Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, ist er im wesentlichen von sieben innerhalb eines Gehäuses 29 gelegenen Gruppen von je sechs mit oberflächenvergrößernden Stäbchen 32 versehenen Wärmeübertragungsrohren 31 gebildet worden, welche um ein zentrales Rohr 33 kranzförmig angeordnet sind, das ebenfalls mit Oberflächenvergrößerungsstäbchen 34, 35 versehen ist. Innerhalb der Rohre 31 und 33 sind Dampfzufuhrrohre 30 bzw. 36 angeordnet. Am Umfang sind außerdem zwölf mit radial bzw. axial gebogenen Oberflächenvergrößerungsel-ementen 37 bzw. 38 versehene Rohre 39 angeordnet. Innerhalb von diesen sind Dampfzufuhrrohre 40 angebracht. Schließlich sind weitere sechs Wärmeübertragungsrohre 41 vorgesehen, die mit geraden oder gebogenen Stäbchen 42 versehen und zwischen der innersten der sieben Gruppen von Rohren 31 und 33 und den sechs äußeren, die genannte Gruppe umgebenden, übrigen Gruppen von Rohren 31 und 33 angeordnet sind. Innerhalb der Wärmeübertragungsrohre 41 sind Dampfzufuhrrohre 43 angeordnet. Die nähere Beschaffenheit der Rohre 41, ihre Stäbchen 42 und Dampfzufuhrrohre 43 sowie die Lage dieser Elemente im Verhältnis zu den vier umgebenden Wärmeübertragungsrohren31 sowie zugehörigen Stäbchen32 und Dampfzufuhrrohren 30 gehen aus Fig. 7 hervor, welche eine Vergrößerung eines Teiles des Querschnittes nach Fig. 6 zeigt. Die Elemente 41 bis 43 können gegebenenfalls durch Füllkörper 44 ersetzt sein, wie mit strichpunktierten Linien in Fig. 7 angedeutet ist. Die Füllkörper 44 können gegossen oder aus gebogenem Blech hergestellt sein. Sie können entweder homogen oder hohl sein, aber sie müssen mindestens an einem Ende geschlossen sein, so daß keine Durchströmungskanäle für das 01 innerhalb der Füllkörper 44 gebildet werden.Figures 4 to 7 illustrate an oil preheater with a very high capacity. As can be seen in particular from FIG. 6, it has essentially been formed by seven groups, each located within a housing 29, of six heat transfer tubes 31 provided with surface-enlarging rods 32, which are arranged in a ring around a central tube 33, which is also provided with surface-enlarging rods 34, 35 is provided. Steam supply tubes 30 and 36 are arranged within tubes 31 and 33, respectively. In addition, twelve tubes 39 provided with radially or axially curved surface enlarging elements 37 and 38 are arranged on the circumference. Steam supply pipes 40 are attached within these. Finally, a further six heat transfer tubes 41 are provided, which are provided with straight or curved rods 42 and are arranged between the innermost of the seven groups of tubes 31 and 33 and the six outer remaining groups of tubes 31 and 33 surrounding said group. Steam supply pipes 43 are arranged inside the heat transfer pipes 41. The more detailed nature of the tubes 41, their rods 42 and steam supply tubes 43 and the position of these elements in relation to the four surrounding heat transfer tubes 31 and associated rods 32 and steam supply tubes 30 are shown in FIG. 7, which shows an enlargement of part of the cross section according to FIG . The elements 41 to 43 can optionally be replaced by filler bodies 44, as indicated by dash-dotted lines in FIG. 7. The filling bodies 44 can be cast or made from bent sheet metal. They can either be homogeneous or hollow, but they must be closed at least at one end, so that no through-flow channels for the oil are formed within the filling bodies 44.

Außer den obenerwähnten, gegebenenfalls vorhandenen Füllkörpern füllen drei weitere kranzförmig angeordnete Reihen von Füllkörpern die übrigen freien Durchströmungskanäle zwischen den Querschnittsflächen der Wärmeübertragungsrohre und dem Gehäuse aus. Der innerste dieser Kränze umfaßt sechs Füllkörper 46, welche dieselbe Form und Konstruktion wie die alternativen Füllkörper 44 in Fig. 7 haben. Diese Füllkörper 46 sind zwischen benachbarten Paaren von Wärmeübertragungsrohren 31 in den sechs äußeren Gruppen angeordnet. Die Anzahl der Füllkörper in dem mittleren Kranz ist auch sechs, und diese bestehen nach Fig.6 aus homogenen Stangen 47, aber sie können auch am einen oder an beiden Enden geschlossene Rohre sein. Zwischen den dem Gehäuse 29 zunächst gelegenen Wärmeübertragungsrohren 31 und 39 und dem Gehäuse sind drei Gruppen von Füllkörpern 49, 50 und 51 vorgesehen. Die Füllkörper 49, die zwischen benachbarten Wärmeübertragungsrohren 39 gelegen sind, sind sechs an der Zahl. Die Füllkörper 50 sind zwölf an der Zahl, und si: sind zwischen benachbarten Wärmeübertragungsrohren 31 und 39 gelegen. Die Füllkörper 51, die zwischen benachbarten Wärmeübertragungsrohren 31 gelegen sind, sind sechs an der Zahl. Sämtliche Füllkörper 49, 50, 51 haben ungefähr dieselbe dreieckige.Färm@@.@indem sie in der Hauptsache von drei Kreisbögen begrenzt sind. Die Füllkörper49, die- untereinander g 'x leich groß sind, sind kleiner als die Füllkörper 50, die auch untereinander gleich groß sind.- Die Füllkörper 51 sind größer als die- Füllkörper 50 .und untereinander gleich groß. Sämtliche vierundzwanzig Füllkörper 49 bis 51 können entweder aus Blech hergestellt und an einem oder an beiden Enden geschlossen oder gegossen sein. In letzterem Fall können sie homogen oder am einen Ende geschlossen sein. Wie die im Gehäuse 29 gelegenen Rohre und Füllkörper angeordnet sind, geht auch aus Fig.4 und 5 hervor, auf die jetzt hingewiesen wird.In addition to the above-mentioned, optionally present fillers, three further rows of fillers arranged in a ring fill the remaining free flow channels between the cross-sectional areas of the heat transfer tubes and the housing. The innermost of these rings comprises six packing elements 46 which have the same shape and construction as the alternative packing elements 44 in FIG. These fillers 46 are arranged between adjacent pairs of heat transfer tubes 31 in the six outer groups. The number of fillers in the central ring is also six, and according to FIG. 6 these consist of homogeneous rods 47, but they can also be tubes closed at one or both ends. Between the heat transfer tubes 31 and 39 located next to the housing 29 and the housing, three groups of fillers 49, 50 and 51 are provided. The fillers 49 located between adjacent heat transfer tubes 39 are six in number. The fillers 50 are twelve in number, and si: are located between adjacent heat transfer tubes 31 and 39. The packing bodies 51 located between adjacent heat transfer tubes 31 are six in number. All of the fillers 49, 50, 51 have approximately the same triangular.Färm @@. @ In that they are mainly limited by three arcs. The Füllkörper49, DIE with each g 'x facilitated large, are smaller than the filler body 50, which is also equal to one another large sind.- The filling bodies 51 are greater than 50 packing DIE .and among themselves equal size. All twenty-four fillers 49 to 51 can either be made of sheet metal and closed or cast at one or both ends. In the latter case, they can be homogeneous or closed at one end. How the tubes and filler bodies located in the housing 29 are arranged can also be seen from FIGS. 4 and 5, to which reference is now made.

Fig.4 zeigt einen axialen Längsschnitt durch den Ölvorwärmer gemäß der betreffenden Ausführungsform der Erfindung, wobei der mittlere Teil des Vorwärmers weggelassen worden ist, so daß nur die an den Enden des Vorwärmers gelegenen Teile in der Zeichnung gezeigt .sind, damit nicht die Figur unnötig groß wird.4 shows an axial longitudinal section through the oil preheater according to the relevant embodiment of the invention, wherein the middle part of the preheater has been omitted, so that only the parts located at the ends of the preheater are shown in the drawing so that the figure does not become unnecessarily large.

Im Gehäuse 29 sind Rohrböden 53 und 54 angebracht. Die Wärmeübertragungsrohre 31, 33, 39 (s. auch Fig. 6) sowie die .die Füllkörper 44 alternativ ersetzenden Wärmeübertragungsrohre41 sind im Rohrboden 53 befestigt. Diese Rohre sind an dem dem Rohrboden 53 abgekehrten Ende geschlossen.In the housing 29 tube sheets 53 and 54 are attached. The heat transfer tubes 31, 33, 39 (see also Fig. 6) as well as the .die filling bodies 44 alternatively replacing Heat transfer tubes 41 are fixed in the tube sheet 53. These pipes are on that the end facing away from the tube sheet 53 is closed.

Die Füllkörper 49 bis 51, 47, 46 und die eventuellen Füllkörper 44 liegen gegen den Rohrboden 53 an. Diese Füllkörper ruhen auf den oberflächenvergrößernden Stäbchen und werden von diesen getragen. Die Füllkörper 46 und 47 sind an ihren dem Rohrboden 53 abgekehrten Enden mit Haken 55 bzw. 56 versehen, welche das Herausziehen der Füllkörper erleichtern, wenn sie bei Reinigung durch Reinigungsrohre ersetzt werden sollen.The packing elements 49 to 51, 47, 46 and the possible packing elements 44 lie against the tube sheet 53. These fillers rest on the surface-enlarging ones Chopsticks and are carried by them. The filling bodies 46 and 47 are at their the tube sheet 53 facing away ends provided with hooks 55 and 56, which the pulling out make the packing easier if it is replaced by cleaning tubes during cleaning should be.

In dem Rohrboden 54 sind die Dampfzufuhrrohre 30, 36, 40 sowie die alternativen Rohre 43 befestigt, die sämtlich .an beiden Enden offen sind. In Fig. 4 sind nur drei Dampfzufuhrrohre gezeigt.In the tube sheet 54 are the steam supply tubes 30, 36, 40 and the alternative tubes 43 attached, all of which are open at both ends. In Fig. 4 only three steam supply pipes are shown.

Der wärmeabgebende Dampf wird in der Richtung des Pfeiles 58 durch den Flansch 59 eingeleitet und strömt durch die Dampfzufuhrrohre 30, 36, 40, 43 zu den geschlossenen Enden der Wärmeübertragungsrohre 31, 33, 39 und 41, wo er umkehrt und unter Kondensation durch den Zwischenraum zwischen den betreffenden Dampfzufuhrrohren und entsprechenden Wärmeübertragungsrohren zurückströmt. Das bei der Kondensation des Dampfes und der dadurch bedingten Erwärmung des Öles gebildete Kondensat wird vom Zwischenraum 57 zwischen den Rohrböden 53, 54 durch den Anschluß 60 in der Richtung des Pfeiles 61 abgeleitet.The exothermic steam is in the direction of arrow 58 through The flange 59 is introduced and flows through the steam supply pipes 30, 36, 40, 43 to the closed ends of the heat transfer tubes 31, 33, 39 and 41 where it reverses and with condensation through the space between the respective steam supply pipes and corresponding heat transfer tubes flows back. That with condensation of the steam and the resulting heating of the oil is formed from the space 57 between the tube sheets 53, 54 through the connection 60 in the direction of the arrow 61 derived.

Kaltes Öl wird in der Richtung des Pfeiles 64 durch den Anschlußflansch 63 in der Stirnwand 65 des Gehäuses eingeführt, die mit sechs kranzförmig angeordneten Flanschen 62 und sechs gleichfalls kranzförmig angeordneten Stutzen 69 versehen ist. Das in dem Wärmeaustauscher erwärmte Öl wird in der Richtung des Pfziles 66 durch den Anschlußfl.ansch 67 abgeführt, ,,welcher in der Nähe des Rohrbodens 53 gelegen ist. Cold oil is introduced in the direction of arrow 64 through the connecting flange 63 in the end wall 65 of the housing, which is provided with six flanges 62 arranged in a ring and six nozzles 69 also arranged in a ring. The oil heated in the heat exchanger is discharged in the direction of the pipe 66 through the connecting flange 67, which is located in the vicinity of the tube sheet 53 .

Die bei der Reinigung weggespülten Verunreinigungen werden durch den Anschlußflansch 68 - entfernt.The impurities washed away during cleaning are removed by the Connection flange 68 - removed.

Wie die Stirnwand 65 beschaffen ist,-um die Heraubnahme der Füllkörper 46, 47 zu ermöglichen, geht auch aus Fig.5 hervor, die .eine Endansicht de5# Ölvorwärmers ist, in der Richtung der Pfeile A-A in Fig. 4 gesehen. Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht,, ist jeder Füllkörper 46 mit dazugehörigem Haken 55 gegenüber. der. normal durch einen Deckel 70 abgedeckten Öffnung 71 des Flansches 62 angeordnet. In gleicher Weise ist jeder der Füllkörper47 mit dazugehörigem Haken 56 gegenüber dem entsprechenden Stutzen 69 ,angeordnet, der normal durch einen mit Gewinde versehenen Pfropfen 72 verschlossen ist. Um die Pfropfen 72 sowie die Haken 56 mit anhängenden Füllkörpern 47 trotz der Flansche 62 entfernen zu können; sind die letztgenannten mit Ausnehmungen 73 versehen (Fig.5).How the end wall 65 is made-to remove the packing 46, 47 is also apparent from Fig. 5, the .eine end view of the oil preheater is viewed in the direction of arrows A-A in FIG. As can be seen from Fig. 4 and 5, is each filling body 46 with associated hook 55 opposite. the. normal through a cover 70 covered opening 71 of the flange 62 is arranged. In the same Each of the filling bodies 47 with the associated hook 56 is opposite the corresponding one Stub 69 arranged normally through a threaded plug 72 is locked. Around the plug 72 and the hook 56 with attached fillers 47 to be able to remove despite the flanges 62; are the latter with recesses 73 (Fig. 5).

Wenn der Ölvorwärmer gereinigt werden soll, wird zuerst die Ölzufuhr abgesperrt, und in dem Vorwärmer befindliches Öl wird durch den Flansch 68 abgezapft. Danach werden die Deckel 70 und die Pfropfen 72 weggenommen,. wonach die Füllkörper 46 und 47 mit Hilfe der Haken 55 bzw.. 56 herausgezogen werden. An Stelle der Füllkörper 46 und 47 werden dann mit- Düsen versehene Reinigungsrohre eingeführt, die an eine Quelle für Dampf oder sonstiges komprimiertes Reinigungsmittel angeschlossen sind, welches durch die Düsen ausströmt und die oberflächenvergrößernden Stäbchen reinspült. Die Verunreinigungen werden durch den Flansch 68 abgezapft. Wenn die Reinigung beendet ist, werden die Reinigungsrohre herausgezogen, der Flansch 68 wird zugeschlossen, die Füllkörper 46, 47 werden eingeführt, - die Deckel 70 werden angebracht, und die Pfropfen 72 werden eingeführt, und die Verbindung mit der Ölquelle wird geöffnet.When the oil preheater is to be cleaned, the oil supply is first shut off and oil in the preheater is drawn off through the flange 68. Thereafter, the cover 70 and the plug 72 are removed. after which the filling bodies 46 and 47 are pulled out with the aid of the hooks 55 and 56, respectively. Instead of the filler bodies 46 and 47, cleaning pipes provided with nozzles are then introduced which are connected to a source of steam or other compressed cleaning agent which flows out through the nozzles and flushes the surface-enlarging rods. The impurities are drawn off through the flange 68. When the cleaning is finished, the cleaning tubes are pulled out, the flange 68 is closed, the fillers 46, 47 are inserted, the lids 70 are attached and the plugs 72 are inserted and the connection to the oil well is opened.

Beim Vergleich einer Vorwärmeranlage nach der Erfindung mit einer der vorher verwendeten Vorwärmertypen mit geraden Stäbchen wurde gefunden, daß !das Gewicht und das Volumen der Ölvorwärmer gemäß der Erfindung nicht größer ist als etwa 60% des Gewichts und des Volumens von Olvorwärmern älterer Konstruktion. Der Preis von Olvorwärmern gemäß der Erfindung ist auch erheblich niedriger als der von den Vorwärmern, die gegenwärtig hergestellt werden.When comparing a preheater according to the invention with one of the previously used preheater types with straight rods, it was found that! Weight and volume of the oil preheater according to the invention is not greater than about 60% of the weight and volume of oil preheaters of older designs. Of the Price of oil preheaters according to the invention is also considerably lower than that of preheaters currently being manufactured.

Die beschriebenen und in :den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen sind natürlich nur als Beispiele zu betrachten, und sie können betreffend ihrer Einzelheiten in vielen verschiedenen Weisen innerhalb des Rahmens der Erfindung geändert werden. Somit können Elemente, die von verschiedenen Ausführungsformen her geholt sind, untereinander zu neuen Ausführungsformen kombiniert werden. Ferner können .die Wärmeaustauscher zur Erwärmung und Kühlung von anderen Mitteln als Öl durch Dampf bzw. Kühlwasser verwendet werden. Schließlich können die Rohre durch ebene oder gegebenenfalls gekrümmte Wände ersetzt werden, die auf der einen oder gegebenenfalls auf beiden Seiten mit Stäbchen oder anderen Oberflächenvergrößerungsorganen versehen sind und unter sich abwechselnd Durchlässe für die verschiedenen Wärmeaustauschmittel bilden.The embodiments described and shown in: the drawings are of course only to be regarded as examples, and they can be relevant to you Details in many different ways within the scope of the invention be changed. Thus, elements that differ from different embodiments are brought here, can be combined with one another to form new embodiments. Further can .the heat exchangers for heating and cooling of agents other than oil can be used by steam or cooling water. Finally the pipes can go through flat or possibly curved walls are replaced on the one or if necessary on both sides with rods or other surface enlargement organs are provided and under each other alternating passages for the various heat exchange media form.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Heat exchangers, consisting of one or more Tubes with straight and / or curved tubes that enlarge their heat transfer surfaces Rods made of a material that conducts heat well and an enclosing housing for the flow of a gaseous or intended for heating or cooling liquid medium in contact with these rods, being between the rows of rods axially extending filler bodies are provided, characterized in that at least a Part of the filling body as known per se, with preferably radial outlet openings to a source of steam or other high pressure cleaning agent connectable cleaning tubes formed or exchangeable for such cleaning tubes and are provided with organs that facilitate removal, such as eyes or hooks.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the cross-sectional shape the filling body corresponds to the flow cross-section between the enveloping neighboring ones Heat transfer tubes or between these and the outer housing is adapted. In Considered publications: German patent specifications No. 853 294, 594 638, 430 0.43; German patent application K 2130 I a / 17 f (published on October 4, 1951) ; Swiss Patent No. 305 534; U.S. Patent No. 2,634,164.