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Röhrenwärmetauscher mit aus Graphit bestehenden Röhren Die Erfindung
bezieht sich auf Röhrenwärmetauscher.
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Man kennt bereits Wärmetauscher, die wegen des vergleichsweise geringen
Wärmeübergangswiderstandes von Graphit aus Graphitblöcken aufgebaut sind. Bei diesen
Wärmetauschern sind die Kanäle zur Führung der Austauschmedien aus Plattere spanabhebend
herausgearbeitet und diese Platten derart zusammengesetzt, daß geschlossene Kanäle
im Block entstehen. An den Flächen der Blöcke, an denen die Kanäle austreten, sind
dann entsprechende Anschlußorgane zur Zu- bzw. Abführung der Austauschmedien vorgesehen.
Diese Bearbeitung der Graphitplatten ist außerordentlich umständlich und sehr kostenaufwendig,
so daß man in vielen Fällen, wo an sich die Verwendung von aus Graphit bestehenden
Austauschern angezeigt wäre, trotz des höheren Wärmeübergangswiderstandes auf die
aus Steinzeug bestehenden Austauscher zurückgreift. Dies gilt insbesondere dann,
wenn der Austauscher eine Form aufweisen soll, die sich in Graphit nicht darstellen
läßt.
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Durch die Erfindung wird ein Wärmetauscher vorgeschlagen, der den
günstigen geringen Wärmeübergangswiderstand von Graphit mit der leichten Formbarkeit
von Steinzeug vereinigt.
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Die Erfindung geht also aus von einem Wärmetauscher mit aus Graphit
bestehenden und in Anschlußstücke eingesetzten Röhren und ist dadurch gekennzeichnet,
da.ß die Anschlußstücke aus Steinzeug bestehen. Man erhält auf diese Weise einen
Wärmeausta,uscher, dem man an den Übergangsstellen von einem Austauschelement zum
anderen infolge der leichten Formbarkeit von Steinzeug jede gewünschte Form geben
kann, der andererseits aber im Bereich des eigentlichen Wärmeaustausches aus einem
Material bestellt, das .einen außerordentlich günstigen Wärmeübergangswert aufweist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß gerade
an. den Stellen, wo der vergleichsweise komplizierte Aufbau die Konstruktion des.
gesamten Wärmeaustauschers auch kostenmäßig belasten würde, ein vergleichsweise
wohlfeiles Material Verwendung findet, das jedoch die durch die Verwendung der Graphitaustausclielemente
erzielten günstigen Wärmeaustauscheigenschaften praktisch nicht beeinträchtigt,
da in den Übergangsbereichen der Wärmetauscher bekanntlich kein oder nur ein geringer
Wärmetausch stattfindet.
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Der besondere Vorteil der Verwendung von Steinzeug für die Anschlußstücke
an Stelle von Stahl oder Eisen oder mit Gummi überzogenem Eisen, wie sie bereits
zum Stande der Technik gehören, besteht darin, daß Stahl einen Ausdehnungskoeffizienten
von 12 gegenüber einem Ausdehnungskoeffizienten von Graphit in der Größenordnung
von 1,8 bis 3,50 besitzt, während der Ausdehnungskoeffizient von Steinzeug zwischen
0,6 und 4 liegt und durch entsprechende Ausbildung der Massen dem Ausdehnungskoeffizienten
des jeweils verwendeten Graphits bis auf Kommastellen genau angepaßt werden kann.
Außerdem ist Steinzeug grundsätzlich wesentlich korrosionsfester als Stahl und damit
nicht nur hinsichtlich seines Ausdehnungskoeffizienten, sondern auch hinsichtlich
seiner Korrosionsfestigkeit den entsprechenden Eigenschaften von Graphit praktisch
vollständig ähnlich.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden..
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Die einzige Zeichnung zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher,
der selbstverständlich mit einer Vielzahl gleicher oder ähnlich geformter Wärmetauscher
sowie mit anderen nach dem Erfindungsprinzip aufgebauten Wärmetauschern zu einem
größeren Wärmetauscher zusammengesetzt werden kann.
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In der Zeichnung ist mit 1 ein aus Graphit bestehendes Rohr bezeichnet.
Parallel zu diesem Rohr sitzt beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein zweites
Graphitrohr 2. Die beiden Graphitrohre können, ohne Schwierigkeiten spanabhebend
hergestellt werden und sind, wie man aus der Figur erkennt, durch ein Bogenstück3
miteinander verbunden. Dieses Bogenstück besteht aus. Steinzeug und ist mit den
Rohren 1 und 2 durch entsprechende Dichtungen 4 abgedichtet. Die unteren Enden der
Graphitrohre sind durch ein Überbrückungselement5 miteinander verbunden,, das zwei
Krümmerteile6, 7 zum Anschluß an weitere Krümmerteile benachbarter Austauschelemente
aufweist. Selbstverständlich kann man auch mehrere Graphitrohre unter Verwendung
von entsprechend ausgebildeten,
mit Zu-, Über- und Abführungskanälen
versehenen Anschlußstücken aus Steinzeug zu einem entsprechend-°n Wärmetauscher
zusammenbauen. Die entsprechende Konstruktion, bei der die Graphitrohre in einem
oder mehreren Ringen um die Mittelachse des Wärmetauschers angeordnet sind, ergibt
sich durch .entsprechende Abänderung des in der Zeichnun- dargestellten Beispiels.
Die Rohre können selbstverständlich auch durch entsprechend angeordnete, Kanäle
bildende Platten ersetzt werden.
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Da die Wärmeausdehnungskoeffizienten von Graphit und Steinzeug im
wesentlichen gleich sind, fallen sie nicht ins Gewicht und eventuelle Unterschiede
«-erden ohne Schwierigkeiten durch die Dichtungen 4 aufgenommen.
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Selbstverständlich ist die dargestellte Ausführungsform lediglich
beispielsweise gedacht. Die Verbindungselemente 3 bzw. 4 können jeder gewünschten
Konstruktion angepaßt werden. Wesentlich beim erfindungsgemäßen Wärmetauscher ist
lediglich, daß der von den Austauschmedien hauptsächlich beaufschlagte Teil, nämlich
der im Bereich der Rohre 1, 2 liegende Teil des Wärmeaustanscherelementes aus Graphit
hergestellt ist. Dadurch entfallen die bisher üblichen vergleichsweise teure Anschlußteile
und Übergangsteile aus Graphit, die bei den. dargestellten Röhrenwärmea,ustausch:ern
vom zweiten Austauschmedium gar nicht beaufschla.gt werden und daher ihre Herstellung
aus dem teuren und vergleichsweise schwer zu bearbeitenden Graphit nicht lohnen.