DE1116249B - Ringfoermiger Roehren-Waermeaustauscher - Google Patents

Ringfoermiger Roehren-Waermeaustauscher

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DE1116249B
DE1116249B DEST15167A DEST015167A DE1116249B DE 1116249 B DE1116249 B DE 1116249B DE ST15167 A DEST15167 A DE ST15167A DE ST015167 A DEST015167 A DE ST015167A DE 1116249 B DE1116249 B DE 1116249B
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heat exchanger
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DEST15167A
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Christian Steeb
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Ringförmiger Röhren -Wärmeaustauscher Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher, der aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter ringförmiger Rohre besteht. Es ist bekannt, diese ringförmigen Rohre in einem innen und außen von zylindrischen Wänden begrenzten Durchflußraum anzuordnen und die einen Enden der Rohre über einen ersten Verteilerraum und die anderen Enden über einen zweiten Verteilerraum mit Zu- bzw. Abflüssen durch das die Rohre zu leitende Medium zu verbinden. Die bekannten Wärmeaustauscher dieser Art müssen jedoch in ihrer Größe dem vorgesehenen Zweck angepaßt werden. Auch bildet der bekannte Wärmeaustauscher eine ganze Wärmeaustauschereinheit für sich, die bei Störungen ganz herausgenommen und repariert oder ausgewechselt werden muß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, der als Bauelement eines beliebig großen Wärmeaustauschers verwendet werden kann. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der eine Verteilerraum .mit einem den Durchflußraum ringförmig umschließenden Leitungsraum und der andere Verteilerraum mit dem von der Innenwand des Durchflußraumes umschlossenen Zentralraum verbunden ist. Werden gleichartig ausgebildete Wärmeaustauscher dieser Art mit aneinandergrenzenden Stirnflächen der Durchflußräume nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden, dann gehen die Durchflußräume unmittlbar ineinander über. Ebenso können gleichzeitig der Leitungsraum und der Zentralraum durch ein solches Nebeneinanderanordnen der einzelnen Wärmeaustauscher miteinander verbunden werden. Man hat nun die Möglichkeit, beliebig viele solcher Wärmeaustauscher als Wärmeaustauscherelemente nebeneinander anzuordnen, so daß dadurch ein beliebig großer Wärmeaustauscher entsteht. Dieses hat den Vorteil, daß man für Wärmeaustauscher beliebiger Größe immer nur ein und dasselbe Wärmeaustauscherelement herstellen muß, was infolge der dadurch möglichen Massenfertigung die Herstellungskosten wesentlich herabsetzt. Auch muß bei einem eintretenden Schaden nur das einzelne Element ausgebaut werden, das entweder repariert oder gegen ein anderes ausgewechselt werden kann. Dadurch werden die Kosten zur Beseitigung von gelegentlichen Schäden auf ein Minimum herabgesetzt. Weiterhin ermöglicht die Erfindung, daß die Wärmeaustauscherelemente paarweise mit ineinander übergehenden Durchiußräumen und Zentralräumen nebeneinander angeordnet werden können. Wird hierbei der Zentralraum des einen Wärmeaustauscherelementes als Abfluß und der Zentralraum des anderen Wärmeaustauscherelomentes als Zufluß für ein die Rohre durchströmendes Medium geschaltet, dann müssen zwischen den beiden Wärmeaustauscherelementen überhaupt keine Verbindungen mehr hergestellt werden. Die Leitungsräume der beiden Wärmeaustauscherelemente können nun. mit je einem Zu- und einem Abfluß für das durch die Rohre strömende Medium verbunden werden, so daß ein solches Elementenpaar eine weitere Wärmeaustauschereinheit bildet. Solche Wärmeaustauschereinheiten können nun wieder in beliebiger Zahl so nebeneinander angeordnet werden, daß der Leitungsraum des einen Elementes eines Elementenpaares unmittelbar mit dem Leitungsraum eines Elementes eines benachbarten Elementenpaares verbunden wird, wobei die Durchflußräume der benachbarten Elementenpaare unmittelbar ineinander übergehen. Ein aus mehreren solchen Elementenpaaren bestehender Wärmeaustauscher kann auch in der Weise geschaltet werden, daß durch eine Reihe von Elementenpaaren ein Medium a1 hindurchgeführt wird, während durch eine Reihe anderer Elementenpaare ein anderes Medium a>, hindurchgelassen wird. Auf diese Weise lassen sich die von mehreren verschiedenen Wärmeerzeugern erwärmten Medien voneinander getrennt in einem eine bauliche Einheit bildenden Wärmeaustauscher kühlen, z. B. die erhitzten Gase der verschiedenen Stufen eines Kompressors.
  • Um die verschiedenen Wärmeaustauscherelemente miteinander zu verbinden, können an den Stirnflächen des Durchflußraumes eines jeden Elementes Flansche vorgesehen sein.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht eines Wärmeaustauscherelementes gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3, 4 und 5 Schnitte nach den Linien III-HI in Fig. 2 bzw. IV-IV und V-V in Fig. 1, Fig. 6 eine teilweise im Schnitt gemäß Fig. 4 dargestellte Seitenansicht eines. aus mehreren Wärmeaustauscherelementen nach' den Fig. 1 bis 5 zusammengebauten Wärmeaustauschers, Fig. 7 und 8 den Fig. 1 und 3 entsprechende Darstellungen eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines Wärmeaustauscherelernentes.
  • Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Wärmeaustauscherelement besteht aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter ringförmiger Rohre, die sich etwa über einen Halbkreis erstrecken. Die Rohre 1 sind in Bohrungen von radialen Wänden 2 befestigt, z. B. in diesen Bohrungen angelötet oder angeschweißt. Das ganze von den Rohren :1 und den radialen Wänden 2 gebildete Paket hat die Form einer Ringscheibe und ist außen von einer zylindrischen Außenwand 3 und innen von einer zylindrischen Innenwand 3' begrenzt. Die beiden ebenen Stirnflächen dieses Paketes sind dabei ofEengelassen, so daß zwischen den beiden zylindrischen Wänden 3 und 3' ein ringförmiger Durchflußraum 4 bildet. Die nebeneinanderliegenden Enden der Rohre 1 münden in Bohrungen je einer radialen Zwischenwand 2', die gleichzeitig Begrenzungen von zwei Verteilerräumen 5 und 6 bilden. Diese Verteilerräume 5 und 6 sind im Gegensatz zu dem Durchflußraum 4 an den in den Stirnflächen des Durchflußraumes 4 liegenden Seiten durch Wände 7 begrenzt (Fig. 1 und 4).
  • Der Verteilerraum 5 ist mit einem den Durchflußraum 4 ringförmig umschließenden Leitungsraum 8 verbunden, der innen von der Wand 3 und außen von einer zu dieser konzentrischen Wand 9 begrenzt ist. Der Verteilerraum 6 ist von diesem Leitungsraum 8 durch die Wand 3 getrennt, aber durch eine Unterbrechung in der Wand 3' mit dem von dieser Wand 3' umfaßten Zentralraum 10 verbunden.
  • Der Leitungsraum 8 ist durch die zylindrischen Wände 3 und 9 und durch ebene Ringwände 11 allseitig umschlossen und lediglich durch eine Aussparung in der Wand 3, wie oben bereits erwähnt, mit dem Verteilerraum 5 und durch eine an den gegenüberliegenden Seiten vorgesehene Aussparung in der Wand 9 und einem Stutzen 12 verbunden. An den Wänden 3' und 9 sind Flanschringe 13 bzw. 14 befestigt.
  • Der oben beschriebene Wärmeaustauscher kann für sich ohne weiteres als Wärmeaustauscher verwendet werden. Zu diesem Zweck muß lediglich der Durchflußraum 4 an der einen Seite mit einem Zufluß und an der anderen Seite mit einem Abfluß, z. B. eines kühlenden Mediums, verbunden werden. Dann kann ein zu kühlendes Medium, beispielsweise durch den Stutzen 12, in Richtung der Pfeile 15 in den Leitungsraum 8 eingeführt werden. Dieses strömt dann aus dem Leitungsraum 8 in den Verteilerraum 5, von dem es sich auf die verschiedenen Rohre 1 verteilt, die es durchströmt und dann über den Verteilerraum 6 in den Zentralraum 10 fließt. An den Zentralraum muß nun lediglich ein Abfluß für das zu kühlende Medium angeschlossen werden.
  • In Fig. 6 ist dargestellt, wie aus mehreren solchen als Ganzes mit 20a bis 20d bezeichneten Wärmeaustauscherelementen ein größerer Wärmeaustauscher zusammengebaut werden kann. Zu diesem Zweck werden die Elements 20a bis 20d mit ihren Stirnflächen aneinandergelegt und mittels der-Flanschringe 13 und 14 unter Zwischenschaltung von Dichtringen 24 miteinander verbunden, z. B. verschraubt. Hierbei ist der Zentralraum 10 a des Elementes 20 a durch eine Wand 21 nach außen abgedichtet. Auch die Zentralräume 10 b und 10 c der Elemente 20 b bzw. 20c sind voneinander durch eine Wand 22 getrennt. In der gleichen Weise wie der Zentralraum 10 a des Elementes 20a ist auch der Zentralraum des Elementes 20 d durch eine in der Zeichnung nicht sichtbare Wand nach außen abgeschlossen. Auf der linken Stirnfläche des Elementes 20a und auf der rechten Stirnfläche des Elementes 20d ist an die entsprechenden Flanschringe 14 eine Kappe 25 bzw. 26 angeflanscht. Die Kappe 25 ist mit einem Zuführungsstutzen 27 und die Kappe 26 mit einem Ableitungsstutzen 28 für das kühlende Medium versehen. Der Stutzen 12 a des Elementes 20 d ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Zeichnung des zu kühlenden Mediums verbunden. Der Stutzen 12b des Elementes 20 b ist mittels eines Rohres 29 mit dem Stutzen 12 d des Elementes 20 d verbunden. Der Stutzen 12 c des Elementes 20 c ist mit einer Ableitung 30 für das zu kühlende Medium verbunden.
  • Während des Betriebes wird durch den Stutzen 27 das kühlende Medium, z. B. kaltes Wasser, eingeführt. Dieses strömt durch die miteinander unmittelbar verbundenen Durchflußräume der Elemente 20 a bis 20 d in axialer Richtung durch das ganze Wärmeaustauscheraggregat und fließt dann durch den Hohlraum der Kappe 26 über den Stutzen 28 ab. Durch den Stutzen 12 a fließt das zu kühlende Medium zunächst in den Leitungsraum 8 a des Elementes 20 a in den Verteilerraum 5 a, strömt von diesem durch die Rohre 1 a in den Verteilerraum 6 a und aus diesem in den Zentralraum 10a. Vom Zentralraum 10a strömt das zu kühlende Medium in den Zentralraum 10 b des Elementes 20 b, tritt von diesem in den Verteilerraum 6 b, von wo es auf die einzelnen Rohre 1 b verteilt wird, durch die es über den Verteilerraum 5 b in den Leitungsraum 8 b und über diesen in den Stutzen 12 b fließt. Aus dem Stutzen 12 b strömt dann das zu kühlende Medium durch das Rohr 29 in den Stutzen 12 d des Elementes 20 d. Von hier nimmt es den gleichen Weg wie im Element 20 a, durchströmt die beiden Elemente 20d und 20c, um dann schließlich aus dem Stutzen 12 c in das Abflußrohr 30 abzufließen.
  • Aus der obigen Beschreibung geht ohne weiteres hervor, daß man die Wärmeaustauscherelemente 20 in beliebiger Anzahl nebeneinander anordnen kann. An Stelle des Verbindungsrohres 29 kann man auch den einen Austrittsstutzen, z. B. den Austrittsstutzen 12b, mit einer Ableitung des zu kühlenden Mediums verbinden und den Zuflußstutzen 12d des zweiten Elementenpaares mit einem anderen Wärmeerzeuger, z. B. mit der zweiten Stufe eines Kompressors, verbinden, so daß dann in den Elementen 20 a und 20 b das zu kühlende Medium eines Wärmeerzeugers, z. B. der ersten Stufe eines Kompressors, und in den Elementen 20 c und 20 d das zu kühlende Medium eines anderen Wärmeerzeugers, z. B. der zweiten Stufe eines Kompressors; gekühlt wird.
  • In den Fig. 7 und 8 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden die mit dem vorherigen Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Teile mit Bezugszahlen bezeichnet, die um 100 größer sind als die Bezugszahlen in den Fig. 1 bis 5, so däß sich die auf diese Figuren beziehende Beschreibung ohne weiteres auch auf das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 anwenden läßt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich lediglich dadurch, daß sich die Rohre 101 im wesentlichen über den ganzen Ringraum erstrecken und die Verteilerräume 105 und 106 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind und durch eine Zwischenwand 102" voneinander getrennt sind.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Wärmeaustauscher, bestehend aus einer Vielzahl nebeneinander in einem innen und außen von zylindrischen Wänden begrenzten Durchflußraum angeordneter ringförmiger Rohre, deren eine Enden über einen ersten Verteilerraum und deren andere Enden über einen zweiten Verteilerraum mit Zu- bzw. Abflüssen für das durch die Rohre zu leitende Medium verbunden sind, da-durch gekennzeichnet, daß der eine Verteilerraum (5, 105) .mit einem den Durchflußraum (4, 104) ringförmig umschließenden Leitungsraum (8, 108) und der andere Verteilerraum (6, 106) mit dem von der Innenwand (3', 103') des Durchflußraumes (4, 104) umschlossenen Zentralraum (10, 110) verbunden ist.
  2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher als Bauelement eines großen Wärmeaustauschers vorgesehen ist, indem diese Elemente (20a bis 20d) paarweise mit ineinander übergehenden Durchflußräumen und Zentralräumen (10a und 10b; 10c und 10d) nebeneinander angeordnet sind, und daß entweder der Leitungsraum (8 b) des einen Elementes (20 b) eines Elementenpaares (20a, 20b) unmittelbar mit dem Leitungsraum eines Elementes (20d) eines benachbarten Elementenpaares (20c, 20d) verbunden ist oder die Rohre benachbarter Elementenpaare von verschiedenen Medien durchströmt werden, wobei die Durchflußräume der benachbarten Elementenpaare unmittelbar ineinander übergehen.
  3. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnflächen des Durchflußraumes jedes Elementes Flansche (13, 14) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 840 097; Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1715 927.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013225989A1 (de) * 2013-12-16 2015-07-16 Mtu Aero Engines Gmbh Wärmetauscher für ein Gasturbinentriebwerk

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE840097C (de) * 1945-01-03 1952-05-26 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Waermeaustauscher fuer Gasturbinenanlage
DE1715927U (de) * 1955-08-02 1956-02-02 Artur Dietz Rippenrohrkuehler.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE840097C (de) * 1945-01-03 1952-05-26 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Waermeaustauscher fuer Gasturbinenanlage
DE1715927U (de) * 1955-08-02 1956-02-02 Artur Dietz Rippenrohrkuehler.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013225989A1 (de) * 2013-12-16 2015-07-16 Mtu Aero Engines Gmbh Wärmetauscher für ein Gasturbinentriebwerk
DE102013225989B4 (de) 2013-12-16 2019-05-02 Mtu Aero Engines Gmbh Wärmetauscher für ein Gasturbinentriebwerk

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