DE1140213B - Waermeaustauscher mit Stroemungskanaelen fuer die waermeaustauschenden Mittel, die die Form einer zweigaengigen, um ein Zentralrohr gewundenen Schraubenlinie besitzen - Google Patents

Description

• Wärmeaustauscher mit Strömungskanälen für die wärmeaustauschenden Mittel, die die Form einer zweigängigen, um ein Zentralrohr gewundenen Schraubenlinie besitzen Es sind Wärmeaustauscher für die verschiedenartigsten Medien bekannt, bei denen zum Zwecke des Wärmeaustausches zwei Flüssigkeitsströme auf Wegen, die die Form einer zweigängigen Schnecke haben, gegeneinander geführt werden.
• Ein bekannter Wärmeaustauscher dieser Art verwendet eine innere Schnecke, die von dem einen Medium durchflossen wird, in einem äußeren, nur an den Kopfstücken mit der Schnecke verbundenen zylindrischen Gehäuse. Dieses Gehäuse dient gleichzeitig als äußere Begrenzung des Weges des anderen Mediums. Der innere zweiwandige Schneckenkörper ist in der Herstellung zweifelsohne sehr aufwendig, da er in jedem Falle aus vorgeformten Formstücken aufgebaut werden muß.
• Andere bekannte Bauarten verwenden einzelne zylindrische Ringe mit in diesen befestigten Doppelschraubengangflächen, die in beliebiger Anzahl aufeinandergesetzt, Wärmeaustauscher mit leicht veränderlicher Wärmeaustauschfläche ergeben. Auch bei diesen bekannten Ausführungen können die Schraubenflächen nur aus vorgeformten Bauelementen und damit sehr teuer aufgebaut werden.
• Demgegenüber erlaubt die Erfindung den Aufbau von Wärmeaustauschern mit schneckenförmigen Kanälen für die Medien aus ebenen Blechtafeln, die nur entsprechend den äußeren und inneren Begrenzungen zugeschnitten werden, aber vor dem Zusammenbau keine räumliche Verformung erfahren.
• Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht in einem Wärmeaustauscher mit Strömungskanälen für die wärmeaustauschenden Mittel, die die Form einer zweigängigen, um ein Zentralrohr gewundenen Schraubenlinie besitzen und in axialer Richtung von Blechwendeln begrenzt sind, darin, daß die Strömungskanäle in axialer Richtung nur 1/" bis 1/50 der Abmessungen in radialer Richtung aufweisen und die Blechwendeln aus jeweils eine halbe Windung umfassenden, entsprechend verwundenen Blechtafeln gebildet sind.
• Diese zweigängige Schnecke kann derart aufgebaut werden, daß sie aus ebenen, jeweils eine halbe Windung umfassenden Blechtafeln gebildet wird, die erst während C der Montage um das Maß der axialen Stei-C aung verwunden werden.
• Der Aufbau des Paketes der Blechtafeln muß so vorgenommen werden, daß jeweils eine halbe Windung an jeden Schneckengang angeschweißt wird, und deshalb müssen die Schweißnähte der beiden Schneckengänge um 9011 versetzt zusammengeschweißt werden.
• Durch mit den Rändern der Blechtafeln festgeschweiß-teAbstandsstücke wird aus jederSchneckenwindung ein ölkanal mit dem gewünschten Querschnitt gebildet. Falls notwendig, können auch innerhalb der Breite der Blechtafeln noch zweckmäßig geformte Distanzstücke eingebracht werden. Diese Notwendigkeit kann sich ergeben, wenn beispielsweise der Wärmeaustauscher für höhere Drücke eingesetzt werden soll.
• An Stelle von Distanzstücken können die Bleche gegeneinander auch durch Sicken im Abstand gehalten werden.
• Um das fertige Schneckenpaket zum Schutz gegen die Wirkungen des inneren überdrucks in axialer Richtung zu sichern, sind die das Blechpaket oben und unten abschließenden, gegebenenfalls stärkeren Endplatten mit Rippen ausgerüstet, die über ein Zentralrohr und einen Außenmantel kraftschlüssig verbunden werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß gestalteten Wärmeaustauschers dargestellt, wobei die Fig. 1 bis 3 das Prinzip des Aufbaues eines derartigen Wärm#eaustauschers veranschaulichen. Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein einzelnes Blech in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 zwei derartige Bleche zu einer eingängigen Schnecke zusammengeschweißt, Fig. 3 zwei derartig hergestellte eingängige Schnecken zu einer zweigängigen Schnecke vereinigt, Fig. 4 ein nach diesem Prinzip fertig zusammengebautes Blechpaket für den Wärmeaustauscher in perspektivischer Ansicht, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. 4, Fig. 6 einen Querschnitt mit Abstandhaltern zwischen den Blechen, Fig. 7 einen Querschnitt mit sickenförmigen Ab- standhaltern, Fig. 8 einen Querschnitt durch ein in ein Gehäuse eingebautes Wärmeaustauscher-Blechpaket in vergrößertem Maßstab.
• Auf die aus zwei mit den halbkreisförnügen Ausschnitten 1 verschenen zusammengeschweißten Halbtafeln 2, die kreisförmige Öffnung 3 ergebende Grundplatte 4 wird um 901 versetzt, die erste Halbtafel in die nach oben an der Schnittstelle leicht verwundene Grundplatte eingeführt und mit ihren Schnittkanten 5 verschweißt. Zwischen den Rändern wird, um die einzelnen Bleche 4 im vorbestimmten Abstand voneinander zu halten - wie aus Fig. 5 ersichtlich - zwischen die einzelnen Bleche entsprechend der gewünschten Schneckensteigung und im Durchmesser der kreisförmigen Ausschnitte 3 in den Blechtafeln 4 gebogene Flacheisen 8 und geradlinige- Flacheisen 9 dicht eingeschweißt, so daß sie sowohl zum Innendurchmesser als auch zu den Außenkanten des Blechpaketes einen dichten Abschluß bilden. Durch das Aufeinanderliegen der je- weils um 90' versetzt angeordneten, mit dem halbkreisförmigen Ausschnitt 1 versehenen Halbtafeln 2 und der Verschweißung an den Schnittkanten 5 der Ausschnitte entsteht die für den Wärmeaustauscher erforderliche zweigängige Schnecke.
• Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, werden an die Endbleche des Schneckenpaketes die die Eingangs- bzw. Ausgangsstutzen 6 tragenden, ebenfalls aus Blech hergestellten Endkästen 7 angeschweißt.
• Bei Wärmeaustauschern für höhere Drücke kann es notwendig sein, um ein Verbiegen der Blechtafeln zu vermeiden, weitere Abstandhalter anzuordnen. Diese Abstandhalter können z. B. aus einfachen Rundstäben 10 (Fig. 6) bestehen, die vor der Montage der Bleche 4 entweder in Form kurzer Stücke oder auch durchlaufend einseitig auf die Bleche aufgeschweißt werden. Sie können auch, wie Fig. 7 zeigt, aus in die Bleche 4 entweder punktförmig oder ebenfalls durchlaufend gestalteten Sicken 11 bestehen. Das ganze auf diese- Weise hergestellte Blechpaket wird in ein druckfestes Gehäuse (Fig. 8) eingebaut, das aus dem Zentralrohr 12, dem äußeren quadratischen Kasten 13 und den oberen bzw. unteren, durch Rippen 14 verstärkten Bodenplatten 15 besteht.

Claims (2)

1. PATE-NTANSPRÜCHE: 1. Wärmeaustauscher mit Strömungskanälen für die wärineaustauschenden Mittel, die die Form einer zweigängigen, um ein Zentralrohr gewundenen Schraubenlinie aufweisen und in axialer Richtung von Blechwendeln begrenzt sind, dadurch gkeennzeichne4 daß die Strömungskanäle in axialer Richtung nur 1/" bis l/.. der Abmessungen in radialer Richtung aufweisen und die Blechwendeln aus jeweils eine halbe Windung umfassenden, entsprechend verwundenen Blechtafeln (2) gebildet sind.
2. 2. Wärineaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils eine halbe Windung umfassenden Blechtafeln gegeneinander um 900 versetzt zusammengeschweißt sind. 3. Wärineautauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand in axialer Richtung zwischen den Blechwendeln durch am Rand (8, 9) und gegebenenfalls über die Fläche verteilte Distanzstücke (10) gewährleistet ist. 4. Wärineaustauscher nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand in axialer Richtung zwischen den Blechwendeln durch punkt- oder linienförmige Sickung (11) der Blechtafeln gesichert ist. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechwendelpaket zum Schutz gegen die Wirkung des inneren überdrucks in axialer Richtung mit Rippen (14) an den Endplatten (15) versehen ist, die am Zentralrohr (12) undam Außenmantel (13) kraftschlüssig verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 897 420, 864 261, 178 080; französische Patentschrift Nr. 1125 663; USA.-Patentschriften Nr. 2 449 8221, 1868 271.