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Wärmeaustauschvorrichtung mit ineinandergeschobenen konzentrischen
Rohren Es ist eine Wärmeaustauschvorrichtung mit zwei ineinandergeschobenen konzentrischen
Rohren bekannt, die längsverlaufende ringförmige Kanäle für die Wärmeaustauschmedien
bilden, wobei die Kanäle an einer Seite durch das innen eingeschnürte Ende des einen
Rohres und an der anderen Seite durch das aufgeweitete Ende des anderen Rohres abgeschlossen
sind und die Rohre zwischen den Enden zylindrisch sind.
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Es ist auch eine Wärmeaustauschvorrichtung mit konzentrisch ineinandergeschobenen
Rohren bekannt, bei der die Rohre an den Enden offen sind und die öffnungen verschweißt
werden. Das ist teuer und stellt die Dichtheit nicht sicher.
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Man hat auch die offenen Enden solcher Rohre mit besonderen Endkappen
abgeschlossen, was aber die Herstellungskosten erhöht. Da die Oberflächen der Rohre
und der Kappen rund sind, ergab sich nicht immer eine gleichmäßige Verlötung, so
daß Undichtheiten entstanden. Da diese undichten Stellen unter den Kappen lagen,
konnte man sie nicht auffinden, und die Undichtheiten waren nicht zu beheben. Undichte
Vorrichtungen mußten deshalb verschrottet werden; da dies oft vorkam, ergab sich
erheblicher Ausschuß.
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Erfindungsgemäß sollen wenigstens drei ineinandergeschobene Rohre
wenigstens zwei Durchflußkanäle ergeben. Will man bei wenigstens drei Rohren die
bei zwei Rohren bekannten Einschnür-ungen bzw. Aufweitungen verwenden, dann sind
dichte Verbindungen zwischen den beiden innenliegenden Rohren schwer herzustellen,
weil diese Verbindungen sich durch den ringförmigen Kanal zwischen den beiden äußeren
Rohren erstrecken müßten. Zu diesem Zweck ist bei der Erfindung das innenliegende
Rohr das längste, und jedes außenliegende Rohr ist kürzer als das vorhergehende,
weiter innen liegende Rohr. Alle Rohrenden liegen also nach außen frei und sind
leicht zugänglich. Die erfindungsgemäße Wärineaustauschvorrichtung mit wenigstens
drei konzentrisch ineinandergeschobenen Rohren und mit Abschluß der Ringkanäle durch
Einschnürungen bzw. Aufweitungen ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter
Weise mindestens drei konzentrisch ineinandergeschobene Rohre vorgesehen sind und
daß die Länge der Rohre vom inneren Rohr zu den äußeren Rohren abnimmt, wobei die
Aufweitung des oder der weiter innen liegenden Rohre breiter ist als die Aufweitung
des benachbarten, weiter außen liegenden Rohres.
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Um den Weg eines Wärmeaustauschmediums, beispielsweise eines Anstreichmittels,
zewcks Erhöhung des Wärmeüberganges zu verlängern, werden die Wärmeaustauschmedien
zweckmäßig schraubenförmig durch die Ringkanäle geleitet. Zu diesem Zweck kann in
jedem Kanal eine Drahtschlange vorgesehen sein, und diese Drahtschlange hat einen
Durchmesser, der ungefähr der Breite des Kanals entspricht.
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Bei der Erfindung können Undichtheiten leicht festgestellt und behoben
werden.
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F i g. 1 ist eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Wänneaustauschvorrichtung,
aus der die gegenseitige Lage der einzelnen Rohre erkennbar ist; F i g. 2
zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Hauptteil des Wärmeaustauschers
nach F i g. 1.
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Das äußere Rohr 14 hat einen zylindrischen Hauptteil 41, der zu seinem
unteren Ende 42 hin gerade verläuft. Das obere Ende des Rohres 14 ist nach innen
bei 43 eingeschnürt und hat dahinter einen kurzen zylindrischen Ansatz 44. Der Durchmesser
dieses Ansatzes 44 paßt in den zylindrischen Hauptteil 46 des nach innen benachbarten
Rohres 15.
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Das Rohr 15 hat unten eine Aufweitung 48 mit einem folgenden
zylindrischen Ende 49, das sich an die Innenwandung des unteren Endes 42 des äußeren
Rohres 14 anlegt und dieses verlängert.
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Das obere Ende des Rohres 15 hat eine Einschnürung
51 und daran anschließend einen zylindrischen Endteil 52. Dieser Teil
52 legt sich um den zylindrischeu Hauptteil 54 des dritten inneren Rohres
20, welches seinerseits unten bei 56 aufgeweitet ist und anschließend daran
einen zylindrischen Endteil 57
hat.
Der zylindrische Endteil
57 des Rohres 20 liegt zunächst dicht in dem Teil 49 des zweiten Rohres
15
und verläuft weiterhin außerhalb des Rohres 15.
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Das obere Ende des Rohres 20 ist bei 60 eingeschnürt und endet
in einem zylindrischen Ring 61,
der das obere Ende 64 des inneren Rohres
19 umfaßt. Dieses Ende des Rohres 19 ist eine gerade verlaufende zylindrisebe
Verlängerung seines Hauptteils 65.
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Der untere Teil des Innenrohres 19 erweitert sich zu einem
zylindrischen Ende, das in den Endteil 57
des Rohres 20 paßt.
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Wie aus F i g. 2 erkenntlich, sind der Einlaß 8 und
der Auslaß 23 des äußeren Kanals nur durch eine Wandung des Rohres 14 geführt.
Ebenso ist der Einlaß 29 und der Auslaß des Kanals 32 für das Anstreichmittel
nur je durch eine Wandung des Hauptteils 46 bzw. des unteren Endes 'und der
Ein- bzw. Auslaß des -inneren Kanals 18 durch die Wandung des Endteils
57 bzw. des oberen Endes des Teils 54 des Rohres 20 geführt.
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Die gleichförmigen Ausführungen und die Art der Verbindung der konzentrischen
Rohre ergeben fabrikationsmäßige Vorteile, und auch eine einfache Form des Endproduktes.
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Die Rohre können aus verschiedenen Materialien und in verschiedenen
Wandstärken hergestellt sein, vorzugsweise bestehen sie aus Flußeisen und sind dünn
und geschweißt. Bei schweren Wärmeaustauschvorrichtungen können auch nahtlose Rohre
verwendet werden.
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Die Aufweitungen und Einschnürungen der Rohrenden können durch übliche
Druckverfahren hergestellt sein, wodurch sich abgerundete Ecken ergeben, die das
Zusammensetzen der Rohre erleichtern und ebene Durchflußführungen ergeben.
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Bei der Erfindung ist in erster Linie an Erhitzung eines Anstreichmittels
gedacht, die Vorrichtung kann aber natürlich auch zum Kühlen eines Mittels benutzt
werden. Statt Wasser und Anstreichmittel können auch andere Flüssigkeiten verwendet
werden, die in dem Wärmeaustauscher Wärme abgeben oder aufnehmen.
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Besonders vorteilhafte Wärineaustauschmittel sind außer Wasser lösbare
öle, Transformatoröle sowie Mischuhgen aus Glykol, Polyglycolen und Wasser. Solche
Mischungen sind besonders vorteilhaft bei transportablen Wärmeaustauschern, die
bei Frost arbeiten, wobei das Glykol der Antifrostbestandteil ist und die Polyglycolene
die schmierenden Bestandteile.