DE1501672C - Rohrelement für Wärmetauscher - Google Patents

Rohrelement für Wärmetauscher

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DE1501672C
DE1501672C DE1501672C DE 1501672 C DE1501672 C DE 1501672C DE 1501672 C DE1501672 C DE 1501672C
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pipe
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head
pipes
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Expired
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English (en)
Inventor
Werner Dipl.-Ing.; Gatzer Georg; 1000 Berlin. C21c5-52 Wolff
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Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrelement für Wärmetauscher, bestehend aus einem im wesentlichen lotrechten, an einen unteren Verteiler und oberen Sammler angeschlossenen Kopfrohr mit innerhalb des Kopfrohrs in Abstand voneinander gelegenen Abschluß- oder Drosselstellen und mit mehreren in einen Heizmittelstrom hineinragenden Rohrtafeln aus kühlmittelseitig parallelgeschalteten U-förmigen Rohren, die jeweils unterhalb einer Abschluß- oder Drosselstelle von dem Kopfrohr ausgehen und oberhalb einer solchen wieder in das Kopfrohr einmünden und so zwei an dem Kopfrohr aufeinanderfolgende Rohrtafeln bilden.
Bei einem bekannten Wärmetauscher dieser Gattung (österreichische Patentschrift 229 335) sind an einem Kopfrohr mehrere Rohrtafeln aus U-förmig gebogenen Rohren angeschlossen, zwischen deren Aus- und Eintritt im Kopfrohr jeweils eine Drosselstelle vorgesehen ist. Um die Kühlung des Kopfrohrs auf ganzer Länge sicherzustellen, liegen der Aus- und Eintritt des innersten U-förmigen Rohrs jeweils dicht an der Drosselstelle, ferner wird wegen des besseren Wärmeübergangs angestrebt, die dem Querstrom des Heizmittels ausgesetzten Rohrstrecken möglichst lang, die dem Parallelstrom ausgesetzten dagegen kurz auszuführen. Aus diesen Gründen ergibt sich ein Rohrbündel aus U-förmigen Rohren, das relativ gedrängt gebaut ist und in sich selbst nur eine geringe Auftriebshöhe hat.
Ferner sind schon als Fahnenheizflächen ausgebildete Rohrelemente bekanntgeworden (schweizerische Patentschrift 236 956), bei denen statt übereinander am Kopfrohr angeschlossenen U-Rohren auch zwei zu einer Rohrschlange vereinigte U-Rohre am Kopfrohr angeschlossen sein können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Rohrelementen der eingangs bezeichneten Gattung eine größere Auftriebshöhe der Rohrtafeln zu erreichen, ohne dabei den Vorteil der bekannten U-förmigen Heizflächen aufzugeben, daß die Kühlung des Kopfrohrs auf dessen ganzer Länge sichergestellt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird für ein Rohrelement der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß zwei an dem Kopfrohr aufeinanderfolgende Rohrtafeln zu einem Mäanderband zusammengefaßt sind, dessen Rohre unterhalb einer Drossel- oder Abschlußstelle von dem Kopfrohr ausgehen und oberhalb der nächstfolgenden Drossel- oder Abschlußstelle in das Kopfrohr einmünden, wobei jedoch mit dem von den Drossel- oder Abschlußstellen begrenzten Kopfrohrstück kühlmittelaus- und-eintrittsseitig je ein U-förmiges Rohrstück verbunden ist, das innerhalb der mäanderartig gebogenen Rohre liegt.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Heizfläche sich über eine größere Höhe erstrecken kann und somit selbst eine größere Auftriebshöhe mit den damit zusammenhängenden Vorteilen für den Umlauf des Kühlmittels aufweist. Ein weiterer Vorteil ist hierbei, daß die einfache Herstellung derartiger Heizflächen gewahrt bleibt, da, wie von U-förmigen Heizflächen bekannt, die Biegeradien aller Rohre gleich bleiben. Gegenüber den reinen U-Rohr-Heizflächen ergibt sich aber noch der Vorteil, daß die Mäander-Rohre alle nahezu gleiche Gesamtlängen aufweisen, v/as eine nahezu gleichmäßige Erwärmung des in diesen strömenden Kühlmittels mit sich bringt.
Zur Erhöhung des Umlaufs in dem Rohrelement wird vorgeschlagen, daß mit dem Kopfrohr ein unbeheiztes Rücklaufrohr verbunden ist, das oberhalb der oberen Abschluß- oder Drosselstelle, jedoch unterhalb der Einmündung des dieser zunächst gelegenen beheizten Rohrs austritt und oberhalb des unteren Verteilers wieder in das Kopfrohr eintritt.
Hierdurch kann die beheizte Fläche jedes Rohrelements groß gewählt werden, und es kann dennoch zur Bildung einer dichten Rohrwand durch die Kopfrohre eine Einziehung derselben an dem jeweiligen Sammler und Verteiler vorgenommen werden, durch welche der Ausströmquerschnitt des Kopfrohrs verkleinert wird. Wie Versuche ergeben haben, steigt durch den Anschluß des Rücklaufrohrs an der Stelle zwischen dem Austritt des innersten beheizten Rohrs und der oberen Abschluß- oder Drosselstelle die Geschwindigkeit des im Rücklaufrohr abwärts strömenden Wassers, was wesentlich zur Erhöhung und Verbesserung des Umlaufs beiträgt.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Rücklaufrohre zum Tragen der Wärmedämmung oder einer Blechummantelung herangezogen werden können. Da sie immer die dem Druck entsprechende Sattdampftemperatur haben, werden derartige Rohrelemente bei einem Dampferzeuger verwendet, weil sie sich gleichmäßig zu den anderen Teilen des Wärmeaustauschers ausdehnen, wobei auch die Dehnung eines etwa anliegenden Blechmantels dann angeglichen ist.
Vorzugsweise sind sämtliche an das Kopfrohr angeschlossenen Rohre in einer lotrechten Ebene angeordnet.
Die Zeichnung stellt schematisch Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in Ansicht dar.
Ein Kopfrohr 1 hat in seinem Innern Drossel- oder Abschlußstellen 2, 2' in Abstand voneinander, die entweder eine kleine Öffnung, vorzugsweise auf der beheizten Seite des Rohres 1, aufweisen oder als geschlossene Scheiben ausgebildet sind. Das Kopfrohr 1 ist an einen unteren Verteiler 5 und oberen Sammler 6 angeschlossen.
Unterhalb der Drosselstelle 2 zweigen von dem Kopfrohr 1 mehrere U-förmig gebogene Rohre 4 ab, die zu einer Rohrtafel zusammengefaßt sind und in den Heizmittelstrom hineinragen. Die Rohre 4 sind mit einer gleichgeformten weiteren Rohrtafel zu einem Mäanderband verbunden, und die Rohre 4 der oberen Rohrtafel münden oberhalb der der Drosselstelle 2 im Kopfrohr 1 folgenden Drosselstelle 2' in das Kopfrohr 1 ein.
Das von den Drosselstellen 2, 2' eingeschlossene Rohrstück Γ wird dadurch mit Kühlmittel versorgt, daß ein U-förmiges Rohr 3 kühlmittelaustrittsseitig in dieses Rohrstück 1' einmündet und ein ebensolches U-förmiges Rohr 3' von diesem ausgeht, welche beide innerhalb der mäanderartig gebogenen Rohre 4 liegen.
Bei dem Beispiel nach F i g. 2 ist oberhalb der oberen Abschluß- oder Drosselstelle 2', jedoch unterhalb der Einmündung des dieser zunächst gelegenen Rohres 3' ein unbeheiztes Rücklaufrohr 7 an dem Kopfrohr 1 angeschlossen, welches oberhalb des unteren Sammlers 5 in das Kopfrohr 1 wieder eintritt.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Rohrelement für Wärmetauscher, bestehend aus einem im wesentlichen lotrechten, an einen
unteren Verteiler und oberen Sammler angeschlossenen Kopfrohr mit innerhalb des Kopfrohrs in Abstand voneinander gelegenen Abschluß- oder Drosselstellen und mit mehreren in einen Heizmittelstrom hineinragenden Rohrtafeln aus kühlmittelseitig parallelgeschalteten U-förmigen Rohren, die jeweils unterhalb einer Abschlußoder Drosselstelle von dem Kopfrohr ausgehen und oberhalb einer solchen wieder in das Kopfrohr einmünden und so zwei an dem Kopf rohr (1) aufeinanderfolgende Rohrtafeln bilden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rohrtafeln zu einem Mäanderband zusammengefaßt sind, dessen Rohre (4) unterhalb einer Drossel- oder Abschlußstelle (2) von dem Kopfrohr (1) ausgehen und oberhalb der nächstfolgenden Drossel- oder Abschlußstelle (2') in das Kopfrohr (1) einmünden, wobei jedoch mit dem von den Abschluß- oder Drosselstellen (2,2') begrenzten Kopfrohrstück (Γ) je ein U-förmiges, innerhalb der mäanderartig gebogenen Rohre (4) liegendes Rohrstück (3,3') kühlmittelein- und austrittsseitig verbunden ist.
2. Rohrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kopfrohr (1) ein unbeheiztes Rücklaufrohr (7) verbunden ist, das oberhalb der oberen Abschluß- oder Drosselstelle (2'), jedoch unterhalb der Einmündung des dieser zunächst gelegenen beheizten Rohres (3') austritt und oberhalb des unteren Verteilers (5) wieder in das Kopfrohr (1) eintritt.
3. Rohrelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche mit dem Kopfrohr (1) verbundenen Rohre (3,4) in einer lotrechten Ebene liegen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Family

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4308628A1 (de) * 1993-03-18 1994-09-22 Erk Eckrohrkessel Fahnenheizfläche
DE102010038978B4 (de) * 2009-11-06 2017-02-09 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh deHeizflächenanordnung eines Dampferzeugers oder eines Wärmetauschers sowie ein eine solche Heizflächenanordnung umfassender und / oder Wärmetauscher

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4308628A1 (de) * 1993-03-18 1994-09-22 Erk Eckrohrkessel Fahnenheizfläche
DE102010038978B4 (de) * 2009-11-06 2017-02-09 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh deHeizflächenanordnung eines Dampferzeugers oder eines Wärmetauschers sowie ein eine solche Heizflächenanordnung umfassender und / oder Wärmetauscher

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