DE1551020A1 - Rohrfoermiges Waermeaustauscherelement - Google Patents
Rohrfoermiges WaermeaustauscherelementInfo
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Description
FIVES-ΡΕΝΗθΕΤ
Rohrförmiges Wärmeaustauscherelemeht
Priorität: Frankreich, vom 29. Oktober 1965
Gegenstand der Erfindung ist ein rohrförmiges Wärmeaustauschelement, insbesondere für Austauscher und Dampferzeuger
mit erzwungenem Umlauf mit einem im allgemeinen geradlinigen Rohr, um welches der Wärmeträger strömt, und in welchem
das zu erwärmende Strömungsmittel strömt. Dieses befindet sich nacheinander in dem Vorwärmer in flüssigem Zustand, in dem
co Verdampfer im Zustand eines Gemische aus Dampf und Flüssigkeit,
to wobei der Verdampfer seinerseits eine erste Zone aufweist, in
eo
™ welcher der Wärmeaustauschkoeffizient hoch ist, und eine zweite
ο Zone,, in welcher der Warmeaustauschkoeffizient klein ist, und
ω schliesslich im Dampfzustand in dem überhitzer, wobei das
BAD ORIGINAL
Strömungsmittel auf wenigstens einen Teil oeines Weges eine
schraubenförmige Bahn durchläuft, welche durch innerhalb des Rohrs angeordnete schraubenförmige Rippen o.dgl. erzeugt wird.
Die. Austauscher und Dampferzeuger mit erzwungenem Umlauf besitzen im allgemeinen Bündel von in einem Mantel
angeordneten^geraden lotrechten Rohren, Wobei der Umlauf z.B. des
durch Kohlesäuregas gebildeten WarmetrageiB ausserhalb der Rohre parallel zu der Achse derselben in absteigender Richtung erfolgt,
während das z.B. durch gewöhnliches Wasser gebildete zu erwärmende Strömungsmittel in den Rohren in aufsteigender Richtung
strömt.
Bekanntlich erfordert die Vorwärmung von Wasser, seine nachfolgende Verdampfung und schliesslich seine überhitzung
im allgemeinen einen langen Weg innerhalb der Rohre.
Um einen genügend langen Weg des Wassers zu
erzielen, ist daher bereits vorgeschlagen worden, innerhalb des Rohrs bei .gleichzeitiger Beschränkung der erforderlichen Länge
desselben dem Wasser einen schraubenförmigen Weg aufzuzwingen, indem innerhalb des Rohrs schraubenförmige Rippen o.dgl. vorgesehen
werden.
Die bisher zur Erzielung einer derartigen
schraubenförmigen Bahn des Wassers vorgeschlagenen verschiedenen Maßnahmen berücksichtigen jedoch in keiner Weise die aufeinanderfolgenden
Zustände, welche dieses Wasser nach Maßgabe seines _:; Durchlaufs durch das Austauschrohr annimmt.
x> Diese aufeinanderfolgenden Zustande, welche das
-o zu erwärmende Strömungsmittel, z.B. Wasser, bei seinem Umlauf
-' in den Austauschrohren annimmt, haben dazu geführt, in einem
^ Dampferzeuger folgende Teile zu unterscheiden:
ÖA copy
BAD ORIGINAL
1.) Den Vorwärmer, in welchem das Wasser nur
in flüssiger Phase vorhanden ist, wobei dieser Vorwärmer in dem Austauscher und Dampferzeuger der obigen Art den unteren Teil
des Austauschrohrs einnimmt.
2») Den Verdampfer, in welchem ein Gemisch
der_ flüs sigen^ und. d-er dampfförmigen Phase strömt, wobei, dies er
Verdampfer bei dem betrachteten Beispiel dem mittleren Abschnitt des Rohrs entspricht, d.h· dem über dem Vorwärmer liegenden Abschnitt.
Dieser Verdampfer weist seinerseits zwei
getrennte Zonen auf, welche sich voneinander durch die Zusammensetzung
des G-emischs aus der flüssigen und dampfförmigen Phase unterscheiden.
In einer ersten unmittelbar auf den Vorwärmer folgenden Zone siedet das sich in flüssigem Zustand befindende
Wasser und besitzt infolge der durch dieses Sieden erzeugten erheblichen Konvektionsströ™0 einen hohen Wärmeaustauschkoeffizienten.
'In dieser ersten Zone ist die Innenwand des Rohrs von einem Plüssigkeitsfilm überzogen.
In einer, zweiten auf "die obige erste Zone
folgenden Zonde hat das Wasser-Dampfgemisch die Form einer
Emulsion von Wassertröpfchen in dem Dampf, wobei in diesem Gemisch nicht so grosse Konvektionsströme auftreten, so dass
der Wärmeaustauschkoeffizient verhältnismässig klein ist. In
dieser Zone ist die Innenwand des Rohrs mit Dampf überzogen.
ο ·
<x> Es ist zu bemerken, dass die Grenze zwischen
ersten und zweiten Zone von dem Wert des Wärmeflusses ab-
hängt und einem verschiedenen Gehalt an Dampf entspricht, je
nachdem, ob der den Druck, der Strömungsmenge des Strömungsmittels und der Geometrie seiner Strömung entsprechende kritische
BAD ORIGINAL
- 4 - IDOI UZU
Fluss erreicht wird, oder nicht.
3.) Den überhitzer, welcher auf die obige
zweite Zone folgt und daher dem obigen Teil des Rohrs entspricht. In diesem Überhitzer strömt nur die dampfförmige Phase.
Da die Zustände, welche das zu erwärmende
Strömungsmittel, insbesondere Wasser, annimmt, nicht berücksichtigt
wurden, haben die bisher zur Verbesserung des Wärmeübertragungskoeffizienten vorgeschlagenen Maßnahmen praktisch
nicht die Vorteile ergeben, welche man von ihnen erwarten konnte.
Gegenstand der Erfindung ist ein rohrförmiges Wärmeaustauscherelement der obigen Bauart, welches die aufeinanderfolgenden
Zustände des strömenden Strömungsmittels, z.·^.
Wasser, berücksichtigt und insbesondere dadurch bemerkenswert ist, dass es einen Kern aufweist, welcher innerhalb des Rohres
gleichachsig zu diesem angeordnet ist und sich über die gesamte Länge desselben erstreckt, derart, dass er in dem Vorwärmer, dem
Verdampfer und dem Überhitzer einen Ringraum definiert, dessen Querschnitt praktisch der gleiche in den drei Abschnitten
ist, und in welchem das zu erwärmende Strömungsmittel strömt, wobei die schraubenförmigen Rippen in dem Vorwärmer, in der
zweiten Zone des Verdampfers und in dem Überhitzer vorgesehen sind.
Das erfindungsgemässe Austauscherrohr bietet
offenbar für das zu erwärmende Wasser einen Ringraum, dessen
cc Form und Abmessungen auf dem ganzen Weg des Wassers die gleichen
ω bleiben, wobei jedoch dem Waaser zu Beginn seines Weges, d.h.
ö wenn es sich in flüssiger Phase befindet und eine geringe Tempe-
<^> . ratur hat, so dass sein Wärmeaustauachkoeffizient klein ist,
eine schraubenförmige Bahn erteilt wird, welche durch Vergrösse-
rung des Weges und der Konvektionsströme den Wärmeaustausch,
vergrassert. Wenn hierauf das Wasser den Siedepunkt erreicht
hat, so dass sein Wärmeaustauschkoeffizient einen hohen Wert
angenommen hat, wird dem Wasser eine praktisch geradlinige Bahn .in dem Ringraum gegeben. Schliesslich ist, sobald die dampfförmige
Phase vorherrscht und erst recht, wenn die dampfförmige Phase die einzige vorhandene Phase ist, so dass der Wärmeaustauschkoeffizient
von neuem klein'geworden ist, die Bahn wiederur schraubenförmig.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung gestattet somi+
die Strömungsbedingungen des Wassers den Änderungen seines von
seinen Zustandsänderungen herrührenden Wärmeaustauschkoeffizienten anzupassen.
Gemäss einem weiteren Kennseichen der Erfindung
wird der Kern durch einen rohrförmigen Hohlkörper gebildet-, welcher
wenigstens zwei abgeplattete Abschnitte aufweist, von denen sich der eine in der Nähe der Grenze zwischen dem Vorwärmer und
dem Verdampfer befindet, während der andere etwa mit "der Frenze
zwischen der ersten und der zweiten Zone des Verdampfers zusammenfällt.
Diese Form des mittleren den Kern bildenden
Rohres ermöglicht seine Halterung und Zentrierung in dem eigentlichen
Austauscherrohr, wobei jedoch Unterbrechungen des Querschnitts des Ringraums nur in den Zonen geschaffen werden, wel-
^ ehe Zustandsänderungen des umlaufenden Wassers entsprechen.
CD ..
oo ' G-emass einem weiteren Kennzeichen der Erfindung
OO " ·
ω ist der Kern oder rohrförmige Hohlkörper mit öffnungen versehen,
° welche seinen Innenraum mit dem Ringraum in Verbindung setzen, ο-, so dass ein Druckausgleich zwischen diesen Räumen geschaffen
wird. . - - . "
"■-'■ ■ GOPY
- BAD ORIGINAL
Lieser Druckausgleich gestattet, die Verformung des inneren Kerns und das Entstehen von Beanspruchungen
in diesem infolge der beträchtlichen in dem Ringraum erreichten Drücke zu verhindern.
Gremäss einem weiteren Kennzeichen d er Erfindung
sind" die öffnungen^in der Nähe~-der- abgeplatteten Abschnittesowie
in der Nähe des Endes des Kerns vorgesehen, an welchem · ( die zu erwärmende Flüssigkeit eintritt· Die auf der Eintrittsseite des Wassers, d.h. an dem Puss des Kerns, vorgesehene
öffnung ermöglicht die Entleerung desselben.
Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung
besteht der Kern vorzugsweise aus v/enigstens drei Rohren, deren jedes an seinen Enden abgeplattet ist, wobei die Rohre mit diesen
abgeplatteten Enden miteinander verschweisst sind.
Die Herstellung des Kerns durch Stumpfschweissung
getrennter Rohre ermöglicht die Vermeidung der Schwierigkeiten, welche bei der Herstellung von geradlinigen ^ohrelementen
sehr grosser Länge auftreten, so dass die Herstellung vereinfacht und sein Gestehungspreis verringert wird.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Pig. 1 ist ein Schnitt eines erfindungsgemässen rohrförmigen Austauscherelements.
Pig. 2 ist eine längs der Linie II-II der Pig.1
geschnittene Teilansicht, welche die abgeplatteten Abschnitte den Kerns zeigt.
Bei der dargestellten Ausführung weist das erfindungsgemässe
rohrförmige Wärmeaustauscherelement ein gerades Rohr 1 mit zylindrischen* Querschnitt auf, welches aussen mit
geradlinigen Rippen 2 versehen ist und einerseits mit einem
GOPY
Stutzen 3a zur Zufuhr des zu erwärmenden Strömungsmittels,
z.B. Wasser in flüssiger Phase, an welchen es durch einen konischen Abschnitt 1a angeschlossen ist, und andererseits
mit einem Stutzen 3b_ zur Abfuhr des erwärmten Strömungsmittels, z.B.überhitzter Wasserdampf, an welchen es durch einen konischen
Abs chnitt^i Hängeschloss en ist, in Verbindung sieht.
Das Rohr 1 weist nacheinander in der durch die Pfeile F dargestellten Strömungsrichtung des Wassers folgende
Abschnitte auf: den Vorwärmer E, in welchem das Wasser in flüssiger
Phase strömt, den Verdampfer V, in welchem das Wasser in Porm eines Gemische aus flüssigem Wasser und Wasserdampf
strömt, wobei der Verdampfer seinerseits eine erste Zone Z1 , ; in welcher die Innenwand des Rohrs 1 von einem Tlüssigkeitsfilm
überzogen ist, und eine zweite Zone Z2, in welcher die Innenwand
des Rohrs 1 mit Dampf überzogen ist, aufweist, und schliesslich den überhitzer S, in welchem nur Wasserdampf strömt.
Innerhalb 7's Rohrs 1 ist ein im ganzen mit 4
bezeichneter Kern von allgemein rohrförmiger Gestalt angeordnet, welcher
gleichachsig zu dem äusseren Rohr 1 angeordnet ist und über die ganze Lange desselben zwischen den Anschlüssen 1a und
1b reicht. Dieser Kern 4 besitzt einen erheblich kleineren Durchmesser als das Rohr 1, so dass ein Ringraum 5 zwischen dem Rohr
,1 und dem Kern 4 für den Umlauf des Strömungsmittels entsteht.
Der Kern 4 wird durch drei Elementarrohre 6, 7
und 8 gebildet, deren jedes an seinen Enden abgeplattet ist und cc somit Abflachungen 6a, 6j3j 7a, 7b_; 8a, 8b aufweist. Die Rohre
■x[ 6 und 7 und die Rohre 7 und 8 sind an ihren benachbarten Enden
c~ miteinander verschweisst.
ω Das Rohr 6 befindet sich in dem den Vorwärmer
E bildenden Abschnitt und ist etwas in den Abschnitt V hinein
verlängert, in welchem die Verdampfung beginnt. Bekanntlich
hängt in einem Dampferzeuger mit einem einzigen Durchlauf der Beginn der Verdampfung von der Belastung ab, so dass die Verlängerung
des RohiB 6 in den den Verdampfer bildenden Abschnitt
" hinein im wesentlichen in Punktion der Nennlast bestimmt wird,
wobei jedoch die Betriebsbedingungen bei überlastung und bei geringer Belastung des rohrförmigen Austauscherelements berücksichtigt
werden.
Pur den Druckausgleich zwischen dem Innern des Rohrs 6 und dem Ringraum 5 ist eine Verbindungsöffnung 9 in der
Nähe des Endes 6a vorgesehen, durch welches das Wasser in flüssiger
Phase eintritt, um die Entleerung zu ermöglichen, wenn,
wie dies im allgemeinen der Pail ist, das rohrförmige Austauscherelement
in lotrechter Stellung arbeitet.
Das Rohr 6 ist auf seiner Aüssenseite mit einer schraubenförmigen Rippe 10 versehen, welche z.B. durch ein angebördeltes
oder angeschweisstes Bandmaterial gebildet wird und in dem Ringraum 5 eine schraubenförmige Bahn für das Wasser in
flüssiger Phase definiert. Diese Schraube hat eine konstante Ganghöhe, deren Wert so gewählt ist, dass dem Wasser die den
günstigsten Wärmeaustausch- und Druckabfallbedingungen entsprechende günstigste Geschwindigkeit erteilt wird. Dieser Druckabfall
ist so bemessen, dass er eine gute Stabilität der Strömung gewährleistet.
- Das Rohr 6 ist in seinem oberen Abschnitt mit
ο unter einem geringen überdruck stehendem Wasser gefüllt, und
dieser überdruck hängt von den leckströmungen an seinem oberen
Ende ab, d.h. von der Dicke _e (siehe Pig. 2) des Durchlasses zwischen seinem abgeplatteten Ende 6b_ und dem abgeplatteten
ORIGINAL GOPY
Ende 7.a des nächsten Rohrs 7.
Das Rohr 7 ist ein glattes Rohr, welches in der Zone Z1 des Verdampfers liegt, in welcher sich das Wasser im
Siedezustand befindet und daher selbst bei Fehlen einer merklichen erzwungenen Konvektion einen hohen Wärmeaustauschkoeffizienten
besitzt. Infolge des hohen Werts dieses Austauschkoeffizienten kann eine geringe Strömungsgeschwindigkeit des Wassers
in Kauf genommen werden, d.h. der.Schraubengang kann fortfallen.
Bei geringer Belastung kann man eine fast vollständige Verdampfung
erreichen, der Abfall des Wärmeaustauschkoeffizienten ist jedoch ohne Bedeutung, da dann eine überschüssige Austauschfläche vorhanden
ist. ■
Das Rohr 7 ist in der Nähe seiner beiden abgeplatteten
Enden mit öffnungen 11a und 11b versehen, welche es mit dem Ringraum 5 in Verbindung setzen. Es ist zu bemerken,
dass die Enden der Rohre so abgeplattet sind, dass eine kleine Verbindung von einem Rohr zu dem anderen bestehen bleibt.
Unter diesen Bedingungen ist nur ein geringer
Druckabfall beim Umlauf des siedenden Wassers vorhanden. In dem inneren Abschnitt des Rohrs 7 kann die Temperatur des Wassers
in dem Ringraum 5 nicht ganz erreicht v/erden, so dass der Pegel des Wassers in dem Rohr 7 von dem Druckabfall abhängt und in gewissen
Fällen eine geringe abwärtsgehende Strömung auftreten kann, welche durch die öffnungen 11 Id gespeist wird.
Q Das Rohr 8 befindet sich gleichzeitig in der
oo Zone Z2 des Verdampfers und.in dem überhitzer S und ist wie das '
^ Rohr 6 mit schraubenförmigen Rippen 12 versehen.
^ In der Zone Z2 verbessert dieses Rohr 8 den
WärmeauBtauschkoeffizienten erheblich. Diese Verbesserung tiitt
GOPY BAD ORIGINAL
in allen Fällen auf, in welchen der Dampfgehalt des Gemischs
so gross ist, dass die Innenwand des Rohrs 1 ausgetrocknet wird. Wenn ferner der Wärmefluss den kritischen Plus s erreicht und
übersteigt, gestattet das Vorhandensein von schraubenförmigen Rippen den Fortgang der Verdampfung mit einem sehr hohen Koeffizienten
infolge der Zehtrifügierung" des" Wasserst welche dazu
führt, dass' der Wasserfilm auf der Innenwand des Rohrs 1 bi3
zu sehr hohen Dampfgehalten verlängert wird.
Die Vorgänge verlaufen daher so, als ob der
zur Unterbrechung des Wasserfilms auf der Innenwand des Rohrs 1 erforderliche kritische Fluss erheblich vergrössert wäre.
In dem überhitzer S verbessert das Rohr 8
den Wärmeaustauschkoeffizienten infolge der Vergrösserung der Dampfgeschwindigkeit.
Die Ganghöhe der schraubenförmigen Rippen 12
kann in der Zone Z2 und in dem überhitzer einen verschiedenen
Wert haben. Bei dem dargestellten Fall nimmt die Ganghöhe der Rippen zwischen dem Abschnitt, in welchem die Verdampfung mit
hohem Austauschkoeffizienten erfolgt, und dem sehr hohen Dampfgehalten
entsprechenden Abschnitt zu. Ferner kann zur Verringerung der Druckabfälle die Ganghöhe am Ende der überhitzung vergrössert
werden.
öffnungen 13 sind auch in der Nähe des Endes 8a
des an das Rohr 7 angeschlossenen Rohrs 8 vorgesehen.
Das Innere des Rohrs 8 enthält nur Dampf, der
ggfs. in dem unteren Abschnitt etwas nass ist. Der innere überdruck
wird durch den Druckabfall des Dampfs und durch die geringe
Leckströmung an dem abgeplatteten Ende 8_b festgelegt,
welches wie das Ende 8& einen geringen Durchgang bestehen lässt.
Dieser überdruck bleibt begrenzt, so dass keine Gefahr eines
COPY
Platzens des Rohrs und der Lieferung einer Menge an nicht verdampften
Wasser besteht.
Die Abflachungen 6a und 8b fallen nit den Anschlüssen
1a und 11i des Rohrs zusammen, während die Abflachungen
6£» 7a, 7^ und 8a so ausgebildet sind, dass ihre grösste Abmes-
sung_ein.e„ länge„ hat,_, welche_um„ein_gi^^^
Innendurchmesser des Rohrs 1 ist, so dass die durch die miteinander
verschweissten Rohre 6, 7 und 8 gebildete Anordnung in das Rohr 1 eingesteckt werden kann.
Sg fs« sind zwischen dem nicht mit Rippen versehenen
Rohr 7 und dem Rohr 1 Streben 14 vorgesehen.
Ebenso besitzen die auf dem Umfang der Rohre
6 und 8 befestigten Rippen 1©! bzw. 12 einen Aussendurehmes=er,
welcher um ein sehr geringes Mass kleiner als der Innendurchmesser
des Rohrs 1 ist, so dass der Kern in das Rohr eingesteckt werden kann.
Hieraus ergibt-sich, dass ein Durchlass zwischen der Rippe und der Innenwand des Rohrs besteht, so dass die Strömung des. Strömungsmittels in den Schraubengängen nicht ohne Leckströmungen
erfolgt. Diese Leckströmungen haben jedoch unter den normalen Toleranzbedingungen keinerlei schädliche Wirkung, da
der Vorbeigang des Strömungsmittels an der Wand des Rohrs 1 mit grosser Geschwindigkeit erfolgt, d.h. mit einem sehr guten
Wäremübertragungskoeffizienten.
^ Zweckmassig kann eine örtliche Aufweitung an
^., einer oder mehreren Stellen der Rohre 6 und 8 vorgesehen werden,
OO ·
co so dass sich die Rippen 10 und 12 ohne Spiel gegen die Innenwand
° des Rohrs 1 legen. Ferner können die zwischen dem Rohr 7 und dem
Rohr. 1 angeordneten Streben 14 zweckmassig elastisch sein..Diese
BAD ORIGINAL
Eiribaubart vermeidet die etwaigen Schwingungen des Kerns in dem
Rohr 1.
Das so ausgeführte rohrförmige Austauscherelement
besitzt die Eigentümlichkeit, dass es einen sehr geringen Druckabfall
hat, obwohl es ein Dampferzeugungsrohr mit einem einzigen Durchgang ist. In der Zone Z1, d.h. in dem grössten Teil des
Verdampfers, ist nämlich der Druckabfall infolge des Fehlens der Rippen äusserst gering. Der gesamte Druckabfall ist kaum
grosser als der eines Dampferzeugers mit natürlichem Umlauf. Dieser Druckabfall ist ein für die gute Verteilung auf die verschiedenen
Rohrelemente des Dampferzeugers günstiger Paktor.
Ferner ist das Innenvolumen des erfindungsgemässen Rohrelements verhältnismässig gross, und infolge der in dem
inneren Kern 4 vorgesehenen Verbindungen ist der Innenraum der diesen Kern bildenden Rohre auf einen grossen Teil seiner Länge
mit Wasser gefüllt. Hierdurch entsteht eine für die Stabilität günstige Wärmeträgheit, und das Wasser des Rohrs 6 erfüllt eine
Aufgabe, welche durchaus der des in dem Vorratsbehälter eines Dampferzeugers mit natürlichem Umlauf enthaltenen Wassers entspricht.
Die schraubenförmigen Rippen, welche bei dem dargestellten Beispiel durch auf den Umfang der Rohre 6 und
aufgesetzte und an diese angeschweisste Bandeisen gebildet werden, können auch durch Bearbeitung oder Rändelung der Wände dieser
Rohre oder durch ein beliebiges anderes Verfahren hergestellt
^3 werden.
_ Ferner können die an den miteinander verbundenen
ο Enden der Rohre 6, 7 und 8 vorgesehenen Abflachungen, welche dazu
bestimmt sind, die Abschnitte des Kerns voneinander zu trennen,
BAD ORIGINAL
ohne jedoch eine vollständige Abdichtung herzustellen, eine von der dargestellten1Form abweichende Form haben. Sie können z.B·
kreuzförmig sein. Diese Abflachungen können auch durch Wände oder Stöpsel ersetzt werden, welche am Ende der Rohre vorgesehen
und mit kleinen Durchtrittsöffnungen versehen sind, wobei dann der Kern die Porm eines Rohrelements mit konstantem Querschnitt
hat.
9 0 9883/0236
BAD
Claims (10)
- Patentansprüche v1«) Rohrförmiges .Wärmeaustauscherelement,insbesondere für Austauscher und Dampferzeuger mit erzwungenem Umlauf mit einem Rohr von allgemein geradliniger Form, um welches der Wärmeträger strömt, und in v/elchem das zu erwärmende Strömungsmittel strömt, welches sich nacheinander in dem Vorwärmer in flüssigem Zustand, in dem Verdampfer in dem Zustand eines Geuischs aus Dampf und Flüssigkeit, wobei dieser Verdampfer seinerseits eine erste Zone, in welcher der Wärmeaustauschkoeffizient hoch ist, und eine zweite Zone, in v/elcher der Wärmeaustauschkoeffizient klein ist, aufweist, und schliesslich in dem überhitzer im Dampfzustand befindet, wobei dem Strömungsmittel auf wenigstens einem Teil seines Weges durch schraubenförmige in dem Rohr angeordnete Rippen eine schraubenförmige Bahn erteilt wird, gekennzeichnet durch einen Kern (4), welcher innerhalb des Rohrs (1) gleichachsig zu diesem angeordnet ist und sich über die ganze länge desselben erstreckt, derart, dass er in dem Vorwärmer (E), dem Verdampfer (V) und dem Überhitzer ^S) einen Ringraum (5) definiert, dessen Querschnitt praktisch der gleiche in diesen drei Abschnitten ist, und in welchem das zu erwärmende Strömungsmittel strömt, wobei schraubenförmige Rippen (10, 12) in dem Vorwärmer (E), in der zweiten Zone (Z2) des Verdampfers und in dem überhitzer (S) vorgesehen sind·
- 2.)'Wärmeaustauscherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (4) durch einen hohlen Rohrkörper gebildet wird, welcher wenigstens zwei Abflachungen aufweist, von denen sich die eine in der Nähe der Grenze zwischen dem Vorwärmer (E) und dem Verdampfer (V) befindet, wäh-909883/0236BAD ORIGINALrend die andere etwa mit der Grenze zwischen der ersten und der zweiten Zone (21, 22) des Verdampfers (V) zusammenfällt.
- 3.) Wärmeaustauscherelement nach Anspruch 1oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (4) mit Öffnungen (9, Ha, 11t>, 13) versehen ist, welche seinen Innenraum mit dem Ringraum (5) in Verbindung setzen, derart, dass ein Druckausgleich zwischen.diesem Innenraum und dem Ringraum erfolgt.
- 4.) Wärmeaustauacherelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11a, 11Jb, 13 - 9) in der Nähe der Abflaehungen (7a, ?£, 8a) sowie in der Nähe des Endes des Kerns, durch welches das zu erwärmende Strömungsmittel eintritt, vorgesehen sind.
- ■■--■ 5.) Wärmeaustauscherelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (7a, 7£, 8a) in ihrer grossten Abmessung eine Breite haben, welche um ein sehr geringes Maß kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs (1) ist, so dass sie sich an der innenwand des Rohrs abstützen, aber ggfs. in diesem gleiten können.
- 6.) Wärmeaustauscherelement nach einem derAnsprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet» dass der Kern (4) vorzugsweise durch wenigstens drei Rohrelemente (6, 7, 8) gebildet wird, deren jedes an den Enden abgeplattet ist, wobei diese: Rohrelemente mit ihren abgeplatteten Enden miteinander versehweisst sind., -..-.
- 7.) Wärmeaustauscherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmigen: Sippen (10, .12) eine Ganghöhe besitzen, welche ent- -'% sprechend den Wärmeaustausch- und Druckabfallbedingungen ge- . ; wähl.tjiet, wobei diese Ganghöhe einen konstanten verhältnismässigkleinen Wert in dem Vorwärmer (E) und einen grösseren Wert in der zweiten Zone (Z2) des Verdampfers (V) sowie in dem Überhitzer (S) hat.
- 8.) Wärmeaustauscherelement nach, einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganghohe der schraubenförmigen Rippen (12) in der zweiten Zone (Z2) des Verdampfers (V) und in dem Überhitzer (S) nach Maßgabe der Entfernung von der Grenze zwischen der ersten Zone (Z1) und der zweiten Zone (Z2) des Verdampfers zunimmt.
- 9.) Warmeaustauscherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (10, 12) durch ein zwischen den Kern (4) und das Rohr (1) eingesetztes Bandmaterial gebildet werden.
- 10.) Wärmeaustauscherelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schraubenförmigen Rippen durch Bearbeitung der den Kern (4) bildenden Rohrelemente hergestellt sind·-09883/02368A ORIGINAL
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