DE1551516A1 - Heat exchanger for two flow media - Google Patents

Heat exchanger for two flow media

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Description

66/22 - 159466/22-1594

SOGIETIi AJJOHTME DES USINES CHAUSSON
Wärmeaustauscher für zwei StromungsmittelSOGIETIi AJJOHTME DES USINES CHAUSSON
Heat exchanger for two flow media

Priorität: Frankreich, vom. 25* Juli 1966Priority: France, dated. 25 * July 1966

Die Erfindung betrifft die WärmeaustauscherThe invention relates to heat exchangers

mit einem an seinen beiden Enden durch Rohrplatten geschlossenen Mantel, in welchem ein Rohrbündel für den Umlauf eines der Strömungsmittel angeordnet ist, während das andere Strömungsmittel in dem Mantel strömt. In diesen Austauschern werden innerhalb des Mantels Trennwände vorgesehen,- um das Strömungsmittel zu zwingen, auf einem bestimmten Weg zu strömen, welcher die Erzielung eines guten Wärmeaustauschs mit dem in dem Rohrbündel strömenden Strömungsmittel ermöglicht. with one closed at both ends by tube plates Jacket in which a tube bundle for the circulation of one of the Fluid is arranged while the other fluid flows in the jacket. Be in these exchangers partitions provided inside the jacket - around the fluid to force to flow on a certain path, which enables the achievement of a good heat exchange with the fluid flowing in the tube bundle.

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!Für den thermischen Wirkungsgrad des Apparats! For the thermal efficiency of the device

ist es sehr wichtig, dass sich keine Nebenwege ausbilden könno^ wofür die Abdichtung zwischen den Rohren und den Trennwänden ebenso wie zwischen den Trennwänden und dem Kantel sehr gut sein muss. Um diesen Forderungen zu genügen, ist man .:;ezwun£en, sehr genaue und daher sehr teure Teile herzustellen und für die Herstellung des Mantels sowie der Trennwände und der Rohre Metalle mit praktisch gleichen Ausdehnungskoeffizienten zu wählen.It is very important that no side paths can form, for which the seal between the pipes and the partition walls as well as between the partition walls and the skirt has to be very good. To meet these demands, one is. : ; ezwun £ en to produce very precise and therefore very expensive parts and to choose metals with practically the same expansion coefficients for the production of the jacket as well as the partition walls and the pipes.

Die gleiche Aufgabe tritt bei der Herstellung der Bohrplatten auf, so dass derartige Wärmeaustauscher teuer und empfindlich sind. Ferner wird die Wahl der zu benutzenden Metalle durch die Art der Strömungsmittel begrenzt, welche in dem Austauscher umlaufen sollen.The same task occurs in the manufacture of the drilling plates, so that such heat exchangers are expensive and are sensitive. Furthermore, the choice of metals to be used is limited by the type of fluids used in should circulate around the exchanger.

Die Erfindung schafft neue Mittel, dank welcher Austauscher der obigen Art unter Benutzung von billigen Metallen für die Rohrplatten hergestellt werden können, und ohne dass diese Rohrplatten mit einer grossen Genauigkeit hergestellt werden müssen. Ferner wird durch ein weiteres Kennzeichen der Erfindung jede Gefahr von ITebenwegen innerhalb des Mantels des Austauschers ausgeschlossen.The invention creates new means, thanks to which exchangers of the above type using cheap metals for the tube plates can be produced, and without these tube plates being produced with great accuracy Need to become. Furthermore, by a further characteristic of the invention, any risk of IT byways within the shell of the Exchanger excluded.

Erfindungsgemäss ist wenigstens die Innenfläche der Rohrplatten, welche den Mantel eines Austauschers für zv/ei Strömungsmittel abschliessen, dessen Rohrbündel innerhalb des Mantels liegt und von den Rohrplatten getragen wird, mit einem Belag aus einem nachgiebigen Kunststoff überzogen, welcher an dem diese Platten bildenden Metall zum Haften gebracht wird und gleichzeitig einen Teil zum Schutz und zur Abdichtung wenigstens gegen den Mantel des Austauschers bildet.According to the invention, at least the inner surface of the tube plates, which form the jacket of an exchanger for zv / ei Shut off fluid, the tube bundle of which lies within the shell and is supported by the tube plates, with a Covering made of a flexible plastic, which is made to adhere to the metal forming these plates and at the same time forms a part for protection and sealing at least against the shell of the exchanger.

009815/0718009815/0718

BADORIGiNALBAD ORIGINAL

Gemass einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist der Austauscher mit inneren Trennwänden versehen, welche einen genauen Weg für eines der Strömungsmittel abgrenzen und ebenfalls mit einem Belag aus einem nachgiebigen verformbaren Werkstoff überzogen sind, v/elcher an der Stelle des Durchtritts der Rohre fest an der Wand derselben anliegende verformbare Stulpen und längs ihres Umfangsrandes eine sich an der Innenwand des Mantels abstützende vorspringende Lippe bildet. ■■-.'"'According to a further characteristic of the invention the exchanger is provided with internal partitions which define a precise path for one of the fluids and also with a covering made of a resilient, deformable one Material are coated, v / elcher at the point of passage of the pipes tightly against the wall of the same deformable gauntlets and one along its peripheral edge protruding lip supporting on the inner wall of the jacket forms. ■■ -. '"'

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die. Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is described below with reference to FIG. Drawing explained by way of example.

Fig. 1 ist eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemässen Wärmeaustauschers.Fig. 1 is a sectional side view of a heat exchanger according to the invention.

' Pig. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht eines Teils des Austar uhers der Fig. 1 in grösserem Maßstab.'Pig. 2 is a sectional side view of part of the Austar uhers of FIG. 1 on a larger scale.

lig. 3 ist eine Schnittansicht eines anderen Teils des Austauschers der Fig. 1 in grösserem Maßstab.lig. 3 is a sectional view of another Part of the exchanger of FIG. 1 on a larger scale.

Der dargestellte Austauscher besitzt einen zylindrischen Aussenmantel 1, in welchen Stutzen 2 und 3 zur Zufuhr und Abfuhr eines Strömungsmittels münden, welches innerhalb des Mantels 1 strömen soll. Die Enden des Mantels sind durch Rohrplatten 4 und 5 verschlossen, welche mit Löchern 6 für den Durchtritt von Rohren 7 versehen sind, welche in an den Enden angeordnete Sammelkasten 1a und 1b münden, und in welchen ein anderes Strömungsmittel strömen soll, welches mit dem ersten innerhalb des Mantels 1 strömenden Stromungsmittel in Wärmeaustausch treten soll. Damit das in dem Mantel 1, d.h. ausserhalb der Rohre 7, strömende Strömungsmittel eine bestimmte Bahn durchströmt, weist der Austauscher Trennwände 8 auf,The exchanger shown has a cylindrical outer shell 1, in which nozzle 2 and 3 for Feed and discharge of a fluid open, which within of the jacket 1 should flow. The ends of the mantle are closed by tube plates 4 and 5, which with holes 6 for the passage of pipes 7 are provided, which in on the ends arranged collecting boxes 1a and 1b open, and in which another fluid is to flow, which is with the first flow medium flowing inside the jacket 1 should enter into heat exchange. So that in the jacket 1, i. outside the tubes 7, flowing fluid a certain Flows through the web, the exchanger has partitions 8,

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welche z.B. labyrinthförmige Durchlässe 9 zwischen der Innenwand des Mantels 1 und einem ihrer Ränder abgrenzen.which, for example, delimit labyrinthine passages 9 between the inner wall of the shell 1 and one of its edges.

ErfindungsgemaBß werden die Wände 8 durch Metallscheiben gebildet, welche so ausgeschnitten sind, dass sie die Durchlässe 9 abgrenzen und Löcher 10 aufweisen,, welche entsprechend den Löchern 6 der Rohrplatten 4 und 5 vorgesehen sind, um den Durchtritt der Rohre 7 zu ermöglichen. Die in den die Trennwände 8 bildenden Metallscheiben vorgesehenen LöcherAccording to the invention, the walls 8 are made of metal disks formed, which are cut out so that they delimit the passages 9 and have holes 10, which are provided corresponding to the holes 6 of the tube plates 4 and 5 to allow the passage of the tubes 7. The ones in the the metal disks forming the partitions 8 are provided with holes

10 haben einen grösseren Durchmesser als die Rohre 7» und in diesen Löchern 10 sind Buchsen 11 aus einem nachgiebigen Werkstoff vorgesehen, z.B. künstlichem Gummi, welche von einem eine ganze Fläche der Metallscheiben überdeckenden Belag 12 gebildet werden. Der gesamte Belag 12 wird an dem die Trennwände bildenden Metall durch beliebige geeignete in dieser Technik übliche Mittel zum Haften gebracht, z.B. Kleben, und der Belag ist so ausgebildet, dass er an der Stelle einer jeden Buchse10 have a larger diameter than the tubes 7 »and in These holes 10 are bushings 11 made of a flexible material provided, for example artificial rubber, which is covered by a covering 12 are formed. The entire covering 12 is on which the partition walls the forming metal by any suitable means conventional in the art, e.g., gluing, and the covering is designed to take the place of any socket

11 einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 11a bildet, dessen Ende einen kleineren Durchmesser als die Rohre 7 hat. Wenn daher die Rohre 7 eingesetzt werden, wird der kegelstumpfförmige Abschnitt 11a verformt, so dass der Belag 12 eine vollkommene Abdichtung zwischen der Aussenwand des Rohrs und der Trennwand herstellt.11 forms a frustoconical portion 11a, the end of which has a smaller diameter than the tubes 7. Therefore, when the tubes 7 are inserted, the frustoconical portion becomes 11a deformed so that the covering 12 is a perfect one Establishes a seal between the outer wall of the pipe and the partition.

Wie in Fig. 2 dargestellt, bildet der Belag 12 auch eine Umfangsmuffe 13, welche den Abschlussrand der Trennwand umgibt, und dem gegenüber eine verformbare Lippe 14 vorspringt. Die Muffe 13 stützt sich an der Innenwand des Mantels 1 ab, so dass die Lippe 14 so verformt wird, dass sie eine vollkommene Abdichtung zwischen dem Umfangsrand der Trennwand und der Innen*,.'c?jrd des Mantels 1 bewirkt, selbst wenn sich dieser mehr oder weniger ausgedehnt hat. 0Q9815/07 18As shown in FIG. 2, the covering 12 also forms a circumferential sleeve 13 which forms the end edge of the partition surrounds, and opposite a deformable lip 14 protrudes. The sleeve 13 is supported on the inner wall of the jacket 1 so that the lip 14 is deformed so that it forms a perfect seal between the peripheral edge of the partition and the inside *,. 'c? jrd of the coat 1 causes even if this has expanded more or less. 0Q9815 / 07 18th

Durch die obigen.zur Herstellung der Trennwände 8 getroffenen Maßnahmen wird sichergestellt, dass kein leck zwischen den Trennwänden und dem Mantel 1 sowie zwischen der gleichen Trennwand und der Aussenwand der Rohre 7 auftreten kann, so dass das innerhalb des Mantels strömende Strömungsmittel zwangsläufig durch die Durchlässe 9 fliessen muss, deren Querschnitt unter Berücksichtigung der Strömungsmenge des Strömungsmittels so beineasen ist, dass der Wärmeaustausch zwischen diesem Strömungsmittel und den Rohren 7 sehr wirksam ist.Through the above.for making the partitions 8 measures taken to ensure that no leak between the partition walls and the jacket 1 and between the the same partition wall and the outer wall of the tubes 7 occur can, so that the fluid flowing inside the jacket must inevitably flow through the passages 9, the Cross-section, taking into account the flow rate of the fluid, is such that the heat exchange between this fluid and the tubes 7 is very effective.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung werden bei den Rohrplatten 4 und 5 ähnliche Maßnahmen wie bei den Trennwänden getroffen. Bei einem Austauscher der in Fig. 1 dargestellten Art ist im allgemeinen eine Rohrplatte, im vorliegenden Pail die Platte 4, ortsfest und an dem Mantel· 1 befestigt, z.B. durch Verbolzen mit einem bei 15 in Fig. 1 dargestellten Flansch des Mantels,According to a further characteristic of the invention measures similar to those for tube plates 4 and 5 are implemented hit the partitions. In an exchanger of the type shown in Fig. 1, there is generally a tube plate, in the present case Pail the plate 4, stationary and attached to the mantle 1, e.g., by bolting to one shown at 15 in FIG Flange of the jacket,

Diese feste Rohrplatte wird erfindungsgemässThis solid tube plate is according to the invention

mit einem Belag 12a versehen, welcher dem der Wände ähnlich ist oder auch nur diejenige Seite der Rohrplatte überdeckt, Vielehe der Aussenseite des Mantels 1 zugewandt ist, insbes* wenn die Rohre 7 durch Aufdornen in der Rohrplatte befestigt werden. Der Belag 12f| ermöglicht es, die Rohrplatte aus einem billigen Metall herzustellen, selbst wenn das innerhalb der Rohre und der Sammelkästen strömende Strömungsmittel eine Korrosionswirkung auf das betreffende Metall ausübt (z.B. Wasser)» Die andere Rohrplatte 5 ist verschieblich, wofür sie an ihrem Umfang- einen zylindrischen Metallteil 5a füjir ihre Führung innerhalb des Mantels 1 aufweist. Wie die Rohrplatte 4 ist sie mit einem Belag 12,b aus einem zuai Haften gebrachten nachgiebigen Werkstoff versehen.provided with a covering 12a, which is similar to that of the walls or only that side of the tube plate is covered, polygamy the outside of the jacket 1 is facing, especially * if the Pipes 7 are fastened by expanding in the tube plate. Of the Topping 12f | allows the tube plate to be made from a cheap metal even if that's inside the pipes and the headers flowing fluid has a corrosive effect on the metal in question (e.g. water) »The other tube plate 5 is displaceable, for which it is cylindrical on its circumference Metal part 5a for their guidance within the jacket 1 having. Like the tube plate 4, it is made of a covering 12, b a resilient material that has been made to adhere.

Ä5/o718 Ä 5 / o718

In Fig. 5 bedeckt der Belag 12t) nur die Seite der Rohrplatte 5, welche dem Innern der Sammelkästen zugewandt ist, da die Rohre 7 durch Aufdornen in dem Hetall befestigt sind, wie bei 7a. dargestellt. Der Belag 12t) bildet einen Dichtungsring 16, dessen Form von dor Form der durch die Muffe 13 und die Lippe 14 der Trennwände gebildeten Dichtung verschieden sein kann, da ja die Rohrplatte 5 entsprechend der längenänderungen infolge ler Dehnung der Rohre 7 axial in dem Mantel 1 verschieblich sein soll.In Fig. 5 the covering 12t) only covers the side of the tube plate 5, which faces the interior of the collecting tanks, since the tubes 7 are fixed by spinning in the metal, as at 7a. shown. The lining 12t) forms a sealing ring 16, the shape of which is from the shape of the sleeve 13 and the lip 14 of the partition walls The seal formed can be different, since the tube plate 5 according to the changes in length as a result of elongation the tubes 7 are intended to be axially displaceable in the jacket 1.

009815/0718
BAD ORIGJNAl 009815/0718
BAD ORIGJNAl

Claims (2)

PatentansprücheClaims Wärmeaustauscher für zwei StrömungsmittelHeat exchanger for two fluids mit einem in einem Hantel Eingeordneten Rohrbündel, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Aussenseite der den Hantel (1) abschliessenden Rohrplatten (4, 5) mit einem Belag (12a bzw. 12b) aus einem* nachgiebigen, an dem die Platten (4, 5) bildenden Metall zum Haften gebrachten Kunststoff überzogen ist, wobei dieser Belag gleichseitig einen Teil zum Schutz und einen Teil zur Abdichtung wenigstens gegen den Mantel des Austauschers bildet.with a tube bundle arranged in a dumbbell, characterized in that that at least the outside of the tube plates (4, 5) closing the dumbbell (1) with a covering (12a or 12b) from a * flexible, on which the plates (4, 5) forming metal is coated with adhering plastic, with this covering on the same side a part for protection and a part for sealing at least against the shell of the exchanger forms. 2.) Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch innere Trennwände (δ), welche einen genauen Weg für eines der Strömungsmittel abgrenzen und ebenfalls mit einem Belag aus einem verformbaren nachgiebigen Werkstoff überzogen sind, welcher an der Stelle des Durchtritts von Rohren (10) sich fest gegen die Wand dieser Rohre legende verformbare Stulpen (1:1a) und längs ihres Umfangsrandes eine sich an der Innenwand des Mantels abstützende vorspringende Lippe (14) bildet.2.) Heat exchanger according to claim 1, characterized in that by internal partitions (δ), which provide a precise path for one of the fluids and also with one Covering made of a deformable, flexible material are, which at the point of passage of pipes (10) themselves deformable cuffs placed firmly against the wall of these pipes (1: 1a) and along its peripheral edge one on the inner wall of the shell supporting projecting lip (14). 3·) Wärmeaustauscher aus Anspruch 1 und 2,3) heat exchanger from claim 1 and 2, daduroh gekennzeichnet, dass der an den Trennwänden haftende Belag in den in diesen Wänden vorgesehenen Durchtrittslöchern (10) für die Rohre eine die ganze Wand der löcher abdeckende Buchse (11) bildet.daduroh marked that the adhering to the partitions Covering in the through holes provided in these walls (10) forms a bushing (11) covering the entire wall of the holes for the tubes. 009815/0718009815/0718 BADORIGlWAtBADORIGlWAt LeerseiteBlank page
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