DE1601167B2 - Mischwärmetauscher - Google Patents

Mischwärmetauscher

Info

Publication number
DE1601167B2
DE1601167B2 DE1967B0095516 DEB0095516A DE1601167B2 DE 1601167 B2 DE1601167 B2 DE 1601167B2 DE 1967B0095516 DE1967B0095516 DE 1967B0095516 DE B0095516 A DEB0095516 A DE B0095516A DE 1601167 B2 DE1601167 B2 DE 1601167B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
medium
heat exchanger
heat transfer
mixed heat
temperature ranges
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE1967B0095516
Other languages
English (en)
Other versions
DE1601167A1 (de
DE1601167C3 (de
Inventor
Gundolf Dipl.-Ing. Kapfenberg Steiermark Rajakovics (Oesterreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Original Assignee
VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH filed Critical VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Publication of DE1601167A1 publication Critical patent/DE1601167A1/de
Publication of DE1601167B2 publication Critical patent/DE1601167B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1601167C3 publication Critical patent/DE1601167C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/04Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media both being liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischwärmetauscher für Medien mit hohen Wärmeübergangszahlen, bei welchem das als Wärmeträger dienende Medium sich in zwei durch eine wärmeleitende Trennwand getrennten' Kanälen, in verschiedenen Temperaturbereichen befindet
Zu den zahlreichen bei der Herstellung von Wärmetauschern zu beachtenden Schwierigkeiten zählt die Belastung des Materials durch die an den Wärmeübergangsstellen auftretenden Wärmedehnungsspannungen. Besonders bei der Verwendung von flüssigen Metallen als Medium, wie sie sich in Kernreaktorenanlagen in zunehmendem Maße einbürgert, hat man infolge der für tlüssige Metalle charakteristischen hohen Wärmeübergangszahlen schon bei relativ geringen Temperaturdifferenzen mit überaus hohen Materialbelastungen zu rechnen. Aus diesem Grund ist die Frage der höchstzulässigen Temperaturdifferenz und damit der höchstmöglichen Leistung vor allem eine Materialfrage, die bisher nur in einem sehr unzureichenden Maße gelöst werden konnte. to
Es ist ein aus mehreren übereinander angeordneten Mänteln bestehendes Metallrohr für Wärmeaustauschvorrichtungen bekannt, die der Einwirkung korrodierender Mittel ausgesetzt sind, wobei alle einzelnen Mäntel aus schraubenförmig gewundenen Bändern hergestellt sind. Es ist jedoch nicht bekanntgeworden, daß zwischen den einzelnen Schraubenwindungen ein- und desselben Mantels eine materielle Berührung vermieden werden soll. Nur unter dieser Voraussetzung würde aber ein schraubenförmig um den Mantel verlaufender Schlitz entstehen, der imstande wäre, Wärmedehnungsspannungen aufzunehmen. Durch die bloße Tatsache, daß die einzelnen Mäntel durch schraubenförmiges Aufwickeln von Bändern erzeugt werden, ist die Erreichung dieses Zieles noch keineswegs gewährleistet.
Es sind für Erhitzer und Kühler dienende, glatt und fugenlos aneinanderliegende Rohrteile bekanntgeworden, die keinen in deren Längsrichtung verlaufenden Spalt, sondern lediglich eine in dieser Richtung verlaufende Nut aufweisen. Bei ebenfalls bekannten, für Luftvorwärmer dienenden zwei Rohrteilen ist nur der innere mit einem Spalt versehen.
Mittels der eben erwähnten Einrichtungen bzw. Rohrteile lassen sich die vorstehend angeführten Schwierigkeiten keineswegs vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und einen Mischwärmetauscher zu schaffen, bei welchem die in der Trennwand zwischen den verschiedenen Temperaturbereichen des Wärmeträgers auftretenden Wärmedehnungen vollständig kompensiert werden.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Mischwärmetauscher der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Trennwand zwischen den verschiedenen Temperaturbereichen des Wärmeträgers aus mindestens zwei konzentrisch, spaltfrei ineinandergepaßten Rohren besteht, von denen jedes einen Längsschlitz aufweist, wobei diese Längsschlitze gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß bei Mischwärmetauschern eine vollständige materielle Trennung des kühleren Mediums vom heißerem Medium infolge des angewendeten Mischungsprinzips nicht unbedingt erforderlich ist.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher bietet gegenüber den bekannten Mischwärmetauschern den beträchtlichen Vorteil, daß beim ersteren die in der Trennwand zwischen den verschiedenen Temperaturbereichen des Wärmeträgers auftretenden Wärmedehnungen vollständig kompensiert werden.
Ferner wird die Möglichkeit geboten, insbesondere bei Anwendung von Medien mit hohen Wärmeübergangszahlen mit größeren Temperaturdifferenzen als bisher zu arbeiten und damit höhere Leistungen zu erreichen.
Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen in einem Ausführungsbeispiel erläutert, das durch die Zeichnung in schematischer Darstellung veranschaulicht ist.
Die F i g. 1 zeigt einen Mischwärmetauscher im Längsschnitt und
die F i g. 2 die erfindungsgemäße Trennwand in einem größeren Maßstab in perspektivischer Darstellung.
Aus der Zeichnung ist zu ersehen, nach welchem Prinzip der Mischwärmetauscher arbeitet. Das auf höherer Temperatur befindliche Medium strömt durch ein Innenrohr 1 in eine Kammer 3. Gleichzeitig strömt ein kühles Medium durch einen Eintrittsstutzen 2 ebenfalls in die Kammer 3. In dieser Kammer 3 erfolgt die Mischung des kalten Mediums mit dem heißen Medium, bis eine gewünschte Endtemperatur erreicht ist, welche mehr oder weniger tief unter der Temperatur des heißen Mediums liegt. Im Gegenstromprinzip wird nun das in der Kammer 3 gemischte kühlere Medium an dem das heißere Medium enthaltenden Innenrohr 1 vorbeigeführt, erwärmt sich weiter an ihm und verläßt durch einen Austrittsstutzen 4 das System. Der Bauteil 10 stellt einen aus einer Spirale bestehenden Abstandshalter des Schutzrohres 11 dar. Das geschlitzte Schutzrohr 11 im Bereich der Kammer 3 so'll das durchführende Rohr 5 vor lokalen Wärmeschocks infolge des Mischungsprozesses schützen.
Das Innenrohr 1, dessen Wandung das heißere Medium gegen das kühlere abgrenzt, besteht aus mindestens zwei ineinandergepreßten konzentrischen Rohren 11 und 12, deren jedes mindestens einen vorzugsweise über die ganze Rohrlänge laufenden Schlitz 13 zur Aufnahme der Wärmedehnung erhält. Um einen Austritt des heißeren Mediums aus dem Rohr 1 möglichst weitgehend zu verhindern, werden die beiden konzentrisch ineinandergepreßten Rohre 11 und 12 um ihre gemeinsame Achse so gegeneinander verdreht, daß eine Abdeckung der Schlitze 13 erfolgt, wie es in der F i g. 2 im Detail dargestellt ist.
Um eine möglichst elastische Abdichtung der beiden
Strömungsräume an der Eintrittsstelle des heißen Mediums zu erreichen, wurde der folgende Weg gewählt: Anstelle einer starren Verbindung zwischen den beiden Rohren 1 und 5 wurde eine Serie, mindestens aber zwei aneinandergeschichtete, zwischen die Rohre 1 und 5 eingepreßter gelochter und vorzugsweise geschlitzter Scheiben 6 verwendet, wobei nur eine dieser Scheiben 6 mit dem Mantel des Wärmetauschers ganz oder partiell verschweißt war. Die Fixierung dieser Scheiben 6 erfolgte, wie F i g. 1 zeigt, durch Aufbörde-
lung 7 mindestens eines der äußeren, die Trennwand zwischen den beiden Temperaturbereichen bildenden konzentrischen geschlitzten Rohren an die Innenfläche der innersten der Scheiben, während mindestens eines der inneren Rohre durch zentrale deckungsgleiche Löcher in den Scheiben hindurchgeführt und mit dem betreffenden Ende 8 auf die Außenfläche der äußeren Scheibe aufgebördelt ist. Die Verbindung an der Austrittstelle des heißeren Mediums 9 ist gleichfalls durch Verbördelung durchgeführt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1
Patentanspruch:
Mischwärmetauscher für Medien mit hohen Wärmeübergangszahlen bei welchem das als Wärmeträger dienende Medium sich in zwei durch eine wärmeleitende Trennwand getrennten Kanälen, in verschiedenen Temperaturbereichen befindet, d a durch gekennzeichnet, daß die Trennwand zwischen den verschiedenen Temperaturbereichen des Wärmeträgers aus mindestens zwei konzentrisch, spaltfrei ineinandergepaßten Rohren (11, 12) besteht, von denen jedes einen Längsschlitz (13) aufweist, wobei diese Längsschlitze (13) gegeneinander versetzt angeordnet sind.
15
DE1967B0095516 1966-11-29 1967-11-22 Mischwärmetauscher Expired DE1601167C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT1101266A AT294872B (de) 1966-11-29 1966-11-29 Mischwärmetauscher für Medien mit hohen Wärmeübergangszahlen, wie z.B. für flüssige Metalle

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1601167A1 DE1601167A1 (de) 1970-11-26
DE1601167B2 true DE1601167B2 (de) 1979-05-03
DE1601167C3 DE1601167C3 (de) 1979-12-20

Family

ID=3626209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1967B0095516 Expired DE1601167C3 (de) 1966-11-29 1967-11-22 Mischwärmetauscher

Country Status (5)

Country Link
AT (1) AT294872B (de)
DE (1) DE1601167C3 (de)
GB (1) GB1155338A (de)
NL (1) NL6716157A (de)
SE (1) SE335364B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3735789A1 (de) * 1987-10-22 1989-05-03 Schloemann Siemag Ag Verfahren zur waermeuebertragung

Also Published As

Publication number Publication date
GB1155338A (en) 1969-06-18
DE1601167A1 (de) 1970-11-26
DE1601167C3 (de) 1979-12-20
AT294872B (de) 1971-12-10
SE335364B (de) 1971-05-24
NL6716157A (de) 1968-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0219605B2 (de) Rohrbündelwärmetauscher
EP0290813B1 (de) Wärmetauscher, insbesondere zum Kühlen von Spaltgasen
DE3044164A1 (de) Waermeaustauscher
DE1426648B2 (de) Schnelldampferzeuger
DE1601162C3 (de) Rohrbündelreaktor zur Ausführung von endo- und exothermen Reaktionen mit Zwangsumwälzung des Wärmeübertragungsmittels
DE2524080C3 (de) Wärmeübertrager, in dem ein dampfförmiges Medium unter Wärmeabgabe an ein anderes Medium kondensiert
DE1601167C3 (de) Mischwärmetauscher
DE3045731A1 (de) Waermetauscher
DE2414295C2 (de) Wärmeaustauscher zur Kondensation von Dampf
DE3429366C2 (de) Spaltgaskühler
DE3939674C2 (de) Wärmetauscher in Modulbauweise
EP0171558A2 (de) Wärmeübertrager
AT361953B (de) Rohrbuendel-waermeaustauscher
EP0394758B1 (de) Wärmetauscher
CH630721A5 (de) Rohrbuendelwaermeaustauscher mit stroemungsleitvorrichtung.
DE2543326A1 (de) Plattenfoermiger waermetauscher
DE1152715B (de) Waermeaustauscher mit jeweils einen Stroemungskanal begrenzenden, radial durch Stirnleisten im Abstand gehaltenen Blechen
DE3209584C2 (de) Vorrichtung zum Überhitzen von Dampf
DE2916104C2 (de) Wärmeaustauscher
CH226310A (de) Wärmeaustauscher.
DE2911116C2 (de) Wärmetauscher
DE611208C (de) Waermeaustauscher mit einem von einem Gehaeuse umschlossenen Roehrenbuendel und mit ueber jedes Rohr geschobenen Maenteln
DE157008C (de)
DE1551553C (de) Verfahren zur Temperaturbegrenzung der Heißgaskanalwände und weiterer Bauteile eines Trennwand-Wärmetauschers, Wärmetauscher zur Durchführung des Verfahrens und Anwendung desselben
DE676860C (de) Waermeaustauscher fuer Fluessigkeiten oder Gase, bestehend aus mehreren an den Enden buendelartig zusammengefassten und lueckenlos aneinander liegenden Rohren

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee