DE1601180B2

DE1601180B2 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE1601180B2
Application number: DE19671601180
Authority: DE
Inventors: Oskar 8360 Deggendorf Jager Adolf 8350 Plattling Wanka
Original assignee: Deggendorfer Werft u Eisenbau GmbH, 8360 Deggendorf
Priority date: 1967-09-26
Filing date: 1967-09-26
Publication date: 1973-06-28
Also published as: FR1580039A; NL6813776A; BE721342A; DE1601180C3; NL163016B; GB1247177A; AT304594B; US3503439A; DE1601180A1; NL163016C

Description

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treibbare und schaltbare Wärmetauschfläche dienen 16, einem gewölbten Boden 17 und Verbindungsroh- und getrennt von dem Rohrbündel und dessen Ver- ren 18 zum Verteiler 15 zusammensetzender Verteiler und Sammler herausnehmbar eingebaut sein, drängerkörper als zusätzlicher Verdampfer eingeam gleichen Ende mit Anschlüssen für die Zu- bzw. baut.

Ableitung des mit Umlenkung am anderen Ende hin- 5 Auch gemäß den Fig. 3, 4, 5 und 6 sind die unte-

durchgeführten Wärmetauschmittels ausgerüstet sein ren Enden der Wärmetauscherrohre 1 mit einem

sowie als Mantelfläche einer Brennkammer oder ringförmigen Verteiler 19 verbunden. Gemäß F i g. 3

eines Elektroheizkörpers ausgebildet sein. ist der aus einem Zylinder 20 und gewölbten Böden

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeich- 21 bestehender Verdrängerkörper, der bei einer Be-

nung beispielsweise dargestellt. Es zeigt io Schickung mit flüssigen Medien auch noch Umlenk-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Wärmetau- bleche 22 und zwei eigene Anschlüsse 23 aufweist, in

scher gemäß der Erfindung, den Boden 14 des Reaktionsapparates eingeschweißt.

F i g. 2, 3,4,5 und 6 jeweils einen Längsschnitt Somit können der Wärmetauscher und der Vereiner Alternativausführung des unteren Teils des drängerkörper unabhängig voneinander, z.B. der erWärmetauschers. 15 stere mit Wasserdampf und der letztere mit einem

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die hier in Ring- Gemisch aus Biphenyl und Diphenyläther bzw. Ditoreihen angeordneten Wärmetauscherrohre 1 eines in lyläther oder stabilisiertem Orthodichlorbenzol beeinem Führungsrohr 2 oder einem sonstigen Durch- trieben werden.

trittsraum für den umzuwälzenden Wärmeträger Gemäß F i g. 4 ist der zylindrische Verdrängerköreines Reaktionsapparates herausnehmbar eingescho- 20 per 24 in den Boden 14 des Reaktionsapparates ausbenen Wärmetauschers am oberen Ende in einem wechselbar mit Hilfe eines Flansches 25 befestigt {: ringförmigen Sammler3 zusammengefaßt. Die Quer- und als eine durch einen Brenner 26 beheizte Brennschnittsform dieses Sammlers kann beliebig ausge- kammer ausgebildet.

führt sein, jedoch ist auf eine gute Abrundung insbe- Gemäß den F i g. 5 und 6 ist die Wärmetausch-

sondere der inneren Ecken 4 zu achten, damit die In- 25 fläche des Verdrängerkörpers auf ein Mehrfaches

nenwand 5 strömungstechnisch eine Düse für das von vergrößert durch die Aufteilung in Einzelrohre. Die

ihr in geringem Abstand umgebene Pumpenrad 6 bil- Außenrohre 27 gemäß F i g. 5 sind in den Boden 14

det, das zum Umwälzen des einen Wärmetauschmit- des Reaktionsapparates fest eingeschweißt und ent-

tels dient. Falls es erforderlich ist, können zusätzlich halten zwecks Zwangsführung des Heiz- oder Kühl-

Stromführungsbleche 7 am Düsenaustritt angebracht 30 mediums oben offene Innenrohre 28, die am unteren

sein. Ende in einen Verteiler 29 einmünden. Die ringför-

Ein die unteren Enden der Wärmetauscherrohre 1 migen Räume zwischen den Außenrohren 27 und

aufnehmender Verteiler 8 ist mit einem den freien In- den Innenrohren 28 stehen mit einem Sammler 30 in

nenraum des Wärmetauschers weitgehend ausfüllen- Verbindung, der an dem Boden 14 des Reaktionsap-

den Verdrängerkörper 9 verbunden. Aus Festigkeits- 35 parates losnehmbar befestigt ist, womit zugleich der

gründen steht der Boden 10 des Verteilers 8 über Verteiler 29 und die Innenrohre 28 ohne Störung des

einen Anker 11, der als Rohr ausgebildet ist, mit Betriebes des übrigen Wärmetauschers ausbaubar

dem als Kegel ausgeführten Kopf 12 des Verdränger- sind.

körpers 9 in Verbindung. An diesen Kopf 12 schließt Nach F i g. 6 ist der aus mehreren ringförmig an-

sich ein federndes Dampfübergangsstück 13 an, das 40 geordneten Rohren 31 und einem zentralen Rohr 32

in den Sammler 3 mündet. bestehende Verdrängerkörper als Elektroheizkörper

Während des Betriebes drückt das Pumpenrad 6 ausgebildet. Die Rohre 31, 32 sind in den Boden 14 C \ den Wärmeträgerstrom an der Innenwand 5 des des Reaktionsapparates eingeschweißt und mit ausSammlers 3 vorbei zwischen den Verdrängerkörper 9 wechselbaren, elektrischen Heizeinsätzen 33 ausgerü- und das Führungsrohr 2 sowie durch den Anker 11, 45 stet. Mit dieser Anordnung ist ein regelungstechnisch während der mit dem Verteiler 8 und dem Sammler 3 leicht zu beherrschendes differenziertes Einbringen in Verbindung stehende Innenraum des Verdränger- von Wärme zu erreichen.

körpers 9 von dem anderen, auch durch die Wärme- Außer den bereits erwähnten Möglichkeiten und

tauscherrohre 1 geleiteten Wärmetauschmittel durch- Vorteilen, die sich mit einem gemäß der Erfindung

strömt wird. Je nachdem, ob der Wärmetauscher in- 50 ausgebildeten und angeordneten Wärmetauscher für

nerhalb oder außerhalb des nur durch den Boden 14 den Betrieb eines damit zusammengebauten anderen

angedeuteten Reaktionsapparates angeordnet ist, er- Apparates, z. B. eines Kontaktofens, ergeben, ist

gibt sich eine unterschiedliche Einlaufart des Wärme- noch darauf hinzuweisen, daß die Verwendbarkeit

trägers zu dem Pumpenrad, nämlich zentrisch, exzen- des letzteren vielseitiger wird sowie daß vergleichs-

trisch oder tangential. 55 weise geringere Ausfallzeiten und Produktionsverlu-

Gemäß Fig.2 ist in den Wärmetauscher, dessen ste auftreten, weil bei Störungen in den übrigen An-

Wärmetauscherrohre 1 in diesem Falle am unteren lagenteilen das zeitraubende Abkühlen und Aufhei-

Ende mit einem ringförmigen Verteiler 15 verbunden zen des Reaktionsapparates entfallen, wofür sonst

sind, nachträglich ein sich aus einem Mittelzylinder etwa 65 bis 75 Stunden benötigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 des anderen, im Gleich- oder Gegenstrom längs der Patentansprüche: Rohre geleiteten Wärmetauschmittels ausgerüstet. Statt dessen gibt es auch Wärmetauscher, die in

1. Wärmetauscher, dessen ringförmiges, inner- einen anderen Apparat, z.B. einen zur Durchführung halb eines vertikalen Führungsrohres angeordne- 5 endothermer oder exothermer chemischer Reaktiotes und parallel zu diesem verlaufendes Rohrbün- nen dienenden Kontaktofen, eingebaut oder in andedel mit einem Verteiler und einem ringförmigen rer Weise mit demselben kombiniert sind. In solchen Sammler an den Rohrenden eine aus ihrer Ein- Fällen ist der die Rohre des Wärmetauschers umgebaulage herausziehbare Einheit bildet und im Be- bende Raum mit einem als Betriebsmittel des Kontriebszustand von dem mittels eines gleichachsig ίο taktofens dienenden Wärmeträger, vorwiegend einem angeordneten Pumpenrades im Kreislauf geführ- bei Betriebstemperatur flüssigen Salzgemisch gefüllt, ten Wärmetauschmittel eines zur Durchführung Um dabei einen guten Wärmeübergang zu erreichen, chemischer Reaktionen dienenden Apparates um- ist es üblich, den Wärmeträger des Kontaktofens strömt wird, dadurch gekennzeichnet, durch ein Rührwerk umzuwälzen, damit es abwechdaß der Sammler (3) das Pumpenrad (6) mit ge- 15 selnd an den Kontaktrohren und den Wärmetauringem radialem Abstand unmittelbar umgibt, scherrohren vorbeistreicht.

wobei die Innenwand (5) des Sammlers düsenför- Die Erfindung geht von den zuletzt erwähnten An-

mig ausgebildet ist, und daß im Innenraum des Ordnungen eines derartigen Wärmetauschers aus, und ringförmigen Rohrbündels (1) ein sich annähemfl zwar beispielsweise bei Verteilung der Wärmetauüber dessen ganze Länge erstreckender als zu- 20 scherrohre auf eine oder mehrere ringförmige Reisätzliche Wärmetauschfläche dienender Ver- hen. Einen solchen Wärmetauscher hat man z. B. in drängerkörper (9; 16; 20; 24; 27; 31, 32) an- einem zentralen Führungsrohr eines Kontaktofens geordnet ist. angeordnet, wobei sich ein zum Umwälzen des an

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch den Wärmetauscherrohren vorbeigeleiteten Wärmegekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (20, 25 trägers dienendes Pumpenrad zentral oberhalb des 24; 27; 31, 32) als unabhängig von den Wärme- Wärmetauschers befindet. In diesem Zusammenhang tauscherrohren (1) betreibbare und schaltbare hat man auch schon das komplette Rohrsystem des Wärmetauschfläche dient und getrennt von dem Wärmetauschers mit dem Pumpenrad und seinem Rohrbündel und dessen Verteiler (19) und Antriebsmotor zu einer aus ihrer Einbaulage heraus-Sammler (3) herausnehmbar eingebaut ist. 30 ziehbaren Einheit ausgebildet (deutsche Patentschrift

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch 1181177).

gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (20) Es kommt nun vor, daß den Änderungen des Ein-

am gleichen Ende mit Anschlüssen (23) für die gangsproduktes mit vermehrt abzuführender Reak-Zu- bzw. Ableitung des mit Umlenkung am ande- tionswärme bei gleichbleibenden Massen des für die ren Ende hindurchgeführten Wärmetauschmittels 35 Unterbringung des Wärmetauschers und des Pumausgerüstet ist. penrades zur Verfügung stehenden Raumes Rech-

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, da- nung getragen werden muß. Ein stärkerer Wärmedurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper austausch kann einerseits durch Erhöhung der Strö-(24) als Mantelfläche einer Brennkammer ausge- mungsgeschwindigkeit mindestens des einen Wärmebildet ist. 40 tauschmittels, andererseits durch Vergrößerung der

5. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, da- Wärmetauschfläche erreicht werden.

durch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper In diesem Sinne besteht die Aufgabe darin, einen

(31, 32) als Mantelfläche eines Elektroheizkör- Wärmetauscher der vorstehend beschriebenen Art so pers ausgebildet ist. zu verbessern, daß eine vergleichsweise noch bessere

45 Ausnutzung der dafür zur Verfügung stehenden Bau-

höhe erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sammler das Pumpenrad mit geringem

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, des- radialem Abstand unmittelbar umgibt, wobei die Insen ringförmiges, innerhalb eines vertikalen Füh- 50 nenwand des Sammlers düsenförmig ausgebildet ist rungsrohres angeordnetes und parallel zu diesem ver- und daß im Innenraum des ringförmigen Rohrbünlaufendes Rohrbündel mit einem Verteiler und einem dels ein sich annähernd über dessen ganze Länge erringförmigen Sammler an den Rohrenden eine aus streckender, als zusätzliche Wärmetauschfläche dieihrer Einbaulage herausziehbare Einheit bildet und nender Verdrängerkörper angeordnet ist.
im Betriebszustand von dem mittels eines gleichach- 55 In anderem Zusammenhäng, nämlich bei einem sig angeordneten Pumpenrades im Kreislauf geführ- Kondensator für Lokomotiven hat man schon ten Wärmetauschmittel eines zur Durchführung ehe- Dampfverteilungskammern in geringem Abstand mischer Reaktionen dienenden Apparates umströmt rings um Ventilatoren zur Erzeugung von Kühlluftwird. strömen angeordnet (deutsche Patentschrift 441 117).

Wärmetauscher, die aus einem Rohrbündel und 60 Desgleichen sind bei Flüssigkeitserhitzern an sich mit den beiden Rohrenden verbundenen Sammelräu- zentral angeordnete Verdrängerkörper bekannt, die men zum Zu- bzw. Abführen des einen Wärme- als Wärmetauschflächen dienen (französische Patenttauschmittels bestehen, können als selbständige Ap- schrift 1093 878, schweizerische Patentschrift parate gebaut sein. Dabei ist im allgemeinen der die 114 445).

Rohre umgebende, nach außen durch einen Mantel 65 Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfinbegrenzte Raum an beiden Enden durch die Rohrbo- dung beziehen sich auf besondere, zweckmäßige denplatten abgeschlossen und in der Nähe derselben Ausbildungen des Verdrängerkörpers; dieser kann mit seitlichen Anschlüssen zum Zu- bzw. Abführen als unabhängig von den Wärmetauscherrohren be-