DE1708507U

DE1708507U - PIPE HEAT EXCHANGER.

Info

Publication number: DE1708507U
Application number: DE1950W0002434
Authority: DE
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1950-10-27
Filing date: 1950-12-01
Publication date: 1955-10-13

Description

PM5017 5*2ί,7.5V6PM5017 5 * 2ί, 7.5V6

Waagner-Mro Aktiengesellschaft Wien V·, Margaretenstr. 70.Waagner-Mro Aktiengesellschaft Vienna V ·, Margaretenstr. 70.

EöhrenwärmeaustauscherTubular heat exchanger

Es sind schon Böhrenwärmeaustsuseher bekannt, bei denen ein mit festen Bestandteilen beladenes gasförmiges Medium beim Durchströmen der Rohre unter gleichzeitiger Eeinigung durch. Zentrifugalwirkung mit einem die RohrauSenwand beaufschlagenden Mittel in Wärmeaustausch tritt. Bei den bekannten derartigen Wärmeaustauschern sind die als zentrifugale Heiniger ausgebildeten Bohre mit Zwischenräumen angeordnet^ durch die das zweite Medium sich frei bewegen kann· Dies ist nachteilig ,There are already known heat exchangers where a gaseous medium loaded with solid components during Flow through the pipes with simultaneous cleaning. Centrifugal effect occurs in heat exchange with a means acting on the tube outer wall. With the known such Heat exchangers are designed as centrifugal Heiniger bores arranged with gaps ^ through which the second medium can move freely This is disadvantageous,

weil bei einzelnen freistehenden Rohren hinter jedem Rohr Windschattengebiete entstehen, die am Wärmetausch wenig oder gar nicht teilnehmen. Außerdem wird der Durchströmwiderstand für das außen strömende Medium groß];¹ so daß dieses Medium bei einem zur Terfugung stehenden Druckgefälle nur verhältnismässig langsam strömen kann; dieses langsam strömende Medium ist dann.-aber nicht in der lage/ die gesamte Wärme abzutransportieren," die durch die zentrifugalen Reiniger von innen her geliefert wird. Endlich sind beim Bau derartiger Anlagen gewisse "önsymmetrien nicht zu vermeiden. Das die Sohre außen umspulende Medium strömt dann auf dem Wege geringsten Widerstandes, because with individual, free-standing pipes, slipstream areas arise behind each pipe that take little or no part in the heat exchange. In addition, the flow resistance for the medium flowing outside becomes large]; ¹ so that this medium can only flow relatively slowly when there is a pressure gradient available; This slowly flowing medium is then - but not able to transport away all the heat that is supplied from the inside by the centrifugal cleaner. Finally, certain "asymmetries" cannot be avoided when building such systems. The medium that flows around the outside of the ear then flows on the path of least resistance,

!"■■dft.! "■■ dft.

so daß einzelne Rohrgruppen st_8rk und andere schwach, umspült sind.so that individual pipe groups st_8rk and others weakly washed around are.

Der G-esamtwirkungsgrad dieser bekannten Anlagen ist daher gering·The overall efficiency of these known systems is therefore low

Sämtliche oben genannten Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Rohre reihenweise angeordnet sind und die Rohre äeder Reihe unmittelbar oder mittel-All of the above-mentioned disadvantages are avoided according to the invention in that the tubes are arranged in rows and the pipes in each row are directly or indirectly

bar einander berühren, so daß. zwei benachbarte Rohrreihen die einander gegenüberliegenden Wände eines Kanals bilden, durch den sich das zweite wärmeaustauschende Mittel bewegt. In den genannten Kanal kann das außen strömende Medium gleichmäßig rasch und widerstandsfrei geführt werden, was hohe Wärmeübergangszahlen ergibt· Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung sind die Rohre in bekannter Weise mit zum Ausschleudern der festen Bestandteile dienenden Wandöffnungen versehen, die eich bei zwei benachbarten Rohrreihen an einander zugekehrten Rohrseiten befinden und der von diesen Rohreeiten seitlich begrenzte Kanal als Sammelraum für die ausgeschleuderten Bestandteile des Gases dient, während die anderen Längsseiten der beiden Rohrreihen von dem zweiten wärmeaustauschenden Mittel beaufschlagt werden.bar touch each other so that. two adjacent rows of pipes the forming opposite walls of a channel through which the second heat exchanging means moves. In the called channel, the medium flowing outside can be uniform be performed quickly and without resistance, resulting in high heat transfer coefficients results · According to a further characteristic of the invention the pipes are provided in a known manner with wall openings serving to eject the solid components, the calibrated for two adjacent rows of pipes are located on mutually facing pipe sides and the side bounded by these pipe sides Channel serves as a collecting space for the ejected components of the gas, while the other long sides of the two Rows of tubes are acted upon by the second heat exchanging means.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einigen Ausführungsfarmen beispielsweise dargestellt,In the drawing, the object of the invention is shown in some execution farms, for example,

Üg. 1 zeigt einen axialen Mittelschnitt nach der Idnie I - Γ der Fig. 2 im Aufriß, einer Anlage gemäß der Erfindung; Pig· 2 ist im G-rundriß ein Schnitt nach der linie II - II der Pig. 1. In der Fig. 3 ist ein gleichartiger solcherÜg. 1 shows an axial central section along the line I - of FIG. 2 in elevation, of a system according to the invention; Pig · 2 is a section along the line in plan view II - II the pig. 1. In FIG. 3 there is a similar one

Grundriß einer anderen Ansführongsform veranschaulicht.Illustrated plan of a different Ansführongsform.

Die Fig. 4 und 5 zeigen in zugehörigen Hissen eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform des Gegenstandes der . Erfindung· KLg. 4- stellt dabei einen Mittelschnitt nach der linie IT - IY der ELg. 5 und Hg. 5 einen Schnitt nach der Linie T-T der KLg. 4· dar. Pig· 6 ist wiederum - im Schnitt ein Grundriß einer anderen Ausführungsform.4 and 5 show a further modified embodiment of the subject matter of FIG. Invention · KLg. 4- represents a middle section along the IT - IY line of the ELg. 5 and Hg. 5 a section along the line TT of KLg. Figure 4 · is. Pig · 6 is again - in section, a plan view of another embodiment.

ELg. 7 ist ein Aufriß geschnitten nach der Linie TII-TII der ELg. 8 einer Ausführungsform, bei der je zwei Zyklonwände zu Gruppen zusammengefaßt sind; in Fig. 8 ist der entsprechende Grundriß im Schnitt nach der Linie Till - Till der Fig· 7 wiedergegeben. In ahnlicher Weise zeigen die Pig. 9 und 10 in einander zugeordneten Hissen einWeiteres solches Ausführungsbeispiel· Dabei stellt Pig. 9 im Aufriß gesehen einen Schnitt nach der linie IX - ΙΣ der Pig. to, und Pig. 10 im Grundriß einen Schnitt nach der linie Σ - X der Pig. 9 dar. Bei dem Röhrenwärmeaustauscher nach den Fig. 1 und strömt das Hohgas in Eichtung der Pfeile 11 in die Zyklone 1 ein. Der Staub verläßt diese Zyklone 1 an den Austragsöffnungen 12, das Heingas entweicht durch die Beingasrohre 13 in Eichtung der Pfeile 14·. Zwischen den.Zyklonen 1 sind die Bäume 2 "bzw· die Kanäle gebildet, durch die das wärmemäßig zu behandelnde Medium in Eichtung der Pfeile 15 strömt· Diese Strömung ist hier parallel geschaltet. Der Staubsammelraum ist mit 3 benannt. Aus der Pig· 2 erkennt man deutlich, daß die Zyklone 1 reihenweise angeordnet sind und die Eohre jeder Reihe mittelbar einander berühren, so daß zwei benachbarte Rohr reihen die einander gegenüberliegenden Wände eines EanalesELg. 7 is an elevation sectioned along line TII-TII of the ELg. 8 of an embodiment in which two Cyclone walls are grouped together; in Fig. 8 is the corresponding plan in section along the line Till - Till 7 reproduced. Similarly, the Pig show. 9 and 10 another such in hoists associated with one another Embodiment · Pig. 9 seen in elevation one Section along line IX - ΙΣ the Pig. to, and Pig. 10 in plan a section along the line Σ - X of the Pig. 9 represents. In the tubular heat exchanger according to FIGS. 1 and 2, the high gas flows into the cyclones 1 in the direction of the arrows 11 a. The dust leaves this cyclone 1 at the discharge openings 12, the heing gas escapes through the leg gas pipes 13 in Alignment of the arrows 14 ·. Between the cyclones 1 are the trees 2 "or the channels through which the heat to be treated Medium flows in the direction of arrows 15 · This flow is connected in parallel here. The dust collection room is named with 3. It can be clearly seen from Pig * 2 that the cyclones 1 are arranged in rows and the tubes are arranged in rows Row indirectly touch each other, so that two adjacent tubes row the opposite walls of an eanal

bilden, durch den sich das zweite wärmeaustauschende Mittel bewegt· Der Wärmeaustausch erfolgt hier über die gewöhnlichen Wandungen dieser Zyklone 1.form through which the second heat exchange means moves · The heat exchange here takes place via the ordinary Walls of these cyclones 1.

Im Gegensatz dazu ist bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach ELg. 3 der Wärmeaustausch durch dichtende Platten 4 gegeben. Hier bilden diese Platten glatte Durchzugskanäle 2 für das wärmemäßig zu behandelnde Medium· Das Medium durchstreicht die-In contrast, in the exemplary embodiment according to ELg. 3 the heat exchange is given by sealing plates 4. Here these plates form smooth ducts 2 for the Medium to be treated with heat The medium crosses the

[ se Kanäle 2 z.B. hintereinander, wie der Pfeil 15 angibt. [ se channels 2, for example, one behind the other, as indicated by arrow 15.

In den Hg. 4 und 5 ist grundsätzlich die selbe Anlage wie in den Pig· 1 und 2 dargestellt, es sind hier bloß noch Querrippen 5 vorgesehen', die den Wärmeaustausch begünstigen. Im -übrigen ist die Wirkungsweise dieser Anlage genau so wie die oben beschriebene· Die K.g. β weist analog zu Eig. 3 wiederum durchgehende^ glatte",* Kanäle bildende Platten 4 auf; die leile der Hippen 5, die außerhalb der Zyklonwände liegen^ dienen zur Wärmeübertragung an die gemäß Pfeil 15 durchstreichen-In editions 4 and 5 there is basically the same annex as shown in Figures 1 and 2, there are bare here transverse ribs 5 are also provided ', which promote the exchange of heat. By the way, the mode of operation of this system is exactly the same as the above described · The K.g. β shows analogously to Eig. 3 again continuous ^ smooth ", * channels forming plates 4 on; the Parts of the hips 5, which lie outside the cyclone walls, serve for heat transfer to the cross-out according to arrow 15-

• . de Iiuft. Die Teile der Hippen 5 innerhalb der Zyklonwände, also die Hippenteile, die die eigentliche Zykloxmandung mit dea Platten 4· verbinden, leiten die Wärme von der Zyklonwandung an die genannten Platten.•. de Iiuft. The parts of the Hippen 5 within the cyclone walls, so the hippy parts that form the actual cyclox face with dea Connecting plates 4 conduct the heat from the cyclone wall the said panels.

Bei den weiteren Ausfuhrungsbeispielen nach den Pig. 1 und 8, bzw. 9 und 10 sind je zwei Zyklonwände zu Gruppen zusammengefaßt· arischen den Zyklonwänden einer Gkruppe liegt der Staubsammelraum 3, an den Außenseiten der Gruppe findet der Wärmeaustausch statt. Das Rohgas wird wiederum jeweils in Sichtung der Pfeile 11 zugeführt, das Reingas verläßt bei die Anlage. Die Staubausscheidung erfolgt durch besondere Staubaustragsöffmangen 12 in den Staubsammelraum 3. Die zmIn the other exemplary embodiments according to the Pig. 1 and 8, or 9 and 10, two cyclone walls each are combined into groups. The dust collecting space 3 is located on the cyclone walls of a group, and the heat exchange takes place on the outside of the group. The raw gas is in turn supplied in the sighting of arrows 11, the clean gas leaves the system. The dust elimination takes place through special dust discharge openings 12 in the dust collection space 3. The zm

erwärmende Luft streicht in Richtung der Pfeile 15 zwischen den Zyklongruppen hindurch» Beim Eöhrenwärmeaustaascher gemäß den Pig· 7 und 8 sind an den Zyklonen 1 für den Wärmeaustausch Querrippen 5 vorgesehen, bei der Ausführung nach den Hg· 9 und 10 Längsrippen 6· Entsprechend den jeweils eingezeichneten Pfeilen 15 strömt in Pig· 7 die luft durch ab Kanäle 2 aus der Zeichenebene heraus und in Pig· 9 durch eine Leitung 16 in die Zeichenebene ΜηβΈττ. Die Staubräsme 3 zwischen den Zyklonwänden der Gruppen stellen durch Abdeckungen 7 an den Stirnseiten der Zyklone 1 und durch andere derartige Abdeckungen 8 am Ende jeder Zyklonwand im wesentlichen allseitig geschlossene solche Bäume dar·warming air passes between the cyclone groups in the direction of the arrows 15 »With the Eöhrenwärmeaustaascher according to Pig 7 and 8, transverse ribs 5 are provided on the cyclones 1 for heat exchange, with the version according to Hg 9 and 10 longitudinal ribs 6 corresponding to the respective arrows 15 drawn in, the air flows in Pig · 7 through from duct 2 out of the plane of the drawing and in Pig · 9 through a line 16 into the plane of the drawing ΜηβΈττ. The dust brushes 3 between the cyclone walls of the groups represent such trees essentially closed on all sides by means of covers 7 on the front sides of the cyclones 1 and other such covers 8 at the end of each cyclone wall.

BIe Erfindung ist auf die dargestellten Ausruhrungsbeispiele sieht beschränkt· Die Luftführung zwischen den Bohrreihen kann jeweils in parallelen Strömen oder auch hintereinander erfolgen, wie dies durch besondere Betriebsverhältnisse geboten erscheint* BIe Konstruktion zur Bildung der Bohrreihen kann auf verschiedene Artjp ζ·Β* durch direktes Aneinanderschweissen der Zyklonwandungen, mittels Zwischenstücken, durcäi im Ganzen, hergestellte, unlösbar zusammenhängende solche Zyklonreihen u,dgl· ausgeführt sein· Selbstverständlich kann der Einlaufleitapparat für die Zyklone ein tangentialer,' axialer oder auch diagonaler solcher Apparat sein. Die Zyklone selbst können jeweils mit lotrechten oder waagrechten Achsen angeordnet werdenr Bei den in der Zeichnung dargestellten iiisführungsformen wären dann Aufriß und G-rundriß. gegebenenfalls zu vertauschen.The invention is based on the illustrated embodiments looks limited · The air flow between the rows of holes can take place in parallel streams or one behind the other, as is the case with special operating conditions Required appears * BIe construction for the formation of the drilling rows can in different waysjp ζ · Β * by direct welding the cyclone walls, by means of intermediate pieces, through the whole, manufactured, inseparably connected such cyclone rows u, the like for the cyclones a tangential, 'axial or also be diagonal such apparatus. The cyclones themselves can be arranged with vertical or horizontal axes In the case of the iiisführungsformen shown in the drawing then elevation and outline view. to swap if necessary.

Bei der Anordnung von je zwei Zyklonwänden in Porm einer Sruppe ist ee selbstverständlich ,auch möglich, daß derWith the arrangement of two cyclone walls in the form of a group, it is of course also possible that the

■Wärmeaastausch zwischen den landen dieser Gruppe stattfindet und der Staubaustrag an den Außenseiten der Gruppe erfolgt.■ Heat exchange takes place between the lands of this group and the dust is discharged from the outside of the group.

Der Verwendungszweck des Gegenstandes der Erfindung ist auf diesem Arbeitsgebiet praktisch unbeschränkt. Insbesondere kann der Böhrenwärmeaustauscher gemäß der Erfindung zur Entstaubung von Abgasen einer Feuerung verwendet werden, wobei gleichzeitig die Verbrennungsluft für diese Feuerung vorgewärmt wird; die Abgase einer Feuerung können in gleicher Weise auch zur Vomg des Speisewassera von Ke&aelanlagen dienen· Der (Segenstand der Erfindung ist fernerhin bei Wärmetauschanlagen aller Art verwendbar ^ z#B, bei Kälte- oder Klimaanlagen, wobei ein Wärmetransport nach den gegebenen Bedingungen vom Medium innerhalb der Zyklone nach außen- oder vom Medium außerhalb der Zyklone nach innen stattfinden kann. Als Medium, das wärmemäßig zu behandeln istt kommen Medien in gasförmiger^" flüssiger und fester Form und Mischungen solcher Aggregatformen in Frage; so können insbesondere auch fest bewegbare Stoffe wie schüttbare Materialien (Sand; Kohle, u.dgl.) wärmemäßig in der gewünschten Art behandelt wer_den»The intended use of the subject matter of the invention is practically unlimited in this field. In particular, the tubular heat exchanger according to the invention can be used for dedusting exhaust gases from a furnace, the combustion air for this furnace being preheated at the same time; The exhaust gases from a furnace can in the same way also serve to produce the feed water from boiler systems The subject matter of the invention can also be used in heat exchange systems of all kinds, e.g. in refrigeration or air conditioning systems, whereby heat is transported from the medium within the given conditions The cyclones can take place outwards or from the medium outside the cyclones inwards. The medium to be treated with heat are media in gaseous, liquid and solid form and mixtures of such aggregate forms; Materials (sand; coal, etc.) are thermally treated in the desired way »

Claims

ΡΑ4δΟ175*21,7.55 "β. ΡΑ4δΟ175 * 21.7.55 "β.

Protection claims:

1 _# Bore heat exchanger, "in which a gaseous medium loaded with solid constituents" tritir ^ characterized in that the bores (1) are arranged in rows and the The ears of each row touch one another directly or indirectly, so that two adjacent rows of holes form the opposite walls of a channel (2) through which the second heat-exchanging agent moves.

2 · Tube heat exchanger according to claim T ^ characterized in that the tubes are provided in a known manner with wall openings (12) serving to eject the solid components ^ - which are located in two adjacent rows of holes on opposite sides of the tube and the channel laterally limited by these drill sides (3) serves as a collecting space for the ejected components of the gas while the other long sides Hex of both rows of holes are acted upon by the second heat-exchanging agent.

3. tube heat exchanger according to claim 2, characterized in ", / that the collecting space is covered on its end walls (7).

4-tube heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tube parts acted upon by the second heat-exchanging means are provided with projections (5 * 6) promoting the heat exchange.

after, Jsspruefa. 1, ^"second wärmeaastansclien-M ± t" fe © X liesafgieialagtea iSeitea the purpose of indirect Holire

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