DE1805264A1 - Heat exchanger - Google Patents
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
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Description
A 36 826 M ■ 1805264A 36 826 M ■ 1805264
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18. Oktober 1968October 18, 1968
W. ROSENLEW- & CO., A.B1 P o r i , PinnlandW. ROSENLEW- & CO., AB 1 P ori, Pinnland
Wärme aus t aus ehe rHeat from t from ehe r
Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit in einem Gehäuse angeordneten, von stimseitig befestigten Rohrwänden gehaltenen Außenrohren, die ein zu erwärmendes Medium durch den Wärmeaustauscher hindurchleiten und mit innerhalb der Außenrohre sich koaxial erstreckenden, in die Wand der Außenrohre einmündenden Innenrohre, die einen Teilstrom des die Außenrohre umströmenden Wärmemediums transportieren.The invention relates to a heat exchanger with tube walls which are arranged in a housing and fastened on the front side held outer tubes that pass a medium to be heated through the heat exchanger and with inside of the outer tubes coaxially extending into the wall of the outer tubes opening into the inner tubes, which is a partial flow of the transport the heat medium flowing around the outer pipes.
Es sind bereits Wärmeaustauscher oder Wärmeanlagen mit Doppelrohren bekannt. Bei einer dieser bekannten Konstruktionen ist das äußere der Doppelrohre am oberen Ende geschlossen,There are already heat exchangers or heating systems with double pipes known. In one of these known constructions, the outer of the double tubes is closed at the top,
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so daß das Medium in der einen Richtung durch das Innenrohr fließt, um dann in der entgegengesetzten Richtung durch das Außenrohr zurückzuströmen. Die Außen- und Innenrohre sind an entsprechenden Rohrwänden befestigt. Von Nachteil bei dieser Ausfuhrungsform ist, daß die Wärmeübertragung vom Wärmemedium auf das zu erwärmende Medium nur auf einer Seite des zu erwärmenden Mediums durch die Rohrwände möglich ist.so that the medium flows in one direction through the inner tube and then in the opposite direction through the Outer pipe to flow back. The outer and inner pipes are attached to corresponding pipe walls. A disadvantage with this embodiment is that the heat transfer from Heat medium on the medium to be heated only possible on one side of the medium to be heated through the pipe walls is.
Bei einer anderen bekannten Konstruktion sind die Außenrohre zwischen zwei Rohrwänden befestigt und an ihren Enden offen, während die Innenrohre in der zuvor beschriebenen Weise in Form von Doppelrohren angeordnet sind, wobei das eine Ende geschlossen ist. Die Innenrohre sind ebenfalls an entsprechenden Rohrwänden oder -platten befestigt. Da das zu erwärmenden Medium durch die Außenrohre fließt, tritt ein Wärmeaustausch von beiden Rohrseiten her ein, wodurch die Leistung dieses Wärmeaustausches in Bezug auf den zuvor beschriebenen Austauscher wesentlich besser ist. Von Nachteil bei dieser zuletzt genannten Ausführungsform eines Wärmeaustauschers ist jedoch, daß die Anlage aufgrund der notwendigerweise erforderlichen vier Rohrplatten sehr kompliziert ist. Weiterhin treten schwierige Probleme beim Abdichten des Austauschers auf und auch die Wartung dieser Anlage ist sehr kostspielig und mühevoll.In another known construction, the outer pipes are fastened between two pipe walls and are open at their ends, while the inner tubes are arranged in the manner described above in the form of double tubes, the one The end is closed. The inner tubes are also attached to corresponding tube walls or plates. Since that too As the warming medium flows through the outer tubes, a heat exchange occurs from both tube sides, whereby the Performance of this heat exchange in relation to the previously described exchanger is much better. A disadvantage in this last-mentioned embodiment of a heat exchanger is, however, that the system is very complicated because of the necessary four tube plates is. Furthermore, difficult problems arise when sealing the Exchanger on and also the maintenance of this system is very costly and laborious.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen konstruktiv einfacheren Wärmeaustauscher vorzuschlagen, der die Nachteile der zuvor beschriebenen Austauscher vermeidet und trotzdem einen optimalen Wärmeaustausch ermöglicht.The object of the present invention is to propose a structurally simpler heat exchanger which has the disadvantages the previously described exchanger avoids and still enables an optimal heat exchange.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein das Wärmemedium in den Wärmeaustauscher einleitendes Rohr mit einer an den die Außenrohre ringförmig umgebenden Raum angrenzenden Verteilerhaube in Verbindung steht und weiterhin eine parallel zur Rohrwand angeordnete Verteilerplatte in diesem ringförmigen Raum vorgesehen ist, durch die das Wärmemedium in einen ersten, die Innenrohre durchfliegenden und in einen zweiten, die Außenrohre umgebenden Teilstrom aufteilbar ist.The object is inventively achieved in that a heat medium in the heat exchanger introductory tube having a at the outer tubes annularly surrounding space adjacent manifold cap is in communication and further a arranged parallel to the tube wall distributor plate is provided in this annular space through which the heat medium in a first partial flow that flies through the inner tubes and can be divided into a second partial flow surrounding the outer tubes.
Ein gemäß der Erfindung aufgebauter Wärmeaustauscher hat lediglich zwei Rohrwände oder -platten und ein Außenrohr, das mit einem ihm zugeordneten Innenrohr eine Einheit bildet, durch die eine Rohrauswechslung erleichtert wird. Auch im Hinblick auf die Rohrverbindungen ist der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher vereinfacht worden, da nur noch eine Einlaß- und Auslaßöffnung für das Wärmemedium notwendig ist. Im Hin- ' blick auf den zuerst beschriebenen, bekannten Wärmeaustauscher besitzt der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher den Vorteil, daß bei einem konstanten Volumen die Kapazität des Wärmeaustauschers von 50 auf 60% erhöht ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann bei gleicher Kapazität der Wärmeaustauscher entsprechend verkleinert werden.A heat exchanger constructed according to the invention has only two pipe walls or plates and an outer pipe which forms a unit with an inner pipe assigned to it, which makes it easier to change the tube. Also with regard to the pipe connections is the inventive Heat exchanger has been simplified, since only one inlet and outlet opening for the heat medium is necessary. In the outward ' Looking at the known heat exchanger described first, the heat exchanger according to the invention has the advantage that at a constant volume the capacity of the heat exchanger is increased from 50 to 60%. In other words, the heat exchanger can be reduced accordingly with the same capacity.
Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender The following description of a preferred embodiment of the invention serves in connection with the enclosed
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Zeichnung, die im Schnitt einen Wärmeaustauscher darstellt, der weiteren Erläuterung.Drawing showing a cross-section of a heat exchanger, further explanation.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein zylinderförmiges Gehäuse eines Wärmeaustauschers bezeichnet, das an seinen Stirnseiten Abschlußdeckel 2, 3 aufweist. Am Abschlußdeckel 3 ist eine Einlaßöffnung 4 angeordnet;, durch die das zu erwärmende Medium in den Wärmeaustauscher eingeleitet wird. Das Medium verläßt diesen durch eine am Abschlußdeckel 3 vorgesehene Auslaßöffnung 5. In das Gehäuse 1 sind swei Rohrwände 6, 7 eingebauts in denen eine Vielzahl von Außenrohen 8 in an sich bekannter Weise befestigt sind. Jedes der Außenrohre 8 ist mit einem, in seinem Inneren koaxial verlaufenden Innenrohr 9 ausgestattet, das einen Einlaß 10 und einen Auslaß 11 aufweista welche die Wandung des Außenrohres durchbrechen. Der Einlaß 10 und der Auslaß 11 können beispielsweise durch Abschneiden der Rohreoden des Innenrohres 9 in einem Winkel von ^5° hergestellt werden, wobei die abgeschnittenen, winkligen Rohrenden mit deia Innenrohr 9 am Endabschnitt angeschweißt werden« In dieser Form wird das Rohr 9 in das Außenrohr 8 eingeführt. Das Außenrohr 8 ist bereits mit entsprechenden, den Einlaß 10 und den- iluslaß il aufnehmenden öffnungen ausgestattet. Der Einlaß 10 und der Auslaß il des Innenrohres werden beim Einbau in das Außenrohr im Bereich der öffnungen so eingepaßt, daß das Innenrohr 9 und das Außenrohr 8 nach dem YersehweiBen koaxial ineinander angeordnet sind. Somit bilden das Außenrohr 8 und das mit ihm koaxiale Innenrohr 9 eine feste Baueinheit. Das au erwärmende Medium durchfließt nun den von den Rohren 8 und 9 gebildeten Hing raum. Die abgewinkelten Endataschnitte des Innenrohres 9 bil den dabei einen gewissen Strömungswiderstand <, eier jedochThe reference number 1 denotes a cylindrical housing of a heat exchanger which has cover plates 2, 3 on its end faces. On the cover 3 there is an inlet opening 4; through which the medium to be heated is introduced into the heat exchanger. The medium leaves the latter by a 5 are provided at the outlet end cover 3 in the housing 1 SWEi tube walls 6, 7 fitted s in which a plurality of outer Rohen 8 in known manner are attached. Each of the outer tubes 8 is equipped with an inner tube 9 which runs coaxially in its interior and which has an inlet 10 and an outlet 11 which break through the wall of the outer tube. The inlet 10 and the outlet 11 can be produced, for example, by cutting off the pipe ends of the inner pipe 9 at an angle of ^ 5 °, with the cut, angled pipe ends being welded to the end section with the inner pipe 9 Outer tube 8 introduced. The outer tube 8 is already equipped with corresponding openings receiving the inlet 10 and the outlet 11. The inlet 10 and the outlet 11 of the inner tube are fitted into the outer tube in the area of the openings so that the inner tube 9 and the outer tube 8 are arranged coaxially one inside the other after welding. The outer tube 8 and the inner tube 9 coaxial with it thus form a solid structural unit. The au warming medium now flows through the hanging space formed by the tubes 8 and 9. The angled endata sections of the inner tube 9 bil in this case a certain flow resistance <, however, egg
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aufgrund des Strömungsbegünstigenden, ringförmigen Querschnittes keine wesentlichen Nachteile mit sich bringt.due to the flow-promoting, annular cross-section does not entail any significant disadvantages.
Als Wärmemedium ist vorzugsweise Dampf vorgesehen, der durch ein Rohr 13 dem Wärmeaustauscher zu'geführt wird und einmal das Außenrohr 8 umströmt und zum anderen durch das Innenrohr fließt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das Rohr 13 mit einer am Gehäuse angeordneten Verteiierhaube 12 verbunden. Der die Wärme abgebende Dampf verläßt als Kondensat den Wärmeaustauscher über einen Auslaß 14, der innerhalb der beiden im Gehäuse 1 vorgeaöienen Rohrwänden 6, 7 angeordnet ist. Um eine gleichmäßige Verteilung des Dampfes zwischen den Innenrohren 9 und dem die Außenrohre 8 umgebenden Raum zu erhalten, ist eine Verteilerplatte 15 vorgesehen, die unterhalb des Einlasses 10 des Innenrohres 9 angeordnet ist, und zwar in einem solchen Abstand, daß das Verhältnis zwischen den an der Peripherie über und unterhalb der Verteilerplatte 15 eingearbeiteten Öffnungen die gewünschte, gleichmäßige Verteilung des Wärmemediums ergibt.Steam is preferably provided as the heat medium, which is fed to the heat exchanger through a pipe 13 and once flows around the outer pipe 8 and on the other hand flows through the inner pipe. As can be seen from the drawing, the pipe is 13 connected to a distributor hood 12 arranged on the housing. The steam emitting the heat leaves the heat exchanger as condensate via an outlet 14 which is inside the two in the housing 1 vorgeaöienen pipe walls 6, 7 is arranged. To ensure that the steam is evenly distributed between the inner tubes 9 and the space surrounding the outer tubes 8, a distributor plate 15 is provided below of the inlet 10 of the inner tube 9 is arranged, and at such a distance that the ratio between the openings incorporated on the periphery above and below the distributor plate 15 provide the desired, even distribution of the heating medium results.
Es ist selbstverständlich möglich, daß der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher unterteilt und mit Leitungen od.dgl. ausgerüstet werden kann, durch die das zu erwärmende Medium, nachdem es einen dieser Unterabschnitte durchlaufen hat, zu einem anderen Unterabschnitt zum Zwecke einer zusätzlichen Aufheizung zurückgeführt werden kann.It is of course possible that the invention Heat exchanger divided and with lines or the like. can be equipped, through which the medium to be heated, after going through one of these subsections, to another subsection for the purpose of an additional Heating can be returned.
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