DE1908385A1

DE1908385A1 - Waermeaustauscher mit spiralfoermig verlaufenden Durchstroemkanaelen

Info

Publication number: DE1908385A1
Application number: DE19691908385
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Haller; Joachim Meissner
Original assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT V
Current assignee: SCHWERMASCHB KARL LIEBKNECHT V
Priority date: 1968-08-09
Filing date: 1969-02-20
Publication date: 1970-06-04

Description

Wärmeaustauscher mit spiralförmig verlaufenden Durchströmkanälen Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit spiralförmig verlaufenden Durchströmkanälen in Bleohbauart.
Es sind Wärmeaustauscher mit spiralförmig verlaufenden Durchströmkanälen bekannt, die aus zweiseitig ineinander verlaufenden und einseitig an gegenüberliegenden Stirnseiten geschlossenen Spiralkanalen bestehen.
Die Spiralkanäle sind hierbei durch Spiralbänder bzw.
durch Abkanten einer Seite Jeder Blechwand versohlossen. Diese bekannten Wärmeaustauscher sind für geeignete Betriebsverhältnisse vorteilhaft einsetzbar. Bei höheren Betriebsdrüoken und -temperaturen hat Jedoch die Anwendbarkeit dieser bekannten Wärmeaustauscher deshalb ihre Grenze, weil die Wickelteohnologie für die Herstellung der spiralförmigen Bleohwände relativ dünnen Bleoh verlangt. Duroh die Notwendigkeit der Verwendung von relativ dünnem Blech ist auoh die Höhe der Blechwände in gewissem Maße begrenzt und damit die Einsatzfähigkeit der bekannten Wärmeaustauscher nur für relativ geringe Belastungen geeignet.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, die ökonomische Anwendbarkeit von Wärmeaustauschern mit spiralförmigen Durchströmkanälen zu erweitern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wärmeaustauscher mit sprialförmigen Durchströmkanälen so auszubilden und anzuordnen, daß auf engem Raum große Warmeaustausohfläohen untergebracht werden und Medien mit relativ hohen Betriebsdrücken und -temperaturen den Wärmeaustauscher durchströmen können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein oder mehrere Spiralkörper, welche Durchströmkanäle aufweisen, die alle durch Verschlußelemente an ihren Stirnseiten druckdicht verschlossen sind, mittels Stützplatten in einem dickwandigen zylindrischen Behälter zentrisch derart angeordnet sind, daß sich außerhalb des Spiralkörpers je ein ringförmiger Druckkanal ergibt, in den ein Stutzen durch die Wandung des Behälters ragt, welcher mit in den äußeren Durchströmkanal angebraohten Öffnungen korrespondiert, während dem Stutzen gegallberliegend eine Verteilerkammer in der Wandung des Behälters angeordnet ist, wobei die Verteilerkammer gegen den Druckkanal verschlossen und unmittelbar zum gegenüberliegenden äußeren Durchströmkanal geöffnet ist.
Ein Merkmal der Erfindung ist, daß bei mehreren angeordneten Spiralkörpern der Behälter eine oder mehrere Flanschverbindungen besitzt und zwischen den Spiralkörpern Distanzstücke angeordnet sind.
Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung der Spiralkörper ebene Deckel und Rippen angeordnet sind.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß duroh die erfindungsgemiße Anwendung des an sich bekannten Differenzdruckprinzips bei liärmeaustauschern mit spiralförmig verlaufenden Durchströmkanalen in Blechbauart große Wärmeaustauschflächen auf relativ kleinem Raum angeordnet werden können. Dabei können durch die stützende Wirkung des dickwandigen Behälters Druck und Temperatur der einzelnen wärme austauschenden Medien hoch sein, da die Wandungen des Spiralkörpers nur durch die Druckdifferenz aus beiden Einzel-Medien belastet wird.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Tiärmeaustauscher, Fig. 2: einen Querschnitt zu Fig. 1 entlang der Linie I-I, Fig. 3: eine Einzelheit X nach Fig. 1, Fig. 4: eine Einzelheit Y nach Fig. 1, Fig. 5: eine Einzelheit Z nach Fig. 1.
Der Wärmeaustauscher besteht aus übereinander angeordneten Spiralkörpern 1, deren Durchströmkanäle 11 jeweils beidseitig durch spiralförmig angepaßte Verschlußelemente 12 druckdicht verschlossen sind. Die Spiralkörper 1 sind durch Stützplatten 13 in einem dickwandigen zylindrischen Behälter 2 fixiert angebracht. Untereinander sind die Spiralkörper 1 durch ein Distanzstück 9 getrennt. Im Bereich des Distanzstücks 9 ist der Behälter 1 getrennt und durch eine Flanschverbindung 8 zusammengahalten. Durch diesen Aufbau ergibt sich um die Spiralkörper 1 je ein Druckkanal 3. In die Druckkanäle 3 ragt auf der einen Seite des Behälters 1 durch dessen Wandung Je ein Stutzen 14, wobei der dem Stutzen 14 unmittelbar gegenüberliegende Durchströmkanal 11 mit Öffnungen 15 versehen ist. Den Stutzen 44 Ijegt auf der anderen Seite durch die Wandung des Behälters 2 ragend Je eine Verteilerkammer 4 gegenüber, die ihrerseits mit dem ihr unmittelbar gegenüberliegenden Durohströmkanal 11 fest verbunden und gegen den Druckkanal 3 abgeschlossen ist. Der stirnseitige Abschluß des Behälters 2 erfolgt durch gewölbte Böden 5 oder ebene Deckel 7, die jeweils zentrisch einen Stutzen 17 aufweisen. Der untere Spiralkörper 1 wird durch Rippen 1o in seiner Behälterlage unterstützt.
Die Spiralkörper 1 weisen ferner die Durchtrittsöffnungen 16 auf. In den gewölbten Böden 5 befindet sich Je eine Arbeitsöffnung 6.
Die Wirkungsweise derErfindung ist folgende. Das eine Medium wird z. B. entsprechend der in der Zeiohnung angegebenen Pfeilrichtung vom oberen Stutzen 14 Uber den Druckkanal 3, die Öffnungen 15, die Durchströmkanäle 11, die Öffnungen 16 sorie die unteren Durchströmkanäle 11 über den unteren Druckkanal 3 zum unteren Stutzen 14 durch den Wärmeaustauscher geführt, während gleiohzeitig das andere Medium vom unteren Stutzen 17 in Pfeilrichtung über die Durchtrittsöffnung 16, Durchströmkanäle 11, sowie untere und obere Verteilerkammer 4 und die oberen Durchströmkanäle 11, die obere Durch trittsöffnung 16 zum oberen Stutzen 17 durch den Wärmeaustauscher strömt. Der erfindungsgemäße Wärmeauetauscher kann beliebig in liegender oder stehender Bauart ausgeführt sein.

Claims

Patentansprüche

1. Wärmeaustauscher mit spiralförmig verlaufenden Durchströmkanälen in Blechbauart, daduroh gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Spiralkörper(1), welche Durchströmkanäle (11) aufweisen, die alle durch Verschlußelemente (12) an ihren Stirnseiten druckdioht verschlossen sind, mittels Stützplatten (13) in einem dickwandigen zylindrischen Behälter (2) zentrisch derart angeordnet sind, daß sich außerhalb des Spiralkörpers (1) Je ein ringförmiger Druckkanal (3) ergibt, in den ein Stutzen (14) durch die Wandung des Behälters (2) ragt, weloher mit in dem äußeren Durohströmkanal (11) angebrachten Öffnungen (15) korrespondiert, während dem Stutzen (14) gegenüberliegend eine Verteilerkammer (4) in der Wandung des Behälters (2) angeordnet ist» wobei die Verteilerkammer (4) gegen den Druokkanal (3) verschlossen und zum unmittelbar gegenüberliegenden äußeren Durchströmkanal (11) geöffnet ist.

2. Wärmeaustauscher naoh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß bei mehreren angeordneten Spiralkörpern (1) der Behälter (2) eine oder mehrere Flanschverbindungen (8) besitzt und zwischen den Spiralkörpern (1) Distanzsttlcke (9) angeordnet sind.'

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung der Spiralkörper (1) ebene Deckel (7) und Rippen (10) angeordnet sind.