DE1951701A1

DE1951701A1 - Waermeaustauscher in Gliederbauweise fuer Waermeuebertragung zwischen zwei Fluessigkeiten,insbesondere als Verbrauchswarmwasserbereiter

Info

Publication number: DE1951701A1
Application number: DE19691951701
Authority: DE
Inventors: Otto Doemoek
Original assignee: STREBELWERK AG
Current assignee: STREBELWERK AG
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1969-10-14
Publication date: 1971-01-21
Also published as: FR2047916A1

Description

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JnncccnHastraße 30 Strebelwerk AG, Industriestrasse 792, 4852 Rothrist (Schweiz)

Wärmeaustauscher in Gliederbauweise für Wärmeübertragung zwischen zwei Flüssigkeiten, insbesondere als Verbrauchs-

warmwasserbereiter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, welcher aus einzelnen Gliedern zusammengebaut wird. Die GliederbauweisB ist im Heizkesselbau seit dem Jahr 1893 (von Ing. Strebel erfunden) als eine traditionelle Konstruktion bekannt. Die Vorteile sind rationelle Herstellung und variabler Leistungsbereich. Im Bau von Wärmeaustauschern für die Wärmeübertragung von Flüssigkeit auf Flüssigkeit sind die Vorteile der Gliederbauweise bis jetzt nicht erkannt worden.

Es ist allgemein bekannt, dass beim Betrieb von Wärmeaustauschern und speziell bei Warmwasserbereitern Korrosionsprobleme· auftreten, welche durch teure, aus dem Ausland importierte, korrosionsbeständige Materialien bewältigt werden müssen. In der letzten Zeit sind korrosionsbeständige Kunststoffbeschichtungen im Gebrauch, welche aber nur auf gut zugängliche Flächen rationell aufgetragen werden können.

Die Heizfläche eines aus Gliedern bestehenden Wärmeaustauschers kann korrosionsseitig problemlos mit einer Schutzschicht versehen werden.

Der erfindungsgemässe Wärmeaustauscher ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche sowie der Speicherraum aus

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Einzelgliedern besteht, in denen das aufzuheizende Medium in der Längsaxa und das Heizmedium im wesentlichen quer dazu in geschlossenen Räumen des Heizgliedes zirkuliert.

In der Zeichnung sind vorteilhafte« nachstehen beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt eines beheizten Gliedes,

Fig. la und Fig. 2 Schnitte nach den Linien I - I bzw. II - II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt eines unbeheizten Gliedes»

Fig. 4 ■ einen Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 3,

Fig. 5 eine Innenansicht des vorderen Deckels, Fig. 6 eine Innenansicht des hinteren Deckels,

Fig. 6a einen Schnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 6,

Fig. 7 eine Ansicht der Spezialdichtung, Fig. 8 einen Längsschnitt des zusammenniontierten

Wärmeaustauschers mit Naturumlauf des Heizmediums,

>' Fig. 9 einen Längsschnitt des zusamnienmontierten

Wärmeaustauschers mit Pumpenzirkulation

., des Heizmediums,

Fig. 10 einen Horizontalschnitt des zusammenmontierten Wärmeaustauschers mit Pumpenzirkulation nach Fig. 9, ·

Fig. 11 ein Spezial-Heizglied für die Anordnung mehrerer Heizglieder übereinander,

Fig. 11a einen Schnitt nach der Linie V - V der Fig. 11, und

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Fig. 12 die prinzipielle Anordnung des Wärmeaustauschers mit übereinander angeordneten Gliedern.

Fig. 1 und 2 zeigen ein Heizglied, welches durch die Wandungen 1 und 2 einen geschlossenen Hohlraum 3" (in den das Heizmedium durch den Flansch 4 zugeführt, in dem Raum 3 nach Pfeilrichtung zirkuliert und durch den Flansch 5 zum nächsten Heizglied als Vorlauf weitergeführt wird) und mehrere axial durchgehende, durch eine gerippte Wandung abgegrenzte, offene Räume 6 bildet, in denen sich das aufzuheizende Medium befindet. Die Dich· tungsflächen 7 sind erhöht, wobei Lappen 6 für die Führung .von Zugstangen und ein Entlüftungsventil 9 für die Entlüftung des Heizmediuma vorgesehen'sind.

Fig. 3 und 4 zeigen ein Speicherglied, in dem das aufzuheizende Medium gespeichert wird. Die Rippen IQ sind als Verstärkungen und als Abdichtung zwischen den Vor- und Rücklaufzügen ausgeführt.

Fig. S zeigt den vorderen Deckel, der in der Mitte eine Dichtungsleiste 11 aufweist, um die Züge zu trennen.

Fig. 6 zeigt einen hinteren Deckel, der zwei Dichtungsleisten 12, je ein Auge 13 bzw. 14 für den Anschluss des aufzuheizenden (13) und für die Entnahme des aufgeheizten Mediums (14) sowie für die eventuelle Zirkulationsleitung 15 aufweist. In diesem Deckel wird das aufzuheizende Medium unter dem Abdeckblech 16 nach links und rechts zu den zwei äusseren Zügen geleitet.

Fig. 7 zeigt eine Ansicht der Spezialdichtung, welche zwischen den Gliedern des Wärmeaustauschers verwendet wird. Für die Abdichtung zwischen den Deckeln und Gliedern wird diese Dichtung entsprechend den Dichtungsleisten der Deckel zugeschnitten.

Fig. 8 zeigt ein praktisches Beispiel mit natürlicher Zirkulation des Heizmediums für die Kombination von Speicher- und

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Heizgliedern des Wärmeaustauschers in Verbindung mit einem Gliederkessel. Die Heizglieder (im Detail siehe Fig. 1 und 2) sind durch die Zwischenstücke 17 und Dichtungen 18 mit den Kesselgliedern 19 verbunden. Aus dem Bild ist es ersichtlich, dass das Heizmedium durch einen Stutzen bis zum obersten Punkt des Heizgliedes steigt (nach Fig. 1), sich oben nach links und rechts verteilt und anschliessend nach unten fällt und durch den Fallstutzen das Heizglied verläset. Die Naturzirkulation wird dadurch noch verstärkt, dass das relativ kältere, aufzuheizende Medium durch den hinteren Deckel (Fig. 6) zuerst zu den äusseren und erst nachher zu den mittleren Zügen geleitet wird, womit zwischen dem aufzuheizenden und dem Heizmedium ein Gegenetrom entsteht.

Fig. 9 zeigt ein praktisches Beispiel mit Zwangszirkulation des Heizmediums für die Anordnung von Speicher- und Heizgliedern. Das Heizmedium wird durch die Vorlaufleitung in das Heizglied und auf dem von der Fig. 1 und 2 und Fig. 8 bekannten Weg durch die Umleitung 21 zum nächsten Glied geführt.

Fig. 10 zeigt den Weg des aufzuheizenden Mediums in den von Gliedern gebildeten Speicherräumen. Wie schon nach Fig. 8 beschrieben, sind das aufzuheizende und das Heizmedium so geführt, dass sie einen Kreuzgegenstrom bilden.

Fig. 11 zeigt ein spezielles Heizglied, welches weitgehend mit dem normalen Heizglied (Fig. 1 und 2) übereinstimmt, mit der Ausnahme, dass es anstatt zwei vier Flanschen aufweist, wodurch das Heizmedium zuerst gerade durch den mittleren Kanal geführt und erst auf dem Rückweg die äusseren Heizkanäle passiert.

Fig. 12 zeigt die Kombination von Heizgliedern und Speichergliedern, wobei die Glieder übereinander angeordnet sind. In der unteren Reihe sind Heizgiieder nach Fig. 1 und 2, in der oberen Reihe Heizglieder nach Fig. 11 angeordnet. Die Strömungsrichtung des Heizmediums ist mit Pfeilen angedeutet. Durch diese sogenannte Serieschaltung erreicht man eine hohe Geschwindigkeit des Heizmediums und einen guten Wärmedurchgang.

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Claims

Patentansprüche

1. ) Wärmeaustauscher für den Wärmeaustausch zwischen FlüssigTTeiten oder zwischen Dampf und einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfläche sowie der Speicherraum (6} aus Einzelgliedern besteht, in denen das aufzuheizende Medium in der Längsaxe und das Heizmedium im wesentlichen quer dazu in geschlossenen Räumen (3) des Heizgliedes zirkuliert,

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von Gliedern gebildete Speicherraum (6) mehrere Züge bildet und durch· zwei Deckel (Fig, 5 und 6) abgeschlossen ist, welche als Umlenkstellen ausgebildet sind und als Zuführungs- (15) und Entnahmestellen (14) dienen,

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzuheizende Medium in zwei äussere, parallele Vprlaufzüge geteilt, vorne zur Mitte umgelenkt und wieder gis Rücklaufzug nach hinten geführt, dort gesammelt und durch den hinteren Deckel. (Fig. 6) aufgenommen wird, wobei das Heizmedium. einen flansch (4) in die mittlere Kammer eines Heizgliedes

zuerst zwischen den zwei Rüqklayfzügen, dann zwischen Vorlauf- und Rücklaufzug» sowie in der äusgergten Haizkammer ynd durch einen dem Vorlayffiansch benachbarten

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch l_s kennzeichnet, dass das Heizmedium dip Heizglieder nacheinandef

(Fig, 91 papsiert_t

5, Wärmeaustauscher nach Anspruch 1» kennzeichnet, dass das Heizmedium die Heizglieder in Pajrallel-

6, . Wärmeaustauschef najsh Anspruch l_t dadurch,

kennzeichnet· dass die Abdichtung zwischen den Gliedern sowie Gliedern und Deckeln mittels einer Spezialdichtung (Fig. 7) und Gewindestangen (23) geschieht,

7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er in direkter Verbindung mit den Gliedern eines Heizkessels mit einem Zwischenstück (17) verbunden ist« welches zwei Kammern aufweist, von denen jede mindestens mit einem Heizkesselglied verbunden ist.

8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus der Kombination von beheizten Gliedern (Fig. 1 und 2) und unbeneizten Gliedern (Fig. 3 und 4) besteht,

9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus der Kombination von mindestens zweireihig übereinandergestellten Gliedern (Fig. 12) besteht, und das Heizmedium durch dasselbe Heizglied zugeführt und entnommen wird. .

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