DE1955346A1 - Doppelrohrregister fuer Waermeaustauscher - Google Patents

Description

• " Doppelrohrregister für Wärmeaustauscher".
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelrohrregister für Wärmeaustauscher für stark druckunterschiedliche Medien mit einer in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den Rohren ragenden Bestiftung des inneren Rohres.
• Bei durch ein heißes Druckgas beheizten Rohrregistern, insbesondere in Abhitzekesseln, wie auch bei anderen Wärmeaustauschern für strk druckunterschiedliche Medien tritt insbesondere an der Wand der Druckgas führenden Rohre im Bereich großer Wärmestromdichten eine Pilmverdampfung auf, die den Warmeaustausch mindert und zu einer Zerstörung des Rohrwerkstoffes führen kann, Zur Vermeidung einer solchen Bilmverdampfung ist es abgesehen von der Anordnung von Schlitzdüsen (deutsche Patentschrift 1 135 010) bekannt, die inneren Rohre der Doppelrohre des Registers mit einer Bestiftung zu versehen, die in den ringförmigen Zwischenraum zwischen den konzentrisch ineinanderstehenden ROhren ragt. (Deutsche Patentschriften 1 135 010 und 1 145 183.) Durch diese Bestiftung, die am Umfang des Innenrohres verteilt ist, wird die Filmverdampfung aufgerissen und gleichzeitig eine Verbesserung der Durehwirbelung des Mediums in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen den beiden Rohren erreicht.
• Die Erfindung bezweckt die Vorteile einer solchen bekannten Bestiftung in dem ringförmigen Zwischenraum zwischen den konzentrisch ineinander angeordneten Rohren bei Doppelrohrregistern in ihrer Anwendungsmöglichkeit und in ihrer Wirksamkeit Zu erweitern* Dies soll mit technisch wie wirtschaftlich einfachen Mitteln erfolgen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Doppelrohrregister für Wärmeaustauscher der eingangs genannten Gattung vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das äußere Ende der mit dem inneren Rohr verbundenen Stifte mit dem äußeren Rohr verbunden ist. Die Stifte, die am Umfang des inneren Rohres gleichmäßig verteilt sind, lassen ein Gebilde aus dem Innenrohr, dem Aussenrohr und den Stiften entstehen, das, wie die bekannte Bestiftung ein-Aufreissen der Pilmverdampfung bewirkt, das ferner in bekannter Weise die wirksame Austauscherfläche vergrößert und darüber hinaus ein hohes Trägheitsmoment besitzt.
• Hierdurch ist es möglich, die Wandstärke, insbesondere der druckbeaufschlagten Rohre erheblich zu mindern, ohne ein Einknicken dieser Rohre befürchten zu müssen. Der mit dem Erfindungsgegenstand zu erzielende Vorteil besteht somit darin, die Wand stärke des druckbeaufschlagten Rohres gering wählen zu können, wodurch nicht nur eine Materialeinsparung erreicht, sondern auch der Wärmeübergang erheblich gesteigert und somit der Wirkungsgrad des Doppelrohrregisters erhöht wird.
• In weiterer Ausbildung der Erfindung ragt das äußere Ende jedes Stiftes durch oder in eine radiale Bohrung des Aussenrohres und ist dort mit dem entsprechenden Rohrteil verbunden. Bei einem Rohrregister mit Aussenrohren, die von einem dritten Rohr umgeben sind, können die Stifte bis in den äußeren, d.h. den zweiten ringförmigen Zwischenraum ragen, Dies hat den Vorzug, daß auch in dem äußeren der beiden Ringräume eine Turbulenz entsteht, falls diese erwiinscht ist.
• Bei der praktischen Ausführung der Verbindung der Stifte mit dem äußeren Rohr kann so vorgegangen werden, daß das äußere Stiftende in eine trichterförmig erweiterte Bohrung des äußeren Rohres hineinragt und dort verschweißt ist. i?tir dieses Merkmal wird kein selbständiger Schutz beansprucht, da es in der Schweißtechnik bekannt ist, eine Schweißfase zum Einschweißen von Rohren, z.-B. in einen Boden, zu bilden Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und zwar zeigt Xi. 1 eine Ansicht eines Doppelrohres, dessen unteres Ende mit einer Bestiftung versehen ist und von einem dritten Rohr umgeben ist, Fig. 2 zeigt in vergrötertetn Maßstab das untere Ende der drei Rohre nach Fig. 1, Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen der Bestriftung.
• Das erfindungsgemäße Doppolrohrregister besteht aus mehreren konsestrisch, mit Abstand ineinander angeordneten Rohren, die p@@rweise ein Doppelrohr bilden, dessen unteres bzw. oberes Ende in den Figuren dargestellt ist. Das Innenrohr trägt die Bezugsziffer 1, während das Aussenrohr mit der Bezugsziffer 2 versehen ist. In dem in Fig. . 1 und 2 dargestellten Beispiel ist dieses Doppelrohr in seinem unteren Abschnitt von einem weiteren Aussenrohr 3 umgeben, wobei zwischen dem inneren Rohr 1 und dem äusseren Rohr 2 ein Zwischenraum 4 gebildet wird, wihrend zwischen dem äusseren Rohr 2 und dem dritten Rohr 3 der ringförmige Zwischenraum 5 entstanden ist0 Das äußere Rohr 2 endet im abstand von dem Verbindungsstück 6 zwischen dem inneren und dem Rohr 1 und dem dritten Rohr 3, so daß die Zwischenräume 4,5 am unteren Ende der Rohre miteinander in Verbindung stehen. Ein wärmeaufnehmendes Medium kann daher durch den Zwischenraum 1 in Richtung des Pfeiles K strömen, in Richtung des Pfeiles S um 180° gewendet werden und wieder in Richtung des Pfeiles T aufwärts strömen, um bei W in einen Raum oberhalb der Wand 7, e.Bo einer Kesselwand, zu gelangen.
• Diese Anordnung kan ebenso am oberen Ende eines Doppelrohres getroffen sein.
• Das wärmeabgebende Medium, das unter starkem Druck steht, so z.B. Druckgas, kann in Richtung des Pfeiles F durch das Innere des Rohres 1 strömen. Der Wärmeübergang erfolgt dabei durch die Wand des Rohres hindurch auf den in dem Zwischenraum 4 strömenden Teil des wärmeaufnehmenden Mediums und weiter auf den in dem Zwischenraum 5 aufwärtsgeführten weiteren Teil dieses Mediums.
• Insbesondere am unteren Ende, d.h. an dem heißgehen Ende des Doppelrohres 1,2 ist eine Bestiftung vorgesehen, die aus einzelnen Stiften 8 besteht, die in radialer Richtung angeordnet sind und mit ihrem Fuß an der Aussenseite des Rohres 1 angeschleift sind. Die in gleichmäßigem Abstand am Umfang des Rohres 1 angebrachten Stifte 8 rasen durch eine trichterartige Bohrung 9 (Fig. 2) des ausseren Eohres 2, wobei die Stifte um ein Geringes, in dem Zwischenraum 5 sich erstrecken. kuf Höhe der Bohrung 9 sind die Köpfe 8a der Stifte verschweißt.
• Durch die Stifte wird im Zwischenraum 4 eine Filmverdampfung weitgehend vermieden, wie auch eine Vergrößerung der Austauscherfläche erreicht wird. Darüberhinaus wird durch die Eestiftung ein hohes Trägheitsmoment des durch die Rohre 1 und 2 entstandenen Gebildes derart erreicht, daß- es möglich ist, das unter hohem Innendruck stehende Rohr 1 gegenüber bekannten Ausführungsformen erheblich schwacher zu gestalten, so daß der Wärmeübergang aus dem Innenraum des Rohres 1 auf das wärmeaufnehmende Medium in den Zwischenraum 4 erheblich gesteigert werden kann.
• Bei der Ausführungsform n?cn Fig. 3 ist das dritte Rohr 13 mit seinem Fuß 13a mit einer Wand 14 verschweißt, wobei das Innenrohr 15, das die Stifte 8 trägt, die in gleicher Weise ausgebildet und angeordnet sind wie die Stifte nach Fig. 1 und 2, durch diese land bei 16 hindurchragt.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ragt das bestiftete Innenrohr 17 mit einem Teil einer Bestiftung in einen Verteilerkasten 18, von dem aus das wärmeaufneiirnende Medium in den Zwischenraum 19 zwischen den Rohren 17 und 20 gelangt. Ein Teil der Stifte, so z.B. die Stifte 21, ragt in den Verteilerkasten 1S, während die Stifte 22 in erfindungsgemäßer Weise durch die Aussenwand 25 hindurchragen und dort verschweißt sind. Die beiden Rohre 17, , 19 können ganz oder abschnittsweise von einem dritten Rohr umgeben sein.
• Die Verschweißung der Stifte an dem Innenrohr 1 bzw. 15 kann mittels Bolzenschweißgeräte durchgeführt werden.
• Entsprechend den jeweiligen Erfordernissen können alle Stifte in dem Zwischenraum 4 bzw. 19 oder aber nur ein Teil der Stifte in der beschriebenen Art mit dem inneren und dem äusseren Rohr verbunden werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Doppelrohrregister für Wärmeaustauscher für stark druckunterschiedliche medien mit einer in den ringförmigen Z:-ischenraum zwischen den Rohren ragenden Bestiftung des inneren Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der mit dem inneren Rohr (1) verbundenen Stifte (8,22) mit dem äußeren Rohr (2,20) verbunden ist.

2. Doppelrohrregister nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Stifte (8,22) durcrn o-er in eine radiale Bohrung des Außenrohres ragt und dort mit dem entsprechenden Rohrteil verbunden ist.

3. Doppelrohrregister nach Anspruch 1 und 2 mit von einem dritten Rohr umgebenen Doppelrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (8) bis in den äußeren ringförmigen Zwischenraum (5) ragen.

4O Doppelrohrregister nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Stift ende in eine trichterförmig erweiterte Bohrung (9) des äußeren Rohres (2) hineinragt und dort verschweißt ist.

L e e r s e i t e