DE2111387A1 - Rohrbuendel-Waermeaustauscher - Google Patents

Rohrbuendel-Waermeaustauscher

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DE2111387A1
DE2111387A1 DE19712111387 DE2111387A DE2111387A1 DE 2111387 A1 DE2111387 A1 DE 2111387A1 DE 19712111387 DE19712111387 DE 19712111387 DE 2111387 A DE2111387 A DE 2111387A DE 2111387 A1 DE2111387 A1 DE 2111387A1
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heat exchanger
tube
tube bundle
pipes
tubes
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DE19712111387
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Klaus Dr Meyer
Heinz Olschewski
Horst Rothert
Hans-Friedrich Tamm
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KARL FISCHER APP U ROHRLEITUNG
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Description

  • Rohrbündel-Wärmeaustauscher Die Erfindung bezieht sich auf einen liegenden Rohrbündel-Wärmeaustauscher für flüssige oder gasförmige gasfürmige Medien, die im Mantelraum um die Innenrohre strömen, und deren Rohrbündel sich durch Trennwände in aufgesetzten Umlenkhauben in mehrere Gange gliedern lassen.
  • Rohrbundel-Wärmeaustauscher mit zwischen zwei festen Böden zu Bündeln zusammengefaßten Innenrohren sind z.B. aus den Entwürfen des Deutschen Neomenausschusses (DNA) DIN 28 184 bekannt. Dabei werden für zwei, vier und act Gänge die Anzahl und die Anordnung der Innenrohre angegeben. Die An-Ordnung aer Innenrohre und damit die wanten von Umlenksegmentien sind in diesen bekannten Wärmeaustauschern so gewählt, daß eine Gliederung durch parallele Trennebenen erfolgt, die bei liegenden Wärmeaustauschern senkrecht oder waagerecht verlaufen.
  • Ähnliche Ausführungsformen von Röhrbündel-Wärmeübertragern sind aus den Standars TGL 20 783 und TGn 20 784, beide vom Juni 1965, bekannt, wobei eine Zweigängigkeit ebenfalls durch eine Trennebene erfolgt, die waagerecht verlauft, während für eine viergängige Ausführungsform die andere Trennbene senkrecht zur ersten, also senkrecht verläuft.
  • bei allen erwähnten Einheitskonstruktionen wird das um die Innenrohre in Mantelraum strömende Medium in der gleichen Weise geführt, und zwar von einem Zuführungstutzen am einen ende des Mantels zu einem Auslaßstutzen am anderen Ende an mehreren, senkrecht zur Achse des Mantels angeordneten Umlenkblechen oder Leitblechen vorbei. Solche Umlenk- ouer Leitbleche sind als Kreisabschnitte oder als Kreis- und Kreisringflächen ausgebildet, so daIb das um die Rohre strömende Medium sich enntweder in achsparallelen oder in radialen Ebenen im Mantelraum bewegt.
  • Auchbei dem asu der DT-PS 1 041 986 bekannten stehenden zylindrischen Wärmeaustauscher wird das um die Rohre strömende Medium durch aie Leitbleche quer zum Verlauf der Innenrohre geführt, so daß zwar eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, jedoch der Wärmeübergang weder in definiertem Gegen- noch Gleichstrombetrieb erzielt wird. Die Rohrbundel dieses Wärmeaustauschers sind in zwei oder mehrere konzentrische bzw ringförmige Teilströme geliedert. Dazu sind auf den Außenseiten der Rohrböden konzentrische Trennringe angeordnet, die an einen Ende der Rohrteilung angepaßt, d.h. meist sechseckig ausgeführt sind und an dem anderen Ende in einen kreisrunden Ansatz auslaufen.
  • Bei waagerechtem und/oder senkrechtem Trennebenenverlauf und besonders bei quadratischer Rohrteilung ergeben sich für das um die Rohre strömende Medium in den einzelnen Gängen schlecht genutzte Ecken und Stromfänden, die den Wärmeübergang ungünstig beeinflussen. Eine mehrefache Kin- und Rückleitung des innerhalb der Innenrohre strömenden Mediums Kann allein zu keiner Verbesserung führen, weil sich diese Mehrgängigkeit auch bei stark unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten aer einzelnen Mengenströme auf das Strömungsverhalten des anderen Mediums nicnt auswirkt.
  • Gemäß der Erfindung ist mindestens einer der beiden für das wärmeau fnehmende und das wärmeabgebende Medium bestimmten, voneinander getrennten Strömungswege in mehrere Gänge gegliedert, und für eine mehrgängige Strömung des Mediums um die Rohre sind im Hantelraum sich über die lanze Mantellänge erstreckende, radial verlaufende Längstrebennbleche mit Durchlaßöffnungen in; bereicn eines Mantelbodens und für eine mehrgängige Strömung durch die Innenrohre radial verlaufenue Trennwände in den Umlenkhauben vorgesehen. Dadurch wird eine Parallelität der Strömungsrichtung des Mengenstromes durch die Rohre mit der des Mengenstromes um die Rohre ermöglicht, so daß ein Wärmeaustauscher nach der Erfindung in definiertem Gleich- und/oder Gegenstrombetrieb gefahren werden kann.
  • in wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu senen daß mit einer Grunsausführung eines Wärmeaustauscher auf einfache Weise bei geringem technischem Aufwand eine Anpassung an unterschiedliche Forderungen sowohl vor als auch nach dem Zusammenbau möglich ist. Antweder wird nur der Mengenstrom durch die Rohre merfach umgelenkt, dann sind die Strömungsrichtungen der Mengenströme in den Rohren und um die Rohre - bis auf die Bereiche unmittelbar am Ein- und am Auslaßstutzen - parallel und der Wärmeaustauscher findet bei gemischen Gleichstrom-Gegenstrombetrieb statt. Wird nur der Mengenstrom des um die Rohre strömenden Mediums mehrfach umgelenkt, ergeben sich entsprechende Verhältnisse. Eine Vielzahl von Möglichkeiten entsteht, wenn beide Mengenströme umgelenkt werden, wobei gleichfache Umlenkung beider Mengenströme reinen Gleich-bzw. reinen GeQenstroìlvetrieb ergibt. Es kann den nach sowohl mit etwa gleichgroßen als auch mit stark unterschiedlichen Mengenströmen gefahren werden, wobei sich der je Zeiteinheit durchlaufenden Strömungsmenge und der gewünschten Temperaturdifferenz entsprechen durch keine, ein- oder mehrfache Umlenkung alle Anforderungen erfüllen lassen.
  • Mit der sektorförmigen Teilung lassen sich weiterhin der zur Verfügung stehende Raum ohne wesentlichen @ckenverlust ausnutzen und den Wärmeubergang ungünstig beeinflussende Stromfädenbildungen vernilluern. Die Anpassung von Anzahl und Durch-Messer der Innenrohre bereitet bei Dreieckteilunb in Kreissektoren bezüglich der Strömungsquerschnitte für die Mengenströme um una durch aie Rohre keine Schwierigkeiten.
  • bei Wärmeaustauschern nach der Erfindung sind die einzelnen Längstrennbleche für den Mengenstrom im Mantelraum um die Rohre zwischen den Böden sternförmig angeordnet. ei zwei Längstrennblechen, die vorteilhaft in einer Ebene liegen, also den Mantelraum in zwei Halb zylinder teilen, ergeben sich für den Mengenstrom eine Hin- und eine Rückführung.
  • Die Durchlaßöffnungen in den Längstrennblechen befinden sich in diesem Falle beide iin bereich desselben Bodens, $inlaß- und Auslaßstutzen für diesen Mengestrom itn rereich des anderen bodens. bei drei Längstrennblechen, die vorteilhaft um jeweils 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind, ergeben sich zwei Umlenkungen für drei Teilströme. Die Durchlaßöffnungen in den Längstrennblechen befinden sich demgemäß an entgegengesetzten Böden, die Stutzen für Einlaß und Auslad ebenfalls.
  • besonders vorteilhaft sind Ausführungsformen der Erfindung, bei denen sechs Längstrennbleche - um jeweils 60° gegeneinander versetzt - im Mantelraum angeordnet sind. Für solche Ausführungsformen, aber auch für solche mit einer kleineren oder größeren Anzanl von Längstrennblechen für die Strömung; des Mediums um die Rohre, ist in weiterer unu vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ein Verbindungselement für diese Längstrennbleche in der Längsachse zwischen den Böden vorgesehen. Dieses Verbindungselement dient insbesondere der trhöhung der Stabilität und aer einfacheren una besseren efestigung der Längstrennbleche untereinander. Darüberhinaus kann dieses Verbindungselement als Zentralrohr aust,ebildet sein. Dieses kann aann für die Führung des durch die Rohre strömenden Mediums mitverwendet werden. Bei entsprechendem Querschnitt des Zentralrohres kann auch aer gesamte Rücklauf deys durch die Innenrohre strömenden Mediums auf diesem Weg geführt werden. Der Querschnitt des Zentralrohres wiru in diesen Fall so groß wie die Summe der Rohrquerschnitte aller Innenrohre gewählt.
  • Wenn durch das Zentralrohr z.B. der gesamte Hin- oder Rücklauf oder bei mehrfacher Umlenkung auch ein beliebiger zwischen aem ersten und letzten Strömungsweg vorgesehener Mengenstrom geführt wird, ergeben sich bei Wärmeaustauschern nach der Erfindung weitere Vorteile. In allen, auch zu bündeln zusammengefaßten Innenrohren kann das durch die Rohre strömende Medium in einem Richtun,ssinn geführt werden, durch das Zentralrohr, das bei mehrfacher Umlenkung dieses Mengenstromes unterteilt wird, fließt dann dieses Medium im entgegengesetzte-n Richtung;ssinn zurü-ck. bei z.B. zweifacher Umlenkung des durch die Rohre strömenden Mediums kann bei einer einzigen Strömungsrichtung des um die Rohre im Mantelraum strömenden Mediums in reinen Gleich- oder reinem Gegenstrombetrieb gefahren werden.
  • din wesentlicher Vorteil im Hinblick auf eine einfache und leicht zu wartende Ausbildungsform ergibt sich, wenn in dem als Zentralrohr ausgebildeten Verbindungselement für die Längstrennbleche ein weiteres, den umgelenkten Mengenstrom des durch die Innenrohre strömenden Mediums führendes Zentralleitungsrohr vorgesehen wird. Die Umlenkhaube weist bei einfacher Umlenkung keine Einbauten auf, und das Zentralleitungsrohr ragt aus strö:-nungstechnischen Gründen ein wenig in diese Umlenkhaube hinein. Die andere Haube am entgegengesetzten Ende des Wärmeaustauschers ist mit einem dem Haubenraum zugeordneten Stutzen versehen und fest mit dem Zentralleitungsrohr verbunuen, das durch die Hubenwand geführt und außen als Anschlußstutzen ausgebildet ist. Das Zentralleitungsrohr läßt sich somit xylit dem Aufsetzen der tiaube in das Zentralrohr führen. Ein geringer LecksGrown zwischen dem Zentralrohr und dem Zentralleitungsrohr führt zu keiner wesentlichen beeinträcütigung-.
  • Der Querschnitt des Zentralleitungsrohres wird hierbei so groß wie die Summe der Rohrquerschnitte der Innenrohre jedes Innenrohrbündels gewählt.
  • Die Durchlaßöffnungen in den Längstrennblechen sind bei Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung vorteihaft als dreieckförmige Abschnitte der Trennbleche ausgebildet. Das um die Innenrohre strömende Medium wird dann z.B. vom einen Lande des Wärmeaustauschers zwischen zwei Längstrennblechen bis zum anderen Ende geführt, gelangt dort aurch die in dem einen Längstrennblech vorgesehene Durchlaßöffnung in die erste Rückführung zwischen dem eben genannten Längstrennblech und einen dritten, sodann durch uie Durchlaßöffnung im dritten Längstrennblech in die zweite @inführung usw. Die als dreieckförmige Abschnitte ausgebildeten Durchlaßöffnungen lassen sich nicht nur besonders einfacn herstellen, sondern bilden einen Durchlaßquerschnitt, der mit einer geradlinigen, von der Längsachse in Richtung zum gegenüberliegenden Boden nach außen verlaufenden Kante der Öffnung bei den sektorförmigen Gängen der Strömungsverteilung in einem Gang entspricht.
  • Die Gliederung von Innenrohren in sektorförmige B@ndel wird bei Ausführungsformen nach der Erfindung vorteilhaft so vorgenommen, daß Längstrennbleche im Mantelraum und Trennwände in Umlenkhauben in gleichne Ebenen liegen. In der lamelle 1, Sind schernatisch neun Kombinationen angegeben, wobei uie Anzahl der Wege durch und um die Rohre jeweiis 1, 2, 3 oder b betragen kann. Die Kombinationsnummern (A von 1 bis j) lassen bei den Angaben für die Anzahl der Wege durch die Rohre (£) und uni uie Rohre (C) die Richtungen der Trennwände in der vorderen Umlenkhaube (D), in der hinteren Umlenkhaube (E) und die Richtungen der Längstrennbleche im Mantelraum (F) erkennen. Dabei können - ohne Änderung in der Wirkungsweise -bei den Kombinationsnummern 2, 3, 6 uu 8 sowohl die als ausgezogene Linien dargestellten Richtungen, als auch die gestrichelt dargestellten gewählt werden. ei der Kombinationsnummer 1 ist z.B. - da für beide Mengenströme die gleiche Zahl von Wegen vorgesehen ist - reiner Gegenstrom- oder Gleichstrombetrieb möglich. Bei Modifizierung von dem in Kombinationsnuinsler b angegebenen Prinzip in der Weise, daß als ein weiterer Weg für das durch die Rohre strömende Medium ein Zentralrohr vorgesehen ist, wäre z. 13. für zwei Gänge im Mantelraum reiner Gegen- oder reiner Gleichstrombetrieb und für den dritten Gang im Mantelraum gemischter Gleichstrom-Gegenstrombetrieb möglich.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, für die eine mehrgängige Strömung des Mediums durch die Rohre vorgesehen ist, können so ausgebildet sein, daß Trennwände in Umlenkauben mit Durchlaßöffnungen versehen sind. Beim einem winkel von z.B. 60° zwischen zwei Trennflächen können sowohl jede zweite als auch alle sechs Trennflächen solche Durchlaßöffnungen aufweisen. Im letzten Fall ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, Schieber zum Verschließen der Durchlaßöffnungen vorzusehen, so das durch die Stellung aer Schieber uie Zahl der Gange - im angegebenen Beispiel, zwischen 1 unu 6 -beliebig gewählt werden kann. Auch für die Durchlaßöffnungen in den Längstrennblechen können Schieber vorgesehen sein, die eine beliebige Wahl von Zahl und Richtung der Gange erlauben.
  • Die Betätigung solcner Schieber kann rein mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch mit elektromagnetischen Mitteln erfolgen.
  • Wie schon erwänt, können Wärmeaustauscher nach der Erfindung mit stark unterschiedlichen primären und sekundären Mengenströmen gefahren werden. Das bedeutet, aab sich beim Anfahren die Solltemperatur in extrem kurzer Zeit erreichnen läßt und Temperaturschwankungen sehr schnell ausgeglichen werden können.
  • Bei einem Wärmeaustauscher zwischen zwei gleichgroßen Mengenströmen ähnlicher Konsistenz (spez. Wärmekapazität, Dichte, Viskosität) wird die Temperatur des primären Mengenstromes etwa um den gleichnen Betrag abgesenkt, um den die Temperatur des sekundären Mengenstromes steigt. Ist der primäre Mengenstrom wesentlich größer als der sekundäre, wird die Austrittstemperatur des sekundären Mengenstromes etwa konstant bleiben, auch dann, wenn die Eintrittstemperatur des sekundären Mengenstromes in Grenzen schwanken sollte.
  • sei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Innenrohre elektrisch beheizbar ausgebildet. Solche Wärmeaustauscher eignen sien für den Einsatz als Durchlauferhitzer für itedien, bei denen bestimmte Temperaturwerte eingehalten werden müssen. Mit einer mehrgängigen Führung dieses Mediums im Mantelraum Lassen sich ho9he Strömungsgeschwindigkeiten erreichen, so daß z.13. durch verhältnismäßig kurze Verweilzeiten ein Zersetzen solcher Medien an heißen Flächen weitgehend unterbunuen werden kann. sie elektrische beheizung kann sowonl durch Widerstandsheizkörper erfolgen, die in die Innenrohre eingesetzt sind, als auch durch als Heizschlangen ausgebildete Innenrohre. Je nach Verendungszweck können metallische Heizrohrmäntel aus Kupfer, Stahl oder legiertem Stahl zur Anwendung keinuien, in denen in einer Isolierschicht aus Metalloxydpulver ein fjeizleiter eingebettet ist. Den Grenzen der Belastbarkeit und den zulässigen oberen Betriebstemperaturen entsprechend konnen auf diese Weise z.B. Wasser, Öl, Salzlösungen, Natronlauge u.ä. erwärmt werden.
  • Für spezielle Anforderungen,z.B. bei einer erforderlichen Reihenschaltung mehrer Wärmeaustauscher, die alle bei unterschiedlichen Temperaturen arbeiten können, erweisen sich Ausführungsformen der Erfindung als vorteilhaft, bei denen der Mantel mit sechseckigem Querschnitt una die aufgesetzten auben mit Kreisquerschnitt ausgebiloet sind. solche lvarmeaustauscher, die sich im inneren Aufbau nicht von zylindrischen Ausführungsformen der Erfindung unterscheiden, lassen sich unter Verwendung einfacher Konstruktionselemente wabernartig zusammenstellen und benötigen auch dann noch bei in sich festem Verbana äußerst geringen Stellraum. Die Flansche am Sechskantigen Mantel, an denen die Umlenkhauben befestigt werden, sind aus Dichtungsgründen bevorzugt kreisförmig ausgebildet. Bei einer solchen Ausführungsform eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung lassen sich aucn cie Längstrennbleche auf einfache weise aicht und in ihrer Lage genau im Mantelraum befestigen.
  • Die vorteilhaften Eingenwerte eines Wärmeaustauschers nach der erfindung mit sechskantigem Mantel im Vergleich zu einem Rohrbüngel-Wärmeaustauscher nach DIN 28 184 sind aus Tabelle 2 ersichtlich. Wärmeaustauscher nach der Erfindung können danach bei gleichem Leistungsvermögen gegenüber bekannten Konstruktionen erheblich kleiner ausgeführt werden.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsformen der erfindung; schematisch dargestellt. Dabei zeigen: Fig... 1 einen Wärmeaustauscher in Seitenansicht, teilweise geschnitten Fig. 2 den Schnitt A-B gemäß Fig. 1 Fig. 3 den Schnitt C-D gemäß Fig. 1 Fig. 4 den Schnitt E--F gemäß Fig. 1 Fig. 5 einen Schnitt durch einen sechskantigen Mantelraum Fig. 6 einen Wärmeaustauscher mit Zentralrohr und Zentralleitungsrohr in Seitenansicht, teilweise geschnitten Fig. 7 einen Wärmeaustauscher mit elektrisch beheizten Innenrohren Fig. 8 einen anderen Wärmeaustauscher mit elektrisch beheizten Innenrohren Fig. 9 den Schnitt G-H gemäß Fig. 8 und Fig. 10 ein Strömungsschema für 6 Wege des durch die Rohre strömenden Mediums und 2 Wege des um die Rohre strömenden Mediums.
  • Bei uern in Fig. 1 dargestellten Rohrbündel-lfärmeaustauscher 1 sind auf den Böden des zylindrischen Mantels 2 eine vordere Umlenkhaube 3 und eine hintere Umlenkhaube 4 befestigt. Dazu uienen die Flansche 12 und 14 bzw. 13 und 15, wobei die böden des Mantels 2 in den Ebenen der Flansche 12 unil 13 liegen. Für den primären Mengestrom sind in der Umlenkhaube 3 ein Einlaßstutzen 5 und ein Auslaßstutzen 6 und für den sekundären Mengenstrom im Mantel 2 ein Einlaßstutzen 7 urld ein Auslaßstutzen 8 vorgesehen. Die Innenrohre 9, durch die der primäre Mengenstrom geführt wird, sind in den öuen des Mantels 2 befestigt.
  • Außerdem ist zwischen den Böden ein Zentralrohr 10 angeordnet. Trennwände 11 in den Umlenkhauben 3 und 4 bewirken die Umkehrung des durch die Innenrohre 9 geführten primären riengenstromes. Aus betriebstechnischen Grünen ist die Längsachse des liegenden Rohrbündel-Wärmeaustauschers um etwa 20 bis 50 gegenüber aer Waagerechten geneigt.
  • Aus Fig. 2 ist ersichtlich, in welcher Weise die Trennwände 11 in aer Umlenkhaube 3 angeordnet sind. Im Zusammenhang mit Fig. 4, uie die Anordnung der Trennwände in aer Umlenkhaube 4 zeigt, ergibt sich, daß der primäre Mengenstrom sich vom Einlaßstutzen 5 durch dfe Innenrohre 23 zur Umlenkhaube 4 bewegt, in dieser in der rechten Kammer umgelenkt wird, souann in die Umlenkhaube 3 gelangt, aort in der rechten oberen Kammer umgelenkt wird, so daß er in der Umlenkhaube 4 in der linken obereb Kammer wieder zur Umlenkhaube 3 umgelenkt wird, dort die linke Kammer durchströmt und danach in die linke untere Kammer der Umlenkhaube 4 gelangt, wo er seine letzte Umlenkung zu dem Auslaßstutzen 6 erfahrt, der der unteren Kaimner in der Umlenkhaube 3 zugeordnet ist.
  • Diesem sechsgängigen primären Mengenstrom ist ein ebenfalls sechsgängiger sekundärer Mengestrom eines im Mantelraum um die Innenrohre 9 strömenden Mediums zugeordnet. Dieser sekundäre Mengestrom wira zwischen je zwei Längetrennblechen 16 (Fig. 3) vom Einlaßstutzen 7 in unteren Gang nach hinten, i linken unteren Ganö nach vorn, im linken oberen Gang: nach hinten, im oberen Gang nach vorn, im recnten oberen Gang nach hinten und im rechten unteren Gang schließlich nach vorn zum Auslaisstutzen 8 geführt. Aus einem Vergleich zwischen den Fig. 2 bis 4 ergibt sich, daß bei aer beschriebenen Anorunung der Wärmeaustauscher 1 in reinem Gegenstrombetrieb gefaren wird, wobei - gleiche primäre und sekundäre Mengenströme vorausgesetzt - eine annähernd konstante Temperaturdifferenz zwischen beiden Mengeströmen in al Len Gängen herrscht.
  • bei dem in Fig. 5 dargestellten Querschnitt durch den Mantelraum eines sechskantigen Wärmeaustauschers, dessen Mantelfläche aus den ebenen Mantelwänden 17 gebildet wird, ist die günstige Dreieckteilung für die Innenrohre 3 zu erkennen, bei der praktisch keine ungenutzten Ecken und damit keine den wärmeaustausch ungünstig beeinflussenden Stromfäden vorhanuen sind. Die Längstrennbleche 16 sind außen Jeweils zwischen zwei Mantelwänden 17 wid innen an dem Zentralrohr 10 befestigt.
  • Der in Fig. 6 dargestellte Wärmeaustauscher unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß in den Umlenkhauben 3 und 4 keine Trennwände vorhanaen sina, jedoch eine Hin- bzw. Rückführung des primären Mengenstromes durch ein entralleitungsrohr 18 erfolgt, das im Zentralrohr 10 geführt ist und mit der Umlenkhaube 3 fest verbunden sein kann. Das durch die Innenrohre 9 strömende ledium bewegt sich also in diesem von aer hinteren Haube 4 zur vorderen Haube 3. in geringfügiger Leckstrom zwischen dem Zentralleitungsrohr 18 und dem Zentralrohr 10 wird in Kauf genommen, da die Wirkungsweise durchdiesen nur unwesentlich beeinträchtigt wird.
  • Der in Fig. 7 dargestellte Wärmeaustauscher ist mit elektrischen Widerstandsneizkörpern 19 ausgerästet, die in ihren Widerstandswerten jedoch so dimensioniert werden können, daß hinsichtlich der Temperaturdifferenz zu dem im Mantelraum mehrgängig geführten Medium gleiche Verhältnisse wie bei einem reinen Gegenstrombetrieb mit zwei strömmenden Medien herrschen.Umlenkhauben auf aen : den des Wärmeaustauscher werden hier durch einfache elektrische Verdrahtung ersetzt, wobei einer Parallelschaltung wer Widerstandsheizkörper 19 der Vorzug gegeben wird, um z.B. jeden Heizkörper für sich über einen zugeordneten Vorwiderstand in seiner Leistung regeln zu können.
  • Bei dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Wärmeaustauscher sina alle im Mantelraum angeordneten Teile, das sind Längstrennbleche 16, Zentralrohr 10 unu Heizschlangen 20, an einer Tragplatte 21 befestigt. Diese Konstruktion ist sowohl in fertigungstechnischer Hinsicht als auch bezüglich der Tiartung besonders günstig, ohne aaß die anderen Vorteile bei einem Wärmeautauscher nach der Erfindung geschmvlert wurden.
  • In aer Fig. 10 ist ein Strömungsschema für einen Wärmeaustauscher nach der Erfindung angegeben, aus dem die betriebsweise bei einer sechsgängigen Führung des primären Mengenstromes durch Innenrohre 9 und einer zweigängigen Führung des sekundären Mengerstromes zu ersehen ist. Im Bereich des Auslaßstutzens 6 für den primären Mengenstrom gelangt der sekundäre Mengenstrom durch seinen Einlaßstutzen 7 in den Wärmeaustauscher.
  • In beiden Gängen des sekundären Mengerstromes findet der Wärmeaustausch zu 2/3 irn Gegenstrombetrieb, zu 1/3 im Gleichstrol-nbetrieb statt. Der anfangs kühlere primäre Mengenstrom wird durch den ninlaßstutzen 5 im Bereich es Auslaßstutzens 8 für den am Ende abgekühlten sekundären Mengenstrom zugeführt.
  • 9 Ansprüche 10 Figuren 2 Tabellen

Claims (9)

  1. Patentansprüche Liegender Rohrbündel-Wärmeaustauscher für flüssige oder gasförmige Medien, die im Mantelraum um die Innenrohre strömen, und deren Rohrbündel sich durch Trennwände in aufgesetzten $Umlekhauben in mehrere Gänge gliedern lassen, dadurch orekennzeichnet, daß mindestens einer er beiden für das wärmeaufnehmende und das wärmeabgebende Medium bestimmten, voneinander getrennten Strömungswege in mehrere Gänge gegliedert ist und für eine mehrgängige Strömmung des Mediums um die Rohre im Mantelraum sich über die ganze Mantellänge erstreckende, radial verlaufende Längstrennbleche mit Durchlaßöffnungen im bereich eines Mantelbodens und für eine mehrgängige Strömung durch die Innenrohre radial verlaufende Trennwände in den Umlenkhauben vorgesehen sinu.
  2. 2. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 mit mehrgängiger Strömung des Mediums um die Rohre, dadurch gekennzeichnet, aaß ein Verbindungselement für die Lcin-strennbleche in der Längsachse zwischen den Böden vorgesehen ist.
  3. 3. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch ekennzeichnet, daß das Verbindungselement als Zentralrohr ausgebildet ist.
  4. 4. Rohrbündel-tURrmeaustauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerhalb des Zentralrohres geführtes Zentralleitungsrohr vorgesehen ist.
  5. 5. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnung in Längstrennblechen als dreieckförmige Abschnitte der Trennenbleche ausgebildet sind.
  6. 6. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach einem der Anspruche 1 bis 5, mit mehrgängiger Strömung des Mediums durch die kohre, dadurch gekennbzeichnet, daß in Umlenkhauben vorgesehene Trennwände mit Durchlaßöffnungen versehen sind.
  7. 7. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Anspruch 4 oder 0, dadurch gekennzeichnet, daß Schieber zum Verschließen von Durchlaßöffnungen vorgesehen sind.
  8. 8. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innenrohre elektrisch beheizbar ausgebildet sind.
  9. 9. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel 1jit sechseckigem Querschnitt una die aufgesetzten Hauben mit Kreisquerschnitt ausgebildet sind.
    TABELLE 2 Vergleich Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach DIN 28184 und Erfindung Wärmeaustauscher mit sechskantigem Mantel gemäß der Erfindung Innenrohre 25 x 1,5 Dreieckteilung 32; 2 Wege durch, 2 Wege um die Rohre.
    DIN-Tauscher Sechskant-Tauscher mantelrohr 209 x mm Sechskantseitenlänge mm - 126 Zahl der Rohre pro Weg 20 18 freie Fläche durch aie Rohre cm² 76 68,4 freie Fläche um die Rohre cm² 161,3 119,5 Verhältnis der Fläche durch die Rohre zur Fläche um die nohre 0,472 0,572 L e e r s e i t e
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