DE2630808A1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents
HEAT EXCHANGERInfo
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Description
Zusatz zu dam Hauptpatent. ·. «· (P 24- 04- 630.8 vom 31. JanuarAddition to the main patent. ·. «· (P 24-04-630.8 of January 31
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Wärme austauscherHeat exchanger
Die Erfindung betrifft die Wärmeaustauscher, d.h· die Apparate, welche von zwei flüssigen, oder gasförmigen Strömungsaitteln mit verschiedenen Temperaturen und gegebenenfalls verschiedenen Zuständen durchströmt werden, welche im allgemeinen · im Gegenstrom in zwei voneinander isolierten Strömungskreisen· strömen, um ihre Temperaturen einander anzunähern und/oder den 'Zustand wenigstens eines von ihnen zu verändern, wobei die er— findungsgemäßen Verbesserungen eins Weiterbildung des Hauptpatents zur Verbesserung der Wirksamkeit ihres Wärmeaustausch^ und zur Verringerung ihres Gewichts und Platzbedarfs darstellen» "The invention relates to heat exchangers, i.e. the Apparatus consisting of two liquid or gaseous flow media with different temperatures and possibly different States are flowed through, which are generally in countercurrent in two flow circuits isolated from one another flow to bring their temperatures closer to each other and / or to change the state of at least one of them, whereby the he- inventive improvements one development of the main patent to improve the effectiveness of their heat exchange ^ and to reduce their weight and space requirements »"
Gemäß dem Hauptpatent besteht ein derartiger Wärme— austauscher im wesentlichen aus einem Stapel von identischen kreisförmigen Schalen mit kontinuierlichen, von dem Boden einer jeden Schale ausgehenden umgebogenen Randleisten, welche axial so gegeneinander gelegt sind, daß die Schalen ineinander eingreifen und zwischen sich Kammern bilden, wobei jede Schale in der Kahe ihres Umfangs zwei kreisförmige Löcher aufweist, deren Mittelpunkte auf zwei zueinander sankrechten Halbmessern der Schale liegen, wobei diese Mittelpunkte beide in gleicher Entfernung von dem Mittelpunkt der Schale liegen, wobei benachbarte Schalen des Stapels jeweils um. 90 gegeneinander verdreht sind, wobei die beiden löcher einer jeden SchaleAccording to the main patent, there is such a heat exchanger consisting essentially of a stack of identical circular trays with continuous, from the bottom one each shell outgoing bent edge strips, which are axially placed against one another so that the shells one inside the other intervene and form chambers between them, each shell has two circular holes in the cahe of its circumference, the centers of which lie on two mutually perpendicular radii of the shell, these center points both being the same Distance from the center of the tray, with adjacent trays of the stack each by. 90 against each other are twisted, with the two holes of each shell
eTeT
verschiedene Durchmesser haben und je an einen Bund angeschlossen sind, welche auf den beiden entgegengesetzten Seiten des Bodens vorspringen, wobei der Unterschied zwischen den Durchmessern dieser beiden Bünde so bemessen ist, daß der kleine Bund einer jeden Schale praktisch unter Berührung in den großen Bund der Wachbarschale des Stapels passt, welche ihm zugewandt und auf der gleichen Seite wie der kleine Bund angeordnet ist·have different diameters and each connected to a collar which are on the two opposite sides of the Protrude from the bottom, the difference between the diameters of these two frets is so dimensioned that the small fret of each bowl is practically in contact with the large one The collar of the guard shell of the stack fits whichever one faces it and is arranged on the same side as the small collar
Es ist zweckmäßig, daß derartige Austauscher schnell und einfach zusammenzubauen und auch leicht auseinanderzunehmen sind, um eine Reinigung und gegebenenfalls eine Reparatur zu ermöglichen. It is useful that such exchangers can be assembled quickly and easily and also easily disassembled to enable cleaning and, if necessary, repair.
Ferner ist es zweckmäßig, leicht die Zahl der Schalen in Punktion der Größe des erforderlichen Wärmeaustausche modulieren zu können.It is also useful to slightly puncture the number of bowls the size of the heat exchange required to be able to modulate.
Schließlich muß jede Schale Wärmebeanspruchungen ohne Gefahr von schädlichen Verformungen oder Sprüngen oder Brüchen des Metalls aushalten können.After all, every shell must withstand thermal stresses without the risk of damaging deformations or cracks or breaks of the metal can withstand.
Die Erfindung bezweckt- insbesondere, derartige Austauscher so auszubilden, daß sie besser als bisher diese verschiedenen Torteile besitzen.The invention aims, in particular, for exchangers of this type to train so that they have these different parts of the gate better than before.
Die erfindungsgemäßen Austauscher sind wesentlich dadurch gekennzeichnet, daß sie in jeder Kammer eine elastische Dichtung mit einem längs des inneren Umfangs dieser Kammer angeordneten ersten Ring und einem zweiten Ring aufweisen, dessen Durchmesser kleiner als der des ersten Ringes ist, welcher den durch diese Kammer tretenden großen Bund unter Berührung umgibt, wobei diese beiden Ringe sich praktisch tangential in der dem großen Bund am nächsten liegenden Zone des ersten Rin-_ ges aneinander anschließen, wobei Anzugsmittel vorgesehen sind, welche die Schalen in gegenseitigem Eingriff halten und jede Dichtung zwischen den Böden der beiden siejeinfassenden Schalen leicht abplatten.The exchangers according to the invention are essentially characterized in that they have an elastic one in each chamber Seal with a arranged along the inner periphery of this chamber first ring and a second ring, the diameter of which is smaller than that of the first ring, which the encircling the large collar passing through this chamber in contact, these two rings being practically tangential in connect the zone of the first ring closest to the large collar to one another, with tightening means being provided, which hold the trays in mutual engagement and any seal between the bottoms of the two enclosing trays flatten slightly.
Bevorzugte Ausführungsformen weisen außerdem das eine und/oder das andere der nachstehenden Merkmale auf»Preferred embodiments also have one and / or the other of the following features »
- Die beiden Ringe einer jeden Dichtung sind fest miteinander verbunden und bilden ein einziges Stück;- The two rings of each seal are tightly connected to each other and form a single piece;
- die Abplattung einer jeden Dichtung wird durch den Schalen angehörende mechanische Anschläge begrenzt;the flattening of each seal is limited by mechanical stops belonging to the shells;
- die Änderung der Dicke der Dichtungen zwischen- the change in the thickness of the seals between
dem zusammen gedrückte η Zustand und dem nicht zusammengedrückten Zustand "beträgt etwa 20 %\ the compressed η state and the uncompressed state "is about 20 % \
- die dem Innern des Ringes zugewandte Fläche desselben besitzt eine doppelte Abschrägung, derart, daß sein Querschnitt die Form eines V hat, dessen Spitze dem Innern des Ringes zugewandt ist;- The surface facing the inside of the ring has a double bevel so that its Cross-section has the shape of a V, the tip of which faces the interior of the ring;
- die Anzugsmittel umfassen außerhalb des Schalenstapels liegende Gewindebolzen;the tightening means comprise threaded bolts located outside the shell stack;
- die Gewindebolzen arbeiten mit Endplatten zusammen, welche sich an den an jedem Ende des Stapels liegenden Schalen abstützen;- the threaded bolts cooperate with end plates, which are located on the trays at each end of the stack prop up;
- die Schalen haben eine solche Lage, daß ihre umgebogenen Randleisten nach unten gerichtet sind, wobei einerseits in jeder der beiden ringförmigen Anlageflächen eines jeden zweiten Ringes einer Dichtung, welche beim Zusammenbau des Austauschers mit den gegenüberliegenden Schalenböden in Berührung kommen sollen, eine kreisförmige Zwischenrinne, welche zweckmäßig einen V-förmigen Querschnitt hat, und andererseits in dem außerhalb der tangentialen Verbindungszone der beiden Ringe der Dichtung liegenden Abschnitt ein radialer Einschnitt vorgesehen ist, welcher bis zu den beiden Rinnen reicht, so daß er diese mit dem außerhalb der Dichtung liegenden Raum in Verbindung setzt·- The shells are in such a position that their bent-over edge strips are directed downwards, on the one hand in each of the two annular contact surfaces of every second ring of a seal, which when assembling the Exchanger to come into contact with the opposite shell bottoms, a circular intermediate channel, which suitably has a V-shaped cross-section, and on the other hand in the outside of the tangential connecting zone of the two Rings of the seal lying section a radial incision is provided which extends to the two grooves, so that he connects this with the space outside the seal
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is described below with reference to FIG the drawing explained by way of example.
Fig. 1 ist eine teilweise längs der Linie I-I der Fig· 2 geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wärme austauschers.Fig. 1 is a partially taken along line I-I of FIG Fig. 2 sectional side view of a heater according to the invention exchanger.
Fig. 2 ist eine Draufsicht des Austauschers derFIG. 2 is a top plan view of the exchanger of FIG
Fig. 1.Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine dem Austauscher angehörende Schale von oben gesehen.3 shows a shell belonging to the exchanger seen from above.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht eine gemäß einer verbesserten Ausführungsabwandlung der Erfindung ausgebildete Austauscherdichtung .Fig. 4 shows a plan view according to an improved Embodiment modification of the invention formed exchanger seal .
Fig. 5 ist eine axial geschnittene vergrößerte Teilansicht eines mit der Dichtung der Fig. 4 ausgerüsteten Austauschers.FIG. 5 is an enlarged partial axial section view of one equipped with the seal of FIG. 4 Exchanger.
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Wie in dem Hauptpatent, dessen von der Verbindung zwischen den Schalen und der Aufstapelung dieser Schalen verschiedene Merkmale hier anwendbar sind, umfasst der Austauscher einen Stapel von Schalen 1, welche aus einem gut wärmeleitenden Metall, z.B. Kupfer, bestehen und je einen Boden 2 und eine umgebogene Randleiste 3 aufweisen·As in the main patent, its different from the connection between the shells and the stacking of these shells Features are applicable here, the exchanger comprises a stack of shells 1, which are made of a highly thermally conductive Metal, e.g. copper, consist and one bottom 2 and one bent over Have edge strip 3
Diese umgebogene Randleiste 3 ist leicht erweitert und stufenförmig, so daß eine innere kreisförmige Schulter 4· entsteht, welche als Sitz für die kreisförmige äußere Rippe 6 dienen kann, welche die Basis der umgebogenen Randleiste bildet, welche sich an den Boden der in die betrachtete Schale eingreifende Schale anschließt.This bent-over edge strip 3 is slightly widened and step-shaped, so that an inner circular shoulder 4 · is created, which acts as a seat for the circular outer rib 6 can serve, which forms the base of the bent edge strip, which engages the bottom of the shell under consideration Bowl connects.
Jeder Boden 2 ist örtlich so verformt, daß Rippen oder andere Erhebungen 8 entstehen.Each bottom 2 is locally deformed so that ribs or other elevations 8 arise.
Diese Erhebungen haben eine doppelte Aufgabe:The purpose of these surveys is twofold:
- durch Anschlagen an dem Boden der Nachbarschale halten sie einen kleinsten, von Null verschiedenen Abstand £ zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Böden der Schalen aufrecht, so daß zwischen ihnen eine Kammer 9 entsteht;- by striking the bottom of the neighboring shell, they maintain a smallest, non-zero distance £ between the two opposite bottoms of the bowls upright, so that a chamber 9 is formed between them;
- durch Bildung eines teilweisen Hindernisses für den Umlauf von Wasser (oder einem anderen Strömungsmittel) in dieser Kammer 9 erteilen sie dem Wasser eine gewisse Wirbelbewegung, welche die Berührung zwischen dem Wasser und den einander gegenüberliegenden Böden von zwei Schalen verbessert, wodurch der Wärmeaustausch zwischen den auf den beiden Seiten eines, jeden Bodens strömenden Wasservolumen verbessert wird.- by creating a partial obstacle to the circulation of water (or other fluid) in this chamber 9 they give the water a certain whirling motion, which the contact between the water and each other opposite bottoms of two trays improved, reducing the heat exchange between those on the two sides a volume of water flowing to each soil is improved.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform werden die Erhebungen 8 durch vier parallele Rippen gebürdet, welche an dem Boden 2 auf der gleichen Seite wie die Randleiste 3 vorspringen, und deren Einheitslänge praktisch gleich dem Halbmesser der Schale ist, wobei die Gesamtheit dieser vier in der mittleren Zone des Bodens 2 nebeneinander liegenden Rippen im Querschnitt ein sinusförmiges Profil hat, wie dies deutlich in Fig. 1 sichtbar ist.In the preferred embodiment shown, the elevations 8 are burdened by four parallel ribs, which on the bottom 2 on the same side as the edge strip 3 protrude, and the unit length of which is practically equal to the radius of the shell, the entirety of these four lying next to each other in the middle zone of the bottom 2 Ribs in cross section has a sinusoidal profile, as can be clearly seen in FIG.
Außerdem enthält jeder Boden 2 zwei kreisförmige Löcher 10 und 11, welche auf zwei zueinander senkrechten Halbmessern des Bodens 2 liegen, wobei beide Löcher den gleichen Abstand von dem Mittelpunkt des Bodens haben.In addition, each base 2 contains two circular holes 10 and 11 which are on two mutually perpendicular radii of the bottom 2, both holes being the same Away from the center of the floor.
Das Loch 10 mit kleinerem Durchmesser ist an ei-The hole 10 with a smaller diameter is at one
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nen auf der der Randleiste 3 entgegengesetzten Seite des Bodens 2 vorspringenden kreisförmigen Bund 12 angeschlossen.NEN on the side of the bottom 2 opposite the edge strip 3 projecting circular collar 12 connected.
Das Loch 11 hat einen etwas größeren Durchmesser als das Loch 10 und ist an einen kreisförmigen Bund 13 angeschlossen, welcher auf der anderen Seite des Bodens 2 vorspringt, d.h· auf der gleichen Seite wie die Randleiste 3.The hole 11 has a slightly larger diameter than the hole 10 and is connected to a circular collar 13, which protrudes on the other side of the bottom 2, i.e. on the same side as the edge strip 3.
Die Durchmesser der "beiden Bünde 12 und 13 sind so bemessen, daß der erste unter Berührung in den zweiten passt·The diameters of the "two collars 12 and 13 are like this dimensioned so that the first fits into the second while touching
Ein derartiger Eingriff erfolgt bei der Aufstapelung von zv/ei identischen Schalen, welche vorher um 90° gegeneinander verdreht wurden, so daß axial zwei Bünde dieser beiden Schaleη einander gegenüberliegen, welche auf den einander zugewandten Seiten dieser Schalen vorspringen·Such an intervention takes place during the stacking of zv / ei identical shells, which were previously turned by 90 ° against each other were rotated so that axially two collars of these two shell η facing each other, which protrude on the facing sides of these shells
Bei den in dem Hauptpatent beschriebenen Ausführungsformen wurde der gegenseitige Eingriff der verschiedenen Schalen längs der unter Berührung ineinander eingreifenden Oberflächen durch Erwärmung von vorher angebrachten Hartlotwülsten abgedichtet, ζ·Β· durch Durchgang des gesamten Schalenstapels durch einen Ofen·In the embodiments described in the main patent, the mutual engagement of the various shells along the surfaces engaging in contact with one another by heating previously applied brazing beads sealed, ζ · Β · through passage of the entire stack of shells through an oven
Eine derartige Ausführung ist häufig vorteilhaft, besitzt jedoch den Nachteil, daß der Austauscher nicht mehr auseinander genommen werden kann, ζ·Β· wenn eine Reinigung oder eine Reparatur erforderlich ist.Such a design is often advantageous, but has the disadvantage that the exchanger can no longer be separated can be taken ζ · Β · when cleaning or repair is required.
In gewissen Fällen ist es übrigens zweckmässig, die Wärmeaustauschfläche eines bereits im Betrieb befindlichen Austauschers ändern zu können, ζ·Β. um die Geschwindigkeit des Wärmeaustausche zu erhöhen oder auch die Strömungsmenge der umlaufenden Strömungsmittel zu verändern, ohne ihre Eingangs- und Ausgangstemperatur zu verändern.In certain cases it is also useful to use the heat exchange surface of an exchanger that is already in operation to be able to change, ζ · Β. the speed of the To increase heat exchanges or the flow rate of the circulating Change fluids without changing their inlet and outlet temperatures.
Schließlich beeinträchtigt die starre Verbindung der Schalen durch Hartlotwülste die freie Entwicklung der Wärmebeanspruchungen, welche von den Temperaturdifferenzen der beiden Strömungsmittel herrühren, zwischen welchen der Wärmeaustausch stattfindet, und außerdem macht sie die Herstellung des Austauschers ziemlich verwickelt und somit verhältnismäßigFinally, the rigid connection of the shells with brazing beads impairs the free development of thermal stresses, which of the temperature differences of the originate from both fluids between which the heat exchange takes place, and it also makes the manufacture of the exchanger rather complicated and therefore proportionate
teuer·expensive·
Die erfindungsgemäße Zusammenbauart ermöglicht dieThe type of assembly according to the invention enables
elegante Lösung aller dieser Probleme.elegant solution to all of these problems.
In jeder Schale 1 ist eine elastische Dichtung an-In each shell 1 there is an elastic seal.
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geordnet. Diese Dichtung besteht aus einem ersten Ring 31, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser einer Randleiste 3 der Schale ist, längs welcher er angeordnet ist, und einem den Bund 13 der gleichen Schale umgebenden zweiten Ringorderly. This seal consists of a first ring 31, the Outside diameter equal to the inside diameter of a skirting board 3 of the shell along which it is arranged and a second ring surrounding the collar 13 of the same shell
Obwohl die Ringe 31 und 32 getrennt sein können, wird die Dichtung 30 vorzugsweise aus einem einzigen Stück hergestellt, wobei die Ringe 31 und 32 aneinander in der Zone befestigt sind, welche zwischen dem Bund 13 und dem diesem am nächsten liegenden Abschnitt der Randleiste 3 liegt, wobei die beiden Ringe in dieser Zone ineinander tangential zueinander liegen.Although the rings 31 and 32 can be separate, we will the gasket 30 is preferably made in a single piece with the rings 31 and 32 attached to one another in the zone are, which between the federal government 13 and this on The next lying section of the edge strip 3 lies, the two rings in this zone in one another tangential to one another lie.
Die Dicke der Dichtung vor der Aufstapelung der Schalen ist in der Richtung des Stapels etwas größer als der zwischen den einander gegenüberliegenden Böden von zwei Schalen vorgesehene kleinste Abstand e_.The thickness of the seal before the trays are stacked is slightly greater in the direction of the stack than that between the smallest distance e_ provided for the opposing bottoms of two shells.
Nach Einlegen der Dichtungen 30 in die Schale 1 und dem Einsetzen der Schalen ineinander wird der erhaltene Stapel an jedem Ende durch eine Endplatte 33» 34 vervollständigt, welche die in Pig· 2 dargestellte Dreieckform haben kann·After inserting the seals 30 into the shell 1 and inserting the shells into one another, the stack obtained completed at each end by an end plate 33 »34, which can have the triangular shape shown in Pig · 2 ·
Diese Platten besitzen ösen 35» 36, welche gegebenenfalls mit Innengewinde versehen sind und radial über den Schalenstapel vorstehen.These plates have eyelets 35 »36, which if necessary are provided with internal threads and protrude radially over the shell stack.
In dem Fall der Fig. 1 sind die Ösen 35 der oberen Platte 33 mit Innengewinde versehen, während die ösen 36 der unteren Platte 34 glatt sind und einen etwas größeren Durchmesser haben.In the case of Fig. 1, the eyelets 35 are the upper ones Plate 33 provided with an internal thread, while the eyelets 36 of the lower plate 34 are smooth and have a slightly larger diameter to have.
In die löcher 36 werden Gewindebolzen 37 eingesteckt und mit einem Ende in die Löcher 35 geschraubt· Auf ihre an- deren, über die Platte 34 vorstehenden Enden sind Muttern 38 aufge schraubt.Threaded bolts 37 are inserted into the holes 36 and one end is screwed into the holes 35. On the plate 34 protruding ends nuts 38 are screwed up.
Dank dieser Anzugsmittel wird der Schalenstapel zusammengedrückt, bis die Rippen 8 des Bodens einer jeden Schale an dem Boden der gegenüberliegenden Schale anschlagen, wie oben ausgeführt, so daß Kammern 9 mit der Höhe e_ entstehen.Thanks to these tightening means, the stack of trays is compressed until the ribs 8 of the bottom of each tray hit the bottom of the opposite shell, as stated above, so that chambers 9 with the height e_ arise.
Die Dichtungen 30, deren ursprüngliche Dicke etwas größer als e ist, werden daher dank dem Vorhandensein der Rippen 8 zusammengedrückt, ohne zerquetscht zu. werden, und gewährleisten so eine ausgezeichnete Abdichtung gegen die in den Kammern umlaufenden Strömungsmittel, und zwar sowohl längs derThe seals 30, the original thickness of which is slightly greater than e, are therefore made thanks to the presence of the ribs 8 compressed without being crushed. be, and guarantee such an excellent seal against the fluid circulating in the chambers, both along the
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Handleisten 3 als auch längs der .Bünde 13.Hand rails 3 as well as along the .bünde 13.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke der Dichtungen so gewählt, daß sie sich um etwa 20 $ zwischen dem nicht zusammengedrückten Zustand und dem zusammengedrückten Zustand der Dichtung ändert.In a preferred embodiment of the invention, the thickness of the seals is chosen so that they are around changes approximately $ 20 between the uncompressed state and the compressed state of the seal.
Wenn z.B. die Höhe e_ der Kammern 5 mm beträgt, hat die Dichtung in nicht zusammengedrücktem Zustand eine Dicke von 6 mm.For example, if the height e_ of the chambers is 5 mm, the gasket is 6 mm thick when not compressed.
Damit die Dichtungen bei ihrer Zusammendrückung keine Verformung erfahren, müssen sie senkrecht zu der Richtung des Stapels eine genügende Breite von z.B. größenordnungsmäßig 6 mm haben.So that the seals do not experience deformation when they are compressed, they must be perpendicular to the direction of the stack have a sufficient width of e.g. 6 mm.
Nun verringert aber die'Berührungsfläche derBut now the 'contact area is reduced
Dichtungen mit den Böden der benachbarten Schalen die effektive Wärmeaustauschfläche in gleichem Maße.Seals with the bottoms of the adjacent trays the effective Heat exchange area to the same extent.
Damit diese Verringerung einen geringen Wert behält,ist die dem Innern eines jeden Ringes zugewandte Seite eines jeden Ringes einer Dichtung vorzugsweise doppelt abgeschrägt } so daß ein V-förmiger Querschnitt entsteht, dessen Spitze P dem Innern des betreffenden Ringes zugewandt ist.So that this reduction remains low, the side of each ring of a seal facing the inside of each ring is preferably double beveled} so that a V-shaped cross-section is produced, the tip P of which faces the inside of the relevant ring.
Die Dichtungen behalten so eine genügende Starrheit, ohne daß die effektive Wärmeaustauschfläche merklich geschwächt wird.The seals thus retain sufficient rigidity without the effective heat exchange surface being noticeably weakened.
Die Dichtungen werden vorzugsweise aus künstlichem Gummi hergestellt, welcher die Berührung mit heißem Wasser gut aushält.The seals are preferably made of artificial rubber which is resistant to contact with hot water endures well.
Man kann z.B. Dichtungen aus Äthylen-Propylen, aus Nitrilgummi oder aus Silikon benutzen.E.g. seals made of ethylene-propylene, made of nitrile rubber or silicone.
Wie in dem Hauptpatent sind die Endplatten 33, 34 mit Stutzen 19, 2υ zum Anschluß an die äußeren Strömungskreise versehen. As in the main patent, the end plates 33, 34 provided with connecting pieces 19, 2υ for connection to the outer flow circuits.
Die kombinierte Verwendung der Dichtungen 13, der Endplatten 33, 34 und der Gewindebolzen 37 ermöglicht, gleichzeitig und in einfacher Weise die Abdichtung der Kammern 9 und den Zusammenbau der Schalen vorzunehmen, wobei die Möglichkeit eines bequemen schnellen Auseinandernehmens des so gebildeten Austauschers besteht.The combined use of the seals 13, the end plates 33, 34 and the threaded bolts 37 enables at the same time and in a simple manner to make the sealing of the chambers 9 and the assembly of the shells, with the possibility consists of a convenient quick disassembly of the exchanger so formed.
Außerdem ist es durch Verwendung von Gewindebol-In addition, through the use of threaded bolts
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zen verschiedener Länge möglich, die Zahl der Schalen dem angestrebten Zweck anzupassen, selbst bei einem Wärmeaustauscher, welcher bereits gearbeitet hat.zen of various lengths possible, the number of shells the desired Adjust the purpose, even with a heat exchanger that has already worked.
Schließlich ist jede Schale mechanisch von denAfter all, each shell is mechanically different from that
Nachbarschalen unabhängig und kann frei die Wärmebeanspruchungen aufnehmen, welche durch die auf ihre beiden Wände wirkenden Temperaturdifferenzen erzeugt werden.Neighboring shells independently and can freely absorb the thermal stresses that act on their two walls Temperature differences are generated.
Die Austauscher können für jeden gewünschten Wärmeaustausch zwischen zwei Strömungsmitteln benutzt werden. Sie können insbesondere mit Vorteil die sogenannten "gemischten" Anlagen für Zentralheizung und Warmwasserausgabe ausrüsten, d.h. Anlagen mit einem einzigen üessel für diese beiden Zwecke, wobei die Austauscher von dem aus dem Kessel in Richtung auf den geschlossenen Zentralheizungskreis austretenden warmen Wasser und von dem kalten Wasser durchströmt werden, welches für seine Ausgabe durch Entnahme erwärmt werden soll. Diese Austauscher können auch zur Bildung von Verdampfern, Kondensatoren oder Kochern benutzt werden, insbesondere in kältemaschinen, Wärmepumpen usw.The exchangers can be used for any desired heat exchange between two fluids. You can particularly advantageously equip the so-called "mixed" systems for central heating and hot water output, i.e. systems with a single boiler for these two purposes, with the exchanger from the one facing the boiler The warm water exiting the closed central heating circuit and the cold water flowing through it, which should be heated for its output by removal. These exchangers can also be used to form evaporators, condensers or cookers, especially in chillers, heat pumps, etc.
Bei gewissen Ausführungen muß jede Verbindung zwischen den beiden Strömungsmittelkreisen verhindert werden. Dies ist z.B. der Fall, wenn diese beiden Strömungskreise ein geschlossener Zentralheizungskreis bzw. ein Kreis zur Entnahme von warmem Wasser sind, da das in dem ersten dieser beiden Strömungskreise enthaltene Strömungsmittel Wasser sein kann, welchem ein Frostschutzmittel zugesetzt ist, und welches mehr oder weniger durch seinen längeren Umlauf in Heizkörpern verschmutzt ist, während das in dem zweiten Strömungskreis strömende Wasser rein und trinkbar bleiben muß.In certain designs, any connection between the two fluid circuits must be prevented. This is the case, for example, if these two flow circuits are a closed central heating circuit or a circuit for extraction are of warm water, as the fluid contained in the first of these two flow circuits can be water, to which an antifreeze agent is added, and which more or less becomes dirty due to its prolonged circulation in radiators is, while that flowing in the second flow circuit Water must remain pure and potable.
Fun ist aber zu befürchten, daß mit der Zeit die Dichtungen 30, oder genauer ausgedrückt die zweiten Ringe 32 derselben, einen Teil ihrer Elastizität verlieren und zwischen sich und den Böden der auf sie drückenden Schalen leichte Leckströmungen von Wasser (oder einem anderen Strömungsmittel) durchlassen. Diese Leckströmungen können ungewünschte Verbindungen zwischen den beiden Strömungskreisen an der Stelle ihrer ineinander gesteckten Bünde schaffen, da der gegenseitige Eingriff dieser Bünde an sich nicht streng dicht ist.Fun is to be feared that over time the seals 30, or more precisely the second rings 32 of the same, lose part of their elasticity and light between them and the bottoms of the bowls pressing on them Let leakage currents of water (or other fluid) pass through. These leakage currents can be undesirable Create connections between the two flow circles at the point of their nested collars, as the mutual Engagement of these frets is not strictly tight in itself.
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Eine durch, die in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführung sabwan dl ung erzielte Verbesserung ermöglicht, diesem Nachteil abzuhelfen und die automatische Abfuhr von etwaigen ungewünschten Leckströmungen aus dem Austauscher sicherzustellen, welche an der Stelle der ineinander gesteckten Bünde auftreten können.An embodiment shown in FIGS. 4 and 5 sabwan dl ung makes it possible to remedy this disadvantage and the automatic removal of any to ensure undesired leakage flows from the exchanger, which can occur at the point of the nested collars.
Bei dieser Ausführungsabwandlung sind die umgebogenen Randleisten 3 der ineinander gesteckten Schalen so nach unten gerichtet, daß der große Bund 13 einer jeden Schale nach unten und ihr kleiner Bund 12 nach oben gerichtet ist.In this variant embodiment, the bent edge strips 3 of the nested shells are so after directed downwards, that the large collar 13 of each shell is directed downwards and its small collar 12 is directed upwards.
Wie vorher wird die Abdichtung an der Stelle der ineinander gesteckten Bünde durch Anlage der einander gegenüberliegenden Böden der Schalen an zwei waagerechten ringförmigen Anlagenflächen mit der radialen Dicke el hergestellt, welche den zweiten Ring 32 der zwischen diesen Böden angeordneten Dichtung 30 oben und unten begrenzen.As before, the seal is made at the location of the nested collars by placing the opposing collars Bottoms of the shells are made on two horizontal ring-shaped contact surfaces with a radial thickness of el, which limit the second ring 32 of the seal 30 arranged between these bottoms at the top and bottom.
In der mittleren Zone einer jeden dieser ringförmigen Anlageflächen ist eine kontinuierliche kreisförmige, zu der Anlagefläche gleichachsige Rinne 39 vorgesehen, deren Querschnitt zweckmäßig die Form eines V hat.In the central zone of each of these annular Contact surfaces is a continuous circular groove 39 coaxial with the contact surface Cross-section expediently has the shape of a V.
Ferner ist radial ein von außsn ausgehender Einschnitt 40 in der äußeren Oberfläche des den beiden Ringen 31 und 32 gemeinsamen Abschnitts angebracht.Furthermore, there is an incision extending radially from the outside 40 mounted in the outer surface of the two rings 31 and 32 common portion.
Die radiale Tiefe dieses Einschnitts, welche vorzugsweise größenordnungsmäßig gleich der Hälfte der Dicke der Dichtung 30 in der betreffenden Zone ist, ist so vorgesehen, daß sie über den undichten Zwischenraum 41 zwischen den ineinander eingreifenden Randleisten 3 der beiden betreffenden Schalen die Rinnen 39 unmittelbar mit dem Raum außerhalb der Dichtung, d.h. mit der Atmosphäre, in Verbindung setzt.The radial depth of this incision, which is preferably is of the order of half the thickness of the seal 30 in the relevant zone, it is provided that that they are concerned about the leaky gap 41 between the interlocking edge strips 3 of the two Shells the channels 39 directly with the space outside the seal, i.e. with the atmosphere.
Diese doppelte Maßnahme bietet den Vorteil, etwaigen Abdichtungsfehlern abzuhelfen, welche an der Stelle der Ringe 32 auftreten könnten.This double measure has the advantage of remedying any sealing defects that may have occurred at the point of the rings 32 could occur.
Jede etwaige Leckströmung eines aus einem der beiden Strömungskreise kommenden Strömungsmittels in Richtung auf den anderen muß nämlich radial an dem inneren oder äußeren Rand einer Rinne 39 in Richtung derselben strömen und wird anschließend von der Kinne abgefangen, von wo sie automatisch durch den Einschnitt 40 und den Zwischenraum 41 in Rich-Any leakage flow of a fluid coming from one of the two flow circuits in the direction on the other must namely flow radially at the inner or outer edge of a channel 39 in the direction of the same and is then caught by the chin, from where it is automatically through the incision 40 and the space 41 in the direction
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tung des Pfeils F nach außerhalb des Austauschers abgeführtdirection of the arrow F to the outside of the exchanger
iSs ist ferner zu bemerken, daß die in den beiden Strömungskreisen des Austauschers strömenden Strömungsmittel unter über dem Atmosphärendruck liegenden Drücken stehen, während in den Rinnen 39 der Atmosphärendruck herrscht. Dies hat zur Folge, daß jede etwaige obige Leckströmung nach Ankunft in einer Rinne 39 aus einem der beiden Strömungskreise keine Neigung hat, ihren Weg in .Richtung auf den anderen Strömungskreis fortzusetzen, da in diesem ein relativer Überdruck gegenüber der Rinne herrscht, so daß die Leckströmung nur aus dieser Rinne abgeführt werden kann.It should also be noted that in the two flow circles of the fluid flowing through the exchanger are at pressures above atmospheric pressure, while in atmospheric pressure prevails in the grooves 39. This has the consequence that any above leakage flow upon arrival in a Channel 39 from one of the two flow circles has no tendency to continue its path in the direction of the other flow circle, because in this there is a relative overpressure compared to the channel, so that the leakage flow only from this channel can be discharged.
Man erhält so schließlich in sehr einfacher Weise eine ausgezeichnete dauerhafte Trennung zwischen den beiden Strömungsmitteln, welche in den aufeinanderfolgenden, durch die ineinander gesteckten Schalen begrenzten Stufen des Austauschers strömen und zwar ohne daß es erforderlich ist, Schweißungen oder Hartlötungen zwischen den Schalen an der Stelle ihrer Randleisten oder ihrer ineinander eingreifenden Bünde vorzunehmen.In this way, an excellent permanent separation between the two is ultimately obtained in a very simple manner Fluid, which in the successive, limited by the nested shells stages of the exchanger flow without the need for welds or brazing between the shells on the In place of their margins or their interlocking frets.
Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So ist zwar die Benutzung der oben beschriebenen Gewindebolzen besonders einfach und leicht herzustellen, doch können natürlich auch andere Verfahren angewandt werden, um die Schalen bis zum gegenseitigen Anschlag gegeneinander zu pressen.The invention can of course be modified. So is the use of the threaded bolts described above particularly simple and easy to manufacture, but of course other methods can also be used to make the shells to press against each other up to the mutual stop.
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