DE2753496A1

DE2753496A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE2753496A1
Application number: DE19772753496
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Lang; Wolfgang Dipl Ing Suessmann; Herbert Dipl Phys Wenk
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1977-12-01
Publication date: 1979-06-07

Description

LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

H 77/71 Fa/bd 29.11.77

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit in einem Mantelraum angeordneten, im wesentlichen geraden Rohren und mit mindestens einem Rohrboden, der den Mantelraum gegen mindestens einen Vorraum zur Verteilung von Fluiden auf die Rohre abtrennt.

Wärmetauscher dieser Art werden vor allem in den Fällen benutzt, bei denen es auf leichte Reinigbarkeit sowohl in den Rohren als auch auf deren Außenseite ankommt.

Es sind derartige Wärmetauscher bekannt,bei denen einem in den Rohren strömenden Fluid dadurch Wärme entzogen wird, daß im Mantelraum ein Kältemittel verdampft. Das zu kühlende

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Fluid gelangt dabei auf der Eingangsseite zunächst in einen Vorraum und wird von dort mittels einer Vielzahl von Rohren durch den Mantelraum geführt.

In vielen Fällen kann es notwendig sein, daß mehrere Fluide/ die nicht vermischt werden dürfen, gleichzeitig gekühlt werden sollen. Dann erweisen sich Wärmetauscher der oben beschriebenen Art als nachteilig, weil für jedes Fluid ein gesonderter Wärmetauscher benötigt wird. Die Folge sind räumlich aufwendige Anlagen und großer Materialverbrauch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Anlagen, in denen Wärmetauscher mit im wesentlichen geraden Rohren zum Einsatz kommen, zu optimieren und insbesondere bezüglich der Wärmetauscheinheiten zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im Mantelraum angeordneten Rohre zu Rohrbündeln für verschiedene Fluide zusammengefaßt sind und der Vorraum bzw. die Vorräume durch mindestens eine dichte Trennwand in Teilräume aufgeteilt ist (sind), die den einzelnen Rohrbündeln zugeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Wärmetauschers ist es möglich, in einem einzigen Apparat mehrere Fluide über Vorräume, die durch Trennwände aufgeteilt sind, in den Mantelraum zu leiten und wieder getrennt abzuführen. Diese Trennwände müssen den Rohrboden nicht symmetrisch teilen, so daß die Rohrzahl der jeweiligen Aufgabe optimal angepaßt werden kann.

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Es sind Anwendungsfälle denkbar, bei denen auch im Mantelraum mehrere voneinander getrennte Fluide strömen sollen. Diese Forderung wird erfindungsgemäß durch den Einbau dichter Trennwände in den Mantelraum erfüllt. Durch die hiermit erreichte Trennung des Mantelraums in mehrere Teilräume kann die Kühlmittelzufuhr individuell geregelt werden.

Es kann zweckmäßig sein, die Rohre U-förmig auszubilden In diesem Fall benötigt man nur einen Rohrboden und einen Vorraum.

Eine besonders leichte Reinigbarkeit der Rohre kann dadurch erzielt werden, daß diese erfindungsgemäß geradlinig ausgebildet werden. Der Wärmetauscher enthält in diesem Fall < η zweiten Vorraum.

Der Gegenstand der Erfindung stellt somit eine erhebliche apparative Vereinfachung* gegenüber der bisher bekannten Lösung dar. Dies ermöglicht Kosteneinsparungen durch Verringerung sowohl der Anzahl der Apparate, Rohrleitungen und Armaturen, als auch des Platzbedarfs. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Wärmetauscher im Gegensatz zu den bisher bekannten Vielstromwärmetauschern (Plattenwärmetauscher, gewickelte Wärmetauscher) leicht mechanisch reinigbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

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Hierbei zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit U-förmigen Rohren;

Figur 2 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher gemäß Figur 1 entlang der Linie II mit einem geteilten Vorraum;

Figur 3 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit geradlinigen Rohren;

Figur 4 einen Querschnitt durch den Wärmetauscher gemäß Figur 3 entlang der Linie IV;

Figur 5 einen weiteren Querschnitt durch den Wärmetauschegemäß Figur 3 entlang der Linie V.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Wärmetauscher dargestellt, bei dem zwei rohrseitige Fluide durch den Wärmetausch mit einem dritten, verdampfenden Fluid gekühlt werden sollen.

Ein Behälter 1 wird durch einen Rohrboden 2 in einen Vorraum 3 und einen Mantelraum 4 unterteilt. Der Vorraum 3 ist erfindungsgemäß durch eine dichte Trennwand 14 in zwei Teilräume für zwei verschiedene zu kühlende Fluide aufgeteilt, die zwei verschiedenen Rohrbündeln 6 zugeordnet sind. Diese Abdichtung kann erreicht werden durch Verschweißen am Mantel und Einlassen der Trennwand 14 in eine Nut im Rohrboden 2 mit zwischengelegter

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Dichtung, die je nach Verfahrensbedingungen aus Metall, Gummi oder Kunststoff bestehen kann. Außerdem sind die Rohrwege der Bündel durch horizontale Trennwände 10 in den Vorräumen getrennt. Die Rohre für die zu kühlenden Fluide sind in Stützblechen 8, 9 befestigt. Im Mantelraum befindet sich ferner ein Prallblech 11.

Durch Einfüllstutzen 5 werden die zu kühlenden Fluide in die beiden Teilräume des Vorraumes 3 eingeleitet und werden von dort in den Rohrbündeln 6 durch den Mantelraum 4 geführt, wo sie in indirekten Kontakt mit dem Kühlmittel kommen. Die gekühlten Fluide verlassen den Wärmetauscher an den Stutzen 12. Das Kühlmittel wird beim Stutzen 7 eingepumpt und tritt nach der Verdampfung am Stutzen 13 aus.

Die Figuren 3,4 und 5 zeigen einen Wärmetauscher mit geradliniger Ausbildung der Rohre. Zwei Rohrböden 16 trennen zwei Vorräume 20 von einem Mantelraum 21. Die Vorräume 20 sind durch dichte Trennwände 18 in je vier getrennte Räume unterteilt. Wegen der besseren Übersichtlichkeit ist nur ein Rohrbündel 22 eingezeichnet. Der Mantelraum 21 ist durch eine dichte Trennwand 17 in zwei Teilräume getrennt.

Der rechte Vorraum 20 wird über einen Stutzen 23 mit dem zu kühlenden Fluid gefüllt, das über die Rohre 22 in den gegenüberliegenden linken Vorraum 20 gelangt, von wo es durch den Stutzen 24 abfließt. Dieser Vorgang ist für die anderen Fluide analog.

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Durch die Eintrittsstutzen 25 strömen zwei verschiedene Kältemittel in den durch die Trennwand 17 geteilten Mantelraum 21. Sie verlassen die Teilräume jeweils durch die Austrittsstutzen

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Wärmetauscher mit in einem Mantelraum angeordneten, im wesentlichen geraden Rohren und mit mindestens einem Rohrboden, der den Mantelraum gegen mindestens einen Vorraum zur Verteilung von Fluiden auf die Rohre abtrennt, dadurch gekennzeichnet, daß die im Mantelraum angeordneten Rohre (6, 22) zu Rohrbündeln für verschiedene Fluide zusammengefaßt sind und der Vorraum (3) bzw. die Vorräume (20) durch mindestens eine dichte Trennwand (14, 18) in Teilräume aufgeteilt ist (sind), die den einzelnen Rohrbündeln zugeordnet sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelraum (4, 21) durch mindestens eine dichte Trennwand (17) in Teilräume für verschiedene Fluide aufgeteilt ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen einzigen Vorraum (3) und eine U-förmige Ausbildung der Rohre (6), die in einem einzigen Rohrboden (2) befestigt sind.

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CHiGi

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NAL

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4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Vorräume (20) und eine geradlinige Ausbildung der Rohre (22) , wobei die Vorräume (20) über die Rohre (22) miteinander verbunden sind.

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