DE2819777A1 - Geraet zum austauschen von waerme zwischen zwei fluids - Google Patents

Geraet zum austauschen von waerme zwischen zwei fluids

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DE2819777A1
DE2819777A1 DE19782819777 DE2819777A DE2819777A1 DE 2819777 A1 DE2819777 A1 DE 2819777A1 DE 19782819777 DE19782819777 DE 19782819777 DE 2819777 A DE2819777 A DE 2819777A DE 2819777 A1 DE2819777 A1 DE 2819777A1
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DE19782819777
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David W Clark
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PRESSURE VESSELS Inc
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PRESSURE VESSELS Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/106Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits

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Description

Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Wärmeaustauscher und betrifft insbesondere ein Gerät zum Erhitzen einer Flüssigkeit durch Verwendung entweder einer Flüssigkeit oder eines Dampfes.
Flüssigkeiten werden durch Fluids, wie beispielsweise Dampf oder andere heiße Flüssigkeiten, auf verschiedenerlei Weise erhitzt. Es ist bekannt, daß die Wärmeübertragungszahlen und der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers mit zunehmender Geschwindigkeit der Fluids besser werden. Bei einem Typ von Wärmeaustauscher, welcher mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten arbeitet, werden konzentrische
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Rohre benutzt. Die kalte Flüssigkeit wird durch das innere Rohr gedruckt, während Dampf durch den Ringraum gedruckt wird. Wärme wird von dem Dampf durch die Wände des inneren Rohres übertragen. Die Wärme, die auf die Wände des äußeren Rohres übertragen wird, ist jedoch verloren, da die zu kühlende Flüssigkeit nur in dem inneren Rohr angeordnet ist.
In der US-PS 403 123 ist ein Dampf-Wasser-Erhitzer beschrieben, bei welchem ein Bündel konzentrischer Rohre in einem Tank benutzt wird. Kaltes Wasser strömt aufwärts durch den Ringkanal von einigen der Rohrpaare und abwärts durch die Ringkanäle von anderen Rohrpaaren. Ein Teil des Dampfes strömt in den inneren Rohren aufwärts, während der übrige Dampf außen an den äußeren Rohren vorbeigeht und an der Oberseite des Tanks austritt. Die Strömungsgeschwindigkeit wird in den sich ergebenden großen DampfStrömungsquerschnitten verringert. Darüber hinaus strömt ein Teil des Dampfes über den Kaltwassereinlaß an einer Stelle, wo Wärmespannungen und die Wärmeausdehnung nicht ohne weiteres gemindert werden können.
Es ist demgemäß Ziel der Erfindung, ein verbessertes Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids zu schaffen.
Die Erfindung schafft ein verbessertes Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids unter Verwendung von konzentrischen Rohren und einer hohen Strömungsgeschwindigkeit jedes Fluids zur Erzeugung von hohen Wärmeübertragungszahlen an den Wänden beider Rohre.
Ferner schafft die Erfindung ein verbessertes Gerät zum Erhitzen einer Flüssigkeit mit einem anderen Fluid, bei welchem konzentrische Rohre benutzt und Spannungen aufgrund der Wärmeausdehnung vermieden werden.
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Ein Wärmeaustauscher nach der Erfindung enthält konzentrische innere und äußere Eohre, die einen inneren Kanal und einen Ringkanal begrenzen. Ein erster Verteiler leitet ein erstes Fluid in den inneren Kanal. Ein zweiter Verteiler leitet ein zweites Fluid in den Hingkanal, um eine Strömung hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen. Ein dritter Verteiler an dem entgegengesetzten Ende leitet das zweite Fluid aus dem Ringkanal hinaus, so daß es sich nicht mit dem ersten Fluid des inneren Kanals vermischt. Das Äußere des äußeren Rohres ist in das erste Fluid eingetaucht, das durch den inneren Kanal strömt. Wärme wird daher zwischen dem zweiten Fluid und dem ersten Fluid über die Wand des inneren Rohres und gleichzeitig über die Wand des äußeren Rohres übertragen. Keines der Rohre wird an einer Bewegung an seinen Enden gehindert, was das Nachlassen von Wärmespannungen gestattet.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung und
teilweise im Schnitt einen Wärmeaustauscher nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Wärme
austauscher von Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt auf der Linie III-III
von Fig. 2,
Fig. 4 in perspektivischer Darstellung und
. teilweise im Schnitt eine weitere
Ausführungsform eines Wärmeaustauschers . nach der Erfindung, und
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Fig. 5 in perspektivischer Teildarstellung
und teilweise im Schnitt noch eine weitere Ausführungsform eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung.
In den Pig. 1 Ms 3 ist ein Wärmeaustauscher 11 dargestellt. Der Wärmeaustauscher 11 hat mehrere konzentrische Rohre oder Rohrpaare 13, die in gegenseitigem Abstand in einem Bündel angeordnet sind. Gemäß Pig. 2 enthält jedes Rohrpaar ein äußeres Rohr 15, innerhalb welchem ein inneres Rohr 17 angeordnet ist, wodurch ein innerer Kanal 19 und ein Ringkanal 21 gebildet werden.
Diese Rohrpaare 13 sind in einem Bündel durch vier Trennwände oder Rohrwände gehaltert. Die erste Trennwand 23 ist an dem ersten Ende angeordnet und besteht aus einer kreisförmigen Platte mit Öffnungen, die die inneren Rohre 17 abdichtend aufnehmen. Die zweite trennwand 25 ist mit Abstand von der ersten Trennwand 23 angeordnet und besteht aus einer kreisförmigen Platte mit öffnungen, die die äußeren Rohre 15 abdichtend aufnehmen, welche an dieser Platte endigen. Die dritte Trennwand 27 hat den gleichen Aufbau wie die zweite Trennwand 25 und besteht aus einer Platte mit öffnungen zum Aufnehmen der äußeren Rohre 15, deren zweite Enden bis zu der Trennwand 27 führen. Die vierte Trennwand 29 ist in beträchtlichem Abstand an dem zweiten Ende des Wärmeaustauschers angeordnet und hat, ähnlich wie die erste Trennwand 23, Öffnungen, welche die inneren Rohre 17 abdichtend aufnehmen. Infolgedessen erstrecken sich die inneren Rohre 17 von der ersten Trennwand zu der vierten Trennwand, während sich die äußeren Rohre 15 von der zweiten Trennwand zu der dritten Trennwand erstrecken. Gemäß Pig. 3 enthält ein unteres Rohr 33 kein inneres Rohr, um den Kondensatfluß zu erleichtern, wenn Dampf als Heizmedium benutzt wird.
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Die erste Trennwand 23 und die zweite Trennwand 25 sind in ein "becherförmiges Gehäuse 31 abgedichtet eingeschlossen, wobei die Mündung des Gehäuses sich an der zweiten Trennwand 25 "befindet und das geschlossene Ende 35 des Gehäuses in einem kurzen Abstand von der ersten Trennwand 23 angeordnet ist. Ein Einlaß 37 ist in der Mitte des geschlossenen Endes 35 des Gehäuses 31 angeordnet. Dieser Einlaß empfängt das ankommende Fluid, normalerweise Wasser, das zu erhitzen ist. Infolgedessen dienen das geschlossene Ende 35, der Einlaß 37 und die Trennwand 23 als erste Verteileranordnung zum Einleiten des gesamten ankommenden ersten Fluids in die inneren Kanäle 19.
• Eine Leitwand 39 erstreckt sich zwischen der ersten Trennwand 23 und der zweiten Trennwand 25 senkrecht zu diesen und parallel zu den Rohrpaaren 13. Die Leitwand 39 ist eine massive Platte, die an der ersten und an der zweiten Trennwand abgedichtet befestigt und ungefähr in der Mitte des Bündels angeordnet ist. Die Leitwand 39 unterteilt den durch das Gehäuse 31 umschlossenen Raum in zwei getrennte Kammern, die als Einlaßkammer 4-1 bzw. Auslaßkammer 43 bezeichnet werden. Ein Einlaß 4-5 ^3* in 3-em Gehäuse 31 auf derjenigen Seite angeordnet, die mit der Einlaßkammer 41 in Verbindung steht. Der Einlaß 4-5 ist mit der Quelle des zweiten Fluids verbunden und dient daher mit der Einlaßkammer 4-1 als zweite Verteileranordnung zum Einleiten des gesamten zweiten Fluids in die Ringkanäle 21.
Ein Auslaß 4-7 ist in dem Gehäuse 31 vorgesehen und steht mit der Auslaßkammer 4-3 in Verbindung. Der Auslaß 4-7 ist mit der Rücklauf- oder stromabwärtigen Seite der zweiten Fluidquelle verbunden. Ein zylindrisches Gehäuse 4-9 umschließt abdichtend den Raum zwischen der dritten Trennwand 27 und der vierten Trennwand 29 und begrenzt eine Umkehr-
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kammer 50, die in Kombination mit der Auslaßkammer 4-3, dem Auslaß 4-7 und den verbindenden Ringkanälen 21 als dritte Verteileranordnung zum Hinausleiten des zweiten Fluids aus dem Wärmeaustauscher 11 dient.
Ein zylindrisches Gehäuse oder ein zylindrischer Mantel 51 hat ein geschlossenes Ende 53 an dem zweiten Ende des Wärmeaustauschers 11 und erstreckt sich über die Länge der konzentrischen Rohre 13, die an der zweiten Trennwand 25 endigen. Eine Umkehrkammer 52 wird durch den Raum zwischen dem geschlossenen Ende 53 und der vierten Trennwand 29 begrenzt. Der einzige Auslaß in dem Mantel 51 ist ein Auslaß 55, der ungefähr an dem ersten Ende der konzentrischen Rohre 13 in der Nähe der Trennwand 25 angeordnet ist. Es ist ein Spalt zwischen dem Gehäuse 4-9 und dem Mantel 51 vorhanden, der bewirkt, daß die äußeren Rohre 15 in das erste Fluid des inneren Kanals 19 eingetaucht sind, wenn das Fluid zu dem Auslaß 55 strömt. Leitwände könnten im gegenseitigem Abstand zwischen dem Mantel 51 und den konzentrischen Rohren 13 angeordnet sein, um die Geschwindigkeit in diesem Bereich zu erhöhen, indem sie das erste Fluid veranlassen, in einem S-Profil auszuströmen.
Bei dem Betrieb des Wärmeaustauschers der Fig. 1 bis 3 kann eine Flüssigkeit zum Erhitzen einer Flüssigkeit oder ein Dampf, wie beispielsweise Wasserdampf, zum Erhitzen der Flüssigkeit benutzt werden. Vorzugsweise tritt die zu erhitzende Flüssigkeit in den Einlaß 37 ein, wie es durch ausgezogenen Linien dargestellte Pfeile 57 in Fig. 2 angedeutet ist, und geht aus dem ersten Verteiler in sämtliche inneren Kanäle 19« Diese Flüssigkeit tritt an dem zweiten Ende aus und kehrt ihre Strömungsrichtung in der Umkehrkammer 52 um. Sie geht dann durch den Zwischenraum zwischen dem Mantel 51 und dem Rohrbündel hindurch und tritt über den Auslaß 55 aus, wobei im wesentlichen die gesamte Länge der äußeren Rohre 15 in die
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Flüssigkeit eingetaucht wird.
Dampf tritt über den Einlaß 45 in die Einlaßkammer 41 ein und geht dann in die Ringkanäle 21, die mit der Einlaßkammer 41 in Verbindung stehen, wie es durch die mit gestrichelten Linien dargestellten Pfeile 59 in Fig. 2 angedeutet ist. Wärme aus dem Dampf wird auf das Wasser über die Wände der inneren Rohre 17 und über die Wände der äußeren Rohre 15 übertragen. Wenn der Dampf die Umkehrkammer 50 erreicht, wird die Strömungsrichtung umgekehrt und der Dampf in die äußeren Rohre 15 zurückgeleitet, die in der Auslaßkammer 43 endigen. Dampf strömt durch diese Kanäle, wobei Wärme mit Wasser in den inneren Kanälen 19 und an dem Äußeren der äußeren Rohre 15 ausgetauscht wird. Kondensat strömt durch das Rohr 33 in die Auslaßkammer 43. Der übrige Dampf und das Kondensat werden über den Auslaß 47 abgegeben.
Die Rohre können sich aufgrund von Wärmeänderungen ausdehnen und zusammenziehen, da die dritte und die vierte Trennwand nicht an dem Mantel 51 befestigt sind. Die erste Trennwand 23 und die zweite Trennwand 25 sind zwar an dem Gehäuse befestigt, die inneren Rohre 17 gehen jedoch lediglich durch die zweite Trennwand 25 hindurch und sind nicht mit ihr verbunden, so daß ihre Ausdehnung nicht behindert wird.
Ein Wärmeaustauscher mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau wurde getestet und es ergab sich bei der Verwendung von Wasserdampf als Heiζfluid eine Zunahme der Wassertemperatur von 16 0C auf 38 0G. 144 l/min Wasser strömten mit 1,83 m/s in den inneren Kanälen 19 und der Dampfdruck betrug 1,03 bar (Manometerdruck) in einer Höhe von 183 m über der Meeresiöhe. Dreizehn Rohrpaare 13 wurden benutzt, wobei die inneren Rohre 17 einen Außendurchmesser von 12,7 mm und die äußeren Rohre 15 einen Außendurchmesser von 19 »1 mm hatten. Die Länge
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des Wärmeaustauschers betrug 889 mm und der Durchmesser des Mantels 51 betrug 102 mm. Der Spalt zwischen dem Gehäuse 4-9 "und dem Mantel 51 betrug 6,4- mm, und Segmentleitwände waren in den Zwischenräumen zwischen den konzentrischen Rohren und dem Mantel in Abständen von 102 mm angeordnet.
Das beschriebene Gerät arbeitet auch, wenn die Kanäle für das Heizfluid und die zu beheizende Flüssigkeit vertauscht werden. Das heißere oder erste Fluid kann über den Einlaß 37 in die inneren Kanäle 19 eintreten und die zu beheizende Flüssigkeit oder das zweite Fluid kann durch die Ringkanäle 21 hindurchgehen. Außerdem kann die Strömungsrichtung von einem oder beiden Fluids umgekehrt werden. Das erste Fluid kann in den Auslaß 55 des Mantels eintreten, über die äußeren Rohre 15 strömen, seine Strömungsrichtung in der Umkehrkammer 52 umkehren und dann durch die inneren Kanäle 19 hindurch von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende gehen. In diesem Fall würde die erste Verteileranordnung zum Einleiten des eintretenden ersten Fluids in die inneren Kanäle 19 den Auslaß 55, die Trennwand 29 und den Mantel 51 umfassen. Das zweite Fluid könnte ebenfalls in umgekehrter Richtung strömen. In diesem Fall würde die zweite Verteileranordnung zum Einleiten des eintretenden zweiten Fluids in die Ringkanäle die Auslaßkammer 4-3 und den Auslaß 4-7 umfassen. Wenn jedoch Wasserdampf als zweites Fluid benutzt wird, sollte unten ein Auslaß für Kondensat vorgesehen sein und der Wasserdampf sollte vorzugsweise über einen oberen Auslaß eintreten. Wenn die Strömungsrichtung des zweiten Fluidstroms umgekehrt wird, würde die dritte Verteileranordnung zum Hinausleiten des zweiten Fluids aus dem Wärmeaustauscher die Umkehrkammer 50, die verbindenden Ringkanäle 21 mit der Einlaßkammer 4-1 und den Auslaß 4-5 umfassen.
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Die Fig. 4- und 5 zeigen weitere Ausführungsformen des Wärmeaustauschers nach der Erfindung. Die Ausführungsform von Fig. 5 ist insbesondere zum Erhitzen einer Flüssigkeit durch Wasserdampf vorgesehen. Eine einzige Auslaßleitung 61 erstreckt sich von der dritten Trennwand (nicht gezeigt) durch die zweite Trennwand 25' und von dort aus aus dem Gehäuse 31' hinaus, welches den Zwischenraum zwischen der ersten Trennwand 23" und der zweiten Trennwand 25' umschließt. Ein Einlaß 4-5' in dem Gehäuse 31' bildet die Verbindung für den Wasserdampf mit den. Ringkanälen 21', wie es durch gestrichelte Pfeile 59' gezeigt ist. Wasser tritt in innere Kanäle 19' durch einen ersten Verteiler (nicht gezeigt) ähnlich dem in der Ausführungsform von Fig. 1 bis 3 ein, wie es durch die mit ausgezogenen Linien dargestellten. Pfeile 57' angedeutet ist. Diese Ausführungsform erfordert keine Leitwand zwischen der ersten Trennwand 23' und der zweiten. Trennwand 25' , da die Leitung 61 vorhanden ist, die als ein Teil der dritten Verteileranordnung zum Hinausleiten des zweiten Fluids aus dem Wärmeaustauscher dient. Der Wasserdampf tauscht Wärme hauptsächlich aus, wenn er sich in den Ringkanälen 21 · befindet.
Fig. 4- zeigt eine Ausführungsform, die hauptsächlich zur Verwendung in einem Lagerbehälter 63 vorgesehen ist, wobei sich der überwiegende Teil der Länge der konzentrischen Rohre im Innern des Behälters befindet und von Flüssigkeit umgeben ist, die aus den inneren Kanälen abgegeben wird. Die inneren Rohre 17*' erstrecken sich parallel zueinander und sind durch herkömmliche Einrichtungen mit der zu erhitzenden Flüssigkeit verbunden. Äußere Rohre 15'' sind durch herkömmliche L-förmige Anschlußstücke 65 mit der Quelle verbunden. Sie leiten das Heizfluid zurück. An dem zweiten oder inneren Ende des Wärmeaustauschers sind die äußeren Rohre 15'' verschlossen und durch einen Kanal 67 miteinander verbunden.
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Ein Mantel 51' mit einem geschlossenen inneren Ende erstreckt sich tun die konzentrischen Rohre und endigt an der Wand des Lagerbehälters 63. Ein Auslaß 55' ist in dem Mantel 51' an der Wand des Behälters 63 vorgesehen, um aus dem inneren Kanal 19' abgegebenem Fluid zu gestatten, in den Lagerbehälter zu strömen.
Im Betrieb tritt die zu beheizende Flüssigkeit in den inneren Kanal 19' jedes konzentrischen Rohres ein, wie es durch die mit ausgezogenen Linien dargestellten Pfeile 57'' angedeutet ist. Nach dem Erhitzen tritt das Fluid an dem zweiten Ende aus, strömt zurück über die äußeren Rohre 15"' innerhalb des Mantels 51' und dann in den Lagerbehälter 63 aus. Das Heizfluid tritt in eines der Einlaßanschlußstücke 65 ein und strömt durch einen der Ringkanäle 21'', wie es durch die gestrichelten Pfeile 59'' dargestellt ist, wobei das Anschlußstück 65 als zweiter Verteiler dient. Das zweite Fluid tritt in den Kanal 67 an dem zweiten Ende. ein und strömt zurück abwärts in den anderen Ringkanal 21'' und über das Anschlußstück 65 aus, wobei dieses Anschlußstück und der Kanal 67 als dritte Verteileranordnung dienen. Wärme wird durch die Wände des inneren Rohres 171' und des äußeren Rohres 151' ausgetauscht. Da in dieser Ausführungsform der Wärmeaustauscher nur an einer Stelle zwischen seinen Enden aufgehängt ist, können sich die konzentrischen Rohre aufgrund von Wärmeänderungen frei ausdehnen und zusammenziehen.
Vorstehende Darlegungen haben gezeigt, daß die Erfindung beträchtliche Verbesserungen mit sich bringt. Durch Zwangsumlauf sämtlicher ankommender Fluids in den inneren Kanälen und Ringkanälen der konzentrischen Rohre können beide Fluids mit hohen Geschwindigkeiten strömen. Ein größerer Wirkungsgrad wird durch Eintauchen der äußeren Rohre in das Fluid des inneren Kanals erzielt, wodurch Wärme über die Wände
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sowohl der inneren als auch der äußeren Rohre übertragen wird. Das ist besonders wirksam, wenn der Mantel benutzt wird, der die Strömungsrichtung des Fluids des inneren Rohres umkehrt und das Fluid veranlaßt, zurück über die äußeren Rohre zu strömen. Die Enden der konzentrischen Bohrpaare sind nicht eingespannt, so daß sich ihre Länge aufgrund von Wärmeänderungen ändern kann.
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Claims (14)

  1. Patentansprüche :
    Hl Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids, gekennzeichnet durch
    ein inneres Rohr, das im wesentlichen konzentrisch in' einem äußeren Rohr angeordnet ist, wodurch ein innerer Kanal und ein Ringkanal begrenzt werden; durch eine erste Verteileranordnung zum Einleiten des gesamten ankommenden ersten Fluids in den inneren Kanal; durch eine zweite Verteileranordnung zum Einleiten des gesamten ankommenden zweiten Fluids in den Ringkanal; durch eine dritte Verteileranordnung, die an dem Auslaß des Ringkanals abgegebenes zweites Fluid so leitet, daß es sich nicht mit dem abgegebenen ersten Fluid vermischt; und
    wobei ein beträchtlicher Teil des äußeren Rohres in das erste Fluid eingetaucht ist, wodurch Wärme zwischen den Fluids über die Wand des inneren Rohres und die Wand des
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    äußeren Rohres übertragen wird.
  2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr in das erste Fluid eingetaucht ist, welches an dem Auslaß des inneren Kanals abgegeben worden ist.
  3. 3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr innerhalb der ersten Verteileranordnung angeordnet ist.
  4. 4-. Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids, gekennz ei chne t
    durch ein inneres Rohr, das im wesentlichen konzentrisch mit Abstand in einem äußeren Rohr angeordnet ist, wodurch ein innerer Kanal und ein Ringkanal begrenzt werden; durch eine erste Verteileranordnung zum Weiterleiten des gesamten ankommenden ersten Fluids zu dem Einlaß der inneren Kanäle;
    durch eine zweite Verteileranordnung zum Weiterleiten des gesamten ankommenden zweiten Fluids zu .dem Einlaß des Ringkanals;
    durch eine dritte Verteileranordnung zum Stromabwärtsleiten des an dem Auslaß des Ringkanals abgegebenen Fluids, so daß es sich nicht mit dem abgegebenen ersten Fluid vermischt; und
    durch einen Mantel mit geschlossenem Ende, der den Auslaß des inneren Kanals und einen beträchtlichen Teil des äußeren Rohres umschließt, wobei der Mantel einen Auslaß hat, der von dem Auslaß des inneren Kanals im wesentlichen um die Länge des äußeren Rohres entfernt ist, so daß abgegebenes erstes Fluid veranlaßt wird, über das äußere Rohr zu strömen, wodurch eine Wärmeübertragung zwischen strömenden Fluids über die Wand des inneren Rohres und die Wand des äußeren Rohres erfolgt.
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  5. 5. Gerät nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel von einem Behälter umschlossen ist, welcher abgegebenes erstes Fluid enthält.
  6. 6. Gerät nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste Fluid Wasser ist und daß das zweite Fluid
    Wasserdampf ist.
  7. 7- Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids,
    gekennz ei chnet
    durch wenigstens ein inneres Rohr, das in einem äußeren Rohr konzentrisch mit Abstand von demselben angeordnet ist, wodurch ein innerer Kanal und ein Ringkanal begrenzt werden; durch eine erste Verteileranordnung, die an dem ersten Ende des Gerätes angeordnet ist und sämtliches ankommende erste Fluid zu dem Einlaß des inneren Kanals leitet;
    durch eine zweite Verteileranordnung, die an dem ersten Ende des Gerätes angeordnet ist und sämtliches ankommendes zweites Fluid zu dem Einlaß des Ringkanals leitet;
    durch eine dritte Verteileranordnung an dem zweiten Ende
    des Gerätes zum Hinausleiten von abgegebenem zweiten Fluid aus dem Gerät, mit einem Auslaßkanal, der sich von dem zweiten Ende des Gerätes zurück zu dem ersten Ende des Gerätes erstreckt; und
    durch einen Mantel, der ein geschlossenes Ende hat, im wesentlichen die Länge des äußeren Rohres umschließt und einen Auslaß hat, der in engem Abstand von dem Einlaß des
    Ringkanals angeordnet, von diesem aber getrennt ist, so daß das abgegebene erste Fluid veranlaßt wird, über das äußere Rohr zu strömen und Wärme über die Wände der inneren und
    äußeren Rohre auszutauschen.
  8. 8. Gerät nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verteileranordnung enthält:
    eine erste Trennwand an dem ersten Ende des Gerätes mit einer
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    öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des Einlasses des inneren Rohres; und
    ein erstes Gehäuse, das ein geschlossenes Ende hat und an der ersten !Trennwand abgedichtet befestigt ist, und einen Einlaß an seinem geschlossenen Ende zum Empfang des ersten Fluids und zum Weiterleiten des gesamten ersten Fluids zu dem Einlaß des inneren Rohres.
  9. 9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verteileranordnung enthält:
    eine zweite Trennwand, die mit Abstand von der ersten Trennwand angeordnet ist und eine öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des Einlasses des äußeren Rohres hat; und ein zweites Gehäuse, welches den Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Trennwand abdichtend umschließt und einen Einlaß für den Empfang des zweiten Fluids und zum Weiterleiten desselben zu dem Einlaß des äußeren Rohres hat.
  10. 10. Gerät nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Verteileranordnung enthält:
    eine dritte Trennwand an dem zweiten Ende des Gerätes, die eine öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des Auslasses des inneren Rohres hat;
    eine vierte Trennwand, die mit Abstand von der dritten Trennwand angeordnet ist und eine öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des Auslasses des äußeren Rohres sowie eine öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des Einlasses der Auslaßleitung hat, wobei sich die Auslaßleitung durch die zweite Trennwand hindurch erstreckt und zweites Fluid nach außerhalb des Gehäuses abgibt; und
    ein drittes Gehäuse, welches den Zwischenraum zwischen der dritten Trennwand und der vierten Trennwand abdichtend umschließt und das zweite Fluid von dem Auslaß des äußeren Rohres zu dem Einlaß des Auslaßrohres leitet.
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  11. 11. Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids, die mit unterschiedlichen Temperaturen strömen, gekennzeichnet
    durch wenigstens zwei Rohrpaare, die im gegenseitigen Abstand und parallel zueinander angeordnet sind, wobei jedes Rohrpaar ein inneres Rohr hat, das konzentrisch mit Abstand in einem äußeren Rohr angeordnet ist, wodurch ein innerer Kanal und ein Ringkanal begrenzt werden; durch eine erste Verteileranordnung an dem ersten Ende des Gerätes zum Weiterleiten des gesamten ankommenden ersten Fluids zu dem inneren Kanal jedes Rohrpaares; durch eine zweite Verteileranordnung an dem ersten Ende des Gerätes zum Weiterleiten des gesamten ankommenden zweiten Fluids zu dem Ringkanal eines der Rohrpaare; durch eine dritte Verteileranordnung, die die Enden des Ringkanals an dem zweiten Ende des Gerätes miteinander verbindet, so daß ankommendes zweites Fluid aus dem Ringkanal eines Rohrpaares hinaus und in den Ringkanal des anderen Rohrpaares strömt, wobei die dritte Verteileranordnung weiter das ankommende Fluid von dem abgegebenen zweiten Fluid an dem ersten Ende des Gerätes trennt; und
    durch einen Mantel, der ein geschlossenes Ende an dem zweiten Ende des Gerätes hat, welches einen beträchtlichen Teil der Rohrpaare umschließt und einen Auslaß hat, welcher in einem ausgewählten Abstand von dem zweiten Ende angeordnet ist, so daß abgegebenes erstes Fluid über die äußeren Rohre strömt und weitere Wärme übertragen wird.
  12. 12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verteileranordnung enthält:
    eine erste Trennwand an dem ersten Ende des Gerätes mit einer öffnung zum abdichtenden Aufnehmen der inneren Rohre; und
    ein becherförmiges erstes Gehäuse, welches an der ersten
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    Trennwand abdichtend befestigt ist, mit einen Einlaß zum Aufnehmen von erstem Fluid und zum Weiterleiten des gesamten ersten Fluids zu den inneren Kanälen der inneren Eohre.
  13. 13- Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verteileranordnung enthält:
    eine zweite Trennwand, die mit Abstand von und parallel zu der ersten Trennwand angeordnet ist und eine Öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des ersten Endes des Ringkanals eines Rohrpaares hat; und
    ein zweites Gehäuse, welches den Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Trennwand abdichtend umschließt, mit einem Einlaß für den Empfang von zweitem Fluid und zum Weiterleiten desselben zu dem Ringkanal.
  14. 14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Verteileranordnung enthält:
    eine dritte Trennwand an dem zweiten Ende des Gerätes mit einer Öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des Auslasses des inneren Rohres;
    eine vierte Trennwand, die mit Abstand von und parallel zu der dritten Trennwand angeordnet ist und eine öffnung zum abdichtenden Aufnehmen des zweiten Endes des äußeren Rohres Jedes Rohrpaares hat;
    ein drittes Gehäuse, welches den Zwischenraum zwischen der dritten und der vierten Trennwand abdichtend umschließt, um abgegebenes zweites Fluid aus dem Ringkanal eines Rohrpaares zu dem Ringkanal des anderen Rohrpaares zu leiten, wobei das äußere Rohr des Rohrpaares, das das abgegebene zweite Fluid empfängt, in einer öffnung in der zweiten Trennwand abdichtend aufgenommen ist; und
    eine Leitwand, die sich zwischen der ersten und der zweiten Trennwand quer zu diesen erstreckt und den Zwischenraum, der
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    durch das zweite Gehäuse umschlossen ist, in eine Einlaß- und eine Auslaßkammer unterteilt, wobei das zweite Gehäuse einen Auslaß in der Auslaßkammer zum Abgeben von zweitem Fluid hat.
    15· Gerät zum Austauschen von Wärme zwischen zwei Fluids, von denen eines eine zu erhitzende Flüssigkeit ist, gekennz ei ohne t
    durch zwei Rohrpaare, die in gegenseitigem Abstand parallel zueinander angeordnet und in der Wand eines Lagerbehälters befestigt sind, wobei ein beträchtlicher Teil ihrer Länge in dem Lagerbehälter angeordnet ist und wobei jedes Rohrpaar ein inneres Rohr hat, das innerhalb eines äußeren Rohres konzentrisch gehaltert ist;
    wobei das innere Rohr in jedem Rohrpaar außerhalb des Lagerbehälters mit der Quelle der Flüssigkeit verbunden ist; wobei das äußere Rohr in einem Rohrpaar außerhalb des Lagerbehälters mit der Quelle des Heizfluids verbunden ist und wobei die inneren Enden des äußeren Rohres jedes Rohrpaares miteinander verbunden sind, um das Heizfluid durch das äußere Rohr des anderen Rohrpaares hindurch zurückzuleiten, wobei dieses äußere Rohr außerhalb des Lagerbehälters mit einer Rückleitung für das Heizfluid verbunden ist; und durch einen Mantel, der von der inneren Wand des Lagerbehälters ausgeht und die Rohrpaare umschließt, wobei der Mantel ein geschlossenes Ende und einen Auslaß hat, die im wesentlichen an der Wand des Lagerbehälters angeordnet sind, so daß die abgegebene Flüssigkeit über die äußeren Rohre, dann durch den Auslaß und in den Lagerbehälter geleitet wird, wodurch weitere Wärme mit dem Heizfluid in den äußeren Rohren ausgetauscht wird.
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DE19782819777 1977-05-09 1978-05-05 Geraet zum austauschen von waerme zwischen zwei fluids Ceased DE2819777A1 (de)

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