DE2911116C2

DE2911116C2 - Heat exchanger

Info

Publication number: DE2911116C2
Application number: DE19792911116
Authority: DE
Inventors: Dmitrij Isaakovi&ccaron; Charaz; Max &Scaron;aevi&ccaron; Moskau/Moskva Chavuser; Horst Speer; Richard DDR Leipzig Zimnik
Original assignee: PROIZVODSTVENNOE OB"EDINENIE TECHENERGOCHIMPROM MOSKAU/MOSKVA SU
Current assignee: PROIZVODSTVENNOE OB"EDINENIE TECHENERGOCHIMPROM MOSKAU/MOSKVA SU
Priority date: 1979-03-21
Filing date: 1979-03-21
Publication date: 1984-11-22
Also published as: DE2911116A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a heat exchanger according to the preamble of the patent claim.

Ein solcher Wärmetauscher ist aus der GB-PS 10 18 843 bekanntSuch a heat exchanger is known from GB-PS 10 18 843

Bei einem derartigen bekannten Wärmetauscher werden in einem zylindrischen, von zwei Stirnwänden begrenzten Innenraum heiße Rauchgase an Rohren vorbeigeführt, in denen ein vorgewärmtes wärmeaufnehmendes Medium strömt und von den heißen Rauchgasen erhitzt wird. Die Rauchgase werden nach Durchströmung des Zylinderraums in zu ihm parallele Rohre umgelenkt, die in einem äußeren Ringmantel parallel zueinander angeordnet sind. Dieser Ringmantel ist von einem weiteren wärmeaufnehmenden Medium durchströmt. Die dabei weiter abgekühlten Rauchgase strömen schließlich durch den Vorwärmer für das anschließend in den Zylinderraum geführte wärmeaufnehmende Medium und werden schließlich in die Atmosphäre abgeführt. Der den Zylinderraum umschließende Ringraum ist ein aus Kreissektionen zusammengesetzter Doppelmantel, wobei sich die Kreissektionen über einen Winkel von 90° erstrecken und teilweise mit Rippen versehen sind.In such a known heat exchanger are in a cylindrical, of two end walls limited interior space, hot flue gases are led past pipes in which a preheated heat-absorbing Medium flows and is heated by the hot flue gases. The smoke gases are after flowing through of the cylinder space is deflected into tubes parallel to it, which are parallel in an outer ring jacket are arranged to each other. Another heat-absorbing medium flows through this ring jacket. The flue gases, which are further cooled in the process, finally flow through the preheater for the subsequent heat-absorbing medium passed into the cylinder space and finally discharged into the atmosphere. The annular space surrounding the cylinder space is composed of circular sections Double jacket, with the circular sections extending over an angle of 90 ° and partly with ribs are provided.

Der bekannte Wärmetauscher ermöglicht eine gute Ausnutzung der Enthalpie der Rauchgase, ist jedoch auf eine Einfachanordnung in Form einer einzigen Einheit beschränkt. Falls eine höhere Wärmeleistung erforderlieh ist, kann diese nur durch Nebeneinanderanordnen mehrerer solcher Einheiten erreicht werden.The known heat exchanger enables good utilization of the enthalpy of the flue gases, but is on a simple arrangement in the form of a single unit is limited. If a higher heat output is required this can only be achieved by arranging several such units next to one another.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, den Wärmetauscher der eingangs genannten Art unter Beibehaltung eines hohen Wirkungsgrads in Kompaktbauweise so auszubilden, daß eine einfache Anpassung an vorgegebene Leistungen möglich ist.The object on which the invention is based is now to develop the heat exchanger of the type mentioned at the beginning Art while maintaining a high level of efficiency in a compact design so that a simple adaptation to specified services is possible.

Diese Aufgabe wird mit dem im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmal gelöst.This object is achieved with the feature specified in the characterizing part of the patent claim.

Der erfindungsgemäße, für die direkte Feuerung flüssiger Hochtemperaturwärmeträger einsetzbare Wärmetauscher hat den Vorteil, daß er sich entsprechend den vorgegebenen Leistungen in verschiedenen Ausgestaltungen kompakt aus den einzelnen Sektionen in einfacher Weise zusammensetzen läßt und dabei einen sehr günstigen Wärmeaustausch ermöglicht, also einen sehr hohen Wirkungsgrad gewährleistet, wobei in den von den Kreissektionen und Zwischensektionen umschlossenen Innenraumabschnitten jeweils ein gesondertes System von Rohrschlangen für das dritte Medium angeordnet wird.The heat exchanger according to the invention which can be used for direct firing of liquid high-temperature heat transfer media has the advantage that it can be configured in various ways according to the specified services can be put together compactly from the individual sections in a simple manner and at the same time a very allows favorable heat exchange, thus ensuring a very high degree of efficiency, whereby in the of the interior sections enclosed by the circular sections and intermediate sections each have a separate one System of pipe coils for the third medium is arranged.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigtExemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings

F i g. 1 im Längsschnitt eine erste Ausführungsform eines Wärmetauschers;F i g. 1 shows a first embodiment of a heat exchanger in longitudinal section;

F i g. 2 den Schnitt V-V von F i g. 1;F i g. 2 shows the section V-V from FIG. 1;

Fig.3 perspektivisch teilweise aufgebrochen eine Kreissektion des Doppelmantels;3 is a partially broken perspective view Circular section of the double jacket;

Fig.4 perspektivisch teilweise aufgebrochen eine Zwischensektion des Doppelmantels;4 is a partially broken perspective view Intermediate section of the double jacket;

F i g. 5 im Querschnitt eine zweite Ausführungsform des Wärmetauschers undF i g. 5 shows in cross section a second embodiment of the heat exchanger and

Fig. 6 im Querschnitt eine dritte Ausführungsform des Wärmetauschers.6 shows a third embodiment of the heat exchanger in cross section.

Der in F i g. 1 und 2 gezeigte Wärmetauscher 1 hat einen Innenraum 2, der von einem Außenraum 10 in Form eines Doppelmantels umschlossen und von Stirnwänden 20 und 21 begrenzt wird. Der Außerraum 10 hat eine sich zwischen den beiden Stirnwänden 20 und 21 erstreckende Außenwand 8 und eine Innenwand 9, die sich von der einen Stirnwand 20 in Richtung der anderen Stirnwand 21 erstreckt, jedoch vor dieser endet, so daß im Bereich der anderen Stirnwand 21 unterhalb des Außenraums 10 ein freier Raum 11 verbleibt, der durch eine Trennwand 13 vom Außenraum i0 getrennt ist Durch die Trennwand 13 erstrecken sich abdichtend offene Enden von Rohren 12, die im Außenraum 10 parallel zueinander über die Längserstreckung des Wärmetauschers 1 angeordnet sind und mit ihren anderen offenen Enden abdichtend durch eine der Stirnwand 20 zugewandte Trennwand 16 des Außenraums 10 hindurchtreten und in einen Abzugsraum münden, der mit Gasabzügen 6 verbunden ist.The in F i g. The heat exchanger 1 shown in FIGS. 1 and 2 has an interior space 2 which is separated from an exterior space 10 in FIG Enclosed in the form of a double jacket and bounded by end walls 20 and 21. The outside space 10 has an outer wall 8 and an inner wall 9 extending between the two end walls 20 and 21, which extends from one end wall 20 in the direction of the other end wall 21, but ends in front of this, so that a free space 11 remains in the area of the other end wall 21 below the outer space 10, which is separated from the outside space i0 by a partition 13 open ends of tubes 12, which in the outer space 10 are parallel to one another over the longitudinal extent of the heat exchanger 1 are arranged and with their other open ends sealingly by one of the end wall 20 facing partition 16 of the outer space 10 pass and open into a fume cupboard, the is connected to gas vents 6.

In der Stirnwand 20 sind im Abstand zwei Brenner 5 angeordnet. Jedem Brenner 5 ist ein Rohrschlangensystem zugeordnet, das aus vorwiegend durch Strahlungs- · wärme beheizten Rohren 3 und vorwiegend durch konvektiven Wärmeübergang beheizten Rohren 4 zusammengesetzt ist. Die Rohre 3 und 4 eines jeden Rohrschlangensystems sind mit einer nicht gezeigten Umwälzvorrichtung verbunden.In the end wall 20, two burners 5 are arranged at a distance. Each burner 5 is a pipe coil system assigned, which consists of tubes 3 heated primarily by radiant heat and predominantly by convective tubes Heat transfer heated tubes 4 is composed. The tubes 3 and 4 of each coil system are connected to a circulation device, not shown.

Der Außenraum 10 hat einen Zuführstutzen 14 und einen Abführstutzen 15.The outer space 10 has a feed connection 14 and a discharge connection 15.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, ist der Außenraum 10 aus zwei sich über 180° erstreckenden Kreissektionen 7 und zwei dazwischen angeordneten Zwischensektionen 17 zusammengesetzt, wobei jede Zwischensektion 17, wie in F i g. 4 gezeigt ist, die Form von aneinandergesetzten Kreisbögen haben, die im Winkel aufeinanderstoßen. Die Rohre 12 und die Trennwände 13 und 16 sind in den Zwischensektionen 17 wie in den Kreissektionen 7 angeordnet Die Kreissektionen 7 und die Zwischensektionen 17 können wie in Fig.5 gezeigt im Dreieck mit drei Rohrschlangensystemen oder wie in Fig.6 gezeigt nebeneinander mit drei Rohrschlangensystemen angeordnet werden, wobei diese Anordnungen abhängig von der gewünschten Leistung mit den Kreis- und Zwischensektionen 7 und 17 unter jeweiliger Zuordnung eines Brenners 5 und eines Rohrschlangensystems beliebig erweiterbar sind.As shown in FIG. 2, the outer space 10 is made up of two circular sections 7 extending over 180 ° and two intermediate sections 17 arranged therebetween, each intermediate section 17, as in Fig. 4, are in the form of juxtaposed arcs of a circle which meet at an angle. The tubes 12 and the partitions 13 and 16 are in the intermediate sections 17 as in the circular sections 7 arranged The circular sections 7 and the intermediate sections 17 can as shown in Figure 5 in Triangle with three pipe coil systems or as shown in Fig. 6 next to each other with three pipe coil systems be arranged, these arrangements depending on the desired performance with the Circular and intermediate sections 7 and 17 with the respective assignment of a burner 5 and a pipe coil system can be expanded as required.

Die von jedem Brenner 5 erzeugten Rauchgase bilden ein erstes wärmeabgebendes Medium, das das zugeordnete Rohrschlangensystem in Richtung der Stirnwand 21 durchströmt, wobei es an ein wärmeauinehmendes drittes Medium, das in dem Rohryhlangensystem strömt. Wärme hauptsächlich durch Strahlung im Bereich der Rohre 3 und vorwiegend durch konvektiyen Wärmeübergang im Bereich der Rohre 4 abgibt Ander Stirnwand 21 werden die Rauchgase durch den freien Raum 11 urnw dem Außenraum 10 in die Rohre 12 umgelenkt nach deren Durchströmen sie in die Gasabzüge 6 gelangen. Über die Rohre 12 steht das erste wärmeabgebende Medium in Wärmeaustausch mit einem zweiten wärmeaufnehmenden Medium, das in den Außenraum 10 durch den Zuführstutzen 14 zugeführt und durch den Abführstutzen 15 erwärmt abgezogen wird.The flue gases generated by each burner 5 form a first heat-emitting medium, which is assigned The pipe coil system flows through it in the direction of the end wall 21, it being connected to a heat absorbing third medium, which is in the pipe tube system flows. Heat mainly from radiation in the area of the tubes 3 and mainly from convection Heat transfer in the area of the pipes 4 gives off. On the end wall 21, the smoke gases are released through the Space 11 around the outer space 10 is diverted into the pipes 12 after they have flowed through them into the gas exhausts 6 arrive. Via the tubes 12, the first heat-emitting medium is in heat exchange with a second heat-absorbing medium, which is fed into the outer space 10 through the feed nozzle 14 and is withdrawn heated through the discharge nozzle 15.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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Claims

Claim:

Heat exchanger with an interior space formed by two end walls and an inner wall which is connected to one end wall, which has at least one inlet for a heat-emitting first medium and at a distance from the other end face ends with an outer space that is connected by an outer wall with the other end wall is connected, and the inner wall is limited and an end closed off Circular sections composed double jacket for the flow of a heat-absorbing second medium forms in which in its longitudinal direction extending through tubes for the first medium are arranged and with an in Coiled tubes guided through the interior, heat-absorbing third medium, thereby characterized in that the circular sections (7) of the double jacket by intermediate sections (17) are connected, which are formed by angularly juxtaposed circular arc-shaped wall sections will.

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