DE29618194U1 - Spiralwärmetauscher - Google Patents
SpiralwärmetauscherInfo
- Publication number
- DE29618194U1 DE29618194U1 DE29618194U DE29618194U DE29618194U1 DE 29618194 U1 DE29618194 U1 DE 29618194U1 DE 29618194 U DE29618194 U DE 29618194U DE 29618194 U DE29618194 U DE 29618194U DE 29618194 U1 DE29618194 U1 DE 29618194U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- spiral heat
- slots
- central body
- exchanger according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/04—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
AKTEN-Nf.
Ihr Zeichen
Ihr Zeichen
1194
ROLFBOCKERMANN DIPL-ING.
PETER KSOLL DR.-ING.DIPL.-ING.
ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRESAGREES EUROPEEN
Bergstraße 159 44791 BOCHUM
Postfach 102450 44724 BOCHUM
18.10.1996 XR/Mo
Die Erfindung betrifft einen Spiralwärmetauscher gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem solchen Spiralwärmetauscher werden die im Wärmetausch stehenden Medien gemäß einer ersten bekannten
Ausführungsform im reinen Gegenstrom geführt. Bei dieser
Ausführungsform werden zwei metallische Bänder um einen
Kern gewickelt. Hierdurch entstehen zwei Austauschkanäle. Daraus resultiert beim Betrieb des Apparats, daß ein Medium
aus einem Verteilerraum am Umfang des Apparats nach innen strömt und vom Kern des Apparats durch einen stirnseitigen
Deckel nach außen abgeführt wird. Das zweite Medium wird vom Kern des Apparats nach außen in einen Sammelraum
geleitet.
Der Strömungsquerschnitt in den beiden Austauschkanälen
wird durch die Breite der spiralförmig gewickelten Metallbänder und durch den Abstand der Metallbänder gebildet.
Hierbei ist die Größe des Abstands in bestimmten Grenzen frei wählbar. Dadurch können auf beiden Seiten
optimale Strömungsgeschwindigkeiten erreicht werden.
Telefon (0234) 51957/58/59 ■ Telefax (0234) 51 0512
Commerzbank AG Bochum, Konto-Nr. 3864782 (BLZ 43040036) · Postbank Essen, Konto-Nr. 7447-431 (BLZ 36010043)
Eine weitere bekannte Ausfuhrungsform arbeitet nach dem
KreuzStromprinzip. Diese Bauform findet hauptsächlich als
Oberflächenkondensator und Dephlegmator/ aber auch als Gaskühler Anwendung. Die Dämpfe oder Gase strömen durch
einen beidseitig offenen Austauschkanal. Ein großer Strömungsquerschnitt macht den Apparat besonders für die Kondensation
von Vakuumdämpfen und Kühlung großer Volumina geeignet. Dabei fließt das Kühlmedium in dem beidseitig
verschweißten geschlossenen Austauschkanal.
Desweiteren ist eine Kreuz-Gegenstrom-Kombination bekannt. Dies stellt eine Zusammenfassung des Kreuzstromprinzips
mit dem Gegenstromprinzip dar. Ein solcher Spiralwärmetauscher wird primär zur Kondensation von Dämpfen,
die Inertgase enthalten, eingesetzt. Der Spiralkörper besteht hierbei aus wechselseitig verschweißten Austauschkanälen
wie beim Gegenstromprinzip. Der Austauschkanal des Kühlmediums ist nach unten offen, von dort aus
zugänglich und oben verschweißt. Die Gase und Dämpfe treten durch den anderen Austauschkanal, der oben offen ist,
ein. Im Inneren des Spiralkörpers wird der Hauptteil des Dampfs kondensiert. Die äußeren Windungen sind abgedeckt
und der Restdampf wird zusammen mit den Inertgasen im reinen Gegenstrom zu den Kühlmedien nach außen abgeführt.
Hierdurch wird eine gute Kühlung und Kondensation erreicht. Auch das Kondensat wird weiter abgekühlt und separat
abgeführt.
Die Vorteile eines Spiralwärmetauschers sind hohe Wärmeübertragungswerte
bei kompakter Bauweise. Es werden kleinste Temperaturdifferenzen durch Führung der beiden
Medien im Gegenstrom benutzt. Desweiteren wird eine sichere Trennung der beiden Medien durch beidseitiges oder
wechselseitiges Zuschweißen der Austauschkanäle gewährleistet. Ein Vermischen kann ausgeschlossen werden. Eine
spezielle Isolierung ist normalerweise nicht notwendig, da das Kühlmedium durchweg in dem äußeren Austauschkanal
strömt.
Auch eine Verschmutzung kann nicht so leicht eintreten, da nur ein einziger Strömungsweg für jedes Medium vorhanden
ist und außerdem hohe Strömungsgeschwindigkeiten einer Verschmutzung entgegenwirken. Schließlich ist auch
eine Reinigung chemisch durch Spülung (CIP - Cleaning in place) oder nach Abnehmen der Deckel durch Ausspritzen
mit Hochdruckwasser möglich.
Abweichend von den vorstehend geschilderten Eigenschaften haben sich jedoch im Kernbereich eines Spiralwärmetauschers
Probleme ergeben. Gemäß einer bekannten Ausführungsform, bei der die die Austauscherkanäle bildenden
Metallbänder bis in den Kernbereich gewickelt werden, so daß sie dort nach entsprechender Verschweißung die Endkammern
der Austauscherkanäle bilden, müssen diese Endkammern durch entsprechende Einbauten ausgesteift werden.
Im praktischen Betrieb wird eine Endkammer mit einem unter Druck stehenden Medium beaufschlagt, während die
benachbarte Endkammer im Prinzip drucklos sein kann. Dadurch wird die drucklose Endkammer über den sie umfangsseitig
begrenzenden Abschnitt des das unter Druck stehende Medium führenden Austauschkanals radial beansprucht.
Diesem radialen Druck sollen die Einbauten widerstehen.
Durch die Einbauten in den Endkammern werden jedoch Totzonen und Spalte gebildet, in denen sich Produkte absetzen
und festsetzen können, die aus den in den Austauschkanälen strömenden Medien ausfallen. In Abhängigkeit
von der Zusammensetzung der Medien können diese ausgefällten Produkte dann im Laufe der Zeit anwachsen und
zu Verstopfungen mit den Wärmetauschbetrieb beeinträchtigenden Druckverlusten führen.
Auch sind diese Totzonen und Spalte nur schwer zu reinigen,
so daß der Einsatz derart ausgebildeter Spiralwärmetauscher in Sterilisationsanlagen mit hohen Hygieneanforderungen
nur mit Einschränkungen möglich ist.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Endkammern bezüglich ihres Stroinungsquerschnitts nicht produktgerecht
an den Strömungsquerschnitt der Austauschkanäle angepaßt werden können. Dies führt dazu, daß ein in eine
Endkammer von außen einströmendes Medium beim Übertritt in den an diese Endkammer angeschlossenen Austauschkanal
seine Geschwindigkeit verloren hat. Auch dieser Sachverhalt führt dazu, daß aus dem Medium leichter Produkte
ausfallen und sich in den Totzonen und Spalten der Endkammer festsetzen können.
Um die engen Wicklungen der Metallbänder im Kernbereich und die Einbauten in den Endkammern zu vermeiden, ist
ferner vorgeschlagen worden, die Endkammern in einem von der Wanddicke her stabilen Kernrohr auszubilden. Dazu
wurden in das Kernrohr Längswände eingezogen und die durch die Längswände und die Rohrwand gebildeten Endkammern
über Bohrungen in der Wand des Kernrohrs mit den Austauschkanälen verbunden, die durch die spiralförmig
gewickelten Metallbänder umfangsseitig des Kernrohrs gebildet
werden. Die der Wand des Kernrohrs benachbarten Abschnitte der Metallbänder wurden durch sich radial erstreckende,
in der Länge unterschiedliche Stifte zur äußeren Oberfläche des Kernrohrs distanziert.
Diese Bauart eines Spiralwärmetauschers verringert zwar die Anzahl der Totzonen und Spalte, in denen sich aus den
Medien ausfällende Produkte absetzen und festsetzen können, indessen konnte der Nachteil nicht beseitigt werden,
daß die Strömungsquerschnxtte der Endkammern nicht produktgerecht an die Stromungsquerschnitte der sich an die
Endkammern anschließenden Abschnitte der Austauschkanäle angepaßt sind.
Ein weiterer Nachteil bei beiden vorgeschilderten und zum Stand der Technik zählenden Bauarten von Spiralwärmetauschern
liegt darin, daß aufgrund der Vielzahl von Schweißnähten größere Flächen' mit einer hohen Rauhigkeit
vorhanden sind, die nur schwer gereinigt werden können. Dadurch können sich nach wie vor aus den Medien ausgefällte
Produkte in den Kernbereichen absetzen und festsetzen, was nicht nur, wie bereits geschildert, zu Strömungs-
und damit Druckverlusten führen kann, sondern auch den Einsatz derartiger Spiralwärmetauscher in Sterilisationsanlagen
mit großen Hygieneanforderungen ausschließen oder doch zumindest erheblich einschränken. Nicht unerheblich
ist darüberhinaus die Gefahr von Korrosion, die sich bei bestimmten Werkstoff- und Produktkombinationen
bevorzugt unterhalb von Produktablagerungen ausbildet (Spaltkorrosion).
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Kernbereich eines Spiralwärmetauschers
so zu gestalten, daß die Strömungsquerschnitte der in dem Kernbereich liegenden Endkammern über die Breite
des Spiralwärmetauschers gesehen so ausgelegt werden, daß die im Wärmetausch stehenden Medien im wesentlichen
gleichförmig produktgerecht aus den Endkammern in die sich daran anschließenden Abschnitte der Austauschkanäle
übertreten bzw. aus den Austauschkanälen in die Endkammern eintreten können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Grundgedankens sind Gegenstand der Merkmale der Ansprüche 2 bis 11.
Der Kernbereich eines Spiralwärmetauschers wird jetzt aus einem einstückigen zylindrischen Zentralkörper gebildet.
Hierdurch werden umfangsseitig des Zentralkörpers glatte
Flächen geschaffen, die mit einer entsprechend geringen Rauhtiefe ausgestattet werden können. Die Endkammern werden
durch eine mechanische Bearbeitung, insbesondere
durch Bohr- und Fräsoperationen des Zentralkörpers hergestellt.
Dazu werden zunächst von den Stirnseiten des Zentralkörpers her Bohrungen eingebracht. Diese Bohrungen können
koaxial zueinander ausgerichtet sein. Denkbar ist es aber auch, daß wenigstens eine Bohrung parallel zur Achse des
Zentralkörpers radial versetzt vorgesehen wird. Ferner ist es vorstellbar, daß die Bohrungen in einem Winkel zur
Achse des Zentralkörpers liegen können.
Anschließend werden mit den Bohrungen verbundene, sich radial erstreckende Schlitze, beispielsweise durch Fräsoperationen,
hergestellt. Diese Schlitze erstrecken sich über nahezu die gesamte Länge des Zentralkörpers, Endseitig
können Stirnwände ausreichender Dicke verbleiben. Vorstellbar ist es aber auch, daß die Schlitze im Bereich
der Bohrungen in die Stirnseite des Zentralkörpers münden. Im zusammengebauten Zustand eines Spiralwärmetauschers
werden dann die .Mündungen durch entsprechende Dichtungen sowie durch Deckel verschlossen. Der Vorteil
einer solchen Maßnahme ist der, daß die Fertigung der Schlitze vereinfacht wird und außerdem eine leichtere
Kontrolle des Zentralkörpers möglich ist. Während im Bereich der Bohrungen die Schlitze in die Bohrungen münden,
verringert sich ihre Tiefe von den Enden der Bohrungen an gleichmäßig oder auch ungleichmäßig bis zu dem jeweils
gegenüber liegenden Ende des Zentralkörpers.
Durch die gezielte Durchmesser- und Längenwahl der Bohrungen einerseits und der Breite der Schlitze im Längenbereich
der Bohrungen andererseits können nunmehr die Strömungsquerschnxtte der durch die Bohrungen und
Schlitze gebildeten Endkammern im Zentralkörper, insbesondere
im Längenbereich der Bohrungen, so an die Strömungsquerschnxtte der sich an die Schlitze anschließenden
Abschnitte der Austauschkanäle angepaßt werden, daß im wesentlichen gleichförmige Strömungsgeschwindigkeiten
der sich im Austausch befindenden Medien erzielt werden. In den Bohrungen und Schlitzen sind keine
Totzonen und Spalte mehr vorhanden, in denen sich aus den Medien ausgefällte Produkte absetzen und festsetzen können.
Alle Bereiche der Bohrungen und Schlitze sind gut durchspülbar und somit einwandfrei reinigungsfähig. Auch
können die Oberflächen der-' Bohrungen und Schlitze problemlos poliert werden, wozu erfindungsgemäß jetzt das
Elektropolieren eingesetzt werden kann. Dieser Sachverhalt ist mit dem großen Vorteil verbunden, daß Spiralwärmetauscher
mit einem derartigen Kernbereich jetzt bevorzugt in Sterilisationsanlagen mit hohen Hygieneanforderungen
eingesetzt werden können.
Schweißnähte sind im Kernbereich nicht mehr vorhanden. Die Fertigung wird dadurch einfacher. Auch sind keine
Schweißnahtfehler mehr möglich, so daß durch solche Schweißnahtfehler bedingte undichte Stellen oder Übertrittsbereiche
für Medien wegfallen, die bislang in aufwendiger Weise kontrolliert und überprüft werden mußten.
Die sich zwischen den Bohrungen und der äußeren Oberfläche des Zentralkörpers erstreckenden Schlitze können
exakt radial eingebracht sein. Denkbar ist aber auch eine Ausführungsform, bei welcher die Schlitze tangential in
die Oberfläche der Bohrungen münden. Hierdurch kann eine noch bessere Strömung der Medien erreicht werden.
Eine weitere Verbesserung der Strömungsverhältnisse für
die Medien wird dadurch erzielt, daß diejenigen Längskanten an den Mündungen der Schlitze in die äußere Oberfläche
des Zentralkörpers fasenartig gebrochen sind, welche benachbart den Austauschkanälen liegen. Diese Längskanten
können auch gerundet sein.
Da nunmehr die Metallbänder zur Bildung der Austauschkanäle
unmittelbar neben den Schlitzen an die äußere Oberfläche des Zentralkörpers angesetzt werden,,
ist es zur Bildung eines optimalen Strömungsquerschnitts der Austauschkanäle benachbart zu den Schlitzen sinnvoll,
wenn der Zentralkörper benachbart zu den Schlitzen am Umfang segmentartig ausgenommen ist. Der Querschnitt der
segmentartigen Ausnehmung kann beispielsweise dreieckförmig sein, wobei die größte-' Tiefe der Ausnehmung im Bereich
der Schlitze liegt und sich die Tiefe zur äußeren Oberfläche hin verringert. Die maximale Tiefe entspricht
etwa der Höhe des anschließenden Abschnitts des Austauschkanals .
Die Distanz der Metallbänder zur äußeren Oberfläche des Zentralkörpers kann, wie bislang schon üblich, durch
Stifte erzielt werden, die auf den zu wickelnden Metallbändern festgelegt sind. Je nach Höhe des Austauschkanals
kann es erforderlich werden, auch im Bereich der segmentartigen Ausnehmung Stifte zur Distanzierung des die Ausnehmung
überwölbenden Abschnitts eines Metallbands vorzusehen. Statt der Stifte !iann aber auch die Ausnehmung
durch in ümfangsrichtung des Zentralkörpers verlaufende Nuten bzw. leistenartige Rippen so gestaltet sein, daß
die Rippen die Abstützung des Metallbands übernehmen, ohne daß die einwandfreie Strömung der Medien beeinträchtigt
wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 im schematischen vertikalen Längsschnitt den
Kernbereich eines Spiralwärmetauschers;
gemäß dem Pfeil II in zwei verschiedenen Varianten;
Figur 3 einen Teillängsschnitt durch den Kernbereich eines Spiralwärmetauschers gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
Figur 4 einen Längsschnitt durch einen Zentralkörper gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Figur 5 einen Längsschnitt durch einen Zentralkörper gemäß, einer dritten Ausführungsform;
Figur 6 in vergrößerter perspektivischer Darstellung den Ausschnitt VI der Figur 2;
Figur 7 den Ausschnitt VI der Figur 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform und
Figur 8 den Ausschnitt VI derFigur 2 gemäß einer dritten Ausführungsform.
Mit 1 ist in den Figuren 1, 2 und 6 der Kernbereich eines
ansonsten nicht näher veranschaulichten Spiralwärmetauschers 2 bezeichnet.
Der Kernbereich 1 umfaßt einen zylindrischen Zentralkörper 3 aus Vollmaterial. In den Zentralkörper 3 sind von
-lü
dessen Stirnseiten 4, 5 aus zwei Axialbohrungen 6, 7 eingebracht.
Die Länge L jeder Axialbohrung 6, 7 entspricht etwa einem Drittel der Gesamtlänge GL des Zentralkörpers
3- Der Durchmesser D der Axialbohrungen 6, 7 entspricht etwa dem dritten bis vierten Teil des Durchmessers Dl des
Zentralkörpers 3.
sind in diesen radiale Schlitze 9, 10 eingebracht. Die Länge Ll der Schlitze 9, 10 ist kürzer als die Gesamtlänge
GL des Zentralkörpers 3 bemessen. Endseitig sind Wandabschnitte 11 vorhanden.
Desweiteren ist zu erkennen, daß die Schlitze 9, 10 im Bereich der Axialbohrungen 6, 7 in diese münden und in
Richtung auf die jeder Axiälbohrung 6, 1 gegenüberliegende
Stirnseite 5, 4 des Zentralkörpers 3 in ihrer Tiefe T gleichmäßig abnehmen. Die Breite B der Schlitze 9, 10
ist so bemessen, daß die Strömungsquerschnitte der Axialbohrungen 6, 7 den Strömungsquerschnitten am Übergang von
den Axialbohrungen 6, 7 auf die Schlitze 9 , 10 entsprechen.
Durch die Axialbohrungen 6, 7 und die Schlitze 9, 10 werden
Endkammern EK und EKl gebildet.
Die Schlitze 9, 10 münden am Umfang des Zentralkörpers 3
in Austauschkanäle 12, 13, die umfangsseitig des Zentralkörpers
3 durch dessen äußere Oberfläche 8 sowie durch spiralförmig gewickelte Metallbänder 14, 15 gebildet werden.
Ansonsten werden die Austauschkanäle 12, 13 durch die beiden Metallbänder 14, 15 sowie durch diese distanzierende
Stifte 19 bestimmt (Figur 6).
Aus der Figur 3 ist zu erkennen, daß die Schlitze 9b im Bereich der Bohrung 7 in die Stirnseite 5 des Zentralkör-
pers 3a münden können. Die Abdichtung der Endkammer EKl wird hierbei durch eine Dichtscheibe 20 in Verbindung mit
einem einen Anschlußstutzen 21 aufweisenden Deckel 22 vorgenommen. Eine entsprechende Ausbildung kann auch die
Endkammer EK erhalten.
Die Figur 4 zeigt eine Variante, bei welcher eine Bohrung
7a radial versetzt aber parallel zur Achse 23 des Zentralkörpers 3b eingebracht ist. Die andere Bohrung 6 ist
in der Achse 2 3 vorgesehen. Vorstellbar ist, daß auch beide Bohrungen 7a, 6 außerhalb der Achse 23 liegen. Desweiteren
können die Durchmesser D der Bohrungen 7a, 6 voneinander abweichen. Die Schlitze 9, 10 können wie bei
der Aus f ührungs form der Figuren 1, 2 und 6 oder wie bei der Ausführungsform der Figur 3 verlaufen.
Die Ausführungsform eines Zentralkörpers 3c gemäß Figur 5
zeigt Bohrungen 6a, 7b, die in einem Winkel zur Achse 23
des Zentralkörpers 3c eingebracht sind. Auch hierbei können die Durchmesser D der Bohrungen 6a, 7b ggf. voneinander
variieren. Die Schlitze 9, 10 können entsprechend den vorher beschriebenen Ausführungsformen verlaufen.
Wie die Figuren 2 und 6 zeigen, sind die Längskanten 16 der Schlitze 9, 10 am Übergang in die Austauschkanäle 12,
13 fasenartig gebrochen. Desweiteren ist der Zentralkörper 3 am Umfang neben den Längskanten 16 bei 17 segmentartig
ausgenommen.
Diese Aus f ührungs form wird bevorzugt dann gewählt, wenn
die Breite B des Schlitzes 9 so gering ist, daß das Metallband 14 im Bereich zwischen seiner Auflage 24 neben
dem Schlitz 9 und der ersten Abstützung über die Stifte 19 an der äußeren Oberfläche 8 des Zentralkörpers 3 durch
den radial auf ihn lastenden Druck nicht eingedrückt
wird, das heißt wenn das Metallband 14 oberhalb der Ausnehmung 17 eine nur geringe Stützweite hat.
Die Figur 7 zeigt eine Aus führungs form eines Kernbereichs 1, bei welcher die Längskanten 16a gerundet sind. Außerdem
ist hier zu. sehen, daß im Bereich der segmentartigen Ausnehmung 17 das Metallband 14 zwischen seiner Auflage
und Befestigung 24 an der äußeren Oberfläche 8 des Zentralkörpers 3 und der ersten Abstützung über die Stifte
19 im Austauschkanal 12 zusätzlich über Stifte 25 abgestützt ist. Dies erfolgt vorzugsweise bei einer größeren
Breite B des Schlitzes 3, also bei einer größeren Stützweite des Metallbands 14.
Selbstverständlich können auch bei einem schmalen Schlitz 9 die Längskante 16 gerundet oder bei einem breiteren
Schlitz 9 die Längskante 6a gebrochen sein.
Die Figur 8 zeigt wieder eine fasenartig gebrochene Längskante 16 des Schlitzes 9. Ferner ist zu sehen, daß
der segmentartige Bereich 17a des Zentralkörpers 3 neben dieser gebrochenen Längskante 16 mit Umfangsnuten 26 versehen
ist, die in die Oberfläche 8 des Zentralkörpers 3 auslaufen. Die neben den Umfangsnuten 26 verbleibenden
Rippen 27 dienen dann der Abstützung des Metallbands 14 im Bereich zwischen seiner Befestigung 24 an der äußeren
Oberfläche 8 des Zentralkörpers 3 und der ersten stiftartigen Abstützung 19 im Austauschkanal 12.
Darüberhinaus läßt die Figur 2 in strichpunktierter Linienführung
erkennen, daß die Schlitze 9a, 10a auch tangential an den inneren Umfang 18 der Axialbohrungen 6, 7
angeschlossen sein können und dann unmittelbar in die Austauschkanäle 12, 13 münden.
- 13 -
Die dem Zentralkörper 3 abgewandten Enden der Austauschkanäle 12, 13 sind in nicht näher dargestellter
Weise mit Kammern am Umfang des Spiralwärraetauschers 2
verbunden. Außerdem ist der Spiralwärmetauscher 2 in nicht näher dargestellter Weise mit seitlichen Deckeln
versehen, welche die Stirnseiten der Austauschkanäle 12,
13 dicht verschließen. In diesen Deckeln sind Anschlußstutzen vorgesehen, welche mit den Axialbohrungen in Verbindung
stehen (vergleiche hierzu Figur 3).
Ein Medium kann beispielsweise über die Axialbohrung 6 und den Schlitz 10, das heißt die Endkammer EK in den
daran angeschlossenen Austauschkanal 13 eingeführt und am Umfang des Spiralwärmetauschers 2 abgeführt werden. Ein
anderes Medium kann dann z.B. im Gegenstrom am Außenumfang des Spiralwärmetauschers 2 in den Austauschkanal 12
eingeführt und über den Schlitz 9 sowie die Axialbohrung 7, das heißt die Endkammer EKl axial abgeführt werden.
Die Strömungsrichtung der beim Ausführungsbeispiel im Wärmetausch befindlichen Medien ist mit den Pfeilen PF
und PFl bezeichnet.
Claims (11)
- AKTEN-Nr. 1194
Ihr ZeichenPATENTANWÄLTEROLF BOCKERMANNDIPL-JNG.PETER KSOLL DR.-1NG. DIPL.-ING.ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDAT AIRES AGREES EUROPEENBergstraße 159 44791 BOCHUMPostfach 102450 44724 BOCHUM18.10.1996 XR/MoSchutzansprüche1. Spiralwärmetauscher, welcher umfangsseitig eines Kernbereichs (1) durch spiralförmig verlaufende Metallbänder (14, 15) gebildete Austauschkanäle (12, 13) aufweist, die mit im Kernbereich (1) vorgesehenen Endkammern (EK, EKl) zur Zuführung oder Abführung von Wärmetauschermedien verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernbereich (1) einen einstückigen zylindrischen Zentralkörper (3, 3a-c) umfaßt, in welchem die Endkammern (EK, EKl) in Form von längsgerichteten, mit jeweils einer Stirnseite (4, 5) des Zentralkörpers (3, 3a-c) über Bohrungen (6, 7, 6a, 7a, 7b) in Verbindung stehenden radialen Schlitzen (9, 9a, 9b, 10, 10a) ausgebildet sind. - 2. Spiralwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9, 9a, 9b, 10, 10a) der Endkammern (EK, EKl) im Anschlußbereich an die Stirnseiten (4, 5) ihre größte radialeTelefon (0234) 51957/58/59 ■ Telefax (0234) 51 0512 Commerzbank AG Bochum, Konto-Nr. 3864782 (BLZ 43040036) · Postbank Essen, Konto-Nr. 7447-431 (BLZ 36010043)Tiefe (T) aufweisen, welche in Richtung zur jeweils anderen Stirnseite (4, 5) hin abnimmt.
- 3. Spiralwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9b) der Endkammern (EK, EKl) direkt in die Stirnseiten (4, 5) münden.
- 4. Spiralwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9, 9a, 10, 10a) der Endkammern (EK, EKl) über axial gerichtete Bohrungen (6, 7, 7a) mit den Stirnseiten (4, 5) in Verbindung stehen.
- 5. Spiralwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (9, 9a, 10, 10a) der Endkammern (EK, EKl) über sich parallel zu ihren Böden erstreckende Bohrungen (6a, 7b) mit den Stirnseiten (4, 5) in Verbindung stehen.
- 6. Spiralwärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) und der Durchmesser (D) der Bohrungen (6, 7, 6a, 7a, 7b) sowie die Breite (B) der Schlitze (9, 9a, 9b, 10, 10a) im Längenbereich der Bohrungen (6, 7, 6a, 7a, 7b) an den Strömungsquerschnitt der sich an die Endkammern (EK, EKl) anschließenden Abschnitte der Austauschkanäle (12, 13) angepaßt sind.
- 7. Spiralwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mittellängsebenen der Schlitze (9, 9br 10) durch die Längsachse des Zentralkörpers (3, 3a-c) erstrecken.
- 8. Spiralwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellängsebenen der Schlitze (9a, 10a) im Abstand neben der Längsachse des Zentralkörpers (3, 3a-c) verlaufen.
- 9. Spiralwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Austauschkanäle (12, 13) grenzenden Längskanten (16, 16a) an den Mündungen der Endkammern (EK, EKl) in die äußere Oberfläche (8) des Zentralkörpers (3, 3a-c) fasenartig gebrochen oder gerundet sind.
- 10. Spiralwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (3, 3a-c) am Übergang von den Endkammern (EK, EKl) auf die Austauschkanäle (12, 13) segmentartig ausgenommen ist.
- 11. Spiralwarmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die neben der äußeren Oberfläche (8) des Zentralkörpers (3, 3a-c) verlaufenden Abschnitte der Metallbänder (14, 15) durch Stifte (25) oder sich in Umfangsrichtung erstreckende Rippen (27) im Bereich der segmentartigen Ausnehmungen (17, 17a) abgestützt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29618194U DE29618194U1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Spiralwärmetauscher |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29618194U DE29618194U1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Spiralwärmetauscher |
DE19634988A DE19634988C1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Spiralwärmetauscher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29618194U1 true DE29618194U1 (de) | 1996-12-12 |
Family
ID=26028863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29618194U Expired - Lifetime DE29618194U1 (de) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | Spiralwärmetauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29618194U1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752928A1 (fr) * | 1996-08-29 | 1998-03-06 | Gea Ganzler Gmbh | Echangeur de chaleur spiral |
DE10357082B3 (de) * | 2003-12-06 | 2005-04-07 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Spiral-Mikrowärmetauscher |
DE19754145B4 (de) * | 1997-12-05 | 2007-12-20 | Mißbach, Bernd, Dipl.-Ing. | Spiralwärmeübertrager für feststoffbelastete Medien |
EP3731596A2 (de) | 2019-04-23 | 2020-10-28 | ATT advanced thermal technologies GmbH | Spiralwärmetauscher |
-
1996
- 1996-08-29 DE DE29618194U patent/DE29618194U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752928A1 (fr) * | 1996-08-29 | 1998-03-06 | Gea Ganzler Gmbh | Echangeur de chaleur spiral |
DE19754145B4 (de) * | 1997-12-05 | 2007-12-20 | Mißbach, Bernd, Dipl.-Ing. | Spiralwärmeübertrager für feststoffbelastete Medien |
DE10357082B3 (de) * | 2003-12-06 | 2005-04-07 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Spiral-Mikrowärmetauscher |
EP3731596A2 (de) | 2019-04-23 | 2020-10-28 | ATT advanced thermal technologies GmbH | Spiralwärmetauscher |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0401329B1 (de) | Ölfilter für verbrennungsmotoren | |
DE69930406T2 (de) | Filter mit filterpatrone und dichtungsanordnung | |
DE60015374T2 (de) | Spiralwärmetauscher | |
DE3540445C2 (de) | ||
DE4337813A1 (de) | Schwenkmotor | |
DE4404922C1 (de) | Peripher gebohrte Walze zur Wärmebehandlung von Bahnmaterial | |
DE2828260A1 (de) | Durch umlaufendes kuehlmedium gekuehlter ventilkorb fuer pilzfoermige ventile von brennkraftmaschinen | |
DE2721321C2 (de) | Wärmeübertrager mit einer von einem kreiszylindrischen Rohrabschnitt gebildeten inneren Begrenzung und einer etwa dazu koaxialen äusseren Begrenzung | |
DE102007033339A1 (de) | Filterkartusche für eine drucklose Wasserfiltervorrichtung | |
DE10301843B4 (de) | Filter | |
DE29618194U1 (de) | Spiralwärmetauscher | |
DE3443752A1 (de) | Rueckspuelbares filter fuer fluessigkeiten | |
DE19634988C1 (de) | Spiralwärmetauscher | |
EP0456598A2 (de) | Absaugvorrichtung für handgeführte Bohr- und Meisselgeräte | |
EP0678318A2 (de) | Filter und dafür vorgesehene Filterpatrone | |
DE19810713A1 (de) | Kernbohrvorrichtung, Vorrichtung zum Einstecken in ein Kronenrohr und Verfahren zur Kühlung einer Bohrstelle | |
DE19960221C2 (de) | Zellenradschleuse mit verbesserter Abdichtung gegen Leckluft | |
EP1687580A1 (de) | Wärme bertrager, insbesondere ladeluft-/kühlmittel-kühler | |
DE4126938C2 (de) | Rolle und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE8908341U1 (de) | Kolben für Schwingungsdämpfer, insbesondere Stoßdämpfer von Kraftfahrzeugen | |
DE69906090T2 (de) | Filteranordnungen | |
WO2004042292A1 (de) | Sammelbehälter, wärmetauscher und kältemittelkreislauf | |
DE102010000421B4 (de) | Rohrbündel-Wärmetauscher | |
DE19711396B4 (de) | Wärmeübertrager | |
DE4230713A1 (de) | Mehrteiliges Stufengehäuse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970130 |
|
R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20000601 |