DE3009532A1 - Waermetauscher - Google Patents
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Description
- 5 Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher sowie andere Arten von Energierückgewinnungs-Vorrichtungen, wie Kühleinrichtungen-
Durch die Erfindung wird eine preisgünstige Einheit geschaffen, die aus relativ einfachen Bauteilen
besteht, so dass sich sowohl bei der Herstellung der Einheit als auch bei deren Verwendung eine maximale Energieeinsparung
erreichen lässt.
Zahlreiche unterschiedliche Vorrichtungen sind bekannt, um zwischen einem Paar Fluiden einen Wärmeaustausch vorzusehen. Zu
diesen Vorrichtungen gehören Einheiten, bei denen ein Fluid zu einer Strömung längs der Wandung von einem Mantelgehäuse
veranlasst und das andere Fluid in wärmeaustauschender Beziehung zum Mantelgehäuse gebracht wird. Ein Beispiel einer
derartigen Anordnung ist im US-Patent 1 694 370 zu finden, bei dem eine Reihe von vertikalen Rohren ein Fluid enthält,
das längs der Innenseite der Rohrwand fliesst, während ein anderes Fluid längs der äusseren Oberfläche der Wand vertikal
nach unten strömt. Diese Vorrichtung weist zahlreiche bauliche und betriebsmässige Nachteile auf. So ist ihre Konstruktion
infolge der Notwendigkeit ,für das System eine
Hauptumhüllung vorzusehen, und infolge der zahlreichen Abdichtungsflächen,
die die Fluidräume getrennt voneinander halten, kostspielig. Des weiteren ergibt eine parallele Strömung
der Fluide keinen so hohen Wirkungsgrad für den Wärmeaustausch wie eine Einrichtung, bei der zwischen den Fluiden
eine Quer- oder Gegenströmung vorliegt.
Die US-Patentschrift 3 502 140 beschreibt einen Wärmetauscher
für zwei Fluide mit einem relativ komplizierten Aufbau, um einen herabfallenden Flüssigkeitsfilm zu erhalten, wobei
zusätzlich die Anordnung eine primäre Umhüllung erfordert.
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Hauptziel der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung eines Wärmetauschers mit einem einfachen Umlaufsystem, bei dem
die Fluide in eingeschlossenen Strömungswegen getrennt voneinander gehalten sind, wobei mit dem Wärmetauscher Energie
sowohl bei seiner Herstellung als auch Verwendung eingespart wird, indem er einen kostengünstigen Aufbau hat, niedrige
Betriebskosten verursacht und die Eigenschaft besitzt, eine Vielzahl von unterschiedlichen Fluiden verarbeiten zu können.
Der Wärmetauscher nach der Erfindung weist ein-Mantelgrundgehäuse
zur Aufnahme eines Fluides und dieses umgebende Fluidpassagen auf, die einen einfachen Aufbau besitzen und in
wärmeaustauschender Beziehung zum Mantelgehäuse stehen. Die Einheit lässt sich einfach dadurch isolieren, indem man ein
isolierendes Material auf die Aussenseite der umgebenden Fluidpassagen aufgibt, so dass Wärmeverluste im wesentlichen
wegfallen, wenn man ein geeignetes isolierendes Material vorsieht. Die Kosten für das Anbringen der Isolierung sind
wegen der einfachen.regelmässigen zu isolierenden kleinen Oberfläche gering, so dass sich eine maximale Wärmeaustauschleistung
ergibt.
Das Mantelgehäuse kann ein rohrförmiges Element, z.B. ein
Standardrohr mit einer für den speziellen Verwendungsfall
erforderlichen Grosse sein. Das in wärmeaustauschender Beziehung zu dem Rohr zu bringende Fluid kann durch vorgeformte
Fluidkanäle geführt werden, die eng anliegend um das Rohr gelegt sind, wobei gegebenenfalls zwischen Rohr und
Kanälen ein die Wärmeübertragung förderndes Medium, wie Silicon oder Fett mit Aluminiumoxiden (beide auf dem Markt
erhältlich) angeordnet werden kann. Ein einfach aufgebautes Trennwandelement ist in dem Rohr eingesetzt und bildet ein
oberes und unteres Abteil, wobei in das obere Abteil ein Fluid über eine Fluidverbindung eingeführt wird. Längs der
Kanten des Trennwandelementes sind Durchlässe vorgesehen, die eine Fluidströmung vom oberen Abteil in das untere Abteil
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ermöglichen, wobei das Fluid längs der Innenseite der Gehäusewand fliesst. Das Trennwandelement kann aus einem longitudinalen
Abschnitt von einem Rohr mit einem grösseren Durchmesser gebildet werden. Längs der gegenüberliegenden Kanten
dieses longitudinalen Abschnittes sind Aussparungen vorgesehen. Der longitudinale Abschnitt wird dann in das Mantelgehäuse
eingesetzt und schafft die beiden Abteile.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung kann der Wärmeaustausch
entweder zum Erwärmen oder Kühlen eines Mediums, welches sich entweder in dem Mantelgehäuse oder in der darum angeordneten
Fluidleiteinrxchtung befindet, ausgenutzt werden.
Die Wärmetauscher besitzen eine hohe Wirksamkeit im Wärmeaustausch
wegen der kombinierten Gegen- und Querströmungswirkung der betreffenden Fluide. Da das Fluid längs der gesamten Länge
der Gehäusewand nach unten fliesst, lässt sich die Temperatur im Mantelgehäuse auf einem gleichförmigen Wert halten, was zu
einer minimalen Zeitdauer für das Abkühlen des in der umgebenden Fluidleiteinrxchtung befindlichen Fluids im Vergleich
zu anderen Wärmetauschern mit gleichartigen Wärmeaustauschflächen und anderen Faktoren führt.
Ein Hauptanwendungsgebiet des erfindungsgemässen Wärmetauschers
ist der Einsatz als Kühleinrichtung in einem Absorptionskühlsystem oder einer Klimaanlage gemäss der US-Patentschrift
3 661 200. Bei dem darin beschriebenen Wasserkühler werden flüssiges Ammoniak und Heliumgas dem Kühler zugeführt, um
eine Flüssigkeit, z.B. ein Gemisch aus Äthylenglykol und Wasser, bei dem es sich um eine typische Gefrierschutzlösung
handelt, abzukühlen.
Im Kühler verdampft das flüssige Ammoniak und verbindet sich mit einem wärmeren Heliumgas, das einem Ende des Kühlers zugeführt
wird. Der kalte Ammoniakdampf gemischt mit dem Heliumgas tritt vom gegenüberliegenden Ende des Kühlers aus.
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Die Verwendung der hier beschriebenen Konstruktion führt zu einer Einheit mit hohem Energieeinsparungsgrad infolge geringer
Druckverluste längs der Einheit. Da die höheren Kühlmitteldrücke, die im System vorliegen, in dem Mantelgehäuse wirken,
braucht die, die zu kühlende Flüssigkeit (Äthylenglykollösung) enthaltende Leitungseinrichtung keine wesentliche bauliche Festigkeit
zu besitzen. Die horizontale Lage der Anordnung ermöglicht die Verarbeitung von drei Fluiden, wobei zwei Fluide in dem
Mantelgehäuse darin tatsächlich in entgegengesetzten Richtungen strömen.
Der erfindungsgemässe Wärmetauscher ist in zählreichen unterschiedlichen
Systemen einsetzbar. Z.B. können mehrere Wärmetauscheinheiten in ein oder mehreren horizontal beabstandeten
Reihen horizontal liegend vorgesehen werden, wobei in jeder Reihe eine Einheit direkt über der anderen zu liegen kommt.
Die vertikalen Räume zwischen den Einheiten in einer Reihe sollten etwa den halben Durchmesser von einem Mantelgehäuse
ausmachen. Das flüssige Kühlmittel wird in das obere Abteil
von jeder horizontalen Einheit eingegeben. Das Kühlmittel fliesst horizontal in Längsrichtung des oberen Gehäuseabteils
und längs der Innenseite der Gehäusewand nach .unten in das untere Abteil, worauf schon in Verbindung mit der Anwendung
als Kühler hingewiesen wurde. Das Kühlmittel verdampft längs der gesamten Länge des unteren Abteils infolge Wärmeaustausch
durch die Gehäusewand mit einem wärmeren Fluid, das senkrecht zu den Längsachsen der horizontal liegenden Wärmeaustauscheinheiten
strömt. Diese Strömung erfolgt durch einen geformten Fluidweg,z.B. einen Schacht, dessen seitliche Begrenzungen
den Enden der horizontalen Längen der Wärmeaustauscheinheiten entsprechen und dessen vertikaler Abstand von der Unterseite
der zuunterst liegenden Wärmeaustauscheinheit bis zur Oberseite der zuoberst liegenden Einheit reicht.Wegen der verbesserten
Wirksamkeit der erfindungsgemässen Wärmeaustauscheinheiten lässt sich eine minimale Anzahl an Einheitsreihen für eine
typische Klimaanlage vorsehen, wobei das Kühlmittel in den unteren Abteilen der Mantelgehäuse durch Wärmeaustausch mit
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einem wärmeren Fluid (Luft) verdampft, das senkrecht zu den Längsachsen der Wärmeaustauscheinheiten strömt.
Zusammengefasst wird durch die Erfindung ein Wärmetauscher
mit einem horizontal angeordneten langgestreckten Mantelgehäuse geschaffen, in dessen Längsrichtung sich inseitig
eine Trennwand erstreckt, die das Mantelgehäuse in ein oberes und unteres Abteil aufteilt. Das Mantelgehäuse weist endseitige Abschlussdeckel, von denen wenigstens einer eine
Strömungspassage besitzt, die in Verbindung mit dem unteren Gehäuseabteil zur Schaffung einer Fluidströmung steht. Eine Fluidöffnung ist mit dem oberen Abteil verbunden, um diesem ein Fluid zuzuführen, und Passagen an den Kanten des oberen Abteils erlauben eine Fluidströmung vom oberen Abteil längs dessen gesamter Länge in das untere Abteil unter Benetzung
der Innenseite der Gehäusewand. Eine Fluidleitunaseinrichtung ist an der Aussenseite des Mantelgehäuses über im wesentlichen dessen gesamter Länge so angeordnet, dass zwischen ihr und
der Gehäusewand eine wärmeaustauschende Beziehung vorliegt,
mit einem horizontal angeordneten langgestreckten Mantelgehäuse geschaffen, in dessen Längsrichtung sich inseitig
eine Trennwand erstreckt, die das Mantelgehäuse in ein oberes und unteres Abteil aufteilt. Das Mantelgehäuse weist endseitige Abschlussdeckel, von denen wenigstens einer eine
Strömungspassage besitzt, die in Verbindung mit dem unteren Gehäuseabteil zur Schaffung einer Fluidströmung steht. Eine Fluidöffnung ist mit dem oberen Abteil verbunden, um diesem ein Fluid zuzuführen, und Passagen an den Kanten des oberen Abteils erlauben eine Fluidströmung vom oberen Abteil längs dessen gesamter Länge in das untere Abteil unter Benetzung
der Innenseite der Gehäusewand. Eine Fluidleitunaseinrichtung ist an der Aussenseite des Mantelgehäuses über im wesentlichen dessen gesamter Länge so angeordnet, dass zwischen ihr und
der Gehäusewand eine wärmeaustauschende Beziehung vorliegt,
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht von einem erfindungsgemäss
aufgebauten Wärmetauscher,
Fig. 2 eine vertikal geschnittene teilweise weggebrochcme
vergrösserte Ansicht längs der Linxe 2-2 in
Fig. 1,
Fig. 1,
Fig. 3 eine vertikal geschnittene vergrösserte Ansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine fragmentarische Draufsicht auf eine andere Ausführungsform
einer auf dem Markt erhältlichen geformten Platte zur Bildung der Fluidleiteinrichtung,
und
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils von einer Klimaanlage unter Verwendung des Wärmetauschers
nach der Erfindung.
Der in Fig. 1 in Gesamtansicht gezeigte Wärmetauscher H mit einem Mantelgehäuse 10, das zweckmassxgerweise aus einem
Längenabschnitt eines Standardrohres oder einer Standardrohrleitung gebildet ist, weist ein Paar endseitige Abschlussdeckel
11 unu12 auf ,die in jedes Ende des Gehäuses eingesetzt
und darin befestigt sind und die jeweils eine zentrale öffnung haben, von der sich ein rohrförmiges Element 14
bzw. 15 erstreckt. Die rohrförmigen Elemente 14 und 15 ergeben Strömungspassagen, die mit einem unteren Abteil im
Mantelgehäuse 10 in Verbindung stehen. Ein Trennwandelement 20 erstreckt sich in Längsrichtung des Mantelgehäuses und
bildet ein unteres Abteil 21 und ein oberes Abteil 26 im Mantelgehäuse, wobei das untere Abteil den überwiegenden
Anteil des Volumens einnimmt. Die Abmessung des Mantelgehäuses wird so gewählt, dass ein Volumen vorliegt, welches
eine gewünschte Strömung eines flüssigen oder gasförmigen Medium aufnehmen kann und eine Zustandsänderung des Mediums
zulässt. Z.B. könnte das das Mantelgehäuse 10 bildende Rohr einen Durchmesser von 102 mm haben,, und in diesem Fall kann
das Trennwandelement 20 aus einem longitudinalen Abschnitt eines Rohres mit einem grösseren Durchmesser von z.B. 152 mm
gebildet sein. Das Trennwandelement wird dann in das Mantelgehäuse
in Längsrichtung eingesetzt und an der Innenseite der Gehäusewand vor Anbringung der endseitigen Abschlussdeckel
11 und 12 befestigt.
Eine Fluidöffnung 25 steht in Verbindung mit der oberen Kammer 26, die oberhalb des Trennwandelementes liegt, um ein Fluid
in das obere Abteil einzugeben. Dieses Fluid wird dann zu einer abwärts gerichteten Strömung längs der gesamten Innenseite
der Gehäusewand und über die gesamte Länge des Gehäuses durch eine Einrichtung in Form von Nuten oder Passagen 27
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längs jeder Kante des Trennwandelementes veranlasst. Diese
Nuten oder Passagen 27 bilden Strömungswege, die eine schwerkraftbedingte Fluidströmung nach unten in das untere Abteil
ermöglichen.
Das Fluid in dem unteren Abteil des Mantelgehäuses kann durch die Öffnung in den beiden Abschlussdeckeln 11 und 12
austreten.
Eine Fluidleitexnrichtung steht in wärmeübertragender Beziehung zum Mantelgehäuse. Eine Ausführung einer solchen Fluidleiteinrichtung
ist in den Fig. 1 bis 3 durch eine Fluidleitung in Form eines Rohres 30 mit im wesentlichen quadratförmigem
Querschnitt gezeigt. Das Rohr ist spiralförmig eng gewunden und handelsüblich erhältlich. Eine geeignete Länge einer solchen
Rohrleitung wird auf die Aussenseite des Mantelgehäuses 10 geschoben, und wenn erwünscht, kann ein die Wärmeübertragung
förderndes Medium zwischen der Rohrleitung und dem Gehäuse angeordnet werden. Bei dem die Wärmeübertragung fördernden Medium
kann es sich z.B. um ein Fett mit Aluminiumoxiden oder um ein Silicon handeln, die ebenfalls auf dem Markt erhältlich sind.
Die gegenüberliegenden Enden der spiralförmig gewundenen Rohrleitungslänge tragen jeweils ein Anschlusstück 31 bzw. 32 zur
Verbindung mit einer Fluidleitung.
Obgleich nicht dargestellt, lässt sich die Wirksamkeit der Einheit weiter dadurch verbessern, dass man auf die Aussenseite
der Fluidrohrleitung und des Mantelgehäuses eine isolierendes Material aufgibt, was infolge der im wesentlichen
zylindrischen Gestalt der Einheit sehr einfach erfolgen kann.
Durch den beschriebenen Aufbau wird eine einfache Einheit vorgesehen, die einfache Bauteile, z.B. das auf dem Markt
erhältliche Rohr, und die ebenfalls auf dem Markt erhältliche vorgewickelte Rohrleitung, die die Fluidleitungseinrichtung
vorsieht, verwendet. Diese Verwendung ist energieeinsparend,
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indem wegen des einfachen Grundaufbaues der Bauteile mit weniger Fertigungsenergie ausgekommen wird.
Die Kosten für die Einheit sind gering, sowohl was die Materialkosten
als auch Betriebskosten betrifft, da längs der Einheit nur geringe Druckverluste vorliegen. Gleichzeitig besitzt
die Einheit eine hohe Wirksamkeit hinsichtlich des Wärmaustausches, da grundsätzlich eine Gegenströmungswirkung mit der
Eigenschaft einer konstanten Temperatur im Mantelgehäuse vorliegt.
Bei Verwendung der Einheit als Kühleinrichtung wird es sich bei dem durch die Fluidöffnung 25 in das obere Abteil 26
eingegebenen Fluid um flüssiges Ammoniak und Helium handeln. Dieses Fluid strömt dann längs der gesamten Länge des Mantelgehäuses
und längs der Innenseite der Gehäusewand nach unten, indem es durch die Öffnungen oder Perforationen 27 an den gegenüberliegenden
Kanten des Trennwandelementes 20 fliesst. Das flüssige Ammoniak erfährt im unteren Abteil eine Zustandsänderung
zu Ammoniakdampf, wobei dieser Dampf und Heliumgas durch den Abschlussdeckel 12 und das rohrförmige Element 15
frei austreten können.Gleichzeitig gelangt wärmeres Heliumgas in das untere Abteil durch den endseitigen Abschlussdeckel
Dieser Prozess führt zu einer im wesentlichen konstanten Temperatur im Mantelgehäuse längs dessen gesamter Länge infolge
der gleichförmigen Fluidströmung längs der gesamten Gehäuselänge
aus dem oberen Abteil. Die Wärmeübertragung durch das Mantelgehäuse bewirkt eine Temperaturverringerung von einem
in der Fluidrohrleitung 30 befindlichen Fluid, z.B. einer Lösung aus Äthylenglykol und Wasser. Dabei kann die Fluidrohrleitung
30 Teil einer Klimaanlage sein, wie dies in der US-Patentschrift 3 661 200 beschrieben ist. Um eine vollständige
Verdampfung des flüssigen Ammoniaks im Mantelgehäuse zu erhalten, weisen dessen gegenüberliegende Enden Flüssigkeitsdämme auf, die durch den ringförmigen Abschnitt der Abschlussdeckel·
11 und 12 geschaffen werden. Diese Fiüssigkeitsdämme
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halten das Ammoniak im flüssigen Zustand, bis die Verdampfung eintritt. Bei Verwendung als Kühleinrichtung können tatsächlich
zwei Fluide in dem Mantelgehäuse in entgegengesetzten Richtungen strömen, während ein drittes Fluid durch die Rohrleitung
30, die das Mantelgehäuse umgibt, läuft.
Die Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 umfasst ein spiralförmig
gewundenes rechteckförmiges Rohr für die aussere
Fluidrohrleitung. Es kann jedoch auch ein spiralförmig eng gewundenes rundes Rohr verwendet werden. Hierbei sind weitere
Anordnungen vorgesehen. Fig. 4 zeigt eine auf dem Markt erhältliche geformte Platte 50 mit Fluidrohrlängen 51. Diese .
Platte wird in flächiger Form angeliefert und kann um das Mantelgehäuse 10 gebogen werden. Auch andere Anordnungen sind
erhältlich, z.B. in Form einer geformten Platte mit einer Fluidleitung, die einen sinusförmigen Fluidströmungsweg vorsieht,
oder in Form von Paaren halbzylindrischer Längen eines spiralförmig gewundenen Rohres, das um das Mantelgehäuse
gesetzt und angeschlossen werden kann, um um das Mantelgehäuse ähnlich wie in Fig. 1 einen Fluidströmungsweg zu
erhalten.
Der beschriebene Wärmetauscher zeichnet sich durchseine besondere Einfachheit aus, indem er ein Mantelgehäuse aus einem
auf dem Markt erhältlichen Rohr und eine darum in guter wärmeübertragender Beziehung angeordnete Fluidleitungseinrichtung
aufweist, die ebenfalls auf dem Markt erhältlich ist, wobei die Anordnung zur weiteren Verbesserung der Wirksamkeit
mit einer einfachen Isolierung versehen werden kann.
Eine weitere Verwendung für den Wärmetauscher ist dessen Einsatz als Kondensor, wobei die Einheit um 18 0° gegenüber
der in Fig. 3 gezeigten Ausrichtung verdreht wird. Ein Kühlfluid fliesst dann durch die Fluidleiteinrichtung, und
ein Fluid in Dampfform gelangt in das Mantelgehäuse von dessen einem Ende aus und verlässt das Mantelgehäuse,in kondensierter
Form über die Fluidöffnung 25.
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Der Einsatz des Wärmetauschers in einer typischen Klimaanlage ist in Fig. 5 gezeigt. Mehrere Wärmeaustauscheinheiten
H sind in Form einer vertikalen Reihe horizontal liegend vorgesehen, wobei eine Einheit direkt über der anderen in
der Reihe angeordnet ist. Der vertikale Abstand zwischen den Einheiten in einer Reihe beträgt etwa den halben
Durchmesser eines Mantelgehäuses 10. Das flüssige Kühlmittel wird in das obere Abteil von jeder horizontalen Einheit
durch ein mit den Öffnungen 25 verbundenes Rohr 60 eingegeben. Das Kühlmittel fliesst horizontal längs der Länge der oberen
Gehäuseabteile und strömt dann längs der Innenseite der Gehäusewände nach unten in die unteren Abteile, wie dies zuvor
in Verbindung mit der Kühleinrichtung beschrieben wurde. Das Kühlmittel verdampft über die gesamte Länge des unteren
Abteils durch Wärmeaustausch über die Gehäusewand mit einem wärmeren Fluid, z.B. die senkrecht zu den Längsachsen der
horizontal angeordneten Wärmeaustauscheinheiten strömende Luft, vgl. Pfeile A in Fig. 5. Diese Strömung erfolgt durch
einen geformten Fluidleitweg, -nämlich durch einen Schacht
61, dessen seitliche Begrenzungswände 62 und 63 nahe den Enden der horizontalen Längen der Wärmeaustauscheinheiten
liegen, während die obere Wand 64 und die Bodenwand 65 des Schachtes den vertikalen Abstand von der Unterseite der
zuunterst liegenden Wärmeaustauscheinheit bis zur Oberseite der zuoberst liegenden Einheit überspannt. Das verdampfte
Kühlmittel verlässt die Wärmeaustauscheinheiten durch die rohrförmigen Elemente 15; die rohrförmigen Elemente 14 sind
verschlossen. Wegen der höheren Wirksamkeit der beschriebenen Wärmeaustauscheinheiten braucht nur eine minimale Anzahl an
vertikalen Reihen von Einheiten für eine typische Klimaanlage vorgesehen zu werden. Das Kühlmittel verdampft in den
unteren Abteilen der Mantelgehäuse durch Wärmeaustausch mit dem wärmeren Fluid (Luft), ^s senkrecht zu den Längsachsen
der Wärmetaustauscheinheiten H strömt.
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Claims (12)
- Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckeDipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska8000 MÜNCHEN 86, DENPOSTFACH 860 820MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22Thomas James McNamara Sdt/ht.1384 Brown StreetDes Piaines, Illinois, V.St.A.WärmetauscherPATENTANSPRÜCHEWärmetauscher, gekennzeichnet durch ein horizontal liegendes langgestrecktes Mantelgehäuse (10), eine in dem Mantelgehäuse angeordnete und sich in dessen Längsrichtung erstreckende Trennwand (20), die im Mantelgehäuse ein oberes und ein unteres Abteil (21, 26) bildet, endseitige Abschlussdeckel (11, 12) für das Mantelgehäuse, wobei wenigstens ein Abschlussdeckel eine Strömungspassage aufweist, die in Verbindung mit einem der Abteile im Mantelgehäuse steht, eine Fluidöffnung (25), die in Verbindung mit dem anderen Abteil steht, eine Einrichtung (27), die eine Fluidströmung vom oberen Abteil längs dessen Länge in das030039/0763ORIGINAL INSPECTEDuntere Abteil schafft, und eine Fluidleiteinrichtung (30), die im wesentlichen die Aussenseite des Mantelgehäuses über im wesentlichen dessen gesamter Länge umgibt, um das Fluid in der Leiteinrichtung in wärmeaustauschender Beziehung zur Gehäusewand zu setzen.
- 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide endseitige Abschlussdeckel (11, 12) Passagen für eine Fluidströmung aufweisen.
- 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende des Mantelgehäuses (10) einen flüssigkeitszurückhaltenden Damm aufweist.
- 4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleiteinrichtung (30) in Form einer Reihe von miteinander verbundenen Fluidpassagen gebildet ist, wobei jede Passage wenigstens teilweise um das Mantelgehäuse (10) gewickelt ist.
- 5. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ eichnet , dass die Fluidöffnung (25) in Verbindung mit dem oberen Abteil (26) steht und dass die die Fluidströmung schaffende Einrichtung eine Reihe von Öffnungen (27) längs jeder longitudinalen Kante der Trennwand (20) umfasst, wobei die Kanten auf das Mantelgehäuse (10) treffen, so dass die Fluidströmung die Innenseite der Gehäusewand benetzt.
- 6. Wärmetauscher nach Anspruch 5 bei Verwendung als Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet , dass die Fluidöffnung (25) mit einer Quelle für ein flüssiges verdampfungsfähiges Kühlmittel verbindbar ist und dass die Fluidleiteinrichtung (20) eine abzukühlende Flüssigkeit enthält.
- 7. Wärmetauscher nach Anspruch 5 bei Verwendung als Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet , dass beide endseitige Abschlussdeckel (11, 12) Strömungs-030039/0763passagen aufweisen, die einen Durchfluss von Gasen einschliesslich eines verdampften Kühlmittels ermöglichen.
- 8. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleiteinrichtung eine Fluidrohrleitung (30) ist, die durch eine durchgehende Länge eines spiralförmig eng gewundenen Rohres, das in eng anliegender Beziehung zum Mantelgehäuse (10) steht, gebildet ist.
- 9. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleiteinrichtung (30) durch vorgeformte Platten, die in eng anliegender Beziehung zum Mantelgehäuse (10) stehen, und in denen eine durchgehende Fluidpassage ausgebildet ist, gebildet ist.
- 10. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelgehäuse (10) ein zylindrisches Rohr mit einem bestimmten Durchmesser ist und die Trennwand (20) durch einen bogenförmigen longitudinalen Abschnitt von einem zylindrischen Rohr mit einem grösseren Durchmesser gebildet ist.
- 11. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Ecken des Trennwandabschnittes (20) die Innenseite des Mantelgehäuses (10) berühren und dass die die Fluidströmung schaffende Einrichtung eine Reihe von Aussparungen (27) längs jeder Kante des Trennwandabschnittes umfasst.
- 12. Wärmetauscher, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges langgestrecktes Mantelgehäuse (10) mit einem bestimmten Durchmesser, ein im Querschnitt gebogenes langgestrecktes Trennwandelement (20), das im Mantelgehäuse eingesetzt ist und das Gehäuse in ein oberes und ein unteres Abteil (21, 26) aufteilt, wobei sich die Abteile in Längs-030039/0763richtung des Mantelgehäuses erstrecken und das Trennwandelement an der Oberseite konvex ist, endseitige Abschlussdeckel (11, 12) für das Mantelgehäuse, die jeweils eine Strömungspassage aufweisen, welche mit dem unteren Abteil des Mantelgehäuses in Verbindung steht, eine Fluidöffnung (25) im Mantelgehäuse, die mit dem oberen Abteil in Verbindung steht, zwei Reihen von Durchgangspassagen (27), die im Trennwandelement ausgebildet sind und sich in dessen Längsrichtung erstrecken, wobei die Reihen sehr nahe bei der Verbindungsstelle zwischen Trennwandelement und Mantelgehäuse liegen, und eine Fluidleitungseinrichtung (30), die im wesentlichen das Mantelgehäuse daran eng anliegend für eine gute Wärmeübertragung umgibt und einen sinusförmigen Fluidströmungsweg von einem Ende zum anderen Ende des Mantelgehäuses schafft, um die Wärmeübertragung zwischen Mantelgehäuse und dem letztgenannten Fluid zu maximieren.03 0 039/0763
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/019,758 US4289197A (en) | 1979-03-12 | 1979-03-12 | Heat exchanger |
Publications (2)
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