DE3015758A1 - Waermeaustauscher - Google Patents

Description

Wärmeaustauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, der aus einem äußeren Hohlkörper mit darin angeordnetem zylindrischen Innenbehälter und einem wiederum darin konzentrisch angeordneten, bis in den Bodenbereich des Innenbehälters geführten Zuleitungsrohr besteht, wobei der äußere Hohlkörper und der Innenbehälter flüssigkeitsdichte Räume für die beiden über getrennte Zu- und Ableitungen geführten, dem Wärmeaustausch unterworfenen Flüssigkeiten bilden.

Ein derartiger Wärmeaustauscher ist bekannt durch die DE-PS 9 70 630. Der in der Art eines Kessels aufgebaute Wärmeaustauscher besitzt den Vorteil großer Sicherheit gegen Undichtigkeiten. Er ist vor allem für solche Flüssigkeiten geeignet, die verschiedene Drücke besitzen.

Die Kesselbauweise bringt allerdings den erheblichen Nachteil mit sich, daß der Wärmeaustauscher nur kleine Wärmedurchgangswerte besitzt. Um diesen Nachteil zu mildern, wurden bei dem bekannten Wärmeaustauscher Mittel zur Vergrößerung der von der Flüssigkeit

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benetzten Oberfläche vorgesehen. Diese an sich bekannte Maßnahme, die im konkreten Fall mittels hakenförmig gekrümmter Stäbchen verwirklicht wurde, ist wegen des geringen Raumangebotes innerhalb des Wärmeaustauschers in ihrer Wirkung stark beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit der eingangs genannten Wärmetauscher zu erhöhen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zuleitungsrohr an seinem im Bodenbereich des Innenbehälters befindlichen Ende einen die durchströmende Flüssigkeit in Rotation versetzenden Drallerzeuger trägt.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung wird erreicht, daß die im Innenbehälter befindliche Flüssigkeit näherungsweise so rotiert wie ein starrer Körper. Hierbei ist wesentlich, daß die Umfangsgeschwindigkeit mit dem Radius zunimmt und in der Nahe der wärmeaustauschenden Wand einen hohen Wert erreicht.

Der Drallerzeuger kann aus einer mit Strömungskanälen versehenen Platte bestehen. Es ist im übrigen möglich, dem am Ende des Zuleitungsrohres angeordneten Drallerzeuger einen oder mehrere Drallerzeuger nachzuschalten.

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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß

gestalteten Wärmeaustauscher und

Fig. 2 den am Ende des Zuleitungsrohres des Wärmeaustauschers

angeordneten Drallerzeuger in Einzeldarstellung.

Der in der Fig, 1 dargestellte Wärmeaustauscher besteht aus einem äußeren Hohlkörper 1 und einem darin angeordneten zylindrischen Innenbehälter 2. In dem Innenbehälter 2 ist ein Zuleitungsrohr 3 konzentrisch angeordnet. Das Zuleitungsrohr trägt an seiner Mündung, die sich oberhalb des Bodens des Innenbehälters 2 befindet, einen Drallerzeuger 4„

Der äußere Hohlkörper 1 ist mit einem Zufluß 5 und einem Abfluß für eine Flüssigkeit I ausgestattet. Der Innenbehälter 2 besitzt einen Zufluß 7 und einen Abfluß 8 für eine Flüssigkeit II.

Die dem Wärmeaustausch dienende Wand des Innenbehälters 2 kann zur Vergrößerung der Oberfläche aufgerauht sein oder mit oberflächenvergrößernden Körpern, wie Nadeln oder Rippen, besetzt sein.

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Der in der Fig. 2 dargestellte Drallerzeuger 4 ist mit Leitflächen versehen, zwischen denen sich in Strömungsrichtung verengende Kanäle befinden. Die Mündungen dieser Kanäle besitzen eine nahezu senkrechte Richtung zur Mantellinie des Innenbehälters 1 . Die außen zunächst offenen Kanäle werden beim Einbau des Draller2eugers in den Innenbehälter 2 durch dessen Wand geschlossen.

Die Wirkungsweise des dargestellten Wärmeaustauschers ist folgende:

Die über den Zufluß 7 und das Zuleitungsrohr 3 dem Innenbehälter zugeführte Flüssigkeit II trifft nach dem Austritt aus dem Zuleitungsrohr 3 zunächst auf den Boden des Innenbehälters 2, wo sie radial abströmend an Druck gewinnt. Die radiale Strömung wird durch die Wand des Innenbehälters 2 umgelenkt und in Richtung des Drallerzeugers 4 geführt. In den Kanälen des Drallerzeuger 4 wird die Flüssigkeit beschleunigt, sie tritt in Form von einzelnen Strahlen auf der anderen Seite des Drallerzeugers 4 wieder aus. Die in nahezu tangentialer Richtung austretenden Strahlen besitzen eine hoho ümfangskompononte der Geschwindigkeit in der Nähe der wärmeaustauschenden Wand des Innenbehälters 2. Der Wärmeaustausch zwischen der im Innenbehälter 2 rotierenden Flüssigkeit und der über den zwischen Innenbehälter 2 und äußerem Hohlkörper 1 gebildeten Ringraum geleiteten Flüssigkeit I wird durch die im Innenbehälter 2 herrschenden Strömungsbedingungen stark gesteigert.

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e e r s e i t e

Claims (3)

1. Klein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft

   Patentansprüche

   . Wärmeaustauscher, der aus einem äußeren Hohlkörper mit darin angeordnetem zylindrischen Innenbehälter und einem wiederum darin konzentrisch angeordneten, bis in den Bodenbereich des Innenbehälters geführten Zuleitungsrohr besteht, wobei der äußere Hohlkörper und der Innenbehälter flüssigkeitsdichte Räume für die beiden über getrennte Zu- und Ableitungen geführten, dem Wärmeaustausch unterworfenen Flüssigkeiten bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr (3) an seinem im Bodenbereich des Innenbehälters (2) befindlichen Ende einen die durchströmende Flüssigkeit in Rotation versetzenden Drallerzeuger (4) trägt.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallerzeuger (4) aus einer mit. Strömungskanälen versehenen Platte besteht.

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3. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem am Ende des Zuleitungsrohres (3) angeordneten Drallerzeuger (4) ein oder mehrere weitere Drallerzeuger in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeschaltet sind.

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