DE3040802A1 - Verdampfer oder waermetauscher - Google Patents

Verdampfer oder waermetauscher

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DE3040802A1 DE19803040802 DE3040802A DE3040802A1 DE 3040802 A1 DE3040802 A1 DE 3040802A1 DE 19803040802 DE19803040802 DE 19803040802 DE 3040802 A DE3040802 A DE 3040802A DE 3040802 A1 DE3040802 A1 DE 3040802A1
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Description

Oryomec AG.
4104 Oberwil
Verdampfer oder Wärmeaustauscher
Die Erfindung "bezieht sich auf einen Verdampfer oder Wärmeaustauscher, dessen für die Wärmeübertragung
vorzugsweise
wirksame Teile aus"Vg'eraden Rohren bestehen, die mit Rippen versehen sind. Bei bekannten Verdampfern oder Wärmeaustauschern, beispielsweise nach der US-PS 3.672.446 sind dessen Rohre mit axial verlaufenden, sternförmig angeordneten Rippen versehen. Dabei dienen die Rippen als Stütze, während die glatten, nicht gerippten, gebogenen Verbindungsrohre keine tragende Funktion ausüben. Die erforderliche Unterstützung oder Halterung der Rippen behindert den
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30A0802
freien Durchgang für das die verrippten Rohre aussen umströmende Medium. Das gilt insbesondere für in axial verlaufende, sternförmig um das Rohr angeordnete Rippen, weil hier das äussere Medium auch in axialer Richtung strömt.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, einen Verdampfer oder Wärmeaustauscher zu schaffen, bei dem die für die Wärmeübertragung wirksamen Teile selbsttragend und völlig frei in dem sie von aussen umströmenden Medium liegen, damit eine wirksame Wärmeübertragung von aussen wie von innen stattfindet. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass der Verdampfer oder Wärmeaustauscher in zerlegter, raumsparender Form transportiert und am Aufstellungsort zusammengebaut werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einem Verdampfer oder Wärmeaustauscher, der sich dadurch auszeichnet, dass die verrippten Rohrabschnitte in kreisförmiger oder anderer regelmässiger geometrischer Anordnung um einen zentralen Träger angeordnet sind, wozu am Träger, in Abstand voneinander, zwei Haltevorrichtungen angebracht sind, in denen U-förmig gebogene, nicht verrippte, nach aussen gerichtete Rohrabschnitte
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3Q4080I
klemmend gehalten werden, deren freie Enden durch eine zusätzliche Rohrbiegung jeweils zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung gerichtet sind und dass die verrippten Rohrabschnitte dichtend mit den Enden der nicht verrippten Rohrabschnitte verbunden sind und zusammen mit diesen einen selbsttragenden Rohrkäfig bilden.
Es ist von Vorteil, wenn eine der beiden Haltevorrichtungen fest, die andere dagegen verschiebbar auf dem zentralen Träger angeordnet ist, damit die Rohre sich frei dehnen und zusammenziehen können.
Sind die Rippen als separate auf die Rohre aufklemmbare Elemente ausgebildet, können die Hälfte der U-förmig gebogenen,nach aussen gerichteten Rohrabschnitte so lange, parallel zum Träger verlaufende Enden haben, dass sie die geraden, mit Rippen zu versehenden Rohrstücke bilden, während die andere Hälfte der U-förmig gebogenen, nach aussen gerichteten Rohrabschnitte nur kurze, parallel zum Träger verlaufende Enden haben. Gegenüber einer Anordnung mit zwischen beidseitig mit kurzen Enden der U-förmig, radial nach aussen gerichteten Rohrabscnnitten angebrachten Rohrteilen,
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erspart man so die Hälfte der Rohrverschweissungen, Verschraubungen oder andern dichten Rohrverbindungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Form eines Verdampfers dargestellt.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung die untere Hälfte einer oberen Haltevorrichtung mit einem Teil des Verdampfers,
Figur 2 denselben Teil mit oben abgedeckter Haltevorrichtung in Ansicht von der Seite und teilweise im Schnitte,
Figur 3 eine Seitenansicht des Verdampfers in kleinerem Masstab und
Figur 4 den Verdampfer nach Figur 3 in Ansicht von oben und
Figur 5-7 verschiedene Rohrabschnitte für sich.
Figur 8 eine auf einem zentralen Träger axial verschiebbare Haltevorrichtung,
Figur 9 den Verdampfer mit einer anderen Anordnung der verrippten Rohre,
Figur 10 <len für den Transport in Einzelteile
zerlegbaren Verdampfer in schematischer Darstellung. cry 1/QE
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In sämtlichen Figuren sind die gleichen Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.
Der Verdampfer hat einen zentralen Träger 1 in Form eines Rohres mit einem Fuss 11. An diesem zentralen Träger ist oben eine Haltevorrichtung 2 und unten eine Haltevorrichtung 3 angebracht. Die obere Haltevorrichtung 2 ist fest am Trägerrohr 1 befestigt, während die untere Haltevorrichtung 3 auf dem Rohr 1 verschiebbar ist.
Die Haltevorrichtung 2 besteht aus zwei kreisrunden, tellerförmigen Scheiben 21,22. Im aufstehenden Rand dieser Scheiben sind zehn, im Querschnitt halbkreisförmige, radial verlaufende Nuten 23 ausgefräst, deren Durchmesser dem Rohrdurchmesser entspricht. Die untere Scheibe 22 ist bei 24 am Rohr 1 angeschweisst. Das Rohr ist an seinem oberen Ende durch eine Scheibe 12 verschlossen. Eine in die Scheibe 12 eingeschraubte Tragöse 14 drückt mittels eines topfförmigen Teiles die beiden Scheiben 21,22 aufeinander und hält die U-förmigen Rohrabschnitte in der gewünschten lage. (Figur 2)
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3Q4Q8Q2
Die untere Haltevorrichtung 3 nach Figur 8 ist ähnlich aufgebaut, die beiden tellerförmigen Scheiben sind hier mittels prallel zum Rohr 1 verlaufenden Schrauben 31 miteinander verbunden, sodass die Vorrichtung auf dem Rohr 1 verschiebbar ist. Zwischen den beiden Hälften 21,22 der Haltevorrichtung 2 sind fünf U-förmige, radial nach aussen gerichtete Rohrabschnitte 4 mit einem nach unten gerichteten Ende 41 klemmend gehalten. Dasselbe gilt für die untere Haltevorrichtung 3. Zwischen diese nach unten bzw. nach oben gerichteten Enden sind gerade Rohrstücke 5 mit Wärmeaustauscher-Rippen 6 angebracht und beispielsweise durch eine Schweissnaht 51 mit den jeweiligen Rohrenden 41 dicht verbunden.
Wenn die Rippen 6 separate, nachträglich auf die bereits montierten Rohrstücke anbringbare Elemente sind, kann die Anzahl der Rohrverbindungen reduziert werden. Die Enden 41 können so lang ausgebildet werden, dass sie die geraden mit Rippen zu versehenden Rohrabschnitte 5 ersetzen, so dass entweder die oberen oder die unteren Verbindungsstellen 51 überflüssig werden. Beim Verdampfer nach Figur 3 und 4 sind dann beispielsweise
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3Q40802 - ίο -
fünf ü-förmig gebogene, radial nach aussen gerichtete Rohrabschnitte mit langen, parallel zum Träger gerichteten Enden und vier solcher Abschnitte mit kurzen Enden erforderlich (siehe Figur 5). Statt dessen können auch zehn Rohrabschnitte verwendet werden, die ge ein langes Ende 5 und ein kurzes Ende 41 aufweisen (Figur 6).
An zwei verbleibenden Enden der Rohrstücke werden Anschlüsse für die Zirkulation dicht verbunden,aufgeschweisst oder verschraubt.
Die Figuren 3 und 4 zeigen einen Verdampfer der beschre/ibenen Bauart, mit einem am Fuss I befestigten Heissluftgebläse 7. Die zehn längsverrippten, dem Wärmeaustausch dienenen Rohre 6 sind in kreisförmiger, konzentrischer Anordnung um das zentrale Irägerrohr 1 angebracht. Der Verdampfer dient beispielsweise dazu, flüssigen Stickstoff oder Sauerstoff wieder in den gasförmigen Zustand zu bringen. Das Heissluftgebläse 7 bläst die vorgewärmte Luft ins Innere des zentralen Stützrohres 1, das mit die Rohrwand durchsetzenden Bohrungen 15 versehen ist, aus denen die Heissluft
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- li -
entlang der ganzen Länge verteilt auf die Wärmeaustauscherrippen 6 gelangt.
Die Rohrabschnitte 4, 5 bestehen beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Kupfer oder Aluminium und die axial verlaufenden Kühlrippen sind vorzugsweise aus Aluminium hergestellt und können auf die bereits montierten Rohre aufgeklemmt werden. Verwendet man Rohre 51 nach Figur 7 mit fest damit verbundenen, senkrecht zur Rohrlängsachse verlaufenden Rippen 61, müssen die geraden Rohrabschnitte 51 natürlich sowohl oben wie unten durch Rohrabschnitte mit kurzen Enden 4j 41 miteinander dicht verbunden werden.
In Figur 9 ist ein ähnlicher Wärmeaustauscher wie in den Figuren 5 und 4 dargestellt, bei dem aber die Haltevorrichtungen 2' nicht rund sondern viereckig sind. Die acht Rohre mit Wärmeaustauscherrppen 6 sind so angeordnet, dass sie gemeinsam umfangsmässig ein Kreuz bilden.
Figur 10 zeigt in vereinfachter Darstellung die versandbereiten Einzelteile zum Erstellen eines Verdampfers mit zehn Wärmeaustauscher-Rohrabschnitten nach Figur und 4.
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Die Sendung umfasst:
1 zentrales Icrägerrohr (1)
10 Rohrabschnitte (nach Figur 6) 20 Halbschalen mit Rippen (6)
2 komplette Haltevorrichtungen (2,3) 1 Fuss (11)
1 Gebläse (7)
Sind Rohrverbindungen mit einer gut dichtenden Verschraubung vorgesehen, lässt sich der ganze Verdampfer ohne Schweissnaht zusammensetzen. Wie aus Figur ersichtlich, handelt es sich um relativ kleine Einzelteile, die sich gut zum Versand eignen.
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Claims (8)

P. D. Feldmann, Dipt. Ing. ΕΤΗ ; . Pätentanwaltsbüro Feldmann AG Patentansprüche
1.) Verdampfer oder Wärmeaustauscher, dessen für die Wärmeübertragung wirksame Teile vorzugsweise aus geraden Rohrabschnittaibestehen, die mit Rippen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die verrippten Rohrabschnitte (5,6) in kreisförmiger oder anderer regelmässiger geometrischer Anordnung um einen zentralen Träger (1) angeordnet sind, wozu am Träger, in Abstand voneinander, zwei Haltevorrichtungen (2,3) angebracht sind, in denen TT-förmig gebogene, nicht verrippte, nach aussen gerichtete Rohrabschnitte (4) klemmend gehalten werden, deren freie Enden (41) durch eine zusätzliche Rohrbiegung jeweils zur gegenüberliegenden Haltevorrichtung gerichtet sind und dass die verrippten Rohrabschnitte dichtend mit den Enden der nicht verrippten Rohrabschnitte verbunden sind und zusammen mit diesen einen selbsttragenden Rohrkäfig bilden.
2. Verdampfer oder Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Haltevorrichtungen
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gleich ausgebildet und axial verschiebbar auf dem zentralen Träger angebracht sind.
3. Verdampfer oder Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Haltevorrichtungen fest, die andere axial verschiebbar mit dem zentralen Träger verbunden ist.
4. Verdampfer oder Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkäfig vollständig aus glatten Rohren zusammengesetzt ist und dass auf die für die Wärmeübertragung wirksamen, geraden Rohrabschnitte separate mit Rippen versehene Elemente (6) aufgeklemmt sind.
5. Verdampfer oder Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide freien Enden (41) der U-förmig gebogenen, nicht verrippten Rohrabschnitte (4) anschliessend an die zusätzliche Rohrbiegung kurz sind und dass beide Enden der geraden, verrippten Rohrabschnitte (5) mit den Enden (41) der nicht verrippten Rohre direkt verbunden sind.
6. Verdampfer oder Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein freies
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Ende (41) des U-förmigen, nicht verrippten Rohres anschliessend an die zusätzliche Rohrbiegung lang (5) ist und jeweils mit einem kurzen, freien Ende eines gegenüberliegenden U-förmigen, nicht verrippten Rohres (4) direkt verbunden ist. (Figur 5-6)
7. Verdampfer oder Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Träger (1) ein Rohr ist, in dessen Wand Bohrungen (15) angebracht sind, durch die ein kühlender oder wärmender Mediumstrom auf die mit Rippen (6) versehenen Rohre (5) richtbar ist.
8. Verdampfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am zentralen Trägerrohr (1) ein Gebläse (7) angebracht ist, das Warmluft ins Innere des Trägerrohres (1) bläst.
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DE3040802A 1980-07-10 1980-10-30 Wärmetauscher Expired DE3040802C2 (de)

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