DE3110489A1

DE3110489A1 - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE3110489A1
Application number: DE19813110489
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Ing.(grad.) 7440 Nürtingen Reimold
Original assignee: Kuhlerfabrik Langerer and Reich GmbH and Co KG
Current assignee: Kuhlerfabrik Langerer and Reich GmbH and Co KG
Priority date: 1981-03-18
Filing date: 1981-03-18
Publication date: 1982-10-14
Also published as: IT1150303B; FR2502319B1; IT8220152A0; DE3110489C2; FR2502319A1; GB2096758B; GB2096758A

Description

DIPL.-ING. H. PINK PATENTANWALT · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART - HINDENBURGSTRASSE

Pot—tonwoh WNK-D 730OEatin_O«l (Ntckor), HlndenburpitroS«44

10. März 1981 Sc P 6689

Kühlerfabrik Längerer & Reich, Echterdinger Straße 57, 7024 Filderstadt 1

Wärmeaustauscher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem bekannten Wärmeaustauscher der vorgenannten Art sind das Mantelrohr und die Gehäuseringe jeweils an ihren Enden mit Befestigungsflanschen versehen und der einen mittigen Anschluß aufweisende Deckel hat einen Befestigungsflansch an seinem vom Anschluß abgewandten Rand. Mit Flanschen versehene Teile sind teuer in der Herstellung und für jeweils zwei miteinander zu verbindende Flansche sind besondere Befestigungsmittel erforderlich. Eine solche Bauform eines Wärmeaustauschers ist verhältnismäßig aufwendig (DE-AS 11 34 397).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus einfachen und wenig zu bearbeitenden Teilen gebildeten und ohne große Abwandlungen vielfach einsetzbaren Wärmeaustauscher zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Die den Wärmeaustauscher bildenden Teile sind einfach ausgebildet und daher preiswert herzustellen. Beim Zusammenstellen

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eines bestimmten Wärmeaustauschers sind nur wenig zerspanende Arbeiten erforderlich. Schweißarbeiten entfallen ganz. Durch Verwendung von Zugankern als Befestigungsmittel wird die Zahl der Befestigungsmittel stark reduziert, so daß der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher ohne großen Aufwand zusammengebaut werden kann. Ausgehend von einem solchen Wärmeaustauscher können mit nur wenigen zusätzlichen Arbeiten und unter Verwendung von nur wenigen Teilen Wärmeaustauscher für verschiedene Einsatzmöglichkeiten hergestellt werden. Ein bereits fertiger Wärmeaustauscher ist auch einfach und schnell für eine andere Verwendungsart umrüstbar. Er kann zum Zwecke der Reinigung oder Reparatur leicht auseinander- und anschließend wieder zusammengebaut werden.

Mit Hilfe der Maßnahmen nach Anspruch 2 kann ein einflutiger Wärmeaustauscher in einfacher Weise in einen mehrflutigen mindestens zweiflutigen Wärmeaustauscher umgewandelt werden.

Ein zweiflutiger Wärmeaustauscher mit einer auf der vom Rohrbündel abgewandten Seite angeschweißten Trennwand, die in eine Nut im benachbarten Deckel eingreift, ist durch die US-PS 2 237 029 bekannt. Jedoch ist hierbei der Rohrboden nicht gegenüber dem Deckel bewegbar.

Eine Entlastung des Mantelrohres wird durch die Merkmale des Anspruches 3 erreicht.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist ein zweiflutiger Wärmeaustauscher als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung im Teillängsschnitt schematisch dargestellt.

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Ein in der Mitte des Wärmeaustauschers angeordnetes Mantelrohr 1 besteht aus einem handelsüblichen Rohr an dessen Enden nach außen ragende Schultern bildende Einschnitte vorgesehen sind. Jeder dieser Einschnitte dient zur Aufnahme eines Gehäuseringes 2 bzw. 2a. Der Gehäusering 2, 2a hat auf seinem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete vorstehende Augen 3, die zur Herstellung eines Anschlusses vorgesehen sind. Beim Ausführungsbeispiel haben die Gehäuseringe 2 und 2a je einen Anschluß 4 bzw. 4a. Der Spalt zwischen dem Außenumfang des Mantelrohres 1 und dem Innenumfang des jeweils zugeordneten Gehäuseringes 2 bzw. 2a ist mit einem im Gehäusering angeordneten Dichtring 5 bzw. 5a abgedichtet.

Auf der vom Mantelrohr 1 abgewandten Seite des Gehäuseringes 2 und 2a ist je ein Deckel 6 bzw. 6a angeordnet. Die Gehäuseringe 2, 2a und Deckel 6, 6a sind im wesentlichen jeweils gleich ausgebildet.

Der Deckel 6, 6a hat einen umlaufenden Rand 7 bzw. 7a und fünf jeweils nach innen vorstehende Rippen 8, 8a, 8b, 8c, und 8d unterschiedlicher Breite, zwischen denen jeweils eine Nut 9 bzw. 9a, bzw. 9b, bzw. 9c angeordnet ist. Die mittlere schmälste Rippe 8b verläuft diagonal. Die beiden daneben angeordneten Rippen 8a und 8c sind breiter als die beiden äußeren Rippen 8 und 8d. Die Nuten 9, 9a, 9b, 9c sind jedoch jeweils gleich und im Querschnitt sich nach außen keilförmig erweiternd mit jeweils gleich breitem Grund ausgebildet. Die Rippen 8 bis 8d erstrecken sich auch am Rand des Deckels. In den mittleren Bereichen außerhalb der Rippen 8 bis 8d ist für die Anordnung von Zuflußbohrungen je ein Auge vorgesehen. Eine Zuflußbohrung 10 befindet sich in einem der Augen und eine gestrichelt dargestellte Abflußbohrung 11 auf der gegenüberliegenden Seite im anderen Auge. Der Deckel 6a - 6 -

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ist ohne Zu- und Abflußbohrung ausgebildet. Die mögliche Anordnung einer Abflußbohrung 11a ist dort strichpunktiert dargestellt.

Die Deckel 6, 6a haben radial vorstehende Flanschteile 12, bzw. 12a, in denen Durchgangslöcher für die Aufnahme von Zugankern 13 vorgesehen sind. Beim Ausführungsbeispiel sind auf dem Umfang gleichmäßig verteilt vier Flanschteile 12 und 12a in jedem der Deckel 6 bzw. 6a und vier Zuganker 13 vorgesehen, auf deren Enden jeweils eine Mutter 14 bzw. 14a aufgeschraubt ist. Mit den Zugankern 13 wird das Gehäuse zusammengehalten, das von dem Mantelrohr 1, den beiden Gehäuseringen 2, 2a und den beiden Deckeln 6, 6a gebildet ist. Um das Mantelrohr 1 zu entlasten können die Zuganker im Bereich der Enden des Mantelrohres 1 jeweils mit einer Schulter versehen sein, auf der sich der jeweils zugeordnete Gehäusering 2 bzw. 2a abstützt. Dieser weist hierzu entsprechende Durchgangsbohrungen oder zwischen Längsrippen angeordnete Nuten zur Aufnahme der Zuganker 13 auf. Hierdurch kann das Mantelrohr 1 entlastet werden.

Im Innern des Gehäuses befindet sich eine Leiteinrichtung für die wärmeaustauschenden Medien. Diese Leiteinrichtung wird gebildet von einem Rohrbündel 15, dessen Rohre 16 endseitig mit je einem Rohrboden 17 bzw. 17a fest verbunden sind. Die Rohrboden 17 und 17a sind jeweils topfförmig ausgebildet und haben einen umlaufenden Rand 18 bzw. 18a. Der Spalt zwischen dem umlaufenden Rand 18 und dem Gehäusering 2 ist mittels eines Dichtringes 19 und der Spalt zwischen dem umlaufenden Rand 18 und dem Rand 7 des Deckels 6 ist mittels eines Dichtringes 20 abgedichtet. Dichtringe

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19a und 20a dichten in gleicher Weise den Spalt zwischen dem Rand 18a des Rohrbodens 17a auf der einen Seite und dem Gehäusering 2a und dem Rand 7a des Deckels 6a auf der anderen Seite ab. Die Leiteinrichtung kann sich innerhalb des Gehäuses des Wärmeaustauschers ihrer Wärmedehnung entsprechend axial bewegen.

An der vom Rohrbündel 15 abgewandten Seite des Rohrbodens 17 und an dessen Rand I8isteine Trennwand 21 befestigt, die an ihrem vom Rohrboden 17 abgewandten Ende eine Leiste 22 trägt, welche sich in der Nut 9b befindet, in die auch die Trennwand 21 teilweise hineinragt. Die Trennwand 21 liegt hierbei etwas außerhalb der Mitte des Rohrbodens 17 und kann eine Rohrmündung oder mehrere Rohrmündungen des Rohrbündels 15 teilweise abdecken, was jedoch die Wirksamkeit des Wärmeaustauschers nicht beeinträchtigt.

Das Ausführungsbeispiel ist ein zweiflutiger Wärmeaustauscher, in dessen Zuflußbohrung 10 das erste Wärmeaustauschermedium in Richtung des Pfeiles A eingespeist wird, welches entlang den in der Zeichnung rechts der Trennwand 21 angeordneten Rohren in Richtung zum Deckel 6a fließt, hier umgelenkt wird', dann auf der in der Zeichnung linken Seite nach oben fließt und in Richtung des Pfeiles B aus der gestrichelt dargestellten Auslaßbohrung 11 austritt.

Fehlen die Trennwand 21 und die Dichtleiste 22, dann befindet sich im Deckel 6 nur die Zuflußbohrung 10 und im Deckel 6a dann die strichpunktiert dargestellte Auslaßbohrung 11a. In diesem Fall sind die beiden Deckel 6, 6a vollständig gleich ausgebildet. Das über die Zuflußbohrung 10 herangeführte Wärmeaustauschermedium fließt dann nur in Richtung der Auslaßbohrung 11a und nicht auch in Gegenrichtung.

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Durch Vergrößerung der Zahl der Trennwände 21 lassen sich mehrflutige Wärmeaustauscher herstellen, wobei dann im Deckel 6 bzw. 6a jeweils die notwendigen Zufluß- und Abflußbohrungen vorzusehen sind.

Das zweite Wärraeaustauschermedium wird über den Anschluß 4 in den Wärmeaustauscher eingespeist und verläßt diesen wieder über den Anschluß 4a.

Der vorstehend beschriebene Wärmeaustauscher ist nach Art eines Baukastensystems aus einzelnen Teilen zusammengebaut. Er kann in einfacher Weise geändert werden, z.B. ist durch Drehen eines der Gehäuseringe 2, 2a um seine Achse mindestens einer der Anschlüsse stufenlos einstellbar, wodurch der Wärmeaustauscher an unterschiedliche Einbauverhältnisse angepaßt werden kann.

Claims

DIPL.-ING. H, FINK PATENTANWALT . D 7300 ESSUNGEN BE! STUTTGART . HtNDENBURGSTRASSE

fofwikuiwolt PINK - D 7300 Ealinotn IHwJmr), HlndenburBitrato44

9. März 1981 Sc P 6689

Kühlerfabrik Längerer & Reich, Echterdinger Straße 57, Filderstadt 1

Ansprüche

Wärmeaustauscher mit einem Gehäuse, das aus einem Mantelrohr (1), aus je einem an jedem Ende des Mantelrohres koaxial angeordneten Gehäusering (2, 2a) und aus je einem an jedem freien Ende der

Gehäuseringe angeordneten, Deckel(6, 6a> gebildet ist, wobei die Gehäuseringe und die Deckel im wesentlichen jeweils glijeybh ausgebildet sind und wobei Befestigungsmittel (13, 1*0 die das Gehäuse bildenden Teile zusammenhalten, und mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten und im Rahmen ihrer Wärmeausdehnung bewegbaren, die wärmeaustauschenden Medien voneinander trennenden·Leiteinrichtung, die aus zwei Rohrboden (17> 17a) und einem dazwischen angeordneten und mit den Rohrboden verbundenen Rohrbündel (15) gebildet ist, wobei die Rohrboden, als innerhalb des Gehäuses gleitbare Gleitkolben ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Mantelrohr aus einem handelsüblichen Rohr gleicher Dicke besteht, an dessen Enden sich je eine Eindrehung befindet, die eine Schulter zur Abstützung des benachbarten Gehäuseringes hat, daß jeder Gehäusering auf seinem Umfang eine Anzahl Augen (3) zum Anbringen

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eines Anschlusses für die Zufuhr oder Abfuhr eines wärmeaustauschenden Mediums hat, wobei jeweils eines der Augen für eine Anschlußbohrung vorgesehen ist, daß auf der dem Gehäuseinnern zugewandten Seite des Deckels eine Reihe paralleler Nuten (9 bis 9c) für den Eingriff einer mit dem Rohrboden verbindbaren Trennwand (21)

vorgesehen ist, daß am Deckel außerhalb der Rippen (8 bis 8d) mehrere Anschlüsse (10, 11) anbringbar sind und daß die Befestigungsmittel als auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Zuganker ausgebildet sind.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Rohrbündel (15) abgewandten Seite des Rohrbodens (17) eine im wesentlichen radial sich erstreckende Trennwand (21) befestigt ist, die in eine der am Deckel vorhandenen parallelen Nuten (9 bis 9c) eingreift, und daß zwischen der Trennwand und dem Deckel eine Dichtleiste (22) eingespannt ist.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Gehäusering (2, 2a) auf Seiten des Mantelrohres (1) an einer Schulter des Zugankers (13) abstützt.
4. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden An-. sprüche mit einem am Deckel (6, 6a) vorgesehenen Rand (7, 7a), dadurch gekennzeichnet , daß zwei einander gegenüberliegende Augen für die Anbringung je eines Anschlusses (10, 11; 11a) vorgesehen sind.