DE3338922A1 - Waermetauscher - Google Patents

Waermetauscher

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DE3338922A1
DE3338922A1 DE19833338922 DE3338922A DE3338922A1 DE 3338922 A1 DE3338922 A1 DE 3338922A1 DE 19833338922 DE19833338922 DE 19833338922 DE 3338922 A DE3338922 A DE 3338922A DE 3338922 A1 DE3338922 A1 DE 3338922A1
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DE
Germany
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heat exchanger
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heat transfer
heat
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Withdrawn
Application number
DE19833338922
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English (en)
Inventor
Joachim 8269 Burgkirchen Grabietz
Alfred 5800 Hagen Waschkowiak
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Original Assignee
Individual
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    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • 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
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material
    • 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
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
    • F28D7/087—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane

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Description

3 PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. DR. MANFRED RAU DIPL.-PHYS. DR. HERBERT SCHNECK ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENT/
VNR; Io6 984 Nürnberg, den 25.lo.1983
S/Ba
Joachim Grabietz, Altgendorfer Str.41, 8269 Burgkirchen
"Wärmetauscher"
Die Erfindung richtet sich auf einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Wärmetauscher dienen dazu, Wärme von einem Primärkreislauf auf einen Sekundärkreislauf zu übertragen, ohne daß die beiden Kreisläufe in leitender Verbindung zueinander stehen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, die Medien des Primär- bzw. Ü>ekundärkreislauf s 'in Gegenrichtung längs einer möglichst großflächigen, metallischen Wandung aneinander vorbeizuführen. Weiterhin ist es bekannt, schlangenförmig ausgebildete Rohrleitungen zum Wärmeaustausch in einem flüssigen Medium zu verlegen und gegebenenfalls dieses flüssige Medium als Wärmeüberträger für eine zweite darin verlegte, schlangenf©rmige Röhrleitung zu verwenden.
Diese bekannten Wärmeaustauschsysteme haben den Nachteil eines ungünstigen TempSraturverlaufes im Grenzbereich zwischen der Rohrwandung und der Flüssigkeit, welcher bei diesen Systemen mehrfach auftritt. Darüber hinaus werden sie in der Regel größeren Anforderungen hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit und der Druckbeständigkeit nicht gerecht.
»ncTCArHOiniRO t ANGE ZEILE *n TFi EFON 09 Π / 371 47 TELEX 06 / 23965 POSTSCHECK NBG. 1843 52-
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher zu schaffen, welcher sich durch hohe Kompaktheit, große Druckbelastbarkeit und einen günstigen Wirkungsgrad auszeichnet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Das danach vorgesehene Wärmeübertragungs- bzw. Speichermaterial weist je nach dem Schwerpunkt der speziellen Anordnung besonders gute Wärmeübertragungseigenschaften oder Wärmespeichereigenschaften auf. Durch die Verwendung eines Feststoffs als derartiges Material wird zudem eine besonders hohe Druckbeständigkeit erreicht, welche für bestimmte Anwendungszwecke erforderlich ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung geben die Ansprüche 2 und 3 wieder. Durch die Verwendung eines Metalls als Wärmeübertragungs- bzw. Speichermaterial ist es möglich, dieses Material zu vergießen. Hierdurch wird nicht nur eine besondere Kompaktheit der gesamten Anordnung erzielt, sondern durch einen Luftabschluß aller im Wärmetauscher befindlichen Rohre jegliche innere Korrosion ausgeschlossen.
Die gemäß Anspruch 4 vorgesehene Inhomogenität des Wärmeübertragungs- bzw. Speichermaterials in axialer Richtung macht es möglich, in verschiedenen Ebenen senkrecht zur Längsachse Rohrleitungsanordnungen anzubringen, deren sie durchfließendes Medium dann auf jeweils unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt wird, je nachdem wie die Materialwahl in der Umgebung des jeweiligen Rohrleitungssystems getroffen wird.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 ermöglicht es weiterhin noch, eine interne Beheizung vorzusehen. Hierdurch kann ein Primärkreislauf im engeren Sinne, d.h. also im Sinne eines Kreislaufs, welcher ein wärmeabgebendes Medium führt, entfallen. Besonders vorteilhaft kann diese Ausgestaltung z.B. zur Aufnahme von Brennstäben bei Kernkraftwerken herangezogen werden, da im Hinblick auf die dort bestehenden besonderen Bedingungen eine hohe Druckfestigkeit der Leitungen, welche z.B. durch das Vergießen des Warmeubertragungs- bzw. Speichermaterials erreicht werden kann, von Bedeutung ist und durch den solchermaßen erzielbaren kompakten Mantel auch ein Sicherheitsmangel geschaffen wird, der einen zusätzlichen Mantel für den Strahlenschutz entbehrlich macht. Vor allem bei einem Vergießen der Rohranordnung mit Blei kann in günstiger Weise diese Mehrfachfunktion erreicht werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher längs der Linie I-I in Fig. 2, und
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Rohranordnung des Wärmetauschers .
Zur Vereinfachung der Darstellung ist in der Zeichnung das Warmeubertragungs- und Speichermaterial nicht, sondern ausschließlich die Rohranordnung eingezeichnet. Diese Rohranordnung umfaßt im Ausführungsbeispiel drei voneinander unabhängige Kreisläufe A, B und C.
BAD ORIGINAL
Die gesamte Rohranordnung ist in einem Außenmantel 1 untergebracht, welcher zylinderförmig ausgebildet ist und eine etwa ebene Boden- und Deckfläche 2 bzw. 3 aufweist.
Der Außenmantel ist umgeben von einem nur schematisch angedeuteten Isoliermantel 4.
Jeder Kreislauf A, B bzw. C wird gebildet von einer horizontal verlaufenden Folge mäanderartiger Rohrabschnitte, welche in parallel zur Längsachse 5 verlaufende Zu- bzw. Ableitungen 6 bzw. 7 münden.
Im Ausführungsbeispiel kann der verschiedene horizontale Ebenen umfassende Kreislauf A z.B. als Primärkreislauf verwendet werden, während die ebenfalls verschiedene horizontale Ebenen umfassenden Kreisläufe B und C als Sekundärkreisläufe herangezogen v/erden können.
Der freie Zwischenraum zwischen den Rohrleitungen der einzelnen Kreisläufe A, B bzw. C ist von einem Wärmeübertragungs- bzw. Speichermaterial ausgefüllt, insbesondere mit Metall vergossen. Hierdurch wird eine gute Wärmeübertragung und Speicherung bei hoher Druckfestigkeit gewährleistet.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Ausnehmung im Bereich der Mittel-Längsachse 5 so groß ausgebildet werden, daß sie eine eigene Wärmequelle aufnehmen kann. Hierfür kommen Brenner jeglicher Art in Betracht. Besonders interessant ist diese Ausfuhrungsform aber für die Anwendung zur Aufnahme von Brennstäben in Kernkraftwerken.

Claims (8)

  1. ;/- IU-OO RAU & SCHNECK
    DIPL.-ING. DR. MANFRED RAU DIPL.-PHYS. DR. HERBERT SCHNECK ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAM
    VNR: Io6 984 · Nürnberg, den 25.lo.1983
    S/Ba
    Joachim Grabietz, Altgendorfer Str.41, 8269 Burgkirchen
    Ansprüche
    /IJ Wärmetauscher, umfassend eine in einem Außenmantel angeordnete Rohranordnung für wenigstens einen Primär- und wenigstens einen Sekundärkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Rohren der Rohranordnung mit einem Feststoff-Wärmeübertragungsbzw. Speichermaterial gefüllt ist.
  2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmeubertragungs- bzw. Speichermaterial aus Metall besteht.
  3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranordnung mit dem Warmeubertragungs- bzw. Speichermaterial vergossen ist.
  4. 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmeubertragungs- bzw. Speichermaterial in axialer Richtung inhomogen ausgebildet ist.
    D-8500 NORNRf=RG 91 POSTFACH 91 04 80 LANGE ZEILE 30 TELEFON 0? Ii / 3 7t 47 TELEX 06 / 23 965 POSTSCHECK NBG. 1843 52-85!
  5. 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis. 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Rohranordnung eine Ausnehmung (8) zur Aufnahme einer Wärmequelle vorgesehen ist.
  6. 6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranordnung mit flügel- bzw. rippenartigen Metallansätzen versehen ist, welche sich flächig in das Wärmeübertragungsbzw. Speichermaterial erstrecken.
  7. 7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeübertragungs- und Speichermaterial Schamotte umfaßt.
  8. 8. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (8) rohrartig langgestreckt ausgebildet ist, daß die Brennerdüse im Mittelbereich der Ausnehmung (8) mündet und zwischen Düsenrand und Innenwand der Ausnehmung (8) ein Kondensatauffang-Einsatz angeordnet ist, von dessen Boden eine Auslaßleitung durch den Außenmantel nach außen führt.
DE19833338922 1983-10-27 1983-10-27 Waermetauscher Withdrawn DE3338922A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833338922 DE3338922A1 (de) 1983-10-27 1983-10-27 Waermetauscher
DE19833340281 DE3340281A1 (de) 1983-10-27 1983-11-08 Heizungsanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833338922 DE3338922A1 (de) 1983-10-27 1983-10-27 Waermetauscher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3338922A1 true DE3338922A1 (de) 1985-05-09

Family

ID=6212817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833338922 Withdrawn DE3338922A1 (de) 1983-10-27 1983-10-27 Waermetauscher

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DE (1) DE3338922A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0405613A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-02 Mta S.R.L Wärmetauscher

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0405613A1 (de) * 1989-06-30 1991-01-02 Mta S.R.L Wärmetauscher

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