DE6604352U

DE6604352U - PIPE ELEMENT FOR HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: DE6604352U
Application number: DE6604352U
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Ing Vorkauf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-03-26
Filing date: 1966-02-01
Publication date: 1970-01-15

Description

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Rohrelement für WärmetauscherTubular element for heat exchangers

Berlin, den 16. September 1969. E 144/151Berlin, September 16, 1969. E 144/151

Die Neuerung bezieht sich auf ein Rohrelement für Wärmetauscher, bestehend aus einem vorzugsweise lotrechten, on einen unteren Verteiler und oberen Sammler angeschlossenen Rohr mit innerhiJb des Rohres in Abstand voneinander gelegenen Abschluß- bzw. Drosseistellen und mit mehreren in einen Heizmitteistrom hineinragenden Rohrtafeln aus im Kohimittelstrom parallel geschalteten U-förmigen Rohren, die jeweils unterhalb einer Abschluß- bzw. Drosselstelle von dem lotrechten Rohr ausgehen und oberhalb einer solchen wieder in das lotrechte Rohr einmünden.The innovation relates to a tubular element for heat exchangers, consisting of from a preferably vertical, on a lower distributor and upper collector connected pipe with termination or throttle points located at a distance from one another within the pipe and with several protruding into a heating medium flow Tube sheets made of U-shaped tubes connected in parallel in the coal center flow, each of which proceed below a termination or throttle point of the vertical pipe and open again into the vertical pipe above such.

Bei einem bekannten Wärmetauscher dieser Gattung (österr. Patentschrift 229 335) sind an einem lotrechten Rohr mehrere Rohrtafeln aus U-förmig gebogenen Rohren angeschlossen, zwischen deren Aus- und Eintritt im lotrechten Rohr eine DrossekielIe vorgesehen ist. Um die Kühlung des lotrechten Rohres auf ganzer Lunge sicherzustellen, liegen der Aus*" und Eintritt des innersten U-förmigen Rohres dicht an der Drosselstelle, ferner wird wegen dos besseren Wärmeübergangs angestrebt, die dem Quersrr&m des Heizmittels ausgesetzten Rohrstrecken möglichst lang, die dem Parallelstrom ausgesetzten dagegen kurz aufzuführen. Aus diesen GrUrtdsn ergibt sich ein Rohrbündel aus U-förmigen Rohren, das relativ gedrängt gebaut ist und in sich selbst nur eine geringe Auftriebshöhe hat.In a known heat exchanger of this type (Austrian patent 229 335), several U-shaped tube sheets are attached to a vertical tube Pipes connected, between their exit and entry in the vertical pipe a Throttle keels is provided. About the cooling of the vertical tube on the whole lungs ensure that the exit and entry of the innermost U-shaped tube are tight the throttle point, is also sought because of the better heat transfer that the Cross-section of the pipe sections exposed to the heating medium should be as long as possible, while those exposed to the parallel flow should be listed briefly. For these reasons a tube bundle of U-shaped tubes results, which is built relatively compact and in itself only has a low lift.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Rohrelement für Wärmetauscher zu schaffen, das in sich selbst eine große Auftriebrhöhe aufweist. Es wird weiterhin angestrebt, die Vorteile der bekannten U-förwigsn Heizflächen zu erhalten und die Kühlung des Anschlußrohres für die in den Heizmittelstrom ragenden Rohre auf ganzer Länge sicherzustellen, sowie den Umlauf in ein*m selchen Rohrelement wesentlich zu erhöhen und zu verbessern.The innovation is based on the task of creating a tubular element for heat exchangers which in itself has a high lift height. The aim is still to maintain the advantages of the well-known U-förwigsn heating surfaces and the cooling of the connecting pipe for the pipes protruding into the heating medium flow to ensure over the entire length, as well as the circulation in one * m of the same pipe element to increase and improve significantly.

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Zur Losung dieser Aufgabe wird fUr ein Rohrelement der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß zwei an dem lotrechten Rohr aufeinanderfolgende Rohrtafel η zu einem Mäanderbond zusammengefaßt sind, dessen Rohre unterhalb einer Drossel- bzw. Abschlußstelle von dem lotrechten Rohr ausgehen und oberhalb der nächstfolgenden Drossel- bzw. Abschlußstelle in das lotrechte Rohr einmünden. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Heizfläche sich Über eine größere Höhe erstrecken kann und somit selbst eine größere Auftriebshöhe mit den damit zusammenhängenden Vorteilen für den Umlauf des Kuhlmittels aufweist. Ein weiterer Vorteil ist hierbei, daß die einfache Herstellung derartiger Heizflächen gewahrt bleibt, da, wie von U-förmigen Hetzflächen bekannt, die Biegeradien aller Rohre gleich bleiben. Gegenüber den bekannten Heizflächen ergibt sich aber noch der Vorteil, daß die Mäander-Rohre alle nahezu gleiche Gesamtlängen aufweisen, was eine praktisch gleichmäßige Erwärmung des in diesen strömenden Kuhlmittels sYiif sich bringt.To solve this problem, for a pipe element, the above-mentioned Type proposed that two consecutive pipe panels η on the vertical pipe are combined to form a meander bond, the pipes of which are below one Throttle or termination point start from the vertical pipe and open into the vertical pipe above the next following throttle or termination point. on in this way it is achieved that the heating surface extend over a greater height can and thus even a greater height of lift with the associated Has advantages for the circulation of the coolant. Another advantage here is that the simple production of such heating surfaces is maintained because, as known from U-shaped heating surfaces, the bending radii of all tubes remain the same. Compared to the known heating surfaces, there is still the advantage that the meander tubes all have almost the same overall length, which is practically uniform Warming of the coolant flowing in this sYiif brings itself.

Um das von den Drossel- bzw, Abschlußstellen eingeschlossene RohrstUck ausreichend zu kühlen, wird vorgeschlagen, an dieses RohrstUck kühlmittelaus- und -eintrittsseitig je ein U-förmig gebogenes Rohr anzuschließen, das innerhalb der möanderartig gebogenen Rohre liegt.In order to adequately cool the pipe section enclosed by the throttle or termination points, it is proposed to connect a U-shaped bent pipe to this pipe section on the coolant outlet and inlet side, which is located inside the meander-like bent pipes.

Zur Erhöhung des Umlaufs in dem Rohrelement wird vorgeschlagen, daß mit dem lotrechten Rohr ein unbehoiztes RUcklaufrohr verbunden ist, das oberhalb der oberen Abschluß- bzw. Drosseistelie, jedoch unterhalb der Einmündung des dieser zunächst gelegenen beheizten Rohres austritt und oberhalb des unteren Verteilers wieder in das Rohr eintritt.To increase the circulation in the tubular element, it is proposed that with the vertical pipe an unheated return pipe is connected, which is above the upper Closing or Drosseistelie, but below the confluence of this initially located heated pipe exits and above the lower distributor back into the Pipe enters.

Hierdurch kann die beheizte Fläche jedes Rohrelement* groß gewählt werden und es konn dennoch zur Bildung einer dichten Rohrwand durch die lotrechten Rohre eine Einziehung dieser an dem jeweiligen Sammler und Verteiler vorgenommen werden, durch welche der Ausströmquerschnitt des lotrechten Rohres verkleinert wird. Wie praktische Versuche ergeben haben, steigt durch den Anschluß des RUckiaufrohres an der Stelle zwischen dem Austritt des innersten beheizten Rohres und der oberen Abschluß- bzw. Drosselstelle die Geschwindigkeit des im RUcklaufrohr abwärts strömenden Wassers, was wesentlich zur Erhöhung und Verbesserung des Umlaufs beiträgt.This means that the heated area of each pipe element * can be selected to be large and it was still possible to form a tight pipe wall through the vertical pipes a collection of these can be made to the respective collector and distributor, through which the outflow cross-section of the vertical pipe is reduced. As practical tests have shown increases through the connection of the return pipe the point between the outlet of the innermost heated pipe and the upper closure or throttle point, the speed of the water flowing down in the return pipe, which contributes significantly to increasing and improving the circulation.

Eiπ weiterer Vorteil liegt darin, daß die RUcklaufrohre zum Tragen der Isolierung oder einer Blechummantelung herangezogen werden können, da sie immer 0>rf der dem Druck entsprechenden Sattdarnpf temperatur Hegen, werden darartige Rohrelement« bei einem Dampferzeuger verwendet, und da sie sich dadurch gleichmäßig zu den anderen Teilen des Wärmeaustauschers ausdehnen, wobei auch die Dehnung eines anliegenden Blechmantels dann angeglichen ist.A further advantage is that the return pipes can be used to carry the insulation or a sheet metal jacket, since they always have 0> rf the saturated steam temperature corresponding to the pressure, so pipe elements are used in a steam generator, and as a result they are evenly closed expand the other parts of the heat exchanger, whereby the expansion of an adjacent sheet metal jacket is then adjusted.

Vorzugsweise sind sämtliche an das lotrechte Rohr angeschlossenen Rohre in einer Eibene angeordnet.Preferably, all of the pipes connected to the vertical pipe are in arranged in a yew tree.

Die Zeichnungen stellen schematisch Ausfuhrungsbeispiele des Neuerungsgegenstandes in Ansicht dar. The drawings are a schematic view of exemplary embodiments of the subject of the innovation.

Ein lotrechtes Rohr 1 hat in seinem Innern Drossel- bzw. Abschlußstellen 2, 2' in jNbstand voneinander, die entweder eine kleine Öffnung, vorzugsweise auf der beheizten Seite des Rohres 1, aufweisen oder als geschlossene Scheibe ausgebildet sind. Das lotrechte Rohr 1 ist an einen unteren Verteiler 5 und oberen Sammler 6 angeschlossen.A vertical pipe 1 has in its interior throttling or termination points 2, 2 'at a distance from each other, either having a small opening, preferably on the heated side of the tube 1, or designed as a closed disc are. The vertical pipe 1 is connected to a lower distributor 5 and an upper collector 6 connected.

Unterhalb der Drosseistelie 2 zweigen von dem lotrechten Rohr 1 mehrere U-förraig gebogene Rohre 4 ab, die zu einer Rohrtafel zusammengefaßt sind und in den Hiiizmittelstrom hineinragen. Die Rohre 4 sind mit einer gleichgeformten weiteren Rohrtafel zu einem Mäanderband verbunden und die Rohre 4 der oberen Rohrtafel münden oberhalb der der Drosselstelle 2 im Rohr! folgenden Drosseistelie 2' in das Rohr 1 ein.Below the throttle body 2, several branches from the vertical pipe 1 U-shaped bent tubes 4, which are combined into a tube sheet and in protrude the heating medium flow. The tubes 4 are with a similarly shaped further Pipe sheet connected to a meandering band and the pipes 4 of the upper pipe sheet open out above the throttle point 2 in the pipe! following Drossseistelie 2 ' into the pipe 1.

Das von den Drosselstellen 2, 2' eingeschlossene RohrstUck 1' wird dadurch mit Kühlmittel versorgt, daß ein U-förmiges Rohr 3 kühimittelaustrittsseitig in dieses Rohrstück 1' einmündet und ein ebensolches U-färmiges Rohr 3'von diesem ausgeht, welche beide innerhalb der mäanderartig gebogenen Rohre 4 liegen.The pipe section 1 'enclosed by the throttle points 2, 2' is thereby supplied with coolant that a U-shaped tube 3 kühimittelaustrittsseite in this Pipe section 1 'opens and a U-shaped pipe 3' of the same type extends from this, which both lie within the tubes 4, which are bent in a meandering manner.

Bei dem Beispiel nach Fig. 2 ist oberhalb der oberen Abschluß- bzw. Drosselsteile 2', jedoch unterhalb der Einmündung des dieser zunächst gelegenen Rohres 3' •in uiibeheiztes RUckSaufrohr 7 cn dem lotrechten Rohr 1 angeschlossen, weiches ober» halb des unteren Sammlers 5 in das Rohr 1 wieder eintritt,In the example of Fig. 2 is above the upper sealing or throttling portions 2 ', but below the mouth of the pipe 3 nearest to' • in uiibeheiztes RUckSaufrohr 7 the vertical tube 1 soft upper »cn connected, half of the lower manifold 5 re-enters pipe 1,

Claims

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565/17fGbm565 / 17fGbm

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BerHn, den 16. September 1969. E 144/151BerHn, September 16, 1969. E 144/151

SchubconiprUcheSchubconiprUche

Rohrelement für Wärmetauscher, bestehend aus einem vcrzugsweise torrechten, an einen unteren Verteiler und oberen Sammler angeschlossenen Rohr ralt innerhalb des Rohres in Abstand voneinander gelegenen Abschluß- bzw. DrossafsteMen und mit mehreren in einen Helzmiftelstrom hineinragenden Rohrtofeln aus im KuhlmJtteistrom parallel geschatteten U-fönrogen Rohren, die jeweils unterhalb einer Abschluß- bzw. DrosseUtelle von dem lotrechten Rohr ausgehen und oberhalb einer solchen wieder in das lotrechte Rohr einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei an dem lotrechten Rohr (1) aufeinanderfolgende Rohrtefeln zu einem MöandeHsand zusammengefaßt sind, dessen Rohre (4) unterhalb einer Drossel- bzw. Abschlußstelle (2) von dem Sotrechten Roh/ (1) aufgeben und oberhalb der nächstfolgenden Drossel- bzw. Abschtußstelle (2') in das lotrechte Rohr (1) einmünden.Pipe element for heat exchangers, consisting of a preferably gate-right pipe connected to a lower distributor and upper collector, is located inside the pipe at spaced-apart closure or throttle posts and with several pipe troughs protruding into a Helzmiftel stream from U-Fönrogen pipes shaded parallel in the KuhlmJtteistr stream, each of which emanate from the vertical pipe below an end or throttle point and merge again into the vertical pipe above such a pipe, characterized in that two pipe panels following one another on the vertical pipe (1) are combined to form a Möande sand, the pipes (4 ) give up below a throttle or termination point (2) of the vertical pipe (1) and open into the vertical pipe (1) above the next following throttle or discharge point (2 '). Rohrelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gsit dem von den Abschluß- bzw. Drosselstellen (2, 2') begrenzten Rohrstück (V) \e ein U-förmlg gebogenes, innerhalb der "naanderartig gebogenen Rohre (4) liegendes Rohr (3, 3') kühlmittelaus- und -eintrittsseitig verbunden ist. Rohrelement nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem lotrechten Rohr (1) ein unbehefztes Rücklauf roh·- (7) verbunden 1st, das oberhalb der oberen Abschluß- bzw. DrosseUtelle (2'), jedoch unterhalb der Einmündung des dieser zunöchst gelegenen beheizten Rohres (3') austritt und oberhalb des unteren Verteilers (5) wieder in d<s Rohr (1) eintritt. Rohrelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche mit dem lotrechten Rohr (1) verbundenen Rohre (3, 4) in einer lotrechten liegen.Pipe element according to claim 1, characterized in that GSIT that of the sealing or throttling points (2, 2 ') delimited pipe section (V) \ e a U-förmlg curved, naanderartig bent within the "tubes lying tube (4) (3 , 3 ') is connected on the coolant outlet and inlet side. Pipe element according to claim 1 and / or 2, characterized in that an unheated return pipe (7) is connected to the vertical pipe (1) and is connected above the upper end or DrosseUtelle (2 '), but exits below the confluence of the heated pipe (3') located next to it and re-enters the pipe (1) above the lower distributor (5) characterized in that all of the tubes (3, 4) connected to the vertical tube (1) lie in a vertical line.

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