DE7206605U

DE7206605U - Wärmetauscher

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Publication number: DE7206605U
Application number: DE7206605U
Authority: DE
Original assignee: BEHNCKE H ELEKTRO STAHLBAU
Current assignee: BEHNCKE H ELEKTRO STAHLBAU
Publication date: 1972-07-20

Description

DIPLOMINGENIEUR." . · ^p HELMUT LAMPRECHT

PAT E N TA N WA LT 8 MÜNCHEN 5 · CORNELIUSSTRASSE 42 · TELEFON 24O775

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ELEKTRO-STAHLBAU H. J. Behncke
8011 Putzbrunn

Wärmetauscher

Die Neuerung betrifft einen Wärmetauscher mit einem vom wärmeaufnehmenden Strömungsmittel durchflossenen Gehäuse und einem zwischen einer Ein- und einer Ausmündung im Inneren des Gehäuses verlaufenden Rohrbatterie für das wärmeabgebende Strömungsmittel.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders kompakten Wärmetauscher dieser Art zu schaffen, der mit seinen Anschlüssen für das wärmeaufnehmende Strömungsmittel unmittelbar in eine Rohrleitung eingefügt werden kann, der sich insbesondere zur Erwärmung von Wasser und vorzugsweise zur Erwärmung von Schwimmbeckenwasser eignet, wobei die Konstruktion des Wärmetauschers derart beschaffen sein soll, daß sich der Wärmetauscher trotz eines relativ geringen Bauaufwandes aus Edelstahl herstellen läßt und die Verkalkungsgefahr gering gehalten wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht neuerungsgemäß darin, daß das Gehäuse im wesentlichen als achsensymmetrischer, rohrförmiger Hohlkörper und die Rohrbatterie als zu der Symmetrieachse des Gehäuses koaxiale, mit ihrer äußeren Mantelfläche einen geringen

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Abstand von der Gehäuseinnenwandung aufweisende Rohrschlange ausgebildet ist und daß im Inneren des von der Rohrschlange umhüllten Raumes in geringem Abstand vun uei iiiiiei-cu ManLei— fläche der Rohrschlange ein achsparalleles Leitelement für das das Gehäuse durchströmende Strömungsmittel angeordnet ist, derart, daß für dieses das Gehäuse durchströmende Strömungsmittel als Strömungspfad nur jeweils einen relativ kleinen Querschnitt aufweisender, eine hohe Durchflußgeschwindigkeit bedingender, ringförmiger Spalt an der Innen- bzw. Außenseite der Rohrschlange verbleibt.

Durch diese Konstruktion wird ein Wärmetauscher mit einem relativ geringen inneren Widerstand und für eine relativ hohe Durchflußgeschwindigkeit geschaffen, der sich trotz geringer Abmessungen korrosionsbeständig aus Edelstahl her^ stellen läßt- weil aufgrund der hohen Durchflußqeschwindigkeit die Rohrbatterie von einem verhältnismäßig dünnen Wassermantel umgeben ist, so daß sich eine relativ hohe Wärmetauscher leistung ergibt.

Wird üblicherweise ein Wärmetauscher zur Erwärmung von Schwimmbeckenwasser benutzt, so wird nicht selten nur ein Teil des Schwimmbeckenwassers, dieser Teil aber um 20 bis 30° C erwärmt, so daß sich dann durch Vermischung mit dem nicht erwärmten Schwimmbeckenwasser die gewünschte Beckentemperatur einstellt«. Aufgrund der hohen Durchflußgeschwindiglceit des vorgeschlagenen Wärmetauschers wird das gesamte Schwimmbeckenwasser durch den Wärmetauscher gefördert, dort aber nur um 4 l>is 5 erwärmt, so daß praktisch kein Kaikausfall zustande kommt.

Da die Konstruktion die Möglichkeit bietet, alle dem aggressiven Schwinunbeckenwasser ausgesetzten Teile des Wärmetauschers aus Edelstahl anzufertigen, ist eine hohe Lebensdauer bei geringem Wartungsbedarf gegeben.

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Eine- vorteilhafte Ausgestaltung der Neuerung besteht darin, daß das Gehäuse und die Rohrschlange im wesentlichen zylindrisch geforrat sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist es, daß das Leitelement als Staurohr ausgebildet ist, dessen Inneres durch einen Zwischenboden gegen einen Strömungsmitteldurchfluß gesperrt ist, wobei nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungs— form der Zwischenboden eine Entlüftungsöffnung mit geringem Querschnitt besitzt, damit sich im Inneren des Wärmetauschers kein Luftpolster ansammeln kann.

Noch eine weitere zweckmäßige Ausführegsform ist es, daß zwischen der inneren und der äußeren Mantelfläche der Rohrschlange und dem Leitelement bzw. der Gehäusewandung achsparallele Distanzdrähte verlaufen.

Schließlich ist es noch eine zweckmäßige Ausgestaltung, daß die Einmündung der Rohrbatterie nahe dem Gehäuseauslaß und die Ausmündung der Rohrbatterie nahe dem Gehäuseeinlaß angeordnet ist und daß diese Ein- bzw. Ausmündung jeweils etwa radial zur Gehäuseachse verläuft.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Neuerung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Wärmetauschers mit aufgeschnittenem Gehäuse und

Figur 2 einen Querschnitt durch den in Figur 1 gazeigten Wärmetauscher nach der Linie II-II.

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Das insgesamt mit 10 bezeichnete Warmetauschergehäuse besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 12, an cessen beiden Enden sich jeweils eine Stirnband 14 »nd 16 anschließt, wobei koaxial zueinander in den Stirnwänden ein Einlaßstutzen 18 bzw. ein Auslaßstutzen 20 für das zu erwärmende Strömungsmittel angeordnet sind.

Aus dem Gehäuse 10 ragen radial nach außen ein Einlaßstutzen 22 und ein Auslaßstutzen 24 für das wärmeabgebende Strömungsmittel.

Der Einlaßstutzen 22 und der Auslaßstutzen 24 sind mit den beiden Ender einer Rohrschlange 26 verbunden, die koaxial zur Gehäuseachse im Innreren des Grhäuses angeordnet ist. Auf der äußeren Mantelfläche 28 und auf der inneren Mantelfläche 30 der Rohrschlange 26 liegen über der. Umfang gleichmäßig verteilt äußere Distanzdrähte 32 und innere Distanzdrähte 34 auf. Von außen liegt die zylinderische Gehäusewandung 12 auf den äußeren Distanzarähtei 32 cuf, während von innen her an den inneren Distanzdrähten 34 ein zum Gehäuse und zur Rohrschlange koaxiales Staurohr 36 anliegt, «las sich durch die gesamte Rohrschlange 26 erstreckt und an deren beiden Enden etwas über die Enden der Rohrschlange hervorsteht. An diesen nicht von der Rohrschlange bedeckten Endbereichen des Staurohrs 36 sind die äußeren Distanzdrähte 32 gegen dc.r> Staurohr 36 gebogen und an diesem befestigt, wie auch die inneren Distanzdrähte 34 auf dem Staurohr befestigt sinn. Im Inneren des Staurohrs 36 ist ein Zwischenboden 38 angeordnet, der mit einer kleinen Entlüftungsöffnung 40 versehen ist. Auf diese Weise besteht zwischen dem Einlaßstutzen 18 und dem Auslaßstutzen 20 im wesentlichen nur außerhalb des Staurohrs 36 eine von dem zu erwärmenden Strömungsmittel zu durchfließende Verbindung, nämlich ein ringförmiger Spalt 42 zwischen der äußeren Mantelfläche 28 der Rohrschlange 26 und dem zylinderischen Gehäuseteil 12 und ein Ringspalt 44

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zwischen der inneren Mantelfläche 30, der Rohrschlange 26 und der Außenfläche ciet> Staurohrs 36.

Der Querschnitt dieser beiden ringförmigen Spalte 42 bzw. ist relativ.gering, so daß die Rohrschlange innen und außen jeweils nur von einer dünnen Wasserschicht umspült wird, wodurch sich eine sehr rasche Aufheizung dieser Wasserschichten ergibt, selbst bei einer relativ geringen Wärmeleitzahl des Materials der Rohrschlange 26. Diese Rohrschlange läßt sich dahe^ ohne Schwierigkeiten aus einem glatten Edelstahlrohr anfertigen, wie auch die übrigen Teile des Wärmetauschers aus Edelstahl angefertigt sein können.

Wegen der geringen Durchflußquerschnitte wird das zu erwärmende Strömungsmittel den Wärmetauscher mit relativ hoher Strömungsgeschwindigkeit durchströmen.

Durch die koaxiale Anordnung des EinlaufStutzens 18 und des Auslaufstutzens 20 kann der eine relativ kompakte Bauform mit geringem Gewicht aufweisende Wärmetauscher direkt in ein Rohrleitungssystem eingebaut werden.

DipUlng. fl. Lamprecht

- Schutzansprüche -

Claims

Patentanwalt ¹I"; I ~. ' . '

Dipl-Inct. H. Lemprecht ,;...:!. ^:, ^: ·':"-"

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CornelluutraB· 42 - 6 - 1439

Schutzansprüche :

1. Wärmetauscher mit einem vom wärmeaufnehmenden Strömungsmittel durchflossenen Gehäuse und einem zwischen einer Ein- und eir.sr Ausmündung im Inneren des Gehäuses verlaufenden Rohrbatterie für das wä *-"><= abgebende Strömungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das ;e (10) im wesentlichen als achsensymmetrischer, rohrförmiger Hohlkörper und die Rohrbatterie (26) als zu der Symmetrieachse des Gehäuses koaxiale, mit ihrer äußeren Mantelfläche (28) einen geringen Abstand von der Gehäuseinnenwandung aufweisende Rohrschlange ausgebildet ist und daß im Inneren des von cer Rohrschlange umhüllten Raumes in geringem Abstand von der inneren Mantelfläche (30) der Rohrschlange ein achsparalleles Leitelement (36,38) für d?s das Gehäuse durchströmend L>trömungsmittel angeordnet ist, derart, daß für dieses das Gehäuse durchströmende Strömungsmittel als Strömungspfad nur jeweils etn einem relativ kleinen Querschnitt aufweisender, eine hohe Durchflußgeschwindigkeit bedingender, ringförmiger Spalt (42,44) an der Innen- bzw. Außenseite der Rohrschlange verbleibt.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) und die Rohrschlange (26) im wesentlichen zylinderisch geformt sind.

3. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (36) als Staurohr ausgebildet ist, dessen Inneres durch einen Zwischenboden (38) gegen einen Strömungsmitteldurchfluß gesperrt ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenboden (38) eine Entlüftungs-

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Öffnung (40) mit geringem Querschnitt besitzt.

^κ. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der inii3ren und der äußeren Mantelfläche (28,30) der Rohrschlange (26) und dem Leitelement (26) bzw. der Gehäusewaridung (10) achs— parallele Distanzdrähte (32,34) verlauren.

6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (22) der Rohrbatterie (26) nahe dem Gehäuseauslaß (20) und die Ausmündung (24) der Rohrbatterie nahe dem Gehäuseeinlaß (18) angeordnet ist und daß diese Ein— bzw. Ausmündungen jeweils etwa radial zur Gehäuseachse verlaufen.

7. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem wärme auf nehmenden Strömungmittel ausgestzten Teile aus Edelstahl bestehen.

Patentanwalt

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