DE7532923U

DE7532923U - HEAT EXCHANGER BOILER

Info

Publication number: DE7532923U
Application number: DE19757532923
Authority: DE
Original assignee: OFFICINE MECCANICHE CARBOFUEL SpA GORLA MINORE VARESE (ITALIEN)
Current assignee: OFFICINE MECCANICHE CARBOFUEL SpA GORLA MINORE VARESE (ITALIEN)
Priority date: 1974-10-17
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2288286A1; IT1022951B; FR2288286B3; ES441893A1; BE834636A

Description

GebrauchsmusteranmeldungUtility model registration

OFFICINE MECCANICHE CARBOFUEL S.p.A.OFFICINE MECCANICHE CARBOFUEL S.p.A.

Via A. Colombo 114Via A. Colombo 114

Gorla Minore (Varese, Italien)Gorla Minore (Varese, Italy)

Wärmetauscherkessel.Heat exchanger boiler.

Die Erfindung betrifft gattungsgemäß einen Wärmetauscherkessel _e bestehend aus einem Außenmantel mit Boden, angeflanschtem Deckel, Heizflüssigkeitseintrittsstutzen und Heizflüssigkeitsaustrittsstutzen sowie einem konzentrisch darin angeordneten Innenmantel mit zugeordnetem Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen und Heißflüssigkeitsaustrittsstutzen. - Solche Wärmetauscherkessel dienen insbesondere zur Einschaltung in Heizflüssigkeitskreisläufe bei der Aufbereitung von heißem Brauchwasser.The invention relates to a generic heat exchanger _boiler consisting of an outer jacket with a base, a flanged cover, heating fluid inlet nozzle and heating fluid outlet nozzle and an inner jacket arranged concentrically therein with an associated cold fluid inlet nozzle and hot fluid outlet nozzle. - Such heat exchanger boilers are used in particular to switch on heating fluid circuits when processing hot service water.

7532923 26.02.767532923 02/26/76

*·> β «* ^ β
9 0 * ·> Β «* ^ β
9 0

«Η«Η

Andregewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwähe in EssenAndregewski, Honke, Gesthuysen & Masch, patent attorney in Essen

Aus der Praxis sind Wärmetauscherkessel bekannt, deren Außenmantel und Innenmantel im wesentlichen aus zwei in erheblichem Abstand voneinander angeordneten Rohren besteht. Dieser Aufbau führt zu einer geringen Durchflußgeschwindigkeit sowohl der aufzuheizenden Flüssigkeit als auch der Heizflüssigkeit. Sie dienen im allgemeinen zum Wärmeaustausch einer von einem Kraftwerk aufgeheizten und im Kreislauf geführten Heizflüssigkeit mit einer in einzelnen Gebäuden ebenfalls im Kreislauf über Heizungskörper geführten Flüssigkeit. Dabei ergeben sich verhältnismäßig geringe gegenseitige Strömungsgeschwindigkeiten und kleinere Wärme aus taus ch fla chen.In practice, heat exchanger boilers are known whose outer jacket and the inner jacket consists essentially of two tubes arranged at a considerable distance from one another. This structure leads to a low flow rate of both the liquid to be heated and the heating liquid. she are generally used to exchange heat from a power plant heated and circulated heating liquid with a liquid that is also circulated via heating elements in individual buildings. This results in proportionate low mutual flow velocities and smaller heat from exchangeable surfaces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wärmetauscherkessel in einfachster Weise so zu gestalten, daß sein Wirkungsgrad erheblich verbessert wird und insbesondere eine schnelle Aufbereitung von Heißwasser gewährleistet ist.The invention is based on the object of a generic To design heat exchanger boiler in the simplest way so that its efficiency is significantly improved and in particular rapid preparation of hot water is guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß Außenmantel und Innenmantel einen engen, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Heizflüssigkeit erzwingenden Ringspalt bilden und in dem Innenmantel ein mit diesem einen engen Ringspalt bildender Speicherzylinder eingesetzt ist sowie dieser zumindest auf der dem Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen abgewandten Seite mit einer Heizflüssigkeitseintrittsöffnung versehen ist, in die Mündung des Heißwasseraustrittsstutzens angeordnet ist.To solve this problem, the invention teaches that the outer jacket and inner jacket have a narrow, high flow velocity form the heating fluid forcing annular gap and in the inner jacket with this forming a narrow annular gap Storage cylinder is used as well as this at least on the side facing away from the cold liquid inlet nozzle a heating fluid inlet opening is provided, is arranged in the mouth of the hot water outlet nozzle.

Die erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß aufgrund der engen Ringspalte hohe Strömungsgeschwindigkeiten zwischen den beiden für den Wärmeaustausch vorgesehenen Flüssigkeiten erzielbar sind. Darüber hinaus ergeben sich große Wärmeaustauschflächen, da beide Flüssigkeiten eine filmartigeThe advantages achieved are mainly to be seen in the fact that due to the narrow annular gap high flow speeds between the two liquids intended for heat exchange are achievable. In addition, there are large heat exchange surfaces, since both liquids are film-like

7532923 26.02.7S7532923 02.26.7S

Andrejewski, Honke, Gesthur/sen & Masch, Pafentanwälte in EssenAndrejewski, Honke, Gesthur / sen & Masch, Pafentanwälte in Essen

Verteilung finden. Das so auf schnelle Weise aufgeheizte Brauchwasser erfährt darüber hinaus eine Speicherung im Speicherzylinder. Es kann somit ggf. zusätzlich zur Erwärmung der über den Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen zugeführten Flüssigkeit beitragen. Außerdem ermöglicht der Aufbau auch den Abzug von größeren Mengen heißer Flüssigkeit, wobei nichtsdestoweniger eine schnelle Aufheizung der frisch zugeführten kalten Flüssigkeit gewährleistet ist.Find distribution. The hot water that is heated up in this way is also stored in the storage cylinder. It can thus possibly in addition to heating the over contribute to the liquid supplied to the cold liquid inlet nozzle. In addition, the structure also enables the withdrawal of larger amounts of hot liquid, with nonetheless rapid heating of the freshly supplied cold liquid is guaranteed.

Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise weiter ausbilden. So geht ein Vorschlag dahin, daß Heißflüssigkeitseintrittsstutzen und Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen beide im Bereich eines Wärmetauscherkesselendes angeordnet sind. Es ist somit ein Gleichstromprinzip verwirklicht. Es besteht jedoch auch eine andere Möglichkeit, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Heißflüssigkeitseintrittsstutzen und Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen jeweils im Bereich entgegengesetzter Enden des Wärmetauscherkessels angeordnet sind. Zweckmäßig ist der Aufbau so getroffen, daß im Bereich des Kaltflüssigkeitseint^ittsstutzens eine an diesen angeschlossene erweiterte ringförmige Verteilerkammer ausgebildet ist. Besonders einfacher Aufbau und einfache Wartung lassen sich dadurch erreichen, daß der Speicherzylinder an den abnehmbaren Deckel angeschlossen und mit diesem aus dem Wärmetauscherkessel entfernbar ist. Eine besonders elegante Ausführungsform besteht darin, daß der Innenmantel einseitig verkürzt und mit einem aufgebogenen Ende in diesem Bereich an den Außenmantel angeschlossen ist und daß die Verteilerkammer durch den Außenmantel und den an den Deckel angeschlossenen Speicherzylinder gebildet ist, und daß der Fiüssigkeitseintrittsstutzen im Bereich der so gebildeten Verteilerkammer an dem Außenmantel angeschlossen ist.In detail, the invention can be developed further in various ways. So one suggestion is that hot liquid inlet nozzle and cold liquid inlet nozzles are both arranged in the area of one end of the heat exchanger tank. It a direct current principle is thus implemented. However, there is another option, which is indicated by it is that hot liquid inlet nozzle and cold liquid inlet nozzle are each arranged in the region of opposite ends of the heat exchanger vessel. That is useful Structure made so that in the area of the cold liquid inlet pipe an enlarged annular distribution chamber connected to this is formed. Especially easier Construction and easy maintenance can be achieved by connecting the storage cylinder to the removable cover and can be removed with this from the heat exchanger boiler. A particularly elegant embodiment is that the Inner jacket is shortened on one side and connected to the outer jacket with a bent end in this area and that the distribution chamber is formed by the outer jacket and the storage cylinder connected to the cover, and that the liquid inlet nozzle is connected to the outer jacket in the area of the distribution chamber formed in this way.

7532923 28.01767532923 28.0176

Andreiewski, Honke, G@$fhuys@n & Masch, Patentanwälte in EssenAndreiewski, Honke, G @ $ fhuys @ n & Masch, patent attorneys in Essen

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:In the following the invention is based on only one Embodiment illustrated drawing explained in more detail; show it:

Fig. 1 bis 4 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscherkessel schematisch im Längsschnitt mit geringen Abwandlungen mit waagerechter Achse und1 to 4 a heat exchanger boiler according to the invention schematically in longitudinal section with minor modifications with horizontal axis and

Fig. 5Fig. 5

einen Wärmetauscher kessel mit senkrechter Achse.a heat exchanger boiler with a vertical axis.

Der in den Figuren dargestellte Wärmetauscherkessel besitzt zunächst einen Außenmantel 1 und einen Innenmantel 2.The heat exchanger boiler shown in the figures initially has an outer jacket 1 and an inner jacket 2.

In den Innenmantel 2 ist ein Speieherzylinder 3 eingesetzt, der mit dem Innenmantel 2 einen engen Ringspalt für den Durchtritt der aufzuheizenden Flüssigkeit bildet. Der Eintritt der Heizflüssigkeit erfolgt in den ebenfalls engen Ringspalt zwischen Außenmantel 1 und Innenmantel 2. Hierdurch ergeben sich trotz der großen Durchmesser der einzelnen Mäntel nur verhältnismäßig kleine Querschnitte für den Durchtritt der Flüssigkeit. Das führt zu einer erheblichen Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit und damit zu einer Steigerung des Wärmeaustausch-Koeffizienten. Das gilt sowohl für das Gleichstrom- als auch für das Gegenstromprinzip.A storage cylinder 3 is inserted into the inner jacket 2, which, with the inner jacket 2, forms a narrow annular gap for the liquid to be heated to pass through. The entry of the Heating fluid enters the likewise narrow annular gap between the outer jacket 1 and the inner jacket 2. This results in in spite of the large diameter of the individual coats only relatively small cross-sections for the passage of the liquid. This leads to a considerable increase in the flow rate and thus to an increase in the heat exchange coefficient. This applies to both the direct current and the Countercurrent principle.

Durch die beanspruchten Maßnahmen wird so eine kurzfristige Aufheizung von heißem Brauchwasser erreicht. Das gilt auch, wenn der Wärmeaustauscherkassel verhältnismäßig kleine Abmessungen aufweist. Fernei ergeben sich verhältnismäßig große Wärmeaustauschflächen und erlaubt die Anordnung des Speicherzylinders 3 die zusätzliche Speicherung von aufgeheizter Flüssigkeit. Die Leistung des Wärmetauscherkessels wird insbesondereAs a result of the measures claimed, hot service water is heated up for a short time. This is also true, when the heat exchanger kettle has relatively small dimensions. Apart from that, relatively large ones result Heat exchange surfaces and the arrangement of the storage cylinder 3 allows the additional storage of heated liquid. The performance of the heat exchanger boiler is particular

7532923 26.02J67532923 02.26J6

'"V Andrefewskir Honke* Gesthuysen & Masch, Patenteanwälte in Essen'"V Andrefewskir Honke * Gesthuysen & Masch, patent attorneys in Essen

durch die große Geschwindigkeit gesteigert, mit welcher die beiden Flüssigkeiten in einem dünnen Film umzulaufen gezwungen sind.increased by the great speed with which the two liquids are forced to circulate in a thin film are.

Soll beispielsweise der Wärmetauscherkessel in den Kreislauf einer Heizanlage eingeschaltet werden, so ist die Funktion wie folgt:If, for example, the heat exchanger boiler is to be switched on in the circuit of a heating system, the function is like follows:

Das kalte Wasser tritt über den Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen 6 in eine ringförmige Verteilerkammer 8 ein, fließt dann durch den Zwischenraum zwischen den Speicherzylinder 3 und dem Innenmantel 2 mit großer Geschwindigkeit aufgrund des Kleinen Querschnitts und im engen Kontakt mit der Innenwand des Innenmantels 2 durch diesen hindurch. Der Innenmantel wird auf seiner Oberseite durch das aus dem Heizkreislauf kommende Wasser bestrichen, welches durch den Zwischenraum zwischen dem Außenmantel 1 und dem Innenmantel 2 mit großer Geschwindigkeit hindurchfließt. Aufgrund der großen Geschwindigkeiten und der großen Wärmetauscherfläche wird das kalte Wasser schrell auf etwa die gleiche Temperatur wie das Wasser des Heizkreislaufes aufgeheizt. Es strömt nach Verlassen des Ringspaltes in den Speicherraum S ein. Die Heizflüssigkeit wird über den Heizflüssigkeitseintrittsstutzen 5 zugeführt und über den Heizflüssigkeitsaustrittsstutzen 4 abgeführt. Soll nun die Heißflüssigkeit abgegeben werden, beispielsweise für sanitären Bedarf, so wird diese aus dem Heißflüssigkeitsaustrittsstutzen 7 abgezogen, während eine entsprechend gleiche Menge kalter Flüssigkeit über den Kaltflüssigkeitseintrittsstutzen 6 nachströmt und nach dem Erhitzen die aus dem Speicherraum S abgezogene Flüssigkeit ersetzt.The cold water passes through the cold liquid inlet nozzle 6 into an annular distribution chamber 8, then flows through the space between the storage cylinder 3 and the inner jacket 2 with great speed due to the small cross section and in close contact with the inner wall of the inner jacket 2 through this. The inner jacket is coated on its upper side by the water coming from the heating circuit, which flows through the space between the outer jacket 1 and the inner jacket 2 at high speed. Because of the high speeds and the large heat exchanger surface the cold water is rapidly heated to approximately the same temperature as the water in the heating circuit. It flows into the storage space S after leaving the annular gap. The heating fluid is supplied via the heating fluid inlet nozzle 5 and discharged via the heating fluid outlet nozzle 4. The hot liquid should now be dispensed are, for example, for sanitary needs, this is withdrawn from the hot liquid outlet nozzle 7 while a correspondingly equal amount of cold liquid flows through the cold liquid inlet nozzle 6 and after The liquid withdrawn from the storage space S is replaced by heating.

7532923 26.02.767532923 02/26/76

'"'Andrejowslrf, Monk©, Ge»thuysan & Masch, Patentanwälte inr'"' Andrejowslrf, Monk ©, Ge» thuysan & Masch, patent attorneys inr

Wird für sanitäre Zwecke viel Wasser oder flüssigkeit dem wärmetauscherkessel entnommen» so kann eine thermostatische Vorrichtung unter Unterbrechung des augeordneten Heizkreislaufes die gesamte Flüssigkeit über den Wärmetauscherkessel führen.A lot of water or liquid is used for sanitary purposes in the heat exchanger boiler removed »so a thermostatic device can interrupt the subordinate heating circuit, the entire Lead the liquid over the heat exchanger tank.

Je größer die pro Zeiteinheit abgezapfte Menge heißer Flüssigkeit 1st. desto größer ist auch die Durchströmgeschwindigkeit des aufzubereitenden Wassers innerhalb des Wärmetauscherkessels und damit tritt eine Verbesserung des Wärmeübertragungskoeffizienten ein. Die im Speicherraum befindliche aufgeheizte Flüssigkeit dient dabei als Puffer bei der Entnahme von größeren Mengen. Erfolgt eine übermäßige Entnahme von heißer Flüssigkeit, so genügt ein kurzfristiges? Abschalten zur gewünschten Aufheizung der Kaltflüssigkeit.The greater the amount of hot liquid drawn off per unit of time. the greater the flow velocity of the water to be treated within the heat exchanger boiler and hence there is an improvement in the heat transfer coefficient. The heated liquid in the storage space serves as a buffer when removing larger quantities. If excessively hot liquid is withdrawn, it is sufficient a short term? Switch off to the required heating of the cold liquid.

Die erreichten Vorteile sind aufgrund dieses Aufbaus darin zu sehen, daß eine kurzfristige Aufheizung der zugeführten Kaltflüssigkeit gewährleistet ist. Der Speicherraum S dient als Puffer, der auch kurzfristige Spitzenanforderungen zuläßt, die die Leistungsfähigkeit des Wärmetauscherkessels übersteigt. Ferner ist eine kurzfristige Aufheizung der abzugebenden Flüssigkeit in den Arbeitspausen gewährleistet. Verkalkungen an den Wärmetauscherflächen werden aufgrund der großen Geschwindigkeit der strömenden Flüssigkeiten weitgehend vermieden. Aufgrund der Anordnung des Speicherzylinders 3 an dem abnehmbaren Deckel 9 ist eine einfache Reinigung gewährleistet. Der Platzbedarf ist gering, da sich ein gedrängter Aufbau und damit geringe Wärmeverluste verwirklichen lassen.The advantages achieved are due to this structure to be seen in the fact that a short-term heating of the cold liquid supplied is guaranteed. The memory space S serves as a buffer, which also allows short-term peak demands, which exceeds the capacity of the heat exchanger boiler. Furthermore, a short-term heating of the to be dispensed Fluid guaranteed during work breaks. Calcifications on the heat exchanger surfaces are due to the high speed the flowing liquids largely avoided. Due to the arrangement of the storage cylinder 3 on the removable Lid 9 ensures easy cleaning. The space requirement is small, as there is a compact structure and thus small Realize heat losses.

7532923 26.02.767532923 02/26/76

Claims

Andrajewski, Honke, Gesllhuyggen & Mensch, patent attorneys in Essen

1. Heat exchanger boiler, consisting of an outer shell with a bottom, flanged cover, heating fluid inlet nozzle and hot fluid outlet nozzle as well as an inner jacket arranged concentrically therein with an assigned kite liquid inlet nozzle and hot liquid outlet nozzle, thereby characterized in that the outer jacket) 1) and the inner jacket (2) have a narrow, high flow rate of the heating fluid Form a compelling annular gap and in the inner jacket (2) a storage cylinder that forms a narrow annular gap with it (3) used and this at least on the cold liquid inlet nozzle (6) facing away from the side is provided with a heating fluid inlet opening and in which the Mouth of the hot water outlet nozzle (7) is arranged.

2. Heat exchanger boiler according to claim 1, characterized in that the heating fluid inlet nozzle (5) and cold fluid inlet nozzle (6) both are arranged in the area of one end of the heat exchanger tank.

3. Heat exchanger boiler according to claim 1, characterized in that the heating fluid inlet nozzle (5) and cold fluid inlet nozzle (6) are each arranged in the region of opposite ends of the heat exchanger vessel.

4. Heat exchanger boiler according to claim 1, characterized in that in the region of the cold liquid inlet connector (6) one at this connected, enlarged annular distribution chamber (8) is formed.

7532923 26.02.767532923 02/26/76

Changregewskii, Honke, Gesfhuysero & Maisch, patent attorneys in Essen

5. Heat exchanger boiler according to claim 1, characterized in that the storage cylinder (3) on the removable cover (9) is connected and can be removed with this from the heat exchanger boiler.

6. Heat exchanger boiler according to claim 1, 4 and 5, characterized in that that the inner jacket (2) is shortened on one side and with a bent end in this area on the outer jacket (1) and thus the distribution chamber (8) through the outer jacket (1) in this end area and connected to the cover (9) Storage cylinder (3) is formed, and that the cold liquid inlet nozzle (6) in the area of the formed Distribution chamber (8) is connected to the outer jacket (1).

7S32923 26.02.767S32923 02/26/76