DE901422C - Grafitwaermeaustauscher - Google Patents

Description

• Grafitwärmeaustauscher Es sind, schon Grafitwärmeaustauscher für gasförmige und/oder flüssige Medien vorgeschlagen worden, die aus einzelnen gas- und/oder flüssigkeitsdicht zusammengefügten Bauelementen mit Rillen beliebigen Querschnittes, die beim Zusammenfügen Kanäle für die in Wärmeaustausch zu bringenden Medien ergeben; bestehen.
• Es wurde nun. gefunden, d@aß .man vorteilhaft Grafitwärmeaustauscher auch herstellen kann, indem man einen Grafitkärper beliehigen Querschnitts mit durchlaufenden parallelen Kanälen. versieht, die durch Verbindungselemente so, miteinander verbunden werden, daß ein Teil der Kanäle von denn einen und ein anderer Teil von dem anderen der zum Wärmeaustausch bestimmten Medien werden. In Abb. I ist beispielsweise als Grafitkörper ein zylindrischer massiver Grafitblock dargestellt, der in konzentrischen Kreisen angeordnete durchlaufende parallele Kanäle in Farm vom Bohrungen besitzt, durch die die zum Wärmeauishausch bestimmten Medien strömen. Als Verbindungselemente dienen Abschl.ußplatten mit entsprechendem konzentrischen Rillen für das Medium i und Rillen oder Durchbrüchen für das Medium z. Die Rillen verbinden jeweils alle für das Medium i bzw. a bestimmten, auf einem Kreis liegenden Kanäle zu einer Gruppe und schalten sie parallel. Der Zu- bzw. Abfluß des Mediums i zu bzw. von den kreisförmigen Rillen erfolgt durch je ein oder mehrere Anschlußstücke- a über radial angeordnete Zugangsrillen, die die kreisförmigen, für Medium i bestimmten Rillen miteinander verbinden, ohne die für Medium 2 vorgesehenen Kanäle zu. berühren. Das wird möglich, indem man: die im Zuge der radialen Zugangsrillen liegenden Kanäle für Medium 2 fortfallen läßt oder, zweckmäßiger, für Medium r mitbenutzt. In .der gleichen Weise läßt sich das Medium 2 über Anschlußstücke, Zugangsrillen und kreisförmige Rillen. zu den für Medium 2 bestimmten.Kanälen führen. Es ist jedoch zweckmäßiger, die Rillen des Mediums 2 mit Durchbrüchen zu versehen oder auch die Rillen fortfällen zu lassen und statt dessen die Kanäle selbst durch die Absehlußplatten hindurchzuführen und Medium 2 -dann hinter den Abschlußp.latten durch trichterförmige Endstücke zu verteilen oder zu sammeln, wie das, in _A,bb. I dargestellt ist.
• Die Kanäle brauchen nicht unbedingt als runde Bohrungen ausgeführt zu werden. Sie können ebensogut andere Querschnitte besitzen, z: B. schlitzförmig ausgebildet sein und, durch Vereinigung aller auf einem Kreis liegenden: Schlitze zu eineue Kanal, zu ringförmigen Spalten werden, wie sie auch entstehen, wenn man mehrere Rohre verschiedenen Durchmessers ineinandersteckt. In diesem letzten Fall empfiehlt es sich, in die ringförmigen Spalten Distanzstücke einzufügen, die die Rohre in ihrer Lage halten. Die Verbindung und Schaltung der Kanäle erfolgt euch hier nach einer im Prinzip gleichen Weise, wie sie in Abb. I gezeigt wird, durch Abschlußplatten, und zwar so; daß benachbarte Kanäle immer von verschiedenen Medien durchströmt werden.
• Für den Wärmeaustausch zwischen den Medien sind nur diejenigen Oberflächenteile der Kanäle eines Mediums wesentlich, die Kanälen, des anderen Mediums zugekehrt sind. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Kanäle so zu isch.alten, .daß möglichst immer ein Kanal des einen Mediums von einer Mehrzahl von Kanälen des anderen Mediums umgeben ist, damit seine gesamte Oberfläche am Wärmeaustausch teilhaben kann. Diese Forderung ist am besten bei einer schachbrettartigen Anordnung erfüllt, wie sie in Abb. II als Beispiel für einen zylindrischen Wär;meaustauscher dargestellt ist. Diagonale, sich kreuzende Verbindungsrillen in den Abschlußplatten verbinden alle Kanäle des einen Mediums.. Zu- und Abfluß dieses Mediums erfolgen durch ein oder mehrere Anschlußstücke. Die Kanäle des ,anderen Meidiums werden durch die Abschlußplatten hindurch fortgeführt und hinter ihnen durch trichterförmige Endstücke vereinigt. An Stelle der schachbrettartigen .Aufteilung (q.5°-Teilung) kann auch eine beliebige -andere Teilung (z. B. 6o°-Teilung) verwendet werden.
• An Stelle der Grafitkörper mit kreisförmigem Querschnitt können auch Grafitkörper jedes beliebigen Querschnitts verwendet werden. Zweckmäßig werden die Wärmeaustauscher bei Druckbeanspruchung aus Sicherheitsgründen durch eine entsprechend angeordnete Eisenkanstruktian armiert.
• Man erhält nach dieser Erfindung eine Wärmeaustauscherkonstruktion, die sich von der normalen Röhrenwärmeaustäuscherkonstruktion dadurch unterscheidet, daß auch das zweite Austauschmedium zwangsläufig in Kanälen geführt wird. Damit entfällt ein wesentlicher Nachteil der normalen Röhrenwärmeaustauscherkonstruktionen, der darin besteht, daß -die Geschwindigkeit des die Röhren umgebenden Mediums relativ gering ist, was eine Verschlechterung des Wärmeübergangs zur Folge hat, die sieh auch durch Anbringen von Leitblechen nicht vollständig ausgleichen läßt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Grafitwärmeaustauscher, bestehend aus einem Grafitkärper beliebigen Querschnitts mit durchlaufenden parallelen Kanälen, die durch Verbindungselemente so, geschaltet werden"daß ein Teil .der Kanäle von dem einen. und der restliche Teil von dem anderen der zum Wärmeaust.ausch zu bringenden Medien durchströmt wird.
2. 2. Grafibwärmeaustaascher nach Anspruch r, dessen Kanäle runde Bohrungen eines massiven Grafitblockes sind.
3. 3. Grafitivärmeaustauscher nach Anspruch z, ,dessen Kanäle beliebigen Querschnitts einen massiven Grafitblock durchziehen. z1.
4. Grafitwärmeaustauscher nach Anspruch z, dessen Kanäle aus ringförmigen Spalten bestehen, die durch Ineinanderstecken von Rohren verschiedenen Durchmessers gebildet und durch Distanzstücke in ihrer Lage festgehalten werden.
5. 5. Grafitwärmeaustauscher nach Anspruch z bis 3, dessen Kanäle so angeordnet und geschaltet sind, :daß eiirr Kanal des einen Mediums von einer Mehrzahl von Kanälen .dies anderen Mediums umgeben ist.