DE9210444U1 - Sicherheitswärmeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitswärmeaustauscher gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind verschiedene Bauarten von Sicherheitswärmeaustauschern zur Vermeidung von Umweltschäden infolge Durchbruchs einer Wärmetauscherwandung bekannt (vgl. DE-OS 31 28 497, DE-OS 33 00 523, DE-OS 37 17 010, DE-GM 91 04 177). Bei allen Bauarten dieser Sicherheitswärmeaustauscher ist ein Spalt zwischen der Wandung des Wärme abgebenden Mediums und der Wandung des Wärme aufnehmenden Mediums vorgesehen. Über diesen Spalt soll ein Durchbruch einer der Wandungen rechtzeitig erkannt werden. Dieser Spalt kann mit einem Zwischenmedium gefüllt sein, das den Wärmetransport übernimmt. Der Spalt kann aber auch leer sein; in diesem Falle übernehmen Rippen oder dgl. den Wärmetransport zwischen den beiden Wandungen. Die Spalte können ein geschlossenes oder offenes System darstellen und werden beispielsweise über Drucksensoren, Niveauregler oder dgl. überwacht.

Bei Durchbruch einer Wandung soll das auf der Durchbruchseite befindliche Medium in den Spalt eintreten und über den Mediendruck je nach dem Überwachungssystem ein Signal auslösen. Bei einem geschlossenen Spaltsystem mit oder ohne Zwischenmedium baut sich ein Druck im Spalt auf.

Bei einem offenen System muß der Mediendruck das Medium durch die Spalte nach außen drücken.

Der Sicherheitswärmeaustauscher kann also hinsichtlich der Sicherheitsfunktion nur funktionieren, wenn beide Medien, zwischen denen Wärme ausgetauscht werden soll, unter Druck stehen. Diese Bedingungen sind aber nicht immer gegeben; so fließt beispielsweise Kühlwasser oft drucklos aus dem Wärmeaustauscher ins Freie. Bei einer solchen Verwendungsart kann somit ein Durchbruch nicht oder nicht rechtzeitig festgestellt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Sicherheitswärmeaustauscher der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei einem drucklosen Wärmetauschermedium die Sicherheitsfunktion gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Aufgabenlösung ist ein Druck im Wärmeaustauscher für ein druckloses Medium aufbaubar, so daß bei einem Durchbruch der Wandung für dieses Medium das Medium in den Spalt eintreten kann und über den Mediendruck im Bewachungssystem ein entsprechendes Signal ausgelöst werden kann.

Die Einrichtung zum Druckaufbau kann eine starre Blende oder ein druckeinstellbares Überströmventil sein, wobei die Blende oder das Überströmventil am Auslaß des normalerweise drucklosen Mediums angeordnet ist.

Um den Mediendruck vor dem Überströmventil oder vor der Blende zu überwachen, ist es zweckmäßig, ein Manometer einzubauen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert werden.

Die Zeichnung zeigt einen Sicherheitswärmeaustauscher 2 mit zwei festen ersten Rohrboden 4, 6 und einem dazwischen angeordneten, mit den Rohrboden fest verbundenen

Mantel 8. Zwischen den Rohrböden 4, 6 befindet sich ein erstes Rohrbündel 10 (nur ein Rohr ist dargestellt), das von im Mantelraum 12 angeordneten Umlenkblechen 14 umgeben ist. Das Rohrbündel 10 mündet beidseitig in ersten Kammern 16, 18.

Innerhalb der Rohre des ersten Rohrbündels 10 sind Rohre eines zweiten Rohrbündels 20 (nur ein Rohr ist dargestellt) angeordnet. Dieses Innenrohr-Rohrbündel 20 ist beidseitig in zweiten Rohrböden 22, 24 angeordnet, wobei die Rohrböden 4 und 22 die Kammer 16 und die Rohrböden 6 und die Kammer 18 begrenzen.

Zwischen den Außenrohren des ersten Rohrbündels 10 und den Innenrohren des zweiten Rohrbündels 20 ist ein Ringspalt 26 belassen. Die Kammern 16, 18 stehen mit den Ringspalten 26 in Verbindung.

Die Innenrohre des zweiten Rohrbündels 20 münden beidseitig in zweiten Kammern 28, 30, wobei die Kammer 30 als Umlenkkammer ausgebildet und die Kammer 28 in eine Einlaßkammer 32 mit Einlaß 34 und eine Auslaßkammer 36 mit Auslaß 38 aufgeteilt ist.

Die Kammer 30 braucht nicht als Umlenkkammer ausgebildet zu sein; sie kann auch Einlaß- oder Auslaßkammer, und entsprechend kann die Kammer 28 Auslaß- oder Einlaßkammer sein.

Der Mantelraum 12 wird über einen Ein- und Auslaßstutzen 40, 42 von einem ersten Medium und das Rohrbündel von einem zweiten Medium, beispielsweise Kühlwasser, durchflossen, das im wesentlichen drucklos aus dem Auslaß 38 ausströmt.

An eine der Kammern, hier die Kammer 16, in die die Ringspalte 26 münden, ist ein Drucksensor 44 angeschlossen; an die andere Kammer kann ein Ausdehnungsgefäß 46 angeschlossen sein. Der Drucksensor dient dazu, im Falle eines Durchbruches eines der inneren Wärmeübertragsungsrohre 20 den in den Ringspalten 26 und den Kammern 16, 18 entstehenden Druck als Defekt anzuzeigen und die Anlage abzuschalten.

Damit ein solcher Druck im Falle eines Durchbruches entstehen kann, ist an den Auslaß 38 des im wesentlichen
drucklos ausströmenden Mediums (beispielsweise Kühlwasser) eine Einrichtung 48 zum Aufbau eines Druckes im Innenrohrsystem 20 angeschlossen. Diese Einrichtung 48 kann beispielsweise ein druckeinstellbares Überströmventil (dargestellt) oder eine starre Blende (nicht dargestellt) sein. Um den Mediendruck vor der Einrichtung 48 zu überwachen, kann noch vor der Einrichtung 48 ein Manometer 50 - wie darge-

stellt - eingebaut werden.

In der Zeichnung bilden die Ringspalte ein geschlossenes System. Sie können aber auch als offenes System ausgebildet sein; in diesem Falle wird das aus den Spalten austretende Medium als Defekt erkannt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Sicherheitswärmeaustauscher beschränkt, bei denen, wie oben beschrieben, das im wesentlichen drucklose Medium die Innenrohre des zweiten Rohrbündels 20 durchströmt. Das drucklose Medium
kann auch den Mantelraum 12 durchströmen, oder es können

beide Wärme austauschenden Medien im wesentlichen drucklos aus dem Wärmeaustauscher ausströmen. Die Einrichtung 48 zum Aufbau eines Druckes im Wärmeaustauscher und - falls der
Mediendruck überwacht werden soll - auch das Manometer 50 sind dann entsprechend ausgangsseitig des Mantelraumes 12 oder ausgangsseitig beider Mediensysteme anzuordnen - ganz analog wie oben für das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.

Die vorliegende Erfindung ist auch nicht auf Sicherheitswärmeaustauscher in Rohrbündelbauweise - wie oben beschrieben - beschränkt, sondern gleichermaßen bei Plattenwärmetauschern anwendbar.

Claims (3)

Ansprüche

1. Sicherheitswärmeaustauscher, bei dem die Wärmetauschermedien durch Wände voneinander getrennt sind, zwischen denen Spalte belassen sind, die hinsichtlich Eintritt von Wärmetauschermedium und/oder druckmäßig überwacht werden, da- durch gekennzeichnet, daß auslaßseitig des Wärmeaustauschers (2) für wenigstens ein Wärmetauschermedium eine Einrichtung (48) zum Aufbau eines Druckes im Wärmeaustauscher angeordnet ist.

2. Sicherheitswärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (48) ein druckeinstellbares Überströmventil oder eine starre Blende ist.

3. Sicherheitswärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Mediendruckes vor dem Überströmventil oder vor der Blende ein Manometer (50) angeordnet ist.