DEP0048181DA

DEP0048181DA - Wärmeaustauscher

Info

Publication number: DEP0048181DA
Authority: DE
Inventors: Otto H. Dr.-Ing.e.h. Hartmann
Original assignee: Hartmann, Otto H., Dr.-Ing.e.h., Kassel
Publication date: 1950-11-30

Description

Wärmeaustauscher für gase, gämpf®

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher für Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten, und zwar bezweckt sie auf kleinem Raum die Unterbringung einer großen Wärmeubertragungsfläche, um auch bei Wärmeübertragungsmittel!! mit schlechter innerer Wärmeleitfähigkeit, wie S₀B, G-asen, überhitztem Dampf und Öl, eine gute War» meübertragung su ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfxudungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Wärmeübertragung ein Wärmeaustauscher benutzt wird, der mit an sich bekannten Doppelrohren versehen ist, deren Mantelrohre kreisförmigen und deren Einsatzrohre sternförmigen Querschnitt besitzen, wobei die Mantelrohre je nach dem Verwendungszweck mit einem lichten Durchmesser von etwa 30 bis 80 mm und die Einsatzrohre je nach dem Durchmesser der Mantelrohre mit 3 Ms höchstens 12 falten versehen sind. Die kleinere faltenzahl ist für die kleineren Mantelrohrdurchmesser bestimmt und die größere Faltenzahl für die größeren Doppelrohre, und das zu beheizende oder su kühlende Mittel strömt in dem zwischen Mantelrohr und sternförmigen Einsatzrohr gebildeten Raum. Durch diese Anordnung wird eine große wirksame Heizfläche erreicht, denn der Strom des Heizmittels und des au beheizenden Mittels wird in eine Anzahl von fflüssigkeitssträhnen mit kleinem Querschnitt zerlegt, sodaß alle dem Wärmeübergang unterliegenden G-as- oder Flüf sigkeitsteilchen mit der su beheizenden oäev zu kühlenden Wand in Berührung kommen . Bei der getroffenen Anordnung ist die Entfernur des von den Heizflächen am weitesten abliegenden Stromlinienfadens geringer als bei bekannten Ausführungen. Die Führung des zu behei senden oder zu kühlenden Mittels in dem zwischen Mantelrohr und Einsatzrohr gebildeten Raum ist für die ifärmeübertragung besonder vorteilhafte Hierbei empfiehlt es sich die wirksame Heizfläche d< fadenförmigen Einsatsrohres gleich oder größer zu wählen als di wärmeleitende Fläche des Mantelrohres.

In Sonderfällens wo z.B. zähflüssiges öl oder dergl. beheizt oder gekühlt weiden soll, ist es zweckmässig eine Anzah' Doppelrohre mit Umkehreinrichtungen hintereinander zu schalten,

daaiit auf diese leise eine für 4ie firmettbertragang

mrzielt

Mit Hilfe ößlehei· Boppel3?4>hrs lägt sieh staler!©® erreidag ihre Inaea- imd Außenfl&e&en ψ®& ie® gleickea Mittel berührt wertes^ Dabei können ta© !eis- tie&w« Kühlmittel und das zu beweisende Mittel is Segens tr ο® strSmea_s wobei die flächen des

im Parallelstr©s tmä die AmEenf lachen «l@s Doppel» is Qaerstrom bestrielsen werden»

Vm. eine besonders gunstige Wirkungsweise su wird erfindmigsgemlS der Qnerscliaitt des sterafSrjiigea roli3fgs annihernä ebens© groS gewifalt wi© Ue^ laute irsJir und linsatsrohr.

Ei» weiterer lrfiii4taBgsgeg©nstaiid ist 8.1® 2?sppelr©lire_e Us s©w©M. die Siantel* al® aÄC& di© gen IiaaenrQiire bei siaer ^lirisaM. van s#lekeB Diappelrolireii ia die Böden des Wäraeaust bus eher s eingewalzt öder eiagediclit@t werden so ist es sw©ck®ggig tie Eis- waä Austritte©aiiea ier

%iM®®tmr&hre kreisrund ausznafl&rea, «eil sie eieli auf diese Welse leichter dtiroä liawalsen ©ier liascJiweiien befestigen ®ä&T äiircfe Stmpfbückseii la äen Terteili»igsgli©el©rii dichtes lasses«

lim dem firme&tistsaase&sr ®mh für imt#r Braek ste&esi,e_f se bekeizends Arbeitsmittel verwenden su können₉ müssen besondere MaBnsfaaen getroffesi,werden im die Steraform ©er inneren rciir® mvt£reekt Spaltes sai köiai^te in diesen Sweclt werten die isineren Enden der Rolarfalten diarch. Einsat wringe oöer dnreh lolirstücke la der sttrnförsigea fog® gesiefeert_r wobei es ss einfachsten ist» wens tie bei<!@s eicfe bsrßfereaa«» feil® ~äi@ liii^e »ad dl© i&msrstea Stellen ä^r Eo^rfsltea- £arda FimJfetsoliweiSQng eiteinander TerbOBdem werden» Die Ringe besit&en ü&n «eiteren ferteil» €aS ®i© Wirb@lbilteagem im inneren Staröaangstern die Wäraeübertragimg yerbeesert

Me sternförmigen lin©atzr©Jare kSnriea er findings gesäS Ziehen oder Waisen aus nmdea Rohren hergestellt wert en _β werde» die Hokrköpfg z«scl^äßigerweige_s tau sie für Jede

Eolarllng© yerweMen zn, te$nxi@n_f für sich gepreit imd dssn an die lohrenten

Is beiliegeisäer Ssletaamsig slst äer tm& seine linselteile dargestellte

l selgt einen beispielsweisen Lttngssehaitt durch

eiaes llr«©astmseher_e Ir besteht ams swei lammen* JL and 2 Sas ^u "beheisende Mittels ferner aus Doppelroferen 3^ 3a₉ einem Auieummitel 4 sit "unteres Deckel 4a uaä obere® Beekel 4b * ame tiwisehea.wößeten 5₈ 6_S 7₉ β mi 9* (Starch welche Sie Poppelröhre hiHÄorehgehene Diese Figur stellt einen lärm© aus tauscher für a&d Lttft 4er, wie er Z₈B* £Ür fastarteinea&nlagen beautst werten

Bie am beheizende toXt tritt mit etwa 6 at tercii tea Sttrteen 10 in die Kaisraer 1 ©is₈ dmrolistrgffit de» iswiseae Mantelr©far laiid dem falteaeissstzrohr gebildeten Heim 11 fig« 2} imä. tritt ia die Ksaaer 2 etts_f iroa w© iie vergewirate luft den WärffleauBtaisecber dorefe Äea Stetses 12 ^erlSSt*

Das beide HeisgaB wird öixrciiL tea Statsea 13 im Beekel 4a äea astere» feil 4es Gehäuses 4 zugeleitete Ton feier ams strömt, ein feil des ©ases toreli ts© Innere 5a der Boppelroiire 3 unä ksstmt am ©"beren Snäe sfegeMöilt in den oberen Sauaselraum des gehäuses 4 tinker Deeksl 4b heraus« Ein zweiter fell der heißen Qa, βe -umströmt la &®r Pfeilriehtmig €ie «jatare Sasmelkaiaämer 2 xm& bestreieht isachher die Imier© Hei^flSohe ier Saßtelrolire im.

4a sie tlwpuüi die Quexwiade 5_S 6? f« 8 tant 9 geswimweräea_f tie lmSeaw®ai der Doppelrslire su "foespülea. Oben saarnela sieh alle abgewähltes Heizgase geaeiasas tmter iea ©bereu Becks 1 4b äes Gehäuses vmA fliegen dort geaeissehaftlieh nit Sen mis äem IsnerÄ äer Boppelreiir© fe®Ma@aa®a fesea diarch den Sttttseia 14 abgekühlt fert»

Oft eine gleiehmSSige Ibktiiliing ä@r äurch ά&& Inaere äer Boppelr©hre strömenden w&& der Awceh, lie AtaiSenhei^flEolie bespül tea össe sa erhelteiif ist aa anteren Bliitrittsende des ^ehau^ ses 4 eis Ringschieber 15 Torgesehea₉ 4©r die aiiSea im die 3>oppe!rohre henusstreicheade §asaenge regela lägt* sodsB auf beiden fegen eine gleich hohe feeaustrittstemperetör errelciit wir<t

Bs ist aber auch sSglieh* statt öle 0ßswege_f wie dargestellt* parallel sm #ehs,ltem_s sie a^sroh estspreehende Sasf^ihrtaatg .la Seiheaschaltmig hintereiaaiidler elszuriohtea_s oder auch

In ?lg_e 2 ist ein Boppelrelir ia Schnitt fidt den scaeaböden 16 und 16a w&ü. den lußenbödea 1? und 18 herausgezei<jhnet* Um eine unbehinderte Ausdehnung der inneren Einsatz«= rohre so. ermöglichen «ad ttm nötigenfalls sie zvx Besichtigung des Innern herausziehen zu könnea« sind die oberen Enden der sternförmigen Faltenrohre im Außeabodea 13 durea StopffeüeSieea 19 abgedichtet« Ber ganse untere Beekel 1? mit den darin befestigten Mnsatsrohren 3a kann nach Abaahse der «Bteren Yer~ kleiäung 4a herausgesogen werdei«

Ia !Ige 2 siiiä saeh äie Ringe 20 eingezeiehaet» welche die inneren Kanten der falten des steriifüruigwn Einsat zröh» res zusammenhalten.ο

zt3.1s.ssi£en

In Fig* 4 ist ein größeres Boppelrshr 3 mit eisern Sin-&atsr©kr 3a ait swölf Falten im Schnitt taid ait einem TersteifangsriBg 20 dargestellte

fig_e 5 «ad 6 seigen ia Schnitt sad in Ansieht ia grSaserem Maßstab einea H©hrfc©pf 21« Die&er ist aa die Enten der aterafSrffiigsa Eiasatzrohre angeschweißt gelaehte Eies© Bohrkopf e werden für die verschiedenen Äfomes stangen der sternföraig®n Biasatsr©hre ia fesseafabrikati©a durch Presse» hergestellt» um sie "billig lief era zu Iröaaea«

Bit Torliegender Erfiaaang sind Torsehläge für einen WäriaeaustöTaBcaer gegeben_f der sich vielseitig anwenden list· jDurch richtige Wshl der EohrsLiaOhmesser können Apparate Tea großem Biarohsesser and kleiner länge «ad wn kleine® Iharehmesser und großer Iräage hergestellt werden» lter firaeatxstamscher kssa steaead oder liegend sein* Bas Material let tea Terweadungssweok

Claims

Patentansprüche a

1«) WMxmeaustsmscker fir §&se₉ Sümpf© toad flüssigkeiten^ tie aiax WIrmetOsearferagtasg s& sieb bekszutö» S©pp«lr©3are derea Mantel«? tee kreiBförmig®E and deren Eissatssrofere ßiigen Q&ersßk&itt besitsen_i; dadurch gekennssloiinetp daß tie Einsaizrolir® 3@ aae& den liefcteii Bmrehmeeeer ie© Ma&telriÄree v©s etwa 30 bis SO 22® mit 3 bis Meistens 12 Falten versehen siad_s wobei die kleinere Faltemzahl für die kleineren lan te Ir ohr diar ehmesser und die größere Faltensah.1 Hr äie größeren 33oppelro iir© bestimmt istsuad^^as m befeelseade oder su kühlende Mittel im 4em gwisciita Mantelrohr iiaä Eiiisatsrolir g©&il€©"fe@a Baum strömt#

2a) Wärmeaustauscher aach Anspruch I₅, dad-oreh gekenn-SaB die Sieiden Arbeitsmittel im ©egenstroa sueinanöer

_? wTs«! die fläoiiea der Sinsatar©iii't im Parallel«tröai die SuBesfliol.611 der Bopfelrokre im Querstroa "bestrietoem

werde®.«

%) WirmeaaEtEusolasr für H.ö.ssigkeiteji₉ s*B* zur IliSLlTmg Yoa öl n&eh kici&-prvi.dh I₉ taäiarcii gekeimaeiehnet» daß sror Ireieltaig amsreickenäer Ströatuagsgesehwindiglceit eine Angabl iron Sofpelroiiren. hinter einander geschaltet wird«.

4« 3 BöppölroJir fUr WärseaustBiisclier nads laspruoli I-.3 _f ä_a_ diarcli g&k«nii®@i©lm©t₉ te® der Quersoteltt de β stermföraigeii "Sis-» satsrohres annähernd ebenso groß ist wie der Querschnitt swischeK Mantelrohr tstid iiineatsrolir»

5«) Doppelrohr für Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 hie 39 dadurch gekennseiehnet, daß die Bin- und Austrittsenßen des etersfisrnigim. lims&tsrökree kreisnwid au^efüirt werclea*

6«) B©ppelrciir Ar färmeamst aus eher saeii lasprueH 1 bis 31 taÄurek gefcenxizelchnmti daß di© IimeBkanten des sternförmigen Innenrohres in sweckaiäßigen Abständen durch, eingesetzte^ etwa durch ?«BktacltweiBuiig befestigte Hing« oder Roftrstüok© in Steriiferai gekaltea wertem*

T*) Soppelrokr fiir firmeatasfeiaascher naeii iAspruoii I bis 5» dadurch gekennzeichnet₉ dal das sternförmige Einsatsrohr Eisiaea oder Walssea. ams rasden Eoiireii hergestellt wird_fi

8») Doppelre&r für färmeaustamsclier nach Anspruch 1 bis 5 "and 7f daäur@n gekennzeichnet, daß die Rolirköpfe für die Inden des sternförmigen linsa-fcaröhres für sieh hergestellt_s z_e B* gepreßt und dann an die Enden angeschweißt oder angelötet oder auf andere Weise befestigt werden«