EP0410247A2 - Rippenrohrwärmetauscher - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
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-
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- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
- F28F1/325—Fins with openings
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- Y10S165/00—Heat exchange
- Y10S165/905—Materials of manufacture
Definitions
- the invention relates to a finned tube heat exchanger made of silicon-infiltrated silicon carbide (SiSiC), in which the tubes of a tube bundle which are flushed with the cooling medium are arranged parallel to one another in a housing provided with an inlet and outlet for the cooling medium.
- SiSiC silicon-infiltrated silicon carbide
- the invention solves the problem by a finned tube heat exchanger of the type mentioned, which is characterized in that the tubes of the tube bundle are connected to one another by fins, which have openings and are arranged transversely to the tube bundle.
- the housing can be cylindrical, the ribs have a circular cross-section and can be arranged in the housing along the edges.
- the thermal conductivity of silicon-infiltrated silicon carbide is 10 to 100 times greater.
- the heat exchanger is equally suitable for heat exchange between gas / gas, gas / liquid, liquid / liquid. This is hot and / or lead corrosive medium in the pipes. It is particularly suitable as a post-heating surface for the heat recovery of hot flue gases from boilers, waste incineration plants and combustion devices for ceramic materials.
- the tubes 1 of the heat exchanger are arranged parallel to one another in a housing 2.
- the tubes 1 are connected to one another by fins 5.
- the fins 5 are arranged transversely to the tubes 1 and are provided with openings 6 through which the cooling medium which flows around the tubes 1 passes from fin to fin.
- the flue gases or hot liquids enter the heat exchanger via inlet 9 and are distributed to tubes 1 via hood 8.
- the flue gas or liquid leaving the tubes is collected in hood 8a and fed to outlet 10. Any condensate is removed via the condensate drain 11 hood 8a.
- the cooling medium enters the heat exchanger via inlet 3 and leaves it via outlet 4.
- the tubes 1 each end in head plates 7, which block off the space around which the cooling medium flows from the hoods 8, 8a.
- the tube bundle with the fins 5 can be constructed as a module from correspondingly perforated foils and tube sections made from unfired ceramic material and then processed into a monolith.
- the top plate 7 of the monolithic module is sealed into the housing 2.
- the housing can be made of plastic, graphite, metal or the like, as can the head plates 7.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Rippenrohrwärmetauscher aus Silizium-infiltriertem Siliziumcarbid (SiSiC), bei dem die vom Kühlmedium umspülten Rohre eines Rohrbündels in einem mit Zu- und Ablauf für das Kühlmedium versehenen Gehäuse parallel zueinander angeordnet sind.
- Aus der DE-A-37 20 527 ist ein Wärmetauscher bekannt, bei dem Glasrohre parallel zueinander in einem Gehäuse angeordnet sind. Obwohl die Glasrohre durch entsprechende Profilierung gegenüber den herkömmlichen glatten Rohren mit rundem Querschnitt deutlich größere Oberflächen aufweisen, ist die Wärmeübertragungsleistung unbefriedigend. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
- Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Rippenrohrwärmetauscher der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rohre des Rohrbündels durch Rippen miteinander verbunden sind, die Öffnungen aufweisen und quer zum Rohrbündel angeordnet sind. Das Gehäuse kann zylinderförmig ausgebildet, die Rippen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und randgängig im Gehäuse angeordnet sein.
- Gegenüber den bekannten Wärmetauschern aus Glas ist die Wärmleitfähigkeit von Silizium-infiltriertem Siliziumcarbid um den Faktor 10 bis 100 größer. Auch bietet die Herstellung aus Rohrabschnitten und gelochten Folien aus Keramik, wie es im einzelnen in der DE-A-36 43 749 beschrieben ist, Vorteile. Der Wärmetauscher eignet sich gleichermaßen für den Wärmeaustausch zwischen Gas/Gas, Gas/Flüssigkeit, Flüssigkeit/Flüssigkeit. Dabei ist das heiße und/oder korrosive Medium in den Rohren zu führen. Er eignet sich insbesondere als Nachheizfläche zur Wärmerückgewinnung von heißen Rauchgasen aus Heizkesseln, Müllverbrennungsanlagen und Brenneinrichtungen für keramische Materialien.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigt
- Figur 1 eine Seitenansicht des Rippenrohrwärmetauschers teilweise geschnitten,
- Figur 2 den Schnitt 2 - 2 von Figur 1 und
- Figur 3 das mit Rippen versehene Rohrbündel aus 4 Rohren perspektivisch.
- Die Rohre 1 des Wärmetauschers sind parallel zueinander in einem Gehäuse 2 angeordnet. Die Rohre 1 sind durch Rippen 5 miteinander verbunden. Die Rippen 5 sind quer zu den Rohren 1 angeordnet und mit Öffnungen 6 versehen, durch die das die Rohre 1 umspülende Kühlmedium von Rippe zu Rippe gelangt. Die Rauchgase bzw. heißen Flüssigkeiten gelangen über Zulauf 9 in den Wärmetauscher und werden über Haube 8 auf die Rohre 1 verteilt. Die Rohre verlassendes Rauchgas bzw. Flüssigkeit wird in Haube 8a gesammelt und Ablauf 10 zugeleitet. Anfallendes Kondensat wird über Kondensatablauf 11 Haube 8a entnommen. Das Kühlmedium gelangt über Zulauf 3 in den Wäremtauscher und verläßt ihn über Ablauf 4. Die Rohre 1 enden jeweils in Kopfplatten 7, die den vom Kühlmedium umflossenen Raum gegenüber den Hauben 8, 8a absperren. Das Rohrbündel mit den Rippen 5 kann als Modul aus entsprechend gelochten Folien und Rohrabschnitten aus ungebranntem keramischen Material aufgebaut und anschließend zu einem Monolith verarbeitet werden. Der monolithische Modul wird mit seinen Kopfplatten 7 in das Gehäuse 2 eingedichtet. Das Gehäuse kann aus Kunststoff, Graphit, Metall oder ähnlichem hergestellt sein, ebenso die Kopfplatten 7.
Claims (2)
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