NL8202100A - Warmtewisselaar. - Google Patents

Description

f ^ JL·- Λ * ‘ ir.o. 51.116 <·· _______ _ ____ ........ -

Warmtewisselaar. . .

De uitvinding heeft betrekking op een warmtewisselaar van het type met twee evenwijdige pijpen, welke contact met elkaar maken en in welke een eerste medium stroomt door de ene pijp en een tweede medium door de andere pijp. De pijpen zijn op bekende wijze spiraal- -5 vormig aangebracht op een mal en een derde medium kan men laten stromen door een aantal van de kanalen welke gevormd worden tussen de spiralen-van de eerste en de tweede pijp, waarbij een geheel gevormd wordt, dat opgesloten is in een geschikt vat.

Het metallische contact tussen de pijpen waar doorheen de ver-10 schillende media stromen om een warmteuitwisseling te bewerkstelligen, is bekend in de warmtewisselingsteehniek. Eet is in de eerste plaats bekend om een verbeterde warmteuitwisseling te verkrijgen bij die warmtewisselaars door een speciaal ontwerp van de dwarsdoorsnede van de spiraalpijpen zodat het aanrakingsoppervlak tussen twee aan-15 liggende pijpen vergroot wordt. Een ander kenmerk dat het effect van dit metallisch contact vergroot, wordt gevormd door de contactdruk tussen de pijpen.

De onderhavige uitvinding beoogt de warmteuitwisselingseigen-schappen van bekende warmtewisselaars van dit type verder te ver-20 groten. Dit wordt bereikt door het samenwikkelen van twee pijpen op zodanige wijze, dat de ene pijp buiten de andere gewikkeld is en een metallisch contact verkregen wordt tussen alle wikkelingen van de. pijpen van de binnenste tot de buitenste wikkelingen.

Om dit te bereiken, verschaft de onderhavige uitvinding een 25 warmtewisselaareenheid welke spiraalpijpen omvat, welke tezamen ten minste primaire en secundaire stroombanen vormen en welke paarsgewijze gewikkeld zijn uit een pijp van elk van de stroombanen in nauwe aanraking met elkaar in een wikkeling waarin de pijpen behorende bij de primaire respectievelijk de secundaire stroombaan, 30 elkaar afwisselen, en wel op zodanige wijze dat in elke dwarsdoorsnede loodrecht op de hartlijn van de wikkeling, een winding van de wikkeling behoort bij de primaire stroombaan en een aangrenzende wikkeling behoort bij de tweede stroombaan, enzovoort.

De uitvinding zal onderstaand meer in detail beschreven worden 35 als voorbeeld onder verwijzing naar de bijbehorende figuren.

3?ig. 1 toont een dwarsdoorsnede door een samenbouw van twee pijpcireuits met metallisch contact? fig. 2 toont een verticale doorsnede door een warmtewisselaar 8202100 ... s - 2 - * met drie circuits; / fig. 3 toont een wikkel schema van .de warmtewisselaar volgens fig. 2; fig. 4 toont op vergrote schaal een doorsnede van de warmte-5 wisselaar volgens fig. 2.

Se warmtewisselaareenheid volgens fig. 1 omvat een inlaat 1Q en een uitlaat 11 voor het eerste medium en een inlaat 12 en een uitlaat 1*3 voor het tweede medium. De eenheid omvat een aantal windingen van evenwijdig spiraal vormig gewonden pijpen 14 en 15» 10 welke de media insluiten en geleiden naar de respectievelijke inlaten en uitlaten ervoor. De pijpen zijn gewonden op een kern of mal 16 of vormen slechts een stapel windingen. De einden van de pijpen 14 en 15 van de respectievelijke circuits beginnende vanaf de inlaten 10 en 12 zijn tezamen gewonden, de ene buiten de andere, 15 dat wil zeggen, zij wisselen elkaar af van de ene laag naar de andere, zodat elke tweede laag behoort bij het ene circuit en de tussengelegen lagen bij het andere circuit. De pijpen 14 en 15 worden tegen elkaar gedrukt van winding tot winding in radiale richting. Het metallische contact veroorzaakt warmtegeleiding van 20 de pijp 14 naar de pijp 15· Dit type van wikkelen van pijpen zoals toegepast in de eenheid beperkt de uitzetting van de pijpen in de belaste situatie en veroorzaakt een toename van het contactoppervlak tussen naburige pijpen in de eenheid. Deze vergroting van het contactoppervlak en de toegenomen druk welke de pijpen op elkaar uit-25 oefenen, verbetert de warmteoverdracht via het metallisch contact tussen de pijpen.

In een variant volgens fig. 2 is de eenheid ingesloten in een vat of mantel 17» welke een derde medium bevat, dat bijvoorbeeld water kan zijn. Het heeft een eindwand 18 aan de onderzijde en een 30 andere eindwand 19 aan de bovenkant en is gesloten ten einde het water onder druk te houden, zodat het kan circuleren naar radiatoren of dergelijke. De eenheid is geplaatst in het midden van het vat en voorzien van inlaat- en uitlaat-verdeelpijpen voor het derde medium. De eenheid omvat een stapel gewikkelde pijpen zoals boven beschreven 35 in verband met fig. 1, welke de media geleiden van de respectievelijke inlaten naar de uitlaatverzamelpijpen. Het derde medium stroomt vanaf een pijp 20 en wordt verhit door de pijp 14» welke het eerste medium insluit gedurende zijn stroming door de eenheid in buitenwaartse richting in spiraalvormige kanalen 21 tussen de 40 pijpen naar de uitlaat door een pijp 22 welke zich uitstrekt door 8202100 - 5 - α de wand van het vat 17· De pijpen 14 en 15 zijn samengedrukt in de eenheid in axiale richting zoals hoven beschreven. Dit veroorzaakt een toename van het contactoppervlak tussen de pijpen en verbetert bovendien de warmteoverdracht welke» zoals bekend is, bovendien be-5 invloed wordt door het derde medium. Zoals uit fig.. 4 blijkt, worden de pijpen in de wikkeling vervormd tot een ‘ovale dwarsdoorsnede. Dit veroorzaakt een toename van het contactoppervlak en een verbetering van de warmteoverdracht tussen de pijpen.

De weergegeven en beschreven uitvoeringsvormen zijn slechts 10 bedoeld als voorbeeld van de uitvinding. Verschillende alternatieve uitvoeringsvormen zijn uiteraard mogelijk. Bijvoorbeeld kan de pijp 14 de lagen vormen met een oneven nummer in een horizontale doorsnede van de wikkeling, doch met een even nummer in een aangrenzende doorsnede, terwijl de pijpen 15 dan uiteraard respectievelijk een even 15 en een oneven nummer hebben in dezelfde doorsneden.

8202100

Claims (3)

1. Spiraal-pijp warmtewisselaar met spiraalvormige pijpen welke tezamen ten minste primaire en secundaire stroombanen vormen en welke paarsgewijze gewikkeld zijn met pijpen van elk van de stroombanen in nauwe aansluiting aan elkaar in een wikkeling, 5 met het kenmerk, dat de pijpen (14» 15) behorende bij respectievelijk de primaire en secundaire stroombanen, elkaar afwisselen,' een en ander zodanig, dat een winding in de wikkeling behoort bij., de primaire stroombaan en een aangrenzende winding bij de secundaire stroombaan, enzovoort, in iedere dwarsdoorsnede lood-10 recht op de hartlijn van de wikkeling.

2. Spiraal-pijp warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een derde stroombaan gevormd is door de spiraalvormige kanalen (21) welke de ruimte tussen de pijpen (14, 15) omvatten in de wikkeling en. welke begrensd worden door de 15 binnenzijde van een warmtewisselaarmantel of -vat (17) dat de wikkeling omsluit»

5. Spiraal-pijp warmtewisselaar volgens conclusie 1, met het kenmerk,· dat de dwarsdoorsnede van de pijpen van de ene en de andere stroombaan elliptisch van vorm zijn en dat de 20 lange as van de elliptische dwarsdoorsnede evenwijdig loopt aan de hartlijn van de wikkeling. 8202100