WO1988005150A1 - Heat exchanger - Google Patents

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WO1988005150A1
WO1988005150A1 PCT/EP1987/000808 EP8700808W WO8805150A1 WO 1988005150 A1 WO1988005150 A1 WO 1988005150A1 EP 8700808 W EP8700808 W EP 8700808W WO 8805150 A1 WO8805150 A1 WO 8805150A1
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WO
WIPO (PCT)
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tube
wall
heat exchanger
sleeve
tubes
Prior art date
Application number
PCT/EP1987/000808
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jesus Pagan Duran
Original Assignee
W. Schmidt Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ES8603631A external-priority patent/ES2004357A6/en
Priority claimed from ES8603632A external-priority patent/ES2004028A6/en
Application filed by W. Schmidt Gmbh & Co. Kg filed Critical W. Schmidt Gmbh & Co. Kg
Priority to JP88501008A priority Critical patent/JPH01502213A/en
Publication of WO1988005150A1 publication Critical patent/WO1988005150A1/en
Priority to DK478888A priority patent/DK478888D0/en

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
    • F28D7/103—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with a plurality of tubes, which are arranged coaxially with one another and with a mutual radial spacing, made of sleeve-conducting material for the heat exchange between at least two media guided in the spaces formed between the tubes, with a connection for the media and terminal support for the pipes, this pinching between se, whereby splitter heads are provided with which coupled the pipes end-hand media-tight manner and are axially braced 'and the spaces between the tubes to the terminal connections wei ⁇ terlei end., distributed concentrically arranged intermediate show rooms.
  • Such a heat exchanger is known from DE-A-27 48 183.
  • the distributor heads taper in the direction of their end facing the tube bundle and, in the process, form terraced seating surfaces on which the tubes are fitted with sealing rings with intermediate supports and are brought into contact with AxiaT stops against the distribution heads.
  • the distributor heads form two diametrically opposed, crescent-shaped collecting spaces, which are connected via suitable radial bores to the intermediate space to be connected in each case between two adjacent tubes of the tube bundle.
  • the crescent-shaped collecting spaces merge into two adjacent connecting pieces for the two media to be brought into mutual heat exchange.
  • the axial bracing of the tube bundle between the two terminal distributors 1 is carried out by means of a tensioning rod that runs centrally through the innermost tube and connects the two distributor heads.
  • This known construction includes the necessity that the tubes of the tube bundle decrease in length from the outside inwards, so that they can only be grasped and pulled apart with difficulty when the heat exchanger is dismantled, for cleaning purposes, for example.
  • the design of the distributor heads provides a final definition, so that there is no possibility of using such a heat exchanger of the known type. known type, for example, for different applications that require different flow cross sections.
  • the necessity of holding together the known heat exchanger by means of a central tension rod thus requires an additional, ateri al complex and heavy component 1.
  • a very considerable disadvantage of the known construction is, however, that the media to be brought into heat exchange in the distributor 1 have to be guided through diametrically opposite and thus completely separate collection spaces, so that the distributor spaces with regard to the heat exchange are entirely fail, which in this respect results in a considerable loss of space and material.
  • the opposing arrangement of the collecting spaces also leads to a gradual distribution of the medium over the entire heat exchange space occurring at the transition from the respective collecting space to the subsequent heat exchange, which extends over an entire circular cross-section, so that at the end of such a space Heat exchange space is a practically non-flowed and therefore flowally dead area within which solids entrained by the medium can accumulate and compress, which is further promoted by the fact that the respective heat exchange space with the said collection space only has one or a few radai that are constricted in cross section 1 holes in the distributor head is connected. There is thus a risk or even a probability that the tubes of the tube bundle will become compressed due to solid materials compressed between their ends after prolonged operation.
  • the object of the invention is therefore to design a heat exchanger of the type mentioned at the outset in such a way that the distributor heads, in a manner comparable to the tube bundles, also make a full contribution to the heat exchange performance, already in the distributor head a distribution taking place over the entire circumference of the heat exchanger the media is guaranteed without a blind spot, complex and space-consuming clamping devices for holding the tube bundle between the two distributor heads are eliminated and finally, while largely maintaining existing components, a simple conversion to different flow cross-sections is possible.
  • the design of the distributor heads should be such that heat exchangers connected in series can be connected to one another easily and in a space-saving manner
  • each distributor head has two essentially cylindrical walls arranged concentrically with one another and radially spaced apart, and one essentially cylindrical wall formed between the walls at the end of the pipe facing away from the tubes
  • Distributing head summarizing, after the outside of the distribution head closed inside the outer Wall has over the entire radial Kopfquerschni tt extending end chamber that the outer wall is releasably connected to the outer first tube of the tube bundle with the generation of an axial clamping force and in the inner wall, the second tube located within the outer tube against one formed by the inner wall
  • Axial stop is inserted that the third tube located within the second tube via an end connected to it and inserted into the space formed by the inner wall at a radial distance from the inner wall, essentially hollow cylindrical sleeve against an axial stop the inner wall is braced on the inside of the end chamber, that the interior of the sleeve is connected by a central '
  • This embodiment of a distributor head according to the invention first of all provides for the media flow in the circumferential direction practically uninterrupted flow cross sections between the outer and inner wall on the one hand, inner wall and sleeve on the other hand and finally inside the sleeve, so that the entire distributor head can already be fully effective as a heat exchanger without there being blind spots for the media flow, since the media are also 'distributed in the distribution head directly over the entire circumference.
  • the Verte 1erkopf is made of heat-conducting material, but it can also be made of glass, for example.
  • the tube bundle with the distributor head is clamped in an extremely simple manner via the connection between the outer wall and the outer tube of the tube bundle, since this connection simultaneously presses the second tube and the sleeve against the axial stops of the inner wall of the distributor head and thus sit tight.
  • This design also leads to the fact that the length of the individual tube elements of the tube bundle increases from the outside to the inside, so that the individual tube ends are easily grasped when the distributor head is removed and the tubes can be pulled apart.
  • this third tube is designed as a set in the manner of an interchangeable cartridge, so that different cross-sections of the third tube can be used alternately, if only the size of the connection connection of the sleeve, without great difficulty is retained at its seat against the axial wall of the inner wall.
  • the flow cross-section between the inner, third tube and second tube can thus be varied without difficulty and thus adapted with slightly different requirements, the remaining parts of the heat exchanger being able to be used again.
  • the inner cross-section of the inner, third tube can be designed differently by different internals, in particular with regard to the training the flow inside the third tube and the stabilization or stiffening of the cross section of the inner, third tube.
  • a distributor head of the type according to the invention can be very easily subjected to an X-ray examination, since the annular space between the outer and inner walls is easily accessible, for example for inserting an X-ray film. In this way, faulty distributor heads can be eliminated with little effort and the later occurrence of defects with often unpleasant and costly consequences can be avoided.
  • first tube and the outer wall with the interim storage of a seal, to be centered against one another and axially clamped to one another by means of a radially outwardly directed collar and a clamping ring comprising the two collars on the outside with a substantially V-shaped cross section, the end of the second tube and the sleeve can be sealed in a manner known per se via sealing rings inserted into ring grooves in the inner wall or sleeve end.
  • the outer and inner walls of the distributor head are connected to one another via the wall to form the radial outlet cross section and at least one additional axially parallel radial wall.
  • you can also on the thickness of the Radi al wall or several walls as well as on the radial distance between the inner and outer walls vary the size of the annular space of the distributor head connected to the annular space between the first and second tube in order to influence the flow velocity within the latter annular space in a simple manner.
  • a corresponding measure is, by the way, of the choice of the wall thickness of the sleeve or the internal cross-section left within it for the flow space within the third tube.
  • a further fourth tube with radial spacing relative to the third tube can advantageously be arranged within the third tube of the tube bundle, in order in this way to determine the gap size of the flow cross-section within the third tube or the flow velocity there.
  • the fourth tube has a conical closure cap at both ends and that the closure caps, and thus the fourth tube, have at least three radially inwardly directed, axially parallel webs of the end of the sleeve connected to the third tube radially and opposite this are axially supported.
  • the fourth tube is a closed displacement body for the medium carried within the third tube.
  • the tubes are designed as corrugated tubes with annular or helical corrugation, in order in this way to influence the turbulence within the flow of the heat-exchanging media by the type of corrugation.
  • other designs of the tubes which increase the heat exchange performance can also be carried out here.
  • a possible embodiment according to the invention consists in the fact that, in the case of heat exchangers connected in series, the tube bundles of two successive units are arranged next to one another and parallel to one another and that the distributor heads which are adjacent to one another in the connection of the flow paths of the two units form a one-piece structural unit ⁇ are summarized, in which the bilateral forehead chambers and radial outlet cross sections merge directly into one another while leaving openings in the outer wall of the forehead chambers.
  • twin head By means of this measure according to the invention, two distribution heads located next to one another in a change of the heat exchangers according to the invention are combined to form a twin head, the respective half of which has the essential features of the core of the invention, but the two heads are thus together in the manner of Siamese twins are connected so that the areas for the inflow or outflow of the two media in the heat exchange are directly merged into one another.
  • no additional connecting and connecting means are required and, at the same time, the distribution heads which are connected to one another in this way create a component which jointly carries the adjacent heat exchangers and keeps them at the right distance from one another.
  • FIG. 1 shows an end of a tubular heat exchanger with distributor head in the axial section, approximately corresponding section line I-I in FIG. 4;
  • FIG. 2 shows an end view of the object according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the sectional view of the distributor head approximately along the section line III-III in FIG. 5;
  • FIG. 4 shows a sectional view of the distributor head approximately along the section line IV-IV in FIG. 5;
  • FIG. 5 shows an axial section of the distributor head along the section line V-V in FIG. 3;
  • Figure 6 shows the inner sleeve of Figure 1 in a single representation
  • Figure 7 is a sectional view according to section line VII-VII in Figure 6;
  • FIG. 8 shows an end view of the object according to FIG. 6
  • Figure 9 shows the object of Figure 1 in a simplified form in an exploded view
  • FIG. 10 shows an axial section of two distributor heads designed as twin heads
  • Figure 11 is a sectional view taken along the line XI-XI in Figure 10;
  • Figure 12 is a sectional view according to the section line XII -XII in Figure 10;
  • FIG. 13 shows the simplified, partially and in sectional view representation of two heat exchangers connected in series with a twin head
  • Figure 14 shows a diagrammatic sectional representation of three series-connected behind ⁇ heat exchanger
  • Figure 15 is a perspective, simplified representation of several tubular heat exchangers arranged one behind the other.
  • FIG. 1 shows the end of a tube heat exchanger with tubes 1 to 4 arranged concentrically one inside the other and annular spaces 5 to 7 formed between them, and a complete section of the tube bundle formed in this way.
  • eating distribution head 8 of substantially circular cylindrical shape.
  • the distributor head 8 produced as a casting of heat conductive material has an outer wall 9 and an inner Wart 'extension 10 which have mutually a radial distance and thus an annular space form, which is interrupted by Radialwandungen 12 and 13, wherein the Radi al walls of the Connect inner wall 10 and outer wall 9 together. (See also Figures 3 and 4). And there is also a connection 14 on one side between these two walls to form an outlet cross section 15 for the space 16 located within the wall 10. On the face side, between the outer wall 9 and the inner wall 10, an end chamber 17 is formed which extends over the entire radial cross section of the distributor head 8 and which summarizes the end face of the sections of the annular chamber 11.
  • the end chamber 17 has an opening 18 in the outer wall 9 and an end-side central opening 19 in the inner wall
  • the outer wall 9 has a radially outwardly directed, annular circumferential collar 20, against which the outer tube 1 rests with a radial collar 21 of this type with the interposition of a seal 22.
  • the bundles 20, 21 and thus tube 1 and outer wall 9 are axially compressed by a clamping ring 23 with a substantially V-shaped cross section and centered against one another in radi al direction.
  • the clamping ring 23 is disclosed in a known manner, not shown, so that the connection between the tube 1 and the outer wall 9 of the distributor head 8 can be released.
  • the pipe 2 arranged inside the pipe 1 is inserted into a recess of the free end of the inner wall 10 up to a stop 24 and is sealed off from the inner wall 10 by two sealing rings 25 inserted into circumferential grooves in the inner wall.
  • the tube 2 is provided at the end with smooth cylindrical sleeves 39 of greater wall thickness.
  • the coaxially arranged tube 3 within the second tube is fixedly connected to a sleeve 26 which has approximately the length of the inner wall 10 in Axi al direction and with radial distance is arranged within the inner wall 10.
  • the free end 27 of the sleeve 26 sits in a recess of the inner wall 10 and is supported in the axial direction against a stop 28 which surrounds the opening 19.
  • the sealing of the end 27 of the sleeve 26 with respect to the inner wall 10 is again carried out via two seals 29, the zen in annular grooves of the free end 27.
  • a tube 4 is arranged, which for the formation as a displacement body for the formation of the ring cross-section 7 is provided at the end with conical caps 30, which are axially and radially in contact with inwardly directed, axially parallel webs 31, which are the Carries sleeve 26 within an equally conical widening 32 in the connection area with the tube 3.
  • the radial expansion of the annular space 7 within the tube 3 can be determined by the size of the tube 4, depending on the requirements of the individual case.
  • the pipe of the annular space the cross section of between i 'hr and the inner wall 10 can be determined by the diameter 3 the size within the tube 2 constructively w choose among entpsrechender adjustment of the sleeve 26 strength over its Wandst and contour gen in compreh one hand existing annular space 33 and the Flow cross sections 34 located within the sleeve determine cups in order in this way to influence the flow speed of the medium passed through in each case.
  • the structural unit consisting of tube 3 and sleeve 26 and the parts arranged therein can easily be exchanged for a structural unit with different dimensions in order to modify the flow conditions and cross sections mentioned.
  • Figure 5 shows in connection 3 and 4 between the grooves 35 of the inner wall 10 for the sealing rings 25 and the grooves of the sleeve 26 for the sealing rings 29 opening radial and circumferential channels 36, 37 which to an axially parallel channel 38 within the radi alwandung 12 open to drain leakage liquid or to introduce a barrier liquid.
  • FIG. 5 shows the end 27 of the sleeve 26 in broken form to indicate that instead of the insert formed by the tube 3 and the sleeve 26 according to FIG. 1, a structurally modified insert is used.
  • FIGS. 6 to 8 once again show the sleeve 26 in a single representation with its end parts 27 and 32, the radial extent of which is the same in relation to the central, constricted area, so that pressure forces which equalize in the area of the sleeve compensate the heat exchange medium can be exercised.
  • the annular grooves 40 for the ring seals 29 can also be seen.
  • the conically widened end 32 of the sleeve 26 shows the conically extending webs 31 already mentioned, four of which are arranged here evenly distributed over the circumference.
  • FIG. 9 shows the object according to FIG. 1 again in an exploded view, without the details having to be described again here.
  • a clamping screw 43 can be seen on the clamping ring 23, with which the clamping ring can be opened and closed.
  • one of the media involved in the heat exchange flows through the opening 18 and end chamber 17, to which the annular spaces 11 between the outer wall 9 and the inner wall 10 and the annular space 5 between the tubes 1 and 2 ', on the one hand, and over connect the opening 19 of the wall 10, the interior 34 of the sleeve 26 and the annular space between the tubes 3 and 4 on the other hand.
  • the other heat exchange medium flows via the outlet cross section 15, the annular space 33 between the inner wall 10 and the sleeve 2-6 and the annular space 6 between the tubes 2 and 3.
  • the flow can take place in a known manner in cocurrent or in countercurrent.
  • these are, as can be seen from the drawing, formed as corrugated tubes, the corrugation expediently revolving screw-shaped.
  • the smooth connection is made into cylindrical sections to create the necessary connection connections.
  • FIGS. 10 to 12 show in axial section and in two sectional views according to the section lines XI-XI and XII-XII in FIG. 10 a twelfth embodiment of the distributor head described hitherto, which can be imagined that two distributor heads 8 according to FIG. 1 mutually rotated about their axis by 180 ° with their outlet openings 15 facing each other and in this area are "connected to each other".
  • the double distributor head 45 has an outer wall 46, essentially a bri 1-shaped circumferential contour, and an inner wall 47, as well as a br 11-shaped circumferential contour, the two walls being radially spaced from one another and thus forming annular spaces 48, 49, which adjoin a common end chamber 50 connected and thus connected to each other.
  • the edge spaces are again interrupted by radial walls 51 to 54 for connecting the outer wall 46 and the inner wall 47, the radial changes 51 and 53 having bores for discharging leaking medium in the manner previously described.
  • an interior space 56, 57 is also formed here, in each of which a sleeve 58, 59 of the type described is inserted, the interior spaces 56, 57 being in outlet pass over cross sections, which come together here to a common passage cross section 60 between the two interior spaces.
  • the sleeves 58 and 59 are not shown in FIGS. 11 and 12.
  • the outer wall 46 forms, on the side opposite the end chamber 50, two circular bundles 61 and 62 next to each other, to each of which a tube bundle of the type described earlier can be connected in the manner also described. In this way, two such tube bundles with respect to flow paths belonging to one another are connected one behind the other, without this requiring a different terminal configuration of the tube bundle or additional connecting pieces being required in order to connect the two heat exchangers represented by the tube bundle to one another connect. Because the inner wall 47 as well as the sleeves 58 and 59 together with their webs 63 and 64 are equally designed in the manner already described for connecting the tube bundle.
  • FIG. 13 shows a simplified overview of the series connection of two tube bundles of two heat exchangers of the type according to the invention, the connection to the two media used for heat exchange being carried out via a distributor head 8 and the connection of the two heat exchangers via a double distributor head 45. To that of this outgoing, only partially shown tube bundle is then finally connected to a distributor head 8.
  • FIG. 14 shows the series connection of three heat exchangers with two distributor heads 8 for connection to two media 65 and 66 guided in countercurrent to one another, and two double distributor heads 45 for switching on the middle heat exchanger between the first and third heat exchangers, whereby here the possibility of a compact and simple connection connection with simultaneous complete inclusion of the distributor heads in the heat exchange can be seen.
  • FIG. 15 shows a perspective representation of the connection in series of six heat exchangers with the possibility of connecting 45 successive heat exchangers one behind the other also in planes pivoted against one another via the double distributor heads.

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Abstract

A heat exchanger with several coaxial pipes (1, 2, 3, 4) and distribution heads (8, 45) that clamp between them the pipes, holding their extremities and providing a connection with the heat exchange medium. The distribution heads (8, 45) sealingly connect the front side of the pipes (1, 2, 3, 4) with the heat exchange medium and axially clamp them. Each distribution head (8, 45) has two concentric walls (9, 10, 46, 47) and a front chamber (17, 50) comprising the annular space (11, 48, 49) formed between the walls. The outer wall (9, 46) is linked with the outer pipe (1) and the second pipe (2) inside the outer pipe (1) is inserted within the inner wall (10, 47) against an axial stop (24). Furthermore, the pipe (3) arranged inside the second pipe (2) is clamped against an axial stop (28) of the inner wall (10, 47) on the inner side of the front chamber (17, 50) by a sleeve (26, 58, 59) linked to its extremity. The inside (34) of the sleeve (26) communicates through an opening (19, 55) with the front chamber (17, 50). A connection between a first heat exchange medium and the annular space located between the inner wall (10, 47) and the sleeve (26) is effected by a radial outlet cross section (15) of the distribution head (8, 45), whereas a connection with another heat exchange medium is effected via an opening (18) in the front chamber (17, 50).

Description

Wärmeaustauscher Heat exchanger
Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit mehreren als Bündel zueinander koaxial und mit gegen¬ seitigem Radialabstand angeordneten Rohren aus är¬ meleitendem Material für den Wärmeaustausch zwischen wenigstens zwei in den zwischen den Rohren gebilde¬ ten Räumen geführten Medien, wobei als Anschlußver¬ bindung für die Medien und endständige Halterung für die Rohre diese zwischen sich einklemmende Ver¬ teilerköpfe vorgesehen sind, mit denen die Rohre stirnseits mediendicht gekoppelt und axial verspannt sind 'und die die Räume zwischen den Rohren zu den Anschlußverbindungen wei¬ terlei ende., konzentrisch verteilt angeordnete Zwi- schenräume aufweisen.The invention relates to a heat exchanger with a plurality of tubes, which are arranged coaxially with one another and with a mutual radial spacing, made of sleeve-conducting material for the heat exchange between at least two media guided in the spaces formed between the tubes, with a connection for the media and terminal support for the pipes, this pinching between se, whereby splitter heads are provided with which coupled the pipes end-hand media-tight manner and are axially braced 'and the spaces between the tubes to the terminal connections wei¬ terlei end., distributed concentrically arranged intermediate show rooms.
Ein solcher Wärmeaustauscher ist durch die DE-A-27 48 183 bekannt. Dabei verjüngen sich die Verteilerköpfe in Rich¬ tung auf ihr dem Rohrbündel zugewandten Ende und b lden dabei terrassenförmig abgestufte Sitzflächen, auf denen die Rohre unter Zwischenl ger von Dichtungsringen aufge¬ steckt und gegen AxiaT anschl ge der Verteil erk pfe in Anlage gebracht sind. Im Inneren bilden die Verteiler¬ köpfe zwei diametral einander gegenüberliegende, sichel¬ förmige Sammelräume, die über passende Radi al bohrungen mit dem jeweils anzuschl eßenden Zw schenraum zwischen zwei benachbarten Rohren des Rohrbündels in Verbindung stehen. Die sichelförmigen Sammelräume gehen an der dem Rohr¬ bündel abgewandten Stirnseite der Verte 1 erköpfe in zwei nebeneinander liegende Anschlußstutzen für die beiden in gegenseitigen Wärmeaustausch zu bringenden Medien- über. Die Axi al verspannung des Rohrbündels zwischen den beiden endständigen Vertei 1 erköpfen erfolgt über eine zentral durch das innerste Rohr geführte, die beiden Ver- teilerköpfe miteinander verbindende Spannstangen.Such a heat exchanger is known from DE-A-27 48 183. The distributor heads taper in the direction of their end facing the tube bundle and, in the process, form terraced seating surfaces on which the tubes are fitted with sealing rings with intermediate supports and are brought into contact with AxiaT stops against the distribution heads. Inside, the distributor heads form two diametrically opposed, crescent-shaped collecting spaces, which are connected via suitable radial bores to the intermediate space to be connected in each case between two adjacent tubes of the tube bundle. On the end of the verte 1 facing away from the tube bundle, the crescent-shaped collecting spaces merge into two adjacent connecting pieces for the two media to be brought into mutual heat exchange. The axial bracing of the tube bundle between the two terminal distributors 1 is carried out by means of a tensioning rod that runs centrally through the innermost tube and connects the two distributor heads.
Diese bekannte Konstruktion beinhaltet die Notwendigke , daß die Rohre des Rohrbündels in ihrer Länge von außen nach innen abnehmen, so daß sie bei einer Demontage des Wärme¬ austauschers beispielsweise zu Reinigungszwecken nur schwer gefaßt und auseinandergezogen werden können. Hinsichtlich der zwischen benachbarten Rohren des Rohrbündels gebildeten Strömungsquerschnitte ist durch die Ausbildung der Verteiler¬ köpfe eine endgültige Festlegung gegeben, so daß keine Mög¬ lichkeit besteht, einen solchen Wärmeaustauscher der be- kannten Art beispielsweise für unterschiedliche Anwendungs¬ fälle, die verschiedene Strömungsquerschnitte erfordern, um¬ zurüsten. Die Notwendigkeit des Zusammenhaltens des bekannten Wärmeaustauschers durch eine zentrale Spannstange erfordert hiermit ein zusätzliches, ateri al aufwändi ges und schweres Bautei 1.This known construction includes the necessity that the tubes of the tube bundle decrease in length from the outside inwards, so that they can only be grasped and pulled apart with difficulty when the heat exchanger is dismantled, for cleaning purposes, for example. With regard to the flow cross sections formed between adjacent tubes of the tube bundle, the design of the distributor heads provides a final definition, so that there is no possibility of using such a heat exchanger of the known type. known type, for example, for different applications that require different flow cross sections. The necessity of holding together the known heat exchanger by means of a central tension rod thus requires an additional, ateri al complex and heavy component 1.
Ein ganz erheblicher Nachteil der bekannten Konstruktion ist jedoch dadurch gegeben, daß die in Wärmeaustausch zu brin¬ genden Medien in den Vertei 1 erköpfen über diametral einander gegenüberliegende und damit völlig voneinander getrennte Sammelräume geführt werden müssen, so daß die Verteiler¬ räume bezüglich des Wärmeaustausches gänzlich ausfallen, wo¬ mit in dieser Hinsicht ein erheblicher Platz- und Material¬ verlust eintritt. Die einander gegenüberliegende Anordnung der Sammelräume führt außerdem dazu, daß bei -Übergang vom jeweiligen Sammelraum zum anschließenden, sich über einen gesamten Kreisquerschnitt erstreckenden Wärmeaustausc rau erst eine allmähliche Verteilung des Mediums über den ge¬ samten Wärmeaustauschraum eintritt, so daß am eweil igen Ende eines solchen Wärmeaustauschräumes ein praktisch nicht duchströmter und damit strömungsmäßig toter Bereich gegeben ist, innerhalb dessen sich vom Medium mitgeführte Feststoffe ansammeln und verdichten können, was noch dadurch gefördert wird, daß der jeweilige Wärmeaustauschraum mit dem genannten Sammelraum jeweils nur über eine oder wenige, im Querschnitt beengte Radai 1 bohrungen des Verteilerkopfes in Verbindung steht. Damit ist die Gefahr oder gar Wahrscheinlichkeit gegeben, daß nach längerem Betrieb die Rohre des Rohrbündels durch zwischen ihren Enden verdichtete Feststoffe derart. fest ineinander- sitzen, daß sie bei einer Demontage des Wärmeaustauschers nur noch unter Anwendung von Gewalt auseinandergenommen werden können. Schl eßlich machen es die stirnsei ts achsparallel von den bekannten Verteilerköpfen fortgehenden Anschlußs utzen für die Wärmeaustauschmedien erforderlich, hintereinander geschaltete Wärmeaustauscher über zwischen gesetzte Rohr¬ stücke etc. miteinander zu verbinden, was ebenfalls einen erheblichen Material-, Platz- und Montageaufwand erfordert.A very considerable disadvantage of the known construction is, however, that the media to be brought into heat exchange in the distributor 1 have to be guided through diametrically opposite and thus completely separate collection spaces, so that the distributor spaces with regard to the heat exchange are entirely fail, which in this respect results in a considerable loss of space and material. The opposing arrangement of the collecting spaces also leads to a gradual distribution of the medium over the entire heat exchange space occurring at the transition from the respective collecting space to the subsequent heat exchange, which extends over an entire circular cross-section, so that at the end of such a space Heat exchange space is a practically non-flowed and therefore flowally dead area within which solids entrained by the medium can accumulate and compress, which is further promoted by the fact that the respective heat exchange space with the said collection space only has one or a few radai that are constricted in cross section 1 holes in the distributor head is connected. There is thus a risk or even a probability that the tubes of the tube bundle will become compressed due to solid materials compressed between their ends after prolonged operation. sit tightly together so that when the heat exchanger is dismantled they can only be disassembled using force. Finally, the end faces parallel to the ends of the known distributor heads make it necessary for the heat exchange media to connect successively connected heat exchangers to one another via pipe pieces etc., which likewise requires a considerable amount of material, space and assembly.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß die Ver¬ teilerköpfe in mit den Rohrbündeln vergleichbare Art eben¬ falls vollständig zur Wärmeaustauschleistung beitragen, be¬ reits im Verteilerkopf eine über den gesamten Umfang des Wärmeaustauschers stattfindende Verteilung der Medien ohne tote Winkel gewährle stet ist, aufwändige und platzraubende Spannmittel für den Zusammenhalt des Rohrbündels zwischen den beiden Verteilerköpfen entfal.len und schl ießl ich unter weit¬ gehender Beibehaltung vorhandener Bauteile ein einfaches Um¬ rüsten auf unterschiedliche Strömungsquerschnitte mög-lich ist. Darüber hinaus soll in weiterer Ausbildung des Gegen¬ standes der Erfindung die Gestaltung der Verteilerköpfe so geartet sein, daß sich hintereinander geschaltete Wärmeaus¬ tauscher leicht und platzsparend miteinander verbinden lassenThe object of the invention is therefore to design a heat exchanger of the type mentioned at the outset in such a way that the distributor heads, in a manner comparable to the tube bundles, also make a full contribution to the heat exchange performance, already in the distributor head a distribution taking place over the entire circumference of the heat exchanger the media is guaranteed without a blind spot, complex and space-consuming clamping devices for holding the tube bundle between the two distributor heads are eliminated and finally, while largely maintaining existing components, a simple conversion to different flow cross-sections is possible. In addition, in a further development of the object of the invention, the design of the distributor heads should be such that heat exchangers connected in series can be connected to one another easily and in a space-saving manner
Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Wärmeaustauscher der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Verteilerkopf zwei konzentrisch mit radial Abstand in¬ einander angeordnete, einteilig miteinander verbundene, im wesentlichen zylindrische Wandungen sowie eine den zwischen den Wandungen gebildeten Ringraum am den Rohren abgewandten Ende des Verteilerkopfes zusammenfassende, sich nach außer¬ halb des Verteilerkopfes abgeschlossen innerhalb der äußeren Wandung über den gesamten radialen Kopfquerschni tt erstreckende Stirnkammer aufweist, daß die äußere Wandung mit dem äußeren ersten Rohr des Rohrbündels lösbar unter Erzeugung einer axialen Spannkraft verbunden ist und in die innere Wandung das innerhalb des äußeren Rohres gelegene zweite Rohr gegen einen durch die innere Wandung gebildeten Axialanschlag einge¬ steckt ist, daß das innerhalb des zweiten Rohres gelegene dritte Rohr über eine endständig mit ihm verbundene und in den von der inneren Wandung gebildeten Raum mit Radialab¬ stand gegenüber der inneren Wandung eingesetzte, im wesent¬ lichen hohl zylindrische Hülse gegen einen Axialanschlag der inneren Wandung an der Innenseite der Stirnkammer verspannt ist, daß der Innenraum der Hülse über eine zentrale 'Öffnung der inneren Wandung mit der Stirnkammer verbunden ist und daß der" Ringraum zwischen innerer Wandung und Hülse über einen neben dem Ende des zweiten Rohres gelegenen, radialen Austrittsquerschnitt des Verteilerkopfes einen Anschluß für eines der Medien aufweist, während ein anderes Medium über eine Öffnung der äußeren Wandung an die Stirnkammer abge¬ schlossen ist.Starting from a heat exchanger of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that each distributor head has two essentially cylindrical walls arranged concentrically with one another and radially spaced apart, and one essentially cylindrical wall formed between the walls at the end of the pipe facing away from the tubes Distributing head summarizing, after the outside of the distribution head closed inside the outer Wall has over the entire radial Kopfquerschni tt extending end chamber that the outer wall is releasably connected to the outer first tube of the tube bundle with the generation of an axial clamping force and in the inner wall, the second tube located within the outer tube against one formed by the inner wall Axial stop is inserted that the third tube located within the second tube via an end connected to it and inserted into the space formed by the inner wall at a radial distance from the inner wall, essentially hollow cylindrical sleeve against an axial stop the inner wall is braced on the inside of the end chamber, that the interior of the sleeve is connected by a central 'opening of the inner wall with the front chamber and that the "annular space between the inner wall and the sleeve via a located adjacent the end of the second tube radial, Exit cross Cut of the distributor head has a connection for one of the media, while another medium is closed off via an opening in the outer wall of the end chamber.
Diese erfindungsgemäße Ausbildung eines Verteilerkopfes er¬ bringt zunächst einmal für den Medienstrom in Umfangsrich- tung praktisch ununterbrochene Strömungsquerschnitte zwischen ußerer und innerer Wandung einerseits, innere Wandung und Hülse andererseits sowie schließlich innerhalb der Hülse, so daß der gesamte Verteilerkopf bereits als Wärmeaustauscher voll wirksam sein kann, ohne daß für den Medienstrom tote Winkel bestehen würden, da die Medien auch 'im Verteilerkopf direkt über den gesamten Umfang verteilt sind. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, daß der Verte 1erkopf aus wärmeleitendem Material hergestellt ist, er kann aber zum Beispiel auch aus Glas hergestellt sein.This embodiment of a distributor head according to the invention first of all provides for the media flow in the circumferential direction practically uninterrupted flow cross sections between the outer and inner wall on the one hand, inner wall and sleeve on the other hand and finally inside the sleeve, so that the entire distributor head can already be fully effective as a heat exchanger without there being blind spots for the media flow, since the media are also 'distributed in the distribution head directly over the entire circumference. In this context, it is useful that the Verte 1erkopf is made of heat-conducting material, but it can also be made of glass, for example.
Darüber hinaus ist das Rohrbündel mit dem Verteilerkopf in äußerst einfacher Weise über die Verbindung zwischen äußerer Wandung und äußerem Rohr des Rohrbündels verspannt, da durch diese Verbindung gleichzeitig das zweite Rohr und die Hülse gegen die Axial anschl äge der inneren Wandung des Verteilerkopfes gedrückt werden und damit fest sitzen. Diese Bauform führt außerdem dazu, daß die Länge der einzelnen Rohrelemente des Rohrbündels von außen nach innen zunimmt, so daß bei einer Demontage nach dem Abnehmen des Vertei erkopfes die einzelnen Rohrenden leicht erfaßt u.nd somit die Rohre auseinander gezogen werden können.In addition, the tube bundle with the distributor head is clamped in an extremely simple manner via the connection between the outer wall and the outer tube of the tube bundle, since this connection simultaneously presses the second tube and the sleeve against the axial stops of the inner wall of the distributor head and thus sit tight. This design also leads to the fact that the length of the individual tube elements of the tube bundle increases from the outside to the inside, so that the individual tube ends are easily grasped when the distributor head is removed and the tubes can be pulled apart.
Durch die Halterung des inneren, dritten Rohres über eine Hülse ist dieses dritte Rohr als ein Satz nach Art einer auswechselbaren Patrone gestaltet, so daß sich hier ohne große Schwierigkeiten unterschiedliche Querschnitte des dritten Rohres im Wechsel verwenden lassen, wenn nur die Größe der Anschlußverbindung der Hülse an ihrem Sitz gegen den Axi al anschl ag der inneren Wandung beibehalten wird. Damit läßt sich der Strömungsquerschnitt zwischen innerem, drittem Rohr und zweitem Rohr ohne Schwierigkeiten variieren und so¬ mit leicht unterschiedl chen Anforderungen anpassen, wobei die übrigen Teile des Wärmeaustauschers wieder verwendet werden können.By holding the inner, third tube via a sleeve, this third tube is designed as a set in the manner of an interchangeable cartridge, so that different cross-sections of the third tube can be used alternately, if only the size of the connection connection of the sleeve, without great difficulty is retained at its seat against the axial wall of the inner wall. The flow cross-section between the inner, third tube and second tube can thus be varied without difficulty and thus adapted with slightly different requirements, the remaining parts of the heat exchanger being able to be used again.
Andererseits läßt sich der innen Querschnitt des inneren, dritten Rohres durch unterschiedl che Einbauten verschieden gestalten insbesondere auch im Hinblick auf die Ausbildung der im inneren des dritten Rohres geführten Strömung und die Stabilisierung bzw. Aussteifung des Querschnittes des inneren, dritten Rohres.On the other hand, the inner cross-section of the inner, third tube can be designed differently by different internals, in particular with regard to the training the flow inside the third tube and the stabilization or stiffening of the cross section of the inner, third tube.
Schließlich kann ein Verteilerkopf der erfindungsgemäßen Art sehr leicht einer röntgenologi sehen Untersuchung unter¬ zogen werden, da der Ringraum zwischen äußerer und innerer Wandung leicht zug nglich ist beispielsweise zum Einstecken eines Röntgenfilmes. Auf diese Weise lassen sich ohne großen Aufwand fehlerhafte Verteilerköpfe ausscheiden und das spätere Auftreten von Defekten mit oft unangenehmen und kostspieligen Folgen vermeiden.Finally, a distributor head of the type according to the invention can be very easily subjected to an X-ray examination, since the annular space between the outer and inner walls is easily accessible, for example for inserting an X-ray film. In this way, faulty distributor heads can be eliminated with little effort and the later occurrence of defects with often unpleasant and costly consequences can be avoided.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß das erste Rohr und die äußere Wandung unter Zwischenlager einer Dichtung über je einen radial nach außen gerichteten Bund und einen die beiden Bunde außen umfassenden Spannring mit im wesentlichen V-förmigen Querschnitt gegeneinander zentriert und axial miteinander verspannt sind, wobei in an sich bekannter Weise das Ende des zweiten Rohres sowie der Hülse über in Ringnuten der inneren Wandung bzw. des Hül senendes einge¬ setzte Dichtungsringe abgedichtet sein können.It has proven to be expedient for the first tube and the outer wall, with the interim storage of a seal, to be centered against one another and axially clamped to one another by means of a radially outwardly directed collar and a clamping ring comprising the two collars on the outside with a substantially V-shaped cross section, the end of the second tube and the sleeve can be sealed in a manner known per se via sealing rings inserted into ring grooves in the inner wall or sleeve end.
Ferner ist es vorteilhaft, daß die ußere und innere Wandung des Verteilerkopfes über die Wandung zur Bildung des radialen Austrittsquerschnittes sowie wenigstens eine zusätzliche achsparallele Radialwandung miteinander verbunden sind. Dadurch entsteht ein stabiler, hohen Belastungen stand¬ haltender Verteilerkopf, der leicht als Gußteil hergestellt werden kann. Hier läßt sich im übrigen über die Dicke der Radi al wandung bzw. mehrerer Wandungen ebenso wie über den radialen Abstand zwischen innerer und äußerer Wandung die Größe des an den Ringraum zwischen erstem und zweitem Rohr angeschlossenen Ringsraumes des Verte lerkopfes variieren, um damit in einfacher Weise die Fließgeschwindigkeit inner¬ halb des letztgenannten Ringraumes zu bee nflussen. Eine entsprechende Maßnahme ist übrigens über die WahT der Wand¬ dicke der Hülse bzw. des innerhalb dieser gelassenen Innen¬ querschnittes für den Strömungsraum innerhalb des dritten Rohres ögl c .It is also advantageous that the outer and inner walls of the distributor head are connected to one another via the wall to form the radial outlet cross section and at least one additional axially parallel radial wall. This results in a stable distributor head which withstands high loads and which can easily be produced as a cast part. Here you can also on the thickness of the Radi al wall or several walls as well as on the radial distance between the inner and outer walls vary the size of the annular space of the distributor head connected to the annular space between the first and second tube in order to influence the flow velocity within the latter annular space in a simple manner. A corresponding measure is, by the way, of the choice of the wall thickness of the sleeve or the internal cross-section left within it for the flow space within the third tube.
Vorteilhaft kann innerhalb des dritten Rohres des Rohrbündels ein weiteres viertes Rohr mit Radial abstand gegenüber dem dritten Rohr angeordnet sein, um auf diese Weise die Spalt¬ größe des Strömungsquersch-ni ttes innerhalb des dritten Rohres bzw. die dortige Strömungsgeschwindigkeit zu bestimmen.A further fourth tube with radial spacing relative to the third tube can advantageously be arranged within the third tube of the tube bundle, in order in this way to determine the gap size of the flow cross-section within the third tube or the flow velocity there.
Dabei ist es zweckmäßig, daß das vierte Rohr an beiden Enden eine konische Verschlußkappe aufweist und daß die Verschlu߬ kappen und damit das vierte Rohr über wenigstens drei radial nach innen gerichtete, achsparallele Stege des mit dem dritten Rohr verbundene Endes der Hülse gegenüber diesem radial und axial abgestützt sind. Durch die geschilderte Maßnahme ist das vierte Rohr ein abgeschlossener Verdränungskörper für das innerhalb des dritten Rohres geführte Medium.It is expedient that the fourth tube has a conical closure cap at both ends and that the closure caps, and thus the fourth tube, have at least three radially inwardly directed, axially parallel webs of the end of the sleeve connected to the third tube radially and opposite this are axially supported. As a result of the measure described, the fourth tube is a closed displacement body for the medium carried within the third tube.
In allen geschilderten Fällen ist es vorteilhaft, daß die Rohre al Wellrohre mit ringförmiger oder mit schraubengang- förmiger Wellung ausgebildet sind, um auf diese Weise durch die Art der Wellung die Torbulenz innerhalb der Strömung der im Wärmeaustausch stehenden Medien zu beei nf1 ussen . Sei bstver- ständlich können hier auch andere, die Wärmeaustauschleistung erhöhende Gestaltungen der Rohre vorgenommen werden. In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht eine mögliche Ausbildung nach der Erfindung darin, daß bei hinter¬ einander geschaltenen Wärmetauschern die Rohrbündel zweier aufeinanderfolgender Einheiten nebeneinander und zueinander parallel angeordent sind und daß die in der Verbindung der Strömungswege der beiden Einheiten nebeneinander liegenden Verteilerköpfe zu einer einteiligen Baueinheit zusammenge¬ faßt sind, in dem die beiderseitigen Stirnkammern und radialen Austrittsquerschnitte einteilig unmittelbar in¬ einander übergehen unter Fortlassung von Öffnungen der äußeren Wandung der Stirnkammern.In all the cases described, it is advantageous that the tubes are designed as corrugated tubes with annular or helical corrugation, in order in this way to influence the turbulence within the flow of the heat-exchanging media by the type of corrugation. Of course, other designs of the tubes which increase the heat exchange performance can also be carried out here. In a further development of the subject matter of the invention, a possible embodiment according to the invention consists in the fact that, in the case of heat exchangers connected in series, the tube bundles of two successive units are arranged next to one another and parallel to one another and that the distributor heads which are adjacent to one another in the connection of the flow paths of the two units form a one-piece structural unit ¬ are summarized, in which the bilateral forehead chambers and radial outlet cross sections merge directly into one another while leaving openings in the outer wall of the forehead chambers.
Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme sind zwei bei einer Hi nterei nanderscha.l tung der erfi ndungsmäßen Wärmetauscher nebeneinander gelegene Verteilerköpfe zu einem Zwillings¬ kopf vereinigt, dessen jeweilige Hälfte die wesentlichen Merkmale des Kerns der Erfindung aufweist, die beiden Köpfe aber so nach Art siamesischer Zwillinge miteinander verbunden sind, daß die Bereiche für den Zustrom bzw. Ab- strom der beiden im Wärmeaustausch mi te i nanderstehenden Medien unmittelbar ineinander übergehen. Auf diese Weise bedarf es keinerlei zusätzlicher Ansch uß- und Verbindungs¬ mittel und es ist gleichzeitig durch die so miteinander verbundenen Verteilerköpfe ein die nebene nanderliegenden Wärmeaustauscher gemeinsam tragendes und im rechten Ab¬ stand zueinander haltendes Bauteil geschaffen. Dieses l ßt sich ebenfalls leicht in einem Arbeitsgang beispiels¬ weise als Gußteil herstellen und beinhaltet auch für jeden der beiden so miteinander verbundenen Wärmeaustauscher alle vorstehend geschilderten Vorzüge des Wesens der Er¬ findung. Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Bei schrei bung von Ausführungsformen, die auf der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung:By means of this measure according to the invention, two distribution heads located next to one another in a change of the heat exchangers according to the invention are combined to form a twin head, the respective half of which has the essential features of the core of the invention, but the two heads are thus together in the manner of Siamese twins are connected so that the areas for the inflow or outflow of the two media in the heat exchange are directly merged into one another. In this way, no additional connecting and connecting means are required and, at the same time, the distribution heads which are connected to one another in this way create a component which jointly carries the adjacent heat exchangers and keeps them at the right distance from one another. This can also be easily produced in one operation, for example as a cast part, and also includes all the advantages of the essence of the invention described above for each of the two heat exchangers connected to one another in this way. Further features and details of the invention will become apparent from the following When writing of embodiments that are shown in the drawing. In the drawing:
Figur 1 ein Ende eines Röhrenwärmetauschers mit Verteiler¬ kopf im Axi al schni tt, etwa entsprechender Schnittlinie I-I in F gur 4;1 shows an end of a tubular heat exchanger with distributor head in the axial section, approximately corresponding section line I-I in FIG. 4;
Figur 2 eine Stirnansicht des Gegenstandes gemäß Figur 1;FIG. 2 shows an end view of the object according to FIG. 1;
Figur 3 die Schnittansicht des Verteilerkopfes etwa gemäß der Schnittlinie III-III in Figur 5;3 shows the sectional view of the distributor head approximately along the section line III-III in FIG. 5;
Figur 4 eine Schnittansicht des Verteilerkopfes etwa entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 5;FIG. 4 shows a sectional view of the distributor head approximately along the section line IV-IV in FIG. 5;
Figur "5 ein Axialschnitt des Verteilerkopfes entlang der Schnittlinie V-V in Figur 3;FIG. 5 shows an axial section of the distributor head along the section line V-V in FIG. 3;
Figur 6 die innere Hülse gemäß Figur 1 in Einzeldarstellung;Figure 6 shows the inner sleeve of Figure 1 in a single representation;
Figur 7 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie VII-VII in Figur 6;Figure 7 is a sectional view according to section line VII-VII in Figure 6;
Figur 8 eine Stirnansicht des Gegenstandes gemäß Figur 6;FIG. 8 shows an end view of the object according to FIG. 6;
Figur 9 der Gegenstand gemäß Figur 1 in vereinfachter Form in Explosionsdarstellung;Figure 9 shows the object of Figure 1 in a simplified form in an exploded view;
Figur 10 einen Axialschnitt zweier als Zwillingskopf ausge¬ bildeter Verteilerköpfe;FIG. 10 shows an axial section of two distributor heads designed as twin heads;
Figur 11 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie XI-XI in Figur 10; Figur 12 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittl inie XII -XII in Figur 10;Figure 11 is a sectional view taken along the line XI-XI in Figure 10; Figure 12 is a sectional view according to the section line XII -XII in Figure 10;
Figur 13 die vereinfachte, teilweise und in Schnittansicht wiedergegebenen Darstellung zweier mit einem Zwillingskopf hintereinander geschalteter Wärmetauscher;FIG. 13 shows the simplified, partially and in sectional view representation of two heat exchangers connected in series with a twin head;
Figur 14 die schematische Schnittdarstellung dreier hinter¬ einander geschalteter Wärmeaustauscher undFigure 14 shows a diagrammatic sectional representation of three series-connected behind ¬ heat exchanger and
Figur 15 eine perspektivische, vereinfachte Darstellung mehrerer hintereinander angeordneter Röhrenwärmetauscher.Figure 15 is a perspective, simplified representation of several tubular heat exchangers arranged one behind the other.
Figur 1 zeigt das Ende eines Röhrenwärmetauschers mit konzentrisch ineinander angeordneten Rohren 1 bis 4 und zwischen diesen gebildeten Ringräumen 5 bis 7 sowie einen das so gebildete Rohrbündel entständig abscπl. eßenden Verteilerkopf 8 von im wesentlichen kreiszylindrischer Form .FIG. 1 shows the end of a tube heat exchanger with tubes 1 to 4 arranged concentrically one inside the other and annular spaces 5 to 7 formed between them, and a complete section of the tube bundle formed in this way. eating distribution head 8 of substantially circular cylindrical shape.
Der als Gußteil aus wärmeleitenden Material hergestellte Verteilerkopf 8 weist eine äußere Wandung 9 und eine innere Wart'dung 10 auf, die voneinander einen radialen Abstand haben und so einen Ringraum ausbilden, der durch Radialwandungen 12 und 13 unterbrochen ist, wobei die Radi al Wandungen die innere Wandung 10 und die äußere Wandung 9 miteinander verbinden. (Siehe hierzu auch die Figuren 3 und 4) . Und außerdem besteht auf einer Seite zwischen diesen beiden Wandungen eine Verbindung 14 zur Bildung eines Austrittsquerschnittes 15 für den innerhalb der Wandung 10 gelegenen Raum 16. Stirnseits ist zwischen äußerer Wandung 9 und innerer Wandung 10 eine sich über den gesamten radialen Querschnitt des Ver¬ teilerkopfes 8 erstreckende Stirnkammer 17 gebildet, die die Stirnseite der Abschnitte der Ringkammer 11 zusammenfaßt.The distributor head 8 produced as a casting of heat conductive material has an outer wall 9 and an inner Wart 'extension 10 which have mutually a radial distance and thus an annular space form, which is interrupted by Radialwandungen 12 and 13, wherein the Radi al walls of the Connect inner wall 10 and outer wall 9 together. (See also Figures 3 and 4). And there is also a connection 14 on one side between these two walls to form an outlet cross section 15 for the space 16 located within the wall 10. On the face side, between the outer wall 9 and the inner wall 10, an end chamber 17 is formed which extends over the entire radial cross section of the distributor head 8 and which summarizes the end face of the sections of the annular chamber 11.
Die Stirnkammer 17 weist eine Öffnung 18 der Außenwandung 9 sowie eine stirnseitige, zentrale Öffnung 19 der InnenwandungThe end chamber 17 has an opening 18 in the outer wall 9 and an end-side central opening 19 in the inner wall
10 auf, wobei die Öffnung 19 die Stirnkammer 17 mit dem Innenraum 16 verbindet.10, wherein the opening 19 connects the end chamber 17 to the interior 16.
Am freien Ende weist die äußere Wandung 9 einen radial nach außen gerichteten, ringförmig umlaufenden Bund 20 auf, gegen den das äußere Rohr 1 mit einem ebensolchen radialen Bund 21 unter Zwischenlage einer Dichtung 22 anliegt. Die Bunde 20, 21 und damit Rohr 1 und äußere Wandung 9 werden durch einen Spannring 23 mit im wesentlichen V-förmigem Querschnitt axial zusammengedrückt und in Radi al ri chtung gegeneinander zentriert. Der Spannring 23 ist in nicht näher dargestellter, bekannter Weise offenbar, so daß die Verbindung zwischen Rohr 1 und äußerer Wandung 9 des Verteilerkopfes 8 lösbar ist.At the free end, the outer wall 9 has a radially outwardly directed, annular circumferential collar 20, against which the outer tube 1 rests with a radial collar 21 of this type with the interposition of a seal 22. The bundles 20, 21 and thus tube 1 and outer wall 9 are axially compressed by a clamping ring 23 with a substantially V-shaped cross section and centered against one another in radi al direction. The clamping ring 23 is disclosed in a known manner, not shown, so that the connection between the tube 1 and the outer wall 9 of the distributor head 8 can be released.
Das innerhalb des Rohres 1 angeordnete Rohr 2 ist in eine Eindrehung des freien Endes der inneren Wandung 10 bis zu einem Anschlag 24 eingesteckt und gegenüber der inneren Wandung 10 durch zwei in umlaufende Nuten der inneren Wandung eingesetzte Dichtungsringe 25 abgedichtet. Zur Stabil tätserhö¬ hung ist das Rohr 2 endständig mit glattzylindrischen Hül¬ sen 39 größerer Wandstärke versehen.The pipe 2 arranged inside the pipe 1 is inserted into a recess of the free end of the inner wall 10 up to a stop 24 and is sealed off from the inner wall 10 by two sealing rings 25 inserted into circumferential grooves in the inner wall. To increase the stability, the tube 2 is provided at the end with smooth cylindrical sleeves 39 of greater wall thickness.
Das innerhalb des zweiten Rohres koaxial angeordnete Rohr 3 ist mit einer Hülse 26 fest verbunden, die in Axi al ri chtung etwa die Länge der inneren Wandung 10 aufweist und mit radialen Abstand innerhalb der inneren Wandung 10 angeordnet ist. Die Hülse 26 sitzt mit ihrem freien Ende 27 in einer Ausdrehung der inneren Wandung 10 und ist in Axialrichtung gegen einen Anschlag 28 abgestützt, der die Öffnung 19 um¬ gibt. Die Abdichtung des Endes 27 der Hülse 26 gegenüber der inneren Wandung 10 erfolgt wieder über zwei Dichtungen 29, die in Ringnuten des freien Endes 27 si zen.The coaxially arranged tube 3 within the second tube is fixedly connected to a sleeve 26 which has approximately the length of the inner wall 10 in Axi al direction and with radial distance is arranged within the inner wall 10. The free end 27 of the sleeve 26 sits in a recess of the inner wall 10 and is supported in the axial direction against a stop 28 which surrounds the opening 19. The sealing of the end 27 of the sleeve 26 with respect to the inner wall 10 is again carried out via two seals 29, the zen in annular grooves of the free end 27.
Stellt man sich einen gleichen Verteilerkopf 8 auf dem nicht dargestellten linken Ende des Rohrbündels vor, so wird deut¬ lich, daß die so gebildete Gesamteinheit durch die jeweiligen Spannringe 23 fest und dicht miteinander verbunden ist. Anderer¬ seits läßt sie sich ohne große Schwierigkeiten durch lösen der Spannringe 23 öffnen und in ihre Einzelteile beispielsweise zu Reinigungszwecke auseinandernehmen.If one imagines the same distributor head 8 on the left end of the tube bundle, which is not shown, it becomes clear that the overall unit thus formed is firmly and tightly connected to one another by the respective clamping rings 23. On the other hand, it can be opened without great difficulty by loosening the clamping rings 23 and disassembled into its individual parts, for example for cleaning purposes.
Innerhalb des Rohres 3 ist ein Rohr 4 angeordnet, daß zur Ausbildung als Verdrängungskörper für die Bildung des Ring¬ querschnittes 7 endständig mit konischen Verschlußkappen 30 versehen ist, die sich axial und radial in Anlage an nach innen gerichtete, achsparallele Stege 31 befinden, die die Hülse 26 innerhalb einer ebenso konischen Aufweitung 32 im Verbindungsbereich mit dem Rohr 3 trägt.Inside the tube 3, a tube 4 is arranged, which for the formation as a displacement body for the formation of the ring cross-section 7 is provided at the end with conical caps 30, which are axially and radially in contact with inwardly directed, axially parallel webs 31, which are the Carries sleeve 26 within an equally conical widening 32 in the connection area with the tube 3.
Durch die Größe des Rohres 4 läßt sich die radiale Ausdehnung des Ringraumes 7 innerhalb des Rohres 3 je nach den Er¬ fordernissen des Einzelfalles bestimmen. Ebenso läßt sich durch den Durchmesser des Rohres 3 die Größe des Ringraumes innerhalb des Rohres 2 konstruktiv w hlen unter entpsrechender Anpassung der Hülse 26, über deren Wandst rke und Kontur sich im übr gen der Querschnitt des zwischen i'hr und der inneren Wandung 10 einerseits bestehenden Ringraumes 33 sowie des innerhalb der Hülse befindlichen Strömungsquerschnitte 34 bestimmen Tassen, um auf diese Weise die Strömungsgeschwindig¬ keit des jeweils hindruch geleiteten Mediums zu beeinflussen.The radial expansion of the annular space 7 within the tube 3 can be determined by the size of the tube 4, depending on the requirements of the individual case. Likewise, the pipe of the annular space the cross section of between i 'hr and the inner wall 10 can be determined by the diameter 3 the size within the tube 2 constructively w choose among entpsrechender adjustment of the sleeve 26 strength over its Wandst and contour gen in compreh one hand existing annular space 33 and the Flow cross sections 34 located within the sleeve determine cups in order in this way to influence the flow speed of the medium passed through in each case.
Ersichtlich kann die aus Rohr 3 und Hülse 26 sowie den darin angeordneten Teilen bestehende Baueinheit leicht gegen eine Baueinheit mit anderen Abmessungen ausgewechselt werden, um die erwähnten Strömungsverhältnisse und -querschni te abzu- wandel n .As can be seen, the structural unit consisting of tube 3 and sleeve 26 and the parts arranged therein can easily be exchanged for a structural unit with different dimensions in order to modify the flow conditions and cross sections mentioned.
Figur 5 zeigt in Verbindung 3 und 4 zwischen den Nuten 35 der inneren Wandung 10 für die Dichtungsringe 25 bzw. den Nuten der Hülse 26 für die Dichtungsringe 29 mündende Radial- und Umfangskanäle 36, 37, die an einen achsparallelen Kanal 38 innerhalb der Radi alwandung 12 münden zur Ableitung von Leckflüssigkeit bzw. zur Einleitung einer Sperrflüssigkeit.Figure 5 shows in connection 3 and 4 between the grooves 35 of the inner wall 10 for the sealing rings 25 and the grooves of the sleeve 26 for the sealing rings 29 opening radial and circumferential channels 36, 37 which to an axially parallel channel 38 within the radi alwandung 12 open to drain leakage liquid or to introduce a barrier liquid.
Außerdem zeigt Figur 5 das Ende 27 der Hülse 26 in abgebroche¬ ner Form, um anzudeuten, daß anstelle des durch das Rohr 3 und die Hülse 26 gemäß Figur 1 gebildeten Einsatzes ein kon¬ struktiv änderst gestalteter Einsatz Verwendung findet.In addition, FIG. 5 shows the end 27 of the sleeve 26 in broken form to indicate that instead of the insert formed by the tube 3 and the sleeve 26 according to FIG. 1, a structurally modified insert is used.
Die Figuren 6 bis 8 zeigen noch einmal die Hülse 26 in Einzel¬ darstellung mit ihren Endteilen 27 und 32, deren radiale Ausdehnung gegenüber dem mittleren, eingeschnürten Bereich gleich groß ist, so daß sich im Bereich der Hülse Druck¬ kräfte ausgleichen-, die über das Wärmeaustauschmedium ausge¬ übt werden.FIGS. 6 to 8 once again show the sleeve 26 in a single representation with its end parts 27 and 32, the radial extent of which is the same in relation to the central, constricted area, so that pressure forces which equalize in the area of the sleeve compensate the heat exchange medium can be exercised.
Am Ende 27 der Hülse 26 sind außerdem die ringförmigen Nuten 40 für die Ringdichtungen 29 ersichtlich. Das Kegelförmig aufgeweitete Ende 32 der Hülse 26 zeigt die konisch verlaufenden, bereits erwähnten Stege 31, von denen hier vier gleichmäßig über den Umfang verteilt ange¬ ordnet sind.At the end 27 of the sleeve 26, the annular grooves 40 for the ring seals 29 can also be seen. The conically widened end 32 of the sleeve 26 shows the conically extending webs 31 already mentioned, four of which are arranged here evenly distributed over the circumference.
Schl ießlich zeigt Figur 9 noch einmal den Gegenstand gemäß Figur 1 in Explosionsdarstellung, ohne daß hier die Ein¬ zelheiten noch einmal beschrieben werden sollten. Hinge¬ wiesen sei lediglich noch auf die Anschlußstutzen 41 und 42 für am Wärmeaustausch beteiligten Medien, wobei sich der Stutzen 41 an die Öffnung 18 und der Stutzen 42 an den Austrittsquerschnitt 15 anschließt. Außerdem ist am Spann¬ ring 23 eine Spannschraube 43 ersichtlich, mit der der Spannring geöffnet und geschlossen werden kann.Finally, FIG. 9 shows the object according to FIG. 1 again in an exploded view, without the details having to be described again here. Reference should only be made to the connecting pieces 41 and 42 for media involved in the heat exchange, the connecting piece 41 connecting to the opening 18 and the connecting piece 42 to the outlet cross section 15. In addition, a clamping screw 43 can be seen on the clamping ring 23, with which the clamping ring can be opened and closed.
Bei dem so beschriebenen Wärmeaustauscher strömt eins der am Wärmeaustausch beteiligten Medien über die Öffnung 18 und Stirnkammer 17, an die sich die Ringräume 11 zwischen der äußeren Wandung 9 und der inneren Wandung 10 sowie der Ringraum 5 zwischen den Rohren 1 und 2' einerseits und über die Öffnung 19 der Wandung 10 der Innenraum 34 der Hülse 26 sowie der Ringraum zwischen den Rohren 3 und 4 andererseits anschließen.In the heat exchanger thus described, one of the media involved in the heat exchange flows through the opening 18 and end chamber 17, to which the annular spaces 11 between the outer wall 9 and the inner wall 10 and the annular space 5 between the tubes 1 and 2 ', on the one hand, and over connect the opening 19 of the wall 10, the interior 34 of the sleeve 26 and the annular space between the tubes 3 and 4 on the other hand.
Das andere Wärmeaustauschmedium strömt über den Austritts¬ querschnitt 15, den Ringraum 33 zwischen innere Wandung 10 und Hülse 2-6 sowie den Ringraum 6 zwischen den Rohren 2 und 3 Die Strömung kann in bekannter Weise in Gleichstrom oder im Gegenstrom erfolgen. Zur Erzeugung einer guten Turbulenz der am Wärmeaustausch beteiligten Medien innerhalb der Rohre 1 bis 4 sind diese, wie aus der Zeichnung ersichtlich, als gewellte Rohre ausgebildet, wobei die Wellung zweckmäßiger Weise schraubengangförmi g umläuft. Selbstverständlich gehen die Rohre an ihren Ende zur Schaffung der notwendigen An¬ schlußverbindungen in glatt zylindrische Abschnitte über.The other heat exchange medium flows via the outlet cross section 15, the annular space 33 between the inner wall 10 and the sleeve 2-6 and the annular space 6 between the tubes 2 and 3. The flow can take place in a known manner in cocurrent or in countercurrent. To create good turbulence of the media involved in the heat exchange within the pipes 1 to 4, these are, as can be seen from the drawing, formed as corrugated tubes, the corrugation expediently revolving screw-shaped. Of course, at the end of the tubes the smooth connection is made into cylindrical sections to create the necessary connection connections.
Die Figuren 10 bis 12 zeigen im Axialschnitt und in zwei Schn ttansichten gemäß den Schnittlinien XI-XI und XII-XII in Figur 10 eine Zw llingsausführung des bisher beschriebenen Verte lerkopfes, die man sich so entstanden vorstellen kann, daß zwei Verteilerköpfe 8 gemäß Figur 1 gegenseitig um ihre Achse um 180° gedreht mit ihren aufeinander zugerichteten Austrittsöffnungen 15 gegeneinander gesetzt und in diesem Bereich miteinander"versch ol zen" werden.FIGS. 10 to 12 show in axial section and in two sectional views according to the section lines XI-XI and XII-XII in FIG. 10 a twelfth embodiment of the distributor head described hitherto, which can be imagined that two distributor heads 8 according to FIG. 1 mutually rotated about their axis by 180 ° with their outlet openings 15 facing each other and in this area are "connected to each other".
Auf diese Weise entsteht der Verteilerkopf 45 gemäß Figur 10, der im Hinblick auf die bisherige Beschreibung nachfolgend nur in seinen wesentlichen Einzelheiten beschrieben werden soll .In this way, the distributor head 45 according to FIG. 10 is produced, which, in view of the previous description, is only to be described in its essential details below.
Der doppelte Verteilerkopf 45 besitzt eine äußere Wandung 46 im wesentlichen bri 1 Tenförmiger Umfangskontur sowie eine Inneπwandung 47 ebensolch br 11 enförmi ger Umfangskontur, wobei die beiden Wandungen einen radialen Abstand vonein¬ ander haben und so Ringräume 48, 49 bilden, die an eine gemeinsame Stirnkammer 50 angeschlossen und somit mitein¬ ander verbunden sind.The double distributor head 45 has an outer wall 46, essentially a bri 1-shaped circumferential contour, and an inner wall 47, as well as a br 11-shaped circumferential contour, the two walls being radially spaced from one another and thus forming annular spaces 48, 49, which adjoin a common end chamber 50 connected and thus connected to each other.
Auch hier sind die Riπgräume wieder durch Radi alWandungen 51 bis 54 unterbrochen zur Verbindung von äußerer Wandung 46 und innerer Wandung 47, wobei die Radi al andungen 51 und 53 in der bereits früher beschriebenen Weise Bohrungen zur Ableitung leckgehenden Mediums aufweisen. Im Inneren der inneren Wandung 47, die zwei Öffnungen 55 zur Stirnkammer 50 bildet, ist auch hier je ein Innenraum 56, 57 gebildet, in den je eine Hülse 58, 59 der beschriebenen Art eingesetzt ist, wobei die Innenräume 56, 57 in Austritts¬ querschnitte übergehen, die hier zu einem gemeinsamen Durch¬ trittsquerschnitt 60 zwischen den beiden Innenräumen zusammen kommen. Die Hülsen 58 und 59 sind in den Figuren 11 und 12 nicht dargestellt.Here, too, the edge spaces are again interrupted by radial walls 51 to 54 for connecting the outer wall 46 and the inner wall 47, the radial changes 51 and 53 having bores for discharging leaking medium in the manner previously described. In the interior of the inner wall 47, which forms two openings 55 to the end chamber 50, an interior space 56, 57 is also formed here, in each of which a sleeve 58, 59 of the type described is inserted, the interior spaces 56, 57 being in outlet pass over cross sections, which come together here to a common passage cross section 60 between the two interior spaces. The sleeves 58 and 59 are not shown in FIGS. 11 and 12.
Die äußere Wandung 46 bildet auf der der Stirnkammer 50 gegen¬ überliegenden Seite nebeneinander zwei kreisförmig umlaufende Bunde 61 und 62, an die sich je ein Rohrbündel der früher be¬ schriebenen Art in der ebenfalls beschriebenen Weise anschlie¬ ßen kann. Auf diese Weise sind zwei solcher Rohrbündel bezüg¬ lich zueinander gehörender St ömungswege hintereinander ge¬ schaltet, ohne daß dazu e ne andere endständige Ausbildung der Rohrbündel notwendig wäre oder zusätzliche Verbindungsstücke erforderlich w ren, um die beiden durch d e Rohrbündel dar¬ gestellten Wärmeaustauscher miteinander zu verbinden. Denn auch die innere Wandung 47 sowie die Hülsen 58 und 59 zusammen mit ihren Stegen 63 und 64 sind gleichermaßen passend in der bereits beschriebenen Art zum Anschluß des Rohrbündels ausge¬ bildet.The outer wall 46 forms, on the side opposite the end chamber 50, two circular bundles 61 and 62 next to each other, to each of which a tube bundle of the type described earlier can be connected in the manner also described. In this way, two such tube bundles with respect to flow paths belonging to one another are connected one behind the other, without this requiring a different terminal configuration of the tube bundle or additional connecting pieces being required in order to connect the two heat exchangers represented by the tube bundle to one another connect. Because the inner wall 47 as well as the sleeves 58 and 59 together with their webs 63 and 64 are equally designed in the manner already described for connecting the tube bundle.
Figur 13 zeigt in vereinfachter Übersichtsdarstellung die Hintereinanderschaltung zweier Rohrbündel von zwei Wärme - tauschern der erfindungsgemäßen Art, wobei der Anschluß an die beiden zum Wärmeaustausch geführten Medien über einen Verteilerkopf 8 und die Verbindung der beiden W rmeaustauscher über einen doppelten Verteilerkopf 45 erfolgt. An das von diesem ausgehende, nur teilweise dargestellte Rohrbündel schließt sich dann endständig wieder ein Verteilerkopf 8 an .FIG. 13 shows a simplified overview of the series connection of two tube bundles of two heat exchangers of the type according to the invention, the connection to the two media used for heat exchange being carried out via a distributor head 8 and the connection of the two heat exchangers via a double distributor head 45. To that of this outgoing, only partially shown tube bundle is then finally connected to a distributor head 8.
Figur 14 zeigt die Hintereinanderschaltung dreier Wärmeaus¬ tauscher mit zwei Vertei 1 erköpfen 8 zum Anschluß an zwei im Gegenstrom zueinander geführte Medien 65 und 66 sowie zwei doppelte Vertei 1 erköpfe 45 zur Einschaltung des mittleren Wärmeaustauschers zwischen den ersten und dem dritten Wärme¬ austauscher, wobei hier die Möglichkeit der kompakten und einfachen Anschlußverbindung bei gleichzeitig vollständiger Einbeziehung der Verteilerköpfe in den Wärmeaustausch ersichtlich ist.FIG. 14 shows the series connection of three heat exchangers with two distributor heads 8 for connection to two media 65 and 66 guided in countercurrent to one another, and two double distributor heads 45 for switching on the middle heat exchanger between the first and third heat exchangers, whereby here the possibility of a compact and simple connection connection with simultaneous complete inclusion of the distributor heads in the heat exchange can be seen.
Während gemäß Figur 14 mehrere Wärmeaustauscher noch in einer Ebene nebeneinander liegen; zeigt Figur 15 in perspektivischer Darstellung die Hintereinanderschaltung von sechs Wärmeaus¬ tauschern mit der Möglichkeit, über die doppelten Verteiler¬ köpfe 45 aufeinanderfolgende Wärmeaustauscher auch in gegen¬ einander geschwenkten Ebenen hintereinander zu schalten. While, according to FIG. 14, several heat exchangers are still side by side in one plane; FIG. 15 shows a perspective representation of the connection in series of six heat exchangers with the possibility of connecting 45 successive heat exchangers one behind the other also in planes pivoted against one another via the double distributor heads.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Wärmeaustauscher mit mehreren als Bündel zu¬ einander koaxial mi gegenseitigem Radialabstand angeordneten Rohren aus ,wärme! ei tendem Material für den Wärmeaustausch zwischen wenigstens zwei in den zwischen den Rohren gebildeten Räumen ge¬ führten Medien, wobei als Anschlußverbindung für die Medien und endständige Halterung für die Rohre diese zwischen sich einklemmende Verteiler¬ köpfe vorgesehen sind, mit denen die Rohre stirnseits mediendicht gekoppelt und axial verspannt sind und die die Räume zwischen den Rohren zu den Anschlu߬ verbindungen weiterleitende, konzentrisch verteilt angeordnete Zwischenräume aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verteilerkopf (8,45) zwei konzentrisch mit Radial abstand ineinander angeordnete, einteilig mit¬ einander verbundene, im wesentlichen zylindrische Wandungen (9, 10, 46, 47) sowie eine den zwischen den Wandungen gebildeten Ringraum am den Rohren abge¬ wandten Ende des Verteilerkopfes zusammenfassende, sich nach außerhalb des Verteilerkopfes abgeschlossen innerhalb der äußeren Wandung über den gesamten radialen Kopfquerschnitt erstreckende Stirnkammer (17, 50) aufweist, daß die äußere Wandung (9, 46) mit dem äußeren ersten Rohr (l)des Rohrbündels lös¬ bar unter Erzeugung einer axialen Spannkraft ver¬ bunden ist und in die innere Wandung (10, 47) das innerhalb des äußeren Rohres gelegene zweite Rohr (2) gegen einen durch die innere Wandung gebildeten Axial¬ anschlag (24) eingesteckt ist, daß das innerhalb des zweiten Rohres gelegene dritte Rohr (3) über eine endständig mit i m verbundene und in den von der inneren Wandung gebildeten Raum (16, 56, 57) mit Radial abstand gegenüber der inneren Wandung einge¬ setzte im wesentlichen hohl zyl i ndri sehe Hülse (26, 58, 59) gegen einen Axi al anschl ag (28) der inneren Wandung an der Innenseite der Stirnkammer verspannt ist, daß der Innenraum (34) der Hülse über eine zentrale Öffnung (19, 55) der inneren Wandung mit der Stirnkammer verbunden ist und daß der Ringraum (33) zwischen innerer Wandung und Hülse über einen neben dem Ende des zweiten Rohres gelegenen, radialen Austrittsquerschnitt (15, 60) des Verteilerkopfes einen Anschluß für eines der Medien aufweist, während ein anderes Medium über eine Öffnung (18) der äußeren Wandung an die Stirnkammer angeschlossen ist.1. Heat exchanger with several tubes arranged as a bundle to one another coaxially with mutual radial spacing, heat! egg material for the heat exchange between at least two media guided in the spaces formed between the tubes, whereby the connecting heads for the tubes are provided as a connecting connection for the media and as a terminal holder for the tubes, with which the tubes are coupled in a media-tight manner on the end face and are axially clamped and which have the spaces between the pipes leading to the connection connections, concentrically distributed arranged interspaces, characterized in that that each distributor head (8, 45) has two essentially cylindrical walls (9, 10, 46, 47) arranged concentrically with one another in radial spacing, one piece connected to one another, and one end facing away from the tubes between the annular space formed between the walls of the distributor head, the end chamber (17, 50), which is closed towards the outside of the distributor head and extends inside the outer wall over the entire radial head cross section, in such a way that the outer wall (9, 46) with the outer first tube (1) of the tube bundle can be released is connected by generating an axial clamping force and in the inner wall (10, 47) the second tube (2) located within the outer tube is inserted against an axial stop (24) formed by the inner wall, so that the inside of the second tube located third tube (3) via a terminal with in the connected and in the space formed by the inner wall (16, 56, 57) with wheel ial distance from the inner wall inserted essentially hollow cylindrical sleeve (26, 58, 59) against an axial stop (28) of the inner wall on the inside of the front chamber is clamped so that the interior (34) the sleeve is connected to the end chamber via a central opening (19, 55) of the inner wall and that the annular space (33) between the inner wall and sleeve is connected via a radial one located next to the end of the second tube Outlet cross section (15, 60) of the distributor head has a connection for one of the media, while another medium is connected to the end chamber via an opening (18) in the outer wall.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das erste Rohr (1) und die äußere Wandung (9, 46) unter Zwischenlage einer Dichtung (22) über je einen radial nach außen gerichteten Bund (20, 21, 61, 62) und einen die beiden Bunde außen umfassenden Spannring (23) mit im wesentlichen V-förmigen Querschnitt gegen¬ einander zentriert und axial miteinander verspannt sind.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the first tube (1) and the outer wall (9, 46) with the interposition of a seal (22) via a radially outwardly directed collar (20, 21, 61, 62) and a clamping ring (23) which surrounds the two bundles on the outside and are essentially V-shaped in cross-section and are axially clamped to one another.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Ende des zweiten Rohres (2) sowie der Hülse (26, 58, 59) über in Ringnuten der inneren Wandung (9, 47) bzw. des Hülsenendes (27) e ngesetzte Dichtungs¬ ringe (29, 35) abgedichtet sind.3. Heat exchanger according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the end of the second tube (2) and the sleeve (26, 58, 59) in annular grooves of the inner wall (9, 47) or the sleeve end (27) e nested sealing rings (29, 35) are sealed.
4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zei chnet , daß die äußere (9, 46) und die innere Wandung (10, 47) des Verteilerkopfes (8, 45) über die Wandung (14) zur Bildung des radialen Austrittsquerschnittes (15, 60) sowie wenigstens eine zusätzliche, achsparal lele Radial wandung (12, 13, 51, 52, 53, 54) miteinander verbunden sind. 4. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the outer (9, 46) and the inner wall (10, 47) of the distributor head (8, 45) via the wall (14) to form the radial outlet cross section (15 , 60) and at least one additional, axially parallel radial wall (12, 13, 51, 52, 53, 54) are connected to one another.
5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß innerhalb des dritten Rohres (3) des Rohrbündels ein weiteres viertes Rohr (4) mit Rad al abstand gegen¬ über dem dritten angeordnet ist.5. Heat exchanger according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that within the third tube (3) of the tube bundle a further fourth tube (4) is arranged with Rad al distance opposite the third.
6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeic net, daß das vierte Rohr (4) an beiden Enden eine konische Verschlußklappe (30) aufweist und daß die Verschlu߬ kappen und damit das vierte Rohr über wenigstens drei radial nach innen gerichtete, achsparallele Stege (31, 63, 64) des mit dem dritten Rohr verbundenen Endes (32) der Hülse (26, 58, 59) gegenüber diesem radial und axial abgestützt sind.6. Heat exchanger according to claim 5, characterized gekenn¬ zeic net that the fourth tube (4) has a conical closure flap (30) at both ends and that the closure caps and thus the fourth tube over at least three radially inwardly directed, axially parallel Crosspieces (31, 63, 64) of the end (32) of the sleeve (26, 58, 59) connected to the third tube are supported radially and axially with respect to the latter.
7. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (1, 2, 3, 4) als Wellrohre mit ring¬ förmiger oder schraubengangförmi ger Wellung ausgebildet ind.7. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tubes (1, 2, 3, 4) are formed as corrugated tubes with ring-shaped or helical corrugation.
8. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (1) eine kleinere Länge als das zweite Rohr (2) aufweist.8. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the first tube (1) has a smaller length than the second tube (2).
9. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des zweiten Rohres (2) durch mit diesem fest ver¬ bundenen, glattzylindrische Hülsen (39) mit gegen¬ über dem Rohrmaterial größerer Wandstärke gebildet sind. 9. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the ends of the second tube (2) are formed by with this firmly connected, smooth cylindrical sleeves (39) with a greater wall thickness than the tube material.
10. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei hinterei¬ nander geschalteten Wärmeaustauschern die RohrbUndel zweier aufeinanderfolgender Einheiten nebeneinander und zueinander parallel angeordnet sind und daß die in der Verbindung der Strömungswege der beiden Ein¬ heiten nebeneinander liegende Verte lerköpfe zu ei¬ ner einteiligen Baueinheit (45) zusammengefaßt sind, in^-dem die beiderseitigen Stirnkammern (50) und ra¬ dialen Austrittsquerschnitte (60) einteilig unmittel¬ bar ineinander übergehen unter Fortlassung von Öffnun¬ gen der äußeren Wandung (46) der Stirnkammern. 10. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the case of heat exchangers connected one behind the other, the tube bundles of two successive units are arranged next to one another and parallel to one another, and in that the distribution heads lying adjacent to one another in the connection of the flow paths of the two units are connected to egg heads ner one-piece assembly (45) are combined, in ^ the both side end chambers (50) and ra¬ Dialen -the outlet cross-sections (60) integrally unmittel¬ bar merge with the omission of Öffnun¬ gen of the outer wall (46) of the end chambers.
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