DE3029000C2 - Ringwärmetauscher - Google Patents
RingwärmetauscherInfo
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- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/0012—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the apparatus having an annular form
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Description
schers die Gasfönrungstaschen bis auf den zum Gaszufuhr- und Verteilraum offenen Eintrittsspalt
geschlossen ausgeführt sind und in dieser geschlossenen Form auch vorgefertigt werden können, ergeben sich
keine Dichtungsprobleme zwischen den Taschen und den zwischen den Taschen verbleibenden von der
Flüssigkeit durchströmten Räumen innerhalb des Ringgehäuses. Es können allenfalls Dichtungsprobleme
im Bereich der Eintrittsspalte und des Gasaustrittes der-Gasführungstaschen auftreten, welche jedoch mit
verhältnismäßig einfachen konstruktiven Mitteln beherrscht werden können.
Günstig in bezug auf die Dichtungsprobleme wirkt sich auch die dem Eintrittsspalt einer jeden Gasführungstasche gegenüberliegende röhrenförmige Erwei-
terung aus, weil in diesem Raum eine Entspannung des die Tasche mit hohem Druck durchströmenden Gases
und hierdurch gleichzeitig eine Druckabsenkung erfolgen, so daß im Bereich des Austrittes dieser entspannten
Gase keine großen Druckdifferenzen zwischen dem Gas und der Flüssigkeit auftreten.
Da die einzelnen Taschen in der obengenannten Art vorgefertigt und vor ihrem Einbau auf eine ausreichende Druckfestigkeit und Dichtigkeit geprüft werden
können, werden Fehlerquellen, die wegen der Undichtigkeit einzelner Taschen sonst nur nach der Fertigstellung des gesamten Austauschers auftreten, vermieden
und die Ausschußquote der fertig montierten Austauscher außerordentlich gering gehalten. Die vorherige
Prüfung der vorgefertigten Taschen ist deshalb von erheblicher Bedeutung, weil jeder Wärmetauscher eine.
Vielzahl derartiger Taschen aufweist und nach der erfolgten Montage praktisch nicht mehr geprüft werden
kann, welche der Taschen fehlerhaft ist
Der von dem Gehäuse gebildete Gaszufuhr- und Verteilraum, in welchem die Gasführungstaschen mit
ihren Eintrittsspalten ausmünden, kann gleichzeitig als zylindrischer Kompressionsraum ausgebildet sein, in
welchem mittels eines Kolbens das in diesen Raum eingeführte Gas unter Druck gesetzt wird, durch
welchen es durch die Gasführungstasche hindurchgepreßt wir .1 Dabei wird durch die beschriebene
Anordnung der Zu- und Abströmöffnungen sowie der Ringverteilerkammer für die Flüssigkeit eine sichere
Umspülung aller Gasführungstaschen erzielt, wobei die Flüssigkeit in einer kombinierten Quer-Gegenströmung
gegenüber der Gasströmung innerhalb der Gasfiihrungstasciien durch den Tauscher h-mdurchgeleitet wird.
Zur Erzielung eines möglichst trägheitslosen Wärmeüberganges zwischen dem Gas und der Flüssigkeit
und zur Unterbringung einer möglichst großen Anzahl von Taschen innerhalb Jes Gehäuses bei gleichzeitiger
Beherrschung eines Gasdruckes zwischen 5 und 20 bar innerhalb der Taschen ist es zweckmäßig, wenn die
Taschen aus Stahlblechstreifen mit einer Dicke von etwa O^ mm geformt und an ihren Seitenkanten
miteinander durch Elektronenstrahl-, Laser- oder Mikroplasmaschweißungen verbunden sind. Die vorgenannte Art der Verschweißung ermöglicht erst die
Verwendung der Bleche in der beschriebenen Dicke von nur etwa 04 mm, wobei Schweißverbindungen erzielt
werden, welche sich durch eine besondere Stabilität trotz der dünnen Bleche auszeichnen.
Bei Verwendung eines metallischen Gehäuses ist es zweckmäßig, wenn auch die Verlängerungen der
rohrförmigen Erweiterungen der Gasführungstaschen mit dem Gehäuse durch Elektronenstrahl-, Laser- oder
!Mikroplasmaschweißungen verbunden sind.
Eine konstruktiv einfache Ausführung der Taschen, insbesondere im Bereich des Eintrittsspaltes und der
Abdichtung der Taschen in diesem Bereich gegenüber dem von der Flüssigkeit durchströmten Gehäuseinneren, wird erreicht, wenn die den Eintrittsspalt Uer
Taschen bildenden Bereiche der Wandungsabschnitte nach außen gegensinnig abgewinkelt sind, und wenn die
Taschen über ihre Abwinkelungen durch Elektronenstrahlschweißungen miteinander verbunden sind und die
Abwinkelungen die Begrenzungswand zu dem Gaszufuhr- und Verteilraum bilden. Die Elektronenstrahlschweißung ist erforderlich, da bei der Herstellung der
Taschen aus Stahlblechstreifen mit der obengenannten Dicke von nur etwa 0,5 mm auch die abgewinkelten
Ränder der Taschen im Bereich des Eintrittsspaltes nur diese Wandstärke aufweisen.
Da die Gasführungstaschen bei der Herstellung aus dünnwandigem Blech und größerer Längenausdehnung
gegen quer zur Spaltebene einwirkende Kräfte verhältnismäßig leicht verformbar sind, ist es vorteilhaft,
wenn zwischen der äußeren Umfangswand und den Taschen ein sich bis in die Ringnuten der Umfangswand
erstreckender mit den Taschen vü-schweißter Spannring vorgesehen ist
Die Ausbildung des Gehäuses kann, insbesondere bei
ringförmiger Gestalt des Gehäuses, statt aus metallischem Werkstoff auch unter Verwendung von Kunststoffen gefertigt sein Zu diesem Zwecke sieht eine
besonders für die Massenfertigung vorgesehene Ausbildungsform vor, daß die Gasführungstaschen in einem
durch Spritzen oder Gießen hergestellten Gehäuse gehalten sind, wobei das Gehäuse aus zwei Spritzteilen
besteht, von denen das eine die mit den Durchtrittsöffnungen für den Gasaustritt versehene Stirnwand mit
daran angeformten aufragenden Stegen und das andere die äußere Umfangs- und daran angeformte andere
Stirnwand mit auf der Innenseite der äußeren Umfangswand eingeformten Ringnuten bildet Das
Gehäuse besteht somit lediglich aus zwei miteinander zu verbindenden Teilen. Die aufragenden Stege greifen
dabei zwischen die Gasführungstaschen. Die beiden genannten Gehäuseteil dienen gleichzeitig als Montagekörper für die vorgefertigten Gasführungstaschen
beim Zusammenbau des Wärmetauschers. Die Gehäuseteile werden zweckmäßig miteinander sowie mit den
Gasführungstaschen verklebt oder verschweiße.
Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung wieder. Es zeigt
F i g. 1 einen Mittellängsschnitt durch einen Wärmetauscher mit einem ringförmigen Gehäusequerschnitt,
und zwar entlang der Schnittlinie I-1 in F i g. 2,
Fig.2 die Draufsicht auf die Anordnung des Wärmetauschers »nach F i g. 1 mit teils weggebrochener
oberer Stirnwand,
Fig.3 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch eine Gasführungstasche entlang der
Schnittlinie IH-III in Fi g. 4,
Fig.4 einen Schnitt durch die Gasführungstasche
nach F i g. 3 entlang der Schnittlinie IV-IV,
F i g. 5 einen Schnitt durch die Gasführungstasche nach F i g. 4 enthng der Schnittlinie V-V,
F i g. 6 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles X gegen die Führungstasche nach F i g. 3,
F i g. 7 einen Schnitt in radialer Richtung durch eine andere Ausführungsform des Wärmetauschers mit
einem ringförmigen Gehäuse, jedoch ohne die äußere radiale Gehäusew*ndung,
F i g. 9 einen Schnitt ähnlich dem der F i g. 7 durch eine weitere Ausführungsform des Wärmetauschers,
Fig. 10 einen Teilschnitt durch die Anordnung nach
F i g. 9 entlang der Schnittlinie X-X und s
Fig. 11 einen Schnitt entlang der Schnittlinie X-X in
F i g. 9, jedoch ohne die in das Gehäuse eingesetzten Gasführungstaschen.
Bei der Anordnung des Wärmetauschers nach den F i g. I und 2 weist das Gehäuse eine relativ stabile und
mit Befestigungsflanschen 2 ausgerüstete äußere Umfangswand 1 auf, welche es mittels der Flansche 2 und
der darin vorgesehenen Bohrungen für Verbindungsschrauben gestattet mehrere Wärmeaustauscher der
dargestellten Art zu einer Einheit zusammenzufassen.
Die äußere Umfangswand I umschließt einen Ring von im Abstand radial nebeneinander angeordneten
Gasführungslaschen 4, welche zwischen oberen und unteren ringförmigen Stirnwandungen 5 bzw. 6 gehalten
und bei einer Ausbildung die«*r Wandungen ans Metall ->n
mit den Gasführungstaschen 4 verschweißt sind. Die Gasführungstaschen 4 umschließen ihrerseits einen
Gaszufuhr- und -verteilerraum 7, welcher nach oben hin durch eine Wandung 8 sowie in dem dargestellten
Beispiel der F i g. 1 mich unten hin durch einen in Richtung des Pfeiles 9 bewegbaren Kolben 10
abgeschlossen ist. In den Gaszufuhr- und -verteilerraum
7 kann durch eine in den Figuren nicht wiedergegebene Zuleitung Druckgas eingeführt werden oder aber in
diesem Raum befindliches bzw. bei abgesenktem Kolben einströmendes Gas komprimiert werden, so daß
es aus diesem Raum in die Gasführungstaschen 4 verdrängt wird.
Zwischen den Gasführungstaschen 4 ist jeweils ein Zwischenraum 11 vorhanden, durch den als Wärmetauschmedium eine Flüssigkeit hindurchgeführt wird. Zu
diesem Zwecke ist in der umfänglichen Gehäusewandung 1 eine Zuströmöffnung 12 vorgesehen, welche in
einem oberen Ringraum 13 ausmündet Die zugeführte Flüssigkeit gelangt durch diesen Ringraum in die
Zwischenräume 11 und strömt in diesen Zwischenräumen entlang zu dem unteren Ringraum 14, welcher mit
einer Ausströmöffnung 15 in offener Verbindung steht Die Ringräume 13 und 14 sind dabei als Verteiler- bzw.
Sammelräume für die durch die Zwischenräume 11 zwischen den Gasführungstaschen 4 hindurchströmende Flüssigkeit ausgebildet
Die in der F i g. 1 wiedergegebenen Pfeile 16 deuten den Zustrom der Gase aus dem Gaszufuhr- und
-verteilerraum 7 in die Gasführungstaschen 4 an, während der Pfeil 17 die Ausströmrichtung des aus den
Gasführungstaschen 4 austretenden Gases kennzeichnet
Der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Wärmetauscher ist vorgesehen für einen gasförmigen Wänneträ-
ger, welcher mit einem Druck in der Größenordnung zwischen 4 und 20 bar in die Gasführungstaschen 4
einströmt während die Flüssigkeit, welche die Gasführungstaschen 4 umströmt, nur unter einem Druck von
etwa 3 bis A bar steht Aus vorgenanntem Grunde müssen die Gasführungstaschen 4 entsprechend druckdicht ausgebildet werden und zur Erzielung günstiger
Wärmeübergangsbedingungen aus einein möglichst dünnen metallischen Werkstoff bestehen sowie einen
möglichst engen Strömungsquerschrrin umschließen,
um hohe Strömungsgeschwindigkeiten zur Erzielung einer günstigen Wärmeübertragung zn gewährleisten.
F i g. 2 sowie besonders deutlich jedoch auch den F i g. 3 bis 6 hervor.
Gemäß dem in den vorgenannten Figuren wiedergegebenen Ausführungsbeispiel sind die Gasführungstaschen 4 aus Stahlblechstreifen mit einer Dicke von etwa
0ß mm geformt und weisen parallel zueinander verlaufende Wandungen 18 und 19 auf, welche einen
engen Spaltraum 20 begrenzen, der nur eine Spaltweite von 0,2 mm zeigt Die Wandungen 18 und 19
umschließen an dem einen Ende der Tasche eine rohrförmige Erweiterung 21, welche in dem Ausführungsbeispiel der genannten Figuren rundoval gestaltet
ist. Der Spaltraum 20 der Gasführungstaschen 4 mündet in Richtung zu dem Gaszufuhr- und -verteilerraum 7 in
Form eines offenen Eintrittsspaltes 20a aus. Die in Richtung quer zu der rohrförmigen Erweiterung 21
verlaufenden Randbereiche 18s und 19a sind miteinander verschweißt wie dies besonders deutlich aus der
F i g. 5 hervorgeht Da es sich hier um außerordentlich dünne Bleche handelt sind die genannten Randbereiche
18a bzw. 19a durch eine Elektronenstrahl-, Laser- oder Mikroplasmaschweißung verbunden, die in der F i g. 5
mit 22 bezeichnet und angedeutet ist. Während der in F i g. 3 rechte Randbereich der Gasführungstasche bis
über die rohrförmige Erweiterung 21 durch die beschriebene Verschweißung geschlossen ist so daß
sich aus der Ansicht in Richtung des Pfeiles X das Bild gemäß F i g. 6 ergibt ist der Bereich der rohrförmigen
Erweiterung 21 auf der in Fig.3 linken Seite
unverschlossen, so daß sich dort ein Austrittsquerschnitt entsprechend dem Umriß der rohrförmigen Erweiterung 21 ergibt Im eingebauten Zustand korrespondiert
dieser freie Austrittsquerschnitt der rohrförmigen Erweiterung 21 mit jeweils einer Durchtrittsöffnung 23
in der ringförmigen Stirnwandung 5, wie dies in F i g. 1 im linken Teil angedeutet ist Im Bereich der
Berührungsstelle der rohrförmigen Erweiterung 21 mit der Stirnwandung 5 sind die beiden genannten Teile
wiederum durch die bereits oben beschriebene Schweißung fest und druckdicht miteinander verbunden. Dabei
kann sich die rohrförmige Erweiterung auch in Form einer Verlängerung durch die Stirnwand 5 hindurch
erstrecken, wie dies im Zusammenhang mit einem anderen Beispiel noch beschrieben wird.
Im Hinblick auf die hohen Drücke, welche in dem Spaltraum 20 der Gasführungstaschen 4 herrschen, sind
die Wandungen 18 und 19 der Gasführungstaschen über nockenartige Einprägungen 24, welche symmetrisch um
die Taschenmitte angeordnet sind, über in F i g. 4 mit 25
angedeutete Schweißstellen miteinander verbunden.
Bei der Ausführung nach den F i g. 3 bis 6 sind die den Eintrittsspalt 20a begrenzenden Ränder der Wandungen 18 und 19 gegensinnig nach außen abgewinkelt
Über diese Abwinkelungen 186 und 19fr sind die Gasführungstaschen 4 gemäß der Darstellung in F i g. 2
durch ElektronenstrahlschweiBungen miteinander verbunden, so daß die Abwinkelungen 186 und 196 der
nebeneinander angeordneten Taschen bei dieser Ausführungsform die Begrenzungswand zu dem Gaszuführ-
und -verteilerraum 7 bilden.
Da die Gasführungstaschen bei der beschriebenen Ausbildung aus dem dünnen Blech von nur 0,5 nun und
den sehr engen Spalten von nur 0,2 mm zwischen den Wandungen 18 und 19 keine sehr große Widerstandskraft gegen quer auf die Taschen ende Kräfte
aufweisen, sind die ringförmig angeordneten Taschen 4 gemäß der Darstellung is den Fig. 1 und 2 ainfSsgBch
von einem Spannring 26 umschlossen, mit dem sie
wiederum verschweißt sind. Der Spannring 26 deckt dabei einen Teil der Ringräume 13 und 14 ab, so daß nur
ringnutenartige Durchgänge 13a bzw. 14a für die Zu- und Abströmung der Flüssigkeit in die Spalträume 11
zwischen die Gasführungstaschen 4 verbleibt. Hierdurch wird eine vollständige Umströmung der Gasführungstaschen
4 durch die Flüssigkeit sichergestellt.
Aus vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß die Gasf'.Ärungstaschen 4 vollständig vorgefertigt und nach
ihrer Fertigstellung auch auf ihre Druckdichtigkeit hin geprüft werden können, ehe ihr Einbau in das Gehäuse
erfolgt, so daß allenfalls noch Undichl'gkeitsstellen
/wischen den Taschen und dem Gehäuse im Bereich des Gasaustrittes auftreten können, die jedoch durch
Nachschweißung schnell zu beheben sind. Es besteht ι >
also nicht die Gefahr, daß infolge des Einbaues einer undichten Tasche die Funktionsweise des gesamten
fertigmontierten Wärmetauschers in Frage gestellt
wird
Statt der aus den F i ο 7 und 4 ersichtlichen
Abwinkelungen 186 und 196 der Wandungen 18 und 19 der Gasführungstaschen zur Bildung der Begrenzungswand zu dem Gaszufuhr- und -verteilerraum 7, kann die
Ausführung auch gemäß der Darstellung nach den F i g. 7 und 8 erfolgen. Die F i g. 7 zeigt dabei einen 2=>
Schnitt durch die zwischen den ringförmigen Stirnwandungen 5 und 6 gehaltene Gasführungstasche 4, welche
von dem Spannring 26 umschlossen ist. Dabei sind die Taschen 4 abweichend von der Darstellung in F i g. 4
ohne die aus vorgenannter Figur ersichtlichen Abwinkelungen 18b und 19b der Wandungen 18 und 19
ausgebildet. Vielmehr sind zwischen die den Eintrittsspalt 20a begrenzenden ebenen Wandungsteile der
Wandungen 18 und 19 benachbarter Taschen 4 metallische Stege 27 eingesetzt, welche mit den
vorgenannten Wandungen 18 und 19 der einzelnen Taschen an den durch die Pfeile 28 und 29
gekennzeichneten Rändern miteinander verschweißt sind, so daß im wesentlichen die Stege 27 die
Begrenzungswandung zu dem Gaszufuhr- und -verteilerraum 7 bilden.
Die Ausbildung eines Gehäuses aus Kunststoff oder Druckguß in Verbindung mit den aus Stahlblech
hergestellten Gasführungstaschen 4 ist schematisch in den F i g. 9 bis 11 wiedergegeben. «5
Man erkennt aus den Fig.9 bis 11, daß die Gasführungstaschen 4 in ihrer Ausführungsform der
Darstellung gemäß F i g. 4 entsprechen, jedoch in einem durch Spritzen oder Gießen hergestellten Kunststoffoder
Druckgußgehäuse gehalten sind. Die äußere so Umfangswandung 30 ist dabei einstückig mit der oberen
Stirnwandung 31 ausgeführt, wobei die äußere Umfangswandung 30 mit auf der Innenseite angeordneten
Ringnuten 32 und 33 für die Zu- und Abführung der Austauscherflüssigkeit ausgerüstet ist. Zu diesen Ringnuten
führen in der Fig.9 nicht dargestellte Zu- und Abströmöffnungen, welche die Umfangswandung 30
durchsetzen.
In den Fig. 9 und 10 ist durch Pfeile die
Strömungsrichtung des Gases in die Spalträume 20 der Gasführungstaschen sowie der Flüssigkeit in die
Zwischenräume U zwischen die Gasführungstaschen angedeutet.
Die Gasführungstaschen 4 sind im Bereich der rohrförmigen Erweiterung zur Abströmöffnung der
Gase hin verlängert ausgebildet, so daß ein Ausströmstutzen 34 entsteht, welcher sich durch die untere
Stirnwand 35 des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses erstreckt. Zu diesem Zwecke sind gemäß Fig. 11
Durchtrittsöffnungen 36 entsprechend den Stutzen 34 in der ringförmigen Stirnwand 35 vorgesehen. Die
Stirnwand 35 ist integral mit aufragenden Stegen 36 versehen, welche sich zwischen jeweils benachbarte
Gasführungstaschen 4 erstrecken, wie dies besonders deutlich aus der Fig. 10 hervorgeht. Die Verbindung
der Gehäuseteile miteinander sowie auch mit den Gasführungstaschen 4 kann dabei durch Kleben oder,
bei schweißbaren Kunststoffen, auch durch Verschweißen erfolgen. Die Schweißzonen bei einer Schweißverbindung
der Gehäuseteile sind in der Fig.9 bei 37 und 38 angedeutet.
Die Anordnung nach den F i g. 9 bis 11 läßt erkennen,
daß die Gehäuseteile 30, 31 bzw. 35,36 gleichzeitig als Montagekörper beim Zusammenbau des Wärmetauschers
für die Halterung der in dem Gehäuse aufzunehmenden Gasführungstaschen 4 dienen.
Statt der beschriebenen und in den Figuren dargestellten ringförmigen Anordnung der Gasführungstaschen
4 in einem entsprechend angepaßten Gehäuse, kann der Wärmetauscher auch jede andere
Gehäuseform, beispielsweise eine rechteckige oder quadratische Gehäuseform aufweisen und mit andersartig
ausgebildeten Gaszufuhr- und -verteilerraum ausge führt sein. An die Gasaustrittsöffnungen kann sich ein in
den Zeichnungen nicht wiedergegebener Gassammelraum anschließen, wenn beispielsweise vorgesehen ist,
daß das Gas im Kreislauf geführt werden soll. Das ausströmende Gas kann auch unmittelbar in einen
weiteren Wärmetauscher überführt werden, welcher mit einem geringeren Gasdruck arbeitet, um die in dem
Gas noch vorhandene Restwärme zu gewinnen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Ringwärmetauscher mit zylindrischer Gehäusewand, bei dem das eine Wärmetauschmittel aus
einem zentralen Zufuhr- und Verteilraum durch im Gehäuse angeordnete vorgefertigte, in radial-axialer
Ebene verlaufende Leitwände radial geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Wärmeübertragung zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas mit gegenüber der Flüssigkeit wesentlich
höherem Druck im Ringgehäuse (1, 5, 6, 8) in Umfangsrichtung schmale, sich in Achsrichtung
erstreckende Gasführungstaschen (4) im Umfangsabstand nebeneinander angeordnet sind, welche
radial-axiale Spalträume (20) umschließen, die gegen den Gaszufuhr- und Verteilraum (7) in offene
Eintrittsspalte (2Oa^ übergehen, daß die Taschenwände (18,19) an ihren benachbarten, längs zu den
Eintrittsspalten verlaufenden Kanten miteinander verbunden sind und an ihrer dem Eintrittsspalt
gegenüberliegenden Seite je eine rohrförmige Erweiterung (21) aufweisen, welche mit einer
korrespondierenden öffnung (23) in der Gehäusewand (5) fluchtet und mit dieser είπε Austrittsöffnung für das Gas bildet, und daß auf der Innenseite
der Gehäusewand eine Ring-Verteilkammer (13) mit Zuströmöffnung (12) und eine Ring-Sammelkammer
(14) mit Abströmöffnung (15) für die Flüssigkeit vorgesehen sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (4) aus Stahlblechstreifen mit einer Dicke von etwa 0,5 mm geformt
und an ihren Seitenkanten (18a, 19a) miteinander
durch Elek! -onenstrahl-. Laser- oder Mikroplasmaschweißungen verbunden sin/t
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines metallischen Gehäuses die Verlängerungen der röhrenförmigen Erweiterungen (21) der Gasführungstaschen
(4) mit dem Gehäuse durch Elektronenstrahl-, Laseroder Mikroplasmaschweißungen verbunden sind.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den
Eintrittsspalt (20a)" der Taschen (4) bildenden Bereiche der Wandabschnitte (18, 19) nach aulkn
gegensinnig abgewinkelt sind, und daß die Taschen über ihre Abwinkelungen (186, \9b) durch Elektronenstrahlschweißungen miteinander verbunden sind
und die Abwinkelungen die Begrenzungswand zu dem Gaszufuhr· und -verteilraum (7) bilden.
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
äußeren Umfangswand (1) und den Taschen (4) ein sich bis in die Ringnuten (13,14) der Umfangswandung erstreckender, mit den Taschen verschweißter
Spannring (26) vorgesehen ist
6. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasführungstaschen (4) in einem durch Spritzen oder Gießen
hergestellten Gehäuse gehalten sind, wobei das Gehäuse aus zwei Spritzteilen besteht, von denen
das eine die mit den Durchtrittsöffnungen (36) für den Gasaustritt versehene Stirnwand (35) mit daraus
angeformten anfragenden Stegen (36) und das andere die äußere Umfangs* und daran angeformte
andere Stirnwand (30 bzw. 31) mit auf der Innenseite der äußeren Umfangswand eingeformten Ringnuten
(32,33) bilden.
Die Erfindung betrifft einen Ringwärmetauscher mit zylindrischer Gehäusewand, bei dem das eine Wärmetauschmittel aus einem zentralen Zuführ- und Verieilraum durch im Gehäuse angeordnete vorgefertigte, in
~ 'idial-axialer Ebene verlaufende Leitwände radial
geführt wird.
Es sind Ringwärmetauscher bekannt (DE-OS 15 01 499) mit vielen parallel zueinander angeordneten
Platten, von denen jeweils zwei Platten eine Zelle
to bilden. Die einzelnen Zellen sind wabenartig aneinandergereiht und bilden in radialer Richtung verlaufende
Durchströmwege für das eine Medium. Senkrecht zu den genannten Durchströmwegen vorgesehene Vertiefungen in den Platten bilden dabei axial verlaufende
rohrförmige Durchströmkanäle für das andere Medium und führen durch die Formgebung der Platten zu einem
mäanderförmigen Verlauf der radialen Durchströmwege.
Die vorgenannte Ausführung des Wärmetauschers
hat zwar im Vergleich zu Rohrbündeltauschern einen
geringeren Raumbedarf und erfordert bei einer guten Wärmedurchgangszahl geringere Verweilzeiten, jedoch
ist er nur für Medien mit geringen Druckunterschieden,
insbesondere wegen der auftretenden Dichtungsproble
me, geeignet
Insbesondere im Zusammenhang mit der Entwicklung von Wärmepumpen geringer Baugrößen und hohem
Wirkungsgrad ergibt sich das Probiere., mit einem unter
hohem Druck stehenden Gas zu arbeiten und auf einem
möglichst kleinen Raum eine effektive Wärmeübertragung von dem unter hohem Druck stehenden Gas auf
eine unter niedrigerem Druck stehende Flüssigkeit zu erreichen und dabei eine Lösung zu finden, welche ohne
die Nachteile der bekannten Wärmetauscher, insbeson
dere der Rohrbündeltauscher, in größeren Stückzahlen
wirtschaftlich gefertigt werden kann.
Demgemäß ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, einen Wärmetauscher der einleitend genannten Art so
auszubilden, daß er einerseits durch große Wärmeaus
tauschflächen und günstige Strömungsverhältnisse ei
nen sehr effektiven Wärmetausck zwischen dem unter hohem Druck zugeführten Gas und der unter niedrigerem Druck gehaltenen Flüssigkeit gewährleistet jedoch
die bei Plattenwärmetauschern auftretenden Dichtungs
probleme umgeht und eine rationelle Fertigung
gestattet.
Zur Lösung vorstehender Aufgabe kennzeichnet sich
der einleitend genannte Ringwärmetauscher erfindungsgemäß dadurch, daß für die Wärmeübertragung
so zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas mit gegenüber der Flüssigkeit wesentlich höherem Druck
im Ringgehäuse in Umfangsrichtung schmale, sich in Achsrichtung erstreckende Gasführungstaschen im
Umfangsabstand nebeneinander angeordnet sind, wel
ehe radial-axiale Spalträume umschließen, die gegen
den Gaszufuhr- und Verteilraum in offene Eintrittsspalte übergehen, daß die Taschenwände an ihren
benachbarten, längs zu den Eintrittsspalten verlaufenden Kanten miteinander verbunden sind und an ihrer
dem Eintrittsspalt gegenüberliegenden Seite je eine rohrförmige Erweiterung aufweisen, welche mit einer
korrespondierenden öffnung in der Gehäusewand fluchtet und mit dieser eine Austrittsöffnung für das Gas
bildet, und daß auf der Innenseite der Gehäusewand
es eine Ring-Verteilkammer mit Zuströmöffnung und eine
Ring-Sammelkammer mit Abströmöffnung für die Flüssigkeit vorgesehen sind.
Da bei der vorgenannten Ausbildung des Wärmetau-
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| DE19803029000 Expired DE3029000C2 (de) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Ringwärmetauscher |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3029000C2 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19633663A1 (de) * | 1996-08-21 | 1998-02-26 | Detlef Steller | Plattenwärmetauscher |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020079085A1 (en) * | 2000-12-27 | 2002-06-27 | Rentz Lawrence Edward | Turbine recuperator |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1501499A1 (de) * | 1966-06-28 | 1970-04-09 | Daimler Benz Ag | Rekuperativ-Waermeaustauscher |
-
1980
- 1980-07-31 DE DE19803029000 patent/DE3029000C2/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19633663A1 (de) * | 1996-08-21 | 1998-02-26 | Detlef Steller | Plattenwärmetauscher |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3029000A1 (de) | 1982-02-11 |
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