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DE3029000C2 - Ringwärmetauscher - Google Patents

Ringwärmetauscher

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Publication number
DE3029000C2
DE3029000C2 DE19803029000 DE3029000A DE3029000C2 DE 3029000 C2 DE3029000 C2 DE 3029000C2 DE 19803029000 DE19803029000 DE 19803029000 DE 3029000 A DE3029000 A DE 3029000A DE 3029000 C2 DE3029000 C2 DE 3029000C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
pockets
housing
heat exchanger
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE19803029000
Other languages
English (en)
Other versions
DE3029000A1 (de
Inventor
Hans-Werner 3300 Braunschweig Kutscher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Windmoeller and Hoelscher KG
Original Assignee
Gartemann and Hollmann GmbH
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
Application filed by Gartemann and Hollmann GmbH filed Critical Gartemann and Hollmann GmbH
Priority to DE19803029000 priority Critical patent/DE3029000C2/de
Publication of DE3029000A1 publication Critical patent/DE3029000A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3029000C2 publication Critical patent/DE3029000C2/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-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
    • F28D9/0012Heat-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
    • F28D9/0018Heat-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 without any annular circulation of the heat exchange media

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

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. 8 einen Teilschnitt durch die Anordnung nach F i g. 7 entlang der Schnittlinie VIII-VIII,
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.
Die Ausbildung der Gasführungstaschen 4 geht aus
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 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)

Patentansprüche:
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-
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