DE3036334C2 - Heat exchanger - Google Patents
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- 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
- F28D7/106—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 two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
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Abstract
Description
gers erzielt: Durch die Querschnittswahl der verwende-achieved: through the choice of cross-section of the
60 ten Rohre ist es möglich, die gebildeten Spalträume mit völlig gleichbleibendem Querschnitt zu versehen. Da-60 th pipes it is possible to use the crevices formed to be provided with a completely constant cross-section. There-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertra- durch wird der grundsätzliche Vorteil erzielt, daß dieThe invention relates to a heat transfer, the basic advantage is achieved that the
ger zur Übertragung von Wärme zwischen strömenden Strömungsverhältnisse in allen so gebildeten Spalträu-ger for the transfer of heat between flowing flow conditions in all crevices formed in this way
Medien, die durch Wärmeübertragungsflächen vonein- men gleichbleibend sind, und dies bei bestmöglicherMedia that are constant from each other due to heat transfer surfaces, and this with the best possible
ander getrennt sind, bei dem die Wärmeübertragungs- 65 Raumausnutzung innerhalb der gebildeten Gesamtan-are separated from each other, in which the heat transfer 65 space utilization within the formed overall
flächen als wenigstens zwei in einem Mantelrohr ange- Ordnung. Durch den gleichbleibenden Querschnitt wer-areas arranged as at least two in a casing pipe. Due to the constant cross-section,
ordnete Rohre ausgebildet sind und sich durch jedes den die bei derartigen Wärmeübertragern wesentlichenarranged tubes are formed and each of which is essential in such heat exchangers
dieser Rohre wenigstens ein Leitrohr derart erstreckt, Druckverluste auf ein Mindestmaß beschränkt. Dieof these tubes at least one guide tube extends in such a way that pressure losses are kept to a minimum. the
§ 3 4§ 3 4
ft rechteckige, vorzugsweise quadratische Querschnitts- währleistet Außerdem stützen sich die Rohre gegensei-ft ensures a rectangular, preferably square cross-section In addition, the pipes support each other
form des Mantelrohrs und der darin angeordneten Roh- tig über die Schikanen ab, so daß auf diese Weise eineshape of the jacket tube and the raw tig arranged therein via the baffles, so that in this way a
re führt in Verbindung mit den durch die Spalträume Wabenkonstruktion entsteht Diese weist bei geringenre leads in connection with the honeycomb construction created by the gap spaces This has at low
geführten Mäanderdrähten zu einer vollständigen und Wandstärken der Einzelrohre eine hohe Gesamtfertig-guided meander wires to a complete and wall thickness of the individual tubes a high total finished
sicheren Abstützung dieser Rohre untereinander, was 5 keit auf. Der Wärmeübertrager kann daher bei hohemsecure support of these pipes with each other, which is 5 speed. The heat exchanger can therefore at high
bei den auftretenden erheblichen Druckunterschieden Druckniveau eingesetzt werden, ohne daß zu seinerat the significant pressure differences that occur, the pressure level can be used without affecting his
von wesentlicher Bedeutung ist Zugleich erzeugen die Ausbildung hochfeste Materialien notwendig sind,is of essential importance At the same time produce the training high-strength materials are necessary,
in den so gleichbleibenden Spaltraumquerschnitten an- Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel inin the gap cross-sections that remain the same. The invention is illustrated in an exemplary embodiment in
geordneten Mäanderdrähte eine Strömungsführung, die der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungordered meander wires a flow guide, which the following description based on the drawing
zu einer selbsttätigen Turbulenz führt, so daß die für die io erläutert In der Zeichnung zeigtleads to an automatic turbulence, so that the explained for the io shows in the drawing
gen, wie sie noch bei den bekannten Wärmeübertragern Ein Wärmeübertrager besteht im wesentlichen ausgen, as they are still with the known heat exchangers A heat exchanger consists essentially of
auftreten, sicher und vollständig vermieden werden. Ins- einem Mantelrohr 1, Rohren 2 und Leitrohren 3. Dasoccur safely and completely avoided. In one jacket tube 1, tubes 2 and guide tubes 3. The
gesamt wird ein sicherer, gleichmäßiger und bestmögli- Mantelrohr 1 hat einen quadratischen QuerschnittThe overall result is a safer, more uniform and best possible casing pipe 1 has a square cross-section
eher Wärmeübergang erreicht Bei der erfindungsgemä- 15 Durch dieses Mantelrohr 1 erstrecken sich in Längsrich-rather heat transfer achieved.
ßen Kombination von Rohren und Leitrohren ist es tung die Rohre 2, die ebenfalls einen quadratischenA combination of tubes and guide tubes is the tube 2, which is also square
möglich, die Rohre mit quadratischem Querschnitt und Querschnitt haben können, so daß vier Rohre 2 auf denpossible, the tubes can have a square cross-section and cross-section, so that four tubes 2 on the
die von ihnen umschlossenen Leitrohre mit rundem, ins- Querschnitt des Mantelrohres 1 verteilt sind,the guide tubes enclosed by them are distributed with a round, ins- cross-section of the jacket tube 1,
besondere kreisförmigem Querschnitt zu versehen. Durch die Rohre 2 erstrecken sich parallel zu diesenspecial circular cross-section to be provided. The tubes 2 extend parallel to them
Dies führt zu einer wesentlichen Verbesserung der 20 die Leitrohre 3. Diese haben einen nur unwesentlich Strömungscharakteristik für das weitere Obertragungs- kleineren Querschnitt als die Rohre 2. Die Leitrohre 3 medium. In dem Raum zwischen jedem runden Leitrohr sind mit Außenflächen versehen, zwischen denen und und dem quadratischen Rohr werden Zonen mit unter- ihnen gegenüberliegenden Innenflächen der Leitrohre 3 schiedlichem Durchflußquerschnitt gebildet In den Zo- ein relativ kleiner Spaltraum 13 vorgesehen ist, der einen mit geringerem Querschnitt (Außenwandung des 25 nen geringen Durchströmquerschnitt aufweist Leitrohrs gegenüber der jeweiligen Seitenwand des um- Das Mantelrohr 1 ist an seinen beiden Enden mit schließenden Rohrs) kommt es zu schnellerer Abküh- Deckeln 8,8a verschlossen. Diese Deckel 8, Sb begren-Iung und damit zu einer Verdichtung des dortigen Me- zen auf ihren den Rohren 2 zugewandten Innenseiten diums im Fall eines Gases und im extremen Fall zur Vorräume 7,7a, in die die Leitrohre 3 münden. Im BeKondensation. Da die Zonen in den jeweiligen Eckquer- 30 reich der Mündungen der Leitrohre 3 sind diese über schnitten zwischen dem äußeren Rohr und dem um- Rohrboden 6, 6a miteinander verbunden. Diese Rohrschlossenen runden Leitrohr einen weitaus größeren boden 6,6a begrenzen auf der den Deckeln 8,8a gegen-Wärmedurchgangsweg aufweisen, kommt es durch be- überliegenden Seite die Vorräume 7,7a. reits geringfügige Temperaturdifferenzen zu gewollten Die Vorräume 7, Ta sind über Eintrittsöffnungen 20, Turbulenzen und Wirbelschichtbildungen, die wiederum 35 21 mit Eintrittsstutzen 11,11a verbunden. In diese Eineine laminare Durchströmung vermeiden und ihrerseits trittsstutzen 11,11a tritt je nach der jeweils vorgesehezur besseren Tauschflächenausnutzung führen, da eine nen Schaltung ein Medium in den Wärmeübertrager ein bessere Verteilung des Mediumstroms erreicht wird. bzw. aus. Das durch den Eintrittsstutzen 11 eintretende Dies ist für Verdampfungs- und Kondensationsprozesse Medium fließt durch die Eintrittsöffnung 20 in den Vorinnerhalb der Rohre ein wesentlicher Vorteil. Insgesamt 40 raum 7, fließt durch die Innenräume der Leitrohre 3, werden somit der Gesamtaufbau und die Gesamtfunk- sammelt sich im Vorraum 7a und tritt über die Eintrittstion des Wärmeübertragers wesentlich verbessert öffnung 21 durch den Austrittsstutzen 11a aus.This leads to a significant improvement in the guide tubes 3. These have only an insignificant flow characteristic for the further transmission, smaller cross-section than the tubes 2. The guide tubes 3 are medium. In the space between each round guide tube are provided with outer surfaces, between which and and the square tube zones are formed with opposite inner surfaces of the guide tubes 3 below them (The outer wall of the small flow cross-section has a guide tube opposite the respective side wall of the jacket tube 1 is closed at its two ends with a tube that closes) faster cooling covers 8,8a. These covers 8, Sb limit and thus a compression of the mezen there on their inner sides facing the tubes 2, in the case of a gas and, in the extreme case, to the vestibules 7, 7a into which the guide tubes 3 open. In BeCondensation. Since the zones are in the respective corner transverse region of the mouths of the guide tubes 3, these are connected to one another through intersections between the outer tube and the um-tube sheet 6, 6a. This closed tube, round guide tube, delimit a much larger base 6, 6a on which the covers 8, 8a have an opposing heat transfer path, the anteriors 7, 7a come through the opposite side. Already slight temperature differences to the wanted The anteroom 7, Ta are connected via inlet openings 20, turbulence and fluidized bed formations, which in turn 35 21 with inlet connections 11, 11a. Avoid a laminar flow in this one and, in turn, the connecting piece 11, 11a occurs depending on the respective intended use of the exchange surface, since a circuit of a medium in the heat exchanger results in a better distribution of the medium flow. or off. The fluid entering through the inlet connection 11 is a significant advantage for evaporation and condensation processes, and flows through the inlet opening 20 into the front of the pipes. A total of 40 space 7, flows through the interiors of the guide tubes 3, thus forming the overall structure and the overall radio system collects in the anteroom 7a and exits via the inlet station of the heat exchanger, opening 21 through the outlet connection 11a, in a significantly improved manner.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform eines Die Rohrboden 6,6a begrenzen auf ihrer den Vorräu-Wärmeübertragers (DE-PS 8 14 159) werden prinzipiell men 7, 7a abgewandten Unterseite eine Verteilerkambereits mäanderförmige Stromführungen dargestellt 45 mer 5a bzw. Sammlerkammer 5. Diese Verteilerkammer und beschrieben. Diese sind jedoch im Aufbau und ins- 5a bzw. Sammlerkammer 5 wird auf ihrer von den Rohrbesondere in der Wirkung auf die Tauscherfunktion mit boden 6,6a abgewandten Seite von Mündungen 22,23 der geschilderten Anordnung und Funktion der Mäan- begrenzt, die durch Aufbördelung der der Verteilerderdrähte nach der Erfindung nicht vergleichbar. Durch kammer 5a bzw. Sammlerkammer 5 zugewandten Endie bereits geschilderte Abstützung der Rohre unterein- 50 den 24, 25 der Rohre 2 entstehen. Diese Enden 24, 25 ander bei dem Wärmeübertrager nach der Erfindung sind über Schweißnähte 4 miteinander verbunden. Je wird eine Art Wabenkonstruktion erzielt die bei gerin- nach der Qualität des die Rohre 2 beaufschlagenden gen Wandstärken der verwendeten Rohre eine hohe Mediums können auch alle anderen Verbindungsmög-Gesamtfestigkeit mit sich bringt so daß der Wärme- lichkeiten der Enden 24, 25 genutzt werden, beispielsübertrager nach der Erfindung bei hohem Druckniveau 55 weise Klebverbindungen. Darüber hinaus sind die Eneingesetzt werden kann, ohne daß dafür hochfeste den 24,25 auch an ihren dem Mantelrohr 1 zugewand-Werkstoffe notwendig wären. ten Seiten mit diesem über Schweißnähte 4 verbunden.In another known embodiment of the tube sheet 6,6a limit on their the supply heat exchanger (DE-PS 8 14 159) are in principle men 7, 7a facing away from a distributor chamber already meandering flow guides shown 45 mer 5a or collector chamber 5. This distributor chamber and described. However, these are in the structure and in particular 5a or collector chamber 5 is on their side facing away from the tube, in particular in the effect on the exchanger function with the bottom 6,6a of orifices 22,23 the described arrangement and function of the meander, which cannot be compared by flanging that of the distributor earth wires according to the invention. Through the end facing chamber 5a or collector chamber 5, the already described support of the tubes among one another 50 the 24, 25 of the tubes 2 is created. These ends 24, 25 others in the heat exchanger according to the invention are connected to one another via weld seams 4. Ever a type of honeycomb construction is achieved with the low quality of the material acting on the tubes 2 Given the wall thicknesses of the pipes used, a high medium, all other connection possibilities can also result in total strength, so that the thermal properties of the ends 24, 25 are used, for example, the transfer according to the invention at a high pressure level 55 with adhesive connections. In addition, they can be used without the need for high-strength materials 24, 25 also on their materials facing the jacket tube 1. th sides connected to this via welds 4.
dung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet genutzt werden.application are identified in the subclaims.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Er- 60 Die Verteilerkammer 5a bzw. Sammlerkammer 5 ist findung erstrecken sich strömungsleitende Vorrichtun- über öffnungen 26, 27 mit Austrittsstutzen 9 bzw. Eingen in einem zwischen den Rohren angeordneten Spalt- trittsstutzen 9a verbunden. Durch diese öffnungen 26, raum. Durch die aufgrund der Konzeption leichte Instal- 27 tritt ein die Leitrohre 3 auf ihren Außenseiten beauflation sogenannter Schikanen im Flüssigkeitsraum kön- schlagendes Medium hindurch. Dieses Medium fließt nen mit geringem Fertigungsaufwand Strömungseffek- 65 duich Spalträume 13, so daß es im Hinblick auf den te erzeugt werden. Hierdurch ist es möglich, die Flüssig- kleinen Durchtrittsquerschnitt dieser Spalträume 13 eikeit in einer Weise durch den Wärmetauscher hindurch- ne relativ hohe Durchtrittsgeschwindigkeit erreicht, zuführen, die einen sehr günstigen Wärmeübergang ge- Der Eintrittsstutzen 22 bzw. Austrittsstutzen 11a istAccording to a preferred embodiment, the distribution chamber 5a or collector chamber 5 is 60 According to the invention, flow-guiding devices extend via openings 26, 27 connected to outlet nozzles 9 or rings in a crevice nozzle 9a arranged between the pipes. Through these openings 26, space. Through the installation, which is easy due to the conception, a medium striking the guide tubes 3 on their outer sides under pressure from so-called baffles in the liquid space passes. This medium flows nen with little manufacturing effort flow effects 65 duich gap spaces 13, so that it is with regard to the te are generated. This makes it possible for the liquid small cross-section of these gap spaces 13 to be achieved in a way through the heat exchanger ne relatively high passage speed, The inlet connector 22 or outlet connector 11a is a very favorable heat transfer
über Verteilerräume 10, 15 außer mit den Eintrittsöffnungen 20, 21 auch noch mit weiteren Eintrittsöffnungen 28, 29 verbunden, die im Mantelrohr 1 angeordnet sind. Durch diese Eintrittsöffnungen 28, 29 kann das durch den Eintrittsstutzen 11 zufließende bzw. den Austrittsstutzen 11a abfließende Medium in bzw. aus einen vom Mantelrohr 1 gebildeten Innenraum 30 eintreten. Dieser Innenraum 30 wird von den Rohren 2 durchzogen, so daß von ihm lediglich Spalträume 14 übrigbleiben, durch die das durch die Stutzen 11, 11a fließende Medium hindurchtritt. Dieses Medium tritt durch die Eintrittsöffnungen 28 ein, durchfließt die Spalträume 14 und vereinigt sich über die Austrittsöffnungen 29 mit dem aus den Vorräumen 7,7a austretenden Medium im Bereich der Verteilerräume 10,15.Via distribution spaces 10, 15, in addition to the inlet openings 20, 21, also with further inlet openings 28, 29, which are arranged in the jacket tube 1. Through these inlet openings 28, 29 can flowing through the inlet nozzle 11 or the outlet nozzle 11a, the outflowing medium can enter into or out of an interior space 30 formed by the casing tube 1. This interior space 30 is traversed by the tubes 2, so that only gaps 14 remain of it, through which the medium flowing through the nozzle 11, 11a passes. This medium occurs through the Inlet openings 28, flows through the gap spaces 14 and unites via the outlet openings 29 the medium exiting from the vestibules 7,7a in the area of the distribution spaces 10,15.
Die Spalträume 14 sind von strömungsleitenden Vorrichtungen 12 durchzogen. Bei diesen kann es sich um Mäatiderdrähte handeln, deren Durchmesser in etwa der lichten Weite der Spalträume 14 entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich die Rohre 2 gegenseitig gegeneinander abstützen. Außerdem wird mit Hilfe der strömungsleitenden Vorrichtungen 12 eine Abstützung der Rohre 2 gegenüber dem Mantelrohr 1 herbeigeführt. Die Verlegung der strömungsleitenden Vorrichtung geschieht in der Weise, die für den jeweiligen Wärmeübertragungszweck sich am günstigsten erweist. Beispielsweise ist es denkbar, die Mäanderdrähte spiralförmig um die Rohre 2 zu wickeln, so daß gegenüber dem durch die Leitrohre 3 hindurchtretenden Medium eine Quer- bzw. Kreuzströmung des durch das Mantelrohr 1 hindurchtretenden Mediums erreicht wird. Außer dieser Verlegung der strömungsleitenden Vorrichtung kann auch an jede andere Art der Befestigung gedacht werden, so daß jede beliebige Art von gegenseitigen Strömungsverhältnissen in dem Wärmeübertrager verwirklicht werden kann.The gap spaces 14 are traversed by flow-guiding devices 12. These can be Mäatiderwires act, the diameter of which is approximately corresponds to the clear width of the gap spaces 14. In this way it is achieved that the tubes 2 are mutually exclusive support each other. In addition, the flow-guiding devices 12 provide a support of the tubes 2 brought about relative to the jacket tube 1. The laying of the flow-guiding device happens in the way that proves to be most favorable for the respective heat transfer purpose. For example, it is conceivable to wind the meander wires spirally around the tubes 2, so that opposite the medium passing through the guide tubes 3 is a cross or cross flow of the through the jacket tube 1 penetrating medium is achieved. Except for this relocation of the flow-guiding device can also be thought of any other type of attachment, so that any type of mutual Flow conditions in the heat exchanger can be realized.
Außer der Anordnung von vier Rohren 2 im Mantelrohr 1 kann auch jede andere Anordnung von Rohren 2 im Mantelrohr 1 vorgenommen werden. Dabei kommt es im wesentlichen darauf an, daß durch entsprechende Wahl von Querschnitten sowohl des Mantelrohres J als auch des Rohres 2 und der Leitrohre 3 die jeweiligen Spalträume mit einem so engen Durchtrittsquerschnitt versehen werden, daß die durch sie hindurchtretenden Medien eine für eine optimale Wärmeübertragung notwendige Durchtrittsgeschwindigkeit erhalten. So ist es beispielsweise denkbar, in einem Mantelrohr 1 mit quadratischem Querschnitt auch entsprechend zu bemessende Rohre 2 in einer Anzahl anzuordnen, die der Quadrahtzahl der Grundzahlen entspricht Es ist aber auch möglich, dem Mantelrohr 1 einen rechteckigen Querschnitt bei entsprechender Anzahl von Rohren 2 zu geben. In jedem Fall wird sich die Bemessung sowohl des Mantelrohres 1 als auch des Rohres 2 und der Leitrohre 3 danach zu orientieren haben, in welchen Abmaßen die entsprechenden Rohre beispielsweise als Halbzeuge billig bezogen werden können.In addition to the arrangement of four pipes 2 in the jacket pipe 1, any other arrangement of pipes 2 can also be used be made in the jacket pipe 1. It essentially depends on the fact that appropriate Choice of cross-sections of both the jacket tube J and the tube 2 and the guide tubes 3, the respective Gaps are provided with such a narrow passage cross-section that the penetrating through them Media receive a passage speed necessary for optimal heat transfer. That's the way it is for example conceivable in a jacket tube 1 with a square cross-section also to be dimensioned accordingly To arrange tubes 2 in a number that corresponds to the square wire number of the basic numbers, but it is also possible to give the jacket pipe 1 a rectangular cross section with a corresponding number of pipes 2. In any case, the dimensioning of the jacket tube 1 as well as the tube 2 and the guide tubes will be 3 then have to be guided by the dimensions in which the corresponding tubes are cheap, for example as semi-finished products can be obtained.
Der Wärmeübertrager arbeitet wie folgt: Durch den Eintrittsstutzen 11 tritt ein Medium, beispielsweise Kühlwasser sowohl in den Vorraum 7 als auch in den Innenraum 30 ein. Es verteilt sich über die Innenräume der Leitrohre 3 und wird gleichzeitig durch die strömungsleitenden Vorrichtungen 12 an den Außenwandungen der Rohre 2 vorbeigeleitet Dieser sich durch den Innenraum 30 des Wärmeübertragers ergießende Mediumanteil tritt durch die Austrittsöffnung 29 in den Verteilerraum 15 ein und wird von diesem in Richtung auf die Austrittsöffnung 11a weitergeleitet Der durch die Leitrohre 3 hindurchtretende Mediumsanteil sammelt sich im Vorraum 7a, tritt durch die öffnung 21 in den Verteilerraum 15 ein und wird ebenfalls durch die Austrittsöffnung 11a abgeleitet.The heat exchanger works as follows: A medium, for example, passes through the inlet connection 11 Cooling water both in the anteroom 7 and in the interior 30. It is distributed over the interior spaces the guide tubes 3 and is at the same time by the flow-guiding devices 12 on the outer walls of the tubes 2 bypassed This pouring out through the interior 30 of the heat exchanger Medium portion enters through the outlet opening 29 in the distribution chamber 15 and is from this in the direction forwarded to the outlet opening 11a The through The portion of the medium passing through the guide tubes 3 collects in the anteroom 7a and enters through the opening 21 the distributor space 15 and is also discharged through the outlet opening 11a.
Demgegenüber wird das andere Medium, beispielsweise heißes Gas durch die Eintrittsöffnung 9a in die Verteilerkammer 5a eingeleitet. Das Medium verteilt sich über die Spalträume 13 und steigt in Längsrichtung der Rohre 2 in Richtung auf die Sammlerkammer 5 auf.In contrast, the other medium, for example hot gas through the inlet opening 9a in the Distribution chamber 5a initiated. The medium is distributed over the gap spaces 13 and rises in the longitudinal direction of the tubes 2 in the direction of the collector chamber 5.
ίο Es tritt sodann durch die Öffnungen 26 in Richtung auf den Austrittsstutzen 9 aus.ίο It then occurs through the openings 26 in the direction the outlet nozzle 9 from.
Statt der hier geschilderten Verteilung von flüssigen bzw. gasförmigen Medien können auch jeweils andere Medienkonstellationen durch den Wärmeübertrager hindurchgeleitet werden. Darüber hinaus ist es auch denkbar, andere Strömungsrichtungen einzuhalten. So ist es z. B. denkbar, die Eintritts- bzw. Austrittsstutzen 11, 11a und die Austritts- bzw. Eintrittsstutzen 9, 9a umzuschalten, so daß die Medien sich entweder im Gegenstrom oder im Gleichstrom beaufschlagen. Soweit Gas Verwendung findet, ist es sicherlich zweckmäßig, dieses durch den Eintrittsstutzen 9a in die Spalträume 13 einzuleiten.Instead of the distribution of liquids described here or gaseous media can also have other media constellations through the heat exchanger be passed through. In addition, it is also conceivable to adhere to other directions of flow. So is it z. B. conceivable, the inlet or outlet nozzle 11, 11a and the outlet or inlet nozzle 9, 9a switch so that the media act either in countercurrent or in cocurrent. So far Gas is used, it is certainly expedient to feed this through the inlet connection 9a into the gap spaces 13 to initiate.
Anhand der soeben geschilderten Konstruktion ist erkennbar, daß die bei Plattenwärmeübertragern notwendigen aufwendigen und schweren Korsett-Konstruktionen beim Gegenstand der Erfindung überflüssig sind. Die Befestigung von Rohrbündeln in Lochböden beispielsweise durch Einwalzen oder Einlöten oder Einschweißen entfällt. Zwar sind Zweirohr-Systeme bekannt, bei denen ein Rohr in einem anderen verlaufend angeordnet ist Diese haben aber zumeist sehr kleine Durchtrittsquerschnitte und damit treten hohe Druckverluste beim Durchströmen dieser Wärmeübertrager auf.Based on the construction just described, it can be seen that the necessary for plate heat exchangers complex and heavy corset constructions are superfluous in the subject matter of the invention are. The fastening of tube bundles in perforated bases, for example by rolling in or soldering or welding not applicable. Two-pipe systems are known in which one pipe runs in another but these mostly have very small passage cross-sections and thus high pressure losses occur when flowing through this heat exchanger.
Außerdem können bei der Herstellung derartiger Zweirohr-Systeme Materialeinschnürungen auftreten, die dadurch ausgeschaltet worden müssen, daß entsprechende teure Materialien von z. T. großen Wandstärken Verwendung finden. Auf diese Weise muß l,6facher Materialeinsatz für diejenigen Rohre gerechnet werden, die vom Kältemittel belastet sind. Schließlich haben derartige Zweirohr-Systeme eine schlechte Flüssigkeits- und/ oder Gasverteilung. Sie können daher optimal nicht betrieben werden.In addition, material constrictions can occur in the manufacture of such two-pipe systems, which have to be turned off by the fact that corresponding expensive materials of z. T. large wall thicknesses Find use. In this way, 1.6 times the amount of material used must be calculated for those pipes that are contaminated by the refrigerant. After all, such two-pipe systems have poor fluid and / or gas distribution. They can therefore not be operated optimally.
Diese Nachteile werden mit dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager ausgeschaltet Er kann sowohl als Verdampfer als auch als Kondensator eingesetzt werden. Wird er als Verdampfer eingesetzt, so verfügt er als Teilrohrapparat über eine optimale Gasverteilung und arbeitet aufgrund seiner Konstruktionsmerkmal'· wie z. B. in den Vorkammern 7, 7a auch im überfluchteten Betrieb des Verteilers mit gleichmäßig verteilten Druckverlusten. Wird er demgegenüber als Kondensator eingesetzt, werden alle an der Wärmeübertragung beteiligten Flächen durch gleichmäßigen Abdampftransport und Kondensatablauf auf der Heißgasseite gleichmäßig beaufschlagt und ausgenutzt Die Beaufschlagung dieser wärmeübertragenden Flächen ist durch die konstruktive Anordnung der parallel geschalteten Flüssigkeitswege arithmetisch gleichmäßig.These disadvantages are eliminated with the heat exchanger according to the invention Evaporator as well as a condenser can be used. If it is used as an evaporator, it is available as a Partial pipe apparatus has an optimal gas distribution and works due to its design features' · like z. B. in the antechambers 7, 7a also in the over-aligned Operation of the distributor with evenly distributed pressure losses. In contrast, it is used as a capacitor are used, all surfaces involved in the heat transfer are carried out through uniform evaporation and condensate drain on the hot gas side evenly pressurized and exploited The pressurization this heat-transferring surface is due to the structural arrangement of the parallel-connected Fluid paths are arithmetically uniform.
Er arbeitet in seiner Konzeption wie ein Vielfachplatten-Wärmeübertrager,
da die Wärme immer von einem Gasweg auf zwei parallel verlaufende Flüssigkeitswege
übergeht Zusätzliche Verteilerapparate oder/und Sammler sind aufgrund der Aufbau-Geometrie und der
Vorräume 7,7a überflüssig.
Durch einfaches Aneinanderfügen der Rohre 2 undIn its conception, it works like a multi-plate heat exchanger, since the heat is always transferred from one gas path to two parallel liquid paths.
By simply joining the tubes 2 and
deren Verschweißung werden Festigkeitsbeeinträchtigungen ausgeschaltet. Die kompakte Konzeption der wärmeübertragenden Flächen macht den Einbau in Maschinen auf kleinstem Raum möglich.When they are welded, impairment of strength is eliminated. The compact design of the heat-transferring surfaces enables installation in machines in the smallest of spaces.
Da eine reine Schweißkonstruktion vorliegt, sind Korrosionsschäden von der ölbelasteten Gasseite her nicht zu befürchten. Diese müssen indessen bei Silberloten mit hohem Phosphoranteil in Kauf genommen werden. Außerdem sind ggf. dennoch auftretende Fertigungsundichtigkeiten durch einfaches Nachschweißen kostengünstig zu beheben.Since there is a purely welded construction, there is corrosion damage from the oil-contaminated gas side not to fear. However, these must be accepted in the case of silver solders with a high phosphorus content. In addition, any manufacturing leaks that may still occur are due to simple re-welding inexpensive to fix.
Druckverluste sind gegenüber herkömmlichen Konstruktionen sehr klein, da sehr kurze Weglängen im Parallelbetrieb betrieben werden. Der Wärmeübertrager ist darüber hinaus in einer Vielzahl von Anwendungsfällen benutzbar, da er als Gegenstrom-, Gleichstrom-, Kreuzstrom- oder Querstromübertrager Verwendung finden kann.Compared to conventional constructions, pressure losses are very small, as the path lengths in parallel operation are very short operate. The heat exchanger is also used in a variety of applications usable as it can be used as a countercurrent, direct current, cross-current or cross-flow transmitter Can be found.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
4040
4545
5050
5555
6060
6565
Claims (6)
kammer (Sa^ und die Sammlerkammer (5) in dem Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß Mantelrohr (1) angeordnet sind und gegenüber den das Mantelrohr und die darin angeordneten, jeweils ein Rohrenden (4, 24, 25) von den Mantelrohrquer- Leitrohr umschließenden Rohre rechteckigen Querschnitt schließenden Rohrböden (6, 6a) begrenzt schnitt aufweisen und sowohl in dem zwischen den Auwerden. 45 ßenwandungen der Rohre gebildeten Spaltraum als4. Heat exchanger according to one of claims 1, so as to significantly improve the overall function and effectiveness of the up to 3, characterized in that the distributor 40 heat exchanger,
chamber (Sa ^ and the collector chamber (5) in which this is achieved according to the invention in that casing pipe (1) are arranged and opposite to the casing pipe and the pipe ends (4, 24, 25) arranged therein from the casing pipe cross - Tubes enclosing the guide tube have a rectangular cross-section closing tube sheets (6, 6a) have a limited section and both in the gap formed between the outer walls of the tubes and in the
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3036334A DE3036334C2 (en) | 1980-09-26 | 1980-09-26 | Heat exchanger |
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