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EP0729001B1 - Wärmeübertrager - Google Patents

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Publication number
EP0729001B1
EP0729001B1 EP96102422A EP96102422A EP0729001B1 EP 0729001 B1 EP0729001 B1 EP 0729001B1 EP 96102422 A EP96102422 A EP 96102422A EP 96102422 A EP96102422 A EP 96102422A EP 0729001 B1 EP0729001 B1 EP 0729001B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tubes
ring
heat exchanger
central tube
gas
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 - Lifetime
Application number
EP96102422A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0729001A1 (de
Inventor
Hans Dr. Förster
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.)
Ingenieurbuero Dr Forster
Original Assignee
Ingenieurbuero Dr Forster
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 Ingenieurbuero Dr Forster filed Critical Ingenieurbuero Dr Forster
Publication of EP0729001A1 publication Critical patent/EP0729001A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0729001B1 publication Critical patent/EP0729001B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F28D9/04—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 conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
    • 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
    • F28D7/16—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 in parallel spaced relation
    • F28D7/163—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 in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
    • F28D7/1669—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 in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having an annular shape; the conduits being assembled around a central distribution tube
    • 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
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • 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
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/224—Longitudinal partitions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/401—Shell enclosed conduit assembly including tube support or shell-side flow director
    • Y10S165/405—Extending in a longitudinal direction
    • Y10S165/406—Helically or spirally shaped

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger for small liquid and Large gas / steam volume flows with a cylindrical outer jacket as a pressure body preferably using straight, externally finned or laminated pipes with cross flow and cross-counter flow guidance of the heat exchanging Currents.
  • Such heat exchangers can be used, for example, for heating Air and technical gases including the use of the cold supply of Gas / steam flows, for the use of waste heat flows with small temperature differences under countercurrent conditions or for cooling liquids due to cold air or refrigerant vapors.
  • a heat exchanger (patent no. DD 218 167 B1) is known in which the inlet and outlet Exit of the gas / vapor phase in a subdivided central pipe without nozzle on cylindrical outer jacket takes place, with a thermal in the central tube insulating partition is installed.
  • the cross-countercurrent between a liquid volume flow and a very large one Gas / steam volume flow realized, the gas / steam volume flow one Flows through a single channel from 0 ° to 360 ° or double flow from 0 ° to 180 ° and is then withdrawn again on the outlet side of the central tube.
  • the Ribbed pipes lie exactly across the gas / steam flow and allow the multi-flow on the liquid side with cross-counterflow guidance of the heat exchanging media.
  • this principle is very large Gas / steam quantities instructed. It is not for smaller amounts of gas / steam possible to compact devices with high heat exchange area density shape.
  • the invention has for its object a heat exchanger with cross-countercurrent guidance of heat exchanging flows for moderately large gas / steam volumes and to carry out small to very small liquid volume flows in such a way that large temperature increases or decreases in the flowing media can be realized are with minimal pressure losses on the gas side and both the pressure bearing
  • the surface and the surface to be sealed are kept to a minimum Manufacturing costs significantly reduced compared to conventional solutions and with sufficient freedom in the design of the flow cross-sections for the Liquid phase the density of the heat-exchanging surface is increased.
  • the object is achieved by a heat exchanger for small liquid and large gas / vapor volume flows, with a central tube, a cylindrical Outer jacket as a pressure body and in the annular space between the central tube and the outer jacket arranged tubes, solved such that the annular space between the central tube and Outer jacket through cylinder jackets arranged concentrically around the central tube a plurality of concentric ring channels is divided by partitions that both the central tube with the innermost cylinder jacket and the successive ones Connect cylinder jackets to each other, and through openings between the Central tube and the innermost ring channel and between the successive Ring channels are connected such that the gas / steam volume flows from the central tube in the innermost ring channel and after each ring-shaped flow through a ring channel pass into the subsequent ring channel, and that those arranged in the ring channels Pipes on the front of the heat exchanger so connected that the Liquid flows when flowing through the pipes in cross-counterflow Gas / vapor phase is carried in the ring channels.
  • the solution according to the invention can both with a row of tubes per ring channel can also be realized with several rows of pipes.
  • the ratio of the volume flows of the available gas / steam quantity to the Amounts of liquid are crucial.
  • the partitions of the Ring channels not from solid walls but from smooth, insulating foils formed over the e.g. finned tubes are wrapped tightly on these and an outside play-free design of the ring channels to the heat exchange tubes and thus improved conditions for heat transfer offer, the insulating release film at its ends in e.g. metallic Clamped rails or profiles and the external clamping of the release film is connected to a fixed clamping profile by means of springs and by winding the release film with low pressure loss transitions between the Ring channels are created which make separate partitions unnecessary.
  • the proposed heat exchanger is characterized by concentrically arranged ring channels 1, which are formed by a central tube 6 and concentrically arranged cylinder jackets 2 or separating foils 16 between two tube sheets 3 and 4.
  • tubes 5 with ribs or fins are fitted in the axial direction.
  • the inflow through a gas / vapor phase (higher volume flow) preferably takes place through the central tube 6 and the outflow via a collector 7.
  • the concentrically arranged cylinder jackets 2 are open at the end of the ring channel 1 to the ring channel above it. Via these openings 8, the gas / vapor phase on the outside of the finned or laminated pipes 5 passes into the respective subsequent ring channel 1 when an approximately full circular path has been completed through this medium.
  • insulating separating foils 16 are used, this is preferably wound undivided from ring channel 1 to ring channel 1 over the enlarged tube outer surfaces (ribs, fins), which each form the channel end with the partition wall 14 and thus the openings 8 at the transition to the next channel.
  • the end of the film 16 is clamped into the longitudinal profiles of a film tensioner 18, which is guided over two guide angles 19 and is held in tension by means of tension springs 20.
  • the clamping profile 21 serves both as a fixed point of the spring and for guiding the film 16.
  • Concentric deflection chambers 13 of the end chambers 11 and 12 are radial
  • the liquid phase passes into the following concentric deflection space 13 Transition openings 15 or via nozzle 10 to the outside.
  • the deflection rooms 13 are formed by chamber webs 17 which can be placed variably.
  • the number of Ring channels 1 and the tubes 5 is not limited.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertrager für kleine Flüssigkeits- und große Gas-/Dampf-Volumenströme mit zylindrischem Außenmantel als Druckkörper unter vorzugsweiser Verwendung gerader, außen berippter oder lamellierter Rohre mit Queranströmung und Kreuz-Gegenstrom-Führung der wärmeaustauschenden Ströme. Anwendbar sind solche Wärmeübertrager zum Beispiel zur Erhitzung von Luft und technischen Gasen einschließlich der Nutzung des Kältevorrates von Gas-/Dampfströmen, zur Nutzung von Abwärmeströmen bei geringen Temperaturdifferenzen unter Gegenstrombedingungen oder zur Abkühlung von Flüssigkeiten durch kalte Luft bzw. Kältemitteldämpfe.
Bekannt ist ein Wärmeübertrager (Patent-Nr. DD 218 167 B1), bei dem der Ein- und Austritt der Gas-/Dampf-Phase in einem unterteilten Zentralrohr ohne Stutzen am zylindrischem Außenmantel erfolgt, wobei in das Zentralrohr eine thermisch dämmende Trennwand eingebaut ist. Bei dieser Konstruktion wird der Kreuz-Gegenstrom zwischen einem Flüssigkeits-Volumenstrom und einem sehr großen Gas-/Dampf-Volumenstrom realisiert, wobei der Gas-/Dampf-Volumenstrom einen Ringkanal einflutig von 0° bis 360° oder zweiflutig von 0° bis 180° durchströmt und danach auf der Austrittsseite des Zentralrohres wieder abgezogen wird. Die berippten Rohre liegen dabei exakt quer zur Gas-/Dampf-Strömung und gestatten die Mehrflutigkeit auf der Flüssigkeitsseite mit Kreuz-Gegenstrom-Führung der wärmeaustauschenden Medien. Dieses Prinzip ist allerdings auf sehr große Gas-/Dampf-Mengen angewiesen. Für kleinere Gas-/Dampf-Mengen ist es nicht möglich, kompakte Apparate mit großer Wärmeaustausch-Flächendichte zu gestalten.
Eine Anwendung des beschriebenen Wärmeübertragerprinzips mit mehreren in radialer Richtung parallelgeschalteten Rohrreihen für 2/2-flutige Ausführung und Teilkondensation von kondensierbaren Gasinhaltsstoffen ist in DE 41 02 294 A1 angegeben. Hier wird auch eine Ausführung mit Schwimmkopf gezeigt. Wegen der radialen Parallelschaltung der Rippenrohre und der 2/2-Flutigkeit ist diese Konstruktion ebenfalls nur für sehr große Gas-/Dampfmengen einsetzbar, also eher für Turboverdichter und nicht für Kolbenverdichter, wie in der zitierten Patentschrift angegeben. Analoge Anmerkungen gelten für die Patentschrift DE 41 02 293 A1. Hier werden sehr große Zentralrohre, Schwimmkopf und Einbau von Tropfenabscheidern vorgeschlagen, wobei die Gasphase in einem gesonderten Tunnel innerhalb des Zentralrohres abgezogen wird. Auch diese Ausführung ist für mittlere Gas- oder Dampfvolumenströme ungeeignet und bietet der Gasphase nur einen kurzen Strömungsweg an, der die Anwendung wie in den vorbeschriebenen Fällen auf geringe Temperaturzu- oder -abnahme der Medien einschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager mit Kreuz-Gegenstrom-Führung der wärmetauschenden Ströme für mäßig große Gas/Dampf-Volumina und kleine bis sehr kleine Flüssigkeitsvolumenströme so auszuführen, daß große Temperaturzunahmen bzw. -abnahmen der strömenden Medien realisierbar sind bei minimalen Druckverlusten auf der Gasseite und sowohl die drucktragende Oberfläche als auch die abzudichtende Fläche minimal gehalten, der Fertigungsaufwand gegenüber herkömmlichen Lösungen beträchtlich gesenkt und bei genügender Freiheit der Gestaltung der Strömungsquerschnitte für die Flüssigphase die Dichte der wärmeaustauschenden Oberfläche erhöht wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Wärmeübertrager für kleine Flüssigkeits- und große Gas-/Dampfvolumenströme, mit einem Zentralrohr, einem zylindrischen Außenmantel als Druckkörper und im Ringraum zwischen Zentralrohr und Außenmantel angeordneten Rohren, derart gelöst, daß der Ringraum zwischen Zentralrohr und Außenmantel durch konzentrisch um das Zentralrohr angeordnete Zylindermäntel in eine Mehrzahl von konzentrischen Ringkanälen unterteilt ist, die durch Trennwände, die sowohl das Zentralrohr mit dem innersten Zylindermantel als auch die aufeinanderfolgenden Zylindermäntel jeweils untereinander verbinden, und durch Öffnungen zwischen dem Zentralrohr und dem innersten Ringkanal sowie jeweils zwischen den aufeinanderfolgenden Ringkanälen derart verbunden sind, daß die Gas-/Dampf-Volumenströme vom Zentralrohr in den innersten Ringkanal und nach jeweils ringförmiger Durchströmung eines Ringkanals in den nachfolgenden Ringkanal übertreten, und daß die in den Ringkanälen angeordneten Rohre an den Stirnseiten des Wärmeübertragers so miteinander in Verbindung stehen, daß die Flüssigkeitsströme bei der Durchströmung der Rohre im Kreuz-Gegenstrom zur Gas-/Dampfphase in den Ringkanälen geführt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung kann sowohl mit einer Rohrreihe pro Ringkanal als auch mit mehreren Rohrreihen realisiert werden. Für die Wahl der Ausführung ist das Verhältnis der Volumenströme der verfügbaren Gas-/Dampf-Menge zu den Flüssigkeitsmengen entscheidend.
In einer besonderen Ausgestaltung der Vorrichtung werden die Trennwände der Ringkanäle nicht von festen Wänden sondern von glatten, isolierenden Folien gebildet, die über die z.B. berippten Rohre gewickelt werden, auf diesen eng anliegen und eine außen spielfreie Gestaltung der Ringkanäle zu den Wärmeaustauschrohren und damit verbesserte Bedingungen für die Wärmeübertragung bieten, wobei die isolierende Trennfolie an ihren Enden in z.B. metallischen Schienen oder Profilen eingespannt und die äußere Einspannung der Trennfolie über Federn dehnungsweich mit einem festangeordneten Spannprofil verbunden ist und durch das Aufwickeln der Trennfolie druckverlustarme Übergänge zwischen den Ringkanälen entstehen, die separate Trennwände entbehrlich machen.
Die erfindungsgemäße Lösung bietet folgende Vorteile:
Durch die konzentrische Anordnung mehrerer Ringkanäle ineinander und deren Position zu einem Zentralrohr ist eine kompakte Bauweise mit einer hohen Dichte der wärmeaustauschenden Oberfläche möglich. Weisen die Medien nach der Wärmeübertragung Temperaturen auf, die nahe der jeweiligen Umgebungstemperatur liegen, und platziert man diesen Ein- bzw. Austrittspunkt der wärmetauschenden Medien am Außendurchmesser des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers, dann ist die Ausführung einer thermischen Dämmung auf dem zylindrischen Außenmantel des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers nicht notwendig oder minimierbar. Durch die Ausführung als Rundkörper ist die Möglichkeit einer hervorragenden Abdichtung zwischen dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager und der Umwelt gegeben, so daß auch der Wärmeübergang von/zu gefährlichen und/oder umweltschädlichen Medien realisiert werden kann. Die zylindrische Form bietet die Möglichkeit, dünnwandige Apparate auszuführen, die für höhere Drücke in den Ringkanälen und in den Rohren geeignet sind. Durch die gewählte Anordnung der Rohre zu den Öffnungen in den Zylindermänteln ist ein exakter Kreuz-Gegenstrom zwischen den wärmeübertragenden Medien und ein exakter Querstrom zu den Rippen bzw. Lamellen der Rohre gewährleistet. Durch die Verwendung glatter isolierender Folien sind die Druckverluste in den Ringkanälen sehr gering, zumal dadurch gerundete Gasübertritte anstelle eckiger Trennwände zwischen den Ringkanälen entstehen. Gleichzeitig werden einzelne Fenster in den Zylindermänteln entbehrlich, weil durch Übergang der Trennfolie von Ringkanal zu Ringkanal der volle Übertrittsquerschnitt für die Gasphase zur Verfügung steht. Ein wesentlicher Vorteil bei Verwendung einer Trennfolie anstelle fester Zylindermäntel ist das Anliegen der Folie an der Außenkontur des Rohres. Auf diese Weise wird die Strömung in die vergrößerten Außenflächen der Rohre (Rippen, Lamellen) zwangsgeführt, was den Wärmeübergang stark verbessert. Schließlich entstehen durch die Verwendung einer solchen Trennfolie anstelle starrer Zylindermäntel fertigungstechnische und Kostenvorteile. Ferner erhöht sich die Kompaktheit weiter und die Masse des Apparates wird reduziert.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Dabei zeigen:
Fig. 1
einen Axialschnitt durch den erfindungsgemäßen Wärmeübertrager mit drei konzentrisch angeordneten Ringkanälen;
Fig. 2
einen Radialschnitt durch den gas-/dampfdurchströmten Teil des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers mit gleichsinniger Strömungsrichtung im Ringkanal;
(Die berippten oder lamellierten Rohre sind in Fig. 2 nicht dargestellt.)
Fig. 3
einen Schnitt durch die Endkammer des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers mit drei konzentrisch angeordneten Ringkanälen, wobei drei Rohre zu einem Zug für die Flüssigkeit zusammengefaßt sind;
Fig. 4
eine technische Lösung für die Befestigung des äußeren Endes der Trennfolie mit Darstellung der Gasübertritte bei Verwendung von Trennfolien.
Der vorschlagsgemäße Wärmeübertrager ist charakterisiert durch konzentrisch ineinander angeordnete Ringkanäle 1, die von einem Zentralrohr 6 und konzentrisch angeordneten Zylindermänteln 2 oder Trennfolien 16 zwischen zwei Rohrböden 3 und 4 gebildet werden. In diesen Ringkanälen 1 sind Rohre 5 mit Rippen- oder Lamellenbestückung in axialer Richtung eingebaut. Die Anströmung durch eine Gas-/Dampf-Phase (höherer Volumenstrom) erfolgt vorzugsweise durch das Zentralrohr 6 und die Abströmung über einen Sammler 7. Die konzentrisch angeordneten Zylindermäntel 2 sind am Ende des Ringkanals 1 zum darüber liegenden Ringkanal offen. Über diese Öffnungen 8 tritt die Gas-/Dampf-Phase auf der Außenseite der berippten oder lamellierten Rohre 5 in den jeweils folgenden Ringkanal 1 über, wenn eine annähernd volle Kreisbahn durch dieses Medium absolviert wurde. Bei Verwendung von isolierenden Trennfolien 16 wird diese vorzugsweise ungeteilt von Ringkanal 1 zu Ringkanal 1 über die vergrößerten Rohraußenflächen (Rippen, Lamellen) aufgewickelt, die beim Übergang zum nächsten Kanal jeweils den Kanalabschluß mit der Trennwand 14 und damit die Öffnungen 8 bilden.
Für das faltenfreie Anliegen der Folie 16 an den Rohren 5 wird das Ende der Folie 16 in Längsprofile eines Folienspanners 18 eingespannt, der über zwei Führungswinkel 19 geführt und über Spannfedern 20 dehnungsweich auf Spannung gehalten wird. Das Spannprofil 21 dient dabei sowohl als Festpunkt der Feder als auch zur Führung der Folie 16.
Im Kreuz-Gegenstrom zur Gas-/Dampf-Phase in den Ringkanälen 1 wird die Flüssigphase (geringer Volumenstrom) über einen Stutzen 9 zu- und über einen Stutzen 10 abgeführt. Es ist möglich, Teilströme der Flüssigkeit entsprechend Ihres Temperaturniveaus über einen weiteren, nicht dargestellten Stutzen zwischen den Stutzen 9 und 10 zu entnehmen oder zuzuführen. Durch die Endkammern 11 und 12 werden konzentrisch angeordnete Umlenkräume 13 gebildet, wobei durch Kammerstege 17 jeweils eine begrenzte Anzahl von Rohren 5 zu einem Strömungsgang zusammengefaßt werden, so daß die Flüssigphase axial zwischen den Umlenkräumen 13 durch die Rohre 5 strömt und so schrittweise im Kreuz-Gegenstrom zur Gas-/Dampf-Phase in den Ringkanälen 1 geführt wird. Am Ende der konzentrischen Umlenkräume 13 der Endkammern 11 und 12 erfolgt der radiale Übertritt der flüssigen Phase in den folgenden konzentrischen Umlenkraum 13 über Übertrittsöffnungen 15 oder über Stutzen 10 nach außen. Die Umlenkräume 13 werden durch variabel platzierbare Kammerstege 17 gebildet. Die Anzahl der Ringkanäle 1 und der Rohre 5 ist nicht begrenzt.

Claims (5)

  1. Wärmeübertrager für kleine Flüssigkeits- und große Gas-/Dampfvolumenströme, mit einem Zentralrohr (6), einem zylindrischen Außenmantel als Druckkörper und im Ringraum zwischen Zentralrohr (6) und Außenmantel angeordneten Rohren (5), dadurch gekennzeichnet,
       daß der Ringraum zwischen Zentralrohr (6) und Außenmantel durch konzentrisch um das Zentralrohr (6) angeordnete Zylindermäntel (2) in eine Mehrzahl von konzentrischen Ringkanälen (1) unterteilt ist, die durch Trennwände (14), die sowohl das Zentralrohr (6) mit dem innersten Zylindermantel als auch die aufeinanderfolgenden Zylindermäntel jeweils untereinander verbinden, und durch Öffnungen (8) zwischen dem Zentralrohr (6) und dem innersten Ringkanal sowie jeweils zwischen den aufeinanderfolgenden Ringkanälen (1) derart verbunden sind, daß die Gas-/Dampf-Volumenströme vom Zentralrohl (6) in den innersten Ringkanal und nach jeweils ringförmiger Durchströmung eines Ringkanals (1) in den nachfolgenden Ringkanal übertreten, und daß die in den Ringkanälen (1) angeordneten Rohre (5) an den Stirnseiten des Wärmeübertragers so miteinander in Verbindung stehen, daß die Flüssigkeitsströme bei der Durchströmung der Rohre (5) im Kreuz-Gegenstrom zur Gas-/Dampfphase in den Ringkanälen (1) geführt wird.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennwände (14) zwischen den Ringkanälen (1) jeweils nach einer annähernd vollen Kreisbahn im Ringkanal schräg eingefügt sind oder daß durch eine vorzugsweise ungeteilte isolierende Trennfolie (16), die über die Außenkonturen der wärmeübertragenden Rohre (5) gewickelt ist, Trennwände (14) gebildet werden und gleichzeitig die Öffnungen (8) durch Übergang der Trennfolie (16) zum nächsten Ringkanal entstehen.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Zylindermäntel (2) ein- oder mehrschichtig ausgebildet sind und/oder aus thermisch dämmendem Material bestehen.
  4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Rohre (5) auf der Außenseite mit oberflächenvergrößernden Mitteln versehen sind.
  5. Wärmeübertrager nach Anspruch 2 mit Trennwänden (2) durch Aufwickeln von isolierenden Trennfolien (16), gekennzeichnet dadurch, daß die Trennfolie (16) am äußeren Ende im Folienspanner (18) eingespannt und dieser über Federn (20) mit einem fest angeordneten Spannprofil (21) verbunden ist, wobei das Spannprofil (21) gleichzeitig die Führung der Trennfolie (16) zum Hüllkreis der äußeren Rohrreihe übernimmt.
EP96102422A 1995-02-20 1996-02-17 Wärmeübertrager Expired - Lifetime EP0729001B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19505746 1995-02-20
DE19505746 1995-02-20

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Publication Number Publication Date
EP0729001A1 EP0729001A1 (de) 1996-08-28
EP0729001B1 true EP0729001B1 (de) 1999-09-01

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EP96102422A Expired - Lifetime EP0729001B1 (de) 1995-02-20 1996-02-17 Wärmeübertrager

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US (1) US5690169A (de)
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