DE1551553C - Process for limiting the temperature of the hot gas duct walls and other components of a partition wall heat exchanger, heat exchangers for carrying out the process and using the same - Google Patents

Process for limiting the temperature of the hot gas duct walls and other components of a partition wall heat exchanger, heat exchangers for carrying out the process and using the same

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DE1551553C DE19671551553 DE1551553A DE1551553C DE 1551553 C DE1551553 C DE 1551553C DE 19671551553 DE19671551553 DE 19671551553 DE 1551553 A DE1551553 A DE 1551553A DE 1551553 C DE1551553 C DE 1551553C
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Paul Dipl.-Ing.Dr. Wien; Lippitsch Josef Dipl.-Ing. Graz; Gilli (Österreich)
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Waagner-Biro Ag, Wien
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturbegrenzung der Heißgaskanalwände und weiterer Bauteile eines Trennwand-Wärmetauschers, bei dem die Wärmetauschfluide teils nach dem Gleich- und teils nach dem Gegenstromprinzip zueinander geführt werden, und zwar das wärmeabgebende Fluid in rohrartigen Kanälen, während ein erster Strom des wärmeaufnehmenden Fluids zuerst im Gleichstrom mit dem heißesten Fluid und anschließend in Umgehung des Gegenstromabschnitts des Wärmetauschers entlang der Gehäusewandung zum Eintritt des Gegenstromabschnitts geführt wird und ein zweiter Strom des wärmeaufnehmenden Fluids längs der Gehäusewandung zum Eintritt des'Gegenstromabschnitts geleitet, dabei mit dem ersten Strom gemischt und mit diesem zusammen durch den Gegenstromabschnitt geführt wird. 'The invention relates to a method for limiting temperatures the hot gas duct walls and other components of a partition wall heat exchanger in which the heat exchange fluids partly according to the co-current and partly according to the countercurrent principle to each other be, and that the heat-emitting fluid in tubular channels, while a first flow of the heat-absorbing Fluids first in cocurrent with the hottest fluid and then in bypass of the countercurrent section of the heat exchanger along the housing wall to the inlet of the countercurrent section is performed and a second stream of the heat-absorbing fluid along the housing wall directed to the entrance of the countercurrent section, mixed with the first stream and with this is passed together through the countercurrent section. '

Bei einem bekannten Wärmetauscher dieser Gattung (USA.-Patentschrift 1673 418) wird der zweite Strom des wärmeaufnehmenden Fluids zunächst ebenfalls im Gleichstrom zum wärmeabgebenden Fluid geführt. Dabei sind die Kanäle für beide Fluide als Sektionen mit ebenen Wänden ausgebildet, wobei jede für das wärmeabgebende Fluid bestimmte Sektion an der Gehäusewandung jeweils für sich einen Überleitkanal vom Gleichstrom- zum Gegenstromabschnitt aufweist. Dies bedeutet, daß die Gehäusewandteile der das heiße wärmeabgebende Fluid führenden Sektionen durch die Überleitkanäle nicht gekühlt werden. Das in einem Endbereich des Überleitkanals angeordnete Leitblech für den ersten Strom des wärmeaufnehmenden Fluids, bevor sich dieser mit dem zweiten Strom trifft, dient der Vermeidung eines Totraums in diesem Endbereich, um dort eine Überhitzung der Bauteile zu vermeiden. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist auch, daß sie nicht für ein Fluid mit erheblichen Arbeitsdrücken anwendbar ist, weil es sich nicht um einen Rohrbündel-Wärmetauscher handelt.In a known heat exchanger of this type (USA. Patent 1673 418) the second The flow of the heat-absorbing fluid is initially also in direct current with the heat-emitting fluid Fluid out. The channels for both fluids are designed as sections with flat walls, with each section on the housing wall intended for the heat-emitting fluid for itself has a transfer channel from the cocurrent to the countercurrent section. This means that the housing wall parts of the sections leading the hot, heat-emitting fluid through the transfer channels be cooled. The guide plate for the first flow arranged in an end region of the transfer channel of the heat-absorbing fluid before it meets with the second stream serves to avoid it a dead space in this end area in order to avoid overheating of the components there. Disadvantageous it is also true of this embodiment that it cannot be used for a fluid with significant working pressures is because it is not a shell and tube heat exchanger.

Ferner ist ein Röhren-Wärmetauscher bekannt, bei dem ein vom eintretenden wärmeaufnehmenden Fluid abgezweigter Teilstrom den zuerst vom Hauptstrom durchflossenen Gleichstromteil umgeht und zur Kühlung anderer Bauteile, nämlich Tragrohren der Berührungsheizflächen, herangezogen wird, bevor er mit dem Hauptstrom gemischt wird und mit diesem zusammen einen Gegenstromabschnitt des Wärmetauschers durchströmt (deutsche Patentschrift 976 659, insbesodere A b b. 5).Furthermore, a tubular heat exchanger is known at the one branched off from the incoming heat-absorbing fluid partial flow the first from the main flow bypassing the direct current part flowing through it and for cooling other components, namely supporting tubes of the contact heating surfaces, is used before it is mixed with the main stream and with this together flows through a countercurrent section of the heat exchanger (German patent specification 976 659, in particular A b b. 5).

Bei einem bekannten Rohrbündelwärmetauscher strömt das die Rohre umspülende Fluid durch einen zwischen einem Innen- und dem Außenmantel gebildeten Zwischenraum zu oder ab, wobei der Innenmantel das Rohrbündel möglichst dicht umschließt. Doch ist auch hier wie bei den vorgenannten Ausführungsformen nicht ein Zweigstrom gezielt zur Kühlung der Behälterwandung benutzt (deutsche Patentschrift 845 052).In a known tube bundle heat exchanger, the fluid flowing around the tubes flows through a Between an inner and the outer jacket formed intermediate space to or from, wherein the inner jacket encloses the tube bundle as tightly as possible. But here, too, is the same as in the case of the aforementioned embodiments a branch flow is not used specifically for cooling the container wall (German patent specification 845 052).

Schließlich ist auch schon ein aus konzentrischen Rohirkanälen aufgebauter Hochtemperatur-Lufterhitzer bekannt, bei dem im ringförmigen Luftkanal Strahlungsbleche vorgesehen sind; der ringförmige Luftkanal dient hier jedoch auch nicht der Behälterkühlung, sondern stellt den eigentlichen Wärmetauschkanal dar (belgische Patentschrift 565 621).Finally, there is also a high-temperature air heater made up of concentric ducts known, in which radiation plates are provided in the annular air duct; the ring-shaped However, the air duct does not serve to cool the container here, but rather provides the actual heat exchange duct dar (Belgian patent 565 621).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Verfahren der eingangs bezeichneten bekannten Art die Vorteile des bekannten Verfahrens für druckfestere Rohrbündel-Wärmetauscher nutzbar zu machen und zusätzlich für alle Stellen des Druckbehälters eine wirksame Temperaturbegrenzung zu erzielen.The invention is based on the object, proceeding from a method of the type described at the outset known type the advantages of the known method for pressure-resistant tube bundle heat exchangers to make usable and in addition an effective temperature limit for all points of the pressure vessel to achieve.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die Verbindung der folgenden Merkmale:The task at hand is achieved by combining the following features:

a) Das Verfahren wird bei Rohrbündel-Wärmetauschern mit als Druckbehälter ausgebildetem Gehäuse angewendet;a) The method is used for shell-and-tube heat exchangers with a housing designed as a pressure vessel applied;

b) der zweite Strom des wärmeaufnehmenden Fluids wird entlang der Druckbehälterwandung, unter Umgehung des Gleichstromabschnitts des Wärmetauschers in einem diesen Abschnitt und anschließend den Gegenstromabschnitt ringförmig umgebenden Kühlkanal geführt, wobei er mindestens ein in diesem Kühlkanal angeordnetes Strahlungsblech bespült.: b) the second stream of the heat-absorbing fluid is guided along the pressure vessel wall, bypassing the cocurrent section of the heat exchanger in a cooling channel surrounding this section and then the countercurrent section in a ring-shaped manner, whereby it flushes at least one radiant plate arranged in this cooling channel. :

Eine vorteilhafte vorrichtungsmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht an mit Rohrplatten an den Rohrenden versehenen Rohrbündel-Wärmetauschern darin, zur Trennung des Gegenstromabschnitts vom Gleichstromabschnitt eine Zwischenrohrplatte vorzusehen, an deren Randbereich zur Bildung des den Gegenstromabschnitt umgebenden Kühlkanalabschnitts ein Leitblechmantel anschließt. ··An advantageous device-like embodiment of the invention consists of tube plates the tube bundle heat exchangers provided therein for separating the countercurrent section to provide an intermediate tube plate from the direct current section, at the edge area for the formation of the the cooling duct section surrounding the counterflow section is connected by a baffle jacket. ··

Die Vorrichtung kann weiter vorteilhaft dadurch ausgestaltet sein, daß zur Bildung des den Gleichstromabschnitt umgebenden Kühlkanalabschnitts ein weiterer Leitblechmantel vorgesehen ist, der zur Bildung des Austritts des Gleichstromabschnitts die Zwischenrohrplatte mit Abstand umfaßt.The device can also advantageously be designed in that, in order to form the direct current section surrounding the cooling channel section, a further baffle jacket is provided, which is used to form the outlet of the direct current section comprises the intermediate tube plate at a distance.

Ein weiterer Vorteil ist in der Anwendung des vorbeschriebenen Wärmetauschers in den Fällen zu sehen, bei denen ein Arbeitsfhiid von einer Wärmequelle kommend den Wärmetauscher als Heißgas durchsetzt und nach Abkühlung und Druckerhöhung — als wärmeaufnehmendes Fluid denselben Wärmetauscher durchströmt.Another advantage is in the use of the heat exchanger described above in the cases too see where a work fhiid from a heat source coming through the heat exchanger as hot gas and after cooling down and increasing the pressure - flows through the same heat exchanger as the heat-absorbing fluid.

Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den F i g. 1 und 2, und zwar zeigtEmbodiments of the invention emerge from FIGS. 1 and 2, namely shows

F i g. 1 schematisch den Aufbau und die Schaltung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers undF i g. 1 schematically shows the structure and the circuit of a heat exchanger according to the invention and

F i g. 2 in gedrängter Darstellung konstruktive Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers. F i g. 2 in a compact representation structural details of a heat exchanger according to the invention.

Der Knick des Wärmetauschers nach F i g. 1 ermöglicht die Aufnahme von unterschiedlichen Wärmedehnungen der einzelnen Rohre, die durch Ungleichmäßigkeiten in der Gasströmung oder dem Rohrdurchmesser auftreten können. Durch den Knick ist die Richtung des Ausweichens der Rohre vorgegeben. Das heißere Fluid 1 strömt von links nach rechts durch den diffusorartigen Eintrittsteil 17 in die Rohrplatte 16 bzw. in die Wärmetauschrohre 2 ein. Das Fluid 1 verläßt im abgekühlten Zustand die Rohre 2 an der Rohrplatte 20. Es strömt dann durch den düsenförmigen Austrittsteil 23 und verläßt den Wärmetauscher durch die Leitung 14.The kink of the heat exchanger according to FIG. 1 enables the absorption of different thermal expansions of the individual pipes, which can occur due to irregularities in the gas flow or the pipe diameter. Through the kink the direction of evasion of the pipes is specified. The hotter fluid 1 flows from the left to the left right through the diffuser-like inlet part 17 into the tube plate 16 or into the heat exchanger tubes 2. The fluid 1 leaves the tubes 2 on the tube plate 20 in the cooled state. It then flows through the nozzle-shaped outlet part 23 and leaves the heat exchanger through the line 14.

Das zweite, kühlere Fluid 6 strömt durch einen seitlichen Einströmstutzen 7 in den Gleichstromabschnitt 3 des Rohrbündelwärmetauschers, welchen es durch den ringförmigen Austritt 8 in der Nähe der Druckbehälterwandung 5 verläßt.The second, cooler fluid 6 flows through a lateral inflow connection 7 into the direct flow section 3 of the tube bundle heat exchanger, which it through the annular outlet 8 in the vicinity of the Pressure vessel wall 5 leaves.

In den nun folgenden ringförmigen Kanälen strömt das Fluid zwischen der Druckbehälterwandung S, dem Strahlungsblech 10 und dem Leitblechmantel 25 in die Umlenkkammer 12. Das Fluid 6 wird an seiner Eintrittsstelle in den Druckbehälter 15, 5 geteilt, und zwar in einen ersten Strom, der in den Gleichstromabschnitt 3, und einen zweiten Strom, der zwischen dem weiteren Leitblechmantel 11, dem Strahlungsblech 10 und der Druckbehälterwandung 5 zur Umlenkkammer 12 strömt. Der erste Strom gelangt vom Gleichstromabschnitt 3 durch die vom Strahlungsblech 10 und Leitblechmantel 25 gebildeten Ring- räume ebenfalls zur Umlenkkammer 12.In the now following annular channels, the fluid flows between the pressure vessel wall S, the radiation plate 10 and the guide plate jacket 25 in the deflection chamber 12. The fluid 6 is at his Entry point into the pressure vessel 15, 5 divided, namely into a first stream, which is in the direct current section 3, and a second stream that flows between the further guide plate jacket 11, the radiation plate 10 and the pressure vessel wall 5 to the deflection chamber 12 flows. The first stream arrives from the direct current section 3 through the ring formed by the radiation plate 10 and the guide plate casing 25. rooms also to the deflection chamber 12.

Bei hohen Temperaturen im Wärmetauscher wird die Temperatur der Druckbehälterwandung 5 höher liegen als die Gastemperatur des Fluids 6, weil von den Rohren 2 bzw. vom Leitblechmantel 25 Wärme durch Festkörperstrahlung an die Druckbehälterwandung 5 übertragen wird. Daher wird zwischen der Druckbehälterwandung 5 und dem Leitblechmantel 25 ein ähnlich geformtes, vorzugsweise zylindrisches Strahlungsblech 10 angeordnet, das die Menge der durch Strahlung vom Gegenstromabschnitt 4 des Wärmetauschers an die Druckbehälterwandung 5 übertragenen Wärmemenge reduziert. In besonderen Fällen können auch mehrere Strahlungsbleche 10 angeordnet werden. Auf diese Weise wird die Wirkung verstärkt und die Temperatur der Druckbehälterwandung 5 erniedrigt.At high temperatures in the heat exchanger, the temperature of the pressure vessel wall 5 becomes higher lie than the gas temperature of the fluid 6, because of the tubes 2 and the baffle jacket 25 heat is transmitted to the pressure vessel wall 5 by solid-state radiation. Therefore, between the Pressure vessel wall 5 and the guide plate jacket 25 have a similarly shaped, preferably cylindrical Radiation plate 10 arranged, which the amount of radiation from the countercurrent section 4 of the Heat exchanger to the pressure vessel wall 5 transferred amount of heat is reduced. In particular In some cases, several radiation plates 10 can also be arranged. This way the effect will be and the temperature of the pressure vessel wall 5 is reduced.

Von der Umlenkkammer 12 wird das Fluid in den Gegenstromabschnitt 4 des Rohrbündelwärmetauschers eingeleitet und auf die Endtemperatur gebracht. Das Fluid 6 verläßt den Wärmetauscher durch den Stutzen 13.From the deflection chamber 12, the fluid is in the counterflow section 4 of the tube bundle heat exchanger initiated and brought to the final temperature. The fluid 6 leaves the heat exchanger through the nozzle 13.

Die Einrichtung gestattet, die maximalen Wandtemperaturen des Wärmetauschers trotz hoher Temperaturen des Fluids 1 und der hohen Aufheiztemperaturen des kälteren Fluids 6 relativ niedrig zu halten.The device allows the maximum wall temperatures of the heat exchanger despite high temperatures of the fluid 1 and the high heating temperatures of the colder fluid 6 are relatively low keep.

Die Einrichtung ist unter anderem geeignet für regenerative Wärmetauscher, das sind Wärmetauscher, deren Arbeitsfluide von einer Wärmequelle kommend den Rohrbündelwärmetauscher zunächst als heißes Fluid 1 durchsetzen und nach Abkühlung und Druckerhöhung als kaltes Fluid 6 nochmals den Wärmetauscher durchströmen. Eine solche Anwendung ist bei einer magnetogasdynamischen Anlage gegeben, bei der nach dem mit höchsten Temperaturen arbeitenden magnetogasdynamischen Generator zunächst die heiße Seite des Rohrbündelwärmetauschers durchsetzt wird, worauf sich ein Dampferzeuger und/oder Vorkühler sowie ein Kompressor anschließen, bevor die kältere Seite des Wärmetauschers sodann die Wärmequelle, z.B. ein Höchsttemperatur-Kernreaktor, im geschlossenen Kreislauf durchströmt werden.Among other things, the device is suitable for regenerative heat exchangers, i.e. heat exchangers, whose working fluids come from a heat source, the tube bundle heat exchanger initially enforce as hot fluid 1 and after cooling and increasing the pressure as cold fluid 6 again Flow through heat exchanger. One such application is in a magnetogasdynamic system given, in the case of the magnetogasdynamic generator working at the highest temperatures first the hot side of the tube bundle heat exchanger is penetrated, whereupon a steam generator is located and / or precooler and a compressor before the colder side of the heat exchanger then the heat source, e.g. a maximum temperature nuclear reactor, in a closed circuit are flowed through.

Für derartige Anwendungen mit hohen Temperaturen von z. B. 1000° C und mit höherem Druck — in der Größenordnung von etwa 10 bis 50 at. auf der kälteren Seite und 2 bis 20 at. auf der heißeren Seite — ist es erforderlich, hohe Temperaturen auf die Rohre 2 zu beschränken, die einen relativ geringen Durchmesser aufweisen und nur auf den Differenzdruck zwischen kälterem und heißerem Fluid beansprucht sind. Das Druckgefäß muß dem vollen Druck gegenüber der Atmosphäre standhalten und darf daher im Hinblick auf die Warmfestigkeit des verwendeten Materials keine zu hohe Temperatur annehmen. For such applications with high temperatures of e.g. B. 1000 ° C and with higher pressure - on the order of about 10 to 50 at. on the colder side and 2 to 20 at. on the hotter side - It is necessary to limit high temperatures to the tubes 2, which are relatively low Have diameter and only claimed the differential pressure between colder and hotter fluid are. The pressure vessel must and may withstand the full pressure in relation to the atmosphere therefore do not assume too high a temperature with regard to the heat resistance of the material used.

Durch die erwärmten Maßnahmen gelingt es, die Maximaltemperaturen der Rohrwandung und des Druckgefäßes gegenüber den bekannten Wärmetauschern zu verringern.The heated measures make it possible to keep the maximum temperatures of the pipe wall and the Reduce the pressure vessel compared to the known heat exchangers.

F i g. 2 zeigt den konstruktiven Aufbau eines Wärmetauschers ähnlich F i g. 1 in gedrängter Darstellung. Es gelten dieselben Bezugszeichen. Das heißere Fluid 1 strömt durch die Rohre 2, das kältere Fluid 6 um die Rohre. Zur Verbesserung des Wärmeüberganges und der Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit sind Führungsbleche 18,19 im Raum um die Rohre angeordnet. Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit wird die Kühlung der Rohre erhöht und damit die Rohrwandtemperatur niedrigF i g. 2 shows the structural design of a heat exchanger similar to FIG. 1 in a compact representation. The same reference numbers apply. The hotter fluid 1 flows through the tubes 2, the colder fluid 6 around the pipes. To improve the heat transfer and to regulate the flow rate guide plates 18, 19 are arranged in the space around the pipes. By increasing the flow velocity the cooling of the pipes is increased and thus the pipe wall temperature is low

gehalten. Bei Vorhandensein derartiger Gasführungsbleche handelt es sich daher um einen Kreuz-Gleichstrom und Kreuz-Gegenstromwärmetauscherteil im Gegensatz zu den in F i g. 1 beschriebenen reinen Gleichstrom- und Gegenstrom-Wärmetauscherabschnitten. Nach Passieren des Gleichstromabschnitts 3 strömt das kältere Fluid 6 in den Ringräumen 9 zwischen der Druckbehälterwandung 5, dem Strahlungsblech 10 und dem Leitblechmantel 25 des [Druckgefäßes 15 in die Umlenkkammer 12 und in den Gegenstromabschnitt 4 des Wärmetauschers, welcher am anderen Ende mittels einer Zwischenrohrplatte 21 abgeschlossen ist, die auf den Rohren 2 des Rohrbündelwärmetauschers mit geringem Spielraum gleitet. (Diese Zwischenrohrplatte 21 trennt den Gleichstrom- und Gegenstromabschnitt. Das Spiel zwischen den Bohrungen der Zwischenrohrplatte 21 und den Rohren 2 ist so groß gehalten, daß eine Verschiebung der Rohre 2 möglich ist, aber so klein, daß die Leckverluste zwischen dem unter höherem Druck stehenden Fluid im Gleichstromabschnitt und dem unter geringerem Druck stehenden Fluid im Gegenstromabschnitt möglichst gering sind. Bei einem Regenerativwärmetauscher sind solche Leckverluste tragbar. Der aus der Zwischenrohrplatte 21, dem Leitblechmantel 25 sowie aus den Gasführungsblechen 19 und dem Austrittsstutzen 13 des Fluids 6 bestehende Einbauteil ist gegenüber dem Rohrsystem 2 frei beweglich und wird durch den Austrittsstutzen 13 mit der Druckbehälterwandung 5 verbunden. Das heißere Fluid 1 tritt durch einen konisch erweiterten Eintrittsteil 17 über die Eintrittsrohrplatte 16, die mittels dünnwandiger Wärmedämmbleche 22 stirnseitig vonheld. If such gas guide plates are present, there is therefore a cross-direct current and cross-countercurrent heat exchanger part in contrast to those in FIG. 1 described pure cocurrent and countercurrent heat exchanger sections. After passing the DC section 3, the colder fluid 6 flows in the annular spaces 9 between the pressure vessel wall 5, the radiation plate 10 and the guide plate jacket 25 of the [pressure vessel 15 in the deflection chamber 12 and into the counterflow section 4 of the heat exchanger, which is connected to the other end by means of an intermediate tube plate 21 is completed, which is on the tubes 2 of the tube bundle heat exchanger with little clearance slides. (This intermediate tube plate 21 separates the cocurrent and countercurrent sections. The game between the bores of the intermediate tube plate 21 and the tubes 2 is kept so large that a displacement of the tubes 2 is possible, but so small that the leakage losses between the under higher Pressurized fluid in the cocurrent section and the lower pressurized fluid in the countercurrent section are as low as possible. In the case of a regenerative heat exchanger, there are such leakages portable. The one from the intermediate tube plate 21, the guide plate jacket 25 and from the gas guide plates 19 and the built-in part existing at the outlet connection 13 of the fluid 6 is freely movable with respect to the pipe system 2 and is connected to the pressure vessel wall 5 by the outlet nozzle 13. The hotter one Fluid 1 passes through a conically widened inlet part 17 via the inlet pipe plate 16, which is by means of thin-walled thermal insulation sheets 22 at the end of

ίο der Berührung mit dem heißen Fluid geschützt ist, in das Rohrbündel 2 ein. Zwischen den Wärmedämmblechen 22 und der Rohrplatte 16 bildet sich eine stagnierende Schicht des Fluids 1, welche die Wärmedämmung erhöht.ίο the contact with the hot fluid is protected in the tube bundle 2. A stagnant is formed between the heat insulation sheets 22 and the tube plate 16 Layer of fluid 1, which increases the thermal insulation.

Die Austrittsrohrplatte 20 kann im Vergleich zu den Platten 16 und 21 eine geringe Wandstärke aufweisen, was eine gewisse Differenzdehnung der einzelnen Rohre 2 ermöglicht. Die Aufnahme der Differenzdehnung zwischen dem Rohrbündel 2 sowie dem Eintrittskonus 17 und der Druckbehälterwandung 5 erfolgt mit Hilfe der Kolbenringdichtung 24. Selbstverständlich kann die Kolbenringdichtung 24 auch nach der Einziehung auf den Austrittsdurchmesser angeordnet sein.The outlet pipe plate 20 can have a small wall thickness compared to the plates 16 and 21, which allows a certain differential expansion of the individual tubes 2. The absorption of the differential expansion between the tube bundle 2 and the inlet cone 17 and the pressure vessel wall 5 takes place with the aid of the piston ring seal 24. Of course, the piston ring seal 24 can also be arranged after the withdrawal on the outlet diameter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Temperaturbegrenzung der Heißgaskanalwände und weiterer Bauteile eines Trennwand-Wärmetauschers, bei dem die Wärmetauschfluide teils nach dem Gleich- und teils nach dem Gegenstromprinzip zueinander geführt werden, und zwar das wärmeabgebende Fluid in rohrartigen Kanälen, während ein erster Strom des wärmeaufnehmenden Fluids zuerst imGleichstrom ίο mit dem heißesten Fluid und anschließend in Umgehung des Gegenstromabschnitts des Wärmetauschers entlang der Gehäusewandung zum Eintritt des Gegenstromabschnitts geführt wird und ein zweiter Strom des wärmeaufnehmenden Fluids längs der Gehäusewandung zum Eintritt des Gegenstromabschnitts geleitet, dabei mit dem ersten Strom gemischt und mit diesem zusammen durch den Gegenstromabschnitt geführt wird, gekennzeichnet durch die Verbindung der folgen- den Merkmale:1. Method for limiting the temperature of the hot gas duct walls and other components of a Partition wall heat exchanger, in which the heat exchange fluids partly after the equal and partly after the countercurrent principle to each other, namely the heat-emitting fluid in tube-like Channels, while a first flow of the heat-absorbing fluid is first in direct current ίο with the hottest fluid and then bypassing the countercurrent section of the heat exchanger is guided along the housing wall to the inlet of the countercurrent section and a second flow of the heat-absorbing fluid along the housing wall to the inlet of the countercurrent section guided, mixed with the first stream and guided together with this through the countercurrent section, characterized by the connection of the following the features: a) Das Verfahren wird bei Rohrbündelwärmetauschern mit als Druckbehälter ausgebildetem Gehäuse angewendet;a) In the case of shell-and-tube heat exchangers, the process is carried out as a pressure vessel Housing applied; b) der zweite Strom des wärmeaufnehmenden Fluids wird entlang der Druckbehälterwandung, unter Umgehung des Gleichstromabschnitts des Wärmetauschers in einem diesen Abschnitt und anschließend den Gegenstromabschnitt ringförmig umgebenden Kühlkanal geführt, wobei er mindestens ein in diesem Kühlkanal angeordnetes Strahlungsblech bespült.b) the second stream of the heat-absorbing fluid is along the pressure vessel wall, bypassing the DC section of the heat exchanger in one of these sections and then guided the countercurrent section annularly surrounding cooling channel, wherein he at least one radiating plate arranged in this cooling channel is washed. 2. Mit Rohrplatten an den Rohrenden versehener Rohrbündel-Wärmetauscher zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung des Gegenstromabschnitts (4) vom Gleichstromabschnitt (3) eine Zwischenrohrplatte (21) vorgesehen ist, an deren Randbereich zur Bildung des den Gegenstromabschnitt umgebenden Kühlkanalabschnitts ein Leitblechmantel (25) anschließt.2. With tube plates provided at the tube ends tube bundle heat exchanger for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that to separate the countercurrent section (4) from the cocurrent section (3) an intermediate tube plate (21) is provided, on the edge area of which to form the countercurrent section surrounding cooling channel section is connected by a guide plate jacket (25). 3. Rohrbündel-Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des den Gleichstromabschnitt umgebenden Kühlkanalabschnitts ein weiterer Leitblechmantel (11) vorgesehen ist, der zur Bildung des Austritts (8) des Gleichstromabschnitts die Zwischenrohrplatte (21) mit Abstand umfaßt.3. tube bundle heat exchanger according to claim 2, characterized in that to form the surrounding the direct current section Cooling duct section, a further baffle jacket (11) is provided, which forms the outlet (8) of the direct current section, the intermediate tube plate (21) included by a distance. 4. Anwendung des Wärmetauschers nach Anspruch 2 oder 3 in Fällen, bei denen ein Arbeitsfluid von einer Wärmequelle kommend den Wärmetauscher als Heißgas durchsetzt und nach Abkühlung und Druckerhöhung als wäumeaufnehmendes Fluid denselben Wärmetauscher durchströmt. / ·4. Application of the heat exchanger according to claim 2 or 3 in cases where a working fluid coming from a heat source penetrates the heat exchanger as hot gas and after Cooling and pressure increase as a space-absorbing fluid flows through the same heat exchanger. / ·
DE19671551553 1966-06-27 1967-05-29 Process for limiting the temperature of the hot gas duct walls and other components of a partition wall heat exchanger, heat exchangers for carrying out the process and using the same Expired DE1551553C (en)

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DE1551553B2 DE1551553B2 (en) 1972-09-07
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