DE1776136A1

DE1776136A1 - Heat exchanger with tubes arranged in a housing

Info

Publication number: DE1776136A1
Application number: DE19681776136
Authority: DE
Inventors: Daniels George William
Original assignee: XFLO HEAT EXCHANGERS Ltd
Current assignee: XFLO HEAT EXCHANGERS Ltd
Priority date: 1967-10-10
Filing date: 1968-09-27
Publication date: 1971-09-30
Also published as: NL6814467A; FR1586954A; LU57045A1; GB1203233A; AT298533B; BE721993A

Description

VIDIIKiTIISTl. S ■ TUiroS SS(SSO, S·VIDIIKiTIISTl. S ■ TUiroS SS (SSO, S

A 36068 den 27. September 1968A 36068 on September 27, 1968

EM/Pi/MMEM / Pi / MM

Firma XPLO HEAT EXCHANGERS LIMITED andCompany XPLO HEAT EXCHANGERS LIMITED and

Herr GEORGE WILLIAM DANIELS, Russell House, AlbemarleMR GEORGE WILLIAM DANIELS, Russell House, Albemarle

Way, London, E.Cl, EnglandWay, London, E.Cl, England

Wärmeaustauscher mit in einem Gehäuse angeordneten RohrenHeat exchanger with tubes arranged in a housing

Die Erfindung betrifft Wärmeaustauscher der sogenannten Rohr-Behälter-Bauart, die von größerer Leistungsfähigkeit für den Wärmeaustausch sind als bekannte Wärmeaustauscher von gleichen Abmessungen.The invention relates to heat exchangers of the so-called tube-and-tank type, which are of greater efficiency for heat exchange are known as heat exchangers of the same dimensions.

Herkömmliche Wärmeaustauscher der Rohr-Behälter-Bauart haben gewöhnlich eine Anzahl von Durchlassplatten, die sich über einen Teil des Durohmessers des Austauschers erstrecken und Bohrungen zur Aufnahme von Rohren in einer Dreiecksanordnung enthalten. Die Durchlassöffnungen in aufeinanderfolgenden Durchlassplatten sind abwecbWlend an verschiedenen Seiten der Rohrgruppe angeordnet, soConventional tube-and-tank type heat exchangers usually have a number of passage plates, which extends over part of the exchanger's durometer extend and contain bores for receiving pipes in a triangular arrangement. The passage openings in successive passage plates are alternating arranged on different sides of the tube group, so

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daß das Fluidum, das über die Oberfläche der Rohre hinwegfliesst, sich durch die Rohrgruppe wenigstens in einem gewissen Bereich zwischen jedem aufeinanderfolgenden Paar von Durchlassplatten bewegen muss. Jedoch ist eine exakte Strömung des Pluidume um die Rohre herum im allgemeinen sehr unbestimmt, so dass bei bekannten Konstruktionen einige Durchflusswege von relativ geringem und andere Durchflusswege von relativ hohem Widerstand vorhanden sind. Bei der Benutzung eines bekannten Wärmeaustauschers dieser Art folgt ein grosser Anteil des Fluidums naturgemäß den Durchflusswegen von relativ niedrigem Widerstand, so daß ein relativ geringer Wärmeaustausch stattfindet an den Wärmeaustauschflächen, die in dem Durchflusswegen von relativ hohem Widerstand liegen.that the fluid which flows over the surface of the tubes, at least through the tube group must move in a certain area between each successive pair of passage plates. However an exact flow of the pluidume around the pipes is generally very indeterminate, so that at known constructions some flow paths of relatively small and other flow paths of relative high resistance are present. When using a Known heat exchangers of this type, a large proportion of the fluid naturally follows the flow paths of relatively low resistance, so that a relatively low heat exchange takes place on the heat exchange surfaces, those in the flow path of relatively high resistance lie.

Gemäß vorliegender Erfindung ist in einem Wärmeaustauscher, der ein Gehäuse mit wenigstens einem Einlass und wenigstens einem Auslass für ein erstes Fluidum, eine Mehrzahl von sich durch das Gehäuse erstreckenden Röhren für den Durchfluss eines zweiten Fluidums zwischen einem Einlass und Auslass für dasselbe und eine Mehrzahl von imAccording to the present invention, in a heat exchanger, the one housing with at least one inlet and at least one outlet for a first fluid, a A plurality of tubes extending through the housing for the passage of a second fluid therebetween Inlet and outlet for the same and a plurality of im

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Abstand voneinander befindlichen Durchlassplatten aufweist, die sich quer zu den Rohren in dem Gehäuse erstrecken, eine Mehrzahl von Leitwänden in den einzelnen Abteilungen des Gehäuses, die durch die aufeinanderfolgenden Durchlassplatten begrenzt sind, angeordnet. Die aufeinanderfolgenden Durchlassplatten sind mit öffnungen für den Durchfluss des ersten Fluldums versehen, und die aufeinanderfolgenden Leitwände sind so angeordnet, daß sie gekrümmte Durchflusskanäle in den Räumen ä zwischen den Durchlassplatten begrenzen, die so verlaufen, daß sich sämtliche Rohre in dem Durchflusskanal bzw. den Durchflusskanälen Jeder Abteilung befinden.Has spaced-apart passage plates, which extend transversely to the tubes in the housing, a plurality of baffles in the individual compartments of the housing, which are delimited by the successive passage plates, arranged. The successive passage plates are provided with openings for the flow of the first fluidum, and the successive baffles are arranged in such a way that they delimit curved flow channels in the spaces - between the passage plates, which run in such a way that all the pipes in the flow channel or channels Each department are located.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diesselbe technisch verwirklicht werden kann, wird auf die auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbe!spiele Bezug genommen.For a better understanding of the invention and to show how it can be technically realized, reference is made to the exemplary embodiments shown in the drawings.

en i en i

Auf den Zeichnung/zeigen ^On the drawing / show ^

Pig. IA und IB eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines herkömmlichen Rohr-Behälter-WärmeaustauschersjPig. IA and IB are a side view and a plan view a conventional tube-and-tank heat exchanger j

Fig. 2A und 2B den inneren Aufbau und die Anordnung einer Ausführungsform eines Wärmeaustauschers gemäfi der Erfindung, dessenFigs. 2A and 2B show the internal structure and arrangement an embodiment of a heat exchanger according to the invention, its

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äußere Gestalt der des Wärme· austauschers nach Flg. IA und IB im wesentlichen gleich ißt;external shape of the heat exchanger according to FIG. IA and IB eats essentially the same;

Pig. 2A einen Schnitt nach Linie HIA-Pig. 2A a section along line HIA-

IHA der Pig. 2A im vergrößerten Mafistab;IHA the Pig. 2A in an enlarged scale;

Fig. J5B einen Schnitt nach Linie IIIB-IIIBJ5B shows a section along line IIIB-IIIB

der Fig. 2A im größeren Maßstab;Fig. 2A on a larger scale;

Pig. 4 einen Teilsehnitt einer AusführungPig. 4 shows a partial section of an embodiment

der Dichtung zwischen den Durchlassplatten und dem Mantel;the seal between the passage plates and the jacket;

™ Fig. 5 eine gegenüber der Ausführung nach™ Fig. 5 compared to the embodiment according to

Flg. JA abgeänderte Ausführung gemäß der Erfindung;Flg. YES modified version according to the invention;

Fig. 6a und 6b - entsprechend der Darstellung in Figτ6a and 6b - corresponding to the representation in Figτ

5A und 5B - eine alternative Rohranordnung in einen Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung; .5A and 5B - an alternative pipe arrangement in a heat exchanger according to the invention; .

Fig. 7A und 7B in Sohnittansicht und im Querschnitt7A and 7B in a partial view and in cross section

die Gestalt eines Oehäuaemantele, der vorzugsweise zu verwenden ist, wenn Metallteile benutzt werden, die durch Schwelesen miteinander Verbunden werden;the shape of an Oehäuaemantele who Is to be used preferably when metal parts are used that are connected to one another by smelting;

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII derFig. 8 is a section along line VIII-VIII of

Flg. 7A im größeren MaBetab.Flg. 7A in larger dimensions tab.

k Bei der bekannten, lh Flg. IA und IB dargestellten Aus* führung ist zu erkennen, daß mehrere Durchlassplitten 1 ta einem zylindrischen Mantel 2 angeordnet sind. Die Platten sind in Bezug auf die Lage ihrer Durchlässe 3 an ihren freien Kanten aufeinanderfolgend versetzt zueinander angeordnet. Rohre4, von denen in Fig. IA und IB nur dl· Kittel· k With the well-known, lh Flg. In the embodiment shown in IA and IB, it can be seen that several passage splits 1 are arranged in a cylindrical jacket 2. With regard to the position of their passages 3, the plates are arranged successively offset from one another at their free edges. Tubes4, of which in Fig. 1A and IB only dl · Kittel ·

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achsen eingezeichnet sind, sind so angeordnet, daß ihre Mittelachsen in dreieckiger Oitteranordnung zueinander liegen, und es ist klar, dass die Durchlassplatten 1 entsprechend mit Aufnahmebohrungen für die Rohre versehen sind.axes are shown, are arranged so that their central axes in a triangular Oitter arrangement to each other lie, and it is clear that the passage plates 1 correspondingly with mounting holes for the Pipes are provided.

In Pig. 2A bis 4, die eine Ausführungsform eines zylindrischen Wärmeaustauschers der Rohr-Gehäuse-Bauart gemäß der Erfindung zeigen, ist zu erkennen, daß der Austauscher einen zylindrischen Mantel 5 aufweist, % der dem Mantel des bekannten, in Pig. IA und IB dargestellten Mantel entspricht. Der Mantel hat einen oberen Einlass 6 für ein erstes Pluidum, z.B. Wasser, und einen unteren Auslass7 für dieses Pluidum. Der Mantel 5 hat auch einen stirnseitigen oberen Behälter 8 und einen stirnseitigen unteren Behälter 9 für ein zweites Pluidum, das ebenfalls Wasser sein kann. Die beiden Behälter 8 und 9 sind mit einem Einlass bzw. einem Auslass für das Pluidum versehen, die auf den , In Pig. 2A to 4, which show an embodiment of a cylindrical heat exchanger of the tube-and-housing type according to the invention, it can be seen that the exchanger has a cylindrical shell 5, % that of the shell of the known in Pig. IA and IB corresponds to the jacket shown. The jacket has an upper inlet 6 for a first pluid, for example water, and a lower outlet 7 for this pluid. The jacket 5 also has an end-side upper container 8 and a front-side lower container 9 for a second pluid, which can also be water. The two containers 8 and 9 are provided with an inlet and an outlet for the pluid, which point to the ,

Zeichnungen nicht dargestellt sind. Die Behälter 8 undDrawings are not shown. The containers 8 and

9 sind miteinander duroh eine Vielzahl von geraden Rohren9 are interconnected by a variety of straight tubes

10 verbunden, die in Pig. 3A und JiB dargestellt sind, nicht jedoch zur Gänze in Pig. 3A und 2B. Vorzugsweise,10 connected that in Pig. 3A and JiB are shown, but not all of Pig. 3A and 2B. Preferably,

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jedoch nicht notwendigerweise, sind die Längsachsen der Röhre 10 auf konzentrisch zur Längsachse des Mantels 5 verlaufenden Kreisen angeordnet, siehe Pig. 2B, 3A und J5B.but not necessarily, the longitudinal axes of the tube 10 are concentric with the longitudinal axis of the shell 5 running circles arranged, see Pig. 2B, 3A and J5B.

Mehrere Durohlassplatten 11,12 sind in gleichen Abständen voneinander rechtwinklig zur Längsachse des Mantels 5 angeordnet. Wie am besten aus Fig. J>h und 3B zu erkennen ist, sind aufeinanderfolgende Platten 11 und 12 ungleich in Bezug auf die Lage ihrer Durchlassöffnungen für das erste Pluidum angeordnet. Jede Durchlassplatte 11 hat ein zentrales Loch 15, während jede Durchlassplatte einen Umfangsausschnitt 14 aufweist. Aufeinanderfolgende Durchlassplatten teilen das Innere des Mantels 5 in untereinander in Verbindung stehende zylindrische Abteilungen ein.Several Durohlassplatten 11, 12 are arranged at equal distances from one another at right angles to the longitudinal axis of the jacket 5. As can best be seen from FIGS. J> h and 3B, successive plates 11 and 12 are arranged differently with regard to the position of their passage openings for the first pluid. Each passage plate 11 has a central hole 15, while each passage plate has a circumferential cutout 14. Successive passage plates divide the interior of the jacket 5 into interconnected cylindrical compartments.

Jede dieser Abteilungen enthält eine streifenförmige Leitwand 15 oder 16. Die Flächen der Streifen verlaufen rechtwinklig zu denen der Durchlassplatten 11 und 12. Mit Ausnahme der Leitwände, die unmittelbar unter bzw. über denEach of these compartments contains a strip-shaped baffle 15 or 16. The surfaces of the strips run at right angles to those of the passage plates 11 and 12. With the exception of the baffles, which are immediately below or above the

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stirnseitigen Behältern 8 und 9 angeordnet sind, liegt eine Durchlassplatte 12 über Jeder Leitwand 15, und eine Durchlassplatte 11 unter Jeder Leitwand 15. In gleicher bzw. ähnlicher Weise liegt eine Durchlassplattefront-side containers 8 and 9 are arranged, a passage plate 12 is over each baffle 15, and a passage plate 11 under each baffle 15. A passage plate is located in the same or in a similar manner

11 über Jeder und eine Durchlassplatte 12 unter Jeder Leitwand 16. Es ist zu erkennen, daß bei diesem Aufbau Rohre 10 in einem gewissen Abstandsbereich rund um die Längsachse des Mantels 5 weggelassen sind, um die Leit- ™ wände 15 und 16 unterzubringen, und daß sie auch in dem an die Löcher 13 der Durchlassplatten 11 angrenzenden zentralen Bereich weggelassen sind. Die im wesentlichen gleichen Leitwände 15 und 16 sind so gestaltet, daß Jede von ihnen einen gekrümmten Durchflusskanal durch Jede Abteilung des Inneren des Mantels 5 begrenzt derart, daß alle Rohre 10 in Jeder Abteilung darin liegen.11 above each and a passage plate 12 below each Guide wall 16. It can be seen that in this structure tubes 10 in a certain distance range around the Longitudinal axis of the jacket 5 are omitted in order to accommodate the baffles 15 and 16, and that they are also in the adjoining the holes 13 of the passage plates 11 central area are omitted. The substantially the same baffles 15 and 16 are designed so that each bounded by them a curved flow channel through each compartment of the interior of the shell 5 so that all tubes 10 in each department are in it.

Die Rohre 10 sind so dicht beieinander angeordnet, A The tubes 10 are arranged so close to one another, A

wie es praktisch ist, und der offene Querschnittsbereich des Durchflusskanals Jeder Abteilung ist mehr oder weniger gleichmäßig. Bei der beschriebenen AusfUhrungsform hat der Durchflusskanal eine Weite, radial von der Längsachse des Mantels 5 gemessen, die nahezu die gleiche 1st wie dieas it is convenient, and the open cross-sectional area of the flow channel Each division is more or less evenly. In the embodiment described, the Flow channel has a width, measured radially from the longitudinal axis of the shell 5, which is almost the same as that

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gesamte Breite von fünf benachbarten kreisförmigen Reihen von Rohren 10. Es wird Jedoch hervorgehoben, daß die Weite des Durchflusskanale land andere Konstruktionsmerkmale bei den einzelnen Wärmeaustauschern voneinander abweichen können entsprechend der Benutzungsart, für welche die einzelnen Wärmeaustauscher bestimmt sind. Es ist zu erkennen, daß die abwechselnde Anord-™ nung von ungleich positionierten Offnungen IJ und 14 so getroffen 1st, daß das erste Pluidum mehr oder weniger spiralig von der Peripherie zur Längsachse des Mantels 5 die eine Abteilung durchströmt, ansohlleesend abwärts durch eine Öffnung IJ> strömt, und dann mehr oder weniger spiralig zu der Peripherie des Innern des Mantels 5 hin durch die nächste Abteilung strömt, um durch eine an der Peripherie des Mantelinnern befindliche Öffnung 14 hindurchzufHessen,total width of five adjacent circular rows of tubes 10. It is emphasized, however, that the width of the flow channels and other design features in the individual heat exchangers may vary depending on the type of use for which the individual heat exchangers are intended. It can be seen that the alternating arrangement of unequally positioned openings IJ and 14 is made such that the first pluidum flows more or less spirally from the periphery to the longitudinal axis of the jacket 5 through one compartment, leashing downwards through an opening IJ > flows, and then flows more or less spirally to the periphery of the interior of the casing 5 through the next compartment in order to pass through an opening 14 located on the periphery of the casing interior,

Jede Leitwand 15 oder 16 ist mit der Durchlassplatte 11 oder 12, auf der sie steht, im Fall einer Metallkonstruktion durch Punktschweissung verbunden oder kann im Fall einer Kunststoffkonstruktion mit der betreffenden Platte verklebt oder auf andere Weise auf ihr festgelegtEach baffle 15 or 16 is with the passage plate 11 or 12 on which it stands, connected by spot welding in the case of a metal construction or can be used in the In the case of a plastic construction, glued to the panel in question or otherwise attached to it

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sein. Wenn Schweisspunkte oder andere diskontinuierliche Verbindungen angewendet werden, 1st es vorzuziehen, die Zwischenräume zwischen den einzelnen Verbindungsstellen mit einem Material abzudichten, das eine gewisse Elastizität aufweist .und nicht durch das Fluidum, dem es bei der Benutzung des Wärmeaustauschers ausgesetzt ist, schädlich angegriffen wird. Das gleich Material ' * wird zum Abdichten des oberen Randes jeder Leitwand 15, 16 gegenüber der Durchlassplatte 12 bzw. 11 benutzt, die sich über dem betreffenden Leitstreifen befindet. Es wurde festgestellt, daß Klebmittel auf Guramibasis der sogenannten "Kontakt"-Sorte den Anforderungen entsprechen, die einige Flüssigkeitsmedien an sie stellen. Die Peripherie jeder Durchlassplatte 11 und 12 und solche Ränder der Leitstreifen 15 und 16, die in Berührung mit dem Manteil 5 sind, sind gegen Leokagen an diesen Stellen durch einen Streifen aus Gummi oder dergleichen von bekannter Ibe. If weld spots or other discontinuous connections are used, it is preferable to seal the spaces between the individual connection points with a material that has a certain elasticity and is not detrimentally attacked by the fluid to which it is exposed when the heat exchanger is used. The same material ' * is used to seal the upper edge of each baffle 15 , 16 with respect to the passage plate 12 or 11, which is located above the baffle in question. It has been found that gurami-based adhesives of the so-called "contact" type meet the requirements placed on them by some liquid media. The periphery of each passage plate 11 and 12 and those edges of the guide strips 15 and 16 which are in contact with the M portion 5 are protected against Leokagen at these locations by a strip of rubber or the like of known I

Art, wie er in Fig. 4 angedeutet 1st, abgedichtet. Da der Streifen kein Objekt der vorliegenden Erfindung bildet, sind keine weiteren Einzelheiten desselben angegeben, aber es wird bemerkt, daß solche Einzelheiten in derType as indicated in Fig. 4 is sealed. There the strip does not constitute an object of the present invention, no further details thereof are given, but it is noted that such details are in the

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britischen Patentschrift 841 951 zu finden sind. Es wird auch bemerkt« daß die verschiedenen Bolzen und dergleichen, die zum Verbinden der Gehäuseteile des Wärmeaustauschers miteinander gebraucht werden, auf den Zeichnungen um der Klarheit der Darstellung willen weggelassen sind.British Patent 841 951 can be found. It it is also noted «that the various bolts and The like that are used to connect the housing parts of the Heat exchangers with each other are used, are omitted from the drawings for the sake of clarity of illustration.

Es ist offensichtlich nicht wesentlich, daß die Längsachse des zylindrischen Gehäuses 5 sich in vertikaler Richtung befindet. Sie kann auch horizontal oder nicht rechtwinklig zur Vertikalen liegen. Die Anzahl der Rohre 10, der Abstand zwischen ihnen, der Abstand zwischen den Durchlassplatten 11 und 12 und der Durchflussquerschnitt in den einzelnen Abteilungen, die durch die Leitkörper und 16 in Verbindung mit dem Durchlassplatten 11 und bestimmt werden, kann natürlich variiert werden unter Be» rUckslchtlgung der Beschaffenheit und der Menge der Flüssigkeiten und/oder Gase, die in irgendeinen speziellen Wärmeaustauscher behandelt werden. Im Fall eines Wärmeaustauschers nit vertikaler Längsachse sind der Einlass 6 und der Auslass 7 gegeneinander vertausohbar, so dafi das Wasser oderObviously, it is not essential that the The longitudinal axis of the cylindrical housing 5 is located in the vertical direction. It can also be horizontal or not be perpendicular to the vertical. The number of tubes 10, the distance between them, the distance between the Passage plates 11 and 12 and the flow cross-section in the individual compartments through the guide bodies and 16 in connection with the passage plates 11 and can of course be varied under Be » Consider the nature and amount of liquids and / or gases treated in any particular heat exchanger. In the case of a heat exchanger With a vertical longitudinal axis, the inlet 6 and the outlet 7 can be interchanged with one another, so that the water or

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ein anderes erstes Pluidum durch das Gehäuse 5 aufwärts strömen kann anstatt abwärts. Bei der beschriebenen Ausführung ist nur ein Durchströmweg für das Wasser oder ein anderes zweites Pluidum zwischen den stirnseitigen Behältern 8 und 9 vorhanden. Jedoch können auch zwei oder mehr Strömungswege durch die Rohre 10 hindurch gemäß der Erfindung vorgesehen sein. Die Erfindung ist auch für Wärmeaustauscher der sogenannten Flotationskopf (floating head) - Bauart anwendbar.another first pluidum can flow upwards through the housing 5 instead of downwards. In the described embodiment is only a flow path for the water or another second pluidum between the front containers 8 and 9 available. However, two or more flow paths can also be used be provided through the tubes 10 according to the invention. The invention is also applicable to heat exchangers the so-called floating head design applicable.

Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführung, bei der die Rohre 10 nicht in zentrisch zur Längeachse des Gehäuses 5 liegenden kreisförmigen Reihen angeordnet sind. In diesem Fall sind Durchlassplatten 18 vorhanden, von denen jede mit einem Durchlassausschnitt 19 versehen ist. Aufeinanderfolgende Durchlassplatten 18 können ähnlich oder identisch miteinander sein, aber sie sind ungleich angeordnet in Bezug auf die Positionen ihrer Durchlässe 19 über den Umfang des Gehäuses 5· Zum Beispiel können -eieh die Durchlässe 19 der Durchlassplatten 18, die über und unter der in Fig. 5 dargestellten Durch-Fig. 5 shows an alternative embodiment in which the tubes 10 are not centric to the longitudinal axis of the housing 5 lying circular rows are arranged. In this case there are passage plates 18, each of which is provided with a passage cutout 19 is. Successive passage plates 18 may be similar or identical to one another, but they are dissimilar arranged in relation to the positions of their passages 19 around the circumference of the housing 5 · For example can -eieh the passages 19 of the passage plates 18, which above and below the passage shown in Fig. 5

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lassplatte liegen, etwa um l80° versetzt gegenüber der in Pig. 5 dargestellten Lage der Durohlassplatte 18 liegen. Mehrere Leitwände 20 (im dargestellten Fall fünf) erstrecken sich senkrecht durch Jeden Baum, der zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchlassplatten 14 liegt. Aus Pig. 5 geht hervor, daß die Leitwände 20 einen gewundenen Durchströmweg in jeder Atiteilung fe bilden, der etwa zickzackförmlg verläuft, und in dem die Rohre so angeordnet sind, daß der Durchströüquerschnitt im wesentlichen gleichbleibend über die Durchströmlänge ist.lass plate, offset by about 180 ° compared to the one in Pig. 5 position of the Durohlass plate shown 18 lying. Several baffles 20 (five in the illustrated case) extend vertically through each tree, which lies between two successive passage plates 14. From Pig. 5 shows that the baffles 20 form a winding flow path in each division fe, which runs approximately zigzag, and in which the tubes are arranged so that the flow cross-section essentially constant over the flow length is.

Fig. 6A und 6B entsprechen den Fig. 5A bzw. JB, aber sie zeigen eine etwas unterschiedliche Anordnung der Rohre 10. In diesem Fall ist der kreisförmige Mittelbereich jeder Durchlassplatte mit einer halbkreisförmigen mittleren öffnung 21 versehen. Der Rest des zentralen " Bereichs nimmt zusätzliche Rohre 10 auf. Jede Durchlassplatte 12 weist einen in Umfangsrichtting verlaufenden Ausschnitt 22 auf, der im Gegensatz zu den Aueschnitten 14 im wesentlichen frei von Rohren 10 let. Die Ausschnitte 22 können gänzlich frei von Rohren 10 sein, und en wirdFigures 6A and 6B correspond to Figures 5A and JB, respectively. but they show a slightly different arrangement of tubes 10. In this case, the central circular area of each passage plate is semicircular central opening 21 is provided. The rest of the central "Area accommodates additional tubes 10. Each passage plate 12 has a cutout 22 running in the circumferential direction, which in contrast to the cutouts 14 essentially free of tubes 10 let. The clippings 22 can be completely free of tubes 10, and en will

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wiederum betont, daß die spezielle Anordnung der Rohre, die Im irgendeinem gegebenen Fall getroffen wird, von der Beschaffenheit des zu behandelnden Fluidums, der Strömungsgeschwindigkeit und der Menge des durchströmenden Mediums und von anderen variablen Fakturen abhängt. ^m again emphasizes that the particular arrangement of the tubes, which is made in any given case, depends on the nature of the fluid to be treated, the flow rate and the amount of the medium flowing through and on other variable factors. ^m

Wenn ein starrer metallischer Mantel 5 verwendet "If a rigid metallic jacket 5 is used "

wird, kann die vorher zusammengebaute Einbaueinheit der Durchlassplatten 11 und 12 mit ihren Umfangs-Strelfendlchtungen 17, Leitwänden 15 und 16 und Rohren 10 nur mit gewisser Schwierigkeit in den Mantel 5 eingeführt werden. Auch wenn ein Schmiermittel verwendet wird, ist es noch möglich, daß die Reibung zwischen den Streifen 17 und der inneren Wandung des Mantels 5 die Streifen 17 beschädigen kann, so daß ihre Abdichtungsfunktion beeinträchtigt und die Leistungsfähigkeit des | Wärmeaustauschers vermindert wird. Diese Einbauschwierigkeit kann durch Benutzung der in Flg. 7A, 7B und 8 dargestellten Konstruktion Überwunden werden, bei welcher der Mantel aus zwei zylindrischen Hälften 23 und 24 besteht. Radiale Flansche 25 sind an den Rändern derthe previously assembled installation unit of the passage plates 11 and 12 with its circumferential Strelfendlchtungen 17, guide walls 15 and 16 and pipes 10 can only be introduced into the jacket 5 with a certain degree of difficulty. Even if a lubricant is used it is still possible that the friction between the Strips 17 and the inner wall of the jacket 5 the Strip 17 can damage, so that their sealing function is impaired and the performance of the | Heat exchanger is reduced. This installation difficulty can be avoided by using the in Flg. 7A, 7B and 8 can be overcome in which the jacket consists of two cylindrical halves 23 and 24. Radial flanges 25 are on the edges of the

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beiden Mantelhäften 23 und 24 durch Sehweißraupen 26 verbunden. Die Planschen 25 haben ein© radiale Breite von nicht weniger als 5 cm. Nach den Aufbringen der Mantelhälften 23 und 24 auf die aus den Durchlassplatten, Rohren und anderen Teilen bestehende Einbaueinheit unter Zuhilfenahme einer Zwinge oder dergleichen können die beiden Hälften 23 und 24 flüseigkeitsdlcht miteinander verschwelest werden, ohne die hitzeempfindlichen Dichtungsstreifen 17 am Umfang der Durchgängeplatten zu beschädigen, indem Schweissraupen 27 länge der äußeren Kanten der Flansche 25 angebracht werden.both jacket halves 23 and 24 by Sehweißraupen 26 connected. The paddles 25 have a radial width of not less than 5 cm. After applying the shell halves 23 and 24 on the from the passage plates, Pipes and other parts existing installation unit with the help of a clamp or the like the two halves 23 and 24 can be liquid-proof melt together without the heat-sensitive ones Sealing strips 17 on the circumference of the passage plates to be damaged by welding beads 27 length the outer edges of the flanges 25 are attached.

Platten 28, In denen die Enden der Rohre 10 verankert sind, werden an den Stirnseiten des offenen Zylinders, der vorher durch Verschweissen der Flansche 25 miteinander gebildet worden ist, abdichtend angebracht. In Fig. 7A ist zu erkennen, daß die Flansche 25 an ihren beiden Enden abgeschrägt sind, um Platz für kreisförmige Schweissraupen 29 zu schaffen. Die Dichtungsstreifen 17 der den Platten 28 benachbarten Durchlassplatten 11 befinden sichPlates 28 in which the ends of the tubes 10 are anchored are, on the end faces of the open cylinder, which was previously made by welding the flanges 25 together has been formed, sealingly attached. In Figure 7A it can be seen that the flanges 25 are bevelled at both ends to make room for circular welding beads 29 to create. The sealing strips 17 of the passage plates 11 adjacent to the plates 28 are located

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in einigem Abstand von den Schweissraupen 29, damit sie durch die Schweisshitze nicht beschädigt werden. Es wird betont, daß in Pig. 7A und 7B diejenigen Teile des Wärmeaustauschers weggelassen sind, die unwesentlich für den Zusammenbau der Gehäuseteile sind. Wenn der Wärmeaustauscher der zuletzt beschriebenen Art sehr hohem Druck des ersten Fluidums ausgesetzt ist, kann die Gefahr, daß die Plansche 25 voneinander weggedrückt werden, dadurch wesentlich verringert werden, daß die Flansche gegen die Mantelhälften 23 und 24 hin mit Ausnehmungen versehen werden, durch die rautenförmige Platten hlndurchgeführt werden, die mit beiden Mantelhälften 23 und 24 sowie mit den Flanschen 25 verschwelest werden. Es muß jedoch dafür gesorgt werden, dass die rautenförmigen Platten mitten zwischen den inneren Durchlassplatten angebracht werden, um sicher-zu-etellen, daß die Dichtungsstreifen durch die Schweisshitze nicht besohädigt werden. g at some distance from the welding beads 29 so that they are not damaged by the welding heat. It is emphasized that in Pig. 7A and 7B those parts of the heat exchanger are omitted which are not essential for the assembly of the housing parts. If the heat exchanger of the type just described is exposed to very high pressure of the first fluid, the risk of the planes 25 being pushed away from one another can be substantially reduced by providing the flanges against the casing halves 23 and 24 with recesses through which Diamond-shaped plates are carried out, which are welded to the two shell halves 23 and 24 as well as to the flanges 25. However, it must be ensured that the diamond-shaped plates are attached in the middle between the inner passage plates in order to ensure that the sealing strips are not damaged by the heat of welding. G

Wenn ein Wärmeaustauscher mit einer grossen Menge des ersten Fluidums je Zeiteinheit beschickt wird, kann die Reihenanordnung der durch die Durchlassplatten 11 und 12 oder 18 begrenzten Abteilungen unzureichend sein.When a heat exchanger with a large amount of the first fluid is charged per unit of time, the series arrangement of the through the passage plates 11 and 12 or 18 limited departments may be insufficient.

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Unter diesen Umständen kann eine Parallelanordnung der Abteilungen vorgenommen werden, bei der 2 oder mehr benachbarte Abteilungen je ihren eigenen Umfangseinlass für das erste Pluidum haben. Nachdem das erste Fluidum durch die parallelgeschalteten kurvenförmigen Durchflusskanäle dieser Räume zum Zentrum des Gehäuses geströmt ist, fliesst es axial durch hintereinander angeordnete zentrale öffnungen der Durchflussplatten zu 2 oder mehr weiteren benachbarten Abteilungen, deren kurvenförmige Durchflusskanäle wiederum zueinander parallel angeordnet sind. Jede dieser weiteren Abteilungen hat ihren eigenen Umfangeauslass für das erste Fluidum. Die Anordnung der Rohre 10 kann gleich bzw. ähnlich zu der weiter oben beschriebenen sein, aber es ist klar, daß in diesem Fall sämtliche Durchlassplatten gleich angeordnete zentrale Offnungen haben, die gegebenenfalls eine unterschiedliche Weite aufweisen können.In these circumstances, the departments can be arranged in parallel, with 2 or more adjacent sections each have their own circumferential inlet for the first pluidum. After the first Fluid through the parallel curved flow channels of these spaces to the center of the housing has flowed, it flows axially through central openings arranged one behind the other in the flow plates 2 or more other adjacent departments, their curved flow channels in turn to each other are arranged in parallel. Each of these further compartments has its own circumferential outlet for the first fluid. The arrangement of the tubes 10 can be the same or similar to that described above, but it is clear that that in this case all the passage plates have the same arranged central openings, which may be can have a different width.

Bei den beschriebenen Ausführungen weist der Wärmeaustauscher eine beträchtlich größere Wärmeaustauschleistung auf als bekannte Wärmeaustauscher gleicher Abmessungen, da die verfügbaren Wärmeaustauschflächen bei einem erflndunge· gemäß ausgebildeten Wärmeaustauscher mit größerem Nutzeffekt ausgenutzt werden.In the embodiments described, the heat exchanger has a considerably greater heat exchange capacity as known heat exchangers of the same dimensions, since the available heat exchange surfaces with an invented can be used according to trained heat exchangers with greater efficiency.

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Claims

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PatentansprücheClaims

Wärmeaustauscher, der ein Gehäuse mit wenigstens einem Einlass und wenigstens einem Auslass für ein erstes Fluidum, eine Mehrzahl von sich durch das Gehäuse erstreckenden Rohren für den Durchfluss eines zweiten Pluidums zwischen einem Einlass und Auslass für dasselbe und eine Mehrzahl von im Abstand voneinander befindlichen Durchlassplatten aufweist, die sich quer zu den Rohren in dem Gehäuse erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Leitwänden (15, 16,20) in den einzelnen Abteilungen des Gehäuses (5), die durch die aufeinanderfolgenden Durchlassplatten (11, 12,l8) begrenzt sind, angeordnet ist, daß die aufeinanderfolgenden Durchlassplatten mit öffnungen (13,1^,19, 21,22) für den Durchfluss des ersten Pluidums versehen sind, und die aufeinanderfolgenden Lei.twände so angeordnet sind, daß sie gekrümmte Durchflusskanäle in den Räumen zwischen den Durchlassplatten (11,12,18) begrenzen, die so verlaufen, daß sich sämtliche Rohre (10) in dem Durchflusskanal bzw. den Durchflusskanälen jeder AbteilungHeat exchanger comprising a housing with at least one inlet and at least one outlet for a first fluid, a plurality of tubes extending through the housing for the flow of a second pluidums between an inlet and outlet for the same and a plurality of at a distance from each other located passage plates extending transversely to the tubes in the housing, thereby characterized in that a plurality of guide walls (15, 16, 20) in the individual compartments of the housing (5), which are bounded by the successive passage plates (11, 12, l8), is arranged that the successive Passage plates with openings (13,1 ^, 19, 21,22) are provided for the flow of the first pluid, and the successive walls are arranged in this way are that they delimit curved flow channels in the spaces between the passage plates (11,12,18), which run in such a way that all the tubes (10) are in the flow channel or the flow channels of each compartment

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befinden.are located.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflusskanal bzw* jeder Durchflusskanal jeder Abteilung annähernd in Form einer Spirale verläuft (Pig. 2Α,2Β,3Α,3Β,6Α,6Β,7Β).2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that that the flow channel or * each flow channel of each department approximately in the form of a spiral runs (Pig. 2Α, 2Β, 3Α, 3Β, 6Α, 6Β, 7Β).

^ 2· Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch^ 2 · Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized

gekennzeichnet, daß die Durchlassöffnungen (13,14,21,22) aufeinanderfolgender Durchlassplatten (11,12) ungleich positioniert sind.characterized in that the passage openings (13,14,21,22) of successive passage plates (11,12) are unequal are positioned.

4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Durchströmkanal für das erste Fluidum jeder Abtellung.annähend zlckzackförmig verläuft.4. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that that the or each through-flow channel for the first fluid of each section runs in a zigzag shape.

5. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, w dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Durchströmkanal für das erste Fluidum jeder Abteilung einen im wesentlichen gleichbleibenden freien Querschnitt über seine Länge hat. 5. Heat exchanger according to one of the preceding claims, w characterized in that the or each through-flow channel for said first fluid, each division has a substantially constant free cross-section along its length.

6. Wärmeaustauscher nach eine» der Ansprüche 1 bis ^6. Heat exchanger according to one » of claims 1 to ^

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dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien der Rohre (10) auf zur Längsachse des Gehäuses (5) konzentrischen Kreisen liegen.characterized in that the center lines of the tubes (10) lie on circles concentric to the longitudinal axis of the housing (5).

7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (13,14,21,22) in aufeinanderfolgenden Durchlassplatten abwechselnd im wesentlichen zentral und im Umfangebereich angeordnet sind. ^7. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the openings (13,14,21,22) in successive passage plates are arranged alternately essentially centrally and in the peripheral area. ^

8. Wärmeaustauscher nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Offnungen (21,22) für den Durchfluss des ersten Pluidums ganz oder zum Teil von Rohren (10) frei ist.8. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that each of the openings (21,22) is completely or partially free of pipes (10) for the flow of the first pluid.

9· Wärmeaustauscher nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Jeder Abteilung nur ein einziger Durchströmkanal von einer radial zur Längsachse des Gehäuses (3) gemessenen Weite befindet, die nahezu die gleiche ist wie die gesamte Weite von fünf benachbarten Reihen von Rohren (10).9 · Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in each division there is only one single throughflow channel of one radially to the longitudinal axis of the housing (3) is measured width, which is almost the same as the entire width of five adjacent rows of tubes (10).

10. Wärmeaustauscher nach einem der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwände (15,16, 20) streifenförmig sind, und der eine Rand des Streifens10. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the guide walls (15, 16, 20) are strip-shaped, and one edge of the strip

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an der entsprechenden Durchlassplatte (11,12,18) durch eine Serie nichtzusammenhängender Verbindungen befestigt ist, und ein elastisches Dichtungsmittel zwischen den Verbindungen und zwischen der gegenüberliegenden Kante des Streifens und der benachbarten Durchflussplatte angebracht ist.on the corresponding passage plate (11,12,18) through a series of non-contiguous connections is attached, and a resilient sealant between the joints and between the opposite Edge of the strip and the adjacent flow plate is attached.

11. Wärmeaustauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen Schweißspunkte sind, und das Abdichtungsmittel ein Klebmittel auf Gummibasis ist.11. Heat exchanger according to claim 10, characterized in that that the joints are welds and the sealant is a rubber based adhesive is.

12. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsstreifen (17) zwischen den Kanten der Durchlassplatten (11,12,18) und der Innenfläche des Gehäusemantels (5) angebracht ist.12. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a sealing strip (17) between the edges of the passage plates (11, 12, 18) and the inner surface of the housing jacket (5) is appropriate.

13. Wärmeaustauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (5) aus zwei metallischen halbzylindrischen Hälften gebildet wird, deren gerade Ränder mit radial vorspringenden Flanschen (25) versehen, sind, und die freien Ränder der Flansche während des13. Heat exchanger according to claim 12, characterized in that that the housing shell (5) is formed from two metallic semi-cylindrical halves, the straight Edges with radially projecting flanges (25) are provided, and the free edges of the flanges during the

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Zusammenbaues des Wärmeaustauschers miteinander verschweisst werden, wobei die Schweißstellen (27) in Abstand von den Dichtungsstreifen (17) liegen, um eine Beschädigung derselben durch die Schweißhitze zu vermeiden.Assembly of the heat exchanger welded together are, the welds (27) at a distance from the sealing strips (17) to to avoid damage to the same by the welding heat.

14. Wärmeaustauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Plansche (25) als separate Teile hergestellt sind, die mit den Mantelhälften (23,24) vor dem Zusammenbau des Wärmeaustauschers verschweisst werden. 14. Heat exchanger according to claim 13, characterized in that that the plansche (25) are made as separate parts, which with the shell halves (23,24) before be welded when assembling the heat exchanger.

15· Wärmeaustauschers nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Plansche (25) abgeschrägt sind, damit Tragplatten (28) für die Rohre auf die Enden des zylindrischen Mantels (5) beim Zusammenbau des Wärmeaustauschers aufgeschweisst werden können.15 · Heat exchanger according to claim 13 or 14, characterized characterized in that the ends of the Plansche (25) are bevelled so that support plates (28) for the pipes on the Ends of the cylindrical jacket (5) can be welded when assembling the heat exchanger.

16. Wärmeaustauschersnaoh einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Plansch (25) eine radiale Breite von wenigstens 5cm hat.16. Heat exchanger close to one of claims 13 to 15, characterized in that each puddle (25) has a radial width of at least 5 cm.

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17· Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Durchflusswege für das zweite Pluidum durch die Rohre (10) hindurch vorgesehen sind.17 · Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that at least two Flow paths for the second pluid are provided through the tubes (10).

18. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei parallelgeschaltete Durchsträmkanäle für das erste Pluidum in den zugehörigen Abteilungen zwischen entsprechenden Einlassen (6) und Auslässen (7) des Gehäuses (5) vorhanden sind.18. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that at least two connected in parallel Durchsträmkanäle for the first pluid in the associated Departments between corresponding inlets (6) and Outlets (7) of the housing (5) are present.

19. Wärmeaustauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher dem Flotationskopf-Typ angehört.19. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger belongs to the flotation head type.

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