DE19501467A1 - Sicherheitswärmetauscher in Rohr- und Plattenbauweise mit Überwachung interner Dichtigkeit - Google Patents
Sicherheitswärmetauscher in Rohr- und Plattenbauweise mit Überwachung interner DichtigkeitInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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- F28F3/005—Arrangements for preventing direct contact between different heat-exchange media
-
- 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
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
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Description
Zur Produktion von Industrie-Erzeugnissen werden Wärmetauscher
in nahezu allen Fertigungen eingesetzt. Sie ermöglichen den
Energieaustausch bei den einzelnen Produktionsschritten und
tragen gleichzeitig zur wirtschaftlichen Verwendung der Energie
bei.
Bei den Wärmetauschern haben sich im Laufe der Zeit in
Abhängigkeit der verschiedenen Erfordernissen sehr
unterschiedliche technische Ausführungen solcher Apparate
herausgebildet, so sind Benennungen wie Rohrbündel-, Platten-,
Rippenrohr-, Hybrid-, Block-, Ringnut-, Spiral-Wärmetauscher und
viele mehr geschaffen worden. Neben der Bezeichnung nach der
Bauform gibt es Benennungen, die den Werkstoff herausstellen,
wie z. B. Graphit- oder Emailwärmetauscher. Hier wird die
Sonderheit der Korrosionsbeständigkeit gegen Säuren betont.
Die genannten Wärmetauscher arbeiten trotz der
verschiedenartigen Gestaltung der Wärmetauscherflächen dennoch
nach dem einheitlichen Prinzip, d. i. Stoffstrom gegen
Stoffstrom, getrennt durch eine Apparatewand. Anders gesagt:
Erleidet die Apparatewand einen Defekt wie z. B. einen Riß, ein
Loch oder einen Bruch, so kommt es zu direktem Kontakt der
Stoffströme und zur Vermischung derselben. Die Stoffströme
geraten dann außer Kontrolle.
Eine Konsequenz exponierter Produktionsverfahren ist es daher,
neben der klassischen Wärmeaustauschaufgabe, die
Sicherheitsaspekte stärker zu berücksichtigen. Bisher behalf man
sich zur Vermeidung von Risiken, indem man mit einem
Wärmeträgermedium arbeitete; das erforderte eine
Doppelbestückung mit Wärmetauschern. Die Sicherheit wird bei
diesem System gewonnen, indem man nicht direkt zwischen zwei
Stoffströmen der Wärmeaustausch vornimmt sondern einen dritten
dazwischenschaltet, der wiederum nach Risikoverträglichkeit
ausgewählt wird. Wenn z. B. ein Produkt zum üblichen Kühlwasser
risikobehaftet ist, so vermeidet man dieses durch einen
Zwischenträgerstoff, wie es ein Wärmeträgeröl sein kann. Diese
Art der Sicherheit bedeutet ein weit größeren Aufwand durch
zusätzliche Apparate und Pumpen.
Zur besseren Lösung solcher Wärmetauscheraufgaben unter dem
Gesichtspunkt der Sicherheit gibt es aber auch Apparate, die
konstruktiv diese Aufgabe lösen.
So sind Rohrbündelwärmetauscher bekannt, die mit einer
Doppelrohrtechnik arbeiten. Sie besitzen anstelle der jeweiligen
Einzelrohre, die zu einem Rohrbündel zusammengefaßt sind in
gleicher Anordnung Doppelrohre, wobei das eine der Doppelrohre
konzentrisch in dem anderen Rohr steckt. Beide Rohre sind durch
einen Luftspalt getrennt, dieser bildet einen Sicherheitsraum,
der überwacht wird. Im Falle des Durchbruchs einer Rohrwand
steht immer noch die zweite Rohrwand zur Verfügung, die die
Stoffe voneinander trennt. Durch den Luftspalt zwischen den
Rohrwandungen wird im Schadensfall der austretende Stoff
abgeleitet.
Um die Risiken von einwandigen Wärmetauschern aufgrund von
Korrosion, Spannungen oder Materialfehlern zu vermeiden, aber
auch um die aufwendigen Bauformen mit der Luftspalttechnik, die
die Wärme schlecht übertragen und demzufolge großer Flächen
bedürfen, wird erfindungsgemäß ein Sicherheitswärmetauscher aus
der Kombination eines Rohrbündeltauschers mit einem
Hybridwärmetauscher unter Einbeziehung einer Wärmeträgerfüllung
beschrieben.
Die Sicherheit im Wärmeaustausch bei kritischen Stoffen wird mit
der Erfindung dadurch erreicht, daß überraschend durch das
Ineinanderstecken des Rohrbündels eines Rohrbündelwärmetauschers
in die Rohrseite eines Hybridwärmetauschers ein neuer
Sicherheitswärmetauscher entsteht, der die Sicherheit aus
seinen zwei eigenständigen Stoffkanälen und ihren völligen
Trennung voneinander und der dabei entstandenen Zwischenkammer
zur Überwachung bezieht, wobei die Zwischenkammer zu
Wärmeübertragungszwecken und zur Anzeige von Schäden am Apparat
mit einem Kontaktstoff gefüllt ist.
Die Konstruktion und Funktion der Erfindung wird wie folgt
beschrieben:
Fig. 1: Der Sicherheitswärmetauscher besteht aus der Wärmetauscher-
Kammer A, die zunächst den Hybrid-Wärmetauscherblock enthält und
der Wärmetauscher-Kammer B, die zunächst das Rohrbündel enthält.
Von beiden Kammern A und B wird durch Verschachtelung die
Sicherheitskammer C gebildet, deren Überwachung in Form einer
Schadensanzeigevorrichtung D zeichnerisch dargestellt ist.
Fig. 2: Nunmehr werden die Einzelelemente der Erfindung beschrieben. Der
Hybrid-Wärmetauscherblock A besteht aus den Formblechen 1, die
die Stoffkanäle 2 bilden. In ihrer Anordnung liegen die Bleche
1 in festgelegten Abständen aneinander und bilden die
rohrartigen querliegenden Kanäle 3. In die Kanäle 3 sind die
stabförmigen Rohre 4 des Rohrbündels der Wärmetauscherkammer B
gesteckt. Auf diese Weise ergeben sich die Stoffkanäle 3, die
die Rohre 4 umfassen und in die der Kontaktstoff eingelagert
ist. Die Rohre 4 selbst bilden die Stoffkanäle 5. Stoffkanäle 2
und Stoffkanäle 5 werden jeweils getrennt durch das Blech 1, den
Stoffkanal 3 und das Rohr 4, also durch zwei Wandungen und einen
Stoffspalt. Funktionsmäßig unterliegen die Stoffströme 2 und 5
dem Wärmeaustausch. Zur Wirksamkeits- und Übertragungs
verbesserung ist der Stoffkanal 3 mit einem wärmeleitenden
Kontaktstoff gefüllt, der auch als Indikator für
Undichtigkeiten, d. h. Schäden an den Blechen 1 oder den Rohren
4 auf eine Schadensanzeigevorrichtung D, beispielsweise eine
Druckanzeige, der Sicherheitskammer C wirkt. Ein Druckanstieg
oder -abfall signalisiert den Schaden einer Wandung, sei es der
des Formbleches 1 oder des Rohres 4. Der Wärmeaustausch ist
jederzeit unter Kontrolle, da Unwägbarkeiten im Material über
den Stoffkanal 3 mittels des Kontaktstoffes jederzeit
wahrgenommen werden.
Claims (6)
1. Sicherheitswärmeaustauscher zur Vermeidung des Zusammentreffens
unverträglicher Stoffe, (2) und (5) durch Schäden in
einem Plattenblech, oder einer Rohrwand (1) oder (4) und damit
Vermeidung unzulässiger und gefährlicher Stoffreaktionen,
bestehend aus einem Hybrid-Wärmetauscherblock, der die
Wärmetauscherkammer A mit Stoffstrom (2) bildet, in die ein
Rohrbündelwärmetauscher durchgesteckt ist, der die Wärme
tauscherkammer B mit Stoffstrom (5) bildet, wobei aus der
Durchdringung beider Wärmetauscher die Sicherheitskammer C
mit Stoffkanal (3) geschaffen ist, die über die Schadens
anzeigevorrichtung D überwacht wird.
2. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sicherheitskammer C mit einem
Kontaktstoff gefüllt ist, der hydraulisch den Schadensfall
auf die Schadensanzeigevorrichtung D überträgt.
3. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sicherheitskammer C mit einem
Kontaktstoff gefüllt ist, der physikalisch eine gute
Wärmeübertragung gewährleistet.
4. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich zur besseren Wärmeübertragung das
Plattenblech (1) und die Rohrwand (4) berühren.
5. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zur besseren Wärmeübertragung die Rohre
(4) als Rippenrohre ausgebildet sind.
6. Sicherheitswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zur besseren Wärmeübertragung der
Kontaktstoff der Sicherheitskammer C in den Stoffkanälen (3)
durch Umpumpen bewegt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995101467 DE19501467C2 (de) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | Sicherheitswärmeaustauscher in Rohr- und Plattenbauweise mit Überwachung interner Dichtigkeit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995101467 DE19501467C2 (de) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | Sicherheitswärmeaustauscher in Rohr- und Plattenbauweise mit Überwachung interner Dichtigkeit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19501467A1 true DE19501467A1 (de) | 1996-07-25 |
DE19501467C2 DE19501467C2 (de) | 1999-12-02 |
Family
ID=7751818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1995101467 Expired - Fee Related DE19501467C2 (de) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | Sicherheitswärmeaustauscher in Rohr- und Plattenbauweise mit Überwachung interner Dichtigkeit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19501467C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007003193A1 (de) * | 2005-07-02 | 2007-01-11 | Danfoss A/S | Wärmetausher |
WO2016146930A1 (fr) | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Mersen France Py Sas | Échangeur de chaleur a blocs, son procédé de mise en oeuvre et bloc d'échange thermique appartenant a un tel échangeur |
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1995
- 1995-01-19 DE DE1995101467 patent/DE19501467C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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DE19501467C2 (de) | 1999-12-02 |
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