DE2804187B1 - Waermeaustauscher mit in einer Platte eingelassenen haengenden U-Rohren zur Abkuehlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Prozessgasen - Google Patents
Waermeaustauscher mit in einer Platte eingelassenen haengenden U-Rohren zur Abkuehlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden ProzessgasenInfo
- Publication number
- DE2804187B1 DE2804187B1 DE2804187A DE2804187A DE2804187B1 DE 2804187 B1 DE2804187 B1 DE 2804187B1 DE 2804187 A DE2804187 A DE 2804187A DE 2804187 A DE2804187 A DE 2804187A DE 2804187 B1 DE2804187 B1 DE 2804187B1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tube
- heat exchanger
- plate
- high pressure
- hanging
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
-
- 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
- F28D7/06—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 having a single U-bend
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher
Temperatur stehenden Prozeßgasen, wobei die abgeführte Wärme zur Hochdruckdampferzeugung nach
dem Naturumlaufprinzip verwendet wird, der Wärmeaustauscher aus in einer Platte eingelassenen hängenden
U-Rohren besteht, oberhalb der Platte von zwei voneinander getrennte Kammern für den Kühlmittel-Dampfkreislauf
vorgesehen sind, an die sich nach unten ein das U-Rohrbündel umgebendes Gehäuse mit
mindestens einem Prozeßgaseintritt und mindestens einem Prozeßgasaustritt anschließt.
Es sind Wärmeaustauscher bekannt, bei denen die Rohre sämtlich als Doppelrohre ausgebildet sind. Dabei
ist das eine Ende eines jeden Rohres in einer Rohrplatte eingelassen, während das andere Ende des Außenrohres
durch eine Kappe verschlossen ist. Dem Einsatz von Doppelrohren bei derartigen Wärmeaustauschern liegt
die physikalische Tatsache zugrunde, daß an das im Innenrohr — Fallrohr — geführte Kühlmittel keine
Wärme übertragen werden soll, um das verwendete Natuumlaufprinzip in allen Lastfällen sicherzustellen.
Das im äußeren Ringkanal strömende Wasserdampfgemisch dient dem abwärtsströmenden Kühlmittel-Fallrohr
als absoluter Wärmeschutz, da bekanntlich bei fehlendem Temperaturgefälle kein Wärmefluß erfolgen
kann.
Eine andere Wärmeaustauscherkonstruktion verwendet hängende U-Rohre, die in einer Rohrplatte befestigt
sind. Bei dieser Konstruktion wird das Fallrohr in gleicher Weise wie das Steigrohr mit Wärme beaufschlagt.
Beheizte Fallrohre führen bekanntlich bei Naturumlaufsystemen zumindest im Anfahrzustand des
Systems und bei plötzlichen Druckänderungen zu Umlaufstörungen.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Wärmeaustauscher zu entwickeln, der
unter Beibehaltung der einfachen U-Rohr-Führung den Kühlmittelfluß durch konstruktive Maßnahmen so zu
beeinflussen, daß bei Anwendung des Naturumlaufprinzips Kühlmittel-Umlauf-Instabilitäten in der Anfahrphase
und bei Druckschwankungen nicht mehr auftreten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß ein Schenkel eines jeden U-Rohres
als Doppelrohr ausgebildet ist, wobei das Innenrohr die Funktion eines Fallrohres übernimmt, und der verbleibende
Ringkanal sowie der restliche Teil eines jeden U-Rohres die Funktion von Steigrohren übernehmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß in der
Rohrplatte die U-Rohr-Enden quadratisch angeordnet sind, wobei zwischen jeweils zwei im Durchmesser
größeren Doppelrohranschlüssen ein im Durchmesser kleinerer Anschluß des anderen U-Ruhi -Schenkels
angeordnet ist.
Die Vorteile, die mit der Erfindung erreicht werden, bestehen darin, daß unter Beibehaltung der einfachen
U-Rohr-Konstruktion in Verbindung mit den konstruktiven Maßnahmen — Verwendung eines Doppelrohres
für einen U-Schenkel bei im Naturumlauf arbeitenden Wärmeaustauscher — Strömungsinstabilitäten gerade
in der Anfahrphase und bei Druckschwankungen nicht mehr auftreten. Von der physikalischen Seite her
gesehen, ist dieser Umstand der Tatsache zuzuschreiben, daß das Kühlmittel zunächst ohne Wärmeaufnahme
in unmittelbare Nähe des tiefsten Punktes des Naturumlaufsystems geführt wird. Damit ist sichergestellt,
daß alle vom Prozeßgas beaufschlagte ι Rohre eindeutig die Funktion von Steigrohren haben. Dies gilt
sowohl für den Einfachrohr-U-Schenkel als auch für den Ringkanal des Doppelrohres.
Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung nachfolgend an einem
Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher im Längsschnitt,
F i g. 2 die Einzelheit A in der F i g. 1,
F i g. 3 die Einzelheit B in der F i g. 1,
F i g. 4 ein Schnitt längs der Linie IV-IV der F i g. 1.
Der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Prozeßgaseintritt 2 und
einem Prozeßgasaustritt 3 sowie einem Bypassanschluß 4. Mit den über letzteren austretenden heißeren
Prozeßgasen kann die Prozeßgasaustrittstemperatur auf einen vorgegebenen Sollwert eingestellt werden.
Das Gehäuse 1 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel innen mit einer Ausmauerung 5 versehen, die zu den
Wärmeaustauscherrohren hin mit einer dichtanliegenden Blechhaut 6 abgedeckt ist. In den freien Raum 7 des
Behälters 1 ist ein aus U-Rohren gebildetes Rohrbündel 8 eingesetzt. Die U-Rohre sind in die Rohrplatte 9
eingelassen und dort gehalten. Zur Verbesserung des Wärmeüberganges sind oberhalb des Bypassanschlusses
4 Schikanen 10 eingebaut. Eine zusätzliche Blechhaut 11, die gegenüber der Rohrplatte 9 und dem Prozeßgasaustritt
3 abgedichtet ist, vermeidet Bypasstörungen. Oberhalb der Rohrplatte 9 schließen sich zwei
Kammern 12 und 13 an, von denen die Kammer 12 als Sammler für das erzeugte Flüssigkeitsdampfgemisch
dient, während die Kammer 13 als Verteiler für das Kühlmittel dient. Die Kammer 12 ist mit Austrittsstutzen
14 und die Kammer 13 mit Eintrittsstutzen 15 versehen. Die Stutzen 14 und 15 sind als Fall- und
Steigrohre mit einer über dem Wärmeaustauscher angeordneten Dampftrommel verbunden. Das jeweilige
ORIGINAL INSPECTED
Innenrohr 16 eines Doppelrohr-U-Schenkels 17 ist
durch die Kammer 12 nach oben fortgeführt und in einer weiteren Rohrplatte 18 gehalten.
Der als Doppelrohr 17 ausgebildete eine U-Schenkel geht kurz vor der U-förmigen Umbiegung in ein
Einfachrohr 19 über, wobei der fortgeführte Rohrquerschnitt zweckmäßigerweise geringer gehalten ist. Um
die an der Einschnürstelle sich einstellende Steigrohrwirkung, sowohl für das weitergehende Rohr 19 als auch
für den Ringkanal 20 sicherzustellen, ist zusätzlich am Ende eines jeden Innenrohres des Doppelrohres eine
Prallplatte 21 vorgesehen. (Siehe insbesondere F i g. 3).
Aus der F i g. 4 ist ersichtlich, wie z. B. bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die im
Durchmesser größeren Rohre des Doppelrohr-U-Schenkels
und die im Durchmesser kleineren Rohre des anderen U-Rohr-Schenkels zueinander angeordnet sind.
Diese Anordnung ist auch in der Rohrplatte 9 beibehalten, und zwar derart, daß zwischen jeweils zwei
im Durchmesser größeren Doppelrohranschlüssen ein im Durchmesser kleinerer Anschluß des anderen
U-Rohr-Schenkels angeordnet ist Dadurch kann hinsichtlich des Verschwächungsfaktors die Rohrplatte
9 optimal ausgenutzt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
ORIGINAL INSPECTED
Claims (2)
1. Wärmeaustauscher zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden
Prozeßgasen, wobei die abgeführte Wärme zur Hochdruckdampferzeugung nach dem Naturumlaufprinzip
verwendet wird, der Wärmeaustauscher aus in einer Platte eingelassenen hängenden U-Rohren
besteht, oberhalb der Platte zwei voneinander getrennte Kammern für den Kühlmittel-Dampfkreislauf
vorgesehen sind, an die sich nach unten ein das U-Rohrbündel umgebendes Gehäuse mit mindestens
einem Prozeßgaseintritt und mindestens einem Prozeßgasaustritt anschließt, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schenkel eines jeden U-Rohres als Doppelrohr (17) ausgebildet ist, wobei
das Innenrohr (16) die Funktion eines Fallrohres übernimmt, und der verbleibende Ringkanal (20)
sowie der restliche Teil (19) eines jeden U-Rohres die Funktion von Steigrohren übernehmen.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrplatte (9) die
U-Rohrenden quadratisch angeordnet sind, wobei zwischen jeweils zwei im Durchmesser größeren
Doppelrohranschlüssen (17) ein im Durchmesser kleinerer Anschluß (19) des anderen U-Rohrschenkels
angeordnet ist.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2804187A DE2804187C2 (de) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | Wärmeaustauscher mit in einer Platte eingelassenen hängenden U-Rohren zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Prozeßgasen |
IT04805/79A IT1120375B (it) | 1978-02-01 | 1979-01-25 | Scambiatore di calore per la refrigerazione di gas di processo sotto alta pressione e lata temperatura |
JP829479A JPS54113701A (en) | 1978-02-01 | 1979-01-29 | Heat exchanger for cooling high pressure and temperature treating gas |
CH83379A CH634646A5 (de) | 1978-02-01 | 1979-01-29 | Waermeaustauscher zur abkuehlung von unter hohem druck und hoher temperatur stehenden prozessgasen. |
GB7903188A GB2014293B (en) | 1978-02-01 | 1979-01-30 | Heat exchanger for cooling process gases which are at high pressure and high temperature |
FR7902515A FR2416443A1 (fr) | 1978-02-01 | 1979-01-31 | Echangeur de chaleur pour le refroidissement de gaz de reactions soumis a une pression et a une temperature elevee |
DK41179A DK143520C (da) | 1978-02-01 | 1979-01-31 | Varmeveksler til koeling af under hoejt tryk og hoej temperatur vaerende procesgasser |
NL7900836A NL7900836A (nl) | 1978-02-01 | 1979-02-01 | Warmtewisselaar voor het afkoelen van onder hoge druk en hoge temperatuur staande gassen. |
US06/008,796 US4287944A (en) | 1978-02-01 | 1979-02-01 | Heat exchanger for cooling process gases which are under high pressure and temperature |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2804187A DE2804187C2 (de) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | Wärmeaustauscher mit in einer Platte eingelassenen hängenden U-Rohren zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Prozeßgasen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2804187B1 true DE2804187B1 (de) | 1979-08-02 |
DE2804187C2 DE2804187C2 (de) | 1980-04-03 |
Family
ID=6030839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2804187A Expired DE2804187C2 (de) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | Wärmeaustauscher mit in einer Platte eingelassenen hängenden U-Rohren zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Prozeßgasen |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4287944A (de) |
JP (1) | JPS54113701A (de) |
CH (1) | CH634646A5 (de) |
DE (1) | DE2804187C2 (de) |
DK (1) | DK143520C (de) |
FR (1) | FR2416443A1 (de) |
GB (1) | GB2014293B (de) |
IT (1) | IT1120375B (de) |
NL (1) | NL7900836A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2482020A3 (de) * | 2011-01-31 | 2015-05-06 | Haldor Topsøe A/S | Wärmetauscher |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56108097A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-27 | Toyo Eng Corp | Heat exchanger |
DE3049409C2 (de) * | 1980-12-23 | 1983-12-01 | Borsig Gmbh, 1000 Berlin | Einrichtung zur Dampferzeugung in Ammoniak-Synthese-Anlagen |
SE465591B (sv) * | 1987-05-22 | 1991-09-30 | Asea Atom Ab | Aanggenerator med u-formade tubknippen att anvaendas i en tryckvattenreaktor |
US6626235B1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-09-30 | Ignas S. Christie | Multi-tube heat exchanger with annular spaces |
CN100460795C (zh) * | 2006-05-22 | 2009-02-11 | 北京美联桥科技发展有限公司 | 一种u形管式热交换器 |
CN105396304B (zh) * | 2015-09-28 | 2017-12-12 | 江苏锡沂高新区科技发展有限公司 | 一种石墨蒸发器及其自动控制*** |
EP3406999B1 (de) | 2017-05-26 | 2020-11-04 | ALFA LAVAL OLMI S.p.A. | Mantel-rohr-wärmeüberträger |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE129723C (de) * | ||||
US1798330A (en) * | 1925-09-18 | 1931-03-31 | Leek Albert Edward | Heat-exchange apparatus |
GB380548A (en) * | 1931-07-20 | 1932-09-22 | William Yorath Lewis | Improvements in heat-transfer apparatus applicable to water-tube boilers |
GB434023A (en) * | 1934-02-21 | 1935-08-21 | William Yorath Lewis | Improvements in heat-transfer apparatus applicable to water-tube boilers |
US2303613A (en) * | 1941-04-29 | 1942-12-01 | American Locomotive Co | Heat transfer apparatus |
DE1551552A1 (de) * | 1967-04-19 | 1970-03-19 | Walther & Cie Ag | Roehren-Waermetauscher fuer Medien von hohem Druck und hoher Temperatur |
DE2312726A1 (de) * | 1973-03-14 | 1974-09-26 | Kraftwerk Union Ag | Dampferzeuger fuer druckwasserreaktoren |
US3907026A (en) * | 1973-08-21 | 1975-09-23 | Westinghouse Electric Corp | Double tube heat exchanger |
-
1978
- 1978-02-01 DE DE2804187A patent/DE2804187C2/de not_active Expired
-
1979
- 1979-01-25 IT IT04805/79A patent/IT1120375B/it active
- 1979-01-29 CH CH83379A patent/CH634646A5/de not_active IP Right Cessation
- 1979-01-29 JP JP829479A patent/JPS54113701A/ja active Granted
- 1979-01-30 GB GB7903188A patent/GB2014293B/en not_active Expired
- 1979-01-31 FR FR7902515A patent/FR2416443A1/fr active Pending
- 1979-01-31 DK DK41179A patent/DK143520C/da not_active IP Right Cessation
- 1979-02-01 US US06/008,796 patent/US4287944A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-02-01 NL NL7900836A patent/NL7900836A/xx not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2482020A3 (de) * | 2011-01-31 | 2015-05-06 | Haldor Topsøe A/S | Wärmetauscher |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2416443A1 (fr) | 1979-08-31 |
NL7900836A (nl) | 1979-08-03 |
GB2014293B (en) | 1982-07-14 |
IT1120375B (it) | 1986-03-19 |
GB2014293A (en) | 1979-08-22 |
JPS54113701A (en) | 1979-09-05 |
US4287944A (en) | 1981-09-08 |
IT7904805A0 (it) | 1979-01-25 |
DE2804187C2 (de) | 1980-04-03 |
DK143520B (da) | 1981-08-31 |
DK143520C (da) | 1982-02-01 |
JPS6158721B2 (de) | 1986-12-12 |
CH634646A5 (de) | 1983-02-15 |
DK41179A (da) | 1979-08-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1941005A1 (de) | Dampferzeuger,insbesondere fuer einen Betrieb mit fluessigem Metall oder geschmolzenen Salzen als Heizmedium | |
DE2318892A1 (de) | Waermetauscher | |
DE2804187C2 (de) | Wärmeaustauscher mit in einer Platte eingelassenen hängenden U-Rohren zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Prozeßgasen | |
DE2054578A1 (de) | Mantel und Rohrenwarmeaustauscher zur Dampferzeugung | |
DE1927949A1 (de) | Dampferzeugungs- und -ueberhitzungsvorrichtung,insbesondere fuer mit geschmolzenem Metall,geschmolzenem Metallsalz od.dgl. als Waermeuebertrager arbeitende Kernreaktoren | |
DE2249581A1 (de) | Waermetauscher | |
DE3039745A1 (de) | Waermeaustauscher | |
DE2333024A1 (de) | Dampferzeuger | |
DE102018002086A1 (de) | Quenchsystem | |
DE2458471C2 (de) | Speisewasservorwaermer mit zwei dampfraeumen | |
DE3714671C2 (de) | ||
DE3436549C1 (de) | Wärmeübertrager, insbesondere zum Kühlen von Gas aus einem Hochtemperaturreaktor | |
DE2656412C2 (de) | Wärmetauscher mit in einem Brutreaktor erhitztem Primärmedium und einer Hilfskühlung | |
DE2536757C3 (de) | Dampferzeuger mit Beheizung durch Flüssigmetall | |
EP0326605B1 (de) | Wärmeübertragende wand, die aus zwei plattenartigen teilen zusammengesetzt ist | |
DE3121297C2 (de) | Vorrichtung zum Regeln der Temperatur eines korrosiven Gases, insbesondere Synthesegas | |
DE3323781C2 (de) | Einrichtung zur Kühlung dickwandiger, waagerecht angeordneter Rohrböden von Wärmetauschern | |
DE7802834U1 (de) | Wärmetauscher zur Abkühlung von unter hohem Druck und hoher Temperatur stehenden Prozeßgasen | |
DE944192C (de) | Mit Hilfsgas arbeitender Absorptionskaelteapparat | |
DE1145183B (de) | Aus Doppelrohrregistern aufgebauter Abhitzekessel mit bestifteten Heizrohren hoher Heizflaechenbelastung | |
DE3913495C2 (de) | ||
DE2830225C2 (de) | Wärmetauscher für Hochdruck- und Hochtemperatureinsatz | |
DE1021377B (de) | Einrichtung zum Schutze des Zwischenueberhitzers in Hochdruckdampfkraftanlagen | |
DE3017705A1 (de) | Tragkonstruktion fuer einen heissgaskanal | |
DE3820494C2 (de) | Wärmetauscher |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |