DE3128500A1 - "koaxialverdampfer" - Google Patents
"koaxialverdampfer"Info
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- 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
- F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
- F28D7/106—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically consisting of two coaxial conduits or modules of two coaxial conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/02—Evaporators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line arrangements
- F25B41/42—Arrangements for diverging or converging flows, e.g. branch lines or junctions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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- F25B39/02—Evaporators
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft
M 2-259 14.07.81
Die Erfindung betrifft einen Koaxialverdampfer mit mehreren
innerhalb eines Hüllrohres angeordneten Innenrohren, bei dem im Innern der Innenrohre das zu verdampfende Medium
. 5 strömt und innerhalb des Hüllrohres die äußere Oberfläche
der Innenrohre umströmend das wärmeabgebende Medium fließt, bei dem das zu verdampfende Medium bzw. das Zwei-Phasen-Gemisch
in die einzelnen Innenrohre eingestrahlt wird.
Koaxialverdampfer, welche heute vornehmlich in Wasser-Wasser-
oder Sole-Wasser-Wärmepumpen eingesetzt werden, bestehen im wesentlichen aus einem Hüllrohr und mehreren gebündelten
Innenrohren. Das im Expansionsventil entspannte Kältemittel gelangt über einen zentrischen Schluß in die gebündelten
Innenrohre und nimmt über das Wärmeträgermedium Wasser Wärme auf und verdampft. Das aus dem Expansionsventil.ausströmende
Kältemittel ist ein sogenanntes Zwei-Phasen-Gemisch, also teilweise dampfförmig und teilweise flüssig. Die Verteilung
dieses Zwei-Phasen-Gemisches auf die einzelnen Innenrohre ist. nicht befriedigend, da die unten liegenden
Rohre durch das flüssige Kältemittel stärker beaufschlagt
werden als "die oberen, welche überwiegend mit dampfförmigem
Kältemittel beaufschlagt werden. Aufgrund dieser Erscheinung
wird die vorhandene Tauscherfläche nicht optimal ausgenutzt. Dies tritt besonders dann auf, wenn die Wärmepumpe
durch ein vermindertes Wärmeangebot im unteren Bereich gefahren wird, d.h. wenn wenig Kältemittel verdampft und
somit weniger Kältemittel über das Expansionsventil in den Verdampfer gelangt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem IQ Koaxialverdampfer die Kältemittelbeaufschlagung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Eintrittsseite eine Lochscheibe angeordnet ist, deren Lochanzahl der
Anzahl der Innenrohre entspricht, daß an jede Bohrung sich ein Rohrstück anschließt und die Rohrstücke in die Enden
der Innenrohre hineinragen.
Durch die Lochscheibe wird der Kältemittelstrom konzentriert und gleichmäßig auf die einzelnen Innenrohre verteilt.
Mit besonderem Vorteil sind die Rohrstücke in die Bohrungen eingelötet. Dazu sind zweckmäßigerweise die Bohrungen im
Einlötbereich ausgedreht, so daß ein stufenloser Übergang von der Bohrungswandung zum Innendurchmesser der Rohrstücke
gegeben ist.
Mit besonderem Vorteil sind die Bohrungen an ihren freien Enden angefast. Durch diese Anfasung wird die Vergleichmäßigung
des Kältemittelstroms noch verbessert.
An der Eintrittsseite für das zu verdampfende Medium ist ein sich erweiternder Einlaßstutzen vorgesehen, dessen sich
erweiternder Teil auf das Hüllrohr aufgeschoben und dort verlötet oder verschweißt ist und im engen Bereich des
Einlaßstutzens die Lochscheibe angeordnet. Durch die Anordnung
der Lochscheibe im engsten Bereich des Einlaßstutzens wird der Kältemittelstrom nochmals konzentriert,
so daß eine innige Vermischung des Zwei-Phasen-Gemisches sich vollzieht und flüssiges und dampfförmiges Kältemittel
gleichmäßig auf die einzelnen Innenrohre verteilt werden. Zweckmäßigerweise ragen die Rohrstücke um mindestens 5 mm,
vorzugsweise mehr als 10 mm in die Innenrohre hinein. Diese Maßnahme ist deshalb von Vorteil, weil somit ein Zurückströmen
des Kältemittels in den vor den Innenrohren liegenden Freiraum weitestgehend vermieden ist.
Die Erfindung ist anhand des in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 einen seitlichen Schnitt durch die Einlaßseite
des Koaxialverdampfers
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie I - I · und Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie II - II.
Der Koaxialverdampfer besteht aus einem Hüllrohr 1, vorzugsweise aus Kupfer, in dem mehrere Innenrohre 2, ebenfalls
vorzugsweise aus Kupfer, gebündelt aber im Abstand zueinander angeordnet sind. Im Innern der Innenrohre 2 strömt
das zu erwärmende Medium, vorzugsweise das Kältemittel einer Warmepumpenanlage, während innerhalb des Hüllrohres
das wärmeabgebende Medium, vorzugsweise Wasser, welches
zweckmäßigerweise im Gegenstromprinzip die Innenrohre 2 umspülend strömt. Das Kältemittel entzieht dabei über die
Wandung der Innenrohre 2 dem Wärmeträger Wasser Energie und wird dabei verdampft. Das Wasser wird in das Hüllrohr 1
durch eine nicht dargestellte Öffnung eingeleitet und durch eine ebenfalls nicht dargestellte Auslaßöffnung herausgeführt. An der Stirnseite ist der Koaxialverdampfer durch
eine Lochscheibe 3 bezüglich des Zwischenraums zwischen
den Innenrohren 2 und dem Hüllrohr 1 abgedichtet. Die Lochscheibe 3 ist in das Hüllrohr 1 beispielsweise eingelötet
oder eingeschweißt und in die Bohrungen der Lochscheibe 3 sind die Innenrohre 2 ebenfalls eingelötet oder
eingeschweißt.
Für die Einspeisung des Kältemittels in das Innere der Innenrohre 2 dient ein Einlaßstutzen 4, der sich konisch
erweitert und mit seinem erweiterten Teil.5 auf dem Hüllrohr
1 aufliegt und dort verlötet oder verschweißt ist. Im engen Bereich 6 des Einlaßstutzens 4 ist eine Lochscheibe
flüssigkeitsdicht befestigt, vorzugsweise durch Löten. Die Lochscheibe 7 weist eine Vielzahl von Bohrungen 8 auf, die
an ihren der Lochscheibe 3 zugekehrten Enden ausgedreht sind und in die Rohrstücke 9 eingelötet oder eingeschweißt
sind. Der Durchmesser der Bohrungen 8 enspricht dabei genau dem Innendurchmesser der Rohrstücke 9. Die Anzahl der
Bohrungen 8 in der Lochscheibe 7 entspricht exakt der Anzahl
• r der Innenrohre 2 im Hüllrohr 1, so daß in jedes Innenrohr
ein Rohrstück 9 hineinragen kann. Vorteilhaft ist dabei, daß die Rohrstücke 9 um mindestens 10 mm in die Innenrohre
2 hineinragen. An der der Lochscheibe 3 entgegengesetzten Seite der Lochscheibe 7 weisen die Bohrungen 8 Anfasungen
10 auf.
Das aus dem Expansionsventil einer nicht dargestellten
Wärmepumpe austretende Kältemittel ist ein sogenanntes Zwei-Phasen-*Gemisch also teilweise dampfförmig und teilweise
flüssig. Dieses Zwei-Phasen-Gemisch wird vor der Lochscheibe 7 innig vermischt und durch die Rohrstücke 9
in die Innenrohre 2 eingeleitet. Bei dem Koaxialverdampfer
gemäß der Lehre der Erfindung tritt also nicht der Fall ein, daß in den unten gelegenen Innenrohren.2 der Anteil
an flüssigem Kältemittel größer ist als an den oben gelegenen.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Lochscheibe
7 und der in die Innerirohre 2 hineinragenden Rohr-
stücke 9 wird dafür Sorge getragen, daß in jedem Innenrohr 2
das Verhältnis von flüssigem zu dampfförmigem Kältemittel gleich ist und somit die Tauscherfläche optimal ausgenutzt
wir'd.
Leerseite
Claims (5)
- Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AktiengesellschaftM 2-259 14.07.81PatentansprücheKoaxialverdampfer mit mehreren innerhalb eines Hüllrohres angeordneten Innenrohren, bei dem im Innern der Innenrohre das zu verdampfende Medium strömt und inner-■ 5 halb des Hüllrohres die äußere Oberfläche der Innenrohre umströmend das wärmeabgebende Medium fließt, bei dem das zu verdampfende Medium bzw. das Zwei-Phasen-Gemisch in die einzelnen Innenrohre eingestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eintrittsseite eine Lochscheibe (7) angeordnet ist, deren Lochanzahl der Anzahl der Innenrohre (2) entspricht, daß an jede Bohrung (8) sich ein Rohrstück (9) anschließt und die Rohrstücke (9) in die Enden der Innenrohre (2) hineinragen.
- 2. Koaxialverdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (9) in die Bohrungen (8) eingelötet sind.
- 3. Koaxialverdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrungen (8) an ihren freien Enden angefast sind.
- 4. Koaxialverdampfer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eintrittsseite für das zu verdampfende Medium ein sich erweiternder Einlaßstutzen (4) vorgesehen ist, dessen sich erweiternder Teil (5) auf das Hüllrohr (1) aufgeschoben und dort verlötet oder verschweißt ist und daß im engen Bereich (6) des Einlaßstutzens (4) die Lochscheibe (7) angeordnet ist.
- 5. Koaxialverdampfer nach Anspruch 1 oder einem derfolgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (9) um mindestens.5 mm, vorzugsweise mehr als 10 mm, in die Innenrohre (2) hineinragen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813128500 DE3128500A1 (de) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | "koaxialverdampfer" |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813128500 DE3128500A1 (de) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | "koaxialverdampfer" |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3128500A1 true DE3128500A1 (de) | 1983-02-03 |
Family
ID=6137251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813128500 Withdrawn DE3128500A1 (de) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | "koaxialverdampfer" |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3128500A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100434854C (zh) * | 2005-12-01 | 2008-11-19 | 东元电机股份有限公司 | 热交换器 |
CN102788450A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 辛钟杰 | 喷雾蒸发器 |
-
1981
- 1981-07-18 DE DE19813128500 patent/DE3128500A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100434854C (zh) * | 2005-12-01 | 2008-11-19 | 东元电机股份有限公司 | 热交换器 |
CN102788450A (zh) * | 2012-07-18 | 2012-11-21 | 辛钟杰 | 喷雾蒸发器 |
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Legal Events
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |