DE4402466A1 - Konzentrischer Gegenstrom - Wärmeaustauscher mit der Belüftung - Google Patents
Konzentrischer Gegenstrom - Wärmeaustauscher mit der BelüftungInfo
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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
- F28D7/103—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 more than two coaxial conduits or modules of more than two coaxial conduits
-
- 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
- F28D7/12—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 the surrounding tube being closed at one end, e.g. return type
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Description
Der Gegenstand der Erfindung gehört zum Gebiet der Wärmeaustauschgeräte
und wird gemäß der internationalen Klassifikation
der Patente unter der Bezeichnung F 28 D7/10 geführt.
Die herkömmlichen Wärmeaustauscher verfügen nicht gleichzeitig
über die oben angeführten Anforderungen. Weist ein Wärmeaustauscher
eine spaltbare Bindung seiner Bestandteile auf (Plattenwärmeaustauscher),
dann weist er einen langen Lauf des Wärmeaustausches
bzw. eine kontrollierte Strömungsgeschwindigkeit nicht
auf. Wenn er andererseits einen langen Lauf des Wärmeaustausches
hat (Spiralwärmetauscher), dann hat er keine trennbare Kopplung
der Einzelteile und keine kontrollierte Strömungsgeschwindigkeit.
Inzwischen kennt man in der Praxis einige Wärmeaustauscher,
die solchen Anforderungen gewachsen sind, aber es besteht bis
jetzt keiner, der über alle obengenannten Merkmale verfügt.
Durch diese Erfindung bzw. Anmeldung wird folgendes technisches
Problem gelöst: wie sollte der Aufbau des Wärmeaustausches
sein, um folgende Leistungen zu erbringen: langer Lauf des Wärmeaustausches
zwischen zwei Medien, kontrollierte Strömungsgeschwindigkeit
im Wärmeaustauscher, Beseitigung des Verstopfungsproblems,
zerteilbare Bindung der Bestandteile des Wärmeaustauschers
sowie Beseitigung der Gase aus jeder Kammer und Fluidablaß
durch den Einsatz mehrerer Röhren unterschiedlichen Durchmesser.
Damit soll die Deformation der Röhre infolge des
Druckunterschiedes zwischen dem primären und sekundären Fluidumlauf
vermieden werden.
Die vorgeschlagene Lösung des konzentrischen Gegenstrom-Wärmeaustauschers
wird im einzelnen durch den Entwurf beschrieben,
in dem das Bild 1 den senkrechten Durchmesser des Wärmeaustauschers
und Bild 2 den Durchmesser A-A des Bildes 1 darstellt.
Das Gerät besteht aus mehreren standardisierten und nichtstandardisierten
Röhren unterschiedlichen Durchmessers, die ineinandergefügt
sind. Durch eine entsprechende Abschottung mit
den Ringen und durch den Rohrboden erzielt man zwei Fluidströmungen.
Weitere Bestandteile des Wärmeaustauschers sind Flanschanschlüsse
mit dem entsprechenden Bindungs- und Dichtungsmaterial.
Röhre und Ringe des Wärmeaustauschers sind untereinander durch
Schweißen verbunden. Der Wärmeaustauscher steht auf einem vierfüßigen
Gestell. Während des Betriebes muß er senkrecht aufgestellt
werden.
Das Wesentliche und die Neuheit dieser Erfindung werden folgendermaßen
beschrieben: durch eine neue Konstruktionslösung ist
vorgesehen, daß mehrere Röhren unterschiedlichen Durchmessers
ineinander eingefügt werden, wodurch getrennte Fluidströmungen
entstehen. Die Rohrdeformation wird durch den Einbau des Belastungsübertragers
(25) (Abb. 2) vermieden (mindestens vier
Metallbänder, die senkrecht und der Länge nach auf die entsprechende
Röhre befestigt/angebracht werden). Der Einbau
dieser Metallbänder ermöglicht die Verwendung der Röhre (von
2 bis 6) mit geringerer Wandstärke, wodurch der Wärmeübertragungskoeffizient
erhöht wird. Dies sollte insbesondere bei der
Rohrberechnung (1) berücksichtigt werden.
Auf den Bildern 1 und 2 ist der konzentrische Gegenstrom-Wärmeaustauscher
mit 7 konzentrischen und senkrecht angebrachten
Röhren dargestellt.
Das Rohr (1) weist den kleinsten Durchmesser auf und ist
durch Schweißen an den Rohrboden (8) befestigt.
Die Röhre (2, 4 und 6) sind untereinander durch Ringe
(9, 10, 12 und 13) in ein Ganzes verbunden.
Die Röhre (3, 5 und 7) sind zusammen mit einem Rohrsatz
(2, 4 und 6) über den Rohrboden durch Schrauben (15) untereinander
verbunden.
Jede Kammer des kalten Fluids (A, B) ist im oberen Teil
durch Röhrchen (20) mit Sammelbehältern/Sammelschienen (21, 22)
verbunden, während jede Kammer des warmen Fluids (C, D)
im unteren Teil mit Sammelbehältern/Sammelschienen (23, 24)
verbunden ist.
Die Betriebsweise des konzentrischen Gegenstrom-Wärmeaustauschers
ist wie folgt zu beschreiben:
- - der Eingang des warmen Mediums in den Wärmeaustauscher erfolgt von der unteren Seite über die Anschlußstelle (18) und das Rohr (1). Der Auslauf des gleichen - nur gekühlten - Mediums erfolgt über die Anschlußstelle (19):
- - der Eingang des zu erwärmenden kalten Mediums erfolgt über die sich am Rohr (7) befindlichen Anschlußstelle (16). Der Auslauf dieses Mediums erfolgt über die Anschlußstelle (17);
- - Belüftung und Fluidumablaß aus den Kammern (A, B, C und D) erfolgen über die Röhrchen (20) und Sammelschienen/Sammelbehälter (21, 22, 23 und 24).
Der konzentrische Wärmeaustauscher findet, im Unterschied
zu herkömmlichen, Anwendung bei Flüssigkeiten, die Schlamm oder
gelöstes Salz beinhalten. Diese Stoffe werden nachträglich in
Form von Verkrustungsablagerungen ausgeschieden. Solche Ablagerungen
können innerhalb kurzer Zeit die Rohrleitungen herkömmlicher
Wärmeaustauschgeräte verstopfen. Der konzentrische
Wärmeaustauscher zeichnet sich jedoch durch einen breiten
ringförmigen Fluiddurchflußraum aus und wird ungleich später
durch Verstopfung der Röhren in seiner Betriebsweise
beeinträchtigt.
Mit dem konzentrischen Wärmeaustauscher können außerordentlich
hohe Temperaturunterschiede zwischen der Eingangstemperatur
und Ausgangstemperatur, zwischen der Temperatur des Mediums
welches gekühlt und des Mediums, welches erwärmt wird, erreicht
werden. Die gleichen Temperaturunterschiede können von den
klassischen Rohrwärmeaustauschern nur dann erreicht werden, wenn
mehrere Wärmeaustauscher seriell verbunden sind.
Zwei wichtige Verbesserungen der Erfindung, gemäß Patentanspruch 1,
wurden bereits unter "Patentanspruch" Nr. 2 und 3
angeführt.
Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung werden sich
dann aus der praktischen Anwendung ergeben.
Claims (3)
1. Der konzentrische Gegenstrom-Wärmeaustauscher mit der
Belüftung, dadurch gekennzeichnet,
daß im Innenraum des Gehäusemantels (Abb. 1) eine Vorrichtung bestehend aus mindestens drei konzentrisch aufgestellten Metallröhren (2, 4 und 6), deren Enden durch Ringe (9, 10, 12 und 13) untereinander fest verbunden sind, untergebracht ist und die Schlußstellen der Vorrichtung durch Schrauben (15) mit dem Rohr (7) sowie mit dem oberen und unteren Rohrboden (8 und 14) trennbar verbunden sind. An die Schlußstellen sind stromrichtende/anpeilende Röhren (1, 3 und 5) befestigt. Diese sind kürzer als Röhren (2, 4 und 6).
daß im Innenraum des Gehäusemantels (Abb. 1) eine Vorrichtung bestehend aus mindestens drei konzentrisch aufgestellten Metallröhren (2, 4 und 6), deren Enden durch Ringe (9, 10, 12 und 13) untereinander fest verbunden sind, untergebracht ist und die Schlußstellen der Vorrichtung durch Schrauben (15) mit dem Rohr (7) sowie mit dem oberen und unteren Rohrboden (8 und 14) trennbar verbunden sind. An die Schlußstellen sind stromrichtende/anpeilende Röhren (1, 3 und 5) befestigt. Diese sind kürzer als Röhren (2, 4 und 6).
2. Der konzentrische Gegenstrom-Wärmeaustauscher mit der
Belüftung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kammern des kalten Fluids (A und B) im oberen Teil
(Abb. 1) durch Röhrchen (20) mit den Sammelschienen/Sammelbehältern
(21, 22) verbunden sind, wobei die Kammern des warmen Fluids
(C und D) im unteren Teil mit den Sammelschienen/Sammelbehältern
(23 und 24) verbunden sind.
3. Der konzentrische Gegenstrom-Wärmeaustauscher mit der
Belüftung, nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß parallel (Abb. 1 und 2) mit dem Rohr (1) der Länge des Rohrmantels
nach (1, 2, 3, 4 und 5) Metallbänder (25) angebracht sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944402466 DE4402466A1 (de) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Konzentrischer Gegenstrom - Wärmeaustauscher mit der Belüftung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944402466 DE4402466A1 (de) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Konzentrischer Gegenstrom - Wärmeaustauscher mit der Belüftung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4402466A1 true DE4402466A1 (de) | 1995-08-03 |
Family
ID=6508857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944402466 Withdrawn DE4402466A1 (de) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Konzentrischer Gegenstrom - Wärmeaustauscher mit der Belüftung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4402466A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002093099A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Wärmetauscher zum erwärmen eines produktes, insbesondere einer masse zur herstellung von süsswaren |
FR2921718A1 (fr) * | 2007-10-01 | 2009-04-03 | Snecma Sa | Echangeur thermique de prechauffage pour pile a combustible |
-
1994
- 1994-01-28 DE DE19944402466 patent/DE4402466A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002093099A1 (de) * | 2001-05-12 | 2002-11-21 | Robert Bosch Gmbh | Wärmetauscher zum erwärmen eines produktes, insbesondere einer masse zur herstellung von süsswaren |
US6880623B2 (en) | 2001-05-12 | 2005-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Heat exchanger for heating a product, in particular a composition for producing candies |
FR2921718A1 (fr) * | 2007-10-01 | 2009-04-03 | Snecma Sa | Echangeur thermique de prechauffage pour pile a combustible |
EP2045555A1 (de) * | 2007-10-01 | 2009-04-08 | Snecma | Wärmetauscher zum Aufwärmen einer Brennstoffzelle |
JP2009092375A (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-30 | Snecma | 燃料電池用予熱熱交換器 |
US8153317B2 (en) | 2007-10-01 | 2012-04-10 | Snecma | Preheating heat exchanger for a fuel cell |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |