Wärmeaustauscher Die vorliegend-. Erfindung betrifft einen Wärme- austauscher, in dem mehrere Rohre, deren Wärme- übertragungsflächen durch mit denselben endweise verbundene Stäbchen vergrössert sind, in einem ge meinsamen Gehäuse angeordnet sind, durch das ein zu erwärmendes oder abzukühlendes Medium in Kon takt mit den Stäbchen strömt. Die Erfindung betrifft insbesondere Wärmeaustauscher, in denen das in Kon takt mit den Stäbchen tretende Durchströmungsmittel <B>öl</B> ist, das z.
B. durch Dampf oder Heisswasser erhitzt wird, wenn es sich um ölvorwärmer handelt, und das durch Wasser oder Luft abgekühlt wird, wenn es sich um ölkühler handelt.
Heutzutage werden in sehr grossem Ausmasse sol che ölvorwärmer verwendet, bei welchen die Wärme- übertragungsfläche zwischen Heizmittel und<B>öl</B> mittels angeschweisster Stäbchen aus Kupfer oder einem an deren, die Wärme gut leitenden Werkstoff vergrössert ist, sowohl um<B>öl</B> für eine ölheizungsanlage als auch <B>öl,</B> das von grossen ölzisternen gepumpt werden soll, zu erwärmen.
Für kleinere ölquantitäten wird in der Regel ein Typus von Ölvorwärmern verwendet, der aus der schwedischen Patentschrift Nr. <B>157483</B> der gleichen Anmelderin hervorgeht. Wie dort ersichtlich ist, sind die Stäbchen gegen die Rohrwand umgebogen. Der Vorwärmer ist dabei derart konstruiert, dass das mit Stäbchen versehene Rohr aus dem Gehäuse des Vor- wärmers zwecks Reinigung der Stäbchen leicht her ausgenommen werden kann.
Bei den grössten Vor- wärmern, die gemäss dieser Konstruktion ausgeführt wurden, ist indessen das mit Stäbchen versehene Rohr ziemJich schwer, weshalb die Reinigung desselben sehr zeitraubend und mühsam wird.
Bei grossen ölquantitäten und dort, wo die Er wärmung des öles nicht besonders gross zu sein braucht, z. B. bei Erwärmung von<B>öl,</B> das aus Zister- neu gepumpt werden soll, sind die Stäbchen am Rohr meistens radial befestigt. In den meisten Fällen wer den hierbei besondere Füllkörper axial zwischen den Stäbchenreihen angebracht, damit man höhere Ge schwindigkeit und dadurch eine grössere Turbulenz des Öles sowie eine grössere Wirkung der Vorwärmer erhält.
Auch dieser<B>Typ</B> von Vorwärmern ist in der Weise. konstruiert, dass das Stäbchenrohr aus dem Ge häuse des Vorwärmers zwecks Reinigung herausge nommen werden kann. Der Nachteil dieser- Vorwär- mer ist, dass ihre mit Stäbchen versehenen Rohre nebst ihren Füllkörpern sehr schwer und recht unhandlich werden.
In den letzten Jahren haben die öle, die mancher orts verwendet worden sind, sehr grosse Quantitäten gungen enthalten, die sich auf den von Verunreinio Stäbchen der Vorwärmer ablagern, den grössten Teil des öldurchganges sperren und dadurch die Wärme übertragung verschlechtern.
Aus diesem Grunde muss- ten die ölvorwärmer und -kühler oft gereinigt wer den, was insbesondere bei grossen Wärmeaustauschem sehr umständlich ist, für die sogar besondere Kräne, Traversen oder andere Hilfsmittel erforderlich sein können, um das innere, mit Stäbchen versehene Rohr aus seinem Gehäuse herauszunehmen. Die Reini gungsschwierigkeiten setzen in der Tat für das Wärmeaustauschvermögen solcher Wärmeaustauscher eine obere Grenze.
Die Erfindung hat zum Zweck, diese Nachteile der bekannten Wärmeaustauscher dieser Art zu br-- seitigen und einen gedrungenen und wirksamen, mit einem Gehäuse versehenen Rohirwärmeaustauscher zu schaffen, der ein grosses Wärmeaustauschvermögen hat und dessen Wärmeübertragungsfläche an Ort und Stelle innerhalb des Gehäuses gereinigt werden kann.
Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung ist dadu,rch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen den Umhüllungsflächen der dem Gehäuse benachbarten Rohre und dem Gehäuse vorhandene freie Durch- strömungssektionen mit Füllkörpern besetzt sind, wo bei einzelne Füllkörper zwecks Reinigung des Ge häuseinneren gegen mit Düsen versehene, an eine Druckquelle für ein Reiniguno",smedium anschliessbare Reinigung,slanzen auswechselbar sind, wobei die aus- wechseilbaren Füllkörper so zahlreich und so verteilt sind,
dass annähernd sämtliche Stäbchen von den Strahlen des Reinigungsmediums getroffen werden können.
Unter dem im folgenden vorkommenden Wort UmhüLlungsflächen eines mit Oberflächenvergrösse- rungselementen versehenen Rohres wird diejenige ge dachte Fläche verstanden, die durch die freien Enden sämtlicher Oberflächenvergrösserungsstäbchen ver <B>läuft.</B>
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindu#ngsgegenstandes veranschaulicht. Es zei gen: Fig. <B>1</B> einen Querschnitt durch einen ölvorwärmer nach einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 einen partiellen Längsschnitt nach der Linie 111-111 in Fig. <B>1,</B> in grösserem Massstab, Fig. <B>3</B> einen Längsschnitt durch einen weiteren ölvorwärmer mit sehr grossem Leistungsvermögen,
Fign 4 eine Endansicht des ölvorwärmers in Rich- tu#ng der Pfeile A-A in Fig. <B>3</B> gesehen, Fig. <B>5</B> einen Querschnitt durch den ölvorwäriner nach der Linie VI-VI in Fig. <B>3</B> und Fig. <B>6,</B> in grösserem Massstabe, einen Teil des Querschnittes nach Fig. <B>5.</B>
,eht, besteht die Wärme- Wie aus Fig. <B>1</B> hervorg übertragungsfläche des ölvorwäriners hauptsächlich aus sechs kranzförmig angeordneten Wärmeübertra- gungsrohren <B>11,</B> die mit Oberflächenvergrösserungs- elementen in der Form von gebogenen, endweise mit den Rohren<B>11</B> verbundenen Metallstäbchen 12 ver sehen und innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses<B>13</B> angeordnet sind.
Jede der aus einem Rohr<B>11</B> und den diesem zugeordneten Stäbchen 12 bestehenden Einheiten 11-12 hat eine im Querschnitt runde Um hüllungsfläche und enthält ein in dem betreffenden Rohr<B>11</B> angeordnetes Dampfzufuhrrohr 14, das zu sammen mit dem Rohr<B>11</B> einen Spalt<B>15</B> billdet, durch den das bei der Wärmeübertragung gebildete Kondensat strömt, wie weiter hinten in Verbindung mit der Fig. <B>3</B> näher erläutert wird. Das Gehäuse<B>13</B> sowie die eine oder beide Stirnwände desselben sind selbstverständlich mit geeigneten Anschlüssen zwecks Zu- und Abfuhr von<B>Öl,</B> Zufuhr von Dampf und<B>Ab-</B> leitung- von Kondensat versehen.
In dem mitten im Gehäuse<B>13</B> befindlichen Raum <B>17</B> ist Platz für ein mit Stäbchen versehenes Rohr derselben Art wie die sechs Rohre<B>11</B> vorhanden. Wenn ein solches Rohr mit einer im Querschnitt run den Umhüllungsfläche koaxial mit dem Gehäuse<B>13</B> angeordnet werden würde, würden indessen sechs im Querschnitt hauptsächlich dreieckige Durchgänge zwi- sehen den Umhüllungsflächen der sieben Rohre ent stehen. Solche Durchgänge sind nicht erwünscht, da sie leicht viel<B>Öl</B> vorbeilassen, das somit nicht in dem erwünschten Grade erwärmt wird.
Mit Rücksicht hier auf ist ein mittleres Rohr<B>16</B> vorgesehen, das wie die Rohre<B>11</B> ein inneres Dampfzufuhrrohr 14 enthält, aber auf besondere Weise angeordnete ob.-rflächen- vergrössernde Stäbchen <B>18, 19</B> hat. Die Stäbchen <B>19</B> scheinen in Fig. <B>1</B> kürzer zu sein als die Stäbchen <B>18,</B> haben aber in der Tat dieselbe Länge wie diese.
Wie die Stäbchen <B>19</B> angeordnet sind, geht aus Fig. 2 her vor, die zeigt, dass sie, wie die Stäbchen <B>18,</B> endweise befestigt, aber im Gegensatz zu diesen stromabwärts in der Richtung der Längsachse des Rohres<B>16</B> ge bogen sind. Es ist indessen selbstverständlich, dass die Stäbchen <B>19</B> gegebenenfalls kürzer als die Stäbchen <B>18</B> sein können und wie diese radial verlaufen können.
Gemäss der Konstruktion nach der Fig. <B>1</B> besitzen die Stäbchen des inneren Rohres<B>16</B> eine Umhüllungs fläche, die in der Ansicht von sechs konzentrisch zu den Achsen der äusseren Rohre<B>11</B> gelegenen Kreis bögen begrenzt wird und sich somit den Umhüllungs flächen der äusseren Rohre<B>11</B> anschliesst.
Um die freien Durchströmungsdurchgänge zwi schen den Stäbchen <B>18</B> und<B>19</B> Zu vermindern, kön nen auch Füllkörper 20, die aus homogenen, leicht entfernbaren Stangen oder auch an einem oder an beiden Enden geschlossenen Rohren bestehen kön nen, zwischen den betreffenden Stäbchenreihen <B>18, 19</B> angeordnet sein, wie mit strichpunktiert dargestellten Kreisen in Fig. <B>1</B> gezeigt wird.
Jede der sechs im Querschnitt annähernd drei eckigen Durchgänge, die zwischen den Umhüllungs flächen der Rohre<B>11</B> und dem Gehäuse<B>13</B> gebildet werden, ist mit Füllkörpern 21 bzw. 22 ausgefüllt. Die Füllkörper 21. bestehen aus Rohren oder Stangen, die während des Betriebes sich in der gezeigten Lage b-,finden, aber zwecks Reinigung des Gehäuseinneren durch Reinigungslanzen ersetzt werden, die mit einer Quelle für Dampf, Wasser oder sonstigen Reinigungs mittel mit hohem Druck in Verbindung stehen.
Die Füllkörper 22 sollen nicht aus dem Gehäuse<B>13</B> her ausgenommen werden und können gegossen oder aus auf geeignete Weise gebogenem Blech hergestellt sein- Sie brauchen nicht homogen zu sein, müssen aber mindestens an einem Ende gesch#lossen sein, so dass sie keine Durchströmungskanäle für das<B>Öl</B> bilden, das in diesem Falle nicht in dem erwünschten Grade erwärmt werden würde.
Die Fig. <B>3</B> bis<B>6</B> veranschaulichen einen ölvor- wärmer mit sehr grossem Wärmeaustauschvermögen. Wie insbesondere aus Fig. <B>5</B> hervorgeht, weist er sie ben innerhalb eines Gehäuses<B>29</B> gelegene Gruppen von je sechs mit oberflächenvergrössernden Stäbchen <B>32</B> versehenen Wärmeübertragungsrohre <B>31</B> auf, die um ein zentrales Rohr<B>33</B> kranzförtnig angeordnet sind, das ebenfalls mit oberflächenvergrössernden Stäbchen 34,<B>35</B> versehen ist.
Innerhalb der Rohre <B>31</B> und<B>33</B> sind Dampfzuführrohre <B>30</B> bzw. <B>36</B> ange ordnet. Rings um die Peripherie sind ausserdem zwölf mit radialen bzw. axial gebogenen oberflächenver grössernden Stäbchen <B>37</B> bzw. <B>38</B> -vzrsehene Rohre<B>39</B> angeordnet. Innerhalb von diesen sind Dampfzuführ- rohre 40 angebracht.
Schliesslich sind weitere sechs Wärmeübertragungsrohre 41 vorgesehen, die mit ge raden oder gebogenen Stäbchen 42 versehen und zwi schen der innersten der sieben Gruppen von Rohren <B>31</B> und<B>33</B> und den sechs äusseren, die genannte Gruppe umgebenden, übrigen Gruppen von Rohren <B>31</B> und<B>33</B> angeordnet sind. Innerhalb der Wärme- übertragungsrohre 41 sind Dampfzuführrohre, 43 an geordnet.
Die Lage jedes Rohres 41 mit seinen Stäb- chen 42 und Dampfzuführrohren 43 bezüglich der vier es umgebenden Wänneübertragungsrohre <B>31</B> mit den zugehörigen Stäbchen <B>32</B> und Dampfzuführ- rohren <B>30</B> geht insbesondere aus Fig. <B>6</B> hervor. Die Elemente 41-43 können gegebenenfalls durch Füll körper 44 ersetzt sein, wie mit strichpunktierten Linien in Fig. <B>6</B> angedeutet ist. Die Füllkörper 44 kön nen gegossen oder aus gebogenem Blech hergestellt sein.
Sie können entweder massiv oder hohl sein, aber sie müssen mindestens an einem Ende, geschlossen sein, so dass keine Durchströmungskanäle für das<B>Öl</B> innerhalb der Fiä lkörper 44 gebildet werden.
Ausser den vorerwähnten, gegebenenfalls vorhan denen Füllkörpern füllen drei weitere kranzförrnig an geordnete Reihen von Füllkörpern die übrigen freien Durchströmungswege zwischen den Umhüllungsflä chen der Wärmeübertragungsrohre und dem Gehäuse aus. Der innerste dieser Kränze umfasst sechs Füll körper 46, die dieselbe Form und Konstruktion wie die Füllkörper 44 in Fig. <B>6</B> haben. Diese Füllkörper 46 sind zwischen benachbarten Paaren von Wärmeüber- tragungsrohren <B>31</B> in den sechs äusseren Gruppen angeordnet.
Die Anzahl der Füllkörper in dem mittle ren Kranz ist auch sechs, und diese bestehen nach Fig. <B>5</B> aus massiven Stangen 47, aber sie können auch am einen oder an beiden Enden geschlossene Rohtre sein. Zwischen den dem Gehäuse,<B>29</B> zunächst gelegenen Wärmeübertragungsrohren <B>31</B> und<B>39</B> und dem Gehäuse sind drei Gruppen von Füll, körpern 49, <B>50</B> und<B>51</B> vorgesehen. Die Füllkörper 49, die zwi schen benachbarten Wärmeübertragungsrohren <B>39</B> ge legen sind, sind sechs an der Zahl.
Die Füllkörper <B>50</B> sind zwölf an der Zahl, und sie sind zwischen benach barten Wärmeübertragungsrohren <B>31</B> und<B>39</B> gelegen. Die Füllkörper<B>5 1,</B> die zwischen benachbarten Wärme- übertragungsrohren <B>31</B> gelegen sind, sind sechs an der Zahl. Sämtliche Füllkörper 49,<B><I>50, 51</I></B> haben unge fähr dieselbe dreieckige Querschnittsform, indem sie in der Hauptsache von drei Kreisbögen begrenzt sind. Die Füllkörper 49, die untereinander gleich gross sind, sind kleiner als die Füllkörper<B>50,</B> die auch unterein ander gleich gross sind. Die Füllkörper<B>51</B> sind grösser als die Füllkörper<B>50</B> und untereinander gleich gross.
Sämtliche vierundzwanzig Füllkörper 49-51 können aus Blech hergestellt und an einem oder an beiden Enden geschlossen oder sie können gegossen sein. In letztgenanntem Falle können sie massiv oder am einen Ende geschlossen sein. Die Fig. <B>3</B> zeigt einen axialen Längsschnitt durch den Ölvorwänner, wobei die mittlere Partie, desselben weggelassen worden ist, so dass nur die an den Enden des Vorwärmers gelegenen Teile gezeigt sind, damit die Figur nicht unnötig gross wird.
Im Gehäuse<B>29</B> sind Rohrbleche oder Zwischen wände<B>53</B> und 54 angebracht. Die Wänneübertra- gungsrohre <B>31, 33</B> und<B>39</B> (siehe auch Fig. <B>5)</B> sowie die die Füllkörper 44 ersetzenden Wärmeübertra- gungsrohre 41 sind in der Zwischenwand,<B>53</B> befestigt. Diese, Rohre sind an dem der Zwischenwand<B>53</B> ab gekehrten Ende geschlossen.
Die Füllkörper 49-51, 47, 46 und die eventuellen Füllkörper 44 liegen gegen die Zwischenwand<B>53</B> an. Diese Füllkörper ruhen auf den oberflächenvergrö- ssemden Stäbchen und werdlen von diesen getragen. Die Füllkörper 46 und 47 sind an ihren der Zwischen wand<B>53</B> abgekehrten Enden mit Haken<B>55</B> bzw. <B>56</B> versehen, die das Herausziehen der Füllkörper erleich tern, wenn sie zwecks Reinigung des Gehäuseinneren durch Reinigungslanzen ersetzt werden sollen.
In der Zwischenwand 54 sind die Dampfzuführ- rohre <B>30, 36,</B> 40 und 43 befestigt, die sämtlich an beiden Enden offen sind. In Fig. <B>3</B> sind nur drei Dampfzuführrohre gezeigt.
Der wärmeabgebende Dampf wird in der Rich tung des Pfeiles<B>58</B> durch den Flansch<B>59</B> eingeführt und strömt durch die Dampfzuführrohre <B>30, 36,</B> 40, 43 zu den geschlossenen Enden der Wärmeübertra- gungsrohre <B>31, 33, 39</B> und 41, wo er umkehrt und unter Kondensation durch den Zwischenraum zwi schen den betreffenden Dampfzuführrohren und ent sprechenden Wärmeübertragungsrohren zurückströmt, Das bei der Kondensation des Dampfes und der da durch bedingten Erwärmung des öles gebildete Kon densat wird vom Zwischenraum<B>57</B> zwischen den Zwischenwänden<B>53,
</B> 54 durch den Anschlussflansch <B>60</B> in der Richtung des Pfeiles<B>61</B> abgeleitet.
Kaltes<B>Öl</B> wird in der Richtung dbs Pfeiles 64 durch den Anschlussflansch <B>63</B> in der Stimwand <B>65</B> des Gehäuses<B>29</B> eingeführt, die mit sechs kranzför- mig angeordneten Flanschen<B>62</B> und sechs gleichfalls kranzförmig angeordneten Stutzen<B>69,</B> von dtnen in Fig. 4 nur zwei dargestellt sind, versehen ist. Das in dem Wärmeaustauscher erwärmte<B>Öl</B> wird in der Richtung des Pfeiles<B>66</B> durch den Anschlussflansch <B>67</B> herausgenommen, der in der Nähe der Zwischen wand<B>53</B> gelegen ist.
Die bei der Reinigung des Gähäuseinneren wegge spülten Verunreinigungen Weiden durch den An- schlussflansch <B>68</B> entfernt.
Wie die Stirnwand<B>65</B> beschaffen ist, um die Herausnahme der Füllkörper 46, 47 zu ermöglichen, geht auch aus Fig. 4 hervor. Wie aus Fig. <B>3</B> und 4 hervorgeht, ist jeder Füllkörper 46 mit dazugehörigem Haken<B>55</B> gegenüber der normal durch einen Deckel <B>70</B> abgedeckten Öffnung<B>71</B> des entsprechenden Fla-n sches<B>62</B> angeordnet. In gleicher Weise ist jeder der Füllkörper 47 mit dazugehörigem Haken<B>56</B> gegen über dem entsprechenden Stutzen<B>69</B> angeordnet, der normal durch einen mit Gewinde versehenen Pfropfen <B>72</B> (in Fig. 4 nur deren zwei dargestellt) verschlossen ist.
Um die Pfropfen<B>72</B> sowie die Haken<B>56</B> mit an hängenden Füllkörpern 47 trotz den Flanschen<B>62</B> entfeTnen zu, können, sind die letztgenannten mit Aus- nehmungen <B>73</B> versehen (Fig. 4).
Wenn der ölvorwärmer gereinigt werden soll, wird zuerst die ölzufuhr abgesperrt und das in dem Vor- wänneir befindliche<B>öl</B> durch den Flansch<B>68</B> abge zapft. Danach worden die Deckel<B>70</B> und die Pfropfen <B>72</B> weggenommen, wonach die Füllkörper 46 und 47 mit Hilfe der Haken<B>55</B> bzw. <B>56</B> herausgezogen wer den.
An Stelle der Füllkörper 46 und 47 werden dann mit Düsen oder dergleichen versehene Reinigungslan zen eingeführt, die an eine Quelle für Dampf oder sonstiges komprimiertes Reinigungsmittel angeschlos sen sind, das durch die Düsen ausströmt und die ober- flächenvergrössemden Stäbchen reinspült. Die Verun reinigungen werden durch den Flanscli <B>68</B> abgezapft. Wenn die Reinigung beendet ist, werden die Lanzen herausgezogen, der Flansch<B>68</B> geschlossen, die Füll körper 46, 47 eingeführt, die Deckel<B>70</B> angebracht, die Pfropfen<B>72</B> eingeführt und die Verbindung mit der ölquelle geöffnet.
Beim Vergleich eines ölvoTwärmers der hier be- schrilebenen Art mit einem der vorher verwendeten Vorwärmertypen mit geraden Stäbchen wurde gefun den,
dass das Gewicht und das Volumen des hier be schriebenen ölvorwäriners nicht grösser ist als etwa 60% des Gewichts und des Volumens von ölvorwär- mern älterer Konstruktionen. Der Preis des hier be schriebenen Ölvorwärmers ist auch erheblich niedriger als der von den Vorwärmern, die bisher hergestellt wurden.
Die beschriebenen und in der Zeichnung gezeig ten Ausführungsformen des Ölvorwärmers sind natür lich nur als Beispiele zu betrachten, und sie können betr. ihre Einzelheiten in der verschiedensten Weise innerhalb des Rahmens der Erfindung modifiziert werden. So können z. B. die Elemente eine andere Form als die beschriebene aufweisen und untereinan der zu anderen Gruppierungen kombiniert werden. Ferner kann der Wärmeaustauscher zur Erwärmung und Kühlung von anderen Mitteln als<B>öl</B> durch Dampf bzw. Kühlwasser verwendet werden.
Heat exchanger The present-. The invention relates to a heat exchanger in which several tubes, the heat transfer surfaces of which are enlarged by rods connected to the same end at each end, are arranged in a common housing through which a medium to be heated or cooled flows in contact with the rods. The invention relates in particular to heat exchangers in which the contact with the rod entering through-flow <B> oil </B> is the z.
B. is heated by steam or hot water, if it is an oil preheater, and cooled by water or air, if it is an oil cooler.
Nowadays such oil preheaters are used on a very large scale, in which the heat transfer surface between the heating medium and oil is increased by welded-on rods made of copper or another material that conducts heat well, both by To heat> oil </B> for an oil heating system as well as <B> oil </B> that is to be pumped from large oil cisterns.
For smaller quantities of oil, a type of oil preheater is generally used that emerges from the Swedish patent specification <B> 157483 </B> of the same applicant. As can be seen there, the rods are bent against the pipe wall. The preheater is constructed in such a way that the tube provided with rods can easily be removed from the housing of the preheater for the purpose of cleaning the rods.
In the case of the largest preheaters made according to this construction, the tube provided with rods is quite heavy, which is why cleaning it is very time-consuming and laborious.
With large quantities of oil and where the heating of the oil does not need to be particularly large, e.g. B. when heating <B> oil </B> which is to be re-pumped from Zister, the rods are usually attached radially to the pipe. In most cases, whoever this special packing is attached axially between the rows of rods, so that you get a higher Ge speed and thereby greater turbulence of the oil and a greater effect of the preheater.
This <B> type </B> of preheaters is also in the way. designed so that the rod tube can be removed from the housing of the preheater for cleaning. The disadvantage of these preheaters is that their tubes, which are provided with rods, along with their packing elements, become very heavy and very unwieldy.
In recent years, the oils that have been used in some places have contained very large quantities that are deposited on the impurity rods of the preheater, block most of the oil passage and thereby impair the heat transfer.
For this reason, the oil preheaters and coolers often had to be cleaned, which is very cumbersome, especially with large heat exchangers, for which even special cranes, trusses or other aids may be required to remove the inner tube with rods from its housing take out. Indeed, the cleaning difficulties place an upper limit on the heat exchange capacity of such heat exchangers.
The aim of the invention is to overcome these disadvantages of the known heat exchangers of this type and to create a compact and effective Rohirwärmeaustauscher provided with a housing, which has a large heat exchange capacity and whose heat transfer surface can be cleaned on the spot within the housing .
The heat exchanger according to the invention is characterized in that at least between the enveloping surfaces of the tubes adjacent to the housing and the housing, free flow sections are filled with fillers, where individual fillers are provided with nozzles to clean the inside of the housing Pressure source for a cleaning device ", cleaning that can be connected to the medium, slances are exchangeable, the exchangeable fillers being so numerous and so distributed,
that almost all sticks can be hit by the rays of the cleaning medium.
The word covering surfaces of a tube provided with surface enlarging elements is understood to mean that imaginary surface which runs through the free ends of all surface enlarging rods. </B>
Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the drawing. It shows: FIG. 1 a cross section through an oil preheater according to a first embodiment, FIG. 2 a partial longitudinal section along the line 111-111 in FIG. 1, in a larger scale Scale, Fig. 3 A longitudinal section through a further oil preheater with a very high capacity,
4 shows an end view of the oil preheater in the direction of the arrows AA in FIG. 3, FIG. 5 shows a cross section through the oil preheater along the line VI-VI in FIG Fig. 3 and Fig. 6, on a larger scale, part of the cross section according to Fig. 5
As can be seen from Fig. 1, the heat transfer surface of the oil preheater consists mainly of six heat transfer tubes arranged in the form of a ring <B> 11, </B> with surface enlargement elements in the form of curved ones , metal rods 12 connected end-to-end to the tubes 11 and are arranged within a common housing 13.
Each of the units 11-12, which consists of a tube 11 and the rods 12 associated therewith, has an envelope surface that is round in cross-section and contains a steam supply tube 14 arranged in the relevant tube 11, which together with the pipe <B> 11 </B> forms a gap <B> 15 </B> through which the condensate formed during the heat transfer flows, as further below in connection with FIG. 3 / B> is explained in more detail. The housing <B> 13 </B> and one or both end walls of the same are of course with suitable connections for the purpose of supplying and removing <B> oil, </B> supplying steam and <B> draining </B> condensate provided.
In the space <B> 17 </B> in the middle of the housing <B> 13 </B> there is space for a pipe with rods of the same type as the six pipes <B> 11 </B>. If such a tube were to be arranged coaxially with the housing 13 with a covering surface around the cross section, six passages, mainly triangular in cross section, would be created between the covering surfaces of the seven tubes. Such passages are undesirable because they easily allow a lot of oil to pass by and thus not be heated to the desired degree.
With regard to this, a central tube 16 is provided which, like the tubes 11, contains an inner steam supply tube 14, but rods that increase the surface area in a special manner > 18, 19 </B> has. The rods <B> 19 </B> appear to be shorter in Fig. <B> 1 </B> than the rods <B> 18 </B>, but are in fact the same length as these.
How the rods <B> 19 </B> are arranged can be seen from FIG. 2, which shows that, like the rods <B> 18, they are attached end-to-end, but in contrast to them downstream in FIG the direction of the longitudinal axis of the pipe <B> 16 </B> are bent. It goes without saying, however, that the rods <B> 19 </B> can optionally be shorter than the rods <B> 18 </B> and how they can run radially.
According to the construction according to FIG. 1, the rods of the inner tube 16 have an enveloping surface which, in the view of six, is concentric to the axes of the outer tubes 11 </B> located circular arcs is limited and thus joins the envelope surfaces of the outer tubes <B> 11 </B>.
In order to reduce the free flow passages between the rods <B> 18 </B> and <B> 19 </B>, filler bodies 20, which are made of homogeneous, easily removable rods or closed at one or both ends, can also be used Tubes can exist, be arranged between the relevant rows of rods <B> 18, 19 </B>, as shown by circles shown in dash-dotted lines in FIG. <B> 1 </B>.
Each of the six passages, which are approximately three angular in cross section and which are formed between the enveloping surfaces of the tubes 11 and the housing 13, are filled with fillers 21 and 22, respectively. The filling bodies 21 consist of tubes or rods that are in the position shown b- during operation, but are replaced by cleaning lances for cleaning the interior of the housing, which are connected to a source of steam, water or other cleaning agents at high pressure in Connected.
The filling bodies 22 should not be removed from the housing <B> 13 </B> and can be cast or made from sheet metal bent in a suitable manner - they do not need to be homogeneous, but must be closed at least at one end, so that they do not form any flow channels for the <B> oil </B>, which in this case would not be heated to the desired degree.
Figures <B> 3 </B> to <B> 6 </B> illustrate an oil preheater with a very high heat exchange capacity. As can be seen in particular from FIG. 5, it has seven groups of six heat transfer tubes each provided with surface-enlarging rods 32, located within a housing 29 > 31 </B>, which are arranged in a wreath-like manner around a central tube <B> 33 </B>, which is also provided with surface-enlarging rods 34, <B> 35 </B>.
Steam supply pipes <B> 30 </B> and <B> 36 </B> are arranged within pipes <B> 31 </B> and <B> 33 </B>. Also arranged around the periphery are twelve small rods <B> 37 </B> or <B> 38 </B> provided with radial or axially curved surface-enlarging rods <B> 39 </B>. Steam supply pipes 40 are attached within these.
Finally, six further heat transfer tubes 41 are provided, which are provided with straight or curved rods 42 and between the innermost of the seven groups of tubes <B> 31 </B> and <B> 33 </B> and the six outer ones, the Said group surrounding other groups of tubes <B> 31 </B> and <B> 33 </B> are arranged. Steam supply pipes 43 are arranged within the heat transfer pipes 41.
The position of each tube 41 with its rods 42 and steam supply tubes 43 with respect to the four surrounding heat transfer tubes <B> 31 </B> with the associated rods <B> 32 </B> and steam supply tubes <B> 30 </ B> emerges in particular from FIG. 6. The elements 41-43 can optionally be replaced by filling bodies 44, as is indicated with dash-dotted lines in FIG. 6. The filling bodies 44 can be cast or made of bent sheet metal.
They can be either solid or hollow, but they must be closed at least at one end, so that no through-flow channels for the oil are formed within the filling bodies 44.
In addition to the above-mentioned, if necessary, which fillers fill three more kranzförrnig to ordered rows of fillers, the remaining free flow paths between the Umhüllungsflä surfaces of the heat transfer tubes and the housing. The innermost of these rings comprises six filling bodies 46, which have the same shape and construction as the filling bodies 44 in FIG. 6. These filler bodies 46 are arranged between adjacent pairs of heat transfer tubes <B> 31 </B> in the six outer groups.
The number of filling bodies in the middle ring is also six, and according to FIG. 5 these consist of solid rods 47, but they can also be tubular strands closed at one or both ends. Between the heat transfer tubes <B> 31 </B> and <B> 39 </B> located next to the housing, and the housing, there are three groups of filling bodies 49, <B> 50 < / B> and <B> 51 </B> provided. The filling bodies 49, which are placed between adjacent heat transfer tubes 39, are six in number.
The packing <B> 50 </B> are twelve in number, and they are located between adjacent heat transfer tubes <B> 31 </B> and <B> 39 </B>. The filling bodies <B> 5 1 </B> which are located between adjacent heat transfer tubes <B> 31 </B> are six in number. All of the filler bodies 49, <B> <I> 50, 51 </I> </B> have approximately the same triangular cross-sectional shape in that they are mainly delimited by three circular arcs. The filler bodies 49, which are the same size as one another, are smaller than the filler bodies <B> 50 </B>, which are also the same size as one another. The packing <B> 51 </B> are larger than the packing <B> 50 </B> and are of the same size as one another.
All twenty-four fillers 49-51 can be made of sheet metal and closed at one or both ends, or they can be cast. In the latter case, they can be solid or closed at one end. FIG. 3 shows an axial longitudinal section through the oil preheater, the middle part of which has been omitted, so that only the parts located at the ends of the preheater are shown so that the figure does not become unnecessarily large .
Tubular sheets or partition walls <B> 53 </B> and 54 are attached in the housing <B> 29 </B>. The heat transfer tubes 31, 33 and 39 (see also FIG. 5) and the heat transfer tubes 41 replacing the fillers 44 are shown in FIG Partition wall, <B> 53 </B> attached. These tubes are closed at the end facing away from the partition <B> 53 </B>.
The filling bodies 49-51, 47, 46 and the possible filling bodies 44 rest against the partition <B> 53 </B>. These fillers rest on the surface-enlarging rods and are carried by them. At their ends facing away from the intermediate wall <B> 53 </B>, the filling bodies 46 and 47 are provided with hooks <B> 55 </B> and <B> 56 </B>, which make it easier to pull out the filling bodies if they are to be replaced by cleaning lances in order to clean the inside of the housing.
The steam supply pipes <B> 30, 36, </B> 40 and 43 are fastened in the intermediate wall 54 and are all open at both ends. Only three steam supply pipes are shown in FIG. 3.
The heat-emitting steam is introduced in the direction of the arrow <B> 58 </B> through the flange <B> 59 </B> and flows through the steam supply pipes <B> 30, 36, </B> 40, 43 the closed ends of the heat transfer pipes <B> 31, 33, 39 </B> and 41, where it reverses and flows back with condensation through the space between the relevant steam supply pipes and the corresponding heat transfer pipes, during the condensation of the steam and the as the condensate formed by the conditional heating of the oil is released from the space <B> 57 </B> between the partition walls <B> 53,
</B> 54 derived through the connecting flange <B> 60 </B> in the direction of the arrow <B> 61 </B>.
Cold <B> oil </B> is introduced in the direction of arrow 64 through the connection flange <B> 63 </B> in the end wall <B> 65 </B> of the housing <B> 29 </B>, which is provided with six flanges 62 arranged in a wreath and six nozzles 69 likewise arranged in wreaths, only two of which are shown in FIG. 4. The <B> oil </B> heated in the heat exchanger is taken out in the direction of the arrow <B> 66 </B> through the connecting flange <B> 67 </B>, which is located near the partition <B> 53 is located.
The dirt that was washed away during the cleaning of the inside of the Gähäusehaus is removed through the connecting flange <B> 68 </B>.
How the end wall <B> 65 </B> is designed to enable the filling bodies 46, 47 to be removed can also be seen from FIG. 4. As can be seen from FIGS. 3 and 4, each filler body 46 with the associated hook 55 is opposite the opening normally covered by a cover 70 71 </B> of the corresponding bottle <B> 62 </B> arranged. In the same way, each of the filling bodies 47 with the associated hooks <B> 56 </B> is arranged opposite the corresponding connector <B> 69 </B>, which is normally provided by a threaded plug <B> 72 </B> (only two of which are shown in FIG. 4).
In order to be able to remove the plugs 72 and the hooks 56 with hanging fillers 47 despite the flanges 62, the latter have recesses 73 (Fig. 4).
If the oil preheater is to be cleaned, the oil supply is first shut off and the <B> oil </B> in the pre-heater is tapped through the flange <B> 68 </B>. Then the covers <B> 70 </B> and the plugs <B> 72 </B> are removed, after which the filling bodies 46 and 47 with the aid of the hooks <B> 55 </B> and <B> 56 < / B> pulled out.
In place of the filler bodies 46 and 47, cleaning lances provided with nozzles or the like are then introduced which are connected to a source of steam or other compressed cleaning agent which flows out through the nozzles and flushes the surface-enlarging rods. The dirt is drawn off by the flange clip <B> 68 </B>. When the cleaning is finished, the lances are pulled out, the flange <B> 68 </B> closed, the filling bodies 46, 47 inserted, the covers <B> 70 </B> attached, the plugs <B> 72 < / B> inserted and the connection to the oil well opened.
When comparing an oil heater of the type described here with one of the previously used types of preheater with straight rods, it was found that
that the weight and volume of the oil preheater described here is not greater than about 60% of the weight and volume of oil preheaters of older designs. The price of the oil preheater described here is also considerably lower than that of the preheaters that were previously manufactured.
The embodiments of the oil preheater described and shown in the drawing are of course only to be regarded as examples, and their details can be modified in various ways within the scope of the invention. So z. B. the elements have a different shape than that described and are combined to form other groupings. Furthermore, the heat exchanger can be used for heating and cooling means other than <B> oil </B> by means of steam or cooling water.