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CH585887A5 - Tubular heat exchanger with glass tubes - having silicone rubber jointing to form bundle end - Google Patents

Tubular heat exchanger with glass tubes - having silicone rubber jointing to form bundle end

Info

Publication number
CH585887A5
CH585887A5 CH363175A CH363175A CH585887A5 CH 585887 A5 CH585887 A5 CH 585887A5 CH 363175 A CH363175 A CH 363175A CH 363175 A CH363175 A CH 363175A CH 585887 A5 CH585887 A5 CH 585887A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
heat exchanger
tubes
rods
adhesive
pipes
Prior art date
Application number
CH363175A
Other languages
German (de)
Original Assignee
Froehlich Air Ag Fuer En Rueck
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Froehlich Air Ag Fuer En Rueck filed Critical Froehlich Air Ag Fuer En Rueck
Priority to CH363175A priority Critical patent/CH585887A5/en
Priority to DE19762610817 priority patent/DE2610817A1/en
Priority to IT7683338A priority patent/IT1078534B/en
Priority to SE7603408A priority patent/SE7603408L/en
Priority to US05/668,527 priority patent/US4117884A/en
Priority to GB11278/76A priority patent/GB1552201A/en
Priority to FR7608035A priority patent/FR2304883A1/en
Priority to CA248,510A priority patent/CA1085818A/en
Priority to JP51031892A priority patent/JPS5210955A/en
Publication of CH585887A5 publication Critical patent/CH585887A5/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
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    • F28F21/006Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of glass
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    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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Abstract

Heat exchanger consists of two metal frames between which are stretched tubes of a technical silicate (e.g. glass) tightly embedded in a wall of hardened elastic plastic. The wall of plastic can be covered on >=1 side by a plate or film through which the tubes project and which is closely joined to the wall. The film can be made from plastic, eg. 'Teflon'. A plate would be metal with holes for the tubes, the gap between the plate and the wall being filled with the same material as the wall. The frames then surround the plastic walls which in effect form tube plates and these frames can be in two halves. Several bundles so formed can be mounted in a single housing. For use on heat exchange systems, esp. heat recovery from exhaust gases. The use of glass tubes presents problems if metal mountings are used. The system described gives a reliable means of mounting such tubes so that the exchangers stand up well to the stresses and strains of both transportation and of operation.

Description

  

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrwärmetauschers für gasförmige Medien und einen nach diesem Verfahren hergestellten Rohrwärmetauscher.



   Es ist bekannt, zum Zwecke der Rückgewinnung von Energie aus einem gasförmigen Medium z. B. Abluft, durch Wärmetausch mit einem anderen gasförmigen Medium, z. B.



  Frischluft, Rohr-Wärmetauscher mit einer Vielzahl paralleler
Rohre aus technischen Silikaten, z. B. Glas, zu verwenden; die
Rohre bilden dabei den Strömungsweg des einen Mediums, während der quer zu den Rohren verlaufende Strömungsweg des anderen Mediums durch die Zwischenräume zwischen den
Rohren gebildet ist.



   Bekannte Wärmetauscher dieser Art besitzen ein Metallgehäuse mit zwei einander gegenüberliegenden Metallplatten, in welchen Bohrungen für den Einsatz der Rohre angebracht sind, wobei die Halterung der Rohre in den Bohrungen durch elastische Dichtungselemente erfolgt, mittels welcher die Rohre dicht und elastisch nachgiebig an den Platten fixiert sind. Das Einsetzen der Dichtungen und der Rohre bedingt ein recht umständliches Herstellungsverfahren; da die Rohre nach Anbringen der Dichtungen in den Plattenbohrungen unter Kraftaufwand eingeführt werden müssen, besteht erhebliche Bruchgefahr bei der Montage; einwandfreie Dichtheit jeder einzelnen der vielen Plattenbohrungen ist ebenfalls nicht gewährleistet.

  Demgegenüber schlägt die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren vor, das nicht nur das umständliche Einsetzen der Rohre in enge Plattenbohrungen vermeidet, sondern trotz einfacher Herstellungsschritte zu einem Wärmetauscher führt, dessen Rohre trotz fester, gegenseitiger Verbindung einwandfrei dicht und elastisch gehaltert sind.

  Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei horizontalen, parallelen Stäben je ein Streifen aus zähflüssigem, zu einer elastischen Dichtung aushärtbarem Klebstoff aufgetragen wird, wonach eine Lage von im gegenseitigen Abstand gehaltenen Rohren mit ihren Endteilen in die Klebstoffstreifen eingedrückt wird, worauf über den ersten Klebstoffstreifen weitere Streifen aufgetragen und in diese weitere Lagen von Rohren eingedrückt werden, wobei auf den letzten, die Rohre der letzten Lage überdeckenden Klebstoffstreifen ein Paar von den unteren Stäben entsprechenden Stäben aufgedrückt wird, das Ganze derart, dass sich die Klebstoffstreifen jeder Seite beim Aushärten zu einer an den Stäben und den Rohren dicht haftenden elastischen Wand miteinander verbinden,

   wonach die aus zwei je zwischen einem Stabpaar liegenden Wände und den darin dicht haftenden Rohren gebildete Wärmetauscheinheit in ein die Einlässe und Auslässe der Strömungswege für die beiden Medien aufweisendes Gehäuse eingesetzt wird.



   Dieses Herstellungsverfahren ist nicht nur einfach durchzuführen, sondern es führt auch zwangsläufig im gleichen Arbeitsgang zu einem dichten und elastisch nachgiebigen Fixieren der Rohre in der sich fortlaufend bildenden Wand aus Klebstoff.



  Ein nach diesem Verfahren hergestellter Rohrwärmetauscher besitzt erfindungsgemäss ein mit den Ein- und Auslässen für die beiden Medien versehenes Gehäuse, in welches wenigstens eine aus einer Mehrzahl von Lagen von parallelen Rohren aus einem technischen Silikat, welche Lagen beiderends in einer Wand aus erhärtetem, elastischem Klebstoff dicht haftend gehalten sind, gebildete Wärmetauschereinheit eingesetzt ist.



   Da es ohne weiteres möglich ist, den Wärmetauscher mit zwei, vier oder mehr solcher unter sich gleicher Einheiten auszurüsten, kann trotz   Massenfabrikation    von unter sich stets gleichen Einheiten der einzelne Wärmetauscher praktisch allen vorkommenden Anforderungen bezüglich Grösse bzw.



  Leistung angepasst werden.



   Anhand der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung im folgenden beispielsweise näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1-3 schaubildlich je eine Phase des Verfahrens zur Herstellung einer Rohrbündeleinheit,
Fig. 4 schaubildlich ein Beispiel eines erfindungsgemässen Rohrwärmetauschers mit sechs Rohrbündeleinheiten und
Fig. 5 beispielsweise das Arbeitsschema eines Wärmetauschers nach Fig. 4.



   Gemäss den Fig. 1-3 wird beim Herstellen eines Rohrwärmetauschers wie folgt vorgegangen:
Auf einer ebenen Montageplatte 1 sind Fixierblöcke 2 angeordnet, welche zwei parallele, mit Abstand voneinander auf die Platte 1 aufgelegte Metallprofile 3 in ihrer Relativlage sichern.



  Zwischen den beiden Profilen 3 sind auf der Platte 1 zwei Reihen von dem gewünschten horizontalen Abstand der Rohre entsprechenden vertikalen Distanzelementen 5 mit je einem Endbegrenzungselement 5a sowie zwei dem gewünschten (zweckmässig gleichen) vertikalen Rohrabstand entsprechende horizontale Distanzstäbe 4 angeordnet. Nun wird auf jedes der beiden Profile 3 eine Schicht 6 aus zähflüssigem klebstoffartigem Material aufgetragen; das z. B. durch einen geeigneten Kunststoff gebildete Material besitzt die Eigenschaft, nach einer gewissen Zeit an der Luft zu einem gummielastischen Körper zu erhärten und dabei an den mit ihm in Berührung kommenden, anschliessend erwähnten Rohren luftdicht fest zu haften.



  Sofort nach dem Auftragen dieser beiden Schichten 6 (d. h. im noch zähflüssigen Zustand derselben) wird eine erste Lage von Wärmetauscherrohren 7 zwischen die Distanzelemente 5, 5a gelegt und bis zur Berührung mit den Distanzstäben 4 mit ihren Endteilen in die Materialschichten 6 eingedrückt. Nach dem Auflegen eines weiteren Paares von Distanzstäben 4 wird auf die Rohrenden bzw. die zwischen ihnen liegende Materialschicht eine weitere Materialschicht 8 (Fig. 2) aufgetragen und in diese dann eine zweite Lage von Rohren 9 eingedrückt.



  Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Zahl von Rohrlagen erreicht ist. Auf die letzte Materialschicht, die auf die Rohre der letzen Lage aufgetragen ist, werden anschliessend zwei den unteren Profilen 3 entsprechende Profile 3 aufgedrückt (Fig. 3). Damit ist auf der Montageplatte 1 ein zusammenhängendes Gebilde aus Profilen 3, Klebstoffmaterial 6, 8, 10 und Rohren 7, 9 geschaffen, das nach dem Aushärten des Materials 6, 8 und nach Entfernen der Distanzstäbe 4) als fertige Wärmetauschereinheit 11 von der Montageplatte 1 abgehoben werden kann.



   Die Zahl der Rohrlagen der Einheit ist zweckmässig kleiner als die Rohrzahl jeder Lage. Dabei sind Zahl und Länge der Rohre so gewählt, dass der kleinste in der Praxis denkbare Wärmetauscher mit einer einzigen solchen Einheit 11 auskommt. Durch Aneinanderfügen von solchen Einheiten 11 lassen sich praktisch alle vorkommenden Wärmeaustauschergrössen herstellen.



   Ein Beispiel eines solchen Wärmetauschers ist in Fig. 4 gezeigt. Beim Aufbau dieses Rohrwärmetauschers werden zwei aus je drei Einheiten 11 zusammengesetzte Wärmetauscherblöcke gebildet. Das Zusammenfügen der Einheiten erfolgt durch dichtes Verbinden der aneinanderstossenden Profile 3 benachbarter Einheiten. Die so gebildeten Wärmetauscherblöcke sind in ein Gehäuse eingesetzt, das aus durch Querprofile 13 miteinander verbundenen Seitenwänden 12 und einer Umlenkhaube 14 gebildet ist. Damit ist ein Kreuz-Gegenstrombetrieb des Wärmetauschers möglich, wie dies durch die Pfeile in Fig. 4 angedeutet ist. Das beispielsweise Anlageschema eines solchen Wärmetauschers nach Fig. 4 ist in Fig. 5 in Anwendung in einer   luftbetriebenen    Trocknungsanlage. 

  Dort ist angenommen, dass die Zuluft mit durch den zwischen den Wärmetauscherrohren gebildeten Strömungsweg des Wärmetauschers gefördert wird, und dort durch Abluft aus dem Trockner B, welche im Gegenstrom durch die Rohre der beiden Wärmetauscherblöcke strömt, vorgewärmt wird. Die so vorgewärmte Zuluft wird in der anschliessenden Heizvorrichtung C auf die  gewünschte Arbeitstemperatur erhitzt, bevor sie in den Trockner B gelangt, den sie dann als immer noch warme, die Wärmetauscherrohre durchströmende Abluft verlässt. Die in Fig. 5 angegebenen Werte für Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt zeigen, dass mit einem Rohrwärmetauscher   der bei    schriebenen Art ganz erhebliche Energieeinsparungen möglich sind.



   Kenndaten eines weiteren Rohrwärmetauschers der beschriebenen Art sind wie folgend:    Höhe x Länge  >  <  x breit Breite 800 x 1700 x 500    Wärmetauschflächenmaterial: Glasrohre Länge X Durchmesser: 720 x   11,5/12,7    Anzahl Rohre: 1886 Stück Wärmetauschfläche effektiv: 50,18 m2 Wirkungsgrad: 56% in einer Trocknungsanlage mit folgenden Betriebsdaten benützt: Aussenluftmenge 3 200 Nm3/h Fortluftmenge 3 200 Nm3/h Mittl.

  Aussenlufttemperatur   +      +10"C    Fortlufttemperatur   150"C    Fortluftfeuchtegehalt 40 gr/kg Zuluftwärmung auf   1900    C so wird im Wärmetauscher erreicht, dass die kalte Aussenluft von   10     C auf   88,4     C erwärmt wird, und zwar wird diese Energie aus dem Abluftstrom entnommen, der sich in der Folge vor dem Ausblasen ins Freie von 1500 auf   71,6"    C im Wärmetauscher abkühlt.



   Der wirtschaftliche Nutzen dieses Glasrohrwärmetauschers liegt besonders darin, dass dadurch der Zuluftstrom von nur   88,4     auf   1900    C erwärmt zu werden braucht, was gegenüber der Anlage ohne Wärmetauscher eine Einsparung installierter Leistung und effektiven Betriebskosten für die Lufterwärmung von   43,5 %    ergibt.



   Dank dem beschriebenen Herstellungsverfahren des Wärmetauschers können Glasrohre verwendet werden, da ihre mechanische Beanspruchung sowohl während der Montage (nur leichtes Eindrücken und eine zähflüssige Masse) als auch während des Betriebs (elastische Fixierung der Rohre in der Masse) keine unzulässigen Werte annehmen kann. Rohre aus technischen Silikaten, wie Glas, die ausschliesslich in elastisch bleibender Klebemasse fixiert sind, gestatten: hohe Mediengeschwindigkeit entlang der Wärmetauschflächen (und damit grossen Wärmedurchgang), da sie eine besonders glatte, feine Oberfläche besitzen und äusserst korrosionsfest und wenig anfällig für Ablagerungen sind.

  Sie lassen sich ohne Weiteres in einem Temperaturbereich zwischen 400   C und 300"    C verwenden, wobei die bei hohen Temperaturen auftretenden Wärmedehnungen von der die Rohre allseitig umschliessenden elastischen Masse einwandfrei aufgenommen werden können.



   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung eines Rohrwärmetauschers für gasförmige Medien, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei horizontalen, parallelen Stäben (3) je ein Streifen (6) aus zähflüssigem, zu einer elastischen Dichtung aushärtbarem Klebstoff aufgetragen wird, wonach eine erste Lage von im Abstand gehaltenen Rohren (7) mit ihren Endteilen in die Klebstoffstreifen (6) eingedrückt wird, worauf über den ersten Klebstoffstreifen (6) weitere Stufen (8, 10) aufgetragen und in diese weitere Lage von Rohren (9) eingedrückt werden, wobei auf den letzten,die Rohre der letzten Lage überdeckenden Klebstoffstreifen (10) ein Paar von den unteren Stäben entsprechenden Stäben (3) aufgedrückt wird, das Ganze derart, dass sich der Klebstoffstreifen jeder Seite beim Aushärten zu einer an den Stäben und den Rohren dicht haftenden elastischen Wand miteinander verbinden,

   wonach die aus zwei je zwischen einem Stabpaar liegenden Wänden und den darin dicht haftenden Rohren gebildete Wärmetauscheinheit (11) in ein die Einlässe und Auslässe der Strömungswege für die beiden Medien aufweisendes Gehäuse eingesetzt wird.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erstgenannten Stäbe (3) auf einer Basisplatte (1) mittels Fixierblöcken (2) lagerichtig gehalten werden, welche Basisplatte (1) stehende Distanzelemente (5, 5a) aufweist, zwischen welche die Rohre (7, 9) jeder Lage gelegt werden, wobei auf die Basisplatte (1) sowie mit fortschreitender Arbeit zwischen die Rohrlagen horizontale Distanzstäbe (4) eingelegt werden, wobei nach dem Aushärten der Klebstoffwände die Wärmetauschereinheit (11) von der Basisplatte (1) nach oben aus den vertikalen Distanzelementen (5a) herausgehoben wird.



   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Wärmetauschereinheiten (11) parallel aneinander gelegt und die aneinanderstossenden Stabpaare (3) beider Wärmetauschereinheiten (11) unter Bildung eines Wärmetauscherblocks fest miteinander verbunden werden.



   PATENTANSPRUCH II
Rohrwärmetauscher, hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein mit den Ein- und Auslässen für die beiden Medien versehenes Gehäuse   (12, 13,    14), in welches wenigstens eine aus einer Mehrzahl Lagen von parallelen Rohren aus einem technischen Silikat, welche Lagen je beiderends in einer Wand   (6, 8, 10)    aus erhärtetem, elastischem Klebstoff dicht haftend gehalten sind, gebildete Wärmetauschereinheit (11) eingesetzt ist.

 

   UNTERANSPRÜCHE
3. Rohrwärmetauscher nach Patentanspruch   II,    dadurch gekennzeichnet, dass an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten der die Rohre (7, 9) haltenden elastischen Wände   (6, 8,    10) ein Stabprofil (3) haftet.



   4. Rohrwärmetauscher nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse   (12, 13, 14)    wenigstens ein aus mindestens zwei mittels aneinanderliegender Stabprofile (3) miteinander verbundenen Wärmetauschereinheiten (11) gebildeter Wärmetauscherblock eingesetzt ist.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   



  
 



   The present invention relates to a method for producing a tubular heat exchanger for gaseous media and a tubular heat exchanger produced by this method.



   It is known, for the purpose of recovering energy from a gaseous medium, for. B. exhaust air, by heat exchange with another gaseous medium, e.g. B.



  Fresh air, tube heat exchanger with a variety of parallel
Pipes made from technical silicates, e.g. B. Glass to use; the
Pipes form the flow path of one medium, while the flow path of the other medium running transversely to the pipes through the spaces between the
Tubes is formed.



   Known heat exchangers of this type have a metal housing with two opposing metal plates in which bores are made for the use of the tubes, the tubes being held in the bores by elastic sealing elements by means of which the tubes are tightly and elastically resiliently fixed to the plates . The insertion of the seals and the pipes requires a rather cumbersome manufacturing process; Since the pipes have to be inserted with force after the seals have been attached in the plate holes, there is a considerable risk of breakage during assembly; perfect tightness of every single one of the many plate holes is not guaranteed either.

  In contrast, the present invention proposes a manufacturing method that not only avoids the cumbersome insertion of the tubes into narrow plate bores, but also leads, despite simple manufacturing steps, to a heat exchanger whose tubes are held tightly and elastically despite a firm, mutual connection.

  For this purpose, the method according to the invention is characterized in that a strip of viscous adhesive, which can be hardened to form an elastic seal, is applied to each of two horizontal, parallel rods, after which a layer of mutually spaced tubes is pressed with their end parts into the adhesive strips, whereupon further strips are applied over the first adhesive strip and further layers of tubes are pressed into these, with a pair of rods corresponding to the lower rods being pressed onto the last adhesive strip covering the tubes of the last layer, the whole thing in such a way that the adhesive strips each When hardening, connect the side to one another to form an elastic wall that adheres tightly to the rods and the tubes,

   after which the heat exchange unit formed from two walls each lying between a pair of rods and the pipes tightly adhering therein is inserted into a housing having the inlets and outlets of the flow paths for the two media.



   This manufacturing process is not only easy to carry out, but it also inevitably leads to a tight and elastically flexible fixing of the tubes in the continuously forming wall of adhesive in the same operation.



  According to the invention, a tubular heat exchanger manufactured according to this method has a housing provided with the inlets and outlets for the two media, in which at least one of a plurality of layers of parallel tubes made of a technical silicate, which layers at both ends in a wall made of hardened, elastic adhesive are held tightly adhering, formed heat exchanger unit is used.



   Since it is easily possible to equip the heat exchanger with two, four or more such units that are identical to one another, despite the mass production of units that are always the same, the individual heat exchanger can meet practically all requirements with regard to size or size.



  Performance can be adjusted.



   The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, for example. It shows:
1-3 are a diagrammatic representation of a phase of the process for producing a tube bundle unit,
4 shows a diagrammatic example of a tube heat exchanger according to the invention with six tube bundle units and
FIG. 5 shows, for example, the working diagram of a heat exchanger according to FIG. 4.



   According to Figs. 1-3, the procedure for producing a tubular heat exchanger is as follows:
On a flat mounting plate 1, fixing blocks 2 are arranged which secure two parallel metal profiles 3 placed on the plate 1 at a distance from one another in their relative position.



  Between the two profiles 3, two rows of vertical spacer elements 5 corresponding to the desired horizontal spacing of the tubes, each with an end delimitation element 5a and two horizontal spacer bars 4 corresponding to the desired (suitably identical) vertical tube spacing, are arranged on the plate 1. A layer 6 of viscous adhesive-like material is now applied to each of the two profiles 3; the Z. B. formed by a suitable plastic material has the property of hardening after a certain time in the air to form a rubber-elastic body and thereby to adhere airtightly to the pipes that come into contact with it and are mentioned below.



  Immediately after these two layers 6 have been applied (i.e. in their still viscous state), a first layer of heat exchanger tubes 7 is placed between the spacer elements 5, 5a and their end parts are pressed into the material layers 6 until they come into contact with the spacer rods 4. After a further pair of spacer rods 4 have been placed, a further material layer 8 (FIG. 2) is applied to the pipe ends or the material layer lying between them, and a second layer of pipes 9 is then pressed into this.



  This process is repeated until the desired number of pipe layers is reached. On the last layer of material, which is applied to the tubes of the last layer, two profiles 3 corresponding to the lower profiles 3 are then pressed (FIG. 3). A coherent structure of profiles 3, adhesive material 6, 8, 10 and pipes 7, 9 is thus created on the mounting plate 1, which after the material 6, 8 has hardened and the spacer rods 4) have been removed as a finished heat exchanger unit 11 from the mounting plate 1 can be withdrawn.



   The number of pipe layers in the unit is suitably smaller than the number of pipes in each layer. The number and length of the tubes are selected so that the smallest heat exchanger conceivable in practice manages with a single such unit 11. By joining such units 11 to one another, practically all heat exchanger sizes can be produced.



   An example of such a heat exchanger is shown in FIG. When constructing this tubular heat exchanger, two heat exchanger blocks, each composed of three units 11, are formed. The units are joined together by tightly joining the abutting profiles 3 of adjacent units. The heat exchanger blocks formed in this way are inserted into a housing which is formed from side walls 12 connected to one another by transverse profiles 13 and a deflection hood 14. Cross-countercurrent operation of the heat exchanger is thus possible, as is indicated by the arrows in FIG. The system diagram of such a heat exchanger according to FIG. 4 is shown in FIG. 5 in use in an air-operated drying system.

  It is assumed there that the supply air is conveyed through the flow path of the heat exchanger formed between the heat exchanger tubes and is preheated there by exhaust air from dryer B, which flows in countercurrent through the tubes of the two heat exchanger blocks. The supply air preheated in this way is heated in the subsequent heating device C to the desired working temperature before it reaches the dryer B, which it then leaves as still warm exhaust air flowing through the heat exchanger pipes. The values for temperature and moisture content given in FIG. 5 show that very considerable energy savings are possible with a tubular heat exchanger of the type described in FIG.



   Characteristic data of another tubular heat exchanger of the type described are as follows: Height x length> <x wide Width 800 x 1700 x 500 Heat exchange surface material: Glass tubes Length X diameter: 720 x 11.5 / 12.7 Number of tubes: 1886 pieces Effective heat exchange area: 50. 18 m2 efficiency: 56% used in a drying system with the following operating data: outside air volume 3 200 Nm3 / h exhaust air volume 3 200 Nm3 / h avg.

  Outside air temperature + +10 "C Exhaust air temperature 150" C Exhaust air moisture content 40 gr / kg Supply air heating to 1900 C in this way it is achieved in the heat exchanger that the cold outside air is heated from 10 C to 88.4 C, and this energy is taken from the exhaust air flow, which then cools down from 1500 to 71.6 "C in the heat exchanger before it is blown out into the open.



   The economic benefit of this glass tube heat exchanger lies in the fact that the supply air flow needs to be heated from just 88.4 to 1900 C, which results in a saving of installed power and effective operating costs for air heating of 43.5% compared to the system without a heat exchanger.



   Thanks to the heat exchanger manufacturing process described, glass tubes can be used, as their mechanical stress cannot assume any impermissible values either during assembly (only slight indentation and a viscous mass) and during operation (elastic fixation of the tubes in the mass). Pipes made of technical silicates, such as glass, which are exclusively fixed in elastic adhesive, allow: high media speed along the heat exchange surfaces (and thus large heat transfer), as they have a particularly smooth, fine surface and are extremely corrosion-resistant and less prone to deposits.

  They can easily be used in a temperature range between 400 ° C. and 300 ° C., and the thermal expansions occurring at high temperatures can be perfectly absorbed by the elastic mass surrounding the pipes on all sides.



   PATENT CLAIM 1
Process for the production of a pipe heat exchanger for gaseous media, characterized in that a strip (6) of viscous adhesive which can be hardened to form an elastic seal is applied to two horizontal, parallel rods (3), after which a first layer of pipes ( 7) is pressed with its end parts into the adhesive strip (6), whereupon further steps (8, 10) are applied over the first adhesive strip (6) and are pressed into this further layer of tubes (9), with the tubes on the last the last layer of adhesive strips (10) covering the last layer a pair of rods (3) corresponding to the lower rods is pressed on, the whole thing in such a way that the adhesive strips on each side join to form a resilient wall tightly adhering to the rods and the pipes during curing,

   after which the heat exchange unit (11) formed from two walls each lying between a pair of rods and the pipes tightly adhering therein is inserted into a housing having the inlets and outlets of the flow paths for the two media.



   SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the first-mentioned rods (3) are held in the correct position on a base plate (1) by means of fixing blocks (2), which base plate (1) has standing spacer elements (5, 5a) between which the tubes (7, 9) of each layer, with horizontal spacer bars (4) being placed on the base plate (1) and between the pipe layers as the work progresses, with the heat exchanger unit (11) moving from the base plate (1) after the adhesive walls have hardened is lifted out of the vertical spacer elements (5a).



   2. The method according to dependent claim 1, characterized in that at least two heat exchanger units (11) are placed parallel to each other and the abutting pairs of rods (3) of both heat exchanger units (11) are firmly connected to each other to form a heat exchanger block.



   PATENT CLAIM II
Tube heat exchanger, manufactured according to the method according to claim 1, characterized by a housing (12, 13, 14) provided with the inlets and outlets for the two media, in which at least one of a plurality of layers of parallel tubes made of a technical silicate, which Layers at both ends in a wall (6, 8, 10) made of hardened, elastic adhesive are held tightly adhering, formed heat exchanger unit (11) is inserted.

 

   SUBCLAIMS
3. Tube heat exchanger according to claim II, characterized in that a rod profile (3) adheres to two opposite end faces of the elastic walls (6, 8, 10) holding the tubes (7, 9).



   4. Pipe heat exchanger according to dependent claim 3, characterized in that in the housing (12, 13, 14) at least one heat exchanger block formed from at least two heat exchanger units (11) connected to one another by means of abutting rod profiles (3) is inserted.

** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.



   

 

Claims (1)

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. gewünschte Arbeitstemperatur erhitzt, bevor sie in den Trockner B gelangt, den sie dann als immer noch warme, die Wärmetauscherrohre durchströmende Abluft verlässt. Die in Fig. 5 angegebenen Werte für Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt zeigen, dass mit einem Rohrwärmetauscher der bei schriebenen Art ganz erhebliche Energieeinsparungen möglich sind. ** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **. The desired working temperature is heated before it enters the dryer B, which it then leaves as still warm exhaust air flowing through the heat exchanger tubes. The values for temperature and moisture content given in FIG. 5 show that very considerable energy savings are possible with a tubular heat exchanger of the type described in FIG. Kenndaten eines weiteren Rohrwärmetauschers der beschriebenen Art sind wie folgend: Höhe x Länge > < x breit Breite 800 x 1700 x 500 Wärmetauschflächenmaterial: Glasrohre Länge X Durchmesser: 720 x 11,5/12,7 Anzahl Rohre: 1886 Stück Wärmetauschfläche effektiv: 50,18 m2 Wirkungsgrad: 56% in einer Trocknungsanlage mit folgenden Betriebsdaten benützt: Aussenluftmenge 3 200 Nm3/h Fortluftmenge 3 200 Nm3/h Mittl. Characteristic data of another tubular heat exchanger of the type described are as follows: Height x length> <x wide Width 800 x 1700 x 500 Heat exchange surface material: Glass tubes Length X diameter: 720 x 11.5 / 12.7 Number of tubes: 1886 pieces Effective heat exchange area: 50. 18 m2 efficiency: 56% used in a drying system with the following operating data: outside air volume 3 200 Nm3 / h exhaust air volume 3 200 Nm3 / h avg. Aussenlufttemperatur + +10"C Fortlufttemperatur 150"C Fortluftfeuchtegehalt 40 gr/kg Zuluftwärmung auf 1900 C so wird im Wärmetauscher erreicht, dass die kalte Aussenluft von 10 C auf 88,4 C erwärmt wird, und zwar wird diese Energie aus dem Abluftstrom entnommen, der sich in der Folge vor dem Ausblasen ins Freie von 1500 auf 71,6" C im Wärmetauscher abkühlt. Outside air temperature + +10 "C Exhaust air temperature 150" C Exhaust air moisture content 40 gr / kg Supply air heating to 1900 C in this way it is achieved in the heat exchanger that the cold outside air is heated from 10 C to 88.4 C, and this energy is taken from the exhaust air flow, which then cools down from 1500 to 71.6 "C in the heat exchanger before it is blown out into the open. Der wirtschaftliche Nutzen dieses Glasrohrwärmetauschers liegt besonders darin, dass dadurch der Zuluftstrom von nur 88,4 auf 1900 C erwärmt zu werden braucht, was gegenüber der Anlage ohne Wärmetauscher eine Einsparung installierter Leistung und effektiven Betriebskosten für die Lufterwärmung von 43,5 % ergibt. The economic benefit of this glass tube heat exchanger lies in the fact that the supply air flow needs to be heated from just 88.4 to 1900 C, which results in a saving of installed power and effective operating costs for air heating of 43.5% compared to the system without a heat exchanger. Dank dem beschriebenen Herstellungsverfahren des Wärmetauschers können Glasrohre verwendet werden, da ihre mechanische Beanspruchung sowohl während der Montage (nur leichtes Eindrücken und eine zähflüssige Masse) als auch während des Betriebs (elastische Fixierung der Rohre in der Masse) keine unzulässigen Werte annehmen kann. Rohre aus technischen Silikaten, wie Glas, die ausschliesslich in elastisch bleibender Klebemasse fixiert sind, gestatten: hohe Mediengeschwindigkeit entlang der Wärmetauschflächen (und damit grossen Wärmedurchgang), da sie eine besonders glatte, feine Oberfläche besitzen und äusserst korrosionsfest und wenig anfällig für Ablagerungen sind. Thanks to the heat exchanger manufacturing process described, glass tubes can be used, as their mechanical stress cannot assume any impermissible values either during assembly (only slight indentation and a viscous mass) and during operation (elastic fixation of the tubes in the mass). Pipes made of technical silicates, such as glass, which are exclusively fixed in elastic adhesive, allow: high media speed along the heat exchange surfaces (and thus large heat transfer), as they have a particularly smooth, fine surface and are extremely corrosion-resistant and less prone to deposits. Sie lassen sich ohne Weiteres in einem Temperaturbereich zwischen 400 C und 300" C verwenden, wobei die bei hohen Temperaturen auftretenden Wärmedehnungen von der die Rohre allseitig umschliessenden elastischen Masse einwandfrei aufgenommen werden können. They can easily be used in a temperature range between 400 ° C. and 300 ° C., and the thermal expansions occurring at high temperatures can be perfectly absorbed by the elastic mass surrounding the pipes on all sides. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung eines Rohrwärmetauschers für gasförmige Medien, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei horizontalen, parallelen Stäben (3) je ein Streifen (6) aus zähflüssigem, zu einer elastischen Dichtung aushärtbarem Klebstoff aufgetragen wird, wonach eine erste Lage von im Abstand gehaltenen Rohren (7) mit ihren Endteilen in die Klebstoffstreifen (6) eingedrückt wird, worauf über den ersten Klebstoffstreifen (6) weitere Stufen (8, 10) aufgetragen und in diese weitere Lage von Rohren (9) eingedrückt werden, wobei auf den letzten,die Rohre der letzten Lage überdeckenden Klebstoffstreifen (10) ein Paar von den unteren Stäben entsprechenden Stäben (3) aufgedrückt wird, das Ganze derart, dass sich der Klebstoffstreifen jeder Seite beim Aushärten zu einer an den Stäben und den Rohren dicht haftenden elastischen Wand miteinander verbinden, PATENT CLAIM 1 Process for the production of a pipe heat exchanger for gaseous media, characterized in that a strip (6) of viscous adhesive which can be hardened to form an elastic seal is applied to two horizontal, parallel rods (3), after which a first layer of pipes ( 7) is pressed with its end parts into the adhesive strip (6), whereupon further steps (8, 10) are applied over the first adhesive strip (6) and are pressed into this further layer of tubes (9), with the tubes on the last the last layer of adhesive strips (10) covering the last layer a pair of rods (3) corresponding to the lower rods is pressed on, the whole thing in such a way that the adhesive strips on each side join to form a resilient wall tightly adhering to the rods and the pipes during curing, wonach die aus zwei je zwischen einem Stabpaar liegenden Wänden und den darin dicht haftenden Rohren gebildete Wärmetauscheinheit (11) in ein die Einlässe und Auslässe der Strömungswege für die beiden Medien aufweisendes Gehäuse eingesetzt wird. after which the heat exchange unit (11) formed from two walls each lying between a pair of rods and the pipes tightly adhering therein is inserted into a housing having the inlets and outlets of the flow paths for the two media. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erstgenannten Stäbe (3) auf einer Basisplatte (1) mittels Fixierblöcken (2) lagerichtig gehalten werden, welche Basisplatte (1) stehende Distanzelemente (5, 5a) aufweist, zwischen welche die Rohre (7, 9) jeder Lage gelegt werden, wobei auf die Basisplatte (1) sowie mit fortschreitender Arbeit zwischen die Rohrlagen horizontale Distanzstäbe (4) eingelegt werden, wobei nach dem Aushärten der Klebstoffwände die Wärmetauschereinheit (11) von der Basisplatte (1) nach oben aus den vertikalen Distanzelementen (5a) herausgehoben wird. SUBCLAIMS 1. The method according to claim I, characterized in that the first-mentioned rods (3) are held in the correct position on a base plate (1) by means of fixing blocks (2), which base plate (1) has standing spacer elements (5, 5a) between which the tubes (7, 9) of each layer, with horizontal spacer bars (4) being placed on the base plate (1) and between the pipe layers as the work progresses, with the heat exchanger unit (11) moving from the base plate (1) after the adhesive walls have hardened is lifted out of the vertical spacer elements (5a). 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Wärmetauschereinheiten (11) parallel aneinander gelegt und die aneinanderstossenden Stabpaare (3) beider Wärmetauschereinheiten (11) unter Bildung eines Wärmetauscherblocks fest miteinander verbunden werden. 2. The method according to dependent claim 1, characterized in that at least two heat exchanger units (11) are placed parallel to each other and the abutting pairs of rods (3) of both heat exchanger units (11) are firmly connected to each other to form a heat exchanger block. PATENTANSPRUCH II Rohrwärmetauscher, hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein mit den Ein- und Auslässen für die beiden Medien versehenes Gehäuse (12, 13, 14), in welches wenigstens eine aus einer Mehrzahl Lagen von parallelen Rohren aus einem technischen Silikat, welche Lagen je beiderends in einer Wand (6, 8, 10) aus erhärtetem, elastischem Klebstoff dicht haftend gehalten sind, gebildete Wärmetauschereinheit (11) eingesetzt ist. PATENT CLAIM II Tube heat exchanger, manufactured according to the method according to claim 1, characterized by a housing (12, 13, 14) provided with the inlets and outlets for the two media, in which at least one of a plurality of layers of parallel tubes made of a technical silicate, which Layers at both ends in a wall (6, 8, 10) made of hardened, elastic adhesive are held tightly adhering, formed heat exchanger unit (11) is inserted. UNTERANSPRÜCHE 3. Rohrwärmetauscher nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten der die Rohre (7, 9) haltenden elastischen Wände (6, 8, 10) ein Stabprofil (3) haftet. SUBCLAIMS 3. Tube heat exchanger according to claim II, characterized in that a rod profile (3) adheres to two opposite end faces of the elastic walls (6, 8, 10) holding the tubes (7, 9). 4. Rohrwärmetauscher nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (12, 13, 14) wenigstens ein aus mindestens zwei mittels aneinanderliegender Stabprofile (3) miteinander verbundenen Wärmetauschereinheiten (11) gebildeter Wärmetauscherblock eingesetzt ist. 4. Pipe heat exchanger according to dependent claim 3, characterized in that in the housing (12, 13, 14) at least one heat exchanger block formed from at least two heat exchanger units (11) connected to one another by means of abutting rod profiles (3) is inserted.
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DE2934106A1 (en) * 1979-08-23 1981-03-26 Karl-Heinrich Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen Hausmann PIPE HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3909465A1 (en) * 1989-03-22 1990-10-04 Langbein & Engelbrecht Glass tube heat exchanger
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