DE1551426A1 - Heat exchanger - Google Patents
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Description
AB SVENSKA MASKINVERKEN v -16. Februar 1967 j Kallhäll, Schweden · ' v AB SVENSKA MASKINVERKEN v -16. February 1967 j Kallhäll, Sweden · ' v
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Dlnl.-lnn. H. MITSCHERUCH DlpL-lng. W. PAAP - - - ■ - - a
Dlnl.-lnn. H. MITSCHERUCH
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KCNCHEN 22, Stelnsdorfstr. 10DI P !,! Rg. K. GUHSCHHftNN
KCNCHEN 22, Stelnsdorfstr. 10
Die vorliegende Erfindung betrifft Wärmeaustauscher,The present invention relates to heat exchangers,
die aus einer Anzahl untereinander gleicher, auswechsel-which consist of a number of identical, interchangeable
barer, in einem Gehäuse angebrachter Einheiten aufgebaut sind. Derartige Wärmeaustauscher sind in erster LinieBarer, mounted in a housing units are built. Such heat exchangers are primarily
für die Ausnutzung der Wärme in Abgasen, z.B. von Dieselmotoren, vorgesehen» '■ intended for the utilization of the heat in exhaust gases, eg from diesel engines » '■
An Wärmeaustauscher zur Ausnutzung dee WärmeinhaltesOn heat exchanger to utilize the heat content
ι in Abgasen stellt man vor allem die Forderung einer! sehrι in exhaust fumes there is above all the requirement of a! very
stabilen und unempfindlichen Konstrulction. Die Wärme-stable and insensitive construction. The heat-
austauscher müssen so ausgeführt sein, dass sie sich bei Bedarf sowohl auf der Gas- als auch auf der Wasser-, oder Flüssigkeitsseite leicht reinigen lassen· Bei AnwendungExchangers must be designed in such a way that they can be used with Can be easily cleaned on both the gas and the water or liquid side as required · When using
des Wärmeaustauschers für die Erzeugung von Dampf oder Heisswasser soll er Speisung mit verhältnismassig. | schlechtem Speisewasser aushalten können· Die wärmebelasteten Oberflächen in einem Wärmeaustauscher dieser Art sollen im Falle einer Beschädigung durch Überlastung oder infolge mangelhafter Wartung leicht auswechselbar sein. Die Wärmeaustauscher müssen ferner das geringst-of the heat exchanger for the generation of steam or hot water, it should be fed with relatively. | can withstand bad feed water · The heat-loaded surfaces in a heat exchanger of this Art should be easily replaceable in the event of damage due to overload or poor maintenance be. The heat exchangers must also have the least
mögliche Gesamtbauvolumen aufweisen, da einerseits -der Raum für die Apparatur zur Wärmerückgewinnung gewöhnlich äusserst begrenzt 1st, und andererseits ein grosses Volumen meistens die Anlagekosten erhöht» ; .;: Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, einenpossible overall construction volume, since on the one hand the space for the apparatus for heat recovery is usually extremely limited, and on the other hand a large volume usually increases the system costs »; . ; : The present invention aims to provide a
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Wärmeaustauscher zu schaffen, der wesentlich kompakter ist als die vorbekannten, und somit eine höhere Effektivität pro Volumeneinheit hat. Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung hat deshalb, verglichen mit anderen Wärmeaustauschern derselben Leistung, niedriges Gewicht und eignet sich infolgedessen besonders für den Einsatz auf Schiffen, z.B. als Abgasdampfkessel«To create heat exchangers that are much more compact is than the previously known, and thus has a higher effectiveness per unit volume. The heat exchanger after the The invention is therefore lightweight and lightweight compared to other heat exchangers of the same performance As a result, it is particularly suitable for use on ships, e.g. as an exhaust steam boiler «
Die einzelnen Elemente im Wärmeaustauscher nach der Erfindung sind äusserst stabil und kompakt, somit auch unempfindlich. Dies ist von besonders grosser Bedeutung bei Anwendung des Wärmeaustauschers für die Rückgewinnung von Wärme aus Abgasen mit pulsierender Strömung, z.B. von Dieselmotoren.The individual elements in the heat exchanger according to the invention are extremely stable and compact, and therefore also insensitive. This is of particular importance when using the heat exchanger for recovery of heat from exhaust gases with a pulsating flow, e.g. from diesel engines.
Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung wird in den nachfolgenden Ansprüchen näher definiert·The heat exchanger according to the invention is defined in more detail in the following claims
Ein Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung ist auf den beigefügten Zeichnungen dargestellt.An embodiment of a heat exchanger according to the invention is shown in the accompanying drawings shown.
Fig· 1 zeigt eine Draufsicht auf den Wärmeaustauscher mit abgenommenem Deckel,Fig. 1 shows a plan view of the heat exchanger with the cover removed,
Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1,Fig. 2 is a vertical section along the line H-II in Fig. 1,
Fig· 3 ist ein Vertikalschnitt entlang der Linie IH-III in Fig. 2.FIG. 3 is a vertical section along the line IH-III in FIG. 2.
Fig. 2I und 5 zeigen Einzelteile in vergrössertem Masstab.FIGS. 2 I and 5 show individual parts on an enlarged scale.
Der auf den Zeichnungen veranschaulichte Wärmeaustauscher besteht aus mehreren gleichen Wärmeübertragungseinheiten 1. Jede Einheit setzt sich aus zwei planparallelen Blechen 2 zusammen, die entlang sämtlichen The heat exchanger illustrated in the drawings consists of several identical heat transfer units 1. Each unit is composed of two plane-parallel sheets 2, which run along all
Rändern mittels Seitenwänden oder Stirnstreifen j5, 0 0 0 6 10/082!Edges using side walls or front strips j5, 0 0 0 6 10/082!
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
- 155H26 - 155H26
vorzugsweise durch Schweissung, miteinander verbunden sind. Der erforderliche Raum (Kanal) für das eine (gewöhnlich das wärmeaufnehmende) Medium (Mittel) wird zwischen den Blechen erhalten· Die Bleche 2 sind ausserdem miteinander durch Stützbolzen 4 verbunden, die sie in festem Abstand, z.B. 50 mm, voneinander halten. Die Abstandsbolzen 4 werden vorzugsweise zwischen die Bleche 2 eingeschweisst, wie aus Fig. ersichtlich ist, und ihre Anzahl wird durch den Betriebsdruck ides zwischen den Blechen strömenden wärmeaufndhm^nden Mediums bestimmt.preferably connected to one another by welding are. The required space (duct) for the one (usually the heat-absorbing) medium (medium) is obtained between the sheets the sheets 2 are also connected to each other by support bolts 4, which they keep at a fixed distance, e.g. 50 mm, from each other. The standoffs 4 are preferred welded between the sheets 2, as shown in Fig. can be seen, and their number is determined by the operating pressure ides flowing between the sheets heat-absorbing medium determined.
Das eine (z.B· das wärmeaufnehmende) Medium wird durch ein oder mehrere Zulaufrohre 5 in den Kanal zwischen den Blechen eingeführt und durch Stutzen 6 und ein oder mehrere Ablaufrohre 7 abgeleitet. One (e.g. the heat-absorbing) medium is fed into the Channel introduced between the metal sheets and diverted through nozzles 6 and one or more drainage pipes 7.
Die wärmeübertragenden Einheiten-1 sind auf ihrer Aussenseite mit oberfläehenvergrbssernden Elementen 8 versehen, die auf der Zeichnung als zylindrische, angeschweisste Stäbe von gleicher Länge dargestellt sind, die mit geeigneter Teilung in Höhen- und Seitenrichtung angebracht sind. Diese oberflächenvergröseernden Elemente können in einer anderen zweckmässigen Teilung, z.B. in dreieckiger Einteilung, angeordnet sein.The heat transfer units-1 are up their outside with surface enlarging elements 8, which are shown in the drawing as cylindrical, Welded rods of the same length are shown that are attached with a suitable pitch in vertical and lateral directions. This surface enlarging Items can be expedient in another Division, e.g. in a triangular arrangement.
Die;Länge der Wärmeaustauscheinheiten 1, wie auch deren Anzahl, wird durch die Gasmenge (Strömungsmenge) bestimmt, die durch den WärmeaustauscherThe; length of the heat exchange units 1, as well as their number, is determined by the amount of gas (flow rate) that passes through the heat exchanger
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hindurchgehen soll* sowie durch den zulässigen Druckabfall. Die Höhe der Wärmeaustauscheinheiten 1 In der Strömungsrichtung des Gases wird durch den Wirkungsgrad bestimmt, den diese Einheiten zur Erfüllung der gewünschten Leistung aufweisen müssen·should go through * as well as through the permissible pressure drop. The height of the heat exchange units 1 in the direction of flow of the gas is determined by the efficiency determines which these units must have in order to achieve the desired performance
Die Einheiten 1 werden parallel zueinander in einer Umhüllung oder einem Gehäuse 9 so angebracht, dass der Abstand zwischen den oberflächenvergrössernden Elementen 8 in zwei benachbarten Einheiten 1 ein Minimum beträgt· Zur Unterstützung der Einheiten 1 sind imThe units 1 are mounted parallel to one another in a casing or a housing 9 in such a way that that the distance between the surface-enlarging elements 8 in two adjacent units 1 is a minimum amounts · To support the units 1 are im
Träger
Gehäuse 9 (Gaskanal) BaQjfeen 10 angeordnet, an denen die
Einheiten mittels Nasen 11 und Bolzen 12 befestigt werden.carrier
Housing 9 (gas duct) BaQjfeen 10 arranged, to which the units are fastened by means of lugs 11 and bolts 12.
Trägercarrier
Die BKXiOSn 13 und 14 dienen zur Absteifung und Unterstützung des Wärmeaustauschers. Das Gehäuse 9 hat an seinen Enden Klappen oder Türen 15, die geöffnet werden können und durch die die Wärmeaustauscheinheiten 1 zwecks Montage, Ausbau und Reinigung in ihrer Längsrichtung eingeführt und herausgenommen werden können· Bei Bedarf können einzelne Einheiten 1 ohne Störung der übrigen ausgewechselt werden·The BKXiOSn 13 and 14 serve to brace and support the heat exchanger. The housing 9 has flaps or doors 15 at its ends which can be opened and through which the heat exchange units 1 can be inserted and removed in their longitudinal direction for the purpose of assembly, dismantling and cleaning.If necessary, individual units 1 can be exchanged without disturbing the others.
Die Wärmeaustauscheinheiten 1 sind an ihrer unteren Kante mit Reinigungsstopfen 16 - an jedem Ende einer versehen· Nach Entfernen (Herausschrauben) dieser Reinigungsstopfen können durch die so freigelegten öffnungen die Innenseiten der Wärmeaustauscheinhelt en 1 von krustenbildenden Stoffen und Ablagerungen (Beschläge) saubergespült werden. Es hat sich gezeigt, wenn das wärmeabsorbierende Medium krustenbildende Stoffe enthält, dass die dadurch gebildeten Beläge auf der wärmeübertragendtei Oberfläche bei Temperaturschwankungen der Einheit 1 sichThe heat exchange units 1 are provided with cleaning plugs 16 at their lower edge - one at each end. After removing (unscrewing) this cleaning plug The insides of the heat exchange units 1 can be removed from crust-forming through the openings thus exposed Fabrics and deposits (fittings) are rinsed clean. It has been shown when the heat absorbing Medium contains crust-forming substances that result in deposits on the heat-transferring part Surface in case of temperature fluctuations of the unit 1 itself
lösen und, im unteren Teil derselben sich absetzen· Nach dem · 008810/082 1 OR.GINAU mSPECTEDloosen and settle in the lower part of the same · After · 008810/082 1 OR.GINAU mSPECTED
15514281551428
Entfernen der Reinigungsstopfen 16 können diese Sedimente leicht aus der Wärmeaustauscheinheit 1 weggespült werden, ohne dasa die Einheit deswegen abmontiert werden muss· Die Beläge auf den Aussenseiten der Wärmeaustauscheinheit lassen sich auf jede beliebige übliche Welse entfernen» Man kann somit Russblasen mit Dampf oder Luft ausführen, wie auch Spülen mit Wasser, eventuell mit Üblich verwendeten Zusätzen»Removing the cleaning plug 16 can remove these sediments easily flushed away from the heat exchange unit 1, without having to dismantle the unit The deposits on the outside of the heat exchange unit can be removed in any conventional way » So soot bubbles can be carried out with steam or air, as can rinsing with water, possibly with commonly used ones Additives »
Die Zuführung des wärmeaufnehmenden Mediums kann, wie in Fig· 2 gezeigt, auch an der Unterseite jeder Wärmeübertragungeeinheit 1 durch die Zulaufleitung 5 geschehen· Wie bei 5A durch gestrichelten Linien angedeutet, können anstelle dessen eine oder mehrere Zulaufleitungen an der Oberseite der Einheiten 1 angeordnet werden· Dies ist besonders zweckmäsaig, wenn die Wärmeaufnahme unter Kochen des wärmeaufnehmenden Mediums erfolgt·The supply of the heat-absorbing medium can as shown in Fig. 2, also done on the underside of each heat transfer unit 1 through the supply line 5. As indicated in FIG. 5A by dashed lines, one or more inlet lines can instead be placed at the top of the units 1 · This is particularly useful when the heat absorption is below The heat-absorbing medium is boiled
In dem dargestellten Ausführungsbeisplel hat der Wärmeaustauscher zwei Abflussleitungen 7 für das erwärmte Medium« Diese Ausführung eignet sich besonders auf Schiffen, auf denen der Wärmeaustauscher für die Erzeugung von Dampf mittels heisser Abgase verwendet wird. Die Anzahl Abflussrohre ist beliebig und dem Bedarf anzupassen. Bei zwei Zulaufrohren 5 oder 5A und zwei Abflussrohren 7 kann jede zweite Einheit 1 an das eine Paar von Zulauf- und Abflussrohren, und jede andere zweite Einheit an das andere Paar angeschlossen werden· Man erhält dadurch die Möglichkeit, die Zuführung des wärmeabsorbierenden Mediums zu der halben Anzahl Einheiten 1 abzuschalten und dadurch die Wärmeabsorption des Wärmeaustauschers aufIn the exemplary embodiment shown, the heat exchanger has two drain lines 7 for the heated Medium «This version is particularly suitable on ships on which the heat exchanger is used for generating of steam by means of hot exhaust gases is used. The number of drainage pipes is arbitrary and can be adapted to requirements. at two inlet pipes 5 or 5A and two outlet pipes 7 can every second unit 1 to the one pair of inlet and Drain pipes, and every other second unit to be connected to the other pair · One obtains through this the possibility of switching off the supply of the heat-absorbing medium to half the number of units 1 and thereby the heat absorption of the heat exchanger
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die Hälfte zu vermindern· Dies ist dann von Wert, wenn der Wärmebedarf aus irgendeinem Grunde sinken sollte· Die halbe Anzahl Wärmeübertragungseinheiten 1 wird hierdurch unwirksam, und diese Einheiten nehmen dann allmählich dieselbe Temperatur an, wie sie das wärmeabgebende Medium hat· Vorausgesetzt, dass diese Einheiten 1 aus solchem Material gefertigt sind, dass sie diese Betriebstemperatur aushalten« ohne durch Verkrustung oder Oxydation beschädigt zu werden, kann eine solche Betriebsweise erlaubt werden und ist häufig bei Wärmerückgewinnung aus Abgasen und bei Anlagen wünschenswert, in denen der . Wärmebedarf bisweilen niedriger 1st als er in den Abgasen zur Verfügung steht«halving · This is useful if the heat demand should decrease for any reason · The half the number of heat transfer units 1 thereby becomes ineffective, and these units then gradually increase the same temperature as the heat emitting medium has · Provided that these units 1 made of such Material are made to withstand this operating temperature without being damaged by incrustation or oxidation such a mode of operation can be allowed and is often with heat recovery from exhaust gases and desirable for systems in which the. Heat demand is sometimes lower than it is in the exhaust gases is available «
Durch analoge Anordnung von drei Zulauf- und drei Abflussrohren kann man :n*ti#rlich ein bzw* zwei Drittel des Wärmeaustauschen ausschaltbar machen·By arranging three inlet and three outlet pipes in an analogous manner, you can: of heat exchange can be switched off
Die Wärmeaustauschereinheiten 1 sind an die Zulauf- und Abflussrohre 5 und 7 mittels Bolzenverband in mit Flanschen versehenen Stutzen 17 bzw· 6 angeschlossen, so dass sich die Einheiten unabhängig voneinander leicht einbauen und entfernen lassen·The heat exchanger units 1 are connected to the inlet and outlet pipes 5 and 7 by means of a bolt connection Flanged nozzles 17 or 6 connected, so that the units can be easily independent of one another install and remove
In der auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform des Wärmeaustauschers geschieht die Strömung vertikal· Man kann Jedoch durch einfache Änderung des Wärmeaustauschergehäuses sowie der Zulauf- und Abflussleitungen das wärmeabgebende Medium veranlassen, horizontal durch den Apparat zu strömen·In the embodiment of the heat exchanger shown in the drawings, the flow occurs vertically You can, however, by simply changing the heat exchanger housing as well as the inlet and outlet pipes cause the heat-emitting medium to pass horizontally to flow the apparatus
Die Erfindung lässt sich im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche abändern· Es verdient besondere Erwähnung, dassThe invention can be modified within the scope of the following claims · It deserves special mention that
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der Wärmeaustauscher nach der Erfindung für Wärmerückgewinnung zwischen Medien verwendet werden kann, wenn auf der einen Seite des Wärmeaustauschers oberflächenvergrössernde Elemente wünschenswert sind·the heat exchanger according to the invention can be used for heat recovery between media, if surface enlarging on one side of the heat exchanger Elements are desirable
009810/0821009810/0821
Claims (5)
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- 1967-02-20 GB GB8031/67A patent/GB1181716A/en not_active Expired
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- 1967-02-21 NO NO166951A patent/NO122076B/no unknown
- 1967-02-22 BE BE694478D patent/BE694478A/xx unknown
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CH448147A (en) | 1967-12-15 |
NL6702364A (en) | 1967-08-23 |
SE353141B (en) | 1973-01-22 |
FR1511953A (en) | 1968-02-02 |
GB1181716A (en) | 1970-02-18 |
BE694478A (en) | 1967-07-31 |
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