DE3021028A1

DE3021028A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE3021028A1
Application number: DE19803021028
Authority: DE
Inventors: Michael 8011 Putzbrunn Behncke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1981-12-10

Description

Behncke - 4 - 2881-82

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Koaxial-Verdampfer, mit einem Bündel paralleler, in einen ersten Strömungsweg einbezogener Innenrohre und einem dieses Bündel umschließenden Außenrohr, wobei der Raum zwischen dem Außenrohr und den Innenrohren in einen zweiten Strömungsweg einbezogen ist.

Bei Verdampfern, dem bevorzugten Anwendungsgebiet der Erfindung, werden z.B. die Innenrohrevon einem überhitzten Kältemitteldampf durchströmt, während die Innenrohre an ihrer Außenseite von Wasser umspült werden, welches beispielsweise einen Überdruck von etwa 2 bar aufweist. Derzeit werden solche Verdampfer aus Kupfer mit mehreren Innenrohren und einem starken Außenrohr gefertigt. Bei aggressivem Wasser sind solche Verdampfer einer starken Korrosion ausgesetzt, außerdem sind sie relativ teuer. Um der Korrosionsanfälligkeit zu begegnen, werden heute Wärmetauscher und insbesondere Verdampfer aus Edelstahl gefordert. Edelstahl ist wesentlich schwieriger zu verarbeiten als Kupfer. Da in der Regel das Außenrohr und

130050/0315 - 5 -

- 5 - 2881-82 Behncke

die von ihm umschlossenen Innenrohre zwischen den Strömungsmittel Ein- und Auslässen einen spiralig gekrümmten Verlauf mit kreisförmigen oder ovalen Windungen aufweisen, stellt insbesondere die Herstellung des Außenrohrs aus Edelstahl ein sehr schwieriges Problem dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmetauscherkonstruktion zu schaffen, die sich vor allem auch als Verdampfer eignet und bei der die vorstehend genannten Schwierigkeiten überwunden werden. Insbesondere soll einerseits die Korrosionsgefährdung, andererseits aber auch die Schwierigkeit bei der Verarbeitung von Edelstahl für das Außenrohr vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Außenrohr ein flexibler Schlauch oder ein Kunststoffrohr ist, und zwar vorzugsweise ein Gummischlauch mit Gewebeeinlage.

Es Kt sich gezeigt, daß man in der Praxis bisher ohne zwingende Notwendigkeit davon ausgegangen ist, das Außenrohr von Wärmetauschern der betroffenen Art müsse aus Metall gefertigt sein. Für dieses Außenrohr bestehen im wesentlichen drei Forderungen, nämlich nach weitgehender Korrosionsbeständigkeit gegenüber dem dieses Rohr beaufschlagenden Strömungsmitteln, Widerstandsfähigkeit gegenüber den auftretenden Drücken und die Möglichkeit, einer dichten Verbindung mit den jeweiligen Strömungsmittelein- und

-6-

Behncke - 6 - . 2881-82

-auslassen. Diese Forderungen lassen sich insbesondere unter Berücksichtigung des relativ geringen Überdrucks auch mit schlauchartigen Außenrohren aus flexiblem Material erreichen, sofern dieses Material die nötige Beständigkeit gegenüber der Einwirkung des Strömungsmittels aufweist. Sofern es sich bei diesem Strömungsmittel um aggressives Wasser handelt, genügt ein Gummischlauch mit Gewebeeinlage den gestellten Anforderungen.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß das Außenrohr ohne Schwierigkeiten in beliebiger Weise gekrümmt werden kann. Es können Spiralen mit kreisförmigen oder ovalen Windungen ganz nach Bedarf angefertigt werden. Es kommt aber noch der Vorteil hinzu, daß nicht nur wegen der entfallenden schwierigen Formgebungsarbeit, sondern auch wegen der reinen Materialkosten ein wesentlicher Kostenvorteil gegenüber der Verwendung von Edelstahl gegeben ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteranSprüchen.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.

130050/0315

- 7 - 2881-82 Behncke

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Stirnansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Wärmetauschers,

Fig. 2 einen Schnitt parallel zur Rohrachse durch einen Endbereich des Wärmetauschers in vergrößertem Maßstab und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Der in Fig. 1 gezeigte, insgesamt mit 10 bezeichnete Koaxial-Verdampfer besitzt zwischen einem Einströmkopf 12 und einem Ausströmkopf 14, bezogen auf eines der beiden Strömungsmittel, einen spiraligen Verlauf, wobei die Spirale einen etwa ovalen Querschnitt aufweist. An den beiden Enden dieser Spirale sind ein Einströmkopf 12 und ein Ausströmkopf 14 angeordnet, wobei sich diese Bezeichnung auf die Strömungsrichtung eines der beiden Strömungsmittel bezieht, welche den Verdampfer durchströmen, beispielsweise also auf den Kältemitteldampf. Dieser Kältemitteldampf wird über einen Anschlußstutzen 16 am Einströmkopf 12 zugeführt und strömt über einen Anschlußstutzen 18 am ^usströmkopf 14 ab. Für Zu- und Ablauf des Wassers ist am Ausströmkopf 14 ein Anschlußstutzen 20 und am Einströmkopf 12 ein Anschlußstutzen 22 vorgesehen.

Wie deutlicher aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, die den im Bereich des Einströmkopfes 12 gelegenen Abschnitt des Verdampfers 10 zeigen, ist auf dem Einströmkopf 12 ein Außenrohr 24 in Form eines mit einer Ge^ibeeinlage ver-

- 8 13^;OOS0/!D)315

- 8 - 2881-82

Behncke

stärkten GummiSchlauches durch einen Schlauchbinder 26 festgeklemmt. Im Inneren des Einströmkopfes 12, der mit dem Ausströmkopf 14 identisch ist, ist eine Trennwand 28 angeordnet, die mit einer Anzahl von Bohrungen 30 versehen ist, in welche die Innenrohre 32 dicht eingesetzt sind. Die Trennwand 28 trennt den Strömungsbereich des Anschlußstutzens 16 vom Strömungsbereich des Anschlußstutzens 22, befindet sich also auf der vom Außenrohr 24 abgewandten Seite des Anschlußstutzens 22.

Auf der dem Außenrohr 24 zugewandten Seite des Anschlußstutzens 22 ist der Einströmkopf 12 mit einer ihn ringförmig umgebenden Sicke 34 versehen, in deren Bereich der Schlauchbinder 26 mittels einer Klemmschraube 36 auf dem schlauchförmigen Außenrohr 24 festgespannt werden kann.

Die Innenrohre 32, sowie der Einströmkopf 12 und der Ausströmkopf 14, welche eine verhältnismäßig einfache Gestalt aufweisen, bestehen aus Edelstahl und sind ohne größere Probleme aus diesem Material herstellbar.

/0315

Leerseite

Claims

DIF-LO-TdINQENl-EUR ■■> ·-

HELMUT LAMPREOHT

PATENTANWALT

PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

CORNELIUSSTR. 42· D-SOOO MÜNCHEN 5· TEL. 089/24 07 7C-TELEX 5 28425

2881-82

Herr

Michael Behncke

Wernher-von-Braunstr. 8

8011 Putzbrunn

Wärmetauscher

(l.J Wärmetauscher, insbesondere Koaxial-Verdampf er, mit einem Bündel paralleler, in einen ersten Strömungsweg einbezogener Innenrohre und einem dieses Bündel umschließenden Außenrc^r, wobei der Raum zwischen dem Außenrohr und den Innenrohren in einen zweiten Strömungsweg einbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (24) ein flexibler Schlauch oder ein Kunststoffrohr ist.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (24) ein Gummischlauch mit Gewebeeinlage ist,

130050/0315

ORIGINAL INSPECTED

POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 050*5-800 C B UZ 700 1 OO 80)

DEUTSCHE BANK MÜNCHEN, P RO M E N AD E PLATZ, KONTO-NR. 10/80 594 CSLZ 7CO 700 10) TELEGRAMME/CABlES LAWCLAIMS MUENCHEN

- 2 - 2881-82

Behncke
3. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bündel der Innenrohre (32) zwischen einem Einströmkopf (12) und einem Ausströmkopf (14) erstreckt, und daß das schlauchartige Außenrohr (24) mit einem Ende auf dem Einströmkopf und mit dem anderen Ende auf dem Ausströmkopf befestigt ist„
4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Ein- und Ausströmkopf (12, 14) jeweils mit einer quer zur Längsachse der Innenrohre (32) verlaufenden, von den Enden der Innenrohre durchquerten Trennwand (28) versehen sind, und daß auf der vom Außenrohr (24) abgewandten Seite der Trennwand (28) jeweils ein Anschlußstutzen (16, 18) des ersten Strömungswegs und auf der dem Außenrohr (24) zugewandten Seite der Trennwand (28) ein Anschlußstutzen (20,22) des zweiten Strömungswegs vorgesehen ist.
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das schlauchartige Außenrohr (24) durch Schlauchbinder (26) auf dem Ein- und auf dem Ausströmkopf (12, 14) befestigt ist.
6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre (32), sowie der Einström- und der Ausströmkopf (12, 14) aus Edelstahl bestehen.

- 3 - 2881-82 Behncke
7. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (24) und die von ihm umschlossenen Innenrohre (32) zwischen Einströmkopf (12) und Ausströmkopf (14) gekrümmt verlaufen,