DE958297C - Tubular heat exchanger - Google Patents
Tubular heat exchangerInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
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Description
(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)
AUSGEGEBENAM 7. MÄRZ 1957ISSUED MARCH 7, 1957
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING
KLASSEAl/ GRUPPE INTERNAT; KLASSE F 25h ■CLASS Al / GROUP INTERNAT; CLASS F 25h ■
':'..-. K ii63ola/iff ':' ..-. K ii63ola / iff
12^212 ^ 2
. Wilhelm Lenz, Stuttgart-Bad Cannstatt. Wilhelm Lenz, Stuttgart-Bad Cannstatt
ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor
Kohlenscheidungs-Gesellsctiaft m.b.H., StuttgartKohlenscheidungs-Gesellsctiaft m.b.H., Stuttgart
RöhrenwärmeaaistauscherTubular heat exchanger
Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutsdiland vom 14. Oktober 1951 anPatented in the territory of the Federal Republic of Germany from October 14, 1951
Patentanmeldung bekanntgemacht am 4. September 1952Patent application published September 4, 1952
Patenterteilung bekanntgemacht am 24. Januar 1957Patent issued January 24, 1957
Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einem Rohrbündel bestehenden, von Heizgasen durch Bej-ührung beaufschlagten Wärmeaustauscher, dessen Rohre an quer zu ihnen verlaufenden Tragrohren gelagert weiden. :The invention relates to a tube bundle consisting of heating gases by means of support acted upon heat exchanger, the tubes of which on support tubes extending transversely to them stored graze. :
Bei den bisher üblichen Wärmeaustauschern dieser Art waren die Heizflächenrohre 'mit einem gegenseitigen Abstand voneinander verlegt, der mindestens ihrem eigenen Durchmesser entsprach, da es aus baulichen Erwägungen und Gründen der Reservehaltung zweckmäßig bzw. erforderlich war, die Tragrohre aus .Rohren gleichen Durchmessers zu bilden. Damit waren von vornherein die Raueh-.. gasgeschwindigkeiten in der Heizfläche festgelegt, da eine Querscbnittsverminderung zwangläufig mit. einer Vergrößerung der Rohrreihenzähl in der StrömungSirichtung der Heizgase verbunden war. Da andererseits der rauchgasseitige Widerstand der Rohrreihenzahl· proportional ist, war eine wesentliche Querschnittsverminderung und Geschwindig- keitssteigerung wegen der zu erwartenden erhöhten Zugverluste nicht durchführbar.In the previously common heat exchangers of this type, the heating surface tubes were 'with one laid a mutual distance from each other, which at least corresponded to their own diameter, as it was appropriate or necessary for structural considerations and reasons of keeping reserves, to form the supporting tubes from tubes of the same diameter. This meant that the rough- .. fixed gas velocities in the heating surface, since a reduction in cross section inevitably also occurs. an increase in the number of tubes in the direction of flow of the heating gases. On the other hand, since the resistance on the flue gas side is proportional to the number of pipe rows, a significant reduction in cross-section and speed Increase in capacity not feasible due to the expected increased train losses.
Um nun eine Steigerung der Gasgeschwindigkeiten und damit des Wärmeüberganges vom Heizmittel an das Arbeitsmittel ohne Vergrößerung der Rohrreiherizahlund damit des Zugverlustes durchführen zu können, werden erfindungsgemäß die Röhre des Wärmeaustauschers innerhalb des Heizgasstromes mit einem ,gegenseitigen Abstand voneinander verlegt, der kleiner ist als der äußere Durchmesser der Rohre, und es werden die. Rohre zur Dagerang an Tragrohren, deren Durchmesser größer als der ^ lichte Abstand zwischen zwei 'benachbarten Rohren des Wärmeaustauschers ist, durch Rohrgabe'ln zuNow to an increase in the gas velocities and thus the heat transfer from the heating medium to the work equipment without increasing the number of tubes and so that the loss of tension can be carried out according to the invention, the tube of the Heat exchanger laid within the heating gas flow with a mutual distance from each other, which is smaller than the outer diameter of the tubes, and there will be the. Pipes to the Dagerang Support tubes, the diameter of which is greater than the clear distance between two adjacent tubes of the heat exchanger is closed by piping
Mischstrecken vereinigt und die Mischstrecken durch Rohrgabeln wieder auf mehrere Rohre aufgeteilt. ■■.'..Mixing sections combined and the mixing sections again divided into several pipes by pipe forks. ■■. '..
Hierdurch ist es möglich, einerseits zu höhen Heizgasgeschwindigkeiten und damit zu hohen Wärmeübergängen zu kommen, andererseits aber die bewährte Tragröhraufhängung beizubehalten. Der durch die Querschniititsverengung hervorgerufene erhöhte Druckverlust wird bei dem erfindungsgemäßen Wärmeaustauscher dadurch wieder ausgeglichen, daß die Rohrreihenzahl zwangläufig abnehmen traufi. Weiterhin wiird der Wärmeaustausch noch dadurch gefördert, daß durch das Mischen im den Rohrgabeln, was. an sich bekannt ist, die zunächst im Kern der Rohre strömenden .Anteile des aufzuheizenden' Mediums an die Rohrwandumg getrieben werden. Gleichzeitig findet infolge des anschließenden Wiederaufteilens des Miischstromes auf mehrere Rohre ein Temperaturausgleich zwischen den die verschieden beheizten Rohre durchfließenden Tei'lströmen statt.This makes it possible, on the one hand, to increase the heating gas velocities and thus to high them Heat transfers to come, but on the other hand to keep the tried and tested support tube suspension. The one caused by the narrowing of the cross section This increases the pressure loss in the heat exchanger according to the invention balanced that the number of rows of tubes inevitably decrease traufi. Furthermore, the heat exchange still promoted by the fact that by mixing in the pipe forks what. known per se is, the "parts of the medium to be heated up" initially flowing in the core of the pipes to the pipe wall to be driven. At the same time, as a result of the subsequent redistribution of the Mixing flow on several pipes ensures temperature compensation between the partial flows flowing through the differently heated pipes.
Die Miischstrec'ken sind innerhalb des Wärmeübertragungsgebietes angeordnet, so daß die Mischrohre selbst mit als Wärmeaustauschfläche dienen.The mixing sections are within the heat transfer area arranged so that the mixing tubes themselves serve as a heat exchange surface.
Eine einfache Ausfü'hrungsform der Erfindung besteht darin, daß jeweils zwei oder vier paarweise in derselben Reihe oder in parallelen, Reihen angeordnete Rohre zu einer Mi'sehstrecke vereinigt sind. Diese Ausführung kommt insbesondere bei waagerecht und senkrecht fluchtender Anordnung der Rohre in Betracht. Dabei sind zweckmäßig bei -waagerechter Anordnung der Rohre eine oder mehrere Mi'schs'trecken bzw. Rohrgabelm wie bekannt auf einem besonderen Tragelement gelagert, während die übrigen Mischistrecken auf der jeweils unter ihr liegenden Mischstrecke abgestützt werden. Bei versetzter Rohrteilung sind die über zwei oder vier der paarweise schräg zueinander angeordneten-Rohre zu einer Mdschstrecke vereinigt.A simple Ausfü'hrungsform the invention consists in that two or four pairs in the same row or in parallel rows Pipes are combined to form a Mi'sehstrecken. This version comes in particular at horizontally and vertically aligned arrangement of the pipes into consideration. They are useful at -horizontal arrangement of the pipes one or more mixing sections or pipe fork as known stored on a special support element, while the remaining mixing sections on each be supported under her lying mixing section. If the pipe division is staggered, the two or more four of the pipes, which are arranged in pairs at an angle to one another, are combined to form a Mdsch section.
ν Die Tragelemente für die Heizrohre können selbst in bekannter Weise als Rohre des Wärmeaustauschers ausgebildet werden und die Rohrgabeln der Heizrohre auf mit den Tragrohren yer-'. bundenen Nasen gelagert sein. : ν The support elements for the heating pipes can themselves be designed in a known manner as pipes of the heat exchanger and the pipe forks of the heating pipes with the support pipes yer- '. tied noses. :
In der i Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung im mehreren Auisführungsformem dargestellt. Es zeigtIn the i drawing is the subject of the invention shown in several forms of execution. It shows
Abb. ι einen senkrechten Teilschni'tt durch einen : Wärmeaustauscher nach der Linie A-B der Abb. 2, Abb. 2 waagerechte Teilschnitte nach den Linien C-D und E-F der Abb. 1,Fig. Ι a vertical section through a : heat exchanger along the line AB in Fig. 2, Fig. 2 horizontal sections along the lines CD and EF in Fig. 1,
Abb. 3 und 4 senkrechte Teilschnitte entsprechend Abb. ι bei Wärmeaustauschern anderer Ausführungsform. ' ■ 'Fig. 3 and 4 vertical partial sections corresponding to Fig. Ι for heat exchangers of another embodiment. '■'
Der Wärmeaustauscher ist als Nachschaltheizfläche eines Dampfkessels angewendet. Seine Rohrteilung ist sowohl in waagerechter als auch in. senkrechter Richtung kleiner als das Zweifache des äußeren Durchmessers der Heizrohre. Gemäß den Abb. ι und 2 sind die Heizrohre 1 versetzt zu-N einander geordnet. Jeweils zwei schräg untereiman^ der verlaufende Heizrohre 1 sind .mittels einer Rohrgabel 3 zusammengeführt. Auf beiden Seiten eines senkrecht zu den Heizrohren 1 verlaufenden Tragrohres 2 sind jeweils zwei in gleicher Höhe nebeneinander, angeordnete Rohrgabeln 2 durch eine im Querschnitt größere Rohrgabel 4 nochmals vereinigt, so daß in die Rohrgabel 4 von einer Seite insgesamt vier Heizrohre einmünden und in der Verlängerung jede Rohrgabel 4 wieder in vier Heizrohre aufgelöst ist. Die Rohrgabel 4 liegt auf einer Nase 5 des Tragrohres 3 auf.The heat exchanger is used as a secondary heating surface in a steam boiler. Its pipe division is less than twice the outer diameter of the heating pipes, both in the horizontal and in the vertical direction. According to Fig ι. 2 and the heating pipes 1 are offset to-N ordered today. In each case two diagonally lower heating pipes 1 are brought together by means of a pipe fork 3. On both sides of a support pipe 2 running perpendicular to the heating pipes 1, two pipe forks 2 arranged next to one another at the same height are combined again by a pipe fork 4 with a larger cross-section, so that a total of four heating pipes open into the pipe fork 4 from one side and in the extension each pipe fork 4 is again dissolved into four heating pipes. The pipe fork 4 rests on a nose 5 of the support pipe 3.
Gemäß Abb. 3 sind die Heizrohre 1 fluchtend angeordnet. Auf beiden Seiten des senkrecht zu den Heizrohren verlaufendien Tragr'ohres sind jeweils zwei in gleicher Höhe parallel und nebeneinander verlaufende Rohre 1 mittels einer Rohrgabel 3a zusammengeführt1. Die unterste Rohrgabel liegt auf einer Nase 5 des· Tragrohres 2. Jede Rohrgabel 3., ist mit der zunächst über oder unter ihr liegenden Rohrgäbel mittete einer 'Schweißstelle 7 fest verbunden. According to Fig. 3, the heating pipes 1 are arranged in alignment. On both sides of the heating tubes running perpendicular to Tragr'ohres serving in each case two are connected in parallel in the same height and extending side by side tubes 1 by means of a pipe 3 a fork together. 1 The lowermost tube fork lies on a nose 5 of the support tube 2. Each tube fork 3. is firmly connected to the tube fork, which is initially above or below it, in the middle of a welding point 7.
Abb. 4 zeigt ebenfalls die fluchtend angeordneten Heizrohre. Auf beiden Seiten des Tragrohres 2 sind jeweils zwei in gleicher Höhe nebeneinander verlaufende Heizrohre im einer Rohrgabel 3ß zusammengefügt. Zwei1 der zunächst, über- bzw. untereinanderliegenden,Rohrgabelm 3β· sind mittels der Rohrgabel 4 nochmals vereinigt,',so daß insgesamt im die Rohrgabel vier Heizrohre 1 einmünden. Die Rohrgabel 4 ist mittels eines Bügels 6 an den Tragrohren 2 befestigt. In dien Rohren 1 strömt ein Mittel!, ,dessen Temperatur unterschiedlich ist von der Temperatur des die Rohre umströmenden Mittels, beispielsweise ,strömen durch die Heizrohre Dampf oder Luft, dagegen um die Rohre Rauchgase einer Feuerung.Fig. 4 also shows the aligned heating pipes. On both sides of the support tube 2, two heating tubes running next to one another at the same height are joined together in a tube fork 3 ß. Two 1 of the first, above or underneath one another, Rohrgabelm 3 · β are combined by means of the pipe fork 4 again, 'so that a total open out in the tube fork four heating tubes. 1 The pipe fork 4 is fastened to the support pipes 2 by means of a bracket 6. A medium flows in the pipes 1, the temperature of which is different from the temperature of the medium flowing around the pipes, for example steam or air flows through the heating pipes, while flue gases from a furnace flow around the pipes.
Claims (1)
.USA.-Patentschri'ften Nr. 2 033 077, 2 057 622. 1 considered publications: German Patent Nos. 483 202, 557 887, ' : 572270,743574;
U.S. Patents No. 2 033 077, 2 057 622.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE958297C true DE958297C (en) | 1957-01-24 |
Family
ID=582480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT958297D Expired DE958297C (en) | Tubular heat exchanger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE958297C (en) |
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0
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