CH295792A - Wärmeaustauscher. - Google Patents

Description

      Wärmeaustauseher.       Bei der Durchführung vom physikalischen  und chemischen Prozessen, wie zum Beispiel  der Kühlung oder Erhitzung von Gasen oder  Flüssigkeiten, beim Verdampfen der letzte  ren, der Fraktionierung, .der Extraktion, der  Absorption, der Neutralisation oder sonstigen  Reaktionen, ergeben sich bei Verwendung der  bisher üblichen     Wärmeaustauscher,    vor allem  auch hinsichtlich der Leistung, häufig unbe  friedigende Ergebnisse.  



  Die     Ursachen    dieser unbefriedigenden Er  gebnisse beruhen im Grunde auf der unge  nügenden     Durchmischung    und vor allem auch  in dem meistens vorliegenden ungünstigen  Verhältnis zwischen den Mengen der den Pro  zessen zu unterwerfenden Materie und der  Grösse der Wirkungsflächen.  



  Diese     Nachteile    können durch die vorlie  gende Erfindung weitgehend behoben werden.  Gegenstand vorliegender     Erfindung    ist  ein     Wä.rmeaustauscher,    welcher mehrere     unter     Wahrung eines Zwischenraumes ineinander  angeordnete Hohlkörper aufweist, deren In  nen- und Aussenwände quer zur Strömungs  richtung gewellt sind.  



  Die Innen- und     Aussenwände    der Hohl  körper können kreisbogenförmig oder in son  stiger geeigneter Form gewellt sein. Mit Vor  teil ist. die     Wellung    einander gegenüberlie  gender     @@        ände    je zweier Hohlkörper so ge  troffen, dass jeder Einbuchtung der Wand  des einen Hohlkörpers eine Einbuchtung der  Wand des andern Hohlkörpers gegenüber  liegt., derart,     da.ss    der Abstand dieser Wände    voneinander, quer zur Strömungsrichtung ge  messen, zwischen einem Minimum und einem  Maximum sich ändert.  



  In der Zeichnung     ist    eine beispielsweise  Ausführungsform des Erfindungsgegenstan  des dargestellt. Es zeigen:       Fig.1    einen axialen Schnitt durch einen       Wärmeaustauscher,    bei welchem aus zeichne  rischen Gründen die Wandungen     übertrieben     dick gezeichnet sind, und       Fig.    2 eine Draufsicht auf     diesen        Wärme-          austauscher.     



  Der dargestellte     Wärmeaustauscher    be  sitzt einen zentralen, ringförmigen Quer  schnitt aufweisenden Hohlkörper 1 mit ge  wellten Wandflächen und zwei zu diesem ko  axial ineinander angeordnete, ringförmigen  Querschnitt. aufweisende Hohlkörper 2 und 3,  deren Wandflächen gleichfalls     gewellt    sind.  Der Hohlkörper 2 umgibt den Hohlkörper 1  unter Wahrung eines Zwischenraumes und ist  selbst in gleicher Weise vom Hohlkörper 3  umgeben. Der Hohlkörper 1 besitzt oben  einen     Anschlussstutzen    4 und ist untendurch  zwei Stutzen 5 mit dem Hohlkörper 2 ver  bunden, - der seinerseits oben durch einen  Stutzen 6 mit dem Hohlkörper 3 in Verbin  dung steht.

   Der Hohlkörper 3 besitzt     unten     einen     Anschlussstutzen    7 und ist von einem  äussern Mantel 8 umgeben, welcher an beiden  Enden mit     Anschlussflanschen    9 versehen ist.  Der     Anschlussstutzen    7     durchsetzt    den äussern  Mantel 8,      Die Anzahl     Verbindungsstutzen    5 bzw. 6  kann beliebig sein; es können also auch mehr  als zwei auf dem U     mfaii-    verteilt angeordnete  Verbindungsstutzen vorgesehen sein.  



  Das eine, zum Beispiel das wärmeabge  bende Medium, wird durch einen der beiden       Anschlussstut.zen    4 oder 7 ein-     und    durch den       andern    abgeleitet und durchströmt so das  Innere der     I-Iohlkörper    1, ? und 3 nachein  ander, während das andere, in diesem Falle  das wärmeaufnehmende Medium, das zum  Beispiel über     mittels    der hier eingezeichneten       Flanselien    9 mit dem     Wärmeaustauscher        zii          verbindende    Leitungen     zxt-    und abgeführt  wird, die von den Wandungen der Hohlkör  per 1,

   2 und 3 gebildeten Räume     passiert.     



  Statt, wie im dargestellten Ausführungs  beispiel, in Serie hintereinander, könnten die       Hohlkörper    1, 2 und 3 durch     entsprechend     angebrachte Stutzen auch parallel geschaltet  sein. Das andere Medium kann in der dem  jeweiligen Verwendungszweck anzupassenden  Richtung, mit Vorteil also auch im Gegen  strom, geführt werden.  



  Hieraus ergibt sieh, dass die Arbeitsbedin  gungen den verschiedenen     Prozessen    weitge  hend angeglichen werden können. Dies gilt.  auch für die Vereinigung mehrerer derarti  ger     Wä.rmeaustauscher    zu einer     Austauseher-          gruppe,    wobei dieselben in Serie oder parallel  geschaltet sein können.  



  Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ergibt  sich     aus    der koaxial     ineinanderliegenden    An  ordnung mehrerer     Hohlkörper    die Möglich  keit, grosse Flächen in verhältnismässig  kleinen     Wärmeaustauschern    unterzubringen,       wozu    die     Wellung    der Flächen beiträgt.  



  Diese     Wellung    der Wandungen quer zur  Strömungsrichtung bewirkt sowohl innerhalb  der Hohlkörper als auch ausserhalb     derselben,     und zwar in den durch die     Wandungen    der  selben gebildeten Räumen, eine ständige Än  derung des Querschnittes, wodurch eine  dauernde starke Wirbelbewegung und Durch  mischung in den Medien auf beiden Seiten  der Trennwände hervorgerufen wird.  



  Die durch diese Formgebung bzw.     Profi-          lierung    der     Wandungen    erreichte Turbulenz    ergibt eine     erlxebliehc        Leistungssteigerung          derartiger        Wärmeaustauscher    gegenüber     deii          lickannteii,        Apparaten    mit     -,lauen        Wandungen.     



  Dies gilt beispielsweise auch für die Ver  wendung solcher     Wä.rxneaustauseher    als Ver  dampfer oder     Reali:tionsapparate    und derglei  chen, in denen eine Flüssigkeit über die ge  wellten Wandungen abläuft, Hierbei wird in  folge der quer zur     Ström.ungsrichtumg    ver  laufenden     Wellunfe        zwan@,-läufig    die     Schiehl-          oder        Filnidieke    des jeweiligen     Mediums    auf  den     Ausbuelitungen    wesentlich geringer als  in den     Einbuchtungen,    wodurch     nat.urneinäl3     eine ständige,

   den     j        ärmeübergaxi,>    fördernde       Durehmisehung    der Flüssigkeit resultiert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wä.rmeaustauseher, dadurch geken xzeie K net, dass er mehrere unter Wahrung eines Zwischenraumes ineinander angeordnete Hohl körper aufweist-, deren Innen- und Aussen- wände quer zur Strönxungsriclitung gewellt sind. LNTERANSPRCCHE:

   1. Wärmeaustauseher nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellung einander gegenüberliegender Wände je zweier Hohlkörper so getroffen ist, d ass jeder Ein- buelitlin.g der Wand des einen Hohlkörpers eine Einbuchtung der Wand des andern Hohl körpers gegenüberliegt., derart, dass der Ab stand dieser<B>Ab-</B> Wände voneinander, quer zur Strömungsrichtung gemessen, zwischen einem Minimum und einem. Maximum sieh ändert.

   ?. Wä.rmeaustauscher nach und Unteransprueli 1., cladurch gekennzeich net, da.ss seine Hohlkörper in Serie geschaltet sind. 3. Wärmeaustauseher nach Patentansprueli und Unteranspruch 1, dadurch gekeixnzeieh- net, da.ss seine Hohlkörper parallel geschaltet sind.

   -1. Wärmeaustauseher nach.Patentansprucli und Unteranspruch 1, dadurch gekenn7eicli- net, dass er einen, äussern. Mantel besitzt, wel cher an beiden Enden mit. Anschlusst:eilen ver sehen ist.