HEAT EXCHANGER

Abstract: 1. Heat exchanger, especially for heat conversion in district heating systems, consisting of a double-tube coil with respective separate forward-flow and return-flow connections for conveying a primary medium and a secondary medium in countercurrent, the outer tube and inner tube enclosing a narrow passage gap of annular cross-section for the primary medium which is controlled by means of a regulating valve actuated by a temperature sensor located on the return-flow side, characterized in that the outher tube (3) is widened at the end (1) of the coil (2) located on the same side as the primary return flow and secondary forward flow and is equipped with a temperature-sensor insert connector (4), and the temperature sensor (7) is arranged in the latter so as to project into the interior (5) of the widened outer tube (3) and extend directly adjacent to the inner tube (6) passing through the interior (5) in a liquid-tight manner.

Description: Wärmetauscher Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere zur iErmaumsetzung in Fernheizungsanlagen, bestehend aus einer schraubenlinienförmig verlaufenden Doppelrohrwendel mit jeweils separaten Vor- und RUck- laufanschlüssen für die Durchleitung eines PrimEr- und eines Sekundärmediums, wobei das Aussen- und Innenrohr einen engen Durchlaufspalt fflr das Primärmedium einschliessen. Wärmetauscher der genannten Art sind an sich bekannt und in Benutzung. Derartige Wärmetauscher dienen in der Regel dazu, die von der Fernheizung durch das Pri mdrmedium gelieferte Warme auf das Sekundärmedium zu flbertragen, das bspw. zur Hausheizung undgoder Brauchwasserbereitung dient. Seitens der Fernheizungsbetreiber bestehen bzgl. der Rncklauftemperatur des Primärmediums bestimmte Auflagen und zwar in der Regel dahingehend, d ie unabhängig vom Betriebszustand des hIärmeverbrauchsbereiches bei etwa 300 liegen soll. Aus diesem Grunde sind derartige Wärmetauscher bzw. die Vorlaufleitung des Primärmediums mit einem Regelventil versehen, das von einem rücklaufseitig angeordneten Temperaturfühler gesteuert wird. Sofern sich aufgrund geringer Wärmeabnahme eine höhere Temperatur im Primärmediumsrücklauf einstellt,wird das Ventil geschlossen bzw. gedrosselt, um den Primarmediumsvor- lauf zu reduzieren bzw. ganz zu schliessen. Aus diesen steuerung - und regeltechnischen Gründen ist es wünschenswert, den Temperaturfühler im unmittelbaren Bereich dort anzuordnen, wo der Primärmediums rflcklauf und der Sekundärmediumsvorlauf (es wird bei derartigen WErmetauschern in der Regel das i3egenstrom- prinzip angewendet) zusammentreffen. Da man bemflht ist, derartige Wärmetauscher möglichst kompakt zu bauen, ist es ausserordentlich schwierig, eine geeignete Anordnungsstelle für den Temperaturfühler, die die vorgenannte 8edingung erfüllt, zu finden. Aus diesem Grun- de hat man eine separate Messstelle fflr den Temperaturfühler vorgesehen, die jedoch zusätzliche Massnahmen verlangt, um das rücklaufende Primärmsdium in diesen Bereich zu bringen. Wollte man, was an sich wünschens- wert ware, eine Mischtemperatur der beiden Medien erfühlen, so waren weitere zusätzliche Massnahmen erforderlich, um auch das vorlaufende Sekundärmedium an die Messstelle zu bringen. In Rücksicht auf diesen zusätzlichen Aufwand wurde deshalb auf eine Mischtem peraturfühlung verzichtet und man hat eine mehr oder weniger träge Regelung in Kauf genommen. DerErfindurg liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass trotz der kompakten Bauweise (Ausbildung des Wärmetauschers in Form einer schrau henlinienfssrmig gewickelten Wendel mit Vor- und Rück laufanschlnssen für die beiden Medien unmittelbar an den Enden der Wendel bei enger Ineinanderschechtelung der beiden Rohre) die Messstelle unmittelbar am Wärmetauscher selbst unterzubringen und zwar dort, wo die beiden Medien noch gemeinsam durch Wände getrennt aneinander vorbeistr8men. Diese Aufgabe ist mit einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art nach derErfindung durch das im Kennzei- chen des Hauptanspruches Erfasste gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Un teransprflchen. Durch die neuartige Rohrerweiterung unmittelbar am vorlaufseitigen Ende des Sekundärmediums bzw. am rUck- laufseitigen Ende des Primärmediums, die in der Praxis in Form eines kleinen, noch näher zu beschreibenden GehEuses ausgebildet wird, hesteht die Mdglichksit, den Temperaturfühler unmittelbar in diesem Bereich des WSrme- tauschers anzuordnen, ohne dessen kompakte Bauweise zu beeinträchtigen. Dadurch fallen sämtliche Zusatzmassnahmen zur HinfGhrung der zu messenden Medien an eine separate Messstelle weg; es kann ausserdem die Temperatur unmittelbar am Primärmediumsrücklauf bzw. SekundErmediums- vor lauf erfflhlt werden, wobei durch diese Anordnung nicht separate Temperaturen der beiden Medien gemessen sondern eine Mischtemperatur erfflhlt wird. Der Wärmetauscher wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausfflhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt schematisch Fig. 1 eine Seitenansicht des Wärmetauschers; Fig. 2 eine Vorderansicht des Warmetauachers; Fig. 3 einen Schnitt durch eine praktische AusfGh- rungsform der Messstelle des Wärmetauschers; Fig. 4 im Schnitt eine baulische Einzelheit und Fig. 5 eine Draufsicht auf den Wärmetauscher. In den Fig. 1 bis 5 sind bezeichnet mit 1 das primErrEck- lauf- und sekundärvorlaufseitige Ende der Wendel 2, mit 3 das Aussenrohr, mit 7 der Temperaturfühler, der in den Innenraum 5 des erweiterten Rohres 3 einragt, das in Form eines zylindrischen Gehäuses a auagebildet ist, mit 6 das Innenrohr, das, abgesehen von glatten Enden 14 in an sich bekannter Weise mit schraubenlinienfssrmig verbundenen Wänden 15 versehen ist, mit lo der PrlmBrrUck- lauf- und mit 11 der Primärvorlaufsnschluss, die mit entsprechenden Anachlussstutzen 12, 13 versehen sind. Die Anschlussstutzen fUr das Sekundärmedium sind mit 16,17 bezeichnet. Abgesehen von der hier speziell interessierenden Erweiterung des Aussenrohres 3 bzw. des Gehäuses 8 bedürfen alle diese Elemente keiner näheren Erläuterung, da insoweit bekannt. Gemäss Fig. 3 ist die Erweiterung des Aussenrohres 3 in Form eines kleinen zylindrischen Gehäuses 8 auagebildet, aus der erkennbar ist, dass auf der einen Seite das Aussenrohr 3 flüssigkeitsdicht angeschlossen an der Stirnwand 9' des Gehäuses 8 endet, das vom Innenrohr 15 durchgriffen wird, das mit seinem glatten Ende 14 flGssig- keitsdicht der Stirnwand 9 verbunden auf der anderen Seite aus dem Gehäuse 8 austritt. An der Stirnwand 9 ist ferner der Temperaturfflhlerein- satzstutzen 4 derart angeordnet, dass der dort einzusetzende Temperaturfühler 7 in den Innenraum 5 ragt und sich dabei, wie dargestellt, in unmittelbarer Nachbarschaft zum Innenrohr 15 befindet. Die Leitung 18 des Temperaturfflhlers 7 steht dann mit dem nicht dargestellten Ventil fUr den Primärmediumsvorlauf in funktioneller Verbindung. Der vom Gehäuse 8 abgehende Primärmediumsrflcklaufan- schluss lo ist vorteilhaft so angeordnet, dass er koaxial, wie aus Fig. 2,5 erkennbar, zum PrimErmediumsvorlaufan- schluss 11 steht, wodurch derartige Wärmetauscher, die sich natürlich innerhalb eines wärmeisolierten Umschlies sungsgehäuses 19 befinden,gestspelt und fluchtend zuein- ander hintereinander geschaltet werden können, Nur der Vollständigkeit halber ist in Fig. 4 im Schnitt das primärvorlauf- und sekundärrücklaufseitige Ende 1 in aeiner konstruktiven Gestaltung verdeutlicht.

Claims: Patentansrche: 1. Wärmetauscher, insbesondere zur Wärmeumsetzung in Fernheizungsanlagen, bestehend aus einer Doppel rohrwendeL mit jeweils separaten Vor- und. RUcklauf- anschlussen für die Durchleitung eines Primär- und eines Sekundärmediums, wobei das AuBen- und Innenrohr einen engen, im Querschnitt ringförmigen Durchlauf spalt für das Primärmedium einschliessen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,dass am primärrücklauf- und sekundärvorlaufseitigen Ende (1) der Wendel (2) das Aussenrohr (3) erweitert ausgebil det und mit einem Temperaturfuhlereinsatzatutzen (4) versehen und in diesem, in den Innenraum (5) des erweiteren Aussenrohres (3) einragend, sich unmittel bar benachbart zum den Innenraum (5) flüssigkeits dicht durchgreifenden Innenrohr (6) erstreckend, der Temperaturfühler (7) angeordnet ist. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das erweiterte Aussenrohr (3) in Form eines zylindrischen Gehäuses (8) ausgebildet ist, in dem auf der einen Seite das AuSen- rohr (3) flUssigkeitsdicht angeschlossen endet, wobei das das Gehäuse (a) durchgreifende Innenrohr (6) auf der anderen Seite flüssigkeitsdicht die Stirnwand (9) des Gehäuses (8) durchgreift. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Gehäuse (8) bzw. am erweiterten Aussenrohr (3) der Primärrücklaufanschluss (lo) angeordnet ist. 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der vom Gehäuse (8) bzw. vom erweiterten AuBen rohr (3) abgehende Primärrflcklauf (lo) - und der Primärvorlaufanschluss (all) mit ihren Anschluss stutzen (12,13) koaxial angeordnet sind. 5, Wärmetauscher nach einem der AnsprUche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Innenrohr (6) in an sich bekannter Weise, abgesehen von glatten Enden (14), mit schrauben linienförmig verbundenen WEnden (15) versehen ist.

Inventors: VIESSMANN, HANS, DR.
Applicants: VIESSMANN, HANS, DR.
Application year: 1984
Main classification: F28D7
IPC codes: G05D23, F28D7