| (19) |
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(11) |
EP 0 135 668 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.08.1988 Patentblatt 1988/34 |
| (22) |
Anmeldetag: 18.05.1984 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)4: F22B 37/14 |
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Wärmeübertrager mit einem Gaszug
Heat exchanger with a gas pass
Echangeur de chaleur avec un passage de gaz
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR IT |
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Priorität: |
31.08.1983 CH 4774/83
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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03.04.1985 Patentblatt 1985/14 |
| (73) |
Patentinhaber: GEBRÜDER SULZER AKTIENGESELLSCHAFT |
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CH-8401 Winterthur (CH) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Ammann, Heinz
CH-8404 Winterthur (CH)
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| (74) |
Vertreter: Sparing Röhl Henseler
Patentanwälte |
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Postfach 14 04 43 40074 Düsseldorf 40074 Düsseldorf (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 238 240 US-A- 3 511 217
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US-A- 2 871 832
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertrager mit einem Gaszug, der aus sich
im wesentlichen parallel zu seiner Längsachse erstreckenden, miteinander gasdicht
verschweissten und von einem Medium durchströmten Wandrohren besteht und der mindestens
an seinem einen Ende durch ebenfalls gasdicht miteinander verschweisste und von einem
Medium durchströmte Rohre abgeschlossen ist, die quer zur Längsachse des Gaszuges
verlaufen.
[0002] Es ist ein solcher Wärmeübertrager in Form eines Dampferzeugers bekannt, dessen Gaszug
rechteckigen Querschnitt aufweist. Zum Abschliessen des oberen Endes dieses Gaszuges
sind auf relativ einfache Art die Rohre von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden
des Zuges an ihrem oberen Ende um 90° nach innen abgebogen und bis zur Mitte des Zuges
geführt. Dort, wo die beiden abgebogenen Seitenwände aneinanderstossen, werden die
Wandrohre nach oben abgebogen und geraden Kollektoren zugeführt, die parallel zur
Decke und senkrecht zu den Rohren angeordnet sind. Obwohl diese Konstruktion relativ
einfach ist, weist sie einige wesentliche Nachteile auf:
- Die abgebogenen Rohre der Seitenwände sind länger als die Rohre in den beiden anderen
Seitenwänden. Das durch die abgebogenen Rohre fliessende Medium wird also längere
Zeit vom heissen Rauchgas innerhalb des Gaszuges beaufschlagt als das Medium, das
durch die anderen, nicht abgebogenen Wandrohre fliesst. Das Medium tritt also in zwei
thermodynamisch verschiedenen Zuständen aus den vier Wänden des Gaszuges aus.
- Die bekannte Konstruktion ist nur bei Gaszügen anwendbar, die einen rechteckigen
Querschnitt aufweisen, d. h. sobald mehr als vier Seiten im Querschnitt des Gaszuges
vorhanden sind oder der Gaszug zylindrischen Querschnitt hat, kann diese Konstruktion
nicht mehr ausgeführt werden.
[0003] Es ist auch bekannt, die Seitenwände eines Gaszuges von der Berohrung des Gaszugendes
vollständig zu trennen, indem die beiden Bohrungen mit eigenen Kollektoren verbunden
werden, die nicht miteinander verbunden sind. In der Praxis hat diese Konstruktion
jedoch kaum Bedeutung erlangt, vor allem weil infolge der Grösse der in Frage kommenden
Gaszüge unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen der Berohrung des Gaszuges und der
des Gaszugendes zu Problemen führen, die konstruktiv nur mit sehr komplizierten und
aufwendigen Mitteln gelöst werden können.
[0004] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ausgehend von dem eingangs genannten Wärmeübertrager
eine Ausbildung des Gaszuges und mindestens seines einen Endes zu schaffen, die bei
jeder Querschnittsform des Gaszuges anwendbar ist und die grossen Unterschiede in
der Länge der bekannten Berohrung vermeidet.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass sämtliche das eine Ende
des Gaszuges abschliessende Rohre mediumseitig mit mindestens 80% der Wandrohre des
Gaszuges in Verbindung stehen. Diese Lösung, bei der mindestens 80% des Mediums, das
durch die Wandrohre fliesst, in die gesamte Berohrung des Gaszugendes gelangt, führt
zu überraschend einfachen Konstruktionen, und zwar für praktisch alle Querschnittsformen
des Gaszuges. Etwaige Unterschiede in den Rohrlängen fallen nach der neuen Lösung
wesentlich kleiner als beim bekannten Wärmeübertrager aus.
[0006] Ausser der Einfachheit der Konstruktion weist diese Lösung die weiteren Vorteile
auf, dass die bisher bekannten Technologien ohne weiteres bei der Herstellung und
der Montage angewendet werden können und dass eine gute Zugänglichkeit zur Berohrung
des Gaszugendes, insbesondere bei Instandhaltungsarbeiten besteht.
[0007] Einige vorteilhafte sowie in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnete Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht des einen Endes eines Gaszuges nach der Erfindung,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt nach der Schnittebene 11-11 in Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Draufsicht des einen Endes eines gegenüber Fig. 1 abgewandelten
Gaszuges,
Fig. 4 einen schematischen Schnitt nach der Schnittebene IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine vergrösserte Ansicht aus Richtung A in Fig. 4,
Fig. 6 ein Detail B aus Fig. 4, in vergrössertem Massstab,
Fig. 7 eine schematische Draufsicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung
und
Fig. 8 ein Detail im Schnitt gemäss der Schnittebene VIII-VIII in Fig. 7.
[0008] Gemäss Fig. 1 und 2 weist ein vertikaler Gaszug 1 eines Wärmeübertragers, beispielsweise
eines Dampferzeugers, die Form eines geraden Prismas mit achteckigem Querschnitt auf.
Jede der acht Seiten des Prismas 1 besteht aus in Längsrichtung des Gaszuges verlaufenden
Rohren 15, die über Stege 6 miteinander gasdicht verschweisst sind und die Begrenzungswände
des Gaszuges bilden. Am in Fig. 2 oberen Ende des Gaszuges 1 sind die Rohre 15 um
90° nach innen abgebogen und bilden im wesentlichen horizontal verlaufende Rohre 5.
Diese Rohre sind dann je Prismaseite parallel zueinander in Richtung zum Zentrum des
Gaszuges geführt. Die Parallelführung der Rohre 5 innerhalb jeder einer Achteckseite
zugeordneten Dreieckfläche (Fig. 1) reicht jeweils bis zu einer Kante 24, an der zwei
einander benachbarte Dreieckflächen zusammentreffen. An den Kanten 24 sind die Rohre
nach oben abgebogen und münden jeweils in einen Kollektor 22, der jeweils parallel
zu einer Kante 24 und horizontal oberhalb des Gaszuges 1 angeordnet ist. Die Gesamtheit
der in den acht Dreieckflächen liegenden Rohre 5 bildet zusammen mit den ebenfalls
in den Dreieckflächen weitergeführten Stegen 6 eine gasdichte Decke 20 des Gaszuges
1. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist sind zwei miteinander fluchtende Kollektoren 22
zu einem sich über die ganze Breite des Gaszuges erstreckenden Kollektor zusammengefasst.
[0009] Bei diesem Ausführungsbeispiel sind also alle Wandrohre 15 des Gaszuges 1 in die
Decke 20 weitergeführt, so dass sämtliche Deckenrohre mit 100% der Wandrohre des Gaszuges
mediumseitig in Serie geschaltet sind. Die Unterschiede in den Rohrlängen jeder Achteckseite
mit zugehöriger Dreieckfläche sind praktisch gleich, so dass die Wärmeaufnahme des
in den Rohren strömenden Kühlmittels - über den ganzen Gaszug gesehen - gleichmässiger
wird und damit auch die Kühlmittelzustände beim Eintritt des Kühlmittels in die Kollektoren
22 gleichmässiger sind. Das Arbeitsmittel wird nach Verlassen der Kollektoren 22,
in denen durch Mischen der Kühlmittelströme die Kühlmittelzustände ausgeglichen werden,
auf nicht dargestellte Weise zusammengefasst und entweder weiteren Heizflächen des
Dampferzeugers oder direkt einem Verbraucher zugeführt.
[0010] In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 und 4, weist der beispielsweise als Dampferzeuger-Brennkammer
dienende, vertikale Gaszug 1 die Form eines geraden, hexagonalen Prismas mit sechs
gleichen Seiten auf. Die Seiten sind wiederum durch in die Längsrichtung des Gaszuges
1 verlaufenden Wandrohre 15 gebildet, die mittels Stegen 6 dicht miteinander verschweisst
sind. Auf einer ersten Höhenebene C sind die Rohre von drei einander nicht-benachbarten
Seiten um etwa 90° nach innen abgebogen und bilden als Rohre 5' zusammen eine erste
Schicht 3 der Decke 2 des Gaszuges. Die übrigen drei Seiten des Prismas sind an einer
etwa oberhalb der ersten Höhenebene C liegenden zweiten Höhenebene D ebenfalls nach
innen um 90° abgebogen und bilden als Rohre 5" zusammen eine zweite Schicht 4 der
Decke 2. In den beiden Schichten 3 und 4 sind die zwischen Wandrohre 15 eingeschweissten
Stege 6 zwischen den Rohren 5' bzw. 5" weitergeführt.
[0011] In der ersten Schicht 3 reichen die aus der in Fig. 3 links aussen liegenden Wand
des Gaszuges 1 stammenden Rohre 5' mit den zugehörigen Stegen 6 bis zu einer Stelle,
an der die beiden äussersten Rohre dieser Wand auf das benachbarte äusserste Rohr
5' der anderen beiden Wände dieser Schicht treffen; eine dieser beiden Stellen ist
in Fig. 3 mit E bezeichnet. An der Verbindungslinie dieser beiden Stellen werden die
von links aussen kommenden Rohre 5' ohne Stege 6 nach oben abgebogen und münden -
nach einer weiteren Abbiegung um 90° - horizontal in einen Endkollektor 8. Die von
den beiden anderen Seiten kommenden Rohre 5' der ersten Schicht 3 verlaufen zuerst
ähnlich wie die von links aussen kommenden bis zu einer Stelle F (Fig. 3), sind dann
aber an den von der Stelle F zu den beiden Stellen E führenden Verbindungslinien so
abgebogen, dass sie-in der Höhenebene C bleibend - parallel zueinander auf die Verbindungslinie
der beiden Stellen E zulaufen. In der durch die drei Verbindungslinien begrenzten
Dreieckfläche ist die Teilung der Rohre 5' kleiner als ausserhalb dieser Dreieckfläche
und die Stege 6 sind entsprechend schmäler. An der Verbindungslinie der Stellen E,
an der sämtliche Rohre 5' der ersten Schicht 3 zusammentreffen, sind auch die eine
kleinere Teilung aufweisenden Rohre 5' ohne Stege nach oben abgebogen und zum Endkollektor
8 geführt.
[0012] Die erste Schicht 3 der Decke 2 enthält drei dreieckförmige Öffnungen 13, von denen
eine in Fig. 3 teilweise sichtbar ist. Diese Öffnungen werden von den die zweite Schicht
4 bildenden Rohren 5" überdeckt. Von den aus jeweils einer Seite des Gaszuges kommenden
Rohren 5" bilden etwa die Hälfte einen mittleren Streifen, der so weit in Richtung
auf das Zentrum des Gaszuges 1 geführt ist, dass er die ihm nächstliegende Stelle
E bzw. F der Dreieckfläche in der ersten Schicht 3 überragt. An diesem Ende jedes
mittleren Streifens sind die Rohre 5" vertikal nach oben abgebogen und nach einer
weiteren Abbiegung horizontal in einen Kollektor 7 geführt. Beiderseits jedes mittleren
Streifens, sind die übrigen aus der zugehörigen Gaszugwand kommenden Rohre 5" etwa
halb so weit geführt wie die Rohre des mittleren Streifens und dann vertikal nach
oben abgebogen und schliesslich nach einer weiteren Abbiegung horizontal umgebogen
an denjenigen Zwischenkollektor 7 angeschlossen, in den auch die Rohre des mittleren
Streifens münden. Die Stege 6 der zweiten Schicht 4 verlaufen zwischen den Rohren
5" nur in der Höhenebene D. Die Zwischenkollektoren 7 sind mittels Verbindungsrohren
12 (Fig. 4) mit dem Endkollektor 8 verbunden.
[0013] Die Zwischenkollektoren 7 sind wie der Endkollektor 8 im wesentlichen horizontal
angeordnet, wobei die Zwischenkollektoren 7 und der Endkollektor 8 rechtwinklig zu
den in sie mündenden Rohren 5" bzw. 5' liegen. Die Verbindungsrohre 12 sowie die ausserhalb
der ersten Schicht 3 und der zweiten Schicht 4 verlaufenden Abschnitte der Rohre 5'
und 5" weisen durch ihre Länge und ihren Verlauf die nötige Flexibilität auf, um Verformungen
durch unterschiedliche Wärmedehnungen in der Decke 2 oder durch Erdbeben ohne weiteres
aufnehmen zu können.
[0014] Vier horizontale Träger 9 sind paarweise und symmetrisch zur Längsachse des Gaszuges
1 verteilt und in einer Höhe angeordnet, die zwischen der zweiten Schicht 4 und den
Zwischenkollektoren 7 liegt. Die Träger 9 sind auf bekannte, nicht gezeigte Weise
mittels einer in ihrer Mitte liegenden festen Verbindung und mehreren über ihre Länge
verteilten und in ihrer Längsrichtung gleitenden Verbindungen mit der Decke 2, und
an ihren Enden mittels Gelenken mit den vertikalen Wänden des Gaszuges 1 verbunden.
Dadurch werden Biegebeanspruchungen auf die Decke 2 von den Trägern 9 aufgefangen
und in die Wände des Gaszuges 1 als reine Zug- oder Druckbeanspruchung weitergeleitet,
wobei die gleitenden Verbindungen und die Gelenke Wärmedehnungen in der Längsrichtung
der Träger 9 aufnehmen. Die um die Träger 9 herumgeführten Rohre 5" haben von den
Trägern solchen Abstand, dass diese ihre Funktion ungestört ausüben können.
[0015] Entlang den Rändern der dreieckigen Öffnungen 13 in der ersten Schicht 3 verbinden
Blechstreifen 11 die erste Schicht 3 mit der zweiten Schicht 4, so dass der Innenraum
des Gaszuges 1 gegenüber seiner Umgebung dicht ist. Gemäss Fig. 5 und 6 sind auf der
Unterseite der zweiten Schicht 4, parallel zu jedem Rand der dreieckförmigen Öffnungen
13 Deckbleche 10 angeschweisst, die jeweils zwei benachbarte Rohre 5" so verbinden,
dass benachbarte Deckbleche 10 sich berühren und alle Deckbleche 10 zusammen ebene
Flächen bilden. An diesen ebenen Flächen und an denjenigen Rohren 5', die die Öffnungen
13 begrenzen, sind ungefähr in der Höhe der Längsachse dieser Rohre die Blechstreifen
11 dicht angeschweisst. Die Schweissstellen sind somit von unten her leichtzugänglich,
und zwar sowohl während der Herstellung als auch später bei etwaigen Inspektionen.
Um die Dichtheit zwischen dem Inneren des Gaszuges 1 und der Umgebung zu gewährleisten,
sind beide Enden der Deckbleche 10 bis zu den Stegen 6 zwischen den Rohren 5" verlängert
und mit diesen Stegen dicht verschweisst.
[0016] Ähnlich wie in Fig. 1 und 2 bezieht sich das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 7 und
8 auf eine Decke 20 eines Gaszuges 1 mit einem regelmässigen achteckigen Querschnitt.
In diesem Fall, sind jedoch die Wandrohre 15 des Gaszuges 1 nahe dessen oberen Ende
nach aussen abgebogen und in Zwischenkollektoren 21 geführt; parallel zu jeder Seite
des Gaszuges 1 ist ein solcher Kollektor 21 vorgesehen. Die jeden Zwischenkollektor
21 verlassenden Rohre 5 verlaufen zueinander parallel und treten jeweils zwischen
zwei Wandrohren 15 zum Bilden der Decke 20 in den Gaszug 1 ein. Auch in der Decke
20 verlaufen sie parallel zueinander bis zur Kante 24, an der sie mit Rohren 5 aus
einem benachbarten Zwischenkollektor 21 zusammentreffen. Wie im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 und 2 sind die Rohre 5 an der Kante 24 aus der Decke 20 nach oben abgebogen
und münden in Kollektoren 22, die den Kanten 24 entlang verlaufen. Die Länge der nach
oben aus den Dekken 20 herausragenden Rohrabschnitte ist so bemessen, dass sie genügende
Flexibilität aufweisen, um Verformungen durch Wärmedehnungen oder Erdbeben problemlos
ausgleichen zu können.
[0017] Es ist möglich, die Zwischenkollektoren 21 anders als in Fig. 7 gezeigt im Mediumstrom
anzuordnen. Beispielsweise können die Wandrohre 15 einer Wand des Gaszuges 1 über
den zugehörigen Zwischenkollektor mit Rohren 5 verbunden sein, die nicht in dem an
die genannte Wand angrenzenden dreieckförmigen Abschnitt der Decke 20 liegen. Es ist
zweckmässig, bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung die in der Decke befindlichen
Rohre etwas zur Horizontalen geneigt anzuordnen, so dass flüssiges Medium und darin
enthaltene Rückstände in den Rohren abfliessen können, um Korrosionen und/oder Anfahrprobleme
zu vermeiden.
[0018] Selbstverständlich können in der Decke in bekannter Weise auch Durchdringungen, wie
Mannlöcher, angebracht werden.
1. Wärmeübertrager mit einem Gaszug (1), der aus sich im wesentlichen parallel zu
seiner Längsachse erstreckenden, miteinander gasdicht verschweissten und von einem
Medium durchströmten Wandrohren (15) besteht und der mindestens an seinem einen Ende
durch ebenfalls gasdicht miteinander verschweisste und von einem Medium durchströmte
Rohre (5) abgeschlossen ist, die quer zur Längsachse des Gaszuges (1) verlaufen, dadurch
gekennzeichnet, dass sämtliche das eine Ende des Gaszuges (1) abschliessende Rohre
(5) mediumseitig mit mindestens 80% der Wandrohre (15) des Gaszuges (1) in Verbindung
stehen.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandrohre (15)
zum Bilden der das eine Ende des Gaszuges (1) abschliessenden Rohre (5) um etwa 90°
in Richtung zum vom Gaszug (1) umschlossenen Innenraum hin gebogen sind.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandrohre (15)
zum Bilden der das eine Ende des Gaszuges (1) abschliessenden Rohre (5) um etwa 90°
in Richtung zum vom Gaszug (1) umschlossenen Innenraum hin gebogen sind und gruppenweise
zueinander parallel in einer Ebene verlaufen, dass die anschliessenden Rohre (5) in
den Bereichen (24), in denen sie mit den abschliessenden Rohren (5) anderer Gruppen
zusammentreffen, aus ihrer jeweiligen Ebene parallel zur Längsachse des Gaszuges (1)
abgebogen sind und in Kollektoren (22) münden, die parallel zu den Bereichen (24)
verlaufen, in denen die Rohrgruppen zusammentreffen.
4. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
am Übergang von den Wandrohren (15) zu den das eine Ende des Gaszuges (1) abschliessenden
Rohren (5) mindestens ein die genannten Rohre (15, 5) verbindender Kollektor (21)
vorgesehen ist.
5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (21)
als Mischer für das ihn durchströmende Medium ausgebildet ist.
6. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Teilung der Wandrohre (15) im Gaszug (1) und die Teilung der das eine Ende des
Gaszuges (1) abschliessenden Rohre (5) einander gleich sind.
7. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaszug (1) einen
vieleckigen Querschnitt mit mehr als vier Ecken und einer geradzahligen Anzahl gleichlanger
Seiten aufweist, dass die Wandrohre (15) jeder zweiten Wand des Gaszuges (1) in einer
ersten Höhenebene (C) nahe dem abzuschliessenden Gaszugende um etwa 90° nach innen
abgebogen und jeweils zu einer Stelle (E, F) geführt sind, die auf einer Verbindungslinie
liegt, die jeweils die beiden Punkte verbindet, an denen die äussersten abgebogenen
Rohre (5') jeweils benachbarter zweiter Wände zusammentreffen, dass die von den Verbindungslinien
eingeschlossene Fläche von Verlängerungen mindestens eines Teils der abgebogenen,
bis zur Verbindungslinie geführten Rohre (5') ausgefüllt ist und dass die Wandrohre
(15) der übrigen Wände des Gaszuges (1) in einer zweiten, nahe des abzuschliessenden
Gaszugendes liegenden Höhenebene (D) um etwa 90° nach innen abgebogen und soweit geführt
sind, dass sie jeweils eine Dreieckfläche (13) überdecken, die von der betreffenden
übrigen Wand und dem jeweils abgebogenen äussersten Rohr (5') der beiden dieser Wand
benachbarten zweiten Wände begrenzt ist.
8. Wärmeübertager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung der Wandrohre
(15) im Gaszug (1) und die Teilung der aus jeder zweiten Wand des Gaszuges (1) abgebogenen
Rohre (5') bis zur Verbindungslinie einander gleich sind.
9. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung der Wandrohre
(15) im Gaszug (1) und die Teilung der die Dreieckfläche (13) überdeckenden Rohre
(5") einander gleich sind.
10. Wärmeübertrager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung
der Rohre (5'), die die von den Verbindungslinien eingeschlossene Fläche ausfüllen,
kleiner ist als die Teilung der aus jeder zweiten Wand des Gaszuges (1) abgebogenen
Rohre (5').
11. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aus jeder zweiten
Wand des Gaszuges (1) abgebogenen Rohre (5') in einen gemeinsamen Kollektor (8) münden
und dass die aus den übrigen Wänden des Gaszuges (1) abgebogenen Rohre (5") nach dem
Überdecken der zugehörigen Dreieckfläche (13) jeweils in einen Kollektor (7) münden.
12. Wärmeübertrager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren
(7), in die die an den übrigen Wänden des Gaszuges (1) abgebogenen Rohre (5") münden,
mit dem gemeinsamen Kollektor (8) in Verbindung stehen.
13. Wärmeübertrager nach Anspruch 11, mit vertikaler Längsachse des Gaszuges (1),
dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb des Gaszuges (1) nahe den das eine Gaszugende
abschliessenden Rohren (5', 5") mehrere, zueinander parallele Träger (9) angeordnet
sind, die zwischen den Kollektoren (7), in die die an den übrigen Wänden des Gaszuges
abgebogenen Rohre (5") münden, einerseits und den das Gaszugende abschliessenden Rohren
(5', 5") andererseits liegen sowie zum gemeinsamen Kollektor (8) parallel verlaufen
und die mit den Wänden des Gaszuges (1) gelenkig verbunden sind.
14. Wärmeübertrager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der
gemeinsame Kollektor (8) als Mischer für das ihn durchströmende Medium ausgebildet
ist.
1. A heat exchanger having a gas flue (1) which is embodied by wall tubes (15) which
extend substantially parallel to the exchanger longitudinal axis, are welded together
in gas-tight fashion and are flowed through by a medium, the exchanger being closed
at at least one end by tubes (5) which are also welded together in gas-tight manner
and flowed through by a medium (5), the tubes (5) extending transversely to the gas
flue longitudinal axis, characterised in that all the tubes (5) which terminate one
end of the flue (1) are connected on the medium side to at least 80% of the wall tubes
(15) of the flue (1).
2. A heat exchanger according to claim 1, characterised in that the wall tubes (15)
are bent at approximately 90° towards the interior surrounded by the flue (1) to form
the tubes (5) which close one end of the flue (1).
3. An exchanger according to claim 1, characterised in that the wall tubes (15) are
bent by about 90° towards the interior around which the flue (1) extends to form the
tubes (5) closing one end of the flue (1) and extend in groups parallel to one another
in one plane, and the closing tubes (5) are bent from their plane parallel to the
flue longitudinal axis in the zones (24) where they meet the closing tubes (5) of
other groups and extend into collectors (22) which extend parallel to the zones (24)
in which the tube groups meet one another.
4. An exchanger according to any of claims 1-3, characterised in that at the transition
from the wall tubes (15) to the tubes (5) closing one end of the flue (1) at least
one collector which interconnects the tubes (15, 5) is provided.
5. An exchanger according to claim 4, characterised in that the collector (21) is
devised as a mixer for the medium flowing through it.
6. An exchanger according to any of claims 1-5, characterised in that the pitch of
the wall tubes (15) in the gas flue (1) and the pitch of the tubes (5) closing one
end of the flue (1) are equal to one another.
7. An exchanger according to claim 1, characterised in that the gas flue (1) has a
polygonal cross-section having more than four corners and having an even number of
sides of equal length, the wall tubes (15) of every other wall of the flue (1) are
bent inwards by approximately 90° at a first vertical level (C) near the gas flue
end to be closed and each extend to a place (E, F) disposed on a line interconnecting
the two points where the most outward of the bent tubes (5') of two adjacent walls
meet one another, the area included by the connecting lines is filled by extensions
of at least a part of the bent tubes (5'), the same extending as far as the connecting
line, and the wall tubes (15) of the other walls of the flue (1) are bent inwards
by approximately 90° on a second vertical level (D) near the gas flue end to be closed
and extend so far as to cover a triangular area (13) bounded by the particular other
wall concerned and the bent outermost tube (5') of the two second walls near said
other wall.
8. An exchanger according to claim 7, characterised in that the pitch of the wall
tubes (15) in the flue (1) and the pitch of the tubes (5') bent out from every other
wall of the flue (1) are equal to one another as far as the connecting line.
9. An exchanger according to claim 8, characterised in that the pitch of the wall
tubes (15) in the flue (1) and the pitch of the tubes (5") covering the triangular
area (13) are equal to one another.
10. An exchanger according to claim 8 or 9, characterised in that the pitch of the
tubes (5') which fill up the area enclosed by the connecting lines is less than the
pitch of the tubes (5') bent out from every other wall of the flue (1).
11. An exchanger according to claim 7, characterised in that the tubes (5') bent out
from every other wall of the flue (1) extend to a common collector (8) and the tubes
(5") bent out from the otherwalls of the flue (1) extend, after covering the associated
triangular area (13), in each case to a collector (7).
12. An exchanger according to claim 11, characterised in that the collectors (7) into
which the tubes (5") bent from the other walls of the flue (1) extend, communicate
with the common collector (8).
13. An exchanger according to claim 11 in which the gas flue (1) has a vertical longitudinal
axis, characterised in that a number of supports (9) parallel to one another are disposed
outside the flue (1) near the tubes (5', 5") closing one flue end and between, on
the one hand, the collectors (7) into which the tubes (5") bent from the other flue
walls extend and, on the other hand, the tubes (5', 5") closing the flue end, the
supports (9) extending parallel to the common collector (8) and are pivotally connected
to the flue walls.
14. An exchanger according to claim 11, characterised in that at least the common
collector (8) is devised as a mixer for the medium flowing through it.
1. Echangeur thermique comportant un dispositif de tirage de gaz (1), qui se compose
de tuyaux formant paroi (15) sensiblement parallèles à son axe longitudinal, soudés
les uns aux autres de manière étanche aux gaz et véhiculant un milieu, et qui est
fermé à l'une de ses extrémités au moins par des tuyaux (5) également soudés les uns
aux autres de manière étanche, véhiculant un milieu et s'étendant transversalement
à l'axe longitudinal du dispositif de tirage de gaz (1), caractérisé en ce que la
totalité des tuyaux (5) fermant l'une des extrémités du dispositif de tirage de gaz
(1) sont, s'agissant du milieu, raccordés à 80% au moins des tuyaux formant paroi
(15) du dispositif de tirage de gaz (1).
2. Echangeur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tuyaux
formant paroi (15) sont repliés de 90° environ en direction de l'espace intérieur
entouré par le dispositif de tirage de gaz (1) pour constituer des tuyaux (5) fermant
l'une des extrémités du dispositif de tirage de gaz (1).
3. Echangeur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tuyaux
formant paroi (15) sont repliés de 90° environ en direction de l'espace intérieur
entouré par le dispositif de tirage de gaz (1) pour constituer les tuyaux (5) fermant
l'une des extrémités du dispositif de tirage de gaz (1) et s'étendent dans un plan,
parallèlement les uns aux autres, sous forme de groupes, en ce que les tuyaux de fermeture
(5) sont repliés à partir de leur plan respectif parallèlement à l'axe longitudinal
du dispositif de tirage de gaz (1) dans les zones (24), où ils rencontrent les tuyaux
(5) de fermeture des autres groupes et débouchent dans des collecteurs (22) qui s'étendent
parallèlement aux zones (14) dans lesquelles les groupes de tuyaux se rencontrent.
4. Echangeur thermique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à
la transition entre les tuyaux formant paroi (15) et les tuyaux (5) fermant l'une
des extrémités du dispositif de tirage de gaz (1), il est prévu au minimum un collecteur
(21) raccordant les tuyaux (15, 5) mentionnés.
5. Echangeur thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le collecteur
(21) constitue un mélangeur pour le milieu qui le traverse.
6. Echangeur thermique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
l'écartement des tuyaux formant paroi (15) dans le dispositif de tirage de gaz (1)
et celui des tuyaux (5) fermant l'une des extrémités du dispositif de tirage de gaz
(1) sont les mêmes.
7. Echangeur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif
de tirage de gaz (1) présente une section transversale polygonale comportant plus
de quatre sommets et un nombre pair de côtés de même longueur, en ce que les tuyaux
formant paroi (15) d'une paroi sur deux du dispositif de tirage de gaz (1) sont, à
la hauteur d'un premier plan (C), près de l'extrémité à fermer du dispositif de tirage
de gaz, repliés vers l'intérieur de 90° environ et amenés respectivement sur un emplacement
(E, F), situé sur une ligne de jonction qui relie respectivement les deux points auxquels
se rencontrent les tuyaux extrêmes repliés (5') de chaque paroi sur deux voisine,
en ce que les prolongements d'une partie au moins des tuyaux repliés (5') amenés jusqu'à
la ligne de jonction remplissent la surface interne délimitée par les lignes de jonction
et en ce que les tuyaux formant paroi (15) des autres parois du dispositif de tirage
de gaz (1) sont, à la hauteur d'un deuxième plan (D) situé près de l'extrémité à fermer
du dispositif de tirage de gaz, repliés vers l'intérieur de 90° environ et amenés
suffisamment loin pour recouvrir une surface triangulaire (13), qui est délimitée
par celle des autres parois concernées et par chacun des tuyaux repliés (5') extrêmes
des deux parois voisines de cette autre paroi concernée.
8. Echangeur thermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'écartement
des tuyaux formant paroi (15) dans le dispositif de tirage de gaz (1) et, pour les
tuyaux repliés (5') à partir d'une paroi sur deux du dispositif de tirage de gaz (1),
l'écartement jusqu'à la ligne de jonction sont les mêmes.
9. Echangeur thermique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'écartement
des tuyaux formant paroi (15) dans le dispositif de tirage de gaz (1) et celui des
tuyaux (5") recouvrant les surfaces triangulaires (13) sont les mêmes.
10. Echangeur thermique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'écartement
des tuyaux (5') qui remplissent la surface interne délimitée par les lignes de jonction
est plus petit que celui des tuyaux (5') repliés à partir d'une paroi sur deux du
dispositif de tirage de gaz (1).
11. Echangeur thermique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les tuyaux
(5') repliés à partir d'une paroi sur deux du dispositif de tirage de gaz (1) débouchent
dans un collecteur commun (8) et en ce que les tuyaux (5") repliés à partir des autres
parois du dispositif de tirage de gaz (1) débouchent respectivement dans un collecteur
(7), après avoir recouvert la surface triangulaire correspondante (13).
12. Echangeur thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que les collecteurs
(7), dans lesquels débouchent les tuyaux (5") repliés à partir des autres parois du
dispositif de tirage de gaz (1), sont reliés au collecteur commun (8).
13. Echangeur thermique selon la revendication 11, dont le dispositif de tirage de
gaz (1) comporte un axe longitudinal vertical, caractérisé en ce qu'à l'extérieur
du dispositif de tirage de gaz (1), à proximité des tuyaux (5', 5") fermant l'une
des extrémités de celui-ci, sont placés plusieurs supports (9) parallèles les uns
aux autres, situés entre les collecteurs (7), dans lesquels débouchent les tuyaux
(5") repliés à partir des autres parois du dispositif de tirage de gaz, d'une part,
et les tuyaux (5', 5") fermant l'extrémité du dispositif de tirage de gaz d'autre
part, en même temps qu'ils s'étendent parallèlement au collecteur commun (8) et qu'ils
sont raccordés de manière articulée aux parois du dispositif de tirage de gaz (1).
14. Echangeur thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le collecteur
commun (8) au moins constitue un mélangeur pour le milieu qui le traverse.