Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

AT400366B - Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium - Google Patents

Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium Download PDF

Info

Publication number
AT400366B
AT400366B AT0103094A AT103094A AT400366B AT 400366 B AT400366 B AT 400366B AT 0103094 A AT0103094 A AT 0103094A AT 103094 A AT103094 A AT 103094A AT 400366 B AT400366 B AT 400366B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
heat exchanger
jacket
heating medium
tube
heating
Prior art date
Application number
AT0103094A
Other languages
German (de)
Other versions
ATA103094A (en
Original Assignee
Bremstaller Herbert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bremstaller Herbert filed Critical Bremstaller Herbert
Priority to AT0103094A priority Critical patent/AT400366B/en
Publication of ATA103094A publication Critical patent/ATA103094A/en
Application granted granted Critical
Publication of AT400366B publication Critical patent/AT400366B/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/163Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00District heating systems
    • F24D10/003Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17District heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

The device comprises a service water accumulator 2 with a heat exchanger for the service water, and a counterflow heat exchanger 5 which is flowed through by the heating medium, on the one hand, and by the heat carrier for the heater circuit, on the other hand. The counterflow heat exchanger 5 has at least one jacket tube 6, connected to the end faces, for the heating medium, and a tube bunch (bundle) 8, penetrating this jacket tube 6 in the longitudinal direction, for the heat exchanger of the heater circuit. In order to ensure advantageous heat transfers (thermal transfers), it is proposed that the jacket tube 6 of the counterflow heat exchanger 5 is subdivided in terms of length by transverse walls 17 penetrated by the tube bunch 8 into individual chambers 18 which are connected to one another via cutouts 19 in the transverse walls 17 which are angularly offset with respect to one another with reference to the axis of the jacket tube 6. <IMAGE>

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Wärmeträgers für einen Heizkörperkreislauf und von Brauchwasser mit Hilfe eines Heizmediums, bestehend aus einem einerseits vom Heizmedium und anderseits vom Wärmeträger für den Heizkörperkreislauf durchströmten Gegenstromwärmetauscher, der wenigstens ein gerades, an den Stirnseiten verschlossenes Mantelrohr für das Heizmedium und ein dieses Mantelrohr in Längsrichtung durchsetzendes Rohrbündel für den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes aufweist, und aus einem Brauchwasserspeicher mit einem Wärmetauscher für das Brauchwasser. 



   Um die fühlbare Wärme des Heizmediums einer Fernheizanlage zum Erwärmen des Wärmeträgers für einen Heizkörperkreislauf und von Brauchwasser ausnützen zu können, ist es bekannt, einen Gegenstromwärmetauscher zwischen dem Heizmedium und dem Wärmeträger für den Heizkörperkreislauf vorzusehen und über den in diesem Gegenstromwärmetauscher erwärmten Wärmeträger für den Heizkörperkreislauf das Brauchwasser im Wärmeaustausch zu erwärmen.

   Wird zu diesem Zweck ein Gegenstromwärmetauscher aus einem geraden, an den Stirnseiten geschlossenen Mantelrohr für das Heizmedium und aus einem dieses Mantelrohr in Längsrichtung durchsetzenden Rohrbündel für den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes eingesetzt, so ergeben sich zwar einfache Konstruktionsverhältnisse für den Gegenstromwärmetauscher, doch kann mit solchen Wärmetauschern die geforderte, niedrige Rücklauffemperatur für das Heizmedium bei den üblichen Rohrlängen des Gegenstromwärmetauschers nicht erreicht werden.

   Bei einem Wärmetauscher, der aus einem Mantelrohr für den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes und einer in dieses Mantelrohr eingesetzten Rohrschlange für das Heizmedium besteht, muss ein hoher Konstruktionsaufwand in Kauf genommen werden, wobei sich wegen der Anordnung dieses Wärmetauschers im Brauchwasserspeicher zusätzliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Steuerung der Brauchwassertemperatur ergeben. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erwärmen eines Wärmeträgers für einen Heizkörperkreislauf und von Brauchwasser mit Hilfe eines Heizmediums der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass trotz des Einsatzes eines Gegenstromwärmetauschers mit einem Mantelrohr für das Heizmedium und einem dieses Mantelrohr durchsetzenden Rohrbündel für den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes eine niedrige Rücklauftemperatur des Heizmediums und damit vorteilhafte Wärmeausnützung des Heizmediums sichergestellt werden kann. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Mantelrohr des Gegenstromwärmetauschers durch vom Rohrbündel durchsetzte Querwände der Länge nach in einzelne Kammern unterteilt ist, die miteinander über in bezug auf die Achse des Mantelrohres gegeneinander winkelversetzte Durchbrüche in den Querwänden verbunden sind. 



   Durch die Unterteilung des Mantelrohres in einzelne in Rohrlängsrichtung aufeinanderfolgende Kammern wird im Zusammenhang mit der gegenseitigen Winkelversetzung der die Kammern miteinander verbindenden Durchbrüche in den Querwänden nicht nur der Strömungsdurchtritt durch das Mantelrohr in 
 EMI1.1 
 achse erzwungen, so dass trotz der beschränkten Rohrlänge die fühlbare Wärme des Heizmediums bis zu einer niedrigen Rücklauftemperatur vorteilhaft ausgenützt werden kann. Dies gilt insbesondere, wenn zufolge der Winkelversetzung der Durchbrüche in den Querwänden zwischen den einzelnen Kammern eine über die gesamte Mantelrohrlänge im wesentlichen schraubenförmige Strömung für das Heizmedium erreicht wird.

   Durch die Anzahl und Höhe der Kammern sowie die Grösse des freien Querschnittes der Durchbrüche in den Querwänden können die Strömungsverhältnisse für das Heizmedium innerhalb des Mantelrohres an die jeweils geforderten Wärmeaustauschbedingungen angepasst werden. 



   Die Durchbrüche in den Querwänden können an sich sehr unterschiedlich gestaltet werden. Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn die Durchbrüche in den Querwänden einen segmentförmigen Querschnitt aufweisen, so dass zur Herstellung der Durchbrüche von den Querwänden lediglich ein entsprechendes Segment abgetrennt werden muss. 



   Die Erwärmung des Brauchwassers könnte in herkömmlicher Weise über den im Gegenstromwärmetauscher erwärmten Wärmeträger für den Heizkörperkreislauf erfolgen. Eine bessere Wärmeausnützung des Heizmediums wird jedoch dann erreicht, wenn der Gegenstromwärmetauscher zwei parallele, jeweils von einem Rohrbündel durchsetzte, in Reihe geschaltete Mantelrohre aufweist, von denen zumindest das das warme Ende des Gegenstromwärmetauschers bildende Mantelrohr als Wärmetauscher für das Brauchwasser in den Brauchwasserspeicher eingesetzt ist. Die Erwärmung des Brauchwassers im unmittelbaren Wärmeaustausch mit dem Heizmedium bringt die Möglichkeit mit sich, die Rücklauftemperatur des Heizmediums besonders niedrig zu halten.

   Ist die Vorlauftemperatur des Heizmediums vergleichsweise gering oder soll eine besonders hohe Brauchwassertemperatur sichergestellt werden, so ist nur das das warme Ende des Gegenstromwärmetauschers bildende Mantelrohr als Wärmetauscher für das Brauchwasser in den Brauchwasserspeicher einzusetzen, weil ja über das andere, das kalte Ende des Gegenstrom- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 wärmetauschers ergebende Mantelrohr eine teilweise Kühlung des bereits erwärmten Brauchwassers bedingt wird. Dieser Kühleffekt kann allerdings vorteilhaft zur Begrenzung der Brauchwassertemperatur ausgenützt werden, wenn beide Mantelrohre des Gegenstromwärmetauschers in den Brauchwasserspeicher eingesetzt sind.

   Die im Vergleich zur gewünschten Brauchwassertemperatur hohe Vorlauftemperatur des Heizmediums kann somit nicht zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung des Brauchwassers führen, weil sich durch das kalte Ende des Gegenstromwärmetauschers ein entsprechender Temperaturausgleich für das Brauchwasser einstellt. 



   Um die einfachen Konstruktionsverhältnisse des aus geraden Mantelrohren mit eingesetzten Rohrbündein bestehenden Gegenstromwärmetauschers vorteilhaft im Zusammenwirken mit dem Brauchwasserspeicher ausnützen zu können, empfiehlt es sich, die mit den Anschlüssen für das Heizmedium und für den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes versehenen Enden der beiden Mantelrohre oben aus dem Brauchwasserspeicher vorragen zu lassen, so dass sich eine kompakte Baueinheit mit einfachen Anschlussmöglichkeiten ergibt. Ausserdem können im Bedarfsfall die Rohrbündel mit den Querwänden ohne Schwierigkeiten aus den Mantelrohren herausgezogen werden, ohne den Brauchwasserspeicher öffnen zu müssen. 



   Zur Vergrösserung der Wärmeaustauschfläche zwischen dem Heizmedium und dem Brauchwasser können in weiterer Ausbildung der Erfindung die beiden Mantelrohre über einen zusätzlichen, vom Heizmedium durchströmten, im Bodenbereich des Brauchwasserspeichers angeordneten Wärmetauscher für das Brauchwasser verbunden werden, der für eine weitere Wärmeausnützung des Heizmediums für die Brauchwassererwärmung sorgt, zumal er im Bodenbereich und damit im Bereich des Kaltwasserzulaufes des Brauchwasserspeichers angeordnet ist und folglich eine für den Wärmeübergang vorteilhafte Temperaturdifferenz zwischen dem Heizmedium, das seine Wärme bereits zum Teil abgegeben hat, und dem Brauchwasser sicherstellt. Die konstruktive Ausgestaltung dieses zusätzlichen Wärmetauschers kann unterschiedlich ausfallen und ist auf die jeweiligen Verhältnisse abzustimmen. 



   Die die beiden Mantelrohre durchsetzenden Rohrbündel des Gegenstromwärmetauschers können über ein im Bodenbereich des Brauchwasserspeichers an die beiden Mantelrohre U-förmig anschliessendes Verbindungsrohr in Reihe geschaltet werden, was nicht nur vorteilhafte Strömungsverhältnisse für den Wärmeträger des   Heizkörperkreislaufes   ermöglicht, sondern auch einen Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeträger des   Heizkörperkreislaufes   und dem Brauchwasser erlaubt. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Erwärmen des Wärmeträgers für einen Heizkörper- kreislauf und von Brauchwasser mit Hilfe eines Heizmediums in einem schematischen Axi- alschnitt,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1 in einem grösseren Massstab und
Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-111 der Fig. 1 des Mantelrohres des Gegenstromwärmetau- schers ebenfalls in einem grösseren Massstab. 



   Die dargestellte Vorrichtung besteht gemäss der Fig. 1 aus einem von einem Isoliermantel 1 umschlossenen Brauchwasserspeicher 2, dessen Kaltwasseranschluss mit 3 und dessen Warmwasseranschluss mit 4 bezeichnet sind, sowie aus einem Gegenstromwärmetauscher 5. Dieser Gegenstromwärmetauscher 5 weist zwei Mantelrohre 6 auf, die stirnseitig durch Verschlussplatten 7 verschlossen sind und durch je ein Rohrbündel 8 der Länge nach durchsetzt werden. Sowohl die beiden Mantelrohre 6 als auch die Rohrbündel 8 sind in Reihe geschaltet. Zu diesem Zweck werden die Rohrbündel 8 über ein im Bodenbereich des Brauchwasserspeichers 2 an die beiden Mantelrohre 6 anschliessendes, U-förmiges Verbindungsrohr 9 miteinander verbunden.

   Die Reihenschaltung der Mantelrohre 6 erfolgt über eine Leitung   10,   die einen Wärmetauscher 11 gemäss dem Ausführungsbeispiel in Form einer Rohrschlange bildet. Zur Verbindung des Gegenstromwärmetauschers 5 mit einer Fernheizanlage dient einerseits ein   Vorlaufan-   schluss 12 und anderseits ein Rücklaufanschluss 13 im Endbereich der beiden Mantelrohre 6. Ein Heizkörperkreislauf wird an den Gegenstromwärmetauscher 5 über eine Vorlaufleitung 14 und eine Rücklaufleitung 15 angeschlossen, wobei diese Leitungen 14 und 15 jeweils von die Mantelrohre 6 über die Verschlussplatten 7   hinausverlängernden   Ansätzen 16 ausgehen, in die die Rohrbündel 8 durch die Verschlussplatten 7 hindurch münden. 



   Zum Unterschied von herkömmlichen Gegenstromwärmetauschern mit in Mantelrohren eingesetzten   Rohrbündeln   werden die Mantelrohre 6 des Gegenstromwärmetauschers 5 durch Querwände 17 der Länge nach in einzelne Kammern 18 unterteilt, die miteinander über segmentförmige Durchbrüche 19 in den Querwänden 17 verbunden sind. Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, sind diese Durchbrüche 19 aufeinanderfolgender Querwände 17 gegeneinander in bezug auf die Achse des Mantelrohres 6 winkelversetzt angeordnet, so dass das durch das Mantelrohr 6 strömende Heizmedium eine Strömungskomponente quer zur Rohrachse erhält.

   Da durch die Querwände die Strömung des Heizmediums in Längsrichtung der Mantelrohre 6 gedrosselt wird, ergibt sich ein vorteilhafter Wärmeübergang zwischen dem durch die 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Mantelrohre 6 strömenden Heizmedium der   Fernheizanlage   und dem durch die Rohrbündel 8 im Gegenstrom fliessenden Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes. Die Winkelversetzung der Durchbrüche 19 in den untereinander gleiche Form aufweisenden Querwänden 17 ergibt sich bei einer rotationssymmetrischen Anordnung der Rohrbündel 8 in einfacher Weise dadurch, dass die Querwände 17 gegenüber dem Rohrbündel 8 jeweils um eine   Rohrteilung   gegeneinander versetzt werden. 



   Das Heizmedium erwärmt aber nicht nur den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes, sondern auch das Brauchwasser im unmittelbaren Wärmeaustausch über die in den Brauchwasserspeicher 2 eingesetzten Mantelrohre 6, so dass mit einer besonders niedrigen Rücklauftemperatur des Heizmediums gerechnet werden kann. In der Praxis hat sich bei einem Brauchwasserspeicher für   1501   gezeigt, dass bei einer Vorlauftemperatur des Heizmediums von 90 bis   100.   C mit einer Rücklauftemperatur zwischen 38 und   45.   gerechnet werden kann, wenn der Wärmeträger für den Heizkörperkreislauf mit einer Rücklauftemperatur 
 EMI3.1 
 des Heizkörperkreislaufes eine mittlere Brauchwassertemperatur von ca.   60.   C einstellt.

   Diese vorteilhafte Begrenzung der Brauchwassertemperatur ergibt sich, weil das Mantelrohr 6 mit dem Rücklaufanschluss 13 für das Heizmedium eine entsprechende Kühlung des Brauchwassers bewirkt, das über das andere Mantelrohr 6 mit dem Vorlaufanschluss 12 des Heizmediums erheblich höher erwärmt würde. 



   Durch den im Bodenbereich des Brauchwasserspeichers 2 angeordneten Wärmetauscher 11, über den die Reihenschaltung der beiden Mantelrohre 6 erfolgt, kann die Wärme des Heizmediums zusätzlich für die Brauchwassererwärmung ausgenützt werden. Damit das über den Kaltwasseranschluss 3 in den Brauchwasserspeicher 2 strömende Kaltwasser nicht unmittelbar gegen den Wärmetauscher 11 strömt, ist oberhalb des Kaltwasseranschlusses 3 eine Prallwand 20 vorgesehen. 



   Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte beispielsweise das Mantelrohr 6 mit dem Rücklaufanschluss 13 für das Heizmedium ausserhalb des Brauchwasserspeichers   2,   jedoch innerhalb des Isoliermantel 1 angeordnet sein, wenn eine höhere Brauchwassertemperatur erwünscht ist oder das Heizmedium eine entsprechend niedrigere Vorlauftemperatur aufweist. Abgesehen davon könnte der Wärmetauscher 11 für das Brauchwasser zwischen den beiden Mantelrohren 6 entfallen. Wesentlich ist lediglich, dass die Mantelrohre der Länge nach in einzelne Kammern 18 unterteilt sind, die miteinander über gegenseitig winkelversetzte Durchbrüche verbunden sind und eine für die Wärmeausnützung des Heizmediums vorteilhafte Heizmediumströmung erzwingen. 



  

   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The invention relates to a device for heating a heat carrier for a radiator circuit and process water using a heating medium, consisting of a countercurrent heat exchanger through which the heating medium and the heat carrier for the radiator circuit flow on the one hand and which has at least one straight jacket tube closed on the end faces for the Has heating medium and a pipe bundle penetrating this jacket tube in the longitudinal direction for the heat transfer medium of the radiator circuit, and from a service water storage tank with a heat exchanger for the service water.



   In order to be able to utilize the sensible heat of the heating medium of a district heating system for heating the heat carrier for a radiator circuit and of domestic water, it is known to provide a counterflow heat exchanger between the heating medium and the heat carrier for the radiator circuit and via the heat carrier for the radiator circuit heated in this counterflow heat exchanger To heat domestic water by heat exchange.

   If, for this purpose, a counterflow heat exchanger is used consisting of a straight jacket tube for the heating medium, which is closed at the front sides, and a tube bundle for the heat transfer medium of the radiator circuit, which tube penetrates this jacket tube in the longitudinal direction, simple design conditions result for the counterflow heat exchanger, but with such heat exchangers, required, low return temperature for the heating medium can not be achieved with the usual pipe lengths of the counterflow heat exchanger.

   In the case of a heat exchanger which consists of a jacket pipe for the heat transfer medium of the radiator circuit and a pipe coil inserted into this jacket pipe for the heating medium, a high level of design effort has to be accepted, with additional difficulties regarding the control of the hot water temperature due to the arrangement of this heat exchanger in the hot water tank surrender.



   The invention is therefore based on the object to improve a device for heating a heat transfer medium for a radiator circuit and hot water using a heating medium of the type described in such a way that despite the use of a countercurrent heat exchanger with a jacket tube for the heating medium and a tube bundle penetrating this jacket tube a low return temperature of the heating medium and thus advantageous heat utilization of the heating medium can be ensured for the heat transfer medium of the radiator circuit.



   The invention solves this problem in that the jacket tube of the countercurrent heat exchanger is divided lengthways into individual chambers by transverse walls penetrated by the tube bundle, which are connected to one another via openings in the transverse walls which are angularly offset with respect to the axis of the jacket tube.



   The subdivision of the casing tube into individual chambers which follow one another in the longitudinal direction of the tube, in conjunction with the mutual angular displacement of the openings in the transverse walls connecting the chambers, not only the flow passage through the casing tube in
 EMI1.1
 forced axis, so that despite the limited pipe length, the sensible heat of the heating medium can be advantageously used down to a low return temperature. This applies in particular if, owing to the angular displacement of the openings in the transverse walls between the individual chambers, a substantially helical flow for the heating medium is achieved over the entire length of the casing tube.

   Due to the number and height of the chambers and the size of the free cross-section of the openings in the transverse walls, the flow conditions for the heating medium within the jacket tube can be adapted to the heat exchange conditions required in each case.



   The openings in the transverse walls can be designed in very different ways. Particularly simple constructional relationships result, however, if the openings in the transverse walls have a segment-shaped cross section, so that only one corresponding segment has to be separated from the transverse walls in order to produce the openings.



   The domestic water could be heated in a conventional manner via the heat carrier for the radiator circuit heated in the counterflow heat exchanger. A better heat utilization of the heating medium is achieved, however, if the countercurrent heat exchanger has two parallel jacket pipes, each of which is penetrated by a bundle of pipes, connected in series, of which at least the jacket pipe forming the warm end of the countercurrent heat exchanger is used as a heat exchanger for the hot water in the hot water tank. Heating the process water in direct heat exchange with the heating medium offers the possibility of keeping the return temperature of the heating medium particularly low.

   If the flow temperature of the heating medium is comparatively low or if a particularly high hot water temperature is to be ensured, then only the jacket pipe forming the warm end of the countercurrent heat exchanger should be used as a heat exchanger for the hot water in the hot water tank, because the cold end of the countercurrent

 <Desc / Clms Page number 2>

 jacket tube resulting in partial cooling of the already heated service water is required. This cooling effect can, however, advantageously be used to limit the temperature of the hot water if both jacket pipes of the countercurrent heat exchanger are inserted into the hot water tank.

   The high flow temperature of the heating medium compared to the desired process water temperature cannot therefore lead to an undesirable increase in the temperature of the process water because the cold end of the counterflow heat exchanger provides a corresponding temperature compensation for the process water.



   In order to be able to take advantage of the simple design conditions of the countercurrent heat exchanger consisting of straight jacket pipes with inserted pipe bundles in an advantageous manner in cooperation with the domestic hot water tank, it is advisable to project the ends of the two jacket pipes provided with the connections for the heating medium and for the heat transfer medium of the radiator circuit from the top of the domestic hot water tank to leave, so that there is a compact unit with simple connection options. In addition, if necessary, the tube bundle with the transverse walls can be pulled out of the jacket tubes without difficulty, without having to open the domestic hot water tank.



   To enlarge the heat exchange surface between the heating medium and the hot water, in a further embodiment of the invention, the two jacket pipes can be connected via an additional heat exchanger for the hot water through which the heating medium flows and which is arranged in the bottom area of the hot water tank and which ensures further heat utilization of the heating medium for hot water heating , especially since it is arranged in the floor area and thus in the area of the cold water inlet of the hot water tank and consequently ensures a temperature difference between the heating medium, which has already released some of its heat, and the hot water, which is advantageous for heat transfer. The design of this additional heat exchanger can vary and must be adapted to the respective conditions.



   The tube bundles of the countercurrent heat exchanger passing through the two jacket tubes can be connected in series via a connecting tube connected in a U-shape to the two jacket tubes in the bottom area of the domestic hot water tank, which not only enables advantageous flow conditions for the heat carrier of the radiator circuit, but also a heat exchange between the heat carrier of the radiator circuit and the domestic water.



   The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it
1 shows a device according to the invention for heating the heat transfer medium for a radiator circuit and service water with the aid of a heating medium in a schematic axial section,
Fig. 2 shows a section along the line 11-11 of Fig. 1 on a larger scale and
3 shows a cross section along line 111-111 of FIG. 1 of the jacket tube of the countercurrent heat exchanger, likewise on a larger scale.



   The device shown consists, according to FIG. 1, of a hot water tank 2 enclosed by an insulating jacket 1, the cold water connection of which is designated 3 and the hot water connection of which is 4, and a counterflow heat exchanger 5. This counterflow heat exchanger 5 has two jacket tubes 6, which are provided on the end face by sealing plates 7 are closed and are penetrated lengthwise by a tube bundle 8. Both the two jacket tubes 6 and the tube bundle 8 are connected in series. For this purpose, the tube bundles 8 are connected to one another via a U-shaped connecting tube 9, which connects to the two jacket tubes 6 in the bottom region of the domestic hot water tank 2.

   The casings 6 are connected in series via a line 10, which forms a heat exchanger 11 in the form of a coil in accordance with the exemplary embodiment. To connect the counterflow heat exchanger 5 to a district heating system, on the one hand a flow connection 12 and on the other hand a return connection 13 in the end region of the two jacket pipes 6 is used. A radiator circuit is connected to the counterflow heat exchanger 5 via a flow line 14 and a return line 15, these lines 14 and 15 each start from the jacket tubes 6 extending beyond the closure plates 7 lugs 16, into which the tube bundle 8 open through the closure plates 7.



   In contrast to conventional countercurrent heat exchangers with tube bundles inserted in jacket tubes, the jacket tubes 6 of the countercurrent heat exchanger 5 are divided lengthwise by transverse walls 17 into individual chambers 18 which are connected to one another via segment-shaped openings 19 in the transverse walls 17. As can be seen in FIG. 3, these openings 19 of successive transverse walls 17 are arranged at an angle to one another with respect to the axis of the jacket tube 6, so that the heating medium flowing through the jacket tube 6 receives a flow component transverse to the tube axis.

   Since the flow of the heating medium is throttled in the longitudinal direction of the jacket tubes 6 through the transverse walls, there is an advantageous heat transfer between the through

 <Desc / Clms Page number 3>

 Jacket tubes 6 flowing heating medium of the district heating system and the heat transfer medium flowing through the tube bundle 8 in countercurrent of the radiator circuit. The angular displacement of the openings 19 in the mutually identical shape of the transverse walls 17 results in a rotationally symmetrical arrangement of the tube bundle 8 in a simple manner in that the transverse walls 17 are offset relative to the tube bundle 8 by one pipe pitch.



   However, the heating medium not only heats the heat transfer medium of the radiator circuit, but also the process water in direct heat exchange via the jacket pipes 6 inserted in the process water tank 2, so that a particularly low return temperature of the heating medium can be expected. In practice, it has been shown for a domestic hot water tank for 1501 that with a flow temperature of the heating medium of 90 to 100 ° C, a return temperature between 38 and 45 ° can be expected if the heat transfer medium for the radiator circuit has a return temperature
 EMI3.1
 of the radiator circuit sets an average hot water temperature of approx. 60 ° C.

   This advantageous limitation of the process water temperature results because the jacket pipe 6 with the return connection 13 for the heating medium brings about a corresponding cooling of the process water, which would be heated considerably higher via the other casing pipe 6 with the supply connection 12 of the heating medium.



   Due to the heat exchanger 11 arranged in the bottom area of the domestic hot water tank 2, via which the two jacket pipes 6 are connected in series, the heat of the heating medium can additionally be used for heating the domestic hot water. A baffle 20 is provided above the cold water connection 3 so that the cold water flowing into the service water storage 2 via the cold water connection 3 does not flow directly against the heat exchanger 11.



   The invention is of course not limited to the illustrated embodiment. For example, the jacket pipe 6 with the return connection 13 for the heating medium could be arranged outside the domestic hot water tank 2, but inside the insulating jacket 1 if a higher domestic water temperature is desired or the heating medium has a correspondingly lower flow temperature. Apart from this, the heat exchanger 11 for the domestic water between the two jacket tubes 6 could be omitted. It is only essential that the jacket pipes are divided lengthwise into individual chambers 18, which are connected to one another via mutually angularly offset openings and force a heating medium flow that is advantageous for the heat utilization of the heating medium.



  
    

Claims (7)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Erwärmen eines Wärmeträgers für einen Heizkörperkreislauf und von Brauchwasser mit Hilfe eines Heizmediums, bestehend aus einem einerseits vom Heizmedium und anderseits vom Wärmeträger für den Heizkörperkreislauf durchströmten Gegenstromwärmetauscher, der wenigstens ein gerades, an den Stirnseiten verschlossenes Mantelrohr für das Heizmedium und ein dieses Mantelrohr in Längsrichtung durchsetzendes Rohrbündel für den Wärmeträger des Heizkörperkreislau- fes aufweist, und aus einem Brauchwasserspeicher mit einem Wärmetauscher für das Brauchwasser, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (6) des Gegenstromwärmetauschers (5) durch vom Rohrbündel (8) durchsetzte Querwände (17) der Länge nach in einzelne Kammern (18) unterteilt ist, die miteinander über in bezug auf die Achse des Mantelrohres (6) gegeneinander winkelversetzte Durch- brüche (19) in den Querwänden (17) verbunden sind.1. Apparatus for heating a heat transfer medium for a radiator circuit and process water using a heating medium, consisting of a heating medium on the one hand and the heating medium on the other Heat transfer medium for the radiator circuit flows through a countercurrent heat exchanger, which has at least one straight jacket tube, which is closed at the end faces, for the heating medium, and a pipe Has jacket tube penetrating in the longitudinal direction for the heat transfer medium of the radiator circuit, and from a process water tank with a heat exchanger for the process water, characterized in that the jacket tube (6) of the countercurrent heat exchanger (5) by from Pipe bundle (8) through transverse walls (17) is divided lengthways into individual chambers (18) which are connected to one another with respect to the axis of the casing tube (6)    breakthroughs (19) offset in relation to one another in the transverse walls (17) are connected. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrüche (19) in den Querwän- den (17) einen segmentförmigen Querschnitt aufweisen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the openings (19) in the transverse walls (17) have a segment-shaped cross section. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstromwärmetauscher (5) zwei parallele, jeweils von einem Rohrbündel (8) durchsetzte, in Reihe geschaltete Mantelrohre (6) aufweist, von denen zumindest das das warme Ende des Gegenstromwärmetauschers (5) bildende Mantelrohr (6) als Wärmetauscher für das Brauchwasser in den Brauchwasserspeicher (2) eingesetzt ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the countercurrent heat exchanger (5) has two parallel jacket tubes (6), each of which is penetrated by a tube bundle (8) and connected in series, of which at least the warm end of the countercurrent heat exchanger (5 ) educational Jacket tube (6) is used as a heat exchanger for the domestic water in the domestic water tank (2). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Mantelrohre (6) des Gegenstrom- wärmetauschers (5) in den Brauchwasserspeicher (2) eingesetzt sind. 4. The device according to claim 3, characterized in that both casing tubes (6) of the countercurrent heat exchanger (5) are inserted into the domestic water tank (2). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Anschlüssen (12, 13, 14,15) für das Heizmedium und für den Wärmeträger des Heizkörperkreislaufes versehenen Enden der beiden <Desc/Clms Page number 4> Mantelrohre (6) oben aus dem Brauchwasserspeicher (2) vorragen. 5. The device according to claim 4, characterized in that the provided with the connections (12, 13, 14, 15) for the heating medium and for the heat transfer medium of the radiator circuit ends of the two  <Desc / Clms Page number 4>   Protect the casing pipes (6) from the top of the domestic hot water tank (2). 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mantelrohre (6) über einen zusätzlichen, vom Heizmedium durchströmten, im Bodenbereich des Brauchwasserspeichers (2) angeordneten Wärmetauscher (11) für das Brauchwasser verbunden sind. 6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the two jacket pipes (6) via an additional, through which the heating medium, in the bottom region of the domestic hot water tank (2) arranged heat exchanger (11) for the domestic water are connected. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die beiden Mantelrohre (6) durchsetzenden Rohrbündel (8) des Gegenstromwärmetauschers (5) über ein im Bodenbereich des Brauchwasserspeichers (2) an die beiden Mantelrohre (6) U-förmig anschliessendes Verbindungsrohr (9) in Reihe geschaltet sind. 7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the two Jacket tubes (6) passing through the tube bundle (8) of the counterflow heat exchanger (5) via an im Bottom area of the domestic hot water tank (2) adjoining the two jacket pipes (6) in a U-shape Connection tube (9) are connected in series.
AT0103094A 1994-05-19 1994-05-19 Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium AT400366B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0103094A AT400366B (en) 1994-05-19 1994-05-19 Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0103094A AT400366B (en) 1994-05-19 1994-05-19 Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA103094A ATA103094A (en) 1995-04-15
AT400366B true AT400366B (en) 1995-12-27

Family

ID=3505154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0103094A AT400366B (en) 1994-05-19 1994-05-19 Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT400366B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
ATA103094A (en) 1995-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3715713C1 (en) Heat exchanger in particular for cooling cracked gases
DE1551448B2 (en) HEAT EXCHANGERS WITH AXLE PARALLEL PIPES WITH RECTANGULAR ENDS
DE69910301T2 (en) Heat exchanger coil
DE2539440C3 (en) Heat exchanger with two cylindrical container jackets arranged one inside the other, which form annular spaces
DE2033128B2 (en) Heat exchange unit with heat exchangers in which rows of tubes are enclosed by an intermediate jacket within an outer jacket
DE2803664A1 (en) HEAT EXCHANGERS, IN PARTICULAR HOT WATER TANK FOR HEATING USED WATER
DE3039745A1 (en) HEAT EXCHANGER
AT400366B (en) Device for heating a heat carrier for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium
DE679600C (en) Recuperator
DE2161402C3 (en) Shell and tube heat exchanger
EP0123986A1 (en) Feed-water heater
DE2507870A1 (en) COUNTERFLOW HEAT EXCHANGER
DE3150470A1 (en) Heat exchanger of a heat pump or a cooling system (refrigerating system)
DE1451291C3 (en) The heating pipe register crossed by the fluid to be heated up
AT387092B (en) Device for heating a heat carrier (heat bearing agent, heat-conveying medium) for a heater circuit, and for heating service water with the aid of a heating medium
DE1551504C3 (en) Heat exchanger
AT229335B (en) Heat exchanger
AT412740B (en) DEVICE FOR HEATING A LIQUID, E. HOT WATER
AT250409B (en) Heat exchangers, in particular for pressure-fired steam boilers
AT221764B (en) Lamellar radiators for gas-heated instantaneous liquid heaters
AT129406B (en) Heat exchange device.
CH422848A (en) Heat exchangers for liquid and gaseous media
DE2345243C3 (en) Steam heated heat exchanger
AT265333B (en) Tube element for heat exchangers
CH675293A5 (en) Bathroom radiator for central heating system - has heat exchanger contained within lowermost horizontal pipe of vertically spaced pipe group

Legal Events

Date Code Title Description
REN Ceased due to non-payment of the annual fee
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20130415