AT386073B - Rippenrohrwaermetauscher bzw. heizkoerper - Google Patents

Description

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 der Rippenfuss abgewinkelt bzw. geschlitzt ist und auf das Rohr aufgewalzt, gelötet oder durch
Aufweiten des Rohres angepresst wird.   (FR-PS Nr. 1. 531. 827,   US-PS Nr. 2, 737, 370, Nr. l, 787, 942,
Nr. 2, 402, 262, FR-PS Nr. 1. 341. 402, US-PS   Nr. 2, 624, 555).   



   Zur Befestigung sind ferner auch radiale Schlitze bekannt, die im rohrnahen Bereich beim
Aufbringen verengt, geschlossen bzw. überlappt werden, ebenso wie Bänder mit sternförmigen
Rippen, die auf das Rohr aufgewinkelt werden, wobei die Rippen auch schräge zur geometri- schen Rohrachse stehen können. (FR-PS   Nr. 1. 282. 590, Nr. l. 387. 706,   US-PS Nr. l, 932, 610). 



   In allen diesen Fällen ist ein Durchfluss im Bereich des Rippenfusses durch die Rippe nicht gegeben. 



   Bei Rippenrohrwärmetauschern soll ein besserer Wärmeübergang durch Vergrösserung der
Oberfläche geschaffen werden, der jedoch nur dann eintritt, wenn die Anströmung in Richtung der Ebene der Rippen erfolgt. Bei Anströmung quer dazu ergeben sich zwischen den Rippen
Totzonen, die infolge Grenzschichten den Wärmeübergang stark beeinträchtigen. 



   Erfindungsgemäss sollen diese Nachteile dadurch beseitigt werden, dass die in den Rippen vorhandenen Ausnehmungen sich parallel zur Aussenfläche am oder nahe des Rohres vorzugs- weise als Schlitze in gleicher Breite erstrecken und einen grossen Teil des Umfanges erfassen. 



   Dadurch wird eine Zirkulation zwischen und durch die Rippen auch im rohrnahen Bereich ermög- licht, die den Wärmeübergang wesentlich verbessern kann. 



   Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Rippen in an sich bekannter
Weise zur geometrischen Achse des Rohres schräggestellt und bilden, vorzugsweise mit der
Vertikalen zur Rohrachse einen Winkel von 1 bis   45 .   Dabei kann auch jeweils bei einer Rippe nur der dem Rohr abgewendete Teil der Rippe schräg, der dem Rohr zugewendete Teil aber senkrecht zur Rohrachse liegen und einen an sich bekannten rohrparallelen Ansatz aufweisen, der am Rohr anliegt. 



   Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Darin zeigen Fig. 1 und 3 jeweils ein Rohrstück mit schräg aufgesetzten Rippen in verschiedenen Varianten, während die Fig. 2 und 4 Querschnitte dazu darstellen. 



   Wie man aus Fig. 1 erkennen kann, sind auf einem Rohr --1-- Rippen --2-- aufgesetzt, die in einem Winkel   Cl   zur Senkrechten auf die geometrische Rohrachse geneigt sind. Dabei kann die Neigung in oder gegen die   Strömungsrichtung --4-- des   äusseren Wärmetauschmediums vorgesehen sein. Die Rippen --2-- besitzen im rohrnahen Bereich Ausnehmungen --3-- in Form von Schlitzen, die sich zwischen   Rippe   --2-- und Rohr --3-- befinden und jeweils einen Kreissektorwinkel ss von 0 bis   1200 aufweisen,   während der Winkel   all   bis   450 betragen   kann. 



  Das Verhältnis von Teilung der Rippen T zur Rippenstärke A ist etwa 4 bis 30. Das Verhältnis des Rohraussendurchmessers D2 zu Aussendurchmesser der Rippen Dl kann etwa 0, 52 bis 0, 99 betragen, die Rippenstärke A zum Aussendurchmesser Dl der Rippen etwa 0, 003 bis 0, 045, und die Schlitzhöhe zum Aussendurchmesser D1 der Rippen 0 bis 0, 06. Als Werkstoff kommen vorwiegend Metall, insbesondere Aluminium und Kupfer in Frage, es können jedoch auch Keramik, Kunststoff oder Kompositwerkstoffe zur Anwendung gelangen. Der Wärmetauscher ist für gasförmige und flüssige Medien sowie für die elektrische Innenbeheizung des Rippenrohres geeignet.

   Durch die Schlitze erfolgt eine Beeinflussung des Totwassergebietes hinter den Rippen bzw. ein Ablösen der Grenzschicht hinter den Rauhigkeiten des Rohres und damit eine Steigerung des Wärmeüberganges ; das Anströmen des Wärmetauschers ist in beiden Richtungen möglich, mit unterschiedlichem Wärmeübergang bzw. Druckabfall. Die Herstellung kann durch Auflöten oder Aufpressen infolge Aufschrumpfen der Rippen oder Aufweiten des Rohres erfolgen. Die Schlitze können auch versetzt angeordnet werden, der Innendurchmesser D3 ergibt sich aus der festigkeitstechnischen Auslegung entsprechend der gewählten Beheizungsart.

   In Fig. 3 und 4 ist eine etwas abgewandelte Art von Rippen dargestellt, welche in ihrem äusseren, dem Rohr abgewendeten Bereich im Winkel +/-a zur Senkrechten auf die geometrische Rohrachse geneigt sind, im inneren, also rohrnahen Bereich jedoch lotrecht zur geometrischen Rohrachse liegen und einen abgewinkelten Fuss 

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 - aufweisen, der auf der Rohraussenwand anliegt. Die Schlitze --3-- werden durch Fortlassen oder Ausstanzen der Abwinkelungen --5-- erzeugt. Diese aufsteckbaren Turbulenzerzeuger können aus Metall, Keramik oder Kunststoff einfach hergestellt werden und haben dieselbe Wirkungsweise wie die Ausführung gemäss Fig. 1. 



   Die Erfindung ist auf die dargestellten Beispiele nicht beschränkt, da sich die Ausnehmungen nicht am Rohr, sondern auch etwas im Abstand davon befinden können oder durch Durchbrechungen anderer Art in Form von kreisförmigen oder sonstigen Löchern ersetzt werden können. 



  Die Rohre können auch in Rohrbündeln angeordnet sein. Die Rohre bzw. Rohrbündel können quer und längs angeströmt sein. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Rippenrohrwärmetauscher bzw. Heizkörper mit quer angeströmten Rippen, die Ausnehmungen zum Durchtritt des Wärmetauschmediums aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Rippen (2) vorhandenen Ausnehmungen (3) sich parallel zur Aussenfläche am oder nahe des Rohres   (1)   vorzugsweise als Schlitze in gleicher Breite erstrecken und einen grossen Teil des Umfanges erfassen.

Claims (1)

1. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (2) in an sich bekannter Weise zur geometrischen Achse des Rohres schräggetellt sind und vorzugsweise mit der Vertikalen zur Rohrachse einen Winkel (a) von 1 bis 450 bilden (Fig. l).

   3. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils bei einer Rippe nur der dem Rohr abgewendete Teil der Rippe (2) schräg, der dem Rohr zugewendete Teil aber senkrecht zur Rohrachse liegt und einen an sich bekannten rohrparallelen Ansatz (5) aufweist, der am Rohr (1) anliegt (Fig. 3).