CH111633A - Wärmeaustauschvorrichtung. - Google Patents

Description

      Wärmeaustauschvorrichtung.       Bei     Wärmeaustauschvorrichtungen,    'die  als Rippenkörper ausgebildet sind, ist es be  kannt, die     Gesamtrippenfläche    in einzelne, in  Richtung des zwischen den Rippen strömen  den Mittels aufeinanderfolgende Gruppen  aufzuteilen.  



       Zweck.    der Erfindung ist es, die Wirt  schaftlichkeit derartiger Wärmeaustausch  vorrichtungen mit Rippenfläche, besonders in  ihrer Anwendung auf Flüssigkeitserhitzer,  zu verbessern, und zwar dadurch, dass die       Wärmeübergangszahl    in jeder in Richtung .des  die Rippenzwischenräume durchströmenden  Mittels aufeinanderfolgenden Rippengruppe  derart der Temperaturdifferenz zwischen den  wärmeaustauschenden Medien angepasst ist,  dass sie mit sinkender Temperaturdifferenz  steigt.  



  Erreicht wird dies nach der Erfindung  dadurch, dass bei abnehmender Temperatur  differenz zwischen den wärmeaustauschen  den Medien die auf die Längeneinheit des  Weges des zwischen den Rippen fliessenden  Mittels bezogene Rippenfläche in jeder längs  dieses Weges aufeinanderfolgenden Rippen  gruppe grösser ist     a15    in der vorhergehenden    Rippengruppe.

   Besonders vorteilhaft ist es  dabei, wenn neben dieser Vergrösserung der  Rippenflächen in den längs des Weges zwi  schen den Rippen fliessenden Mittels auf-  einanderfolgenden Rippengruppen auch die  Wandstärke der Rippen in jeder dieser  Rippengruppen geringer ist als in der vor  hergehenden Rippengruppe, oder auch der Ab  stand der Rippen voneinander in den längs  des Weges des zwischen den Rippen fliessen  den wärmeaustauschenden Mittels     aufein-          anderfolgenden    Rippengruppen abnimmt.

    Eine Verkleinerung des Rippenabstandes hat  an sich eine Vergrösserung der Wärme  übergangszahl zur Folge; die Abnahme des  Rippenabstandes von Gruppe zu Gruppe be  wirkt aber weiterhin, dass das zwischen den  Rippen strömende Mittel bis zu seinem Aus  tritt aus dem Rippenkörper eine grosse Ge  schwindigkeit beibehält, was ebenfalls zur  Vergrösserung der     Wärmeübergangszahl    bei  trägt.  



  Die Zeichnung zeigt als beispielsweise  Ausführungen der Erfindung zwei Flüssig  keitserhitzer in ihrem grundsätzlichen Auf  bau im senkrechten     Schnitt.         Auf dem in     beliebiger        Richtung    von dein  zu     erwärmenden        Wasser        durchflossenen     Rohr 1.

   sind längs des in     Rielitung    der Pfeil,,       a        verlaufenden        Heizgasweges    mehrere, in       dF.m        dargestellten    Beispiel vier, Rippengrup  pen     vorgesehen.    Dabei zeigt     Fig.    1 ein Bei  spiel, wie die     Vergrösserung    der     Heizfläche     in den längs des     Ileizgasweges    aufeinander  folgenden Rippengruppen verwirklicht werden  kann.

   In     Fig.    2 ist die     Vergrösserung    der  Heizfläche von Gruppe zu Gruppe bei     gleich-          bleibendem        Gaswe;querschnitt    erreicht, wo  bei die Anzahl der Rippen 2 in den ein  zelnen Rippengruppen von Gruppe zu Gruppe  entsprechend der     sinkenden    Temperaturdiffe  renz immer grösser, die     Stärke    der Rippen       und    ihr     gegenseitiger    Abstand voneinander       dagegen    immer kleiner werden.  



  Eine solche Bauweise zeitigt für Flüssig  keitserhitzer noch besondere Vorteile. Durch       die    weiten Rippenabstände in der den heisse  sten Gasen ausgesetzten Rippengruppe wer  den nämlich einerseits ein Absetzen von       Aligasrficlzständen,    anderseits in Verbindung  mit der an dieser Stelle grossen     Rippenwand-          .sl:rirhe    ein Abschmelzen der     Rippenverzin-          nun-    oder eine Zerstörung der Rippen durch  zu starke Erhitzung, wie sie bisher an die  sen Stellen häufig vorkamen, vermieden.

    Die in die erste     Rippengruppe    mit der       liiichsten    Temperatur eintretenden     Heizgase     geben infolge der     verhältnismässig    kleinen       CTruppenheizfläche    und der bei dem weiten       Rippenbestand        geringeren        Wärmeübergangs-          zahl    an die Rippen in dieser Gruppe nur  den durch den     gewünschten    Temperaturver  lauf bedingten     Wärmebetrag    ab,

   finden in  der nächsten Gruppe eine ihrem Temperatur  abfall entsprechend     vergrösserte    Heizfläche  bei infolge des     kleineren        Rippenabstandes     besserer     Wärmeübergangszalil        usf.    Dabei  kann trotz der Vervielfachung der     Heiz-          fLichenc-rösse    in den letzten Gruppen     gegen-          über    der ersten Gruppe ein über den ganzen       Heizgasweg    gleichbleibender Gasquerschnitt       verwirklicht    werden,

   so dass auch in den  äussersten Gruppen noch eine hohe     Gas-          beschwindigkeit    und entsprechend intensive         Wlirmeübertragung        vorhanden    sind. Auch  die     Verstopfungsgefahr    ist bei.

   einem     der-          artigen        Heizkörper    trotz     der        Verringerung     der     Rippenalislände    in den äussern Gruppen       geringer    als bei den     bekannten        Anordnungen,     da     Kondenswasserlüldttng    an den dem     Ileiz-          g;

  asaustritt    zu     belc#-eneti    Rippen     wegen    des  bei dieser Bauart auch an     dieser    Stelle noch  intensiven     Wä        rmestronies    in den Rippen und  der damit verknüpften höheren     HeizfLächen-          temperatur    nicht auftritt.  



  in     weiterer    Vorteil in Form einer gro  ssen Material-,     (Tu-,viclits-    und Raumersparnis  ergibt sieh daraus. dass infolge der nunmehr  in allen     Stellen    sehr     intensiven        Wärme-          übertragung        dieRippenfliiche    in entsprechen  dem Verhältnis kleiner sein kann, und über  dies gerade der     überwiegende,    mit den ge  ringeren     Temperatctrdiffcretizen    arbeitende  Anteil der     Cl-esamirippenflliche    von dieser       Verbünstigung#        getroffen    wird.  



  Um bei den dünnen und in kleinem       gegenseitigen        Abstand        aii",eordneten    Rippen  der letzten am     Heiz@-asaustritt        gelegenen     Gruppe     Einbeulutigf,ti    zu     vermeiden,        werden     diese Rippen.     z@@-echmlissib,        beispiels-\#"eise     durch     LTmsclilag;en    ihres     obern    Randes, ver  steift.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH WärmeaustausehvorrichtunIg mit einer durch Rippen gebildeten, in der Strö mungs- riclitung des zwischen den Rippen fliessen den, wärmeaustauschenden Dlittels in Grup pen unterteilten @VÜrmeaustausehflüche, ins besondere zur >Tliertragun@ der Wärme heisser Verbrennungsgase an Flüssigkeiten, dadurch gel@emizf>iclrnet,

   dass die auf die Längeneinheit des Weges des zwischen den Rippen fliessenden 'Mittels bezogene Rippen- fliiehe in jeder längs dieses Webe; a.uf- eina-nderfolgenden Rippengruppe grösser ist als in der vorlier-clicndFn Rippengruppe.

   UNTERANSPRMIE 1. Wärmeaustauschvorrichtung nach Patent anspruch, cladurcli gekennzeichnet, dass die @V andstürke der Rippen in jeder längs des @,\'eges des zwischen den Rip- pen fliessenden wärmeaustauschenden Mit tels aufeinanderfolgenden Rippengruppe geringer ist als in der vorhergehenden Rippengruppe.

   \?. Wärmeaustauschvorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Rippen voneinander in den längs des Weges des zwischen den Rippen fliessenden, wärmeaustauschenden Mittels aufeinanderfolgenden Rippen gruppen abnimmt. 3. Wärmeaustauschvorrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in allen Rippengrupen annähernd Bleich grosse Querschnitte für das zwischen den Rippen fliessende wärmeaustauschende Mittel vorhanden sind.