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.
Heat exchange device. In the case of heat exchange devices, which are designed as rib bodies, it is known to divide the total rib area into individual groups following one another in the direction of the means flowing between the ribs.
Purpose. The invention is to improve the economic viability of such heat exchange devices with a rib surface, especially in their application to liquid heaters, in that the heat transfer coefficient in each successive group of ribs in the direction of the interstices flowing through the ribs corresponds to the temperature difference between the heat-exchanging media adapted is that it increases with decreasing temperature difference.
This is achieved according to the invention in that, with decreasing temperature difference between the heat exchanges between the media, the rib area related to the unit length of the path of the medium flowing between the ribs is greater in each rib group following one another along this path a15 in the preceding rib group.
It is particularly advantageous if, in addition to this enlargement of the rib areas in the rib groups flowing along the path between the ribs, the wall thickness of the ribs in each of these rib groups is also smaller than in the preceding rib group, or even the distance of the ribs from one another in the successive groups of ribs along the path of the heat-exchanging agent flowing between the ribs.
A reduction in the distance between the ribs results in an increase in the heat transfer coefficient; However, the decrease in the distance between the ribs from group to group continues to mean that the medium flowing between the ribs remains at a high speed until it exits the rib body, which also increases the heat transfer coefficient.
The drawing shows as an example embodiments of the invention, two liquid keitserhitzer in their basic construction in vertical section. On the pipe 1 through which the water to be heated flows in any direction.
along the heating gas path running in the direction of the arrow ,, a, several, example four, rib groups shown in dF.m are provided. 1 shows an example of how the enlargement of the heating surface can be achieved in the groups of ribs following one another along the Ileizgasweges.
In Fig. 2, the increase in the heating surface from group to group with constant gas cross-section is achieved, where the number of ribs 2 in the individual rib groups from group to group increases according to the decreasing temperature difference, the strength of the ribs and their mutual distance from one another, on the other hand, is getting smaller and smaller.
Such a design has particular advantages for liquid heaters. Because of the wide spacing between the ribs in the group of ribs exposed to the hottest gases, on the one hand a settling of Aligasrficlzstands, on the other hand, in connection with the large rib wall at this point, a melting of the rib tin or a destruction of the ribs strong heating, as it has so far often occurred in these places, avoided.
The heating gases entering the first group of ribs with the lowest temperature give off only the amount of heat required by the desired temperature curve due to the relatively small heating surface and the lower number of heat transfers to the ribs in this group due to the large number of ribs,
In the next group you will find a heating surface that is enlarged according to its temperature drop, with a better heat transfer rate due to the smaller distance between the ribs, etc. Despite the multiplication of the heating surface size in the last groups compared to the first group, a constant gas cross-section can be achieved over the entire heating gas path will,
so that even in the outermost groups there is still a high gas velocity and correspondingly intensive wireless transmission. There is also a risk of clogging.
a radiator of this type, despite the reduction in the area of the ribs in the outer groups, is less than in the known arrangements, since condensation water is provided at the sides;
The outlet to belc # -eneti ribs does not occur because of the intensive heat flow in the ribs and the associated higher heating surface temperature with this design.
Another advantage in the form of a large saving in material, plastic, plastic and space results from the fact that as a result of the now very intensive heat transfer in all places, the rib surface can be proportionally smaller, and above all the predominant , with the lower Temperatrdiffcretizen working part of the Cl-esami ribs is affected by this privilege.
In order to avoid bulging in the thin and at a small mutual distance aii ", arranged ribs of the last group at the heating @ -as outlet, these ribs are. Z @@ - echmlissib, for example - \ #" eise by LTmsclilag; en their upper edge, stiffened.