Rohr für Wärmeübertrager Die Erfindung betrifft ein Rohr für Wärmeüber trager, das aussen zwei einander gegenüber angeord nete, zur Rohrachse parallele Rippen aufweist. Sie betrifft ferner die Verwendung eines solchen Rohres in einem flächenartigen Wärmeübertrager. Solche Rohre, die auch als Flo,ssenrohre bezeichnet werden, werden beispielsweise zur Auskleidung von Brenn- kammern in Dampferzeugern verwendet. Die Rippen der Rohre, die dann im wesentlichen in einer Ebene nebeneinander liegen, dienen zum Schutze der Bau teile gegen Wärmeeinwirkung, die sich von der Feue rung her gesehen hinter den Rohren befinden.
Die Rippen sind einer starken Wärmebelastung aus gesetzt, und ein noch ungelöstes Problem besteht darin, die Wärmeabfuhr aus den Rippen zu verbes sern, um diese vor zu starker Verzunderung zu schützen.
Gemäss der Erfindung ist das neue Rohr da durch gekennzeichnet, dass im wesentlichen gleich laufend mit den Rippen innerhalb des Rohres eine die Rippen verbindende Wand vorgesehen ist. Durch diese Wand wird auf kurzem Wege eine wärmelei tende Verbindung zwischen den Rippen des Rohres hergestellt, die infolge der ständigen Bespülung mit Medium für eine intensive Wärmeabfuhr aus den Rippen sorgt.
Das erfindungsgemässe Rohr lässt sich auf ein fache und damit preisgünstige Weise herstellen, wenn nach einer Ausführungsform der Erfindung das Rohr aus einem die Rippen und die Wand bildenden Blech streifen und zwei rinnenförmigen Profilen zusammen geschweisst ist. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des Rohres in einem flächenartigen Wärmeübertrager, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Rippen und die Wand mehrerer Rohre aus einem Blech bestehen, auf das jeweils paarweise einander gegenüberliegend mehrere rinnenförmige Profile aufgeschweisst sind.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung des erfin dungsgemässen Rohres besteht darin, dass die die Rippen verbindende Wand durch Abplatten eines Teiles der Wandung eines Rohres gebildet ist und dass das abgeplattete Rohr mit einem rinnenförmi- gen Profil verschweisst ist, das die Rippen in Form angebogener Flansche aufweist.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Wärmeüber- tragerrohr nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil eines flächenartigen Wärmeübertragers, Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Teil eines anderen flächenartigen Wärmeübertragers und Fig. 4 einen Querschnitt durch eine andere Aus führungsform eines Wärmeübertragerrohres.
Gemäss Fig. 1 weist das Wärmeübertragerrohr 1 zwei Rippen 2 und 3 auf, die einander gegenüber liegen und parallel zur Rohrachse verlaufen. Die Rippen 2 und 3 stehen mit einer Wand 4 in Ver bindung, die sich innerhalb des Rohres 1 erstreckt. Die Rippen 2 und 3 und die Wand 4 bestehen hier aus einem Stück, beispielsweise einem Blechstreifen, auf den zwei den Hohlraum des Rohres umschlie ssende, rinnenförmige Profile 5 und 6 von halbkreis förmigem Querschnitt aufgeschweisst sind.
Durch den Blechstreifen wird der Hohlraum zwischen den rin- nenförmigen Profilen 5 und 6 in zwei Kammern un terteilt, die je nach Verwendungszweck des Rohres voninander getrennt sind oder untereinander in Ver bindung stehen, beispielsweise durch in der Wand 4 angebrachte, nicht dargestellte Durchbrechungen. In diesem Falle kann durch beide Kammern dasselbe Medium geschickt werden, und es findet ein Druck ausgleich über die Durchbrechungen statt.
Das Rohr 1 kann aber auch verwendet werden, wenn verschie dene Medien durch die Kammern strömen, wobei die Medien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung oder auch nur hinsichtlich ihres Zustandes, beispielsweise Temperatur und/oder Druck, verschieden sein kön nen. Die Strömungsrichtung kann in beiden Kammern gleich oder in der einen Kammer entgegengesetzt zu der in der anderen Kammer .sein. Wenn das Medium in der einen Kammer höheren Druck auf weist als das Medium in der anderen Kammer, so kann es zweckmässig sein, die die Kammern tren nende Wand gegen die andere Kammer etwas ge wölbt auszubilden.
Wärmeübertragerrohre mit durch die Wand ge trennten Kammern lassen sich vorteilhaft in Dampf erzeugern anwenden, in denen bei Teillast mit einer möglichst kleinen Arbeitsmittelmenge eine stabile Strömung in der Heizfläche aufrechterhalten werden soll, um diese gegen Verbrennen zu schützen. In diesem Falle können die beiden Kammern der Rohre so an die Arbeitsmittelzufuhr angeschlossen werden, dass das Arbeitsmittel bei Teillast nur durch die Kammer jedes Rohres strömt, die der stärksten Be- heizung ausgesetzt ist.
Gemäss Fig. 2 ist ein flächenartiger Wärmeüber trager aus Rohren nach Fig. 1 dadurch gebildet, dass die Rippen und die Wand aller Rohre aus einem Blech 7 bestehen, auf das paarweise einander gegen überliegend mehrere, rinnenförmige Profile 5 und 6 aufgeschweisst sind. Der Wärmeübertrager ist gut zum Auskleiden von Dampferzeugerbrennkammern geeignet.
Fig. 3 zeigt ebenfalls einen flächenartigen Wärme übertrager, bei dem durch ein Blech 7' die Rippen und die Wand mehrerer Rohre gebildet sind. Hier sind jedoch die den Hohlraum der Rohre umschlie ssenden, rinnenförmigen Profile 5', 6' nicht einzeln mit dem Blech 7' verbunden, sondern es hängen meh rere Profile 5' einerseits und mehrere Profile 6' anderseits über Stege 8 miteinander zusammen.
über diese Stege 8 werden die rinnenförmigen Profile 5' und 6' mit dem Blech 7' verbunden, beispielsweise durch elektrische Widerstand-Rollenschweissung. Die Stege 8 bilden hier zusammen mit den zwischen ihnen befindlichen Abschnitten des Bleches 7' die wärme abführenden Rippen der Rohre.
Gemäss Fig. 4 ist die Wand 4' innerhalb eines Wärmeübertragerrohres 1' dadurch gebildet, dass ein Teil der Wandung eines Rohres 9 abgeplattet ist. Mit dem abgeplatteten Rohr 9 ist ein rinnenförmiges Profil 10 zusammengeschweisst, das angebogene Flansche 11 aufweist, die die Rippen des Wärme übertragerrohres 1' bilden, die über die Schweiss verbindungen mit der Wand 4' in Verbindung ste hen. Wenn das Rohr 9 aus einem Blechstreifen in die in Fig. 4 dargestellte Form gebracht wird, so entsteht ein Spalt, der durch die gestrichelte Linie 12 angedeutet ist; dieser Spalt braucht nicht in einem besonderen Arbeitsgang verschweisst zu wer den.
Auch Wärmeübertragerrohre nach Fig. 4 las sen sich in flächenartigen Wärmeübertragern ver wenden.
Es ist nicht notwendig, dass die Rippen eines Wärmeübertragerrohres genau in einer Ebene liegen, sondern sie können auch in zueinander geneigten Ebenen liegen, was dann günstig ist, wenn mehrere solcher Rohre zu einem flächenartigen Wärmeüber trager zusammengeschweisst werden und ein solcher Wärmeübertrager zur Auskleidung der Brennkammer eines Dampferzeugers verwendet wird. In diesem Falle ist der Wärmeübertrager nachgiebig unter dem Einfluss von durch Temperaturunterschiede hervor gerufenen Wärmespannungen.
Tube for heat exchanger The invention relates to a tube for heat exchanger, the outside having two mutually opposite angeord designated ribs parallel to the tube axis. It also relates to the use of such a tube in a planar heat exchanger. Such pipes, which are also referred to as raft pipes, are used, for example, to line combustion chambers in steam generators. The ribs of the tubes, which then lie next to each other essentially in one plane, serve to protect the construction parts against the effects of heat, which are seen from the Feue tion behind the tubes.
The fins are exposed to a strong heat load, and a problem that has not yet been resolved is to improve the dissipation of heat from the fins in order to protect them from excessive scaling.
According to the invention, the new tube is characterized in that a wall connecting the ribs is provided within the tube, essentially running at the same time as the ribs. Through this wall, a Wärmelei tend connection between the ribs of the tube is established over a short distance, which ensures intensive heat dissipation from the ribs due to the constant flushing with medium.
The tube according to the invention can be produced in a simple and thus inexpensive manner if, according to one embodiment of the invention, the tube is striped from a sheet metal forming the ribs and the wall and two channel-shaped profiles are welded together. The invention also relates to the use of the pipe in a planar heat exchanger, which is characterized in that the ribs and the wall of several pipes consist of a sheet metal onto which several channel-shaped profiles are welded in pairs opposite one another.
Another advantageous design of the tube according to the invention is that the wall connecting the ribs is formed by flattening part of the wall of a tube and that the flattened tube is welded to a channel-shaped profile that has the ribs in the form of bent flanges.
Some exemplary embodiments of the invention are explained in the following description with reference to the drawing. 1 shows a cross section through a heat exchanger tube according to the invention, FIG. 2 shows a cross section through part of a sheet-like heat exchanger, FIG. 3 shows a cross section through part of another sheet-like heat exchanger and FIG. 4 shows a cross section through another From implementation of a heat exchanger tube.
According to FIG. 1, the heat exchanger tube 1 has two ribs 2 and 3 which are opposite one another and run parallel to the tube axis. The ribs 2 and 3 are connected to a wall 4 which extends within the tube 1. The ribs 2 and 3 and the wall 4 consist here of one piece, for example a sheet metal strip, onto which two channel-shaped profiles 5 and 6 of semicircular cross-section surrounding the cavity of the pipe are welded.
The sheet metal strip divides the cavity between the trough-shaped profiles 5 and 6 into two chambers which, depending on the intended use of the pipe, are separated from one another or are connected to one another, for example through openings not shown in the wall 4. In this case, the same medium can be sent through both chambers and the pressure is equalized through the openings.
The tube 1 can also be used when various media flow through the chambers, the media being able to be different in terms of their composition or only in terms of their state, for example temperature and / or pressure. The direction of flow can be the same in both chambers or opposite to that in the other chamber in one chamber. If the medium in one chamber has a higher pressure than the medium in the other chamber, it may be useful to make the wall separating the chambers somewhat arched against the other chamber.
Heat exchanger tubes with chambers separated by the wall can be used advantageously in steam generators, in which a stable flow in the heating surface is to be maintained at part load with the smallest possible amount of working fluid in order to protect it against burning. In this case, the two chambers of the pipes can be connected to the working medium supply in such a way that the working medium only flows through the chamber of each pipe that is exposed to the strongest heating at part load.
According to FIG. 2, a planar heat exchanger is formed from tubes according to FIG. 1 in that the ribs and the wall of all tubes consist of a sheet metal 7, onto which several trough-shaped profiles 5 and 6 are welded in pairs opposite one another. The heat exchanger is well suited for lining steam generator combustion chambers.
Fig. 3 also shows a planar heat exchanger in which the ribs and the wall of several tubes are formed by a sheet 7 '. Here, however, the channel-shaped profiles 5 ', 6' surrounding the hollow space of the pipes are not connected individually to the sheet 7 ', but rather several profiles 5' on the one hand and several profiles 6 'on the other hand via webs 8 together.
The channel-shaped profiles 5 'and 6' are connected to the sheet metal 7 'via these webs 8, for example by electrical resistance roller welding. The webs 8 here together with the sections of the sheet 7 'located between them form the heat-dissipating ribs of the tubes.
According to FIG. 4, the wall 4 ′ is formed within a heat exchanger tube 1 ′ in that part of the wall of a tube 9 is flattened. With the flattened tube 9, a trough-shaped profile 10 is welded together, which has angled flanges 11 which form the ribs of the heat transfer tube 1 'which are connected to the wall 4' via the welded connections. If the tube 9 is brought into the shape shown in FIG. 4 from a sheet metal strip, a gap is created which is indicated by the dashed line 12; this gap does not need to be welded in a special operation.
Heat exchanger tubes according to FIG. 4 can also be used in planar heat exchangers.
It is not necessary that the ribs of a heat exchanger tube lie exactly in one plane, but they can also lie in planes inclined to one another, which is advantageous if several such tubes are welded together to form a planar heat exchanger and such a heat exchanger is used to line the combustion chamber a steam generator is used. In this case the heat exchanger is flexible under the influence of thermal stresses caused by temperature differences.