DD214672B1 - Lamellenwaermeuebertrager - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung ist bei allen Wärmeübertragern anwendbar bei denen ein Wärmeübertragungsmedium durch ein Leitungssystem geleitet wird, daß mit oberflächenvergrößernden Lamellen bestückt ist und von einem zweiten Wärmeübertragungsmedium umströmt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Lamellenwärmeübertrager bekannt, die aus mehreren, in Strömungsrichtung des von einem Ventilator erzeugten Luftstromes hintereinanderliegend angeordneten Einzelrohren zusammengesetzt sind. Dabei sind meistens nur die Teile der Rohre, die geradlinig verlaufen oder auch die zu Rohrbögen umgeformten Teile der Rohre mit oberflächenvergrößernden Lamellen bestückt. Zur Erreichung eines optimalen Wärmeüberganges zwischen Rohr und Lamelle wird beispielsweise der am Lamellenfuß gebildete Durchzug mit dem Rohr durch Lötung verbunden oder die Lamellen mit Preßsitz auf das Rohr gebracht, indem die Rohre nach dem Aufziehen der Lamellen durch Aufdornen aufgeweitet oder die Lamellen von vornherein auf die Rohre mit Preßsitz aufgezogen worden sind.

Ein Nachteil dieser Lamellenwärmeübertrager besteht darin, daß sie sehr material- und damit kostenaufwendig sind, da ihre Rohre mit auf die aufzunehmenden Innendrücke abgestimmten Wandstärken aufgeführt sein müssen und in den meisten Fällen aus Kupfer bestehen, dessen Preisentwicklung eine ständig steigende Tendenz aufweist. Bei einem durch die DE-OS 3041127 bekanntgewordenen Lamellenwärmeübertrager sind die Wandstärken der verwendeten Rohre soweit reduziert worden, daß sie nur dadurch in der Lage sind, weil die aufgezogenen Lamellen mit ringförmigen Kragen ausgestattet sind, die die Rohre fest umschließen und eine Rohrverstärkung zur Aufnahme der Innendrücke bilden.

Hierbei ist außerdem vorgesehen, daß lediglich die geradlinig ausgebildeten Teile der Rohre dünnwandig ausgeführt und mit Lamellen bestückt sind, während die zugehörigen Rohrbögen oder Anschlüsse aus mit ersteren verbundenen Rohren anderer Abmessungen bestehen. Über die jeweiligen Rohrverbindungsstellen, an denen die Rohre ineinandergesteckt sind, ist je ein Rohrstück geschoben, das fest an dem mit Lamellen bestückten Rohr anliegt, in welches das Ende des anderen Rohres bzw. Rohrbogens eingefügt worden ist. Hierdurch soll erreicht werden, daß auch an der Rohrverbindungsstelle die auftretenden Innendrücke von dem verhältnismäßig dünnwandigen Rohr aufgenommen werden können. Die bei diesen Lamellenwärmeübertragern vorgesehenen zusätzlich anzubringenden Rohrstücke vergrößern sowohl ihren materialmäßigen wie technologisch erforderlichen Aufwand.

Außerdem sind die zur Führung des Wärmeübertragungsmediums dienenden Teile dieses Lamellenwärmeübertragers ausschließlich aus Rohrmaterial, vorzugsweise Kupferrohr hergestellt, so daß die Minimierung ihrer Wandstärke durch die für die Fertigung von Rohren bestimmten technologischen Bedingungen begrenzt ist. Somit können nur geringe Materialeinsparungen und Kostensenkungen mit dem hier vorgesehenen Einsatz von dünnwandigen Rohren für Lamellenwärmeübertrager erreicht werden.

Es sind auch Wärmeübertrager bekannt, deren Rohre Lamellen tragen und aus rohrförmig gebogenem bzw. gefaltetem Blech bestehen. Diese Lamellen vergrößern nicht nur die Wärmeübertragungsfläche sondern auch die Widerstandfähigkeit der Rohre bzw. ihrer Längsnaht gegenüber dem durch das Wärmeübertragungsmedium auf die Rohrwandung ausgeübten Innendruck. Die hierbei zwischen den Lamellen und den Rohren bestehende formschlüssige Verbindung reicht aber bei dünnwandigem Rohr- bzw. Blechmaterial nicht aus um zu sichern, daß die Längsnaht der Rohre den durch das Wärmeübertragungsmedium ausgeübten Innendruck aufnehmen kann, wodurch es zum Auftreten von Undichtheiten im Längsnahtbereich kommt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Senkung der Materialeinsatzmenge und der Materialkosten für die Herstellung von Lamellenwärmeübertragern bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer Wärmeübertragungsleistung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Lamellenwärmeübertrager zu schaffen, dessen Wärmeübertragungrrohre zum überwiegenden Teil aus metallischem Bandmaterial oder Blech bestehen, das rohrförmig gebogen und mit einer dicht verlöteten Längsnaht versehen ist und im Verhältnis zu der verwendeten Blechdicke hohe Innendrücke aufnehmen kann. Diese Aufgabe wurde durch die Entwicklung eines Lamellenwärmeübertragers gelöst, der aus eine Längsnaht aufweisenden, geradlinigen Rohren besteht, die mitflanschförmige Füße aufweisenden Lamellen versehen sind, und dessen Rohrenden miteinander durch Rohrbögen verbunden oder an Verteiler angeschlossen sind, wobei erfindungsgemäß die geradlinigen Rohre durch aus dünnwandigem, metallischem Bandmaterial hergestellte Hülsen gebildet sind, die mit den flanschförmigen Lamellenfüßen form- und stoffschlüssig verbunden sind, und mindestens eines der Enden jeder Hülse in je eine Auslochung von Wandteilen des Lamellenwärmeübertragers eingepaßt ist, wobei in diese Enden der Hülsen je ein Paßstück eines Rohrbogens oder Verteilers eingesetzt und mit dem zugehörigen Ende der Hülsen form- und stoff schlüssig verbunden ist. Die Breite der die Längsnaht der Hülsen bildenden Überlappung entspricht mindestens der 2-fachen Blechdicke des Bandmaterials, aus den Hülsen bestehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen erfindungsgemäß ausgebildeten Teil eines Lamellenwärmeübertragers in Längsschnitt Fig.2: eine teilweise Darstellung des Lamellenwärmeübertragers von Fig. 1, in Richtung A gesehen in vergrößertem Maßstab

Ein Lamellenwärmeübertrager besitzt geradlinig verlaufende Rohre 1; 2 und jeweils zwei dieselben miteinander verbindende Rohrbögen 3.

Die Rohre 1; 2 bestehen aus Hülsen 1, die aus rohrförmig gebogenen Blechstreifen hergestellt sind, welche einander so weit überlappen, daß die eine Längsnaht 2 bildende, dicht verlötete Überlappung in ihrer Breite mindestens der 2fachen Blechdicke entspricht. Die Rohre 1; 2 tragen oberflächenvergrößernde Lamellen 4, die je einen flanschförmigen Lamellenfuß 5 besitzen. Diese flanschförmig gebogenen Lamellenfüße 5 bilden die äußere Begrenzung für die Hülsen 1 und verhindern durch Verlöten mit der Hülse 1 ihre Aufweitung bei auftretenden Innendrucken. Die Hülsen 1 sind mit jeweils einem Ende in je eine Auslochung 6 eingesetzt, die in einer Stirnwand 7 des Lamellenwärmeübertragers angebracht ist. Die Rohrbögen 3 besitzen an jedem ihrer beiden Enden ein Paßstück 8, das jeweils in je ein Ende der Hülsen 1 eingreift, das in eine der Auslochungen 6 der Stirnwand 7 eingesetzt ist. Die Außendurchmesser der Paßstückes sind so auf die Innendurchmesser der Hülsen 1 und der Auslochungen 6 abgestimmt, daß die Enden der Hülsen 1 in die Auslochungen 6 der Stirnwand 7 durch die in die Hülsen 1 eingreifenden Paßstücke 8 hineingepreßt werden.

Dieser Aufbau des erfindungsgemäßen Lamellenwärmeübertragers läßt den Einsatz von dünnwandigen Blechen anstelle von Rohren größerer Wandstärke zu, da ein labiles druckfestes System aus längs- und ringförmig verlöteten Formteilen vorliegt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lamellenwärmeübertragers besteht in seiner verbesserten Wärmeübertragungsleistung, da die in den aus dünnwandigem Blech oder Bandmaterial hergestellten Hülsen auftretenden Wärmeleitwiderstände erheblich geringer sind als bei der Verwendung von Rohrmaterial, und somit die Wärmeenergie des Wärmeübertragungsmediums bei geringen Temperaturdifferenzen übertragen werden kann und damit ein besserer Wirkungsgrad in thermischen Prozessen erreicht wird.

Claims (2)

1. Lamellenwärmeübertrager, bestehend aus eine Längsnaht aufweisenden, geradlinigen Rohren, die mit flanschförmige Füße aufweisenden Lamellen versehen sind, wobei die Rohrenden miteinander durch Rohrbögen verbunden oder an Verteiler angeschlossen sind, gekennzeichnet dadurch, daß die geradlinigen Rohre (1; 2) durch aus dünnwandigem, metallischem Bandmaterial hergestellte Hülsen (1) gebildet sind, die mit den flanschförmigen Lamellenfüßen (5) form- und stoffschlüssig verbunden sind, und daß mindestens eines der Enden jeder Hülse (1) in je eine Auslochung (6) von Wandteilen (7) eingepaßt ist, wobei in diese Enden jeder Hülsen (1) je ein Paßstück (8) eines Rohrbogens (3) oder Verteilers eingesetzt und mit dem zugehörigen Ende der Hülsen (1) form- und stoffschlüssig verbunden ist.

2. Lamellenwärmeübertrager nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Überlappung bzw. Längsnaht (2) der Hülsen (1) eine Breite aufweist, die mindestens der 2-fachen Blechdicke des Bandmaterials entspricht, aus dem die Hülsen (1) bestehen.