DD214672B1

DD214672B1 - LAMELLENWAERMEUEBERTRAGER

Info

Publication number: DD214672B1
Application number: DD24934183A
Authority: DD
Inventors: Klaus Zaehringer; Hans Voigt
Original assignee: Mylau Apparatebau
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1987-12-16
Also published as: DD214672A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

field of use

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.The invention is applicable to all heat exchangers in which a heat transfer medium is passed through a conduit system that is equipped with surface-enlarging fins and flows around a second heat transfer medium.

Characteristic of the known technical solutions

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.There are known plate heat exchangers, which are composed of several, in the flow direction of the air flow generated by a fan arranged one behind the other individual tubes. In most cases, only the parts of the tubes that run in a straight line or even the parts of the tubes that have been formed into tube bends are equipped with surface-enlarging slats. To achieve optimum heat transfer between the tube and lamella, for example, the passage formed at the lamellae is connected to the tube by soldering or the lamellae press-fitted onto the tube by the tubes widened by mounting the fins by Aufdornen or the lamellae from the outset on the Tubes have been mounted with a press fit.

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.A disadvantage of these fin heat exchangers is that they are very material and therefore expensive, since their tubes must be listed with tuned to the male internal wall thicknesses and consist in most cases of copper, the price trend has an ever-increasing trend. In one known from DE-OS 3041127 lamella heat exchanger, the wall thicknesses of the tubes used have been reduced so much that they are only able to because the mounted lamellae are equipped with annular collar, which firmly surround the tubes and a tube reinforcement for receiving the Forming internal pressures.

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.In this case, it is also provided that only the rectilinear parts of the tubes are made thin-walled and equipped with fins, while the associated pipe bends or connections consist of pipes connected to the former of other dimensions. About the respective pipe joints, where the tubes are nested, a piece of pipe is pushed in each case, which bears firmly against the fitted with slats tube, in which the end of the other pipe or pipe bend has been inserted. This is to ensure that the internal pressures occurring at the pipe joint can be absorbed by the relatively thin-walled tube. The additional pipe sections to be mounted provided with these plate heat exchangers increase both their material-related and the technologically required effort.

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.In addition, serving to guide the heat transfer medium parts of this lamellae heat exchanger are made exclusively of tube material, preferably copper tube, so that the minimization of their wall thickness is limited by the specific conditions for the production of pipes technological conditions. Thus, only small material savings and cost reductions can be achieved with the here provided use of thin-walled tubes for fin heat exchangers.

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.There are also known heat exchangers whose tubes wear slats and consist of tubular bent or folded sheet metal. These fins increase not only the heat transfer surface but also the resistance of the tubes or their longitudinal seam against the pressure exerted by the heat transfer medium on the pipe wall internal pressure. The case between the fins and the tubes positive connection is sufficient but not thin-walled pipe or sheet material to ensure that the longitudinal seam of the tubes can absorb the pressure exerted by the heat transfer medium internal pressure, resulting in the occurrence of leaks in the longitudinal seam area.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Senkung der Materialeinsatzmenge und der Materialkosten für die Herstellung von Lamellenwärmeübertragern bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer Wärmeübertragungsleistung.The object of the invention is to reduce the amount of material used and the material costs for the production of lamella heat exchangers while increasing their heat transfer performance.

Explanation of the essence of the invention

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.The invention is based on the object to provide a laminated heat exchanger whose Wärmeübertragungrrohre consist for the most part of metallic strip material or sheet metal, which is bent tubular and provided with a tightly soldered longitudinal seam and can absorb high internal pressures in relation to the sheet thickness used. This object has been achieved by the development of a lamellar heat exchanger, which consists of a longitudinal seam having rectilinear tubes which are provided with flanged feet having fins, and the tube ends are connected by pipe bends or connected to manifold, according to the invention the rectilinear tubes by thin-walled, made of metallic strip material sleeves are formed, which are positively and cohesively connected to the flange-like fins, and at least one of the ends of each sleeve is fitted in each case a perforation of wall parts of the lamellar heat exchanger, wherein in these ends of the sleeves each have a fitting piece of a pipe bend or manifold used and positively connected with the associated end of the sleeves and material. The width of the longitudinal seam of the sleeves forming overlap corresponds to at least twice the sheet thickness of the strip material, consist of the sleeves.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

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 Maßstab1: a part of a lamellar heat exchanger according to the invention, in longitudinal section, FIG. 2: a partial view of the lamellar heat exchanger of FIG. 1, viewed in direction A, on an enlarged scale

Ein Lamellenwärmeübertrager besitzt geradlinig verlaufende Rohre 1; 2 und jeweils zwei dieselben miteinander verbindende Rohrbögen 3.A finned heat exchanger has rectilinear tubes 1; 2 and in each case two pipe bends 3 connecting the same to one another.

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.The tubes 1; 2 consist of sleeves 1, which are made of tubular sheet metal strips, which overlap each other so far that the longitudinal seam 2 forming, tightly soldered overlap corresponds in width to at least twice the sheet thickness. The tubes 1; 2 carry surface enlarging slats 4, each having a flange-5 lamellae. These flange-shaped lamellar feet 5 form the outer boundary for the sleeves 1 and prevent by soldering with the sleeve 1 their expansion in the case of internal pressures. The sleeves 1 are each used with one end in a respective perforation 6, which is mounted in an end wall 7 of the plate heat exchanger. The pipe bends 3 have at each of its two ends a fitting 8, which engages in each one end of the sleeves 1, which is inserted into one of the perforations 6 of the end wall 7. The outer diameter of the fitting piece are matched to the inner diameter of the sleeves 1 and the perforations 6, that the ends of the sleeves 1 are pressed into the holes 6 of the end wall 7 by engaging in the sleeves 1 adapters 8.

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.This construction of the plate heat exchanger according to the invention allows the use of thin-walled sheets instead of pipes of greater wall thickness, since an unstable pressure-resistant system of longitudinally and annularly soldered moldings is present.

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.Another advantage of the plate heat exchanger according to the invention is its improved heat transfer performance, since the heat conduction resistances occurring in the sleeves made of thin-walled sheet or strip material are considerably lower than when using pipe material, and thus the heat energy of the heat transfer medium can be transmitted at low temperature differences and thus a better efficiency is achieved in thermal processes.

Claims

1. finned heat exchanger, consisting of a longitudinal seam having straight pipes, which are provided with flanged feet having fins, the pipe ends are connected to each other by pipe bends or connected to manifold, characterized in that the rectilinear pipes (1, 2) by from dünnwandigem , sleeve (1) made of metallic strip material are formed, which are positively and materially connected to the flange lamellar feet (5), and in that at least one of the ends of each sleeve (1) in each case a perforation (6) of wall parts (7) fitted is, wherein in these ends of each sleeve (1) per a fitting piece (8) of a pipe bend (3) or distributor used and with the associated end of the sleeves (1) is positively and materially connected.

2. finned heat exchanger according to claim 1, characterized in that the overlap or longitudinal seam (2) of the sleeves (1) has a width which corresponds to at least twice the sheet thickness of the strip material from which the sleeves (1).