DD235480A1 - Flachrohr-waermeuebertrager - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Waermeuebertrager aus Lamellen tragendem, gewendeltem Flachrohr, vorzugsweise fuer Gas/Fluessigkeitswaermeaustausch. Ihr Ziel ist die Senkung des technologischen Aufwandes und des Materialeinsatzes. Die Aufgabe, die geraden Flachrohre und die Umlenkboegen als ein einziges Teil auszubilden und die Umlenkboegen so zu gestalten, dass sie in der Lage sind, die gleichen Innendruecke aufzunehmen wie die geraden Bereiche der Flachrohre, deren Wandung durch die aufgezogenen Lamellen verstaerkt sind, wurde geloest, indem die als Umlenkboegen ausgefuehrten Bereiche der Flachrohre beliebigen Querschnitts z. B. zu vollstaendig oder zu teilweise von Kreisbogen begrenzten Querschnitten umgeformt worden sind. Ohne zusaetzlichen Aufwand kann die Fluessigkeitsseite ein- oder mehrflutig fuer ein oder mehrere Medien ausgebildet werden. Die Erfindung ist im Waermeuebertragerbau auf dem Gebiet der Heizungs-, Klima- und Luft- und Kaeltetechnik einsetzbar. Fig. 1

Description

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Fig.4: einen Schnitt A-A von Fig. 1 mit einem zweiflutigen Flachrohrquerschnitt nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fig.5: einen Schnitt B-B von Fig. 1 Fig. 6: einen Schnitt B-B von Fig. 1 mit zweiflutig ausgebildetem Flachrohrquerschnitt entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel

Ein Flachrohrwärmeübertrager besteht aus mäanderförmig gewendeltem Flachrohr 1; 2, dessen geradlinig verlaufende Bereiche 1 ein Lamellenpaket 3 tragen. Die als Umlenkbögen 2 ausgebildeten Bereiche des Flachrohres 1; 2 tragen keine Lamellen, sind aber durch partielle Verformung zu den in Fig.5 und 6 beispielhaft gezeigten halbkreis- oder kreisförmigen Querschnitten umgeformt. In den geraden Bereichen 1 des Flachrohres 1; 2 wirkt das aufgebrachte Lamellenpaket 3 als Verstärkung der Flachrohrwandung und ermöglicht die Aufnahme von verhältnismäßig hohen Innendrücken innerhalb der Flachrohre 1; 2. In den die Umlenkbögen 2 bildenden Bereichen des Flachrohres 1; 2 bewirken die dort ausgebildeten partiellen Verformungen und damit vom Flachrohrquerschnitt abweichenden z.B. teilweise oder vollständig kreisförmigen Querschnitte eine Erhöhung des Aufnahmevermögens von Innendrücken gegenüber dem des unverformten Flachrohres. Hierdurch wird erreicht, daß die zu Umlenkbögen 2 umgeformten Bereiche des Flachrohres 1; 2 ebenso hohe Innendrücke aufnehmen können wie die durch die Lamellen des Lamellenpaketes 3 verstärkten geraden Bereiche 1 des Flachrohres 1; 2. Außerdem ist es möglich, die mit den erfindungsgemäßen partiellen Verformungen versehenen Umlenkbögen mit verhältnismäßig kleinen Biegeradien auszuführen. Es können somit die erfindungsgemäßen Flachrohrwärmeübertrager in Kompaktbauweise und mit sehr geringen Wanddicken der verwendeten Flachrohre ausgebildet werden. Da bei den erfindungsgemäßen Flachrohrwärmeübertragern die Umlenkbögen 2 und die geraden Bereiche 1 der Flachrohre 1; 2 ineinander übergehen und keine getrennten Teilenden, die miteinander verbunden werden müssen, entfällt die Gefahr der an derartigen Verbindungsstellen häufig auftretenden Undichtheiten. Außerdem wird hierdurch der technologische Aufwand zur Herstellung von Flachrohrwärmeübertragern erheblich gegenüber den bisher bekannten Ausführung gesenkt. Somit ist der erfindungsgemäße Flachrohrwärmeübertrager kostengünstig herstellbar und besitzt außerdem die Vorteile geringer Außenabmessungen sowie einer geringen Leistungsmasse. Die Form der Lamellenanlageflächen an den geradlinig verlaufenden Bereich 1 ermöglicht eine gute thermische Kontaktierung

Die gasseitigen Rückfluträume werden durch die geringe Flachrohrabmessung in Strömungsrichtung wesentlich verringert.

Claims (4)

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   Erfindungsanspruch:

   1. Flachrohrwärmeübertrager mit mäanderförmiggewendeltem, Lamellen tragendem Flachrohr, gekennzeichnet dadurch, daß Bereiche (1) des Flachrohres (1; 2) geradlinig und Bereiche (2) als Umlenkbögen ausgebildet sind und die Umlenkbögen zu festigkeitsgünstigen Querschnitten z.B. vollständig oder teilweise kreisbogenförmig umgeformt sind.
2. 2. Flachrohrwärmeübertrager nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Flachrohre (1; 2) ein- oder mehrflutig für ein oder mehrere Medien ausgebildet sind.
3. 3. Flachrohrwärmeübertrager nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gasseitigen Rückfluträume wesentlich eingeschränkt werden und dadurch ein sehr geringer Druckverlust gesichert ist.
4. 4. Flachrohrwärmeübertrager nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die geraden Bereiche (1) des Flachrohres (1; 2) ein Lamellenpaket (3) tragen, das die Festigkeit des Flachrohres im Bereich 1 unterstützt.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung:

   Die Erfindung ist auf dem Gebiet der kompakten Wärmeübertrager, vorzugsweise für Gas/Flüssigkeit mit mäanderförmigen flüssigkeitsführendem System in Flachrohrausführung anwendbar, die beispielsweise als luftgekühlter Kondensator oder Verdampfer in der Kältetechnik oder als Intensivwärmeübertrager in Wärmerückgewinnungsanlagen zum Einsatz kommen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Die bekannten Wärmeübertrager bestehen im wesentlichen aus Rohrsystemen, die mit oberflächenvergrößernden Lamellen ausgestattet sind und bei denen gerade ausgebildete Rohre mit ihren Rohrenden an Sammelkasten bzw. Verteiler- und Übertrittskammern angeschlossen oder über Rohrbogen verbunden sind. Die aus Rohren mit kreisrundem Querschnitt aufgebauten Wärmeübertrager, deren gerade verlaufende Rohre durch Rohrteilung durch die geringstmögliche Größe des Biegeradius ihrer Rohrbogen bestimmt ist, der von fertigungstechnischen Gesichtspunkten abhängt. Kompaktere Bauweisen lassen sich bei mit Sammelkästen ausgestatteten Wärmetauschern erzielen, die sowohl den Einsatz von Rohren mit kreisrunden als auch mit z. B. rechteckigen oder ovalen Querschnitten zulassen.

   Sowohl bei den mit geraden Rohren und diese verbindenden Rohrbogen ausgerüsteten Wärmeübertragern, wie auch bei den aus an Sammelkästen angeschlossenen Rohren bestehenden Wärmeübertragern, muß eine Vielzahl von technologisch aufwendigen Verbindungsstellen zwischen den geraden Rohren und den Rohrbögen oder den Sammelkästen hergestellt werden. An diesen Verbindungsstellen treten häufig Undichtheiten auf, wodurch die Funktionsfähigkeit der Wärmeübertrager beeinträchtigt wird. Außerdem haben die mit Sammelkästen versehenen Wärmeübertrager den Nachteil einer hohen Eigenmasse, da die Sammelkästen zur Aufnahme der auftretenden Innendrücke mit wesentlich größerer Wanddicke als die Rohre bzw. Rohrbogen ausgeführt werden müssen. Infolge strömungstechnisch ungünstiger Rohrquerschnitte treten gasseitige Rückfluträume auf, die zu Druckverlusten führen.

   Ziel der Erfindung

   Die Erfindung hat die Verringerung der äußeren Abmessungen, der gasseitigen Rückfluträume, des fertigungstechnischen Aufwandes, der Verbesserung der Leistungsmasse und thermischen Kontaktierung zwischen Strömungskanal und Lamelle von Wärmeübertragern zum Ziel, die insbesondere für Gas-/Flüssigkeitswärmeübertragung vorgesehen sind.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flachrohrwärmeübertrager mit mäanderförmig gewendeltem, Lamellen tragendem Flachrohr beliebigen Querschnitts zu schaffen, bei dem die Umlenkbögen und die geraden Flachrohre aus einem Teil bestehen und die Umlenkbögen so gestaltet sind, daß von ihnen die gleichen Innendrücke aufgenommen werden können, wie von den durch die aufgebrachten Lamellen verstärkten geraden Bereichen des Flachrohres. Die Aufgabe wurde durch die Entwicklung eines Flachrohrwärmeübertragers mit mäanderförmig gewendeltem, Lamellen tragendem Flachrohr gelöst, bei dem die als Umlenkbögen ausgebildeten Bereiche des Flachrohres z. B. entweder zu vollständig oder zu teilweise durch Kreisbögen begrenzten Querschnitten umgeformt sind. Dabei können die Flachrohre ein- oder mehrflutig ausgebildet sein. Die geraden Bereiche des Flachrohres tragen ein Lamellenpaket.

   Ausführungsbeispiel

   Die Erfindung ist nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

   Fig. 1: eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Flachrohrwärmeübertragers Fig.2: einen Schnitt A-A von Fig. 1

   Fig. 3: einen Schnitt A-A von Fig. 1 mit einem nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildeten Flachrohrquerschnitt