DE1046079B - Waermetauscher - Google Patents

Description

Bekanntlich gibt es zwei Hauptgruppen von Wärmetauschern für strömende Wärmeaustauschmittel.

Bei der einen Bauart, den Rohrwärmetauschern, besteht dieser aus geraden Rohren mit oder ohne Rippen, die im Inneren von dem einen der Warmeaustauschmittel durchströmt werden, während das andere Warmeaustauschmittel an der Außenseite parallel oder senkrecht zur Rohrachse strömt; bei der anderen, sogenannten Lamellenbauart, besteht der Wärmetauscher aus einem Stapel von Blechen, deren Zwischenräume abwechselnd von dem einen und dem anderen Warmeaustauschmittel durchströmt werden, zwischen denen der Wärmeaus tausch vor sich gehen .soll.

Es ist auch schon bekannt, die die Trennwände bildenden Bleche derart wellig auszubilden, daß die von dem einen wie dem anderen Warmeaustauschmittel gebildeten Strömungen Änderungen in der Richtung, der Geschwindigkeit und dem Druck des Wärmeaustauschmittels erfahren, durch die der Wärmeaustausch verbessert wird.

Die Rohrwärmeaustauscher sind naturgemäß robuster und widerstandsfähiger gegen Stöße und Drücke, während die Blechlamellenwärmetauscher im allgemeinen vermöge der Wellungen einen besseren Wirkungsgrad gewährleisten.

Andererseits ist schon vorgeschlagen worden, bei Wärmeaustauschern die Rohre dicht nebeneinander in ebenen Schichten nach Art von Lamellen anzuordnen. Auch ist es bekannt, bei Wärmeaustauschern mit Rohren gewellte Rohre zu verwenden. Die Erfindung bezweckt nun, die gewellten Rohren eigenen Vorteile mit den Vorteilen lamellenförmiger Wärmetauscher zu verbinden, und geht zu diesem Zwecke von parallelen Schichten dicht nebeneinander liegender Rohre aus, wobei eines der am Wärmeaustausch beteiligten Strömungsmittel das Innere der Rohre durchströmt, während das andere quer zur Rohrachse in den Zwischenräumen zwischen den Rohrschichten zirkuliert.

Nach der Erfindung wird ein solcher Wärmetauscher mit parallelen Rohrschichten so ausgebildet, daß die Rohre in der Ebene jeder Schicht gewellt sind, so daß die Flüssigkeit in den Rohren diesem Wellenweg folgt, und daß außerdem jede Rohrschicht quer zur Strömungsrichtung des zwischen den Rohrschichten strömenden Mittels gewellt ist. Es wird also bei einem Wärmetauscher, bei dem der Wärmeaustausch zwischen zwei Medien erfolgt, deren Strömungen sich kreuzen bzw. wo die außerhalb der Rohre liegende Strömung quer zur Rohrachse verläuft, nach der Erfindung die Rohrschicht senkrecht zur Strömungsrichtung der außerhalb der Rohre verlaufenden Strömung gewellt ausgebildet, so daß auch diese Strömung gezwungen ist, einem wellenförmigen Weg zu folgen.

Anmelder:
Andre Huet, Paris,

Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,

Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 4. März und 22. Mai 1953

Die allgemeine Form der Wellen, sowohl der Rohre innerhalb der Rohrschicht als auch quer zu dieser Schicht, kann symmetrisch oder auch asymmetrisch sein. Vorzügsweise wird jedoch eine asymmetrische Wellenform gewählt, bei der jeweils einem langen Wellenast ein wesentlich kürzerer folgt, wobei der Scheitelwinkel der Welle wesentlich mehr als 90° beträgt, während der Winkel, den der kurze Ast mit der allgemeinen Ebene einer Rohrschicht bildet, kleiner als 60° ist.

Es wird an Hand der Zeichnungen die Ausführung der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Schicht von in der Ebene der Schicht gewellten Rohren und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1. Die miteinander in Austausch stehenden Wärmeaustauschmittel strömen bei der schematisch in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform im Kreuzstrom zueinander. Die aneinander anschließenden Rohre a, die eine Schicht b_x bilden, sind deshalb gemäß Fig. 1 in der Ebene der Schicht O₁ gewellt, und die Rohrschicht ist, wie im Schnitt nach Fig. 2 ersichtlich, selbst zufolge einer entsprechenden Wellung der Sammelrohre e_v J₁ bzw. e_z, /₂ usw. gewellt, an die die Rohre α derart anschließen, daß die zwischen aufeinanderfolgenden Schichten b_v b₂ usw. (Fig. 2) gebildeten Strömungskanäle selbstverständlich Wellenvorgänge in der Änderung der Richtung, der Geschwindigkeit und des Druckes des strömenden äußeren Wärmeaustauschmittels gewährleisten. Diese Anordnung erlaubt, wie für den Fall von im Kreuzstrom strömenden Wärmeaustauschmitteln, d. h. für Strömung in Richtung der Pfeile F¹ beim inneren Warmeaustauschmittel und in Richtung der Pfeile F² beim

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äußeren Wärmeaustauschmittel, ersichtlich ist, sowohl für das innere, im Inneren der Rohre α strömende Mittel F¹ als auch für das senkrecht zum vorgenannten in den Kanälen zwischen den Rohrschichten b_v b₂ strömende Mittel, die Vorteile der welligen Strömung zu gewährleisten, die Unterschiede in der Richtung und gegebenenfalls im Querschnitt dieser Austauschmittelströmung hervorruft.

Die Anschlußstutzen oder Eintrittsverteiler e_v e₂, e₃ und ferner die Anschlußstutzen oder Ausgangsverteiler fi> f& fs können, statt mit den zugehörigen Sammelrohren verschweißt zu werden, auch abnehmbar an den Eingangsrohrplatten bzw. den Ausgangsrohrplatten angebracht sein. Auf diese Weise wird der Wärmeaustauscher mit lösbaren Rohrschichten versehen. Im Falle, daß eine Rohrschicht zu schwer und für die Handhabung zu umständlich würde, kann sie gegebenenfalls unterteilt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmeaustauscher mit parallelen Schichten dicht nebeneinander liegender Rohre für den ^Wärmeaustausch zwischen zwei Strömungsmitteln, von denen das eine das Innere der Rohre durchströmt, während das andere in den Zwischenräumen zwischen den Schichten quer zur Richtung der Rohrachsen strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (α) in der Ebene jeder Schicht (b¹) gewellt sind und daß jede Rohrschicht außerdem quer zur Strömungsrichtung des außen zwischen den Rohrschichten strömenden Mittels gewellt ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre asymmetrische Wellen aufweisen, wobei der Winkel am Wellenkamm vorzugsweise größer als 90° und der Winkel, den der kürzere Wellenast mit der allgemeinen Rohrrichtung bildet, kleiner als 60° ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 836 946, 825 694, 480962;

schweizerische Patentschriften Nr. 278110, 273 511; britische Patentschrift Nr. 467 420;
USA.-Patentschrift Nr. 2519084.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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