DE1076720B

DE1076720B - Heat exchanger with at least one tube in which a plurality of helically wound strips are present

Info

Publication number: DE1076720B
Application number: DEV11535A
Authority: DE
Inventors: Johan Marie Visser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-11-19
Filing date: 1956-11-19
Publication date: 1960-03-03

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher mit mindestens einem von außen erwärmten oder gekühlten Rohr, das von dem zu erwärmenden oder zu kühlenden Medium durchflossen wird. Es ist bekannt, das durchfließende Medium zwecks Erhöhung und Beschleunigung des Wärmeaustausches zwischen dem Medium und der Rohrwandung mittels schraubenförmig gewendelter Leitflächen durchzuwirbeln. Bei Vorhandensein nur eines in sich schraubenförmig gedrehten oder gewendelten Streifens je Rohr folgt jedoch das durchströmende Medium im wesentlichen nur der Schraubenlinie des gewendelten Streifens, ohne sich tatsächlich zu durchmischen. Der erstrebte beschleunigte Wärmeübergang wird daher nicht in wünschenswertem Umfange erreicht. Aus diesem Grunde hat man auch schon in Wärmeaustauschrohren Mittel vorgesehen, die den Strom des durch die Rohre fließenden Mediums in mehrere nebeneinander strömende und sich hierbei um die eigene Achse drehende Drallströme aufteilen. Benützt man hierzu parallel zur Achse angeordnete schraubenförmig gewundene Streifen, dann bleiben zwischen den benachbarten Streifen und der Rohrwand in Längsrichtung verlaufende » Kurzschluß «- Kanäle, durch welche Teilströme des Mediums in Längsrichtung ungehindert hindurchgedrückt werden, ohne nennenswert durchgewirbelt zu werden. Außerdem zeigt es sich, daß die benachbarten Streifen nicht genau parallel zueinander liegen bleiben, sondern auseinandergebogen oder zusammengedrückt werden. Auch hierdurch können Nebenkanäle entstehen, durch welche das Medium lamellenartig mit geringer Geschwindigkeit hindurch strömt. Die Folge davon ist eine verschlechterte Durchmischung. Ist das Medium eine Flüssigkeit, dann kann außerdem in vielen Fällen, z. B. beim Erhitzen von Milch, ein Anbacken an der Rohrwand eintreten.The invention relates to a heat exchanger with at least one externally heated or cooled pipe through which the medium to be heated or cooled flows. It is known, the medium flowing through for the purpose of increasing and accelerating the heat exchange between swirl through the medium and the pipe wall by means of helically coiled guide surfaces. at However, the presence of only one helically twisted or coiled strip per tube follows the medium flowing through essentially only the helical line of the coiled strip, without to actually mix. The desired accelerated heat transfer is therefore not desirable Scope achieved. For this reason one already has means in heat exchange tubes provided that the flow of the medium flowing through the tubes in several side-by-side flowing and split swirl currents rotating around their own axis. One uses for this purpose arranged parallel to the axis helically wound strips, then remain between the adjacent strips and the »Short circuit« running in the longitudinal direction of the pipe wall - Channels through which partial flows of the medium are pushed through unhindered in the longitudinal direction, without being swirled around significantly. In addition, it turns out that the adjacent stripes do not remain exactly parallel to each other, but are bent apart or compressed. This can also result in secondary channels through which the medium lamellar at low speed flows through it. The consequence of this is deteriorated mixing. Is the medium a liquid, then in many cases, e.g. B. when heating milk, a caking on the Enter pipe wall.

Man könnte nun versuchen, die eben erwähnten Nachteile wenigstens teilweise dadurch zu beseitigen, daß man die langen Streifen in ausreichend kleinen Abständen am Kern, beispielsweise durch Anschweißen, festlegt. Das aber ist unzweckmäßig, denn sehr häufig werden völlig glatte Flächen gefordert. Diese Befestigungs- bzw. Schweißstellen rufen nämlich Stauungen hervor, welche die gewünschte Wirbelung und Durchmischung empfindlich stören können. Insbesondere können sich an den Staustellen Infektionsherde bilden, welche die durchgeleiteten Flüssigkeiten unbrauchbar machen.One could now try to at least partially eliminate the disadvantages just mentioned by the fact that the long strips at sufficiently small intervals on the core, for example by welding, specifies. But that is not practical, because very often completely smooth surfaces are required. This fastening or weld points namely cause congestion, which the desired turbulence and mixing can interfere sensitively. In particular, foci of infection can form at the stagnation sites, which make the fluids passed through useless.

Die vorstehend erläuterten Nachteile zu beseitigen ist das Ziel der Erfindung. Diese besteht darin, daß bei Einbau von mehreren, in Längsrichtung nebeneinanderliegenden schraubenförmig gewundenen Streifen in ein Wärmeaustauschrohr in der Mittelachse des Rohres ein in Längsrichtung angeordneter Kern angeordnet wird Wärmeaustauscher
mit mindestens einem Rohr,
in welchem eine Mehrzahl schraubenförmig gewundener Streifen vorhanden istThe aim of the invention is to eliminate the disadvantages explained above. This consists in installing a plurality of helically wound strips lying next to one another in the longitudinal direction in a heat exchange tube, a core arranged in the longitudinal direction being arranged in the central axis of the heat exchanger
with at least one pipe,
in which there are a plurality of helically wound strips

Anmelder:Applicant:

Johan Marie Visser,Johan Marie Visser,

Amstelveen (Niederlande)Amstelveen (Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Westphal, Patentanwalt,
Viliingen (Schwarzw.), Sebastian-Kneipp-Str. 14Dipl.-Ing. H. Westphal, patent attorney,
Viliingen (Black Forest), Sebastian-Kneipp-Str. 14th

Johan Marie Visser, Amstelveen (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenJohan Marie Visser, Amstelveen (Netherlands),
has been named as the inventor

und daß um diesen Kern herum die in sich schraubenförmig gewendelten Streifen zusätzlich schraubenförmig herumgewunden werden.and that around this core the intrinsically helical coiled strips are additionally wound around in a helical manner.

Infolge dieser Maßnahme liegen die schraubenförmig gewendelten Streifen rund um den Kern und in ihrer gegenseitigen Lage unverrückbar fest, so daß weder Nebenkanäle innerhalb der einzelnen Streifen noch »Kurzschhtß «-Kanäle zwischen den benachbarten Streifen und der Rohrwand entstehen können. Außerdem werden in dem durchströmenden Medium durch die doppelte Wendelung zusätzliche Wirbelungen erzeugt, die den Wärmeübergang wesentlich verbessern.As a result of this measure, the helically coiled strips lie around the core and in it mutual position immovably fixed, so that neither side channels within the individual strips nor "Kurzschhtß" channels can arise between the adjacent strips and the pipe wall. aside from that additional eddies are generated in the flowing medium due to the double spiral, which improve the heat transfer significantly.

Zur Vergrößerung der Heiz- oder Kühlfläche kann das die gewendelten Streifen umgebende Rohr mit Erhöhungen und Vertiefungen versehen, insbesondere gewellt sein. Infolge dieser Gestaltung wird das durchfließende Medium mit vergrößerter Geschwindigkeit in die Vertiefungen des die gewendelten Streifen umgebenden Rohres hineingetrieben, so daß der Wärmeübergang weiter verbessert wird.To enlarge the heating or cooling surface, the tube surrounding the coiled strips can be raised with bumps and recesses, in particular be corrugated. As a result of this design, the flowing through Medium at increased speed into the depressions of the surrounding strip Tube driven in, so that the heat transfer is further improved.

Sollen spezielle Medien, wie viskose Flüssigkeiten, erhitzt werden, die dazu neigen, an den Innenwandungen der Wärmeaustauscher anzubacken, dann wird vorzugsweise der fest mit den gewendelten Streifen verbundene Voll- oder Hohlkern in dem umgebenden Rohr drehbar angeordnet. Dadurch, daß die gewendelten Streifen an der Innenwandung des Rohres entlangschleifen, wird diese ständig sauber gehalten.Should special media, such as viscous liquids, be heated that tend to stick to the inner walls the heat exchanger to bake, then preferably the firmly connected to the coiled strip Solid or hollow core rotatably arranged in the surrounding tube. Because the coiled ones If you drag strips along the inner wall of the pipe, it will be kept clean at all times.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. In this shows

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Wärmeaustauschrohr in Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, und1 shows a heat exchange tube according to the invention in side view, partially cut away, and

909 758/337909 758/337

Fig. 2 das gleiche Wärmeaustauschrohr im Querschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1.FIG. 2 shows the same heat exchange tube in cross section along the line H-II in FIG. 1.

Das dargestellte Wärmeaustauschrohr besitzt einen rohrartigen Kern 1, der beiderseitig mittels eines Stopfens 2 od. dgl. abgeschlossen ist. Um den Kern herum ist eine Mehrzahl von gewendelten Streifen 3 schraubenförmig herumgewunden, die außen durch ein gewelltes Rohr 4 umgeben sind.The heat exchange tube shown has a tubular core 1, which is on both sides by means of a plug 2 or the like is completed. A plurality of coiled strips 3 are helical around the core wound around, which are surrounded by a corrugated tube 4 on the outside.

Die Streifen 3 stehen in inniger wärmeleitender Berührung mit dem Kern 1 und der inneren Wandung des gewellten Rohres 4.The strips 3 are in intimate, thermally conductive contact with the core 1 and the inner wall of the corrugated pipe 4.

Claims

Patent claims:

1. Heat exchanger with at least one externally heated or cooled tube in which there are a plurality of helically wound strips extending in the longitudinal direction of the tube side by side to divide the flow of the medium flowing through the pipe into several side by side to divide flowing swirl currents and swirl currents rotating around their own axis, characterized in that that in the central axis of the tube (4) a longitudinally arranged core (1) is arranged is around which the helically coiled strips (3) are attached, which are additionally wound helically around the core (1).

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the helical winding strip (3) surrounding tube (4) is corrugated.

3. Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the fixed with the core (1) provided with the helically wound strip (3) in the surrounding tube (4) is rotatably arranged.

Considered publications:
German patent specifications No. 699 042, 179 750,
722

1 sheet of drawings