DE1094775B - Waermeaustauscherrohr mit innerhalb eines Aussenrohrs eingesetztem und mit diesem inKontakt stehendem Wellrohr - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscherrohre mit innerhalb eines Außenrohrs eingesetztem und mit diesem in Kontakt stehendem Wellrohr.

Es ist bekannt, zur Verbesserung der Wärmeübertragungseigenschaften bei Wärmeaustauscherrohren die Rohre mit einer gerippten Außenfläche zu versehen. Es hat sich außerdem gezeigt, daß durch Wellung der Innenseite der Rohre der Wärmeaustausch erheblich gesteigert werden kann.

Es ist an sich bei Flammrohren bekannt, innerhalb eines Außenrohres ein mit diesem Außenrohr in Kontakt stehendes Wellrohr einzusetzen, um so das Innere des Rohres in Einzelzweige aufzuteilen und damit den Zug des Flammrohres zu verbessern.

Das Neue bei dem Wärmeaustauscherrohr mit innerhalb eines Außenrohrs eingesetztem und mit diesem in Kontakt stehenden Wellrohr besteht darin, daß das Wellrohr mit an sich bekannten zylindrischen Endabschnitten versehen ist, deren Außenflächen mit der Innenfläche der zylindrischen Außenrohrenden über ao den ganzen Umfang lückenlos verbunden sind. Die Außenfläche kann dabei in an sich bekannter Weise mit Wärmeaustauschrippen versehen sein. Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird die Ausbildung von zwei Strömungswegen innerhalb des Rohres vermieden und durch die an sich bekannte innere Wellung des Rohres eine Verwirbelung des Strömungsmittels im Rohrinneren und damit eine bessere Wärmeaustauschwirkung erreicht.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. 1 ist ein teilweise in Ansicht gezeichneter Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wärmeaustauscherrohr;

Fig. 2 ist eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung einer abgeänderten Ausbildungsform;

Fig. 3 veranschaulicht eine weitere abgeänderte Ausbildungsform.

Das in Fig. 1 gezeigte Wärmeaustauscherrohr 10 umfaßt ein äußeres Rohr 12 und ein in dieses äußere Rohr gleichachsig mit diesem eingeschobenes inneres Rohr 14. Beide Rohre bestehen vorzugsweise aus einem Material mit guten Wärmeübertragungseigenschaften. Das äußere Rohr 12 ist zylindrisch, und die Rohrwände sind glatt.

Das innere Rohr 14 umfaßt glatte zylindrische Endabschnitte 16 und 18 sowie einen gewellten Zwischenabschnitt 20. Der Zwischenabschnitt weist eine schraubenlinienförmige, radial nach innen ragende Wellung 22 auf, deren einzelne Windungen mit 24 bezeichnet sind. Durch diese gewellte Form besitzt das Rohr praktisch auch eine schraubenlinienförmige, radial nach außen ragende Wellung 26 mit Windungen 28.

Sämtliche Scheitel 30 der Windungen 28 haben den Wärmeaustauscherrohr

mit innerhalb eines Außenrohrs

eingesetztem und mit diesem in Kontakt

stehendem Wellrohr

Anmelder:

Calumet & Hecla, Inc.,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhx. v. Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 16. Juli 1956

Charles Henry Kuthe, Highland Park, Mich.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

gleichen Außendurchmesser, und zwar ist dieser gleich dem Außendurchmesser der glatten zylindrischen Endabschnitte 16 und 18. Sämtliche Scheitel 32 der Windungen 24 haben den gleichen Innendurchmesser. Ferner sei bemerkt, daß das innere Rohr 14 über seine ganze Länge eine gleichmäßige Wandstärke aufweist.

Nach Einschieben des inneren Rohres 14 in das äußere Rohr 12 werden die beiden Rohre auf geeignete Weise, wie Pressen od. dgl., verbunden, so daß eine mechanische oder metallurgische Berührung zwischen den beiden Rohren hervorgerufen wird, bei der die Scheitel 30 der Windungen 28 des inneren Rohres mit der glatten Innenfläche des äußeren Rohres in Berührung stehen, und zwar vorzugsweise in voller und lückenloser Berührung über die ganze Länge des gewellten Abschnitts.

Die Außenflächen der glatten Endabschnitte 16 und 18 werden durch den gleichen Verbindungsvorgang in volle und lückenlose Flächenberührung mit der glatten Innenfläche des äußeren Rohres gebracht.

Durch das innengewellte Rohr wird in einem das Rohrinnere passierenden Strömungsmittel eine Turbulenz erzeugt, so daß eine bessere Wärmeübertragung zu einem an der Außenseite des Rohres vorhandenen Strömungsmittel stattfindet. Auch die ununterbrochene

009 678/363

Berührung zwischen den Scheiteln30 des inneren Rohrs und der glatten Innenfläche des äußeren Rohres trägt zur Verbesserung des Wärmeübergangs bei. Das Ausmaß der Turbulenz läßt sich durch Änderung der Form der Windungen der Wellung des inneren Rohres entsprechend regeln.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an der Außenfläche des äußeren Rohres 112 eine Rippe 115 vorgesehen, die sich schraubenlinienförmig ohne Unterbrechungen um die Außenfläche des Rohres herum erstreckt. Die Scheitel 130 der Wellung des inneren Rohres 114 stehen in lückenloser Berührung mit der glatten zylindrischen Innenfläche des äußeren Rohres 112.

Die mit dem äußeren Rohr aus einem Stück bestehende Rippe 115 kann auch getrennt hergestellt und auf mechanischem oder metallurgischem Wege mit der Außenfläche eines glatten zylindrischen Rohres nach Art des Rohres 14 verbunden werden.

Durch Änderung der Höhe und des linearen Ab-Standes zwischen den Windungen der Rippe auf dem äußeren Rohr sowie durch Änderung der Form der Wellung des inneren Rohres kann man das für einen optimalen Wärmeübergang erwünschte Verhältnis zwischen den Innen- und Außenflächen erzielen.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem äußeren gerippten Rohr 212 und einem inneren Rohr 214, dessen gewellter Abschnitt 220 eine Anzahl von abwechselnd radial nach innen und nach außen ragenden Wellungen 224 bzw. 228 umfaßt, die jeweils in zur Rohrachse rechtwinkligen Ebenen liegen.

Die Scheitel 230 der äußeren Wellungen 228 und die Außenflächen der glatten Endabschnitte des inneren Rohres stehen in voller und lückenloser Berührung mit der glatten Innenfläche des äußeren Rohres 212. Die Scheitel 232 der inneren Wellungen haben den gleichen Innendurchmesser. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 kann das gerippte Rohr 212 durch ein glattes Rohr 12 nach Fig. 1 ersetzt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscherrohr mit innerhalb eines Außenrohrs eingesetztem und mit diesem in Kontakt stehendem Wellrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellrohr mit an sich bekannten zylindrischen Endabschnitten versehen ist, deren Außenflächen mit der Innenfläche der zylindrischen Außenrohrenden über den ganzen Umfang lückenlos verbunden sind.

2. Wärmetauscherrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Außenrohrs in an sich bekannter Weise mit Wärmeaustauschrippen versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 496 574, 165 729,
837;

französische Patentschrift Nr. 977 651.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 678/363 12.6b