DE1279045B

DE1279045B - Heat exchanger consisting of tubes and ribbed sheet metal strips lying essentially in one plane

Info

Publication number: DE1279045B
Application number: DE1964W0038198
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eberhard Thamasett
Original assignee: Wieland Werke AG
Current assignee: Wieland Werke AG
Priority date: 1964-12-18
Filing date: 1964-12-18
Publication date: 1968-10-03

Description

Wärmetauscher aus im wesentlichen in einer Ebene liegenden Rohren und Rippenblechstreifen Wärmetauscher, bestehend aus einer Mehrzahl paralleler, im wesentlichen in einer Ebene gelegener Rohre und mit ihnen in Berührung stehenden Blechstreifen, die zwischen die Rohre eingewebt sind, sind durch die deutsche Patentschrift 928 716 bekannt. Die Blechstreifen werden dabei abwechselnd von der einen und von der anderen Oberflächenseite her von den Rohren unter Druck berührt. Dieser Druck wird dadurch aufgebracht, daß die-eingeflochtenen Blechstreifen in ihrer Längsrichtung unter Zugspannung stehen, was zwar bei Rohrbündeln mit im wesentlichen nach Art einer Wicklung geführten Blechstreifen in einfacher Weise verwirklicht werden kann, bei Wärmetauschern mit im wesentlichen in einer Ebene gelegenen Rohren aber Schwierigkeiten bereitet, weil die Blechstreifen endseitig an Widerlagern, wie beispielsweise einem Rahmen od. dgl. gehalten werden müßten, der zur Aufnahme der Zugkräfte, unter welchen die Blechstreifen stehen, bemessen ist. Das würde sehr stabile Widerlager erfordern, die sehr aufwendig sind, weil die für eine satte Anlage nötigen Zugkräfte auch bei wechselnden Betriebszuständen und den dabei auftretenden Wärmedehnungen stets vorhanden sein sollen.Heat exchangers consisting of tubes and ribbed sheet metal strips lying essentially in one plane, consisting of a plurality of parallel tubes lying essentially in one plane and sheet metal strips in contact with them, which are woven between the tubes, are known from German patent specification 928 716 . The metal strips are alternately touched by the pipes under pressure from one and the other surface side. This pressure is applied by the fact that the braided sheet-metal strips are under tensile stress in their longitudinal direction, which can be achieved in a simple manner in the case of tube bundles with sheet metal strips guided essentially in the manner of a winding, but difficulties with heat exchangers with tubes essentially in one plane Prepared because the end of the sheet metal strips on abutments, such as a frame. That would require very stable abutments, which are very expensive because the tensile forces necessary for a full system should always be present even with changing operating conditions and the thermal expansions that occur in the process.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1024 537 sind als Wärmeaustauschglieder im wesentlichen U-förmig gebogene, enger als die Rohre bemessene Rippenbleche bekannt, die nach Aufsetzen auf die Rohre diese federnd umspannen und entsprechend aus einem ausreichend federnden Werkstoff bestehen müssen. Jedoch gibt diese Druckschrift dem Fachmann keinen Hinweis darauf, wie bei zwischen die Rohre eingeflochtenen Blechstreifen eine satte Anlage an den Rohren mittels Federwirkung erreicht werden kann.From the German Auslegeschrift 1024 537 are known as heat exchange members essentially U-shaped bent, narrower than the tubes dimensioned ribbed plates, which after being placed on the tubes resiliently encircle them and must accordingly consist of a sufficiently resilient material. However, this publication does not give the person skilled in the art any indication of how, in the case of sheet metal strips braided between the pipes, a firm contact with the pipes can be achieved by means of spring action.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1802 234 ist schließlich ein Wärmetauscher bekannt, bei dem ein fest und wärmeleitend mit den Rohren verbundenes Rippenblech zwischen seinen Verbindungsstellen mit den Rohren vielfach geschlitzt ist und die durch das Schlitzen gebildeten Blechstreifen jeweils abwechselnd nach unterschiedlichen Seiten des Rippenbleches vollständig aus der Ebene des Bleches herausgedrückt sind. Hierdurch bilden diese Blechstreifen Führungskanäle für die das Wärmetauscherblech bestreichende Luft, um deren Kühlwirkung zu verbessern. In die ausgebogenen Blechstreifen können längs verlaufende Sicken eingedrückt sein, um die Blechstreifen auch bei dünnen Rippenblechen im erforderlichen Maße zu versteifen. Jedoch dient diese Versteifung allein der Formstabilität der ausgebogenen Blechstreifen, nicht jedoch einer Verbesserung der Verbindung zwischen dem Rippenblech und den Rohren. Diese Verbindung erfolgt vielmehr in üblicher Weise durch Schweißen, was einen aufwendigen Arbeitsgang bei der Herstellung der bekannten Wärmetauscher erfordert.Finally, from the German utility model 1802 234, a heat exchanger is known in which a ribbed plate connected to the tubes in a fixed and thermally conductive manner is slotted multiple times between its connection points with the tubes and the sheet metal strips formed by the slitting alternate completely out of the plane on different sides of the ribbed plate of the sheet are pushed out. As a result, these sheet metal strips form guide channels for the air brushing the heat exchanger plate in order to improve its cooling effect. Longitudinal corrugations can be pressed into the bent sheet metal strips in order to stiffen the sheet metal strips to the required extent even in the case of thin ribbed sheets. However, this stiffening is used solely for the dimensional stability of the bent sheet metal strips, but not to improve the connection between the ribbed plate and the tubes. Rather, this connection is made in the usual way by welding, which requires a complex operation in the manufacture of the known heat exchangers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der eingangs angeführten bekannten Art von Wärmetauschern das für den guten Wärmetausch wichtige satte Anliegen der Blechstreifen an den Rohren auf besonders einfache, wenig aufwendige Weise derart zu erreichen, daß es beim Betrieb des Wärmetauschers ständig aufrecht erhalten bleibt.The invention is based on the object, based on the initially listed known type of heat exchangers that is important for good heat exchange full contact of the sheet metal strips on the pipes in a particularly simple, inexpensive way Way to achieve such that it is constantly upright during operation of the heat exchanger preserved.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Blechstreifen aus Werkstoff mit hoher Streckgrenz bestehen und im Querschnitt senkrecht zu ihrer Achse derart gewölbt sind, daß sie ohne Anlegung einer äußeren Zugspannung einen aus ihrer Steifigkeit herrührenden Kontaktdruck auf die Rohre ausüben.This object is achieved according to the invention in that the sheet metal strips consist of material with a high yield strength and in cross-section perpendicular to their Axis are curved in such a way that they one without the application of an external tensile stress exert contact pressure on the tubes resulting from their rigidity.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Blechstreifen in an sich bekannter Weise abwechselnd mit der einen und mit der anderen Oberflächenseite jeweils an einem Rohr anliegen. Bei einem Wärmetauscher, bei dem die parallelen Rohre durch eine Rohrschlange gebildet sind, ist es dagegen vorteilhafter, daß abwechselnd je zwei gerade Rohrstrecken die Blechstreifen von der einen und je zwei von der anderen Oberflächenseite her unter Druck berühren. Die Blechstreifen können dann querliegend in Richtung der geraden Rohrstrecken von einer Rohrbogenseite der Rohrschlange her einfach eingeschoben werden, und zwar von der Seite der Rohrschlange her, an der sich die beiden Rohranschlüsse befinden, so daß die Blechstreifen an den entgegengesetzten Rohrbögen einen Anschlag finden.An expedient embodiment of the invention is characterized in that that the sheet metal strips alternate in a known manner with one and with the other side of the surface are in contact with a pipe. In the case of a heat exchanger, in which the parallel tubes are formed by a pipe coil, it is against it It is more advantageous that the sheet metal strips of alternating two straight pipe sections one and two from the other side of the surface under pressure. The sheet metal strips can then lie transversely in the direction of the straight pipe sections one pipe bend side of the pipe coil are simply pushed in, namely from the side of the pipe coil on which the two pipe connections are located, so that the metal strips find a stop on the opposite pipe bends.

Im übrigen besteht die Möglichkeit, daß die Blechstreifen im Querschnitt senkrecht zu ihrer Achse mehrfach gewölbt sind, wenn größere Steifigkeit der Blechstreifen erwünscht ist.In addition, there is the possibility that the sheet metal strips in cross section perpendicular to hers Axis are arched several times if greater rigidity the metal strip is desired.

In Ausführungsbeispielen sind Rohrschlangenverflüssiger gemäß der Erfindung dargestellt.In exemplary embodiments, coil condenser according to FIG Invention shown.

F i g. 1 zeigt einen fertigen Verflüssiger in Ansicht, während F i g. 2 den Schnitt A-A aus F i g.1 bringt; F i g. 3 zeigt einen Verflüssiger gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung, während F i g. 4 den Schnitt BB aus F i g. 3 darstellt.F i g. 1 shows a finished condenser in view, while F i G. 2 shows section A-A from FIG. 1; F i g. 3 shows a condenser according to FIG the further embodiment of the invention, while FIG. 4 the section BB from F i g. 3 represents.

In den F i g. 5, 6 und 7 sind verschiedene Wölbungen eines Blechstreifens gezeigt, die den Anpreßdruck zwischen Blechstreifen und Band erzeugen.In the F i g. 5, 6 and 7 are different curvatures of a sheet metal strip shown, which generate the contact pressure between sheet metal strips and tape.

Die Rohrschlange 1 weist die geradlinig verlaufenden Teilstrecken 2 und die gebogenen Teile 3 auf. Die Blechstreifen sind mit 4 bezeichnet. Eine seitliche Einfassung 5 sorgt für einen innigen Kontakt auch an den beiden äußersten geradlinigen Teilstrecken der Rohrschlange.The pipe coil 1 has the straight sections 2 and the bent parts 3. The sheet metal strips are denoted by 4. One on the side Edging 5 ensures intimate contact even at the two outermost rectilinear ones Sections of the pipe coil.

Claims

Claims: 1. Heat exchanger, consisting of a plurality of parallel, pipes located essentially in one plane and in contact with them Sheet metal strips woven between the tubes, characterized in that the sheet metal strips (4) consist of material with a high yield point and in cross section are curved perpendicular to their axis in such a way that they are without the application of an outer Tensile stress is a contact pressure on the pipes resulting from their rigidity exercise.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the sheet metal strips in a manner known per se, alternating with one and the other surface side each bear against a pipe (Fig. 1, 2).

3. Heat exchanger in which the parallel Pipes are formed by a pipe coil, according to claim 1, characterized in that that alternating two straight pipe sections (2) the sheet metal strips (4) from one and touch each two from the other surface side under pressure (Fig. 3, 4).

4. Heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized characterized in that the sheet metal strips in cross section perpendicular to their axis several times are arched (Fig. 6, 7). Publications considered: German patent specification No. 928 716; German Auslegeschrift No. 1024 537; German utility model no. 1802 234; French Patent No. 1191737; U.S. Patent No. 2,688,794.