DE1905549U

DE1905549U - TUBE-SHAPED BODY WITH LONGITUDINAL RIBS FOR HEAT EXCHANGE.

Info

Publication number: DE1905549U
Application number: DEB58734U
Authority: DE
Original assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Current assignee: Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Priority date: 1964-08-22
Filing date: 1964-08-22
Publication date: 1964-12-03

Description

R A. 5.9 4 594*22.8,R A. 5.9 4 594 * 22.8,

BROWN BOVERI/ K E. ü PP
Reaktorbau G'. m. b. H.BROWN BOVERI / K E. ü PP
Reactor construction G '. mb H.

Mannheim, den 17. Augast 1964 PD - ShHi./Ro., int. Nr. R 9 'Mannheim, August 17th, 1964 PD - ShHi./Ro., Int. No. R 9 '

• Mit. Längsrippen versehener rohrförmiger Körper für den Wärmeaustausch.• With. Tubular body with longitudinal ribs for heat exchange.

Die Heuerung betrifft einen mit Längsrippen versehenen rohrförmigen Körper, der dem V/ärmeaustausch dienen soll, z.B. als Heiz- oder Kühlfläche. Die Wärmeübergangszahl zwischen einer Flüssigkeit oder einem G-as und einer Heiz- oder bzw. Kühlfläche hängt von der geometrischen Form und den Abmessungen der letzteren ab. So nimmt beispielsweise die Wärmeübergangszahl bei Strömung der Flüssigkeit oder .des Gases entlang einer Wand oder in einem Rohr mit der Höhe der Wand bzw. mit der Länge des Rohres ab.The hiring relates to a tubular with longitudinal ribs Body that is to serve the exchange of heat, e.g. as a Heating or cooling surface. The heat transfer coefficient between a Liquid or a gas and a heating or cooling surface depends on the geometric shape and dimensions of the latter. For example, the heat transfer coefficient increases Flow of the liquid or the gas along a wall or in a pipe with the height of the wall or with the length of the pipe away.

Diese Tatsache erklärt sich daraus, daß die Grenzschichtdicke mit zunehmendem Abstand von der Anströmungskante wächst. Es ist bekannt, daß man durch geeignete Maßnahmen die Ausbildung einer starken Grenzschicht verhindern und somi*t' den Wärmeübergang erheblich verbessern kann.This fact can be explained by the fact that the boundary layer thickness increases with increasing distance from the leading edge. It is It is known that suitable measures can be taken to prevent the formation of a strong boundary layer and thus considerably reduce the heat transfer can improve.

Die vorliegende Neuerung hat sich die Aufgabe gestellt, bei rohrförmigen Körpern mit Längsrippen eine bedeutende Verbesserung des Wärmeübergangs zuerreichen.The present innovation has set itself the task of a significant improvement in tubular bodies with longitudinal ribs to achieve the heat transfer.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Längsrippen in bestimmten Abständen Unterbrechungen aufweisen. Durch diese Unterbrechungen wird die Grenzschicht gezwungen, sich im weiteren Strömungsverlauf immer wieder neu zu bilden, und kann daher nie eine bestimmte Dicke überschreiten.·This object is achieved according to the innovation in that the longitudinal ribs have interruptions at certain intervals. As a result of these interruptions, the boundary layer is forced to form again and again in the further course of the flow, and can therefore never exceed a certain thickness.

Vorteilhaft haben die Unterbrechungen die Form von schmalen ■ Ring.- oder' Spiralnuten, die um den Rohrkörper herumlaufen. Derartige Unterbrechungen lassen sich durch eine spanabhebende Bearbeitung sehr leicht herstellen, wobei das Material bis zur Wurzel der Rippen abgetragen wird. Eine gute Anwendungsmöglichkeit der Neuerung ergibt sich vor allem für stranggepreßte oder gewalzte Rippenrohre, die besonders für Wärmeübergänge geeignet sind, bei denen hohe Wärmeübergangszahlen auftreten. Gemäß einer Weiterentwicklung der Neuerung wird auch der Wärmeübergang am Rohrkern selbst verbessert, was dadurch geschieht, daß in die den Rohrkörper umlaufenden Nuten -ein Draht eingelegt ist, Dieser Draht bewirkt die Unterbrechung der G-renzsohicht am Rohrkern in ähnlicher Weise, wie das durch die Nut an den Rippen geschieht. Dabei wird der Wärmeübergang an einer Stelle erhöht, wo kein zusätzlicher Leitungswiderstand zu überwinden ist. Besonders vorteilhaft läßt sich der Draht einlegen, wenn die Unterbrechung der Rippen durch eine Spiralnut erfolgt.The interruptions advantageously have the shape of narrow ■ Ring or spiral grooves that run around the body of the pipe. Such Interruptions can be produced very easily by machining, with the material up to The root of the ribs is removed. A good application of the innovation results above all for extruded or rolled finned tubes, which are particularly suitable for heat transfers where high heat transfer coefficients occur. According to a further development of the innovation, the heat transfer on the pipe core itself is also improved, which occurs as a result that a wire is inserted into the grooves surrounding the tubular body. This wire causes the interruption of the G-renzsohicht on the tube core in a similar way to what happens through the groove on the ribs. The heat transfer takes place at one point increased where no additional line resistance has to be overcome. The wire can be inserted particularly advantageously if the ribs are interrupted by a spiral groove.

Wenn eine Schwächung des Rohrkernes in Kauf genommen werden darf, können die Nuten auch so ausgebildet sein, daß sie einen geringen Teil der Wandstärke des Rohrkernes erfassen, wodurch der Wärmeübergang am Rohrkern ebenfalls verbessert wird.If a weakening of the pipe core can be accepted, the grooves can also be designed so that they have a small Detect part of the wall thickness of the pipe core, whereby the heat transfer at the pipe core is also improved.

Ein guter Anwendungsbereich für die vorliegende Neuerung erschließt sich in der Kernreaktortechnik, insbesondere beim Betrieb von Impulsreaktoren. Hier kommt es darauf an, daß die in den Brennstoffelementen erzeugte Wärmeenergie möglichst gut an das ■ Kühlmedium abgeführt wird. Da die Brennstoffelemente wegen der Gefahr einer Verunreinigung des Kühlgaskreislaufes mit Spaltprodukten in einer gasdichten Umhüllung eingeschlossen sind, besteht für das Umhüllungsmaterial die Forderung, daß es die Y/ärme möglichst gut abführt. Dieser Forderung kann man dadurch nachkommen, daß man die Brennstoffelemente mit einer metallischen Um-A good area of application for the present innovation opens up in nuclear reactor technology, especially in the operation of pulse reactors. Here it is important that those in the Fuel elements generated thermal energy as well as possible to the ■ Cooling medium is discharged. Since the fuel elements because of the risk of contamination of the cooling gas circuit with fission products are enclosed in a gas-tight envelope for the wrapping material the requirement that it has the Y / arms dissipates as well as possible. This requirement can be met by covering the fuel elements with a metallic

hüllung mit Längsrippen versieht, die gemäß der Neuerung in bestimmten Abständen Unterbrechungen aufweisen.The casing is provided with longitudinal ribs, according to the innovation in certain Intermittent intervals.

In der Zeichnung sindavei Ausführungsbeispiele der Neuerung schematisch dargestellt, und zwar zeigenIn the drawing are avei exemplary embodiments of the innovation shown schematically, namely show

Pig. 1 einen Längsschnitt durch ein mit Längsrippen versehenes Rohr undPig. 1 shows a longitudinal section through a tube provided with longitudinal ribs and

Pig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines solchen Rohres.Pig. Figure 2 is a partial perspective view of such a tube.

Ein Rohr 1 wird in der von dem Pfeil angegebenen Richtung von einem Medium durchströmt, das durch die Rohrwand Wärme nach außen abgeben soll. Das Rohr 1 weist über seinen ganzen Umfang Längsrippen 2 auf, die als Wärmeleitflächen fungieren. Um den Wärmeübergang der Längsrippen 2 zu verbessern, sind in diesen zur Unterbrechung der sich ausbildenden Grenzschicht Nuten 3 vorgesehen, nach denen sich die G-renzschicht jedesmal wieder neu bilden muß. Um den Wärmeübergang auch an dem Rohr 1 selbst zu verbessern, sind die Nuten bis in den Rohrkern eingeschnitten, wie es z.B. die Nut' 4 zeigt. Dieselbe' Wirkung kann ohne Schwächung des Rohrkerns durch einen Draht 5 erreicht werden, der in die Nuten 3 einge legt ist. Besonders leicht läßt sich das durchführen, wenn die Unterbrechung der Längsrippen durch eine'schmale Ring- oder Spiralnut 6 erfolgt, wie es in Pig. 2 dargestellt ist.A pipe 1 has a medium flowing through it in the direction indicated by the arrow, which through the pipe wall heats to the outside should deliver. The tube 1 has longitudinal ribs 2 over its entire circumference, which act as heat conducting surfaces. To the heat transfer To improve the longitudinal ribs 2, grooves 3 are provided in these to interrupt the boundary layer that is being formed, after which the boundary layer has to form anew every time. In order to improve the heat transfer also on the tube 1 itself, the grooves are cut into the tube core, as e.g. the groove '4 shows. The same 'effect can be achieved without weakening the tube core by means of a wire 5 which is inserted into the grooves 3 is laying. This can be done particularly easily when the longitudinal ribs are interrupted by a narrow annular or spiral groove 6 is done as it is in Pig. 2 is shown.

Protection claims;

Claims

RA. 594 59 ^ * 22.8-. 64 _ 4 protection claims:

1) Tubular body provided with longitudinal ribs for the Heat exchange, characterized in that the longitudinal ribs are interrupted at certain intervals exhibit.

2) tubular body provided with longitudinal ribs according to claim "I, characterized in that the interruptions in the form of narrow singing or spiral grooves around the tubular body walking around.

3) tubular body provided with longitudinal ribs according to claim 2, characterized in that a wire is inserted into the grooves.