DE19723727A1 - Lamellar heat exchanger with discs on pipe exposed to combustion gases - Google Patents

Lamellar heat exchanger with discs on pipe exposed to combustion gases

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DE19723727A1
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Johannes Stosiek
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Abstract

Those parts of the lamellar heat exchanger facing away from the heat source have more closely together positioned discs (4) than the parts facing the heat source. The pipe sections (2) facing away from the heat source have discs (3,4) more tightly positioned than the pipe sections (1) facing the heat source. Discs are interspersed by several parallel pipe sections lying on different planes at right angles to the direction of flow of the combustion gases.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lamellenwärmetauscher ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a finned heat exchanger ge according to the preamble of claim 1.

Bei solchen Lamellenwärmetauschern durchsetzen Rohrabschnitte einfach die Lamellen. Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß den, der Wärmequelle näheren Bereichen der Rohrabschnitte mehr Wärme von den Brenngasen zugeführt wird, als den von der Wärmequelle abgekehrten Bereichen. Es kann sich daher im Inne­ ren der Rohrabschnitte eine ungleichmäßige Wärmestromvertei­ lung ergeben, wobei es zu einem örtlichen Sieden des Heizwas­ sers kommen kann.In such finned heat exchangers, pipe sections prevail just the slats. However, the problem arises that the areas of the pipe sections closer to the heat source more heat is supplied by the fuel gases than by the Areas facing away from the heat source. It can therefore be inside of the pipe sections an uneven heat flow distribution result in a local boiling of the heating water sers can come.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Lamellenwärmetauscher der eingangs erwähnten Art vorzu­ schlagen, bei dem einerseits die Wärme der Brenngase in einem hohen Maße ausgenutzt werden kann und andererseits Siedeer­ scheinungen vermieden werden.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and a finned heat exchanger of the type mentioned beat, on the one hand the heat of the fuel gases in one high levels can be exploited and on the other hand boilers appearances are avoided.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Lamellenwärmetauscher der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. According to the invention this is the case of a finned heat exchanger type mentioned above by the characteristic features of the Claim 1 reached.  

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß es über den gesamten Querschnitt eines jeden Rohrabschnittes zu einem im wesentlichen gleichmäßig verteilten Energieeintrag kommt.The proposed measures ensure that it over the entire cross section of each pipe section an essentially evenly distributed energy input is coming.

Lamellenwärmetauscher der eingangs erwähnten Art sind häufig mit der Wärmequelle zugekehrten Rohrabschnitten und diesen nachgeschalteten und von der Wärmequelle abgekehrten Rohrab­ schnitten versehen. Bei diesen ergibt sich bei der Bestückung der Lamellen, das Problem, daß der Energieeintrag in die der Wärmequelle zugekehrten Rohrabschnitte und den diesen nachge­ schalteten Rohrabschnitten stark unterschiedlich ist.Finned heat exchangers of the type mentioned at the outset are common with the heat source facing pipe sections and these downstream and away from the heat source cut. These result in the assembly of the slats, the problem that the energy input into the Heat source facing pipe sections and this nachge switched pipe sections is very different.

Bei solchen Wärmetauschern kommt es immer wieder vor, daß es in den der Wärmequelle, z. B. einem Brenner, näher zugekehrten Rohrabschnitten zum Sieden kommt oder aber die vom Brenner ab­ gekehrten, bzw. nachgeschalteten Rohrabschnitte nur sehr wenig zum Energieeintrag in das Heizwasser beitragen können, bzw. sich nur ein bescheidener Wirkungsgrad ergibt.With such heat exchangers it happens again and again that it in the the heat source, e.g. B. a burner, closer Pipe sections come to the boil or that from the burner swept or downstream pipe sections only very little can contribute to the energy input into the heating water, or there is only a modest efficiency.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil eines sehr gleichmäßigen Energieeintrages in allen Rohrab­ schnitten.The advantage results from the features of claim 2 a very even energy input in all pipes cut.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß im Bereich der nachgeschalteten Rohrabschnitte, die vom Brenner abgekehrt sind, größere Wärmeübergangsflächen vorhanden sind, als bei den dem Brenner näheren Rohrabschnitten. Dadurch kann in allen Bereichen der Energieeintrag in das Heizwasser im we­ sentlichen konstant gehalten werden. Dadurch kann eine Be­ stückung der dem Brenner näheren Rohrabschnitte vorgesehen werden, bei der ein Sieden sicher vermieden ist und aufgrund der zusätzlichen Lamellen der nachgeschalteten Rohrabschnitte auch ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden kann.The proposed measures ensure that in Area of downstream pipe sections from the burner turned away, there are larger heat transfer surfaces, than with the pipe sections closer to the burner. This can in all areas of energy input into the heating water in the we  be kept substantially constant. This allows a loading provided the pipe sections closer to the burner in which boiling is safely avoided and due to the additional fins of the downstream pipe sections a high degree of efficiency can also be achieved.

Bei einem Lamellenwärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des An­ spruches 3 ergibt sich durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lö­ sung.With a finned heat exchanger according to the preamble of the An saying 3 arises from the characterizing features of Claim 3 a structurally very simple Lö solution.

Dabei ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 4 die Mög­ lichkeit, relativ große Zusatzlamellen vorzusehen, um entspre­ chend große Wärmeübergangsflächen zu erhalten, wodurch den Brenngasen die Wärme in einem sehr hohen Maß entzogen werden kann.The features arise from the features of claim 4 ability to provide relatively large additional slats to correspond to obtain sufficiently large heat transfer surfaces, which makes the Fuel gases extract heat to a very high degree can.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Lamellenwärmetauschers in Seitenansicht und Schnitt, Fig. 1 and 2, a first embodiment of a fiction, modern laminated heat exchanger in side view and section,

Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Lamellenwärmetauschers in Seitenansicht und Schnitt, FIGS. 3 and 4, a second embodiment of a fiction, modern laminated heat exchanger in side view and section,

Fig. 5 einen einschichtigen Lamellenwärmetauscher und Fig. 5 is a single-layer finned heat exchanger and

Fig. 6 und 7 Schnitte durch den Lamellenwärmetauscher nach der Fig. 5. FIGS. 6 and 7 sections through the laminated heat exchanger according to the Fig. 5.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Ein­ zelheiten.The same reference numerals mean the same A in all figures details.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 durchsetzen die einer nicht dargestellten Wärmequelle näheren, bzw. diesen zu­ gekehrten Rohrabschnitte 1 und die diesen nachgeschalteten, bzw. von der Wärmequelle abgekehrten Rohrabschnitte 2 gemein­ same Lamellen 3.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2 enforce the closer to a heat source, not shown, or these to swept pipe sections 1 and the downstream or away from the heat source pipe sections 2 common lamellae 3rd

Die von der Wärmequelle abgekehrten Rohrabschnitte 2 durchset­ zen überdies zwischen den Lamellen 3 angeordnete Zusatzlamel­ len 4. Dabei reichen die Zusatzlamellen 4 nahe an die Rohrab­ schnitte 1 heran und weisen diesen entsprechende Ausnehmungen 5 auf.The pipe sections 2 facing away from the heat source also enforce additional lamellae 4 arranged between the fins 3 . The additional slats 4 are close to the Rohrab sections 1 and have corresponding recesses 5 .

Die Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 unterscheiden sich von jener nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß jeder Rohrab­ schnitt 1, 2 für sich mit im wesentlichen fluchtenden Lamellen 6 bzw. 7 bestückt ist. Dabei sind die von der Wärmequelle ab­ gekehrten Rohrabschnitte 2 überdies mit Zusatzlamellen 4 be­ stückt, die zwischen je zwei Lamellen 7 angeordnet sind. Die Zusatzlamellen 4 können beispielsweise entsprechend der Anord­ nung nach der Fig. 1 und 2 nahe an die Rohrabschnitte 1 heran­ reichen und Ausnehmungen 5 aufweisen. The embodiment of FIGS. 3 and 4 differ from that of FIGS . 1 and 2 in that each Rohrab section 1 , 2 is equipped with substantially aligned slats 6 and 7 , respectively. Here, the heat source of the turned-on pipe sections 2, moreover, with additional slats 4 tee t be disposed between each pair of lamellae. 7 The additional lamellae 4 can for example correspond to the arrangement according to FIGS . 1 and 2 close to the pipe sections 1 and have recesses 5 .

Dabei sind die Rohrabschnitte 1 und 2 in trapezförmigen Hal­ tern 8 gehalten.The pipe sections 1 and 2 are held in trapezoidal Hal 8 .

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 7 durchsetzen die Rohrabschnitte 1 Lamellen 9. Zwischen diesen Lamellen 9 sind noch Zusatzlamellen 10 angeordnet, die lediglich auf den von der Wärmequelle abgekehrten Bereich der Rohrabschnitte 1 auf­ sitzen.In the embodiment according to FIGS. 5 to 7, the pipe sections 1 pass through fins 9 . Between these fins 9 additional fins 10 are arranged, which only sit on the area of the pipe sections 1 facing away from the heat source.

In allen Fällen wird durch die Zusatzlamellen 4 und 10 ein besserer Wärmeübergang im von der Wärmequelle abgekehrten Be­ reich des Lamellenwärmetauschers erreicht.In all cases, the additional fins 4 and 10 achieve a better heat transfer in the area away from the heat source, which is the area of the finned heat exchanger.

Claims (4)

1. Lamellenwärmetauscher mit an mindestens einem Rohr angeordneten Lamellen, der von Brennga­ sen einer Wärmequelle beaufschlagbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die von der Wärme­ quelle abgekehrten Bereiche des Lamellenwär­ metauschers dichter mit Lamellen (4, 10) be­ stückt sind, als die der Wärmequelle zuge­ kehrten Bereiche.1. finned heat exchanger with at least one tube arranged fins, which can be acted upon by Brennga sen a heat source, characterized in that the areas away from the heat source areas of the finned heat exchanger are denser with fins ( 4 , 10 ) than the one Heat source facing areas. 2. Lamellenwärmetauscher nach Anspruch 1 mit der Wärmequelle zugekehrten Rohrabschnitten und diesen nachgeschalteten und von der Wärme­ quelle abgekehrten Rohrabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Wärmequelle abgekehrten Rohrabschnitte (2) dichter mit Lamellen (3, 4, 7, 4, 10) bestückt sind, als die der Wärmequelle zugekehrten Rohrab­ schnitte (1). 2. finned heat exchanger according to claim 1 with the heat source facing pipe sections and these downstream and away from the heat source pipe sections, characterized in that the away from the heat source pipe sections ( 2 ) more densely equipped with fins ( 3 , 4 , 7 , 4 , 10 ) are than the Rohrab sections facing the heat source ( 1 ). 3. Lamellenwärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem Lamellen von mehreren parallel verlaufenden, in unterschiedlichen senkrecht zur Strömungs­ richtung der Brenngase verlaufenden Ebenen liegenden Rohrabschnitten durchsetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den nachge­ schalteten Rohrabschnitten (2) zwischen den Lamellen (3, 6) Zwischenlamellen (4) befe­ stigt sind.3. finned heat exchanger according to claim 2, in which fins are penetrated by a plurality of parallel pipe sections lying in different planes perpendicular to the flow direction of the fuel gases, characterized in that on the downstream pipe sections ( 2 ) between the fins ( 3 , 6 ) Intermediate fins ( 4 ) are attached. 4. Lamellenwärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschalteten Rohrabschnitte (2) die Zwischenlamellen (4) durchsetzen.4. finned heat exchanger according to claim 3, characterized in that the downstream pipe sections ( 2 ) pass through the intermediate fins ( 4 ).
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