DE2029910A1

DE2029910A1 - Rohre fur Wärmeaustauscher

Info

Publication number: DE2029910A1
Application number: DE19702029910
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Rossi, Giuhano, Piove di Sacco, Padua (Italien)
Priority date: 1969-06-18
Filing date: 1970-06-18
Publication date: 1971-01-07
Also published as: ES381843A1; FR2046847A1; AU1621370A; FR2046847B1; CA946834A

Description

Giuliano ROSSI 16. Juni 1970

PIOVE Dl SACCO Zo/Jg - 10 472

(Prov. Padua), Italien

Rohre für Wärmeaustauscher

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschrohre und insbesondere auf Rohre, durch die Gase oder Flüssigkeiten mit niedrigen Wärmeöbtrtragungskoeffizlenten und niedrigen Wärmeübertragungsgeschwindigkeiten strömen.

Es ist die Aufgebe der vor I legenden Erfindung, ein Wärmeaustauschrohr zu schaffen, welches bei geringen Produktionskosten eine höhere Wärmeübertragung im Vergleich zu bekannten Rohrtypen mit großem Innendurchmesser bietet.

Diese Aufgabe wird durch ein Wärmeaustauschrohr gelöst, bei dem im Inneren des Rohre» angeordnete Scheidewände aus wärmeleitendem Material In Berührung mit der Rohrinnenwand stehen und die Scheidewände sich in Längsrichtung des Rohres erstrecken und im Querschnitt im wesentlichen gekrümmt sind.

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Im erfindungsgemäßen Wärmeaustauschrohr sind die leicht einsetzbaren Scheidewände, deren Dicke zur übertragung der durch die Eigenschaften des Mediums im Rohr entstehenden Gesamtwärme ausreicht, dünnwandig genug, um eine zu große Reduzierung des freien Durchgangsquerschnitts und dadurch einen zu starken Druckabfall I zu vermeiden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele naher beschrieben.

" Es zeigen:

Flg. 1 einen Längsschnitt eines Wärmeaustauschers mit einer Reihe von WSrmeaustauschrohren gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt eines der Rohre des Rohrbündels in

vergrößertem Maßstab entlang der Linie M-Il von Fig. 1,

Fig. 2a, 2b, 2c und 3, 3a, 3b und 3c Querschnitt ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt verschiedener Ausführungsformen der Rohre.

ψ Fig. 1 zeigt einen Wärmeaustauscher 10, der zur Abkühlung oder zur Erwärmung eines durchströmenden Mediums dient und einen zylindrischen Mantel 12 mit einem Zulauf 14 und einem Ablauf für das Medium aufweist. Der Wärmeaustauscher IO ist linksseitig von einer Bohrplatt· 16 abgeschlossen, auf der die Enden der in einer KammeIr 27 angeordneten WSrmeaustauschrohre 20 aufgetrieben oder verschwelQf sind. Die rechten Enden besagter Rohre 20 sind auf einer beweglichen Rohrplatte 19 montiert, die auch fest sein kann, so daß die Luft, das Gas oder eine Flüssigkeit vom rechten Behälter 24 durch die Rohre 20 bis zum linken Behälter 26 oder umgekehrt strömen kann. Dadurch geben die Luft, das Gas oder die Flüssigkeit an das zwischen den Rohren 20 vom Zu-

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lauf 14 zu dem Ablauf 18 strömende Medium Wärme ab oder nehmen von diesem Warme auf, je nachdem ob die Kammer 27 als Würrneodor Kälteaustauscher arbeitet. Eine herkömmliche Dichtung dichtet die Kammer 26 gegen die Kammer 27 ab, die rechts von der Rohrplatte 16 liegt.

Oie bewegliche Rohrplatte 19 läßt eine axiale Bewegung durch Zusammonzlehen oder Dohnen der Rohre 20 1 η Längsrichtung bei -..-. Betrieb des Austauschers 10 zu.

Der Austauscher 10 kann * unterschied liehe Länge aufweisen. Ebenso sind die Anzahl und die Abmessungen der Wärmeaustauschrohre 20 betiebig w&hIbar, deren Anzahl beispielsweise von minimal einem Rohr bis maximal 1.000 Rohre reichen kann.

Am günstigsten ist ein äußerer Durchmesser der Rohre 20 kleiner als 25 mm; spezielle Abmessungen liegen im Hereich von 14 bis 20 mm und bei 12 mm. Zwischen dem Zulauf 14 und dem Ablauf 18 können Deflektoren oder t3lechführungen vorgesehen sein, die das Medium zu einem kurvenreichen Vorlauf in der Kammer 27 zwingen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich Insbesondere auf die Konstruktion der Wärmeaustauschrohre 20, während Ihre allgemeine Anordnung als bekannt und lediglich als Hinwels auf die Erfindung selbst anzusehen Ist.

Wie die Fig. 2, 2a, 2b und 2c schematisch zeigen, besitzt jedes Wärmeaustauschrohr 20 Im Innern zwei oder mehrere, die Profilstruktur bildende Deflektoren oder Scheidewände 21 , die an der gesamten Längswand des Rohres 20 derart verlaufen, daß der Querschnitt senkrecht zur Achse eines jeden Rohres 20 das In den Fig. 2, 2a, 2b und 2c gezeigte Profil ergibt. Diese Scheidewände 21 weisen beispielsweise Querschnitte auf, die aus mehreren Formen, ähnlich dem griechischen Buchstaben Groß-Omega mit abgerundeten Enden zusammengesetzt sind oder Formen , wie die Flg. 3, 3a, 3b und 3c zeigen.

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Die zu wählende Form besteht aus wenigstens einem Kurventeil, dessen biegsames Material eine Vergrößerung des Kurvenradius anstrebt, wodurch eine Spreizung oder Radla I dehnung der Scheidewände 21 erfolgt, die die mit der Innenwand des Rohres 20 in Berührung.stehenden Enden 23 gegen die Wand preßt und eine gute Wärmeübertragung gewährleistet. Die Enden 23 sind im Vergleich zu den restlichen Scheidewänden 21 gebogen und liegen an der Innenwand des Rohres 20 längs eines Abschnitts an, der länger ist als die Dicke der Scheidewände 21. Vorteilhafterwelse sind die Wände 21 In Längsrichtung geradlinig ausgebildet, un ihre Säuberung zu erleichtern. Ein zentrales Profilstück 22 kann P als separates Teil hergestellt werden, ähnlich wie die üblichen Profileisen, und ist in Jedes Rohr 20 einfach einzubauen. Vor Einführung in das Rohr 20 kann die Scheidewand 21 einen Durchmesser größer als der Innendurchmesser des Rohres aufweisen. Für den Einbau genügt es, die Enden 23 leicht zusammengedrückt In das Rohr 20 einzuführen. Der übrige Teil der Scheidewand 21 drückt sich während des Einschiebens elastisch von selbst zusammen, wodurch die Montage erleichtert wird. Durch die elastische Ausdehnung der Wand 21 wird diese gegen die Innenwand des Rohres 20 gedrückt und dadurch die Bedingungen für die Wärmeleitung verbessert.

Durch die AusfUhrungsformen gemäß der Erfindung werden zahlrel-" ehe Vorteile erreicht, wie beispielsweise sehr guter Kontakt der Wände 21 mit den Rohr-i nnenwänden, zwischen denen sie sich aufgrund ihrer Federwirkung halten. Es wird dabei ohne Schweißen, Hart- oder Weichlöten eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Rohr 20 und den Scheidewänden 21 erzielt.

Die Produktionskosten der Rohre 20 liegen besonders niedrig, da die Profilstücke 22 durch Stanzen, Ziehen oder Pressen leicht Ibar sind.

Die Rohre 20 weisen im Vergleich zu bekannten Rohren bei glei cher Rohrlänge einen besonders geringen Druckverlust, bezogen

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auf den gesamten WlderstandsbeIwert, auf.

Oa zwischen Rohrwand und den Inneren Scheidewänden 21, selbst wenn diese nur anliegen, eine gute Wärmeleitfähigkeit besteht, können unterschiedliche Materialien für das Rohr 20 und die Scheidewände 21 verwendet werden, darunter auch nicht zusammenschweißbare bzw. lötbare Materialien. Di es ermögIicht den Einsatz der Rohre 21 bei Austauschern zur Behandlung der verschiedensten flüssigen oder gasförmigen Medien. So können Aluminiumrohre mit rostfreien Stah I-Sehe! dewa'nden oder mit Kupfer-Scheidewänden eingesetzt werden.

Die geradIiη I gen Durchgangskanäle, die von der Rohrwand und den Scheidewänden 21 begrenzt sind, erschweren ein Verstopfon und erleichtern die Säuberung.

Ansprüche;

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Claims

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Ansprüche:

Rohr für Wärmeaustauscher, dadurch gekonn- ^— zeichnet, daß im Inneren des Rohres (20) angeordnete Scheidewände (21) aus wärmeleitendem Material in Berührung mit der RohrInnenwand stehen und daß die Scheidowände (21) sich in Längsrichtung des Rohres erstrecken und in Querschnitt im wesentlichen gekrümmt sind.
2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Scheidewände (21) aus teilweise

" elastischem Material bestehen und im Querschnitt eino Form mit wenigstens einem Kurventeil (22) aufweisen, welches.aufgrund der Änderung des Kurvenradius und der Radia I dehnung des Materials der Scheidewände (21) wie eine Feder wirkt.
3. Rohr gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,, daß die Scheidewände (21) an der Innenwand des Rohres (20) mit ihren Außenrändern (23) anliegen, wobei die Länge des anliegenden Abschnitts größer ist als die Dicke der Scheidewände (21).
4. Rohr gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Scheidewände (21) zumindest aus einem Element bestehen, dessen Querschnitt der Form des griechischen Buchstabens Groß-Omega ähnlich ist.
5. Rohr gemäß den Ansprüchen IbIs 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidewände (21) geradlinig in Längsrichtung des Rohres (20) verlaufen.
6. Rohrbündel, bestehend aus einer Anzahl von Rohren gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 mit einer Umhüllung und zwei Stützplatten für das Rohrbündel an den Enden der Rohre, dadurch gekennze 1 chnet, daß eine der beiden Stützplatten (16, 19) beweglich In Längsrichtung der Rohre (20) angeordnet Ist.

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