DE2239086C2

DE2239086C2 - Wärmetauscher, insbesondere für Durchlauferhitzer

Info

Publication number: DE2239086C2
Application number: DE19722239086
Authority: DE
Inventors: Franz 7972 Isny Haag
Original assignee: Motan GmbH
Current assignee: Motan GmbH
Priority date: 1972-08-09
Filing date: 1972-08-09
Publication date: 1982-01-28
Also published as: DE2239086A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 3 95 685 ist eine Wärmetauschvorrichtung dieser Art bekannt, die in Strömungsrichtung der Heizgase mehrere Gruppen von Rippen hat, bei weichen der Abstand der Rippen voneinander in den aufeinanderfolgenden Rippengruppen in Richtung der Heizgasströmung abnimmt. Eine solche verschieden große Wahl der Rippenabstände läßt sich nur bei sehr großen Herstellungskosten verwirklichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche, an sich bekannte in Strömungsrichtung der Heizgase zunehmende Vergrößerung der Wärmeleitungsquerschnitte auf konstruktiv einfache und fertigungstechnisch günstige Weise zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Hierdurch ist es möglich, die durchgehenden Rippen ebenso wie die Zwischenrippen als Bestandteile auszubilden, welche in einfacher Weise auf die Durchlaufrohre aufgeschoben werden können. Hierbei ergibt sich über die angestrebte, vereinfachte Montage hinaus der Vorteil einer gleichmäßigen Wänr.everteilung.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung annähernd die Hälfte der Zwischenrippen, welche an der Durchtrittszone des der

ίο Brennkammer benachbarten Durchlaufrohres angeordnet sind, mit einer den Wärmeübergang erschwerenden Ausnehmung versehen sind.

Die angestrebte, verstärkte Wärmezufuhr zu dem von der Brennkammer weiter entfernt liegenden Durchlaufrohr kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die an der Durchtrittszone des brennkammernahen Durchlaufrohres eine Ausnehmung aufweisenden Zwischenrippen über die Begrenzungskante der Lamellen hinweg in den Feuerraum bzw. die Brennkammer hineinragen. Vorteilhaft können diese Zwischenrippen an ihrem in die Brennkammer hineinragenden Endabschnitt in Längsrichtung einen Schlitz aufweisen, welcher bis zu dieser dem brennkammernahen Durchlaufrohr gegenüberstehenden

2s Ausnehmung reicht

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend näher beschrieben.
Ei zeigt

F i g. 1 den Wärmetauscher mit vier paarweise in horizontalen und vertikalen Ebenen angeordneten Durchlaufrohren in einem Vertikalschnitt durch die Achse zweier übereinander angeordneter Durchlaufrohre,

Fig.2 in einem nach der Linie A-B geführten Horizontalschnitt durch die oberen beiden Durchlaufrohre,

Fig.3 einen nach der Linie C-D in Fig. 1 geführten Horizontalschnitt durch die unteren beiden Durchlaufrohre und

Fig.4 einen nach der Linie IV-IV senkrecht zu den Durcblaufrohren geführten Vertikalschnitt.

Der dargestellte Doppelwärmetauscher enthält in einem prismatischen Blechgehäuse 10 eine in der Gebrauchslage des Wärmetauschers unten liegende Brennkammer 11 und einen oberen Abgassammeiraum 12. Von unten nach oben erstreckt sich eine Anzahl von Blechlamellen 13, die parallel zueinander in einer vertikalen Ebene angeordnet sind und wie aus den Schnittbildern nach F i g. 2 bis 4 erkennbar ist, bis zu den Seitenwänden 14 und 15 des Gehäuses 10 reichen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Lamellen formgleich ausgebildet. Jeweils zwei von ihnen werden durch eine von mehreren Zwischenrippen 16 bzw. 17 im Abstand voneinander gehalten.

Quer durch das Gehäuse 10 und durch die Lamellen 13 sowie die Zwischenrippen 16 und 17 erstrecken sich insgesamt vier Durchlaufrohre 18,19, 20 und 21. Diese sind jeweils paarweise in einer horizontalen und in einer vertikalen Ebene angeordnet Die beiden Durchlaufrohre 20 und 21 liegen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene und befinden sich näher an der Brennkammer 11 als die beiden oberen Durchlaufrohre 18 und 19, die zu einem gemeinsamen Wasserkreislauf gehören, welcher von dem anderen Wasserkreislauf der unteren beiden Durchlaufrohre 20 und 21 getrennt ist. Die beiden oberen Durchlaufrohre 18 und 19 sind mit sämtlichen Lamellen 13 und Zwischenrippen 16 und 17 wärmelei-

tend verbunden. Um trotz ihrer von der Brennkammer 11 weiter entfernten Lage an den oberen beiden Durchlaufrohren 18 und 19 die Übertragung einer gleichen Wärniemenge wie auf die beiden unteren Durchlaufrohre 20 und 21 sicherzustellen, sind die Wärmeübergangsflächen zu den oberen beiden Durchlaufrohren wesentlich größer ausgebildet, als die Wärmeübergangsflächen an den der Brennkammer 11 näherliegenden Durchlaufrohren 20 und 21. Die Übergangsflächen an den unteren beiden Durchlaufrohren 20 und 21 betragen nur etwa 60% der Wärmeübergangsflächen für die oberen beiden Durchlaufrohre 18 und 19.

Um den Wärmeübergang zu den unteren beiden Durchlaufrohren 20 und 21 zu erschweren und dabei eine Wärmedämmung zu erzielen, ist jede zweite, abweichend von den Zwischenrippen 16 gestaltete Zwischenrippe 17 an ihrer Durchtrittszone für ihr zugehöriges Durchlaufrohr 20 bzw. 21 mit einer Ausnehmung 23 versehen, die einen genügend großen Luftspalt gegenüber diesen Durchlaufrohren ergibt. Zur erhöhten Wärmeaufnahme sind die Zwischenrippen 17 im Gegensatz zu den mit der Unterkante 24 der Lamellen 13 abschließenden Zwischenrippen 16 an ihrem unteren Endabschnitt 25 soweit verlängert, daß sie in die Brennkammer 11 hineinstechen und dort vermehrt Wärme aufzunehmen vermögen. An diesem verlängerten Endabschnitt weisen die Zwischenrippen außerdem einen Schlitz 26 auf, welcher bis zu der Ausnehmung 23 reicht. Hierdurch entsteht eine Wärmedämmung gegenüber den der Brennkammer 11 benachbarten Durchlaufrohren 20 und 21 und eine erhöhte Wärmeleitung zu den weiter entfernt liegenden Durchlaufrohren 18 und 19.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel fehlt infolge der Ausnehmung 23 eine wärmeleitende Verbindung der Zwischenrippen 17 mit den unteren Durchlaufrohr 20, wie Fig. -i zeigt. In gleicher Weise, wie für dieses Durchlaufrohr 20 dargestellt, kann jede zweite Zwischenrippe wie die bei 17 dargestellte ausgebildet sein und im Gegensatz zu den Zwischenrippen 16 keine wärmeleitende Verbindung zu dem zweiten unteren Durchlauf rohr 21 haben. Eine solche Anordnung und Ausbildung der unterschiedlichen Zwischenrippen 16 und 17 ist dem in F i g. 3 dargestellten, nach der Linie C-D in Fig. 1 geführten Querschnitt zugrunde gelegt. Bei den dort dargestellten beiden unteren Durchlaufrohren 20 und 21 wechselt jeweils eine mit ihnen in wärmeleitender Verbindung stehende Zwischenrippe 16, die an ihrer Unterkante 24 mit den Lamellen 13 abschließt, mit einer aus F i g. 4 deutlich erkennbaren, gegenüber den untern Durchlaufrohren wärmeisolierten Zwischenrippe 17 ab.

In Abwandlung des dargestellten Ausführungsbeispieles kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß an jeder zweiten der in Längsrichtung der Durchlaufrohre aufeinander folgenden Lamellen 13 an den Durchtrittszonen von einem oder von beiden der unteren Durchlaufrohre 20 und 21 ein Ausschnitt 28 vorgesehen ist, dessen Begrenzungskanten mit Abstand von der Mantelfläche des zugehörigen Durchlaufrohres 20 bzw. 21 verlaufen. In diesem Falle kann es sich empfehlen, beiderseits einer mit einem Ausschnitt 28 versehenen Lamelle je eine Zwischenrippe 17 der in F i g. 4 dargestellten Art vorzusehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher, insbesondere für Durchlauferhitzer, mit wenigstens zwei übereinander angeordneten, zu jeweils einem von zwei Wasserkreisläufen gehörenden Durchlaufrohren, die untereinander durch mehrere wärmeleitende, in vertikalen Ebenen verlaufende Lamellen verbunden sind, die von den Abgasen einer in einer Brennkammer aufrechterhaltenen Flamme beaufschlagt werden und durch Zwischenrippen im Abstand voneinander gehalten sind, welche jeweils eines der Durchlaufrohre umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Zwischenrippen (16,17), welche an der Durchtrittszone des der Brennkammer (11) benachbarten Durchlaufrohres (20, 2J) angeordnet sind, eine radiale, den Wärmeübergang erschwerende Ausnehmung (23) aufweist

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß annähernd die Hälfte der Zwischenrippen (16, 17), welche an der Durchtrittszone des der Brennkammer (11) benachbarten Durchlaufrohres (20, 21) angeordnet sind, mit der Ausnehmung (23) versehen sind.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Lamellen (13) an ihrer Durchtrittszone des der Brennkammer benachbarten Durchlaufrohres (20, 21) einen Ausschnitt (28) aufweisen, dessen Begrenzungskanten Abstand von der Mantelfläche des Durchlaufrohres (20,21) haben.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß diejenigen Zwischenrippen (17), die mit der Ausnehmung (23) versehen sind, einen in die Brennkammer (11) vorstehenden Endabschnitt (25) haben.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Brennkammer (11) vorstehenden Zwischenrippen (17) an ihrem Endabschnitt (25) einen in ihrer Längsrichtung sich erstreckenden Schlitz (26) aufweisen, der zu einem Ausschnitt (23) reicht, der ein der Brennkammer (11) benachbartes Durchlaufrohr (20, 21) mit Abstand umgibt.