DE2949509A1

DE2949509A1 - Vorrichtung zum uebertragen von waerme

Info

Publication number: DE2949509A1
Application number: DE19792949509
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr.-Ing. 6330 Wetzlar Klein
Original assignee: Buderus AG
Current assignee: Buderus AG
Priority date: 1979-12-08
Filing date: 1979-12-08
Publication date: 1981-06-11

Description

Wirkungsgraden der gesamten Wärmeaustauschvorrichtung führen muß.

Die Vorrichtung soll so gestaltet werden, daß der Arbeitsaufwand beim Befüllen der Wärmerohre reduziert werden kann. Das Befüllen soll zudem so erfolgen, daß mit den Wärmerohren beste Ergebnisse erzielt werden.

Die Vereinfachung des Befüllens wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannte Maßnahme erzielt.

Durch das Zusammenfassen der Wärmerohre in gemeinsame untere Füllrohre wird jeweils eine gesamte Reihe in einem einzigen Arbeitsgang gefüllt, evakuiert und verschlossen. Alle Rohre einer Reihe besitzen somit auch denselben Befüllungsgrad, wodurch alle Rohre dieselbe Wirksamkeit haben.

Es hat sich gezeigt, daß der Wirkungsgrad von Wärmerohren von der Temperaturdifferenz sowie dem Temperaturniveau der beiden Medien und der Menge der Wärmeträgerflüssigkeit in den Wärmerohren abhängig ist. Je geringer die Temperaturdifferenz bzw. das Temperaturniveau ist, um so geringer kann der Befüllungsgrad sein, um beste Ergebnisse zu erzielen.

Bei einer Anordnung der Rohrreihen quer zur Strömungsrichtung der Medien empfiehlt es sich somit, den Befüllungsgrad der Rohrreihen mit abnehmender Temperaturdifferenz zwischen den beiden strömenden Medien bzw. bei einem zu erwartenden niedrigeren Temperaturniveau zu verringern. Diese Maßnahme ist wegen der erfindungsgemäßen Zusammenfassung der Wärmerohre in Rohrreihen sehr einfach durchzuführen.

Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

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buderus aktiengesellschaft - 2 tp/f/b/pg 15-128

Vorrichtung zum Übertragen von Wärme

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen von Wärme nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Vorrichtungen dieser Art sind der US-PS 3 884 292 und der FR-PS 948 38O zu entnehmen. Die Wärmerohre haben dabei die Aufgabe, die Wärmeübertragung zwischen den beiden Medien zu verbessern. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Rückgewinnung von Wärme aus Abluft oder Abwasser.

In den geschlossenen Wärmerohren verdampft ein geeignetes Medium infolge Unterdrucks bei Temperaturen, die wesentlich unter seiner Siedetemperatur liegen können. Der Dampf steigt in den oberen Rohrbereich, wo er bei den etwas geringeren Umgebungstemperaturen wieder kondensiert. Infolge der Verdampfung und der anschließenden Kondensation ergibt sich unter Mitwirkung eines Kapillarsystems an der inneren Rohrwand eine fortwährende Zirkulation des Mediums und somit ein Wärmetransport von der Verdampfungs- zur Kondensationszone. Da die abwechselnde Phasenumwandlung bereits bei sehr geringen Temperaturunterschieden stattfindet, eignen sich Wärmerohre hervorragend für den Wärmeaustausch zwischen strömenden Medien mit geringen
Temperaturdifferenzen, wie sie etwa bei dem vorgenannten Anwendungsgebiet vorhanden sind.

Die Wärmerohre müssen mit dem verdampfbaren Medium gefüllt,
evakuiert und vakuumdicht verschlossen werden. Das stellt für größere Anlagen einen recht beträchtlichen Aufwand dar. Zudem ist es üblich, jedes Wärmerohr in gleicher Weise und mit gleicher Menge zu befüllen, was jedoch nicht unbedingt zu höchsten

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Fig. 1 : Eine Vorrichtung im Längsschnitt, Fig. 2 : Den Schnitt A-A aus Fig. 1 und Fig. 3 : Die Ansicht X aus Fig. 2.

Ein Strömungsgehäuse 1 ist durch eine Trennwand 2 in einen Abluftkanal 3 und einen Zuluftkanal 4 unterteilt. Die Strömung erfolgt in der angedeuteten Weise im Gegenstrom. Eine Umschaltung auf Parallelstrom wäre auch möglich.

Die beiden Kanäle 3,4 sind von senkrechten Wärmerohren 5 durchsetzt, die bei der dargestellten haarnadelförmigen Ausbildung mit beiden Schenkeln 6 über Sammelstutzen 7 an untere Füllrohre 8 angeschlossen sind. Die Wärmerohre 5 sind quer zur Strömungsrichtung der Medien ausgerichtet, wodurch eine starke Umlenkung der Ströme bewirkt wird. Dieses führt zu einem innigen Wärmekontakt zwischen den Strömen und den Wärmerohren.

Die Zusammenfassung mehrerer Wärmerohre an gemeinsamen Füllrohren ermöglicht die Ausbildung von mehreren Reihen. Neben dem einfachen Befüllen einer gesamten Reihe in einem einzigen Arbeitsgang ist ohne Schwierigkeit ein unterschiedlicher Befüllungsgrad der einzelnen Reihen zu erzielen. Der Befüllungsgrad ist auf die zu erwartende Temperaturdifferenz bzw. auf das Temperaturniveau an der entsprechenden Stelle abzustimmen.

Abwandlungen etwa in Form von Einfach- oder Schlangenrohren oder für den speziellen Zweck der Rückgewinnung von Wärme aus Abwasser sind selbstverständlich möglich. Die Wirksamkeit der Wärmerohre wird durch die angedeuteten Rippen vergrößert.

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Claims

BUDERUS AKTIENGESELLSCHAFT
TP/F/B/PG 15-128

Patentansprüche

Γΐ J Vorrichtung zum Übertragen von Wärme zwischen zwei Medien mit unterschiedlicher Temperatur unter Verwendung von senkrecht angeordneten Wärmerohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmerohre (5) mehrere im Abstand zueinander angeordnete Reihen bilden und daß alle Wärmerohre einer Reihe an gemeinsame untere Füllrohre (8) angeschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch haarnadelförmig ausgebildete, mit beiden Schenkeln (6) an dasselbe Füllrohr angeschlossene Wärmerohre.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen unterschiedlichen Befüllungsgrad der einzelnen Reihen mit dem benötigten Wärmeträgermedium.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und ~5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen quer zur Strömungsrichtung der Medien angeordnet sind und daß der Befüllungsgrad mit fallender Temperaturdifferenz zwischen beiden Medien sowie bei geringer werdendem Temperaturniveau abnimmt.

130024/0557 OWGiNAL INSPECTED