DE3047580C2 - Rippenrohr-Wärmetauscher - Google Patents

Description

F i g. 1 die Draufsicht auf ein Rippenblech des erfindungsgemäßen Rippenrohr-Wärmetauschers und

F i g. 2 die Seitenansicht einer turbulenzerzeugenden Lasche.

F i g. 1 zeigt die Draufsicht auf ein Rippenblech 2 des Rippenrohr-Wärmetauschers mit schachbrettartiger Anordnung der Rohre 1, bei der also die Rohre 1 der einander benachbarten, parallel zur Anströmrichti ng verlaufenden Rohrreihen auf Lücke gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die einzelnen Turbulenzerzeuger sind jeweils als Laschenpaar 4, 5, 6, 8 und 9 aus zwei einander gegenüberliegenden aufgebogenen Laschen ausgebildet Die Laschen sind jeweils paarweise durch Stanzen der aus der Zeichnung ersichtlichen Sechsecke entlang je zwei einander diagonal gegenüberliegenden Paaren einander benachbarter Sechseckseiten und entlang der Diagonalen des Sechsecks durch die beiden von den Seitenpaaren jeweils gebildeten Ecken entstanden, so daß entsprechend Fig.2 jede der Laschen 10 trapezförmig ist und mit ihrer Laschenebene nach dem Abbiegen parallel zur Anströmrichtung verläuft, die durch die Pfeile in F i g. 1 angegeben ist Die Laschenpaare 4,5,6 sind entlang der mit der Ausströmrichtung gleichlaufenden Tangenten an die Rohre 1 verteilt angeordnet. Die Laschenpaare 8,9 sind hingegen entlang der senkrecht zur Anströmrichtung verlaufenden Mittellinien zwischen den einander benachbarten Rohren 1 jeder Rohrreihe angeordnet Die Anordnung der Laschenpaare nach F i g. 1 kann auch dadurch beschrieben werden, daß sie entlang der mit der Anströmrichtiing einen Winkel von 45 bis 60° einschließenden Verbindungsgeraden jedes Halbierungspunktes des Abstandes zwischen den in Anströmrichtung einander benachbarten Rohren 1 mit den Halbierungspunkten des Abstandes zwischen den benachbarten Rohren jeder dieser Rohrreihe benachbarten Rohrreihen verteilt angeordnet sind, wobei diese Verbindungsgeraden einander in diesen Abstands-Halbierungspunkten kreuzen.

F i g. 2 zeigt eine der trapezförmigen Laschen 10, deren Höhe m zur Abstandshaltung der Rippenbleche 2 gleich dem Abstand zwischen den Rippenblechen 2 bzw. der Rippenteilung ο ist. Die im Winkel zueinander verlaufenden Trapezseiten schließen jeweils einen Winkel von 45 bis 85° mit der Fläche der Rippenbleche 2 ein. Dadurch wird verhindert daß die eine !.asche 10 in das Stanzloch für die Laschen des benachbarten Rippenbleches 2 hineinrutschen kann. Die parallel zur Anströmrichtung gemessene Längsabmessung der Laschen 10 entspricht vorzugsweise höchstens dem halben Durchmesser der Rohre 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1 2

zu der Rippenblechebene und parallel zur Anströmrich-

Patentanspruch: tung verlaufen. Die Laschen können gleichzeitig als Ab

standshalter für die Rippenbleche dienen und verhin-

Rippenrohr-Wärmetauscher mit quer angeström- dem, daß durch die Ausbildung der die laminare Grenzten, in parallel zu der Anströmrichtung verlaufenden 5 schicht unterbrechenden Stanzlöcher die Wärmeüber-Rohrreihen angeordneten Rohren mit Kreisquer- tragungsfläche der Rippenbleche verkleinert wird,
schnitt und senkrecht zu den Rohren verlaufenden. Bei einem bekannten Rippenrohr-Wärmetauscher

an diesen befestigten Rippenblechen, aus denen tür- der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen bulenzerzeugende Laschen derart ausgestanzt und Art (DE-OS 23 06 562) sind die aus den Stanzlöchern in aus der Ebene der Rippenbleche um 90° aufgebogen io Form von Parallelogrammen oder Trapezen herausgesind, daß die Ebene der jeweils an ein Stanzloch bogenen turbulenzerzeugenden Laschen jeweils zwiangrenzenden Laschen parallel zu der Anströmrich- sehen den Rohren einander benachbarter Rohrreihen tung verläuft und die Laschen zwischen den Rohren angeordnet, wobei die in Anströmrichtung benachbarverteilt angeordnet sind, dadurch gekenn- ten Laschen senkrecht zur Anströmnchtung um die zeichnet daß jeweils die Rohre (!) einander be- is Breite der Stanzlöcher gegeneinander versetzt sind. Bei nachbarter Rohrreihen auf Lücke derart fcegenein- einem anderen bekannten Rippenrohr-Wärmetauscher .ander versetzt sind, daß jeweils die Verbindungsge- (GB 5 61 026), bei welchem die Rohre einen länglichen raden jedes Halbierungspunktes des Abstandes zwi- Querschnitt haben und die Rohre einander benachbarschen den benachbarten Rohren der einen Rohrrei- ter Rohrreihen auf Lücke gegeneinander versetzt angehe mit den Halbierungspunkten des Abstandes zwi- 20 ordnet sind, sind die turbulenzerzeugenden Laschen jeschen den benachbarten Rohren jeder dieser Rohr- weils zwischen den einander benachbarten Rohren der reihe benachbarten Rohrreihe mit der Anströmrich- Rohrreihen auf der einen parallel zur Anströmnchtung tung einen Winkel von 45-60° einschließen, daß an verlaufenden Tangente an die Rohre angeordnet,
jedes Stanzloch zwei Laschen (10) als Laschenpaar Für die Bestimmung der Anzahl, der Anordnung und

(4 5 6 8,9) angrenzen und daß die Laschenpaare (4, 25 der Ausbildung der Stanzlöcher und Laschen kommt es 5 *6 8 9) entlang der Verbindungsgeraden derart auf deren Einfluß auf die Wärmeübertragung einerseits verteilt sind daß jeweils ein Laschenpaar (8, 9) an und auf uen Strömungswiderstand andererseits an. weil den Kreuzungspunkten der Verbindungsgeraden, durch sie einerseits die Wärmeübertragung verbessert und jeweils ein Laschenpaar (4,5,6) an den Schnitt- wird, andererseits aber auch der Strömungswiderstand punkten der Verbindungsgeraden und der parallel 30 des Wärmetauschers erhöht wird. Ferner wird an den zur Anströmnchtung verlaufenden Tangenten an die Stellen der Stanzlöcher die Wärmeleitung in den Rip-Rohre(I)angeordnetist. penblechen unterbrochen, was seinerseits einen ent

sprechenden Einfluß auf die Qualität der Wärmeüber-

tragung auf das die Rippenbleche überstreichende Me-

35 diumhat

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, einen

Die Erfindung betrifft einen Rippenrohr Wärmetau- Rippenrohr-Wärmetauscher der im Oberbegriff des Pascher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs, tentanspruchs angegebenen Art so zu gestalten, daß Bei Rippenrohr-Wärmetauschern strömt in den Roh- einerseits eine optimale Wärmeleitung in den Rippenren dasjenige flüssige oder dampfförmige Medium, wel- 40 blechen, und andererseits bei möglichst gleichmäßiger ches von den an der Wärmeübertragung teilnehmenden Strömungsverteilung über die Rippenblechfläche hin Medien die bessere Wärmeübertragungszahl aufweist, die Turbulenzerzeugung über praktisch die gesamte während entlang der zu den Rohren senkrecht verlau- Rippenblechfläche hin erreicht werden,
fenden Rippenbleche das Medium mit der schlechteren Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale Wärmeübertragungszahl strömt, im allgemeinen ein 45 im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.
Gas, z. B. Luft. ^Da die Temperatur der Rippenbleche mit zunehmen-Die schlechtere Wärmeübertragungszahl wird durch dem Abstand von den Rohren abnimmt und in der Mitte die größere Oberfläche der Rippenbleche ausgeglichen. zwischen den Rohren den niedrigsten Wert erreicht. Jedoch ist es nicht gleichgültig, wie die Rippenbleche sind gemäß der Erfindung die Stanzlöcher und Laschenselbst ausgebildet sind. Die Wärmeübertragung zwi- 50 paare an solchen Stellen angeordnet, wo die Wärmeleischen dem entlang der Rippenbleche strömenden Medi- tung in den Rippenblechen am wenigstens behindert um und der Oberfläche der Rippenbleche wird haupt- wird. Die Gleichmäßigkeit der Strömungsverteilung sächlich durch die Geschwindigkeit des Mediums bzw. und des Strömungsgeschwindigkeitsverlaufs über die die Strömungsform bestimmt. Die Strömungsform wird Rippenbleche hin wird gemäß der Erfindung dadurch durch zwei Faktoren beeinflußt, und zwar einerseits 55 begünstigt, daß ein Teil der Stanzlöcher und Laschendurch den Strömungszustand, ob nämlich eine turbulen- paare entlang der parallel zu der Anströmrichtung verte oder laminare Strömung vorliegt, und andererseits laufenden gemeinsamen Tangenten an die Rohre verdurch die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung ent- teilt angeordnet sind, denn andernfalls ist die Verteilung lang der Rippenblechfläche. besonders hinter den Rohren ungleichmäßig.

Im Falle einer Gasströmung entlang eines durchge- to Bei dem erfindungsgemäßen Rippenrohr-Wärmetauhenden Bleches bildet sich eine laminare Schicht aus, scher sind daher die strömungstechnischen und die wärweiche von der Eintrittskante ausgehend sich ständig metechnischen Gesichtspunkte gleichzeitig berücksichvergrößert. Es besteht die Möglichkeit, die Ausbildung tigt, so daß eine Wärmeübertragung von den Rippen mit der laminaren Grenzschicht zu vermeiden, und zwar gutem Wirkungsgrad und gleichzeitig eine günstige Bcdurch Unterbrechung der durchgehenden Fläche des b5 einfassung der Strömung erreicht werden.
Bleches durch Ausstanzen turbulenzerzeugender La- Die Erfindung wird anhand einer Ausführungsform

sehen, die aus den Stanzlöchern in den Rippenblechen erläutert, die aus der Zeichnung ersichtlich ist. In der bis in eine Lage herausgebogen sind, in der sie senkrecht Zeichnung zeigt