DE3320956A1 - Tubular heat exchanger for recovering thermal energy from exhaust gases - Google Patents

Tubular heat exchanger for recovering thermal energy from exhaust gases

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DE3320956A1
DE3320956A1 DE19833320956 DE3320956A DE3320956A1 DE 3320956 A1 DE3320956 A1 DE 3320956A1 DE 19833320956 DE19833320956 DE 19833320956 DE 3320956 A DE3320956 A DE 3320956A DE 3320956 A1 DE3320956 A1 DE 3320956A1
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Gerhard Dr.-Ing. 3012 Langenhagen Ziemek
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Kabelmetal Electro GmbH
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Abstract

In a tubular heat exchanger for recovering thermal energy from exhaust gases, consisting of a helically corrugated tube made from anti-corrosion metal, through which the exhaust gas flows, and of a further metal tube which concentrically encases the tube, in which the helically extending annular space between the tubes is flowed through by a heat exchange medium, and the longitudinal axis of the heat exchanger is arranged vertically, the distance between two adjacent corrugation crests (corrugation pitch) being between 0.08 and 0.4, preferably between 0.15 and 0.25, of the outside diameter of the corrugated tube according to Patent (Patent Application P3317986.7), the outer tube (2) is a helically corrugated tube having the same corrugation pitch as the inner tube (1), and the corrugation troughs of the outer tube (2) are seated on the corrugation crests (3) of the inner tube (1). <IMAGE>

Description

kabel metal electro
Gesellschaft mit beschränkter Haftungcable metal electro
Company with limited liability

83-31/F83-31 / F

2. Juni 1983June 2nd 1983

Rohrförmiger Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärmeenergie aus Abgasen Tubular heat exchanger for the recovery of thermal energy from exhaust gases

Im Hauptpatent ist ein rohrförmiger Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärmeenergie aus Abgasen beschrieben, der aus einem schraubenlinienförmig gewellten Rohr aus korrosionsbeständigem Metall, durch welches das Abgas hindurchströmt und einem das Rohr konzentrisch umhüllenden weiteren Metallrohr, besteht, bei dem der schraubenlinienförmig verlaufende Ringraum zwischen den Rohren von einem Wärmetauschermedium durchströmt ist und die Längsachse des Warntetauschers vertikal angeordnet ist. Der Abstand zweier benachbarter Wellenkuppen (Wellensteigung) beträgt zwischen 0,08 und 0,4, vorzugsweise zwischen 0,15 und 0,25 χ dem Außendurchmesser des Wellrohres.In the main patent is a tubular heat exchanger for the recovery of Thermal energy from exhaust gases described, which consists of a helical Corrugated tube made of corrosion-resistant metal, through which the exhaust gas flows and a concentrically enveloping the tube Another metal tube, there is, in which the helical annular space between the tubes of a heat exchange medium is flowed through and the longitudinal axis of the warning exchanger is arranged vertically is. The distance between two adjacent wave crests (wave pitch) is between 0.08 and 0.4, preferably between 0.15 and 0.25 χ dem Outer diameter of the corrugated pipe.

Die vorliegende Erfindung soll den Wärmetauscher nach dem Hauptpatent dahingehend verbessern, daß dieser flexibel ist und insbesondere bei einer größeren Länge des Wärmetauschers eine höhere Energiemenge aufgenommen werden kann.The present invention is to the heat exchanger according to the main patent improve to the effect that it is flexible and, in particular, with a greater length of the heat exchanger, a higher amount of energy can be included.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Außenrohr ein schraubenlinienförmig gewelltes Rohr mit gleicher Wellensteigung wie das Innenrohr ist und daß die Wellentäler des Außenrohres auf den Wellenkuppen des Innenrohres aufsitzen. Dadurch, daß zwei Wellrohre verwendet werden, ist der rohrförmige Wärmetauscher flexibel und kann wie elektrische Kabel auf Kabeltrommeln aufgewickelt und versandt werden. Bei Verwendung eines glatten Außenrohres ist die Länge bzw. Höhe der Wärmetauscher aus Transportgründen begrenzt. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann beispielsweise eine Länge von bis zu 200 m auf einer Kabeltrommel versandt werden und am Verwendungsort fertig konfektioniert werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch den Versand auf Trommeln die Transportkosten auch für kürzere Wärmetauscher wesentlich herabgesetzt werden können, da diese erst am Verwendungsort von der Kabeltrommel abgezogen, auf Länge geschnitten und fertig konfektioniert werden können.This object is achieved in that the outer tube has a helical shape corrugated tube with the same wave pitch as the inner tube and that the wave troughs of the outer tube on the wave crests of the inner tube. Because two corrugated tubes are used, the tubular heat exchanger is flexible and can be like electrical ones Cables are wound up on cable drums and shipped. When using a smooth outer tube, the length or height of the heat exchanger is off Limited transport reasons. The inventive solution can For example, a length of up to 200 m can be shipped on a cable drum and assembled at the point of use. A Another advantage of the solution according to the invention is to be seen in the fact that shipping on drums reduces the transport costs even for shorter ones Heat exchangers can be significantly reduced because they are only pulled off the cable drum at the place of use, cut to length and can be fully assembled.

Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers wird um das bereits gewellte Innenrohr ein weiteres Metallrohr zum Schlitzrohr geformt, längsnahtverschweißt und so gewellt, daß die Wellentäler des Außenrohres satt auf den Wellenkuppen des Innenrohres aufliegen. Dabei werden die Berührungsflächen zwischen den Wellenkuppen und den WeIlentälern eingeebnet. Auf diese Weise wird das Innenrohr von dem Außenrohr gehalten. Eine zusätzliche Halterung des Innenrohres im Außenrohr kann man noch dadurch erzielen, daß man die beiden Rohre mittels Durchschweißen im Bereich des Wellentales des Außenrohres und der Wellenkuppe des Innenrohres miteinander punktuell verbindet.In the manufacture of the heat exchanger according to the invention, the already corrugated inner tube another metal tube to the slotted tube shaped, longitudinally welded and corrugated in such a way that the corrugation troughs of the outer tube lie snugly on the corrugation crests of the inner tube. Included become the contact surfaces between the wave crests and the wave valleys leveled. In this way, the inner pipe is held by the outer pipe. An additional holder for the inner tube in the outer tube can can still be achieved by welding the two pipes through in the area of the wave trough of the outer pipe and the wave crest of the inner tube connects selectively with each other.

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Gegenüber der Verwendung eines glatten Außenrohres weist die Erfindung noch den Vorteil auf, daß durch das gewellte Außenrohr in Zusammenwirkung mit dem gewellten Innenrohr ein wesentlich größerer Durchflußquerschnitt für das Wärmetauschermedium erreicht wird. Dadurch wird eine höhere Energieausbeute insbesondere bei sehr hohen bzw. langen Wärmetauschern bewirkt.Compared to the use of a smooth outer tube, the invention still has the advantage that the corrugated outer tube in cooperation with the corrugated inner tube has a significantly larger flow cross-section for the heat exchanger medium is achieved. This results in a higher energy yield, especially in the case of very high or long heat exchangers causes.

Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is shown schematically on the basis of the figure Embodiment explained in more detail.

Das innere Wellrohr 1 ist von einem gewellten Außenrohr 2 umgeben, wobei die Wellentäler des Außenrohres 2 auf den Wellenkuppen 3 des Wellrohres 1 aufliegen. Die Berührungsfläche zwischen den Wellenkuppen 3 und den Wellentälern ist bedingt durch den Wellvorgang etwas eingeebnet. Durch das Innenrohr 1 und das Außenrohr 2 ist ein schraubenlinienförmig verlaufender Kanal 4 für das Wärmetauschermedium gegeben. Wie im Hauptpatent sind die Enden der Wellrohre 1 und 2 entwellt, einander angenähert und wie bei 5 dargestellt, miteinander verschweißt. Der Kanal 4 ist mit je einem Ein- und Auslaß 6 und 7 zur Zu- bzw. Ableitung des Wärmetauschermediums versehen. Durch die dargestellte Verformung bzw. Verschiebung der Wellentäler 8 entsteht ein rinnenförmiger Kanal 9, in dem das anfallende Kondensat gesammelt und nach unten zum Auslaß 10 und von dort in einen Kondensatsammelbehälter 11 eingeleitet werden kann.The inner corrugated pipe 1 is surrounded by a corrugated outer pipe 2, wherein the wave troughs of the outer pipe 2 on the wave crests 3 of the corrugated pipe 1 rest. The contact surface between the shaft crests 3 and the wave troughs is somewhat leveled due to the corrugation process. Through the inner tube 1 and the outer tube 2 is a helical shape running channel 4 given for the heat exchanger medium. As in the main patent, the ends of the corrugated pipes 1 and 2 are deformed, each other approximated and as shown at 5, welded together. Of the Channel 4 is provided with an inlet and outlet 6 and 7 for the inlet and outlet of the heat exchanger medium. Due to the deformation shown or displacement of the wave troughs 8 results in a trough-shaped channel 9, in which the resulting condensate is collected and passed down to the outlet 10 and from there into a condensate collection container 11 can.

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Claims (2)

kabelmetal electro
Gesellschaft mit beschränkter HaftungKabelmetal electro
Company with limited liability 83-31/F83-31 / F 2. «Juni 19832. «June 1983 PatentansprücheClaims 1. Rohrförmiger Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärmeenergie aus Abgasen, bestehend aus einem schraubenlinienförmig gewellten Rohr aus korrosionsbeständigem Metall, durch welches das Abgas hindurchströmt und einem das Rohr konzentrisch umhüllenden weiteren Metallrohr, bei dem der schraubenlinienförmig verlaufende Ringraum zwischen den Rohren von einem Wärmetauschermedium durchströmt ist und die Längsachse des Wärmetauschers vertikal angeordnet ist, wobei der Abstand zweier benachbarter Wellenkuppen (Wellensteigung) zwischen 0,08 und 0,4, vorzugsweise zwischen 0,15 und 0^25 χ dem Außendurchmesser des Wellrohres ist nach Patent (Patentanmeldung P 3317986.7), dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (2) ein schraubenlinienförmig gewelltes Rohr mit gleicher Wellensteigung wie das Innenrohr (1) ist und daß die Wellentäler des Außenrohres (2) auf den Wellenkuppen (3) des Innenrohres (1) aufsitzen.1.Tubular heat exchanger for the recovery of thermal energy from exhaust gases, consisting of a helically corrugated tube made of corrosion-resistant metal, through which the exhaust gas flows, and a further metal tube concentrically enveloping the tube, in which the helical annulus between the tubes is traversed by a heat exchanger medium and the longitudinal axis of the heat exchanger is arranged vertically, the distance between two adjacent wave crests (wave pitch) between 0.08 and 0.4, preferably between 0.15 and 0 ^ 25 χ the outer diameter of the corrugated pipe according to patent (patent application P 3317986.7), thereby characterized in that the outer tube (2) is a helically corrugated tube with the same wave pitch as the inner tube (1) and that the troughs of the outer tube (2) sit on the corrugation crests (3) of the inner tube (1). 2. Rohrförmiger Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche zwischen den Wellenkuppen (3) und den Wellentälern eingeebnet ist.2. Tubular heat exchanger according to claim 1, characterized in that the contact surface between the wave crests (3) and the wave troughs is leveled.
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