DE3423746A1

DE3423746A1 - Waermetauscherlamelle fuer rohre mit elliptischem oder ovalem querschnitt

Info

Publication number: DE3423746A1
Application number: DE19843423746
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 6900 Heidelberg Thomae
Original assignee: THERMAL-WERKE WAERME-KAELTE-KLIMATECHNIK GmbH; THERMAL WAERME KAELTE KLIMA; Thermal Werke Waerme Kaelte Klimatechnik 6832 Hockenheim GmbH
Current assignee: Valeo Klimatechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1986-01-09
Also published as: DE3423746C2

Description

Wärmetauscher-Lamelle für Rohre mit elliptischem oder ovalem
Querschnitt.
Die Erfindung betrifft eine Wärmetauscher-Lamelle fur Rohre mit elliptischem oder ovalem Querschnitt, wobei das Verhältnis der kleinen Achse zur großen Achse der lliptischen oder ovalen Öffnungen für die Rohre 0,6 und kleiner ist.
Es ist hierbei sehr schwierig, aus der Lamellenfläche - wie es bei Rundrohren in der Regel der Fall ist - Kragen um die Öffnungen für die Wärmetauscherrohre zu formen, wleche zur Einhaltung eines bestimmten Lamellenabstandes noch einen umlaufenden, im rechten Winkel abgebogenen Rand aufweisen. Dieser Rand berührt die nächste Lamelle und fixiert so den Lamellenabstand.
Bei elliptischen oder ovalen Rohren läßt sich, wenn das Verhältnnis der kleinen Achse zur großen Achse 0,6 und kleiner wird, insbesondere bei dem gewähnlich verwendeten harten Lamellenmaterial (z.B. Aluminium' geringer Dicke (etwa von 0,08 bis 0,15 mm), nur dann ein umlaufender um 900 abgewinkelter Rand zur Fixierung des Lamellenabstandes an die Kragen anformen, wenn man einen eingerissenen Rand an den Schmalseiten der Ellipsen oder Ovale in Kauf nehmen würde. Solche Risse bedeuten aber in der Regel, daß das Material an diesen Stellen bei weiterer Beanspruchung in Umfangsrichtung, z.B. beim Aufweiten der Rohre, bis zum Kragenfuß einreißt. Die Rohre verlieren dann ihren Halt und die Wärmeubertragung wird gravierend verschlechtert.
In der derzeitigen Praxis werden bei solchen Wärmetauschern deshalb nur kurze Krägen ohne Rand an den Rohröffnungen der Lamellen angeformt. Der Lamellenabstand wird dabei auf andere Weise, z.B.
durch trapezförmige Aussteller, die aus der Lamellenebene herausgebogen sind, fixiert. Diese übliche Konstruktion hat den Nachteil, daß unnötiger luftseitiger Druckverlust erzeugt wird und daß der Lamellenabstand nicht da fixiert wird, wo es eigentlich erforderlich ist, nämlich unmittelbar an den Rohren. Außerdem ist es auf die geschilderte Art sehr schwierig unterschiedliche Lamellenabstände im gleichen Werkzeug herzustellen.
Die Wärmetauscher-Lamelle gemäß der Erfindung vermeidet alle diese Nachteile in einfacher Weise dadurch, daß die Öffnungen für die Rohre in der Lamelle so ausgebildet werden, daß der Rand des umlaufenden Kragens nur in den Bereichen der Ellipsen oder Ovale nochmals um 900 abgewinkelt wird, die die großen Krümmungsradien aufweisen. In den Bereichen der kleinen Krümmungsradien ist die Kragenhöhe wesentlich vermindert, und zwar vorzugsweise auf eine Höhe zwischen 0,5 und 0,75 mm des kleinsten Lamellenabstandes.
Auf diese Weise kann im gleichen Werkzeug in bekannter Art ohne Schwierigkeiten in einem vorgegebenen Bereich, z.B. von 0,8 bis 1,2 mm jeder beliebige Lamellenabstand hergestellt werden. Außerdem wird der Lamellenabstand in günstigster Weise dnmitoelbar an den Rohren fixiert.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Wärmetauscher-Lamelle gemäß der Erfindung schematisch. dargestellt: Figur 1 : zeigt eine Lamelle mit gewellter Oberfläche und elliptischen oder ovalen Öffnungen für die Rohre.
Figur 2 : zeigt eine einzelne Öffnung (Auschnitt Z in Figur 1) vergrößerter Darstellung.
Figur 3a und 3b: zeigen Schnitte A-B der Figur 1 mit großem (Figur 3a) und kleinem (Figur 3b) Lamelleabstand.
Figur 4a und 4b: zeigen Schnitte C-D der Figur 1 mit großem (Figur 4a) und kleinem (Figur 4b) Lamellenabstand.
In Figur 1 ist ein Abschnitt einer Lamelle (1) mit 5 in Strömungsrichtung hintereinander liegenden Rohrreihen dargestellt. Die Lamelle hat hier eine übliche Oberflächenwellung (2) quer zur Strömungsrichtung eines äußeren gas-oder dampfförmigen Mediums.
Die elliptischen oder ovalen Öffnungen(3) haben einen umlaufenden Kragen (4) und dienen zur Aufnahme der Rohre mit einem zu den Öffnungen passenden, jedoch etwas kleinerem Querschnitt. Die Rohre werden durch mechanisches Aufweiten mit den Lamellen fest und wärmeleitend verbunden. Der Bereich des Kragens um die Rohröffnungen, bei dem zur Fixierung des Lamellenabstandes der Rand um 900 abgewinkelt ist, ist mit (5) bezeichnet.
In Figur 2 ist mit 4a derjenige Kragenteil bezeichnet, der bei einem großen Lamellenabstand um 90° abgewinkelt ist, mit 4b ist der entsprechende Kragenteil bei kleinem Lamellenabstand strlchpunktiert angegeben. Die strichpunktierte Linie (6) zeigt etwa die Form des Loches in den Lamellen, welches vor der weiteren Verformung zum teilweise abgebogenen Kragen in die Lamelle gestanzt werden muß.
Die Figuren 3a, 3b, 4a und 4b zeigen als Schnitte durch die langen und kurzen Achsen der elliptischen oder ovalen Öffnungen, wie die um 900 abgewinkelten Kragenränder im Bereich der großen Krümmungsradien die Fixierung des Lamellenabstandes bewirken. Im Bereich der kleinen Krümmungsradien des Kragens ist die Kragenhöhe (7) wesentlich vermindert, vorzugsweise auf eine Höhe zwischen 0,5 und 0,75 mm des kleinsten Lamellenabstandes.

Claims

Patentansprüche Anspruch 1 Wärmetauscher-Lamelle für Rohre mit elliptischem oder ovalem Querschnitt, wobei das Verhältnis der kleinen Achse zur großen Achse 0,6 und kleiner ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Öffnungen fur die Rohre in der Lamelle so ausgebildet sind, daß der Rand des umlaufenden Kragens nur in den Bereichen der Ellipsen oder Ovale um 900 abgewinkelt ist, die die großen Krümmungsradien aufweisen.

Anspruch 2 Wärmetauscher-Lamelle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß in den Bereichen der kleinen Krümmungsradien die Kragenhohe wesentlich vermindert ist, vorzugsweise auf eine Höhe zwischen 0,5 und 0,75 des kleinsten Lamellenabstandes.