DE3526650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Förderrohr für strömendes Medium, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohres.

Generell wird in Luftbehandlungsanlagen ein solches spiralgefugtes Blechrohr, entweder rund oder oval gezogen, zur Luftförderung eingesetzt. Das Rohr kann einfach und schnell aus einem Metallband hergestellt und bei Bedarf leicht durch geeignete Profilformung des Bandes versteift werden. Für die Arbeitsgänge der Walzung und der Wicklung dieses Metallbandes zu einem Rohr, sowie auch zum Fugen des spiralförmigen Bandes sind weitautomati­ sierte Maschinen mit großer Arbeitsgeschwindigkeit ent­ wickelt worden.

Ein Verfahren und eine Apparatur zur Herstellung eines spiralgefugten Blechrohres dieser Art ist bekannt aus der Patentschrift FI-57 221.

Bei Wärmetauschern kann ein solches spiralgefugtes Blechrohr zur Übertragung von Wärme dazu verwendet werden, aus einem strömenden Medium, das sich in einem Rohr befindet, Wärme zu entnehmen und an ein das Rohr umgebendes Wärmeüber­ tragungsmedium zu übertragen oder auch diesen Vorgang in umgekehrter Richtung zu benutzen. Dabei wird aber vorausgesetzt, daß das Rohr oder die Rohre mit einem geeigneten Gehäuse umgeben sind, in dem das Wärmeübertra­ gungsmedium strömt. Die gewöhnlichsten Wärmeübertragungsvor­ gänge sind Heizung und Abkühlung einer im Rohr strömenden Luft und die Wärmeaufnahme aus Abluft, wobei zweckmäßiger­ weise das Wärmeübertragungsmedium eine Flüssigkeit oder ein Gas ist. Der Wärmetauscher erhält aber aufgrund des erforderlichen Gehäuses verhältnismäßig große Ausmaße. Die Herstellung dieses Wärmeübertragers muß mehrstufig erfolgen und ist kostenintensiv.

Aus dem DE-GM 74 42 439 ist ein Wärmetauscher der eingangs geschilderten Art bekannt, bei dem ein Metall- oder Stahlband zu einem Hohlprofil, z. B. zu L- oder U- oder selbstschließendem Faltprofil, verformt und in einem weiteren Arbeitsschritt zu einem Profil-Spiralrohr gewickelt ist. Die Verbindung der Profilränder kann mittels Schweiß­ verfahren oder durch Kleben erfolgen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Wärmetauschers sind zwei Rippenrohre konzentrisch zueinander umeinander gelegt, wobei die glatte Rohrinnenwandung des äußeren Rippenrohres mit den Rippen- und der Außenfläche der Basis des inneren Rippenrohres einen schraubenlinienförmig umlaufenden Kanal bildet. Von Nachteil ist jedoch, daß durch die Dimensionierung des Hohlprofils der Strömungsschnitt der Kanäle festgelegt ist und nicht unabhängig davon gewählt werden kann. Weiterhin ist es bei der Herstellung von besonders großen Wärmeaustauscherrohren sehr schwer möglich, eine flüssigkeits- oder gasdichte Verbindung der Profilränder zustandezubringen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Förderrohr für strömendes Medium der eingangs geschilderten Art so weiterzubilden, daß die obenerwähnten Nachteile vermieden sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohres zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder 5 bzw. 6 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, daß die Rinnen, Nuten, Abbeugungen und dergleichen, die jedenfalls für die Längsfuge oder für Verstärkungsrippen sowieso in das Metallband gewalzt werden, ausgenutzt werden zur Bildung eines spiralförmig laufenden Gehäuses für ein das Wärmeübertragungsmedium aufnehmendes Rohr oder ein elektrisches Heizkabel. So wird zustandegebracht, daß die schraubenlinienförmig gefugte Wandung des Förderrohres als Wärmeübertragungsfläche fungiert, wodurch die Wärme aus dem im Förderrohr strömenden Medium in das Wärmeübertra­ gungsmedium übertragen wird oder umgekehrt. Das erfindungs­ gemäße Förderrohr fungiert somit wie bekannte Lamellen- oder Rippenrohrbatterien, ohne daß das Förderrohr mit besonderen Lamellen oder Rippen versehen ist.

Die Nute dient als Halter des Förderrohrs für das umlaufende Rohr des Wärmeübertragungsmediums, das in der Nute zum dichten Anliegen in der Wandung des Förderrohrs angeord­ net ist, und zwar zur Sicherstellung eines guten Wärmeüber­ tragungskontaktes. Das Aussehen des erfindungsgemäßen, zur Wärmeübertragung geeigneten Förderrohrs weicht nicht wesentlich von einem konventionellen Förderrohr ab, das nur zur Förderung eines Mediums geeignet ist. Der aus einem Förderrohr bestehende Wärmeübertrager setzt also keinen separaten Raum voraus, veranlaßt keinen Durchflußwiderstand und somit keinen Energieverbrauch, und ist nicht empfindlich gegen Verunreinigung. Bei einer Wärmeübertragung nur in Richtung auf das im Förderrohr strömende Medium kann die Nute als Halter für ein elektri­ sches Heizkabel dienen.

Im übrigen ist das erfindungsgemäße Förderrohr zur Auf­ nahme der Wärme von den Abgasen verschiedener in­ dustrieller Prozesse und beispielsweise zum Gebrauch als wärmeaufnehmender Schornstein sehr vorteilhaft geeignet.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstel­ lung eines Förderrohres. Das Verfahren ist durch die im Patentanspruch 6 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet. Bekannte Maschinen zur Herstellung von Spiralfugenrohren brauchen zur Ausführung des Verfahrens nur mit einfachen Ergänzungen versehen werden, damit das fertige Rohr zum Gebrauch als Wärmeübertrager geeignet ist.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung detaillierter beschrieben, in welcher

Fig. 1 einen teilweisen Axialschnitt eines Förderrohrs, von der der Seite gesehen, zeigt;

Fig. 2 einen Axialschnitt einer anderen Ausführungsform des Förderrohrs zeigt; und

Fig. 3 und 4 eine schematische Seitenansicht und eine entsprechende Draufsicht zweier alternativer Verfahren zur Herstellung des Förderrohrs zeigen.

Das in Fig. 1 der Zeichnung gezeigte Förderrohr 21 besteht aus einem Blechband 2, das schraubenlinienförmig zu einem Förderrohr gebogen ist und dessen Längskante mechanisch zu einer einheitlichen Fuge 3 zusammengefalzt sind. Zwischen den Längskanten des Bandes ist eine vorste­ hende Verstärkungsnute 24 in der Längsrichtung des Bandes gewalzt, welche Nute schraubenlinienförmig um das fertige Rohr läuft.

Die Verstärkungsnute 24 ist an seiner Wurzel offen gelassen, und in dem sich innerhalb der Verstärkungsnute ausbildenden Kanal 26 ist ein besonderes umlaufendes Rohr 27 für gasförmiges oder flüssiges Wärmeübertragungsmedium, in diesem Fall für eine Flüssigkeit 7, angeordnet. Wenn die Verstärkungsnute das Rohr 27 dicht umgibt, wird ein guter Wärmeübertragungskontakt zwischen dem Metallband des Förderrohrs 21 und dem Wärmeübertragungsrohr 27 geschaffen.

Beim Gebrauch des Förderrohrs strömt darin ein gasförmiges oder flüssiges Medium, und in der Verstärkungsnute des Rohrs 21 zirkuliert das Wärmeübertragungsmedium. In dieser Weise wird ein Wärmeübertrager geschaffen, der bekannten Lamellen- und Rippenrohrbatterien entspricht, bei welchem Wärmeübertrager das Metallband des Förderrohrs als Wärmeübertragungsfläche zwischen dem im Rohr strömenden und dem in dem Rohr in der Nute strömenden Medium fungiert. Eine solche Ausführungsform ist besonders zweckmäßig, wenn es wegen des hohen Drucks, der Temperatur oder anderer Eigenschaften des Wärmeübertragungsmediums, wegen herstellungstechnischer Schwierigkeiten, wegen der Korrosion oder dergleichen nicht zweckmäßig ist, die Verstärkungsnute als solche als Kanal für Wärme­ übertragungsmedium zu benutzen.

Das in Fig. 1 gezeigte Förderrohr 41 weist in dem Kanal oder Gehäuse 46 der Nute, die von den Längskanten 32 a des Bandes ausgebildet ist, ein besonderes Rohr 47 für Wärmeübertragungsmedium wie in Fig. 1 auf.

Fig. 3 der Zeichnung zeigt eine geeignete Apparatur für Herstellung des Förderrohres 21 gemäß Fig. 1. Die Apparatur umfaßt eine Lagerrolle 50 für Blechband 2, eine Walzengruppe 51, eine Wurzelwalzeinheit 52 und einen Biege- und Fugeapparat 53. Die Apparatur umfaßt außerdem eine Lagerrolle 54 für das Wärmeübertragungsrohr 27.

Wenn Blechband zwischen die Walzen der Walzengruppe gespeist wird, bilden die Walzen die nötigen Falze an den Längskanten des Bandes und eine Ver­ stärkungsnute 24 in der Mitte des Bandes. Vor der Speisung der Verstärkungsnute durch die Wurzelwalz­ einheit wird das Metallrohr 27 in die noch offene Ver­ stärkungsnute geleitet. Darauf biegt der Biege- und Fugeapparat das Band und das Rohr in eine spiralarti­ ge Form und fugt die Längskanten des Bandes zu einer Spiralfuge.

Die in Fig. 4 gezeigte Apparatur ist zur Her­ stellung des in Fig. 2 gezeigten Förderrohrs 41 be­ absichtigt und weicht von der in Fig. 3 gezeigten Apparatur zunächst nur darin ab, daß das Metallrohr 47 für Wärmeübertragungsmedium zwischen die Längs­ kanten des Blechbandes 32 geleitet wird, wenn das Band spiralförmig in dem Biegeapparat gebogen wird. Die Fugenschweißanordnungen 54′ können von konven­ tioneller Konstruktion sein und werden nur schema­ tisch gezeigt.

Anstelle des umlaufenden Rohres 27 bzw. 47 kann auch ein elektrisches Kabel benutzt werden, das in der oben beschriebenen Weise in der Ver­ stärkungsnute oder Spiralfuge angeordnet wird.

Es ist möglich z. B. innerhalb eines Gasförderrohrs das beschriebene Förderrohr 21 anzubringen, das nur als Wärme­ übertrager dienen soll. Außerdem ist es möglich, das Rohr aus perforiertem Blechband herzustellen, an dessen Außenfläche Schallisolationsmaterial befestigt wird. Innerhalb des Außenrohres werden zwei Innen­ rohre ineinander angebracht und der Raum zwischen den Innenrohren wird mit Schallisolationsmaterial ge­ füllt. So wird ein Wärmeübertrager geschaffen, der zugleich Schall dämpft. Das Förderrohr kann bei Be­ darf mehrere parallel umlaufende Nuten zur Wärmeüber­ tragung aufweisen.

Claims (9)

1. Förderrohr für strömendes Medium, welches aus einem schraubenlinienförmig in Form eines Rohres gebogenen Blechband (2, 32) besteht, dessen Längskanten zu einer schraubenlinienförmig verlaufenden Fuge (3, 33) zusammenge­ fügt sind, und welches einen schraubenlinienförmig umlaufen­ den Kanal bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech­ band (2, 32) eine Nute (24, 44) aufweist, die in der Längsrichtung des Bandes läuft und den Kanal (26, 46) mit im wesentlichen geschlossenen rohrförmigen Querschnitt bildet, der ein an der Nute anliegendes umlaufendes Rohr (27, 47) für ein Wärmeübertragungsmedium (7) enthält.

2. Förderrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nute (24) aus einer an sich bekannten Verstärkungsrippe besteht, die zwischen den Längskanten des Blechbandes (2) gewalzt ist.

3. Förderrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nute (44) in der Fuge (33) in der Weise ausgebildet ist, daß die Längskanten (32 a) des Blechbandes (32) rinnenförmig in entgegengesetzten Richtun­ gen gewalzt sind und zusammengefügt den Kanal (46) bilden.

4. Förderrohr nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das umlaufende Rohr (27, 47) für das Wärme­ übertragungsmedium (7) biegsam ausgebildet ist.

5. Förderrohr für strömendes Medium, welches aus einem schraubenlinienförmig in Form eines Rohres gebogenen Blechband (2, 32) besteht, dessen Längskanten zu einer schraubenlinienförmig verlaufenden Fuge (3, 33) zusammenge­ fügt sind, und welches einen schraubenlinienförmig umlaufen­ den Kanal bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechband (2, 32) eine Nute (24, 44) aufweist, die in der Längsrich­ tung des Bandes läuft und den Kanal (26, 46) mit im wesentlichen geschlossenen rohrförmigen Querschnitt bildet, der ein an der Nut anliegendes, umlaufendes biegsames elektrisches Heizkabel enthält.

6. Verfahren zur Herstellung eines Förderrohres für strömendes Medium nach den Ansprüchen 1 bis 5, wonach

• - das gewalzte Blechband schraubenlinienförmig zu einem Rohr gebogen wird und
• - die entgegengesetzten Längskanten des gebogenen Blech­ bandes zu einer Fuge (3, 33) zusammengefügt werden,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Nute (24, 44) zur Aufnahme eines Rohres (27, 47) oder Heizkabels in das Blechband (2, 32) gewalzt wird, und
• - daß dieses Rohr (27, 47) oder Heizkabel vor dem Zusammen­ fügen des Blechbandes in die Nute geleitet wird.

7. Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das umlaufende Rohr (27) oder Heizkabel nach dem Einleiten in der Nute (24) festgewalzt wird.

8. Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das umlaufende Rohr (47) oder Heizkabel zwischen die Längskanten (32 a) des Blechbandes (32) geleitet wird und mit dem Zusammenfügen der Längskanten (32 a) des Blechbandes (32) in die Fuge (33) eingewalzt wird.