DE4417567A1 - Rippenrohrwärmetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rippenrohrwärmetauscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Wärmeaustauscher dieser Art besitzen infolge der auf die Rohre aufgesetzten Lamellen eine sehr große Wärmeübertragungsfläche und damit eine hohe Effektivität. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet stellen sogenannte Brennwertkessel dar, in denen die Heizgase bis unter den Taupunkt abgekühlt werden, um auch noch die in ihnen enthaltene latente Wärme zu nutzen. Dabei sind hochberippte Rohre, d. h. Rohre mit einer möglichst großen Anzahl an Lamellen in engstmöglichem Abstand, von besonderer Bedeutung. Die Heizgase werden in solchen Rippenrohrwärmeaustauschern sehr stark abgekühlt, so daß der gewünschte Effekt einer Kondenswasserausscheidung erzielt wird.

Das ausgeschiedene Kondenswasser kann oberflächlich von den Rippenrohren abtropfen. Bei enger Anordnung der Lamellen füllt sich jedoch der gesamte Zwischenraum zwischen den Lamellen. Bedingt durch die Oberflächenspannung des Wassers kann diese Flüssigkeit nicht mehr abströmen. Diese mit wassergefüllten Zonen stehen dann nicht mehr zur Wärmeübertragung zur Verfügung. Der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers wird reduziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ablauf des Kondenswassers so zu verbessern, daß sich in den engen Zwischenräumen zwischen den Lamellen kein Wasser ansammelt bzw. daß evtl. sich dort ansammelnde Wasser jedenfalls abströmt. Die Lamellen sollen zu jeder Zeit voll dem Wärmeaustausch zur Verfügung stehen.

Der erfindungsgemäße Rippenrohrwärmetauscher besitzt die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale.

Die Lamellen eines jeden Rippenrohres besitzen Durchbrechungen, die jeweils in Achsrichtung des Rippenrohres übereinander liegen. Durch diese Durchbrechungen werden die zwischen den Lamellen sich evtl. ansammelnden Wasserschichten miteinander verbunden. Es entsteht eine über die Höhe des Rippenrohres durchlaufende Flüssigkeitssäule. Das Gewicht dieser Säule übersteigt die Haftneigung des Wassers zwischen den Lamellen. Somit wird zwangsweise das Wasser in dieser Säule nach unten strömen und das noch zwischen den Lamellen stehende Wasser mitsaugen. Ohne jegliche Sondermaßnahme werden Ansammlungen von Kondenswasser zwischen den Lamellen verhindert bzw. beseitigt. Die Oberfläche der Lamellen steht immer voll dem Wärmeaustausch zur Verfügung.

Es empfiehlt sich, jeder Lamelle mindestens eine Durchbrechung in Form einer vorzugsweise runden Ausstanzung zu geben. Der angestrebte Effekt eines Ableitens von Kondenswasser aus den engen Zwischenräumen wird auf diese Weise bereits erreicht.

In der Regel werden die Rippenrohre vertikal eingebaut. In diesem Fall entsteht eine vertikale Wassersäule infolge der übereinander liegenden Durchbrechungen. Bei einer leichten Schrägstellung der Rippenrohre sollten die Durchbrechungen an der niedriger liegenden Lamellenseite angeordnet sein. Der Effekt eines Freisaugens der Lamellenzwischenräume wird auf diese Weise verstärkt.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Längsschnitt durch ein vertikal ausgerichtetes Rippenrohr,

Fig. 2 Die Draufsicht auf das Rippenrohr nach Fig. 1,

Fig. 3 Einen Längsschnitt durch ein schräg angeordnetes Rippenrohr und

Fig. 4 Einen Teil-Längsschnitt durch ein Rippenrohr.

Das Rippenrohr 1 besitzt außen aufgebrachte Lamellen 2, und zwar wie dargestellt in Form eines umlaufenden Lamellenbandes oder auch in Form von einzelnen Ringkörpern. In Achsrichtung des Rippenrohres 1 übereinander liegend besitzt jede Lamelle 2 eine Durchbrechung 3. Sofern sich in den Zwischenräumen 4 zwischen den Lamellen 2 Kondenswasser ansammelt, wird sich über die Höhe des Rippenrohres 1 eine Wassersäule 5 ausbilden. Deren Gewicht übersteigt die Haftneigung des Wassers infolge dessen Oberflächenspannung. Das Wasser strömt nach unten ab, wobei auch die Zwischenräume 4 leer gesaugt werden. Bei schräg angeordneten Rippenrohren 1 nach Fig. 3 sind die Durchbrechungen 3 an der niedriger liegenden Lamellenseite angeordnet.

In Fig. 2 sind drei mögliche Anordnungen der Durchbrechungen 3 dargestellt. Position a empfiehlt sich bei leicht schrägem Einbau des Rippenrohres 1, Position b hingegen bei senkrechtem Einbau. Bei einem produktionstechnisch bedingtem nicht exaktem Fluchten der Durchbrechungen 3 ist bei einer Anordnung nach Position c dennoch die angestrebte Funktion erfüllt.

Claims (3)

1. Rippenrohrwärmetauscher zum Einfügen in einen sich bis unter den Taupunkt abkühlenden Heizgasstrom, bestehend aus weitgehend vertikal ausgerichteten, in engen Abständen mit umlaufenden Lamellen bestückten Rippenrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) in Achsrichtung der Rippenrohre (1) übereinander angeordnete Durchbrechungen (3) aufweisen.

2. Rippenrohrwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Lamelle (2) mindestens eine Durchbrechung (3) in Form einer vorzugsweise runden Ausstanzung ausgespart ist.

3. Rippenrohrwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer leichten Schrägstellung der Rippenrohre (1) die Durchbrechungen (3) der Lamellen (2) an der niedrigen liegenden Lamellenseite angeordnet ist (Fig. 3).