DE4425006A1 - Heat transfer improvement device for smoke tubes - Google Patents

Heat transfer improvement device for smoke tubes

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DE4425006A1
DE4425006A1 DE19944425006 DE4425006A DE4425006A1 DE 4425006 A1 DE4425006 A1 DE 4425006A1 DE 19944425006 DE19944425006 DE 19944425006 DE 4425006 A DE4425006 A DE 4425006A DE 4425006 A1 DE4425006 A1 DE 4425006A1
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Zeno Schulz
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
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Abstract

The heat transfer improvement device comprises an interior surface (2) of the tube (1) made in such a way as to produce a larger surface area, and also to produce turbulence, e.g. by having radial fins welded onto it by a special installation. These fins may be spiral. They may be rolled in radially or spirally from the outside. In either case, they may be jagged. They may be produced simply by weld beads or may consist of strips of steel sheet, which can be welded on longitudinally. Or the fins may be produced in the process of drawing a seamless tube.

Description

Die Erfindung betrifft Rauchrohre mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to smoke pipes with the features of the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, daß der Wärmeübergang bei Gasen auf Rohre, hier bei Rauchgas oder Luft, wesentlich schlechter ist als bei Flüssigkeiten. Aus diesem Grund werden rauchgasberührte Rohre außen mit Rippen versehen, die entweder aus dem Material herausgearbeitet oder schweißtechnisch oder über ein Schmelzbad metallisch mit dem Rohrmaterial verbunden werden.It is known that the heat transfer from gases to pipes, here from flue gas or air, is much worse than liquids. For this reason, pipes in contact with smoke gas are provided with ribs on the outside, who either worked out of the material or welding technology or be metallically connected to the pipe material via a weld pool.

Eine Oberflächenvergrößerung auf der Innenseite bei Rohren aus Buntmetallen ist in der Luft- und Kältetechnik bekannt.A surface enlargement on the inside of tubes made of non-ferrous metals is known in ventilation and refrigeration technology.

Eine Oberflächenvergrößerung auf der Innenseite durch Berippung bei Rauchrohren aus Stahl ist nachträglich nicht üblich. Um trotzdem einen besseren Wärmeübergang zu erzielen, werden Turbulenzen in der Strömung erzeugt durch Einbauten wie Drallkörper oder Drahtwendel. Es werden auch sogenannte Turbulenzrohre verwendet, die durch nachträgliche Formveränderung durch Eindrücken von Dellen hergestellt werden. Diese Rohre sind aber in der Druckstufe nach oben hin begrenzt.An increase in surface area on the inside due to ribbing in smoke pipes made of steel is not common afterwards. In order to still achieve better heat transfer, there is turbulence generated in the flow by internals such as swirl bodies or wire helices. So-called turbulence pipes are also used, which are replaced by subsequent ones Shape change can be made by indenting dents. These However, pipes are limited in terms of pressure.

Mit der Erfindung werden Verfahren vorgestellt, wie entweder beim Ziehen der nahtlosen Rohre, beim Herstellen längsgeschweißter Rohre oder nachträglich bei Glattrohren die Oberfläche der Innenseite so verändert werden kann, daß durch Oberflächenvergrößerung und durch Strömungsbeeinflussung ein wesentlich besserer Wärmeübergang erreicht wird.Methods are presented with the invention, such as when pulling of seamless pipes, when producing longitudinally welded pipes or afterwards the surface of the inside of smooth pipes can be changed in this way can that by increasing the surface area and by influencing the flow a much better heat transfer is achieved.

Durch die neuen Verfahren werden die "innenberippten" Rohre von Druck und Temperatur unabhängig einsetzbar. Die Höhe der "Rippen" und der Warzen wird optimiert nach erreichbarem besseren Wärmeübergang und nach dem zu vertretbaren höheren Strömungswiderstand. Vorzugsweise wird eine Höhe von 1 bis 2 mm gewählt.Thanks to the new process, the "internally finned" tubes of pressure and Temperature can be used independently. The height of the "ribs" and the warts is optimized for better achievable Heat transfer and according to the justifiable higher flow resistance. A height of 1 to 2 mm is preferably selected.

Bei eingewalzten "Rippen", die als Wellen ausgebildet sind, können die Wellen wesentlich tiefer sein. Sie werden jedoch vorzugsweise bei 3 bis 5 mm gewählt. Die Breite sollte in etwa der Tiefe entsprechen.With rolled-in "ribs", which are designed as waves, the Waves be much deeper. However, they are preferably at 3 to 5 mm selected. The width should correspond approximately to the depth.

Der Abstand der Radialwellen beträgt vorzugsweise 20 bis 50 mm. Für die Steigung der spiralförmig eingewalzten oder durch Auftragsschweißung hergestellten Rippen werden 50 mm bevorzugt. Das Einwalzen kann bei dünnen Wanddicken kalt erfolgen, während bei größeren Wanddicken und bei Glasrohren das Verformen bei höheren Temperaturen vorgenommen wird. Bei nahtlos gezogenen Rohren kann eine Innenberippung auch schon beim Ziehvorgang hergestellt werden. Bei längsgeschweißten Rohren kann die Innenberippung in jeder gewünschten Form schon beim Flachstahl vorgenommen werden.The distance between the radial shafts is preferably 20 to 50 mm. For the slope of the spiral rolled or by build-up welding ribs produced are preferred 50 mm. Rolling in can be done cold with thin wall thicknesses, while with larger ones Wall thicknesses and for glass tubes, deformation at higher temperatures is made. In the case of seamless drawn tubes, internal ribbing can also be used on the Drawing process. With longitudinally welded pipes, the internal fins can be in any desired Shape can be made with flat steel.

Claims (13)

1. Gegenstand zur Verbesserung des Wärmeübergangs von Rauchgasen oder Luft durchströmten Rohren (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (2) der Rohre so bearbeitet werden, daß eine größere Oberfläche und eine Turbulenz entsteht (Fig. 1).1. Object to improve the heat transfer of flue gases or air through tubes ( 1 ), characterized in that the inside ( 2 ) of the tubes are processed so that a larger surface and turbulence arises ( Fig. 1). 2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auftragsschweißen mit einer Spezialeinrichtung Radialrippen (3) entstehen (Fig. 2).2. Article according to claim 1, characterized in that radial ribs ( 3 ) are formed by cladding with a special device ( Fig. 2). 3. Gegenstand nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsschweißung spiralförmig (4) aufgetragen wird (Fig. 3).3. Object according to claim 1 and 2, characterized in that the build-up weld is applied in a spiral ( 4 ) ( Fig. 3). 4. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen radial (5) von außen eingewalzt werden (Fig. 4).4. Article according to claim 1, characterized in that the ribs are rolled radially ( 5 ) from the outside ( Fig. 4). 5. Gegenstand nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen spiralförmig (6) eingewalzt werden (Fig. 5).5. Object according to claim 1 and 4, characterized in that the ribs are rolled in a spiral ( 6 ) ( Fig. 5). 6. Gegenstand nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialwellen gezackt (7) eingewalzt werden (Fig. 6).6. Object according to claim 1 and 4, characterized in that the radial shafts are serrated ( 7 ) are rolled ( Fig. 6). 7. Gegenstand nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen spiralförmig (8) und gezackt eingewalzt werden (Fig. 7).7. The article of claim 1, 4 and 5, characterized in that the ribs are rolled in a spiral ( 8 ) and serrated ( Fig. 7). 8. Gegenstand nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsschweißung punktförmig (9) erfolgt, so daß ein kreisförmiges warzenähnliches Bild entsteht (Fig. 8).8. Object according to claim 2 and 3, characterized in that the build-up welding is spot ( 9 ) so that a circular wart-like image is formed ( Fig. 8). 9. Gegenstand nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsschweißung punktförmig (9) erfolgt, so daß ein spiralförmiges, warzenähnliches Bild entsteht (Fig. 9).9. The article of claim 2 and 3, characterized in that the build-up welding is spot ( 9 ) so that a spiral, wart-like image is formed ( Fig. 9). 10. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Längsrippen aus Stahlblech (10) eingeschweißt werden (Fig. 10).10. The object of claim 1, characterized in that longitudinal ribs made of sheet steel ( 10 ) are welded in ( Fig. 10). 11. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ziehvorgang von nahtlosen Rohren durch entsprechende Formgebung des Ziehstempels Längsrippen (11) entstehen (Fig. 11).11. The article of claim 1, characterized in that during the drawing process of seamless tubes by corresponding shaping of the punch longitudinal ribs ( 11 ) arise ( Fig. 11). 12. Gegenstand nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ziehvorgang von nahtlosen Rohren durch entsprechende Formgebung und Drehbewegung des Ziehstempels Drallrippen (12) entstehen (Fig. 12).12. The article of claim 1 and 10, characterized in that during the drawing process of seamless tubes by appropriate shaping and rotary movement of the punch swirl ribs ( 12 ) arise ( Fig. 12). 13. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von längsgeschweißten Rohren schon im Flachstahl die entsprechende Formgebung erfolgt (Fig. 13).13. Object according to claim 1 to 9, characterized in that in the manufacture of longitudinally welded tubes already in flat steel, the corresponding shaping takes place ( Fig. 13).
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