DE530900C

DE530900C - Heat exchange device in which the exchange wall is in contact with pipe ribs

Info

Publication number: DE530900C
Application number: DEA56570D
Authority: DE
Original assignee: ANCIENS MILLE P Ets
Current assignee: ANCIENS MILLE P Ets
Priority date: 1928-11-24
Filing date: 1929-01-25
Publication date: 1931-08-01

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
!.AUGUST 1931ISSUED ON
!. AUGUST 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE Mi GRUPPE A 56570 η i₇f CLASS Mi GROUP A 56570 η i ₇ f

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 23. JuliDate of publication of the patent grant: July 23

Anciens Etablissements Mille-Pourcel-Velut in ParisAnciens Etablissements Mille-Pourcel-Velut in Paris

in Berührung stehtis in contact

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Januar 1929 abPatented in the German Empire on January 25, 1929

Man kennt bereits Wärmeaustauschvorrichtungen, bei denen die eine der Flächen der Scheidewand zwischen dem heißen und dem kalten Fluidum oder bei denen beide Flächen dieser Scheidewand mit Rohrrippen in Berührung stehen. Bei diesen Vorrichtungen berühren sich die Rohrrippen. Sie bilden zwei Reihen von Kanälen, von denen die einen durch die Innenräume der Rohrrippen gebildet werden, während jeder der anderen Kanäle durch die Außenflächen dreier benachbarter Rohre bzw. durch die Außenflächen zweier benachbarter Rohrrippen und die Außenfläche der Scheidewand oder die Innenfläche des Gehäuses der Wärmeaustauschvorrichtung begrenzt wird. Die durch diese Außenflächen der Rohre begrenzten Kanäle haben also im Verhältnis zu dem Inhalt, den sie umschließen, einen großen Umfang, während demgegenüber das Verhältnis des Umfanges zum Inhalt der von den Innenflächen der Rippenrohre begrenzten Kanäle wesentlich kleiner ist. Hierdurch wird die Wärmeübertragung auf der Innen- und Außenfläche der Rohrrippen ungleichmäßig, so daß auch Wärmeströmungen quer durch die Rohrrippen entstehen können zwischen dem Fluidum innerhalb und außerhalb der Rohrrippen. Diese Vorrichtungen haben somit hinsichtlich des Wärmeaustausches eine ungünstige Wirkung.One already knows heat exchange devices in which one of the surfaces of the Partition between the hot and the cold fluid, or where both surfaces this septum are in contact with pipe ribs. In these devices, the pipe fins touch. they form two rows of channels, one of which is formed by the interiors of the tube fins while each of the other channels pass through the outer surfaces of three adjacent ones Pipes or through the outer surfaces of two adjacent pipe fins and the Outer surface of the septum or the inner surface of the housing of the heat exchange device is limited. The channels delimited by these outer surfaces of the tubes therefore have, in relation to the content, the they enclose a large circumference, while on the other hand the proportion of the circumference to the content of the channels delimited by the inner surfaces of the finned tubes is smaller. As a result, the heat transfer on the inner and outer surface of the pipe fins is uneven, so that too Heat flows across the pipe fins can arise between the fluid within and outside the pipe fins. These devices thus have an unfavorable effect in terms of heat exchange.

Die Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung, bei der die Austauschwandung mit Rohrrippen in Berührung steht und bei der dieser Nachteil vermieden ist. Die zwischen konzentrischen Rohren angeordneten Rohrrippen sind hier voneinander so weit entfernt, daß außerhalb und innerhalb der Rohrrippen Räume eingeschlossen sind, bei denen das Verhältnis des Umfanges zu dem Inhalt annähernd gleich ist. Infolge dieser Ausbildung nehmen die Flächeneinheiten auf der Außen- und Innenfläche der Rohrrippen an dem Wärmeaustausch in gleichem Maße teil.The invention relates to a heat exchange device in which the exchange wall is in contact with pipe fins and in which this disadvantage is avoided. Those arranged between concentric tubes Pipe fins are so far away from each other that spaces are enclosed outside and inside the pipe fins, in which the ratio of the scope to the content is approximately the same. As a result of this Training take the area units on the outer and inner surface of the pipe fins participate equally in the heat exchange.

Auf der Zeichnung zeigen die Abb. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung im Querschnitt und in Seitenansicht. In Abb. 3 ist zum Zwecke der Erläuterung eine bekannte Wärmeaustauschvorrichtung im Querschnitt dargestellt, bei der sich die Rohrrippen berühren.In the drawing, Figs. 1 and 2 show an embodiment of the new device in cross section and in side view. In Fig. 3, for the purpose of explanation, there is a known heat exchange device shown in cross section, in which the tube fins touch.

Die bekannten Wärmeaustauschvorrichtungen (Abb. 3), bei denen die Austauschwandung mit Rohrrippen in Berührung steht, bestehen z. B. aus einem Innenrohr A₁ das von dem heißen Fluidum, z. B. Wasser, durchströmt wird, und einem konaxialen Außenrohr B. Der Raum zwischen dem Innenrohr A und dem Außenrohr B wird von dem zu erhitzenden Fluidum, z. B. Luft, durch-The known heat exchange devices (Fig. 3), in which the exchange wall is in contact with pipe fins, exist, for. B. from an inner tube A ₁ from the hot fluid, for. B. water, is flowed through, and a conaxial outer tube B. The space between the inner tube A and the outer tube B is of the fluid to be heated, for. B. air, through

strömt. Zwischen die Rohre A und B sind Rohrrippen eingesetzt, die sich berühren. Bei dieser Ausführung strömt der überwiegende Teil des zu erhitzenden Fluidums durch das Innere der Rohrrippen. Ein weiterer Teil strömt durch die schraffiert gezeichneten Zwischenräume zwischen den Rohren A, B und den Rohrrippen C-, C² usw.flows. Between the pipes A and B pipe fins are inserted, which touch each other. In this embodiment, the major part of the fluid to be heated flows through the interior of the pipe fins. Another part flows through the hatched spaces between the tubes A, B and the tube ribs C-, C ² , etc.

Es wird weiterhin gezeigt werden, daß das ίο Verhältnis des Umfanges eines schraffierten Querschnittes, z.B. PP¹, QQ^± (Abb. 3), zu dem Inhalt dieser Fläche einen Wert hat, der beträchtlich größer als das Verhältnis des Innenumfanges einer der Rohrrippen zu deren Inhalt ist. Infolgedessen ist der Wärmeübergang an der Innenfläche und an ihrer Außenfläche jeder Rohrrippe ungleichmäßig.It will also be shown that the ratio of the circumference of a hatched cross-section, e.g. PP ¹ , QQ ^± (Fig. 3), to the content of this area has a value which is considerably greater than the ratio of the inner circumference of one of the pipe ribs to theirs Content is. As a result, the heat transfer on the inner surface and on its outer surface of each tube fin is uneven.

Bei der Wärmeaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung (Abb. 1, 2) sind dagegen die Rohrrippen in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet, so daß man für die schraffierten Flächen etwa das gleiche Verhältnis des Umfanges zu dem Inhalt erhält wie für das Innere der Rohrrippen selbst. Die Abb. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung mit einem Innenrohr von 24/26 mm, einem Außenrohr von 42/45 mm und acht Rohrrippen 6/8 mm, die in dem Zwischenraum zwischen den beiden Rohren gleichmäßig verteilt sind. Infolgedessen ist das Verhältnis des Umfanges zu dem Inhalt für die schraffierten Flächen 0,89 und für das Innere der Rohrrippen 0,64. Diese Werte liegen mithin nahe beieinander. Bei gleichen Abmessungen, jedoch bei Anordnung der Rohrrippen gemäß Abb. 3, ist das Verhältnis des Umfanges zu dem Inhalt für die schraffierten Flächen 2,57, also ganz wesentlich höher als der Wert 0,64, der für das Innere der Rohrrippen gilt. Läßt man die Rohrrippe C¹ fest stehen und vergrößert man den Winkel α von seinem kleinsten Werte aus, bei dem sich die Rohrrippen C¹, C² berühren, auf seinen Höchstwert, so verringert sich das Verhältnis des Umfanges der schraffierten Fläche zu ihrem Inhalt allmählich von einem Wert, der größer ist als das Verhältnis des Umfanges einer Rohrrippe zu seinem Inhalt, auf einen Wert, der kleiner ist als dieses Verhältnis. Es gibt also eine Stellung der Rohrrippe C², in der diese beiden Verhältnisse gleich sind. Diese Stellung entspricht dem Winkelabstand, der theoretisch erforderlich ist, damit der Wärmeaustausch auf der Innenseite einer Rohrrippe ebensogut vonstatten geht wie auf ihrer Außenseite. In der Praxis sind mit der Ausführung nach Abb. 1 befriedigendere Ergebnisse erhalten worden. Sie ergibt eine wesentlich günstigere Wirkung und beträchtlich niedrigere Verluste als die gemäß Abb. 3.In the heat exchange device according to the invention (Fig. 1, 2), however, the pipe fins are arranged at a certain distance from each other, so that you get about the same ratio of the circumference to the content for the hatched areas as for the interior of the pipe fins themselves Fig. 1 and 2 show a device with an inner tube of 24/26 mm, an outer tube of 42/45 mm and eight tube ribs 6/8 mm, which are evenly distributed in the space between the two tubes. As a result, the ratio of the circumference to the content for the hatched areas is 0.89 and for the inside of the pipe fins is 0.64. These values are therefore close to one another. With the same dimensions, but with the arrangement of the pipe ribs as shown in Fig. 3, the ratio of the circumference to the content for the hatched areas is 2.57, i.e. significantly higher than the value 0.64, which applies to the inside of the pipe fins. If the tube rib C ^{1 is left} stationary and if the angle α is increased from its smallest value, at which the tube ribs C ¹ , C ² touch, to its maximum value, the ratio of the circumference of the hatched area to its content is gradually reduced from a value which is greater than the ratio of the circumference of a pipe fin to its contents to a value which is smaller than this ratio. There is therefore a position of the tubular fin C ² in which these two relationships are the same. This position corresponds to the angular distance that is theoretically required so that the heat exchange on the inside of a tube fin takes place just as well as on its outside. In practice, more satisfactory results have been obtained with the design according to Fig. 1. It has a much more favorable effect and considerably lower losses than that according to Fig. 3.

Im vorstehenden ist die Erfindung nur in einer Ausführung beschrieben worden, bei der die Wärmeaustauschvorrichtung ganz einfach ausgebildet ist und nur eine einzige Reihe von Rohrrippen in dem einen der beiden Fluida enthält. Die Erfindung ist aber auch für Wärmeaustauschvorrichtungen verwickelterer Bauart verwendbar, die z. B. in einem der Fluida mehrere Reihen von konzentrischen Rohrrippen enthalten oder in beiden Fluiden Rohrrippen aufweisen.In the foregoing, the invention has only been described in one embodiment which the heat exchange device is very simple and only a single row of pipe fins in which one of the two fluids contains. But the invention is also usable for heat exchange devices of more complex design, the z. B. in one the fluids contain multiple rows of concentric tubular fins or both Have fluid pipe fins.

Claims

Claim:

Heat exchange device in which the exchange wall with tube fins in Contact is, characterized in that the tube ribs arranged between concentric tubes from each other so it is far from the fact that spaces are enclosed outside and inside the tube fins in which the ratio of the scope to the content is approximately the same.

1 sheet of drawings