DE841155C

DE841155C - Waermeaustauscher

Info

Publication number: DE841155C
Application number: DEF1441A
Authority: DE
Inventors: Erwin Folger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-05-16
Filing date: 1950-05-16
Publication date: 1953-03-12

Description

Wärmeaustauscher Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscher, die mit den Wärmeübergang erhöhenden Rippen versehen sind.
Es ist bekannt, als Wärmeaustauscher Rippenrohre zu verwenden, die gewöhnlich nur an der Außenfläche mit Rippen versehen sind. Mit solchen Rippenrohren ist aber nur dann eine gute Wärmeübergangsleistung erzielbar, wenn der Wärmeaustausch zwischen unterschiedlichen Wärmeträgern, z. B. Gasen und Flüssigkeiten erfolgen soll, deren unterschiedliche Wärmeübergangswerte den unterschiedlichen Wärmeübergangsflächen angepaßt sind. Soll dagegen der Wärmeaustausch z. B. zwischen Luft und Gasen oder zwischen zwei Flüssigkeiten, also bei annähernd gleichen Wärmcübergangswerten beider Wärmeaustauschmittel stattfinden, so sind die nur außen mit Rippen versehenen Rohre als Wärmeaustauscher nicht zweckmäßig, weil hier der äugeren großen Rippenfläche, die gewöhnlich zur Wärmeabgabe benutzt wird, nur die innere kleine Rohrwandfläche zur Wärmeaufnahme gegenübersteht. Für die Bestimmung der Wärmeleistung kann dann nur die innere glatte Rohrwandfläche eingesetzt werden. Bei gleichen Wärmeübergangswerten der wärmeaustauschenden Mittel erhalten daher Wärmeaustauscher in Gestalt normaler Rippenrohre annähernd diegleichenAbmessungen wieWärmeaustauscher mit glatten Rohren bei gleicher Wärmeleistung besitzen. Solche Rohre ergeben aber bekanntlich große Abmessungen, einen großen Raumbedarf für den Wärmeaustauscher und ein hohes Gewicht.
Man hat auch schon vorgeschlagen, Wärmeaustauscher innen und außen mit den Wärmeübergang erhöhenden Rippen, Stiften od. dgl. zu versehen. Das Anbringen von Rippen an der Innenfläche von Rohren bereitet jedoch Schwierigkeiten, denen man entweder durch eine umständliche und kostspielige Fertigung oder durch Verzicht auf eine gedrängte rohrförmige Ausbildung des Wärmeaustauschers Rechnunggetragen hat. Innere und äußere Rippen wurden gewöhnlich als getrennte Teile an einem besonderen Trägerkörper befestigt, doch hat diese Ausführung meist eine Minderung des Wärmedurchganges von innen nach außen durch die Befestigungsstellen zur Folge.
Schließlich wurde schon vorgeschlagen, Rippenrohre herzustellen; bei denen die Rippen durch auf einem Rohr aneinandergereihte Ringscheiben gebildet sind.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen als Rippenrohrkörper ausgebildeten Wärmeaustauscher, der vorzugsweise außen und innen mit Rippen versehen ist und sich dadurch kennzeichnet, daß die Rippen als Ringscheiben unmittelbar aneinandergesetzt sind und mit einer dichtenden Verbindung untereinander den Rohrkörper bilden. Hierbei sollen die Verbindungsstellen der Rippen vorzugsweise in Abstand von den Außen- und Innenkanten auf den Hauptflächen der Ringscheiben angeordnet sein, so daß der Rohrkörper nach ihrer Vereinigung Außen-. und Innenrippen aufweist. Zweckmäßig liegen die Verbindungsstellen der Ringscheiben inmitten der Hauptflächen, so daß die äußeren und inneren Rippen eine gleiche radiale Tiefe aufweisen. Nach Bedarf können jedoch die Verbindungsstellen auch nach innen oder nach außen versetzt liegen, womit sich der Wärmeaustauscher nach der Erfindung den Wärmeübergangswerten der wärmeaustauschenden Mittel anpassen läßt.
In bevorzugter Ausführung sind die Ringscheiben durch eine Nut-Feder-Verbindung zusammengehalten, wobei die Nuten und Federn so bemessen sein können, daß sich beim Zusammenbringen der Teile unter Druck eine dichtende und bleibende Verklemmung ergibt.
Die Erfindung ergibt einen rohrförmigen Rippenkörper, bei dem die äußeren und inneren Rippen ohne Unterbrechung des metallischen Zusammenhanges ineinander übergehen, wodurch ein besonders guter Wärmeübergang von außen nach innen oder umgekehrt erzielt wird.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung eines Wärmeaustauschers nach der Erfindung, und zwar zeigt Fig. i eine Ringscheibenrippe in der Ansicht und Fig. 2 einen aus Ringscheibenrippen zusammengesetzten, rohrförmigen Rippenkörper im Längsschnitt.
Der Rippenkörper besteht aus Ringscheiben a, die in der Mitte eine ringförmige Verstärkung b aufweisen. Diese Verstärkung ist jeweils auf einer Seite der Ringscheibe mit einer ringförmigen Nut c, auf der anderen Seite mit einer ringförmigen Nutenfeder d versehen. Die Ringscheiben werden gemäß Fig. 2 so zusammengebracht, daß die Nutenfedern in die ringförmigen Nuten eingreifen, während die ringförmigen Verstärkungen die Trennwand des durch das Aneinanderreihen der Ringscheiben entstehenden rohrförmigen Rippenkörpers bilden.
Die Nuten und Federn sind vorzugsweise so bemessen, daß sie nach dem Zusammenbringen der Teile eine feste und dichtende Klemmverbindung ergeben. Die aneinandergereihten Ringscheiben können durch einen, oder mehrere Zugschraubenbolzen zusammengehalten sein, die entweder außerhalb des Rippenkörpers oder in Gestalt eines Zugankers innerhalb seines Durchlasses liegen oder durch die Ringscheiben hindurchgezogen sein können. Wenn nötig, kann in den Verbindungsstellen eine besondere Abdichtung vorgesehen sein.
Die Ringscheiben sind nicht an eine kreisrunde Gestalt gebunden. Sie können auch eine quadratische, recht- oder mehreckige, ovale oder sonstige Form aufweisen. Um ein Stauen der wärmetauschenden Mittel zwischen denRippen zu verhindern, können die Rippen Löcher, Einschnitte od. dgl. aufweisen, die fluchtend oder versetzt zueinander liegen können.
Der erfindungsgemäße Zusammenbau des Wärmeaustauschers ermöglicht es, bei Bedarf einzelne Ringscheiben auszuwechseln. Ferner können, da keine Schweißarbeiten erforderlich sind, je nach der che-, mischen Beschaffenheit der Gase oder Flüssigkeiten außer Gußeisen und handelsüblichem, hitze-und säurebeständigem Stahl auch andere Metalle, wie Aluminium, Kupfer usw., ferner Steinzeug, Glas und andere Stoffe verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Als Rippenrohrkörper ausgebildeter Wärmeaustauscher für Luft, Gase und Flüssigkeiten, dessen Rippen durch aneinandergereihte Ringscheiben gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben (a) unmittelbar aneinandergesetzt sind und durch ihre Verbindung untereinander den Rohrkörper bilden.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen (b) der Ringscheiben in Abstand von den Außen- und Innenkanten auf den Hauptflächen der Ringscheiben angeordnet sind, so daß der Rohrkörper bei ihrer Vereinigung Außen- und Innenrippen aufweist.
3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen (b) der Rippen inmitten der Hauptflächen der Ringscheiben liegen.
4. Wärmeaustauscher nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben mit einer Nut-Feder-Verbindung (c, d) zusammengesetzt sind.