DE874920C

DE874920C - A heat exchanger consisting of a tube with ribs on the outside and inside

Info

Publication number: DE874920C
Application number: DEM10385A
Authority: DE
Inventors: Helmut Haehndel
Original assignee: Maschinenfabrik Esslingen AG
Current assignee: Maschinenfabrik Esslingen AG
Priority date: 1951-07-26
Filing date: 1951-07-26
Publication date: 1953-04-27

Description

Aus einem außen und innen mit Rippen versehenen Rohr bestehender Wärmeaustauscher Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscher, insbesondere- .für hohe Drücke, wie sie z. B. für Hochdruckkompressoren erforderlich sind. Es sind bereits Wärmeaustauscher bekannt, die aus einem außen und innen mit Rippen versehenen Rohr bestehen, in welchem ein Verdrängerkörper so angeordnet ist, daß das unter Druck stehende Wärmeaustauschmittel gezwungen wird, durch die inneren Rippen zu strömen, wodurch ein intensiver Wärmeaustausch gesichert werden soll. Bei diesen bekannten Wärmeaustauschern wird aber ein Teil der abzuführenden Wärme von dem aus Metall bestehenden, in der Regel massiven Verdrängerkörper aufgenommen, fließt also in der Hauptströ.mungsrichtung des Wärmeaustauschmittels ab und wird von dem Verdrängerkörper wieder auf das Wärmeaustauschmittel übertragen. Eine Verbesserung erzielt man, wenn der Verdrängerkörper aus einem Wärme schlecht leitenden Material ausgeführt wird.A heat exchanger consisting of a tube with ribs on the outside and inside The invention relates to heat exchangers, in particular- .for high pressures, how they z. B. are required for high pressure compressors. There are already heat exchangers known, which consist of an externally and internally finned tube in which a displacer is arranged so that the pressurized heat exchange medium is forced to flow through the inner fins, creating an intense heat exchange should be backed up. In these known heat exchangers, however, a part the heat to be dissipated from the metal, usually massive displacement body added, so flows in the main flow direction of the heat exchange medium from and is transferred back to the heat exchange medium by the displacement body. An improvement is achieved if the displacement body is badly exposed to heat conductive material is executed.

Eine weitere erhebliche Verbesserung und damit Verkürzung des teueren Hochdruckrippenrohres wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Verdrängerkörper von einem unter geringem Druck stehenden Wär.meaustauschmittel durchströmt wird wie die Außenrippen des Hochdruckrohres. Vorteilhaft wird dieser Verdränger auch längs seiner äußeren Oberfläche mit Rippen versehen, welche den Innenrippen des Hochdruckrohres gegenüberliegen, so daß das Hodhdruckwärmeaustauschmittel gezwungen wird, zwischen diesen Rippen hindurchzuströmen. Da nun ein erheblicher Teil der Wärme über -diesen Verd-rängerkörper von dem unter niedrigemDrack stehendenWärmeaustauschmittel übertragen wird, kann das teure Hochdruckrohr wesentlich verkürzt und damit verbilligt werden. -Zwei Ausführungsbeispiele von Wärmeaustauschern nach der Erfindung sind in der Zeichnung in schematischer Form dargestellt.Another significant improvement and thus a reduction in the expensive one High pressure finned tube is achieved according to the invention in that the displacement body is traversed by a heat exchange medium under low pressure like the outer ribs of the high pressure pipe. This displacer is also advantageous provided with ribs along its outer surface, which correspond to the inner ribs of the Opposite high pressure pipe, so that the high pressure heat exchange medium is forced will flow through between these ribs. Since now a significant one Part of the heat via this displacer from the heat exchange medium under low rack is transmitted, the expensive high-pressure pipe can be significantly shortened and thus cheaper will. -Two embodiments of heat exchangers according to the invention are shown in the drawing in schematic form.

Fig. i ist ein axialer Längsschnitt durch eine Ausführungsform, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 3 durch .die zweite Ausführungsform, Fig. 3 ein Querschnitt durch den Verdrängerkörper nach Fig. 2.Fig. I is an axial longitudinal section through an embodiment, Fig. 2 a section along the line II-II of FIG. 3 through the second embodiment, FIG. 3 shows a cross section through the displacement body according to FIG. 2.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist mit i das Rohr des Wärmeaustauschers bezeichnet, das außen mit Rippen 2 und innen mit Rippen 3 versehen ist. Im Innern dieses Rohres liegt der gleichfalls rohrförmige Verdrängerkqrper q. mit Außenrippen 5, die mit den Rippen 3 des Rohres i Durchflußkammern für das bei 6 eingeführte und unter hohem Druck stehende Wärmeaustauschmittel bilden. Das Wärmeaustauschmittel strömt nach unten in die Kammer 7, wird hier in seiner Strömungsrichtung umgelenkt und strömt durch das Rohr 8 ab.In the embodiment according to FIG. I, i is the tube of the heat exchanger denotes which is provided with ribs 2 on the outside and ribs 3 on the inside. At the inside This tube is also the tubular displacement body q. with outer ribs 5, the flow chambers for the introduced at 6 with the ribs 3 of the tube i and form high pressure heat exchange media. The heat exchange medium flows down into the chamber 7, is deflected here in its flow direction and flows out through the pipe 8.

Der Verdrängerkörper q. besitzt eine zylindrische Bohrung, in welcher ein Einsatz 9 liegt. Das =durch den Kanal io eingeführte und unter niedrigem Druck stehende Wärmeaustausehmittel umströmt den Einsatz 9 längs der Rippen i i, wodurch der Verdrängerkörper wirksam gekühlt wird,- und strömt dann durch die Bohrung 12 im Innern des Einsatzes 9 und den Kanal 13 wieder ab.The displacement body q. has a cylindrical bore in which an insert 9 is located. The heat exchange medium introduced through the channel io and under low pressure flows around the insert 9 along the ribs ii, whereby the displacement body is effectively cooled, - and then flows out again through the bore 12 in the interior of the insert 9 and the channel 13 .

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig.2 und 3 ist das Wärmeaustauschrohr 1q. mit Außenrippen 15 und Innenrippen 16 ähnlich ausgebildet wie bei dem Wärmeaustauscher nach Fig. i. Das unter hohem Druck stehende Wärmeaustauschmittel strömt bei 17 in den Raum zwischen Wärmeaustauschrohr und Verdränger ein und durch das Rohr 18 ab.In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the heat exchange tube is 1q. with outer ribs 15 and inner ribs 16 formed similarly to the heat exchanger according to Fig. i. The high pressure heat exchange medium flows at 17 in the space between the heat exchange tube and the displacer and through the tube 18.

Als Verdränger dient ein Körper r9 von zylindrischem Grundquerschnitt, .der innen zwei parallel verlaufende Kanäle 2o und 21 und außen auf diametral gegenüberliegenden Seiten aufeinanderfolgende Einbuchtungen 22, 23, 2¢ besitzt, die in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind. Das Wärmeaustauschmittel hohen Druckes strömt an diesen Einbuchtungen und den Innenrippen 16 des Wärmeaustauschrohres entlang, wobei es den Verdrängerkörper auf beiden Seiten umströmt und mehrmals um !8o° abgelenkt wird, bis es in die Kammer 25 und aus dieser unter nochmaliger Umlenkung in das Abzugsrohr 18 gelangt.A body r9 with a cylindrical basic cross-section serves as a displacer, . The inside two parallel channels 2o and 21 and outside on diametrically opposite Pages consecutive indentations 22, 23, 2 [, which in the axial direction are offset from one another. The high pressure heat exchange medium flows across them Indentations and the inner ribs 16 of the heat exchange tube along, with it flows around the displacement body on both sides and is deflected several times by! 8o °, until it is in the chamber 25 and out of this, deflecting again into the exhaust pipe 18 arrives.

Die Kammern 7 und 25 dienen zugleich als Abscheidegefäße, in welche sich Flüssigkeitströpfchen aus dem Wärmeaustauschmittel hohen Druckes niederschlagen können.The chambers 7 and 25 also serve as separating vessels into which Liquid droplets precipitate from the high pressure heat exchange medium can.

Claims

PATENT CLAIMS: i. From an outside and inside with ribs Existing heat exchanger in which a high pressure heat exchange medium passes through a displacer is forced to flow through the inner ribs, thereby characterized in that the displacement body (q., 19) of a low pressure standing heat exchange medium, preferably a coolant, is flowed through.

2. Heat exchanger according to claim i, characterized in that the displacement body (q.) is tubular and provided with ribs (5), which the inner ribs (3) of the heat exchange tube (i) are opposite and have an insert (9) inside have a system of channels through which the 'is under low pressure Heat exchange medium is supplied and removed.

3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the insert (9) of the displacement body (q.) is on the outside with screws-. shaped passages (ii) for the inflowing and under low pressure stationary heat exchange medium and is provided with a longitudinal bore (i2) on the inside, through which this is discharged again in countercurrent. q .. heat exchanger after Claim i, characterized in that the displacement body (i9) has a cylindrical basic shape has and inside it, two parallel channels (2o, 21) for supply and discharge of the heat exchange medium under low pressure and along its outer surface offset from one another on two opposite sides in the longitudinal direction Has indentations (22, 23, 24.) through which the under extreme pressure Heat exchange means when flowing through the heat exchanger by 180 ° in the axial direction is diverted and finally discharged.