DE955512C

DE955512C - Waermeaustauschvorrichtung mit antreibbarem, aus Rippenrohren bestehendem Laeufer

Info

Publication number: DE955512C
Application number: DEM12938A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Kandelhart
Original assignee: SIMMON MASCHF HANS
Current assignee: SIMMON MASCHF HANS
Priority date: 1952-02-13
Filing date: 1952-02-13
Publication date: 1957-01-03

Description

Wärmeaustauschvorrichtung mit antreibbarem, aus Rippenrohren bestehendem Läufer Es sind bereits Wärmeaustauschvorrichtungen bekannt, die einen antreibbaren, aus axial verlaufenden Rippenrohren aufgebauten Läufer ent halten, bei dem vorzugsweise in radialen Ebenen liegende Rohrreihen zu Gruppen zusammengefaßt und durch gemeinsame; in Lagen angeordnete Rippenplatten verbunden sind. Jede der Rippenplatten verbindet zwei benachbart liegende radiale Rohrreihen, und die in aufeinanderfolgendenLagen befindlichen Platten sind gegeneinander versetzt, so daß sich diese übergreifen und miteinander in einer kettenartigen Verbindung stehen. Diese Konstruktion ist fähig, einen erheblichen Teil der aus der Fliehkraftwirkung entspringenden Beanspruchungen aufzunehmen, und ermöglicht die Verwendung ganz leichter Tragarme als Läuferspeichen. Zur Verstärkung des Zuges der erwärmten Gase, z. B. der Abgase einer Feuerung, mit denen ein Wärmeaustausch herbeigeführt werden soll, waren am Läufer mitunter eigene Ventilatorschaufeln vorgesehen.
Es wurde nun gefunden, daß die Anordnung gesonderter Ventilatorschaufeln überflüssig und eine mindestens ebenso wirksame Beförderung des Zuges erzielbar ist, wenn wenigstens eine Anzahl Rippenplatten gleichzeitig als Ventilatorschaufeln ausgebildet sind. Die Vorzüge dieser Maßnahme liegen nicht nur in der Einsparung eines eigenen Schaufelkranzes, sondern auch in der unmittelbaren Erzeugung des Luftzuges oder des Zuges des warmen Gases in der Nähe einer Stelle, an welcher der Wärmeaustausch vor sich geht. Die Ausbildung von Rippenplatten zu Schaufeln kann in einfachster Weise durch Aufbiegen von die Platten begrenzenden Rändern vorgenommen sein. Eisbesondere kann der periphere Rand von Rippenplatten oder ein Teil desselben geradlinig und schief oder nach einer Spirale abgeschnitten und aufgebogen sein, so daß eine von einer Ebene bzw. einer konischen oder zylindrischen Fläche begrenzte Schaufelfläche entsteht. In ähnlicher Weise kann auch einer der im wesentlichen radial gerichteten seitlichen Ränder von Rippenplatten oder Teilstücke desselben aufgebogen und dadurch zur Fläche einer Ventilatorschaufel geformt sein. Die seitliche Begrenzung solcher Rippenplatten kann dabei geradlinig und radial gerichtet oder gegen die radiale Richtung im Sinne der Drehung nach vorn oder nach hinten geneigt sein, so daß die Schaufelflächen in diesem Fall ebene Flächenstücke sind. Die seitliche Begrenzung kann aber auch krummlinig und (wenn man von dem dem Mittelpunkt näheren Teil ausgeht) im Sinne der Drehung nach vorn oder nach hinten gekrümmt sein, wobei die Schaufelflächen dann Teile von konischen oder zylindrischen Flächen sind. Die eben erwähnte Neigung bzw. Krümmung der Schaufelflächen im oder entgegengesetzt zum Drehsinn beeinflußt das Ausmaß der gewünschten Zugwirkung.
Mit Schaufeln ausgestattete Rippenplatten können dabei mit solchen ohne Schaufeln abwechselnd eingebaut sein, wobei die Anordnung in den einzelnen, in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Schichten versetzt sein kann. Auf diese Weise kann dem Läufer in der Umfangsrichtung eine erhebliche Festigkeit verliehen werden. Die zu Schaufeln umgebogenen Ränder von Rippenplatten können ohne Beeinträchtigung des mit ihrer Hilfe erzeugten Zuges die Abstützung der einzelnen Schichten von Rippenplatten ausschließlich übernehmen oder dazu mit herangezogen werden. Mit diesen Maßnahmen sind einfache, leichte und sehr stabile Läuferkonstruktionen erzielbar.
Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand an verschiedenen beispielsweisen Ausführungsformen, und zwar zeigt Abb. i einen lotrechten Längsschnitt, wobei der Läufer in der oberen Hälfte in der Ansicht dargestellt ist, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in Abb. i ; Abb..3 stellt eine Rippe in der Ansicht in größerem Maßstab dar, während Abb. q. einen Schnitt nach der Linie C-D in Abb. 3 darstellt und Abb. 5 eine. Draufsicht zeigt; Abb.6 ist die Ansicht der oberen Hälfte eines Läufers mit versetzten Rippen.
Der Läufer besteht in bekannter Weise aus Rohren i, die in mehreren parallel geschalteten Schlangen verlaufen können und in denen die zu erwärmende Flüssigkeit durch die hohle Achse 2 von der einen Seite durch ein radiales Rohr q. zu--i#mend von außen nach innen gelangt und von dort durch ein zweites radiales Rohr 3 wieder an die andere Seite der hohlen Achse 2 geführt -wird, um dort auszutreten. Der Läufer ist in bekannter Weise durch eine Seilrolle 5 antreibbar, und der Durchgang der wärmeabgebenden Gase ist -durch Pfeile angedeutet. Der in den Abb. i und 2 dargestellte Läufer dreht sich im Betrieb im Sinne des Uhrzeigers.
Der Erfindung gemäß sind nun die Rippen 6, die auf den Rohren i in ebenfalls bekannter Weise sitzen, z. B. aufgeschweißt sind, an einem radialen Rande in die Form von Schaufeln 7 aufgebogen. In Abb.3 ist eine für die Verbindung zweier Rohrreihen bestimmte Rippenplatte gezeigt, die einen senkrecht aufgebogenen, radial gerichteten, als Schaufel wirkenden Rand 7 aufweist. In strichpunktierten Linien ist eine gekrümmte Ausführung der Schaufelflächen angedeutet, wobei mit 8 bzw. 9 die Schnittlinien der die Schaufel begrenzenden Zylinderflächen mit der Rippenplatte bezeichnet sind, welche, wenn eine Drehung des Läufers im Uhrzeigersinn angenommen wird, im Sinne der Drehung nach vorn bzw. nach hinten gekrümmt sind. Die Schaufeln 6 können, wie in den Abb. i und 6 dargestellt ist, eine Höhe haben, die dem Abstand der einzelnen Schichten von Rippenplatten entspricht und dementsprechend auch als distanzierende Elemente wirken, wodurch der Zusammenbau erleichtert und, wie oben erwähnt, eine besonders feste Verbindung der einzelnen Bauteile des Läufers erzielbar ist. Die in der Abb.6 gezeigte Ausführungsform enthält in den einzelnen Schichten gegeneinander versetzt angeordnete Rippen, so daß die Abstützung in der Längsrichtung des Läufers nicht längs durchlaufende gerade Linien, sondern längs Linienzügen io mit versetzten Angriffspunkten erfolgt, woraus eine gewisse, manchmal erwünschte Elastizität der Läuferkonstruktion in Richtung der Achse resultiert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmeaustauschvorrichtung mit antreibbarem, aus Rippenrohren bestehendem Läufer, bei dem zur Achse parallele, vorzugsweise in radialer Richtung in Gruppen zusammengefaßte Rohre durch gemeinsame Rippenplatten verbunden und mitumlaufende Ventilatorschaufeln angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Anzahl Rippenplatten gleichzeitig als Ventilatorschaufeln (7) ausgebildet sind.
2. Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Rand von Rippenplatten .geradlinig und schräg oder spiralig begrenzt und- wenigstens zum Teil zu einer Ventilatorschaufel aufgebogen ist.
3. Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Rippenplatten durch Aufbiegen eines ihrer im wesentlichen radial verlaufenden seitlichen gerad- oder krummlinig begrenzten Ränder oder eines Teilstückes derselben zu Ventilatorschaufeln ausgebildet sind.
4. Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu Ventilatorschaufeln aufgebogene seitliche Ränder von Rippenplatten als im Sinne der Drehung nach vorn geneigte oder gekrümmte Ebenen bzw. Kegel- oder Zylinderflächen (8) gestaltet sind.
5. Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aufgebogene seitliche Ränder von Rippenplatten als im Sinne der Drehung nach hinten geneigte bzw. gekrümmte Ebenen bzw. Zylinderflächen (9) ausgestattet sind.
6. Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit Schaufeln versehene Rippenplatten abwechselnd mit solchen ohne Schaufeln eingebaut sind.
7. Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu Schaufeln umgebogene Ränder von Rippenplatten zur axialen Versteifung des Läufers herangezogen sind. B. Wärmeaustauschvorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit Schaufeln versehene Rippenplatten in einzelnen Lagen gegeneinander versetzt angeordnet sind. In Beträcht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 597 719; österreichische Patentschriften Nr. IIS 849, 142 817; französische Patentschrift Nr. 532 q29.