DESC011304MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 18. Dezember 1952 Bekanntgemacht am 4. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft ein Rippenrohr für einen Wärmeaustauscher, bei dem ein Draht auf ein Kernrohr aufgewickelt und mit dieisem in metallisch leitende Verbindung gebracht ist.

Drei Gründe sprechen für die Verwendung von Rippenföhren im Apparatebau: erstens die billige Wärmeaustauschfläche, zweitens das kleine Bauvolumen, drittens die leichte Konstruktion.

Gerippte Oberflächen finden insbesondere dort Eingang, wo die Wärmeübeirgangszahlen der in Wärmeaustausch: stehenden Medien verschieden sind. In solchen Fällen versucht man durch die Anwendung der Rippenrohre das Produkt aus der Wärmeübergangszahl einerseits mit der Fläche andererseits für beide Seiten des Wärmeaustauschers gleich groß zu halten, um auf diese; Weise dem technischen und wirtschaftlichen Optimum nahe zu kommen. Zur Flächenvergrößerung werden die Rohre meistens mit Bändern umwickelt, bei denen die Höhe ein Vielfaches, der; Bandbreite beträgt. Man erhält auf diese Weise eine außerordentlich starke Flächenvergrößerung, die jedoch in diesem Ausmaß in vielen praktischen Fällen nicht erforderlich ist. Bei kleinen Übersetzungsverhältnissen zwischen direkter und indirekter Fläche sind die meisten Rippenrohrwickeilverfahren zu unwirtschaftlich; auch werden bei üblichen Rippeniquerschnitten Rippenwirkungsgrade erhalten, die

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stets kleiner als ι sind. Dabei wird' unter dem Rippenwirkungsgrad! die Temperaturdifferenz zwischen der mittleren Rippentemperatur' und der Umgebungstemperatur im Verhältnis, zur Differenz zwischen Kemrohroberflächentemperatur und Umgebungstemperatur verstanden. Dieser ausi den beiden Temperaturdifferenzen gebildete Quotient wird um so schlechter, je ungünstiger die Wärmeleitungsverhältnisse in den Rippen sind, so¹ daß hierdurch

ίο dier Erfolg des Bewickeins mehr oder weniger aufgehoben werden kann.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, ein Rippenrohr zu schaffen, das einerseits bei einem Flächenverhältnis bis zu etwa dem Zweieinhalbfachen im einfachen, Verfahren herzustellen ist und bei dem andererseits der vorerwähnte Rippenwirkungsgrad nahezu 1 ist. Dabei bedeutet dlie zweite Forderung, daß die Rippen praktisch die Temperatur des Kernrohres aufweisen sollen.

Ein Rippenrohr für einen Wärmeaustauscher, bei dem ein Draht auf ein Kernrohr aufgewickelt und mit diesem in metallisch leitende Verbindung gebracht ist, wird nun gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß bei einem auf seiner ganzen Erstreckung mit dem glatten. Kernrohr in metallisch leitender Verbindung stehenden) Draht der Durchmesser eines runden Drahtes oder der Durchmesser des einen profilierten) Draht umschreibenden Kreises, gleich oder kleiner als ο, ι des inneren Durchmessers ist und! daß die durch die Drahtwendelsteigung gegebene Rippenteilung gleich oder kleiner ist als das Vierfache des Draht- oder Kreisdurchmessers.

Es ist an sich bereits bekannt, auf das Kernrohr eines Wärmeaustauschers einen Draht aufzuwickeln und eine metalllisch leitende Verbindung zwischen Draht und Kernrohr herzustellen. Diabei wurde jedoch ein gewelltes Kernrohr benutzt, mit dessen schraubenförmigen Erhöhungen sich dier aufgewickelte Draht! derart kreuzte, däiß er diese nur an den höchsten Stellen berührte. Im Gegensatz dazu wird gemäß der Erfindung ein glattes Rohr benutzt, auf dessen Oberfläche der Draht überall mit metallisch leitender Verbindung aufliegt. Bei¹ der bekannten Ausführung hat mian also eine Punktberührurig, und die Wärme muß sich von dem Berührungspunkt erst über den ganzen Draht verteilen, der demgemäß eine wesentlich andere Temperatur aufweisen wird als das Rohr. Beim Erfindungsgegenstand hat man dagegen überall eine metallisch, leitende Verbindung¹, so daß der Draht praktisch an allen Stellen die gleiche Temperatur hat wie das Rohr. Bei der bekannten Anordnung hat man. eine indirekte Wärmeübertragung vom, Rohr auf den Draht und vom Draht auf die Flüssigkeit, während beim Erfindungsgegenstand die Wärmeübernahme , unmittelbar zwischen dier aus Rohr und, Draht beistehenden thermischen Einheit einerseits, und, der Flüssigkeit andererseits erfolgt, Ferner¹ vermeidet die Erfindung die BiI-dung von taten Winkeln, in den Rohrrillen. Darüber hinaus werden durch die Erfindung bestimmte Abmesisungsverhältnisse gegeben, welche durch das einfache Mittel des Bewickeln», mehr als eine Verdoppelung der Oberfläche herbeiführen.

Die Herstellung der erfindüngsgemäßen drahtbewickelten Rohre kann, in Anlehnung an bekannte Bandwickelverfahren vorgenommen werden. Dabei läßt sich die metallische Verbindung durch Verlöten des Drahtes mit dem Kernrohr erreichen. Es ist hierbei von untergeordneter Bedeutung, ob das Verlöten, z. B. durch Vorverzinneo des Kernrohres selbst oder durch Vorverzinnen des gewickelten Drahtes oder durch Tauchen des bewickelten Rippenrohres im Vollbad erfolgt. In, allen: Fällen wird die Linienberührung des an sich runden oder profilierten Drahtes mit dem Kernrohr ersetzt durch einen·breiten Fuß.

Ein, Ausführungsbeispiel des Rippenrohres ist in, der Zeichnung, wiedergegeben, wobei Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Rohrende und! Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht¹ des, Axialschnittes zeigen. In beiden Figuren sind das Kernrohr mit 1 und! der aufgewickelte Draht mit 2 bezeichnet. Gemäß. Fig. 1 ist der Draht 2 um das am oberen Ende erweiterte Kernrohr 1 schraubenförmig herumgewickelt. Fig. 2 erläutert schematisch, wie die seitlichem Zwischenräume zwischen dem Kernrohr ι und dem Draht 2 durch Lötmetall 3 ausgefüllt sind, um eine gurte thermische! Verbindung zwischen beiden Teilen zu erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Rippenrohr für einen Wärmeaustauscher, bei dem ein Draht auf ein Kernrohr aufgewickelt und mit, diesem in metallisch, leitende Verbindung gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem auf seiner ganzen Erstreckung mit . dem, glatten Kernrohr in metallisch leitender Verbindung stehenden Draht¹ der Durchmesser eines rundien Drahtes oder der Durchmesser des einen profilierten Draht umschreibenden Kreises gleich oder kleiner als 0,1 des Kernrohrdur'chmessers ist und daß die durch die Drahtwendelsteigung gegebene Rippenteilung gleich oder kleiner ist *a;ls das Vierfache des Draht- oder Kreisdurchmessers.

   In Betracht gezogene Druckschriften¹:
   Deutsche Patentschriften, Nr. 78443, 319847; französische Zusatzpatentschrift Nr. 40 915.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen