EP0134012A2 - Profiled tube heat exchanger - Google Patents

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EP0134012A2
EP0134012A2 EP84109338A EP84109338A EP0134012A2 EP 0134012 A2 EP0134012 A2 EP 0134012A2 EP 84109338 A EP84109338 A EP 84109338A EP 84109338 A EP84109338 A EP 84109338A EP 0134012 A2 EP0134012 A2 EP 0134012A2
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EP
European Patent Office
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profile
heat exchanger
strips
tube
layer
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EP84109338A
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German (de)
French (fr)
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EP0134012A3 (en
EP0134012B1 (en
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Hagemeister
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MTU Aero Engines GmbH
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Priority to DE3329202 priority
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Publication of EP0134012A3 publication Critical patent/EP0134012A3/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00Heat exchange
    • Y10S165/454Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section

Abstract

@ Bei einem Profilrohr-Wärmetauscher mit einem Feld von schichtartig angeordneten profilierten Anschlußrohren ist jedes beispielsweise lanzettenförmige Profilrohr von zumindest zwei Profilstreifen in Durchströmungsrichtung des Feldes in abstützender Weise zumindest teilweise flächig umschlossen. Die Profilstreifen benachbarter Profilrohre einer Schicht sind hierbei endseitig oder im Bereich der Enden in einer definierten Lage gehalten. Auch können sich die Profilstreifen direkt oder indirekt auf linken bzw. rechten benachbarten anderen Profilstreifen von benachbarten Profilrohren abstützen. Damit sind Einzelprofilrohre bei exakter Feldanordnung längsverschieblich und können Längenänderungen ausgleichen.
Figure imgaf001
@ In a profile tube heat exchanger with a field of layered profiled connecting tubes, each lancet-shaped profile tube, for example, is at least partially enclosed in a supporting manner by at least two profile strips in the flow direction of the field. @ In a profile tube heat exchanger with a field of layered profiled connecting tubes, each lancet-shaped profile tube, for example, is at least partially enclosed in a supporting manner by at least two profile strips in the flow direction of the field. The profile strips of adjacent profile tubes of a layer are held in a defined position at the ends or in the region of the ends. The profile strips of adjacent profile tubes of a layer are held in a defined position at the ends or in the region of the ends. The profile strips can also be supported directly or indirectly on the left or right adjacent other profile strips of adjacent profile tubes. The profile strips can also be supported directly or indirectly on the left or right adjacent other profile strips of adjacent profile tubes. This means that individual profile tubes can be moved longitudinally with exact field arrangement and can compensate for changes in length. This means that individual profile tubes can be moved longitudinally with exact field arrangement and can compensate for changes in length.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Profilrohr-Wärmetauscher nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein derartiger Wärmetauscher ist aus der GB-OS 2 o43 231 A bekannt. Diese Druckschrift vermittelt jedoch keinerlei Hinweis auf den später erörterten Schichtaufbau einer Wärmetauscher-Matrix. Vielmehr sind im vorliegenden bekannten Fall vorgelochte Blechplatten als Profilabstandshalter vorgeschlagen, deren Nachteile nachstehend ausführlich erläutert sind.The invention relates to a profile tube heat exchanger according to the preamble of claim 1. Such a heat exchanger is known from GB-OS 2 o43 231 A. However, this publication does not provide any indication of the layer structure of a heat exchanger matrix discussed later. Rather, pre-perforated sheet metal plates are proposed as profile spacers in the present known case, the disadvantages of which are explained in detail below.
  • Bei einem hohen Temperaturen ausgesetzten Profilrohr- Wärmetauscher soll jedes Rohr sich in Richtung seiner Längsachse entsprechend seinem individuellen thermischen Zustand unabhängig von benachbarten Profilrohren frei dehnen können. Jedem Rohr ist als Bestandteil eines geordneten Feldes von umströmten Profilen ein bestimmter Ort und eine bestimmte Stellung zugewiesen, die es - in der Ebene des Querschnitts durch das Feld - auch unter der Wirkung von thermischen Verformungen nicht verlassen darf. Zu diesem Zweck sind Halterungen erforderlich. Es ist bereits vorgeschlagen worden, entsprechend gelochte Bleche zu verwenden, die - in verschiedenen Höhen angeordnet - die Zuordnung der Profilrohre sichern. Diese Bauweise hat verschiedene Nachteile erheblichen Gewichts:
    • - die Montage ist sehr umständlich, da jedes Profilrohr in Richtung seiner Längsachse eingeschoben und durch die verschiedenen Ebenen gefädelt werden muß. - The assembly is very cumbersome, since each profile tube must be inserted in the direction of its longitudinal axis and threaded through the various levels.
    • - Das Lochfeld in den Blechen ist sehr schwer herzustellen. - The perforated field in the metal sheets is very difficult to produce.
    • - Die gelochten Bleche unterliegen in ihrer Ebene thermischen Gradienten und daraus resultierenden Spannungen. - The perforated sheets are subject to thermal gradients and the resulting stresses. Da das Lochbild schmale Materialstege enthält, entstehenden an diesen Stellen Spannungskonzentrationen mit der Gefahr des Aufreißens, wodurch zumindest lokal die ordnende und haltende Wirkung verlorengeht. Since the hole pattern contains narrow material webs, stress concentrations arise at these points with the risk of tearing open, as a result of which the organizing and retaining effect is lost at least locally.
    • - Das Grundprinzip der freien Längsverschieblichkeit jedes individuellen Profilrohres bewirkt reibende Bewegungen zwischen der Rohroberfläche und der sie seitlich haltenden Flanke des zugehörigen Loches im Lochblech. - The basic principle of the free longitudinal displacement of each individual profile pipe causes frictional movements between the pipe surface and the flank of the associated hole in the perforated sheet that holds it laterally. Damit besteht die erhebliche Gefahr, daß das Rohr an dieser Stelle in unzulässiger Weise abgerieben wird. There is therefore a considerable risk that the pipe will be rubbed off in an inadmissible manner at this point.
    When the profile tube heat exchanger is exposed to high temperatures, each tube should be able to expand freely in the direction of its longitudinal axis, depending on its individual thermal state, independently of adjacent profile tubes. When the profile tube heat exchanger is exposed to high temperatures, each tube should be able to expand freely in the direction of its longitudinal axis, depending on its individual thermal state, independently of adjacent profile tubes. As a component of an ordered field of flow-around profiles, each tube is assigned a specific location and position, which it must not leave - in the plane of the cross-section through the field - even under the effect of thermal deformations. As a component of an ordered field of flow-around profiles, each tube is assigned a specific location and position, which it must not leave - in the plane of the cross-section through the field - even under the effect of thermal deformations. Brackets are required for this purpose. Brackets are required for this purpose. It has already been proposed to use appropriately perforated sheets which - arranged at different heights - ensure the assignment of the profile tubes. It has already been proposed to use appropriately perforated sheets which - arranged at different heights - ensure the assignment of the profile tubes. This construction has several disadvantages of considerable weight: This construction has several disadvantages of considerable weight:
    • - The assembly is very cumbersome, since each profile tube must be inserted in the direction of its longitudinal axis and threaded through the different levels. - The assembly is very cumbersome, since each profile tube must be inserted in the direction of its longitudinal axis and threaded through the different levels.
    • - The perforated field in the sheets is very difficult to manufacture. - The perforated field in the sheets is very difficult to manufacture.
    • - The level of the perforated sheets is subject to thermal gradients and the resulting stresses. - The level of the perforated sheets is subject to thermal gradients and the resulting stresses. Since the hole pattern contains narrow material webs, stress concentrations arise at these points with the risk of tearing open, as a result of which the ordering and holding effect is lost at least locally. Since the hole pattern contains narrow material webs, stress concentrations arise at these points with the risk of tearing open, as a result of which the ordering and holding effect is lost at least locally.
    • - The basic principle of the free longitudinal movement of each individual profile tube causes rubbing movements between the tube surface and the side of the associated hole in the perforated plate that holds it to the side. - The basic principle of the free longitudinal movement of each individual profile tube causes rubbing movements between the tube surface and the side of the associated hole in the perforated plate that holds it to the side. There is therefore a considerable risk that the pipe will be rubbed in an unacceptable manner at this point. There is therefore a considerable risk that the pipe will be rubbed in an unacceptable manner at this point.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Wärmetauschers mit einem Feld von schichtartig angeordneten profilierten Anschlußrohren, bei dem vorgenannte Nachteile überwunden und insbesondere bei einem einfachen Aufbau und einfacher Montage die Profilrohre lokal geordnet und im wesentlichen spannungsfrei abgestützt sind.The object of the invention is to provide a heat exchanger with a field of layered profiled connecting pipes, in which the aforementioned disadvantages are overcome and, in particular with a simple construction and simple assembly, the profiled pipes are locally ordered and are supported essentially without tension.
  • Zur Lösung der erfindunqsgemäßen Aufgabe wird hauptsächlich auf die Erfindungsmerkmale gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 verwiesen. Mit allgemeinen Worten ausgedrückt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Profilrohre an vorbestimmten Stellen mit Profilstreifen oder Blechleisten zu umfassen, die von beiden Seiten an das Profilrohr angelegt und miteinander oder auch mit dem Profilrohr oder auch auf beide Weisen gleichermaßen so verbunden werden, daß das Profilrohr unverschieblich vom Material der Streifen bzw. Leisten umschlossen wird. Die Distanzhaltung mittels Blechstreifen kann in einfachster Weise erfolgen, indem die das Profil umfassenden Bleche eine Dicke aufweisen, die der Hälte des zu überbrückenden kleinsten Abstandes zwischen benachbarten Profilrohren entspricht. Die Kontakte ergeben sich dabei - abhängig von der Form des Profils - an Stellen zwischen der Spitze und der Mitte des Profilrohres. Dabei haben die kontaktierenden Flankenabschnitte an diesen Stellen einen Verlauf, der in einem Winkel zur Schichtebene liegt. Bei Verlagerung eines individuellen Profilrohres gegenüber dem übrigen Rohrfeld in oder gegen die Richtung der Schicht - beispielsweise durch thermische Verzüge - entwickelt sich bei dieser Ausgestaltung eine Keilwirkung. Als Folge dieser Keilwirkung löst eine örtlich in der Ebene der zugehörigen Schicht wirkende verlagernde Kraft ihr entgegenwirkende große Querreaktionen aus, die eine spaltende Wirkung auf die Stellen der benachbart im Feld angeordneten Profile haben. Bei dieser Art der Abstandshalterung stellt die reguläre Anordnung der beispielsweise lanzettenförmigen Profilrohre im Feld gleichzeitig deren dichteste Packung dar. Jede Abweichung einzelner oder auch von Gruppen von Lanzetten aus ihrer Lage heraus, beispielsweise durch thermische Verbiegung, bewirkt über die beschriebene Keilwirkung und elastische Verschiebungen eine Expansion des Lanzettenfeldes.To solve the object of the invention, reference is made primarily to the features of the invention according to the characterizing part of claim 1. Expressed in general terms, it is proposed according to the invention to enclose the profile tubes at predetermined locations with profile strips or sheet metal strips, which by both sides of the profile tube and connected to each other or with the profile tube or in both ways equally so that the profile tube is immovably surrounded by the material of the strips or strips. The spacing by means of sheet metal strips can be carried out in the simplest way by the sheets comprising the profile having a thickness which corresponds to the half of the smallest distance to be bridged between adjacent profile tubes. The contacts arise - depending on the shape of the profile - at points between the tip and the center of the profile tube. The contacting flank sections have a course at these points that lies at an angle to the layer plane. If an individual profile tube is displaced in relation to the rest of the tube field in or against the direction of the layer - for example due to thermal distortions - a wedge effect develops in this embodiment. As a result of this wedge effect, a displacing force acting locally in the plane of the associated layer triggers large cross-reactions which counteract it and have a splitting effect on the locations of the profiles arranged adjacent in the field. With this type of spacing, the regular arrangement of, for example, lancet-shaped profile tubes in the field also represents their closest packing. Any deviation of individual or groups of lancets from their position, for example due to thermal bending, causes expansion via the described wedge effect and elastic displacements of the lancet field.
  • Dieser Effekt kann durch eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung vermieden werden, indem die das Profil umschließenden Blechleisten sich in Richtung der Außenströmung um das Profilrohr von den Stellen aus, an denen sie sich paarweise treffen, gemeinsam nach beiden Seiten weiter in die Zwischenräume hinein erstrecken, die sich in Strömungsrichtung aus der Zuordnung der Profile im Feld bis zum nächsten und dem vorherigen Profilrohr ergeben. Diese Enden oder Fortsätze der Profil-oder Blechleisten treffen sich - vom jeweils vorderen Profilrohr in Strömungsrichtung vom jeweils hinteren Profilrohr gegen die Richtung der Strömung kommend - in der Mitte der vorstehend beschriebenen Zwischenräume. An den so entstehenden Kontaktstellen stützen sie sich gegeneinander in einer Weise ab, daß die in dieser Richtung hintereinanderstehenden Profile sich nicht aus der ihnen im Feld zugeordneten Lage entfernen können. Da an diesen Stellen lediglich ein flächiger Kontakt, aber keine Verbindung besteht, tritt keine Behinderung der individuellen Längsdehnung der Profilrohre bzw. des Gebildes aus Profilrohr nebst Profilstreifenummantelung auf, ausgenommen von Reibungsreaktionen, die an den Kontaktstellen als Folge der dort wirkenden Haltekräfte auftreten können. Zur besseren Übertragung dieser Haltekräfte können die Kontaktstellen durch Kontaktstücke oder übertragungskörper der vorstehend beschriebenen Art dargestellt werden. Die Kontaktstücke können mit den Enden oder Fortsätzen der Blechleisten verbunden sein, entweder indem sie von diesen eingeschlossen werden, oder indem sie diese einschließen.This effect can be avoided by an advantageous further embodiment of the invention, in that the sheet metal strips enclosing the profile extend in the direction of the external flow around the profile tube from the points on which they meet in pairs, extend further on both sides into the gaps that result in the flow direction from the assignment of the profiles in the field to the next and the previous profile tube. These ends or extensions of the profile or sheet metal strips meet - coming from the respective front profile tube in the flow direction from the respective rear profile tube against the direction of the flow - in the middle of the spaces described above. At the contact points thus created, they are supported against one another in such a way that the profiles standing one behind the other in this direction cannot move out of the position assigned to them in the field. Since there is only a flat contact at these points, but no connection, there is no impediment to the individual longitudinal expansion of the profile tubes or the structure of the profile tube and the profile strip sheath, with the exception of frictional reactions that can occur at the contact points as a result of the holding forces acting there. For better transmission of these holding forces, the contact points can be represented by contact pieces or transmission bodies of the type described above. The contact pieces can be connected to the ends or extensions of the metal strips, either by being enclosed by them or by enclosing them.
  • Es kann auch ein Kontaktstück verwendet werden, das die Enden der Blechleisten an der besagten Stelle zwischen zwei in Strömungsrichtung hintereinanderliegenden Profilrohren einer Schicht unter Ausbildung von jeweils einer gelenkigen Anschlußstelle miteinander verbinden. Die Anschlußstelle kann auch hierbei umschließend oder einschließend gestaltet sein.It is also possible to use a contact piece which connects the ends of the sheet metal strips to one another at said point between two profile tubes of a layer lying one behind the other in the flow direction, in each case forming an articulated connection point. The connection point can also be designed to be inclusive or inclusive.
  • Bei einem Anschluß der letztgenannten Alternative be- wirkt die individuelle Längsdehnung eines Profilrohrs bzw. des Gebildes aus Profilrohr nebst Profilstreifenummantelung gegenüber den auf diese Weise mit ihm verketteten weiteren Profilrohrs bzw. Gebildes eine Winkelverschiebung des Kontaktstücks. Die Verkettung kann durch eine gelenkige Verbindung mit Buchsen und Bolzen dargestellt werden, die aus verschließfesten Materialien gefertigt sind. Auch können Laschen für Kettenglieder vorgesehen sein.At a terminal of the latter alternative be - affects the individual longitudinal expansion of a profile tube or the structure of the profile tube along with profile strips covering over the thus linked with him further profile pipe or structure an angular displacement of the contact piece. The interlinking can be represented by an articulated connection with bushings and bolts, which are made of wear-resistant materials. Links for chain links can also be provided.
  • Eine weitere sehr vorteilhafte Wirkung der übertragungskörper oder Kontaktstücke kommt zustande, wenn sie in ihrer Breite so bemessen sind, daß sie die Lücke zwischen zwei quer zur Strömungsrichtung benachbarten Profilrohren ausfüllen. Sie wirken dadurch auch in dieser Richtung als distanzhaltende Elemente. Die distanzhaltenden Elemente haben die Funktion, die Ordnung der Profilrohre im Feld aufrechtzuerhalten. Sie wirken damit den Tendenzen der Profilelemente entgegen, aufgrund von inneren Spannungen, z.B. aus Temperaturgradienten, ihre Stellung zu verlassen. Als Folge der damit bewirkten Dehnungsbehinderung müssen an den die Distanzhaltung gewährleistenden Stellen Kräfte übertragen werden. Die vorstehend beschriebenen systembedingten und konstruktiv gewollten Differenzdehnungen in Höhenrichtung der Pro- filrohre bewirken an den distanzhaltenden Kontaktstellen Reibungsreaktionen unter der Wirkung der besagten Haltekräfte. Den verhältnismäßig langsam ablaufenden Reibungsbewegungen überlagern sich solche, die aus Vibrationen des Profilfeldes resultieren.Another very advantageous effect of the transmission body or contact pieces comes about if they are dimensioned in width so that they fill the gap between two profile tubes adjacent to the direction of flow. As a result, they also act as distance-keeping elements in this direction. The spacing elements have the function of maintaining the order of the profile tubes in the field. They counteract the tendencies of the profile elements to leave their position due to internal stresses, for example from temperature gradients. As a result of thus induced strain restriction must to the D istanzhaltung guaranteeing bodies forces are transmitted. The system-related and structurally unwanted differential expansion in height direction of the above described Pro - filrohre effect on the space-maintaining friction pads reactions under the action of said holding forces. The relatively slow-running friction movements are superimposed by those resulting from vibrations in the profile field.
  • Im Sinne der Schwingungsdynamik sind die Kontaktstellen vorteilhafte Dämpfungsglieder. Die kontaktierenden Oberflächen unterliegen bei diesen Wirkungen jedoch Reibungsbewegungen. Im Hinblick darauf ist es vorteilhaft, daß die Kontaktstellen aus zusätzlichen Gliedern - Flanken der Profil- oder Blechleisten und der Kontaktstücke - gebildet werden. Einerseits sind dadurch die Profilrohroberflächen gegen Reibverschleiß geschützt, andererseits können die Kontaktstellen durch Wahl eines entsprechenden Werkstoffes oder Aufbringen verschleißfester Schichten reibungsresistent gemacht werden.In terms of vibration dynamics, the contact points are advantageous attenuators. However, the contacting surfaces are subject to frictional movements. In view of this, it is advantageous that the contact points are formed from additional links - flanks of the profile or metal strips and the contact pieces. On the one hand, the profile tube surfaces are protected against fretting, on the other hand, the contact points can be made resistant to friction by choosing an appropriate material or applying wear-resistant layers.
  • Von großer Bedeutung ist die Tatsache, daß durch das vorgeschlagene Gestaltungsprinzip Torsionsverformungen der Profilrohre über die größtmögliche Distanz behindert werden und daher das aus dem Reaktionsmoment der Abstützung an den Kontaktstellen resultierende Kräftepaar klein ist.Of great importance is the fact that the proposed design principle prevents torsional deformations of the profile tubes over the greatest possible distance and therefore the pair of forces resulting from the reaction moment of the support at the contact points is small.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, daß die Haltekräfte quer zur Strömungsrichtung im Bereich der Profilquerstege übertragen werden. Damit können Kräfte, die sich aus der Abstützung der Profilrohrmatrix an umrandenden Bauelementen, beispielsweise aus Massenwirkungen durch Stöße und Schwingungen, ergeben, durch das Profilrohrfeld hindurch aufsummiert und fortgepflanzt als Druckbelastungen über die steifen Stellen der Profilrohre abgeleitet werden. Das gilt in ähnlicher Weise für die Kräfteableitung in Strömungsrichtung, bei der sich die Steifigkeit des Feldes aus der Gestalt der Profilrohre ergibt (Biegung über eine große Länge).It is also advantageous that the holding forces are transmitted transversely to the direction of flow in the area of the profile crosspieces. Forces that result from the support of the profile tube matrix on surrounding components, for example from mass effects due to impacts and vibrations, can be added up through the profile tube field and propagated as pressure loads over the rigid points of the profile tubes. This applies in a similar way to the force dissipation in the flow direction, in which the rigidity of the field results from the shape of the profile tubes (bending over a long length).
  • In weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung können die distanzhaltenden Kontaktstücke oder übertragungskörper auch mit gabelförmigen Ansätzen versehen sein, die, von beiden Seiten über das Profilrohr geschoben, letzteres umfassen und an den Stoßstellen mit dem Profilrohr und auch miteinander verbunden werden. Die Fuge kann auch alternativ durch ein Druckstück überbrückt werden, das die Seitenkräfte von den Ubertragungskörpern aufnimmt.In a further embodiment of the basic idea of the invention, the distance-maintaining contact pieces or transmission bodies can also be provided with fork-shaped approaches be, which, pushed from both sides over the profile tube, embrace the latter and are connected at the joints with the profile tube and also with one another. Alternatively, the joint can be bridged by a pressure piece that absorbs the lateral forces from the transmission bodies.
  • In weiterer Ausgestaltung können die Kontaktstellen auch formschlüssig ineinandergreifen, wobei Längsverschieblichkeit der Profilrohrgebilde möglich ist. In a further embodiment, the contact points can also engage in one another in a form-fitting manner, the longitudinal displacement of the profile tube structures being possible.
  • Bezüglich der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird im übrigen auf die Merkmale nach den Patentansprüchen 2 bis 16 verwiesen. With regard to the advantageous embodiment of the invention, reference is made to the features according to claims 2 to 16.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen: ;
    • Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht des Feldes profilierter Rohre eines Profilrohrwärmetauschers, 1 shows a schematic cross-sectional view of the field of profiled tubes of a profiled tube heat exchanger,
    • Fig. 2 die Profilrohre nach Fig. 1 in einer Teilauerschnittsansicht im Bereich der Abstandshalterung, FIG. 2 shows the profile tubes according to FIG. 1 in a partial cross-sectional view in the area of ​​the spacer,
    • Fig. 3 eine Profilrohrhalterung anderer Ausgestaltung der Abstützelemente, 3 shows a profile tube holder of a different configuration of the support elements,
    • Fig. 4 eine Profilrohrhalterung nach Fig. 3 mit anderer Ausgestaltung der Kontaktstücke, 4 shows a profile tube holder according to FIG. 3 with a different configuration of the contact pieces,
    • Fig. 5 ein einzelnes Profilrohr der Fig. 4 mit umschlosse- nem Kontaktstück, 5 shows a single profile tube from FIG. 4 with an enclosed contact piece,
    • F ig. F ig. 6 ein einzelnes Profilrohr der Fig. 4 mit umschliessendem Kontaktstück, 6 a single profile tube of FIG. 4 with a surrounding contact piece,
    • Fig. 7 eine Profilrohrhalterung in Form eines kettengliederartig angelenkten Kontaktstückes in einer schematischen Teilquerschnittsansicht, 7 shows a profile tube holder in the form of a contact piece articulated in the manner of a chain link in a schematic partial cross-sectional view,
    • Fig. 8 die Halterung nach Fig. 7 in einer Draufsicht, 8 shows the holder according to FIG. 7 in a top view,
    • Fig. 9 eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren kettenartigen Kontaktstückes zwischen zwei benachbarten Profilrohren, 9 shows a schematic cross-sectional view of a further chain-like contact piece between two adjacent profile tubes,
    • Fig.lo ein profiliertes Einzelrohr mit gabelförmigen Ubertragungskörpern, Fig.lo shows a profiled individual tube with fork-shaped transmission bodies,
    • Fig.11 die Ausführungsform nach Fig. 1o mit zwischengeordneten Druckstücken und 11 shows the embodiment according to FIG. 1o with pressure pieces arranged in between and
    • Fig.12 benachbarte Profilrohre mit einer weiteren Ausführungsform von Ubertragungskörpern. FIG. 12 neighboring profile tubes with a further embodiment of transmission bodies.
    The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawing; The invention is explained in more detail below using an example with reference to the drawing; show it: ; show it:;
    • 1 is a schematic cross-sectional view of the field of profiled tubes of a profile tube heat exchanger, 1 is a schematic cross-sectional view of the field of profiled tubes of a profile tube heat exchanger,
    • 1 in a partial cross-sectional view in the region of the spacer, 1 in a partial cross-sectional view in the region of the spacer,
    • 3 shows a profile tube holder of a different configuration of the support elements, 3 shows a profile tube holder of a different configuration of the support elements,
    • 4 a profile tube holder according to FIG. 4 a profile tube holder according to FIG. 3 with a different configuration of the contact pieces, 3 with a different configuration of the contact pieces,
    • 5 shows a single profile tube from FIG. 5 shows a single profile tube from FIG. 4 with an enclosed contact piece, 4 with an enclosed contact piece,
    • F ig. F ig. 6 a single profile tube of FIG. 6 a single profile tube of FIG. 4 with a surrounding contact piece, 4 with a surrounding contact piece,
    • 7 a profile tube holder in the form of a chain link-like articulated contact piece in a schematic partial cross-sectional view, 7 a profile tube holder in the form of a chain link-like articulated contact piece in a schematic partial cross-sectional view,
    • 8 is a top view of the holder according to FIG. 8 is a top view of the holder according to FIG. 7, 7,
    • 9 is a schematic cross-sectional view of another chain-like contact piece between two adjacent profile tubes, 9 is a schematic cross-sectional view of another chain-like contact piece between two adjacent profile tubes,
    • Fig.lo a profiled single tube with fork-shaped transmission bodies, Fig. Lo a profiled single tube with fork-shaped transmission bodies,
    • 11 shows the embodiment according to FIG. 11 shows the embodiment according to FIG. 1o with intermediate pressure pieces and 1o with intermediate pressure pieces and
    • 12 adjacent profile tubes with a further embodiment of transmission bodies. 12 adjacent profile tubes with a further embodiment of transmission bodies.
  • Gemäß Fig. 1 ist eine Anordnung 1 von Profilrohren 2 schematisch im Bereich der durchströmten Matrix eines Profilrohr-Wärmetauschers in einer Teilquerschnittsansicht dargestellt. Jedem Profilrohr 2 ist als Bestandteil eines geordneten Profilrohrfeldes ein bestimmter Ort und eine bestimmte Stellung zugewiesen, die es in der Ebene des Querschnittes durch das Feld gemäß Fig. 1 auch unter der Wirkung von thermischen Verformungen nicht verlassen darf.1, an arrangement 1 of profile tubes 2 is shown schematically in the area of the flow through the matrix of a profile tube heat exchanger in a partial cross-sectional view. Each profile tube 2 is assigned a specific location and a specific position as part of an ordered profile tube field, which it must not leave in the plane of the cross section through the field according to FIG. 1, even under the effect of thermal deformations.
  • Wie in Fig. 2 veranschaulicht, sind für eine Lagezuordnung und Halterung der Profilrohre 2 als Abstandshalter an vorbestimmten Stellen Profilstreifen 3, 4 vorgesehen, die in Form von Blechleisten flächig angeschlossen sind. Jedes Profilrohr 2 besitzt gemäß Fig. 2 einen linken Profilstreifen 3 sowie einen rechten Profilstreifen 4, die im wesentlichen gleich ausgebildet sind. Beide Streifen 3, 4 erstrecken sich im wesentlichen in Richtung der Heißgasrichtung A des Profilrohrfeldes bzw. der Wärmetauscher-Matrix und besitzen eine gleiche Länge, die länger ist als das des Rohrprofils.As illustrated in FIG. 2, profile strips 3, 4, which are connected flat in the form of sheet metal strips, are provided as spacers at predetermined points for a position assignment and holding of the profile tubes 2. 2 each profile tube 2 has a left profile strip 3 and a right profile strip 4, which are essentially the same. Both strips 3, 4 extend essentially in the direction of the hot gas direction A of the profile tube field or the heat exchanger matrix and have the same length, which is longer than that of the tube profile.
  • Die Profilstreifen 3, 4 gemäß Fig. 2 sind in ihrer Dicke so bemessen, daß sie die zwischen den Spitzen der Rohrprofile bestehenden Zwischenräume ausfüllen und an diesen Stellen die abstandshaltenden Kontakte zustandekommen. Eine deartige Konfiguration weist einen einfachen Aufbau auf und ist leicht und billig herzustellen. Die Kräfteübertragung erfolgt hierbei im Bereich einer schrägen Berührungslage zwischen den zugehörigen Streifen ("keilförmige Stützkontakte"). Sämtliche derart flächig umschlossenen Profilrohre 2 liegen im Gesamtfeld von Profilrohren gemäß Fig. 2 schichtweise nebeneinander. Die Profilrohre 2 bzw. die in erwähnter Weise dargestellten Gebilde aus Profilrohr 2 nebst zugehöriger Profilstreifenummantelung einer Schicht 10, 11, 12, 13 oder 14 grenzen in besagter schräger Berührungslage linear an die der jeweils rechts und links benachbarten Schicht an und sind in Rohrlängsrichtung relativ zueinander zueinander verschieblich. Die Profilstreifen 3, 4 eines Profilrohrs 2 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind fest miteinander verbunden, so daß das eingeschlossene Profilrohr 2 unverschieblich vom Material der Streifen umschlossen ist.The profile strips 3, 4 according to FIG. 2 are dimensioned in such a way that they fill the gaps between the tips of the tubular profiles and the spacing contacts are made at these points. Such a configuration has a simple structure and is easy and inexpensive to manufacture. The forces are transmitted in the area of an oblique contact position between the associated strips ("wedge-shaped support contacts"). All of the profile tubes 2 enclosed in such a flat manner lie next to one another in layers in the overall field of profile tubes according to FIG. 2. The profile tubes 2 or the structures made of profile tube 2 and the associated profile strip sheathing of a layer 1 0 , 11, 12, 13 or 14 shown in the aforementioned manner are linearly adjacent to the layer adjacent to the right and left in the said oblique contact position and are relative in the longitudinal direction of the tube movable relative to each other. The profile strips 3, 4 of a profile tube 2 according to the embodiment of FIG. 2 are firmly connected to one another, so that the enclosed profile tube 2 is immovably enclosed by the material of the strips.
  • Die Distanzhaltung mittels Profilstreifen oder Blechleisten, die das Profilrohr lokal umfassen, kann bei höheren Ansprüchen an die Genauigkeit der Positionierung insbesondere auch bei Vorherrschen höherer Temperaturgradienten auf die in Fig. 3 ff gezeigten Arten bewirkt werden. Auch dabei liegen die von Profilstreifen flächig umschlossenen Profilrohre 2 im Gesamtfeld von Profilrohren gemäß Fig. 3 schichtweise nebeneinander. Benachbarte Profilrohre 2 von benachbarten Schichten liegen bei gleicher Gesamtlängsausrichtung gesehen in einer Querschnittsansicht versetzt zueinander. Dabei erfolgt die gegenseitige Abstützung in Querrichtung durch die Seitenflächen 15, 16 der Profilstreifenenden 7, 8 jeweils mittig auf den Außenseiten der rechts und links angrenzenden Profilstreifen 3, 4 der Profilrohre der benachbarten Schichten. In Längsrichtung erfolgt die gegenseitige Abstützung flächig an den Stirnflächen 17 der Profilstreifenenden 7, 8. Der Breitenabstand der Seitenflächen 15, 16 der Profilstreifenenden 3,4 ist gemäß Fig. 3 so bemessen, daß er die Lücke zwischen den Profilstreifen 3, 4 zweier quer zur Strömungsrichtung benachbarter Profilrohre ausfüllt, die zu den zwei jeweils rechts und links benachbarten Schichten gehören. Die dazu erforderliche Distanz.zwischen den Profilstreifenenden 7 und 8 kann durch eingeprägte Noppen oder gemäß Fig. 3 durch zwischengefügte Verbindungskörper 18, 19 dargestellt werden.The spacing by means of profile strips or sheet metal strips, which locally encompass the profile tube, can meet higher demands on the accuracy of the positioning, in particular even when there are higher temperature gradients th in the ways shown in Fig. 3 ff. Here, too, the profile tubes 2, which are surrounded by profile strips, lie side by side in layers in the overall field of profile tubes according to FIG. 3. Adjacent profile tubes 2 from adjacent layers are offset from one another in a cross-sectional view, given the same overall longitudinal alignment. The mutual support in the transverse direction takes place through the side surfaces 15, 16 of the profile strip ends 7, 8 each centrally on the outer sides of the profile strips 3, 4 of the adjacent layers which adjoin the right and left. In the longitudinal direction, the mutual support takes place flat on the end faces 17 of the profile strip ends 7, 8. The width spacing of the side surfaces 15, 16 of the profile strip ends 3, 4 is dimensioned according to FIG. 3 so that it crosses the gap between the profile strips 3, 4 two Fills the direction of flow of adjacent profile pipes, which belong to the two adjacent layers on the right and left. The distance required between the profile strip ends 7 and 8 can be represented by stamped-in knobs or, according to FIG. 3, by connecting bodies 18, 19 interposed.
  • Die Verbindungskörper können auch als Kontaktstücke 15', 16' gemäß Fig. 4 und 5 ausgebildet sein. Beide Profilstreifen 3, 4 eines jeden Profilrohrs 2 besitzen parallel verlaufende zueinander ausgerichtete voneinander beabstandete Enden, wobei die ersten (gemäß Fig. 4 unteren) Profilstreifenenden 7 ein erstes Kontaktstück 15' und die entsprechenden zweiten Profilstreifenenden 8 auf der anderen Seite des gleichen Profilrohrs 2 ein entsprechendes zweites Kontaktstück 16'aufnehmen.The connecting bodies can also be designed as contact pieces 15 ', 16' according to FIGS. 4 and 5. Both profile strips 3, 4 of each profile tube 2 have mutually parallel, mutually spaced ends, the first (according to FIG. 4 lower) profile strip ends 7 a first contact piece 15 'and the corresponding second profile strip ends 8 on the other side of the same profile tube 2 Take up the corresponding second contact piece 16 '.
  • Die Höhe bzw. Breite der als Verbindungskörper wirkenden Kontaktstücke 15', 16' ist so bemessen, daß sie die Lücke zwischen zwei quer zur Strömungsrichtung benachbarten Profilrohren 2 ausfüllen, wobei - wie ferner aus Fig. 4 erkennbar - die jeweiligen Seitenflächen der Kontaktstücke 15', 16' einen gemäß den angrenzenden Gegenflächen der Profilstreifen 3, 4 gewölbten Formverlauf aufweisen. i The height or width of the contact pieces 15 ', 16' acting as connecting bodies is dimensioned such that they fill the gap between two profile tubes 2 which are adjacent transversely to the direction of flow, the respective side surfaces of the contact pieces 15 ', as can also be seen from FIG. 4. , 16 'have a curved shape according to the adjacent counter surfaces of the profile strips 3, 4. i
  • Die Kontaktstücke 15', 16' wirken somit nicht nur in Durchströmungsrichtung, sondern auch in Querrichtung als distanzhaltende Elemente. Die distanzhaltenden Elemente haben die Funktion, die Ordnung der Profilrohre im Gesamtfeld aufrechtzuerhalten.The contact pieces 15 ', 16' thus act not only in the flow direction, but also in the transverse direction as spacing elements. The spacing elements have the function of maintaining the order of the profile tubes in the overall field.
  • Die Abstützung der Kontaktstücke 15', 16' erfolgt in einem Bereich der benachbarten Profilrohre 2, in denen diese einen inneren mittigen Quersteg 9 aufweisen. Damit sind gute Kräfteübertragungsverhältnisse gewährleistet. ' Die Anordnung ist so getroffen, daß einzelne Profilrohre aufgrund von Wärmeeinflüssen längsverschieblich bezüglich zueinander sind, ohne die Lagezuordnung in der Ebene des Querschnitts durch das Feld zu verändern. Benachbarte Kontaktstücke 15', 16' führen dabei eine Relativbewegung zueinander und zu benachbarten Profilstreifen 3, 4 aus. Um einen Reibungsverschleiß zu minimieren, können zumindest die äußeren Flächen der Profilstreifen 3, 4 oberflächengehärtet bzw. mit einer verschleißfesten Schicht versehen sein.The contact pieces 15 ', 16' are supported in an area of the adjacent profile tubes 2, in which they have an inner central crosspiece 9. This ensures good power transmission ratios. 'The arrangement is such that individual profile tubes are longitudinally displaceable with respect to one another due to the effects of heat, without changing the position assignment in the plane of the cross section through the field. Adjacent contact pieces 15 ', 16' lead a relative movement to one another and to adjacent profile strips fen 3, 4 out. In order to minimize frictional wear, at least the outer surfaces of the profile strips 3, 4 can be surface-hardened or provided with a wear-resistant layer.
  • Das in Fig. 6 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer Halterung von Profilrohren 2 umfaßt Verbindungskörper 15" 16", die die zugehörigen Profilstreifenenden , z.B. 8, im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, zangenartig umgreifen. Es kann ferner zwischen benachbarten Profilrohren 2 einer Schicht als Verbindungskörper ein Kontaktstück 2o verwendet werden, das die Fortsätze bzw. Enden 7, 8 der Profilstreifen 3, 4 kettengliedartig gelenkig miteinander verbindet, wie dies in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Das kettengliedartige Kontaktstück 2o weist für jedes Streifenpaar eine gelenkige Bolzenverbindung 21 auf. Bei einem Anschluß bzw. einer Halterung nach den Fig. 7 und 8 bewirkt die individuelle Längsdehnung eines Profilrohrs gegenüber den auf diese Weise mit ihm verketteten Rohr eine Winkelverschiebung des Kontaktstücks 20.The exemplary embodiment of a holder for profile tubes 2 illustrated in FIG. 6 comprises connecting bodies 15 "16" which grip the associated profile strip ends, for example 8, in the manner of pliers, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 5. Furthermore, a contact piece 20 can be used as connecting body between adjacent profile tubes 2 of a layer, which connects the extensions or ends 7, 8 of the profile strips 3, 4 in an articulated manner like a chain link, as shown in FIGS. 7 and 8. The chain link-like contact piece 2o has an articulated bolt connection 21 for each pair of strips. When a terminal or a holder according to the F ig. 7 and 8 cause the individual longitudinal expansion of a profiled tube with respect to the tube thus chained to it causes an angular displacement of the contact piece 2 0 .
  • Die Verkettung kann auch wie in Fig. 9 dargestellt gestaltet sein. Hierbei erfolgt die gelenkige Bewegung zwischen Buchsen 24 und Bolzen 21, die aus verschleißfestem Material hergestellt sind. Ein derart kettengliedartiges Kontaktstück 22 weist zudem zwei äußere Laschen 22' und 23 auf.The chaining can also be designed as shown in FIG. 9. Here, the articulated movement between bushes 24 and bolts 21, which are made of wear-resistant material. Such a chain link-like contact piece 22 also has two outer plates 22 'and 23.
  • In weiterer Ausgestaltung des Grundgedankens der Erfindung können die distanzhaltenden Elemente auch durch Übertragungskörper bzw. Profilstreifen 5 und 6 ausgebildet sein, die gabelförmige Ansätze besitzen, welche von beiden Seiten über das Profilrohr 2 geschoben letzteres umfassen und an den Stoßstellen, wie in In a further embodiment of the basic idea of the invention, the distance-maintaining elements can also be formed by transmission bodies or profile strips 5 and 6, which have fork-shaped projections which comprise the profile tube 2 pushed from both sides and at the abutment points, as in FIG
  • Fig. 1o gezeigt, durch Schweißung miteinander verbindbar sind. Fig. 1o shown, can be connected to each other by welding.
  • Eine Fuge zwischen den zugehörigen gabelförmigen Partien der Profilstreifen 5, 6 kann auch durch Druckstücke 25 gemäß Fig. 11 überbrückt sein, die die Seitenkräfte von den Profilstreifen aufnehmen.A joint between the associated fork-shaped parts of the profile strips 5, 6 can also be bridged by pressure pieces 25 according to FIG. 11, which absorb the lateral forces from the profile strips.
  • In weiterer Ausgestaltung können benachbarte gabelförmige Profilstreifen 5, 6 benachbarter Profilrohre 2 einer Rohrschicht formschlüssig, d.h. zentrierend ineinandergreifen, wie dies beispielsweise in Fig. 12 gezeigt ist. Längsverschieblichkeit in Rohrlängsrichtung ist hierbei ebenfalls möglich.In a further embodiment, adjacent fork-shaped profile strips 5, 6 of adjacent profile tubes 2 of a tube layer can be form-fitting, i.e. centering, as shown, for example, in FIG. 12. Longitudinal displaceability in the longitudinal direction of the pipe is also possible here.
  • Ferner können die Profilstreifen oberflächengehärtet oder zumindest teilweise mit einer reibungsverschleißfesten Schicht versehen sein. Furthermore, the profile strips can be surface-hardened or at least partially provided with a friction-wear-resistant layer.
  • In der Ausbildung, zB als Blechstreifen, können die Profilstreifen in einer gemeinsamen Matrixquerebene oder in mehreren jeweils gemeinsamen Matrixquerebenen angeordnet sein. In training, eg as sheet metal strips, the profile strips can be arranged in a common matrix transverse plane or in several respectively common matrix transverse planes.
  • Folgt man nochmals den Fig. 4 und 5, so ergibt sich daraus, daß die Breite h der Kontaktstücke 15', 16' zweier Profilrohre 2 einer Schicht 11 gleich dem Abstand zwischen dem linken Profilstreifen 3 des Profilrohrs 2 einer ersten Schicht 1o und dem rechten Profilstreifen 4 des zugehörigen Profilrohrs 2 einer in Matrixquerrichtung daran angrenzenden dritten Schicht 12 ist.4 and 5, it follows that the width h of the contact pieces 15 ', 16' of two profile tubes 2 of a layer 11 is equal to the distance between the left profile strip 3 of the profile tube 2 of a first layer 10 and the right one Profile strip 4 of the associated profile tube 2 of a third layer 12 adjoining it in the transverse direction of the matrix.
  • Im übrigen kann - wie sinngemäß eingangs schon erwähnt - jedes Profilrohr 2 unverschieblich von den Profilstreifen, z.B. 3, 4 (Fig. 4) umschlossen sein, so daß die Profilstreifen 3, 4 zusammen mit dem jeweiligen Profilrohr 2 längsverschieblich sind.Moreover, as already mentioned at the beginning, each profile tube 2 cannot be moved from the profile strips, e.g. 3, 4 (Fig. 4) be enclosed so that the profile strips 3, 4 are longitudinally displaceable together with the respective profile tube 2.

Claims (16)

1. Profilrohrwärmetauscher, dessen von einem Heißgasstrom umströmbare Matrix aus mehreren, parallel zu einer gemeinsamen Matrixquerebene verlaufenden Reihen im wesentlichen jeweils gleichförmiger Profilrohre mit lanzettenförmigem Querschnitt besteht, wobei die Profilrohre besagten Reihen in Längsrichtung jeweils parallel zu einer gemeinsamen Matrixlängsebene angeordnet'sind und ferner mit ihren an- und abströmseitig einander benachbarten Profilzuspitzungen, unter Ausnutzung der sich als Folge dieser Zuspitzungen ergebenden räumlichen Erweiterungen, ineinandergreifen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) jedes lanzettenartige Profilrohr (2) ist von gemäß derProfilaußenkontur geformten, die genannten Endkanten in Längsrichtung überkragenden Profilstreifen (3,4) umschlossen, die als Profilabstandshalter zum schichtweisen Zusammenfügen der Matrix ausgebildet sind;
b) die zur Abstandshaltung benachbarter Profilreihen benötigten Kontaktflächen zwischen den Profilstreifen (3,4) sind entweder in Höhe des gegenseitig gekrümmt ineinandergreifenden Profilstreifenendwandverlaufs (Fig.2) oder in Höhe des Profilmittenbereichs, zwischen einem Profilstreifen (zB 3) und dem die Profilendkanten überkragenden Endwandverlauf (7,8) zweier aufeinandertreffender benachbarter Profilstreifen (zB 4,4) ausgebildet (Fig. 3); b) the contact surfaces between the profile strips (3, 4) required to keep adjacent profile rows spaced are either at the level of the mutually curved, interlocking profile strip end wall course (Fig. 2) or at the level of the profile center area, between a profile strip (e.g. 3) and the end wall course projecting over the profile end edges (7,8) two adjacent profile strips (eg 4,4) meeting one another are formed (FIG. 3);
c) jedes Profilrohr (2) weist einen mittigen Quersteg (9) auf. c) each profile tube (2) has a central transverse web (9).
1. Profile tube heat exchanger, the matrix of which a hot gas flow can flow around consists of a plurality of rows, each running parallel to a common matrix transverse plane, of essentially uniform profile tubes with a lancet-shaped cross-section, the profile tubes being arranged in the longitudinal direction in each case parallel to a common matrix longitudinal plane and also with theirs on the upstream and downstream side of each other, tapering profile tapering, taking advantage of the spatial expansions resulting as a result of these tapering, characterized by the following features: 1. Profile tube heat exchanger, the matrix of which a hot gas flow can flow around consists of a plurality of rows, each running parallel to a common matrix transverse plane, of essentially uniform profile tubes with a lancet-shaped cross-section, the profile tubes being arranged in the longitudinal direction in each case parallel to a common matrix longitudinal plane and also with theirs on the upstream and downstream side of each other, tapering profile tapering, taking advantage of the spatial expansions resulting as a result of these tapering, characterized by the following features:
a) each lancet-like profile tube (2) is enclosed by profile strips (3, 4) shaped according to the profile outer contour and projecting longitudinally beyond the end edges, which are designed as profile spacers for joining the matrix in layers; a) each lancet-like profile tube (2) is enclosed by profile strips (3, 4) shaped according to the profile outer contour and projecting longitudinally beyond the end edges, which are designed as profile spacers for joining the matrix in layers;
b) the contact surfaces between the profile strips (3, 4) required for spacing adjacent profile rows are either at the level of the mutually curved profile strip end wall profile (FIG. 2) or at the level of the profile center area, between a profile strip (eg 3) and the end wall profile projecting beyond the profile end edges (7,8) two adjacent profile strips (for example 4,4) which meet (FIG. 3); b) the contact surfaces between the profile strips (3, 4) required for spacing adjacent profile rows are either at the level of the mutually curved profile strip end wall profile (FIG. 2) or at the level of the profile center area, between a profile strip (eg 3) and the end wall profile projecting beyond the profile end edges (7,8) two adjacent profile strips (for example 4,4) which meet (FIG. 3);
c) each profile tube (2) has a central crossbar (9). c) each profile tube (2) has a central crossbar (9).
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Profilrohre (2) in Schichtlängsrichtung über die Stoßkanten (17) der aufeinandertreffenden Profilstreifenenden (7,8) gegeneinander abgestützt sind.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the individual profile tubes (2) in the longitudinal layer direction over the abutting edges (17) of the abutting profile strip ends (7,8) are supported against each other.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhaltung des erforderlichen Breitenmaßes für die Seitenflächen (15,16) der Profilstreifenenden (7,8) eines Profilrohrs (2) mittels zwischen die genannten Enden eingefügter Verbindungskörper (18,19) erfolgt.3. Heat exchanger according to claim 1 and 2, characterized in that compliance with the required width dimension for the side surfaces (15, 16) of the profile strip ends (7, 8) of a profile tube (2) by means of connecting bodies (18, 19) inserted between said ends. he follows.
4. Wärmetauscher nach Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstreifenenden (7,8) benachbarter Profilrohre (2) einer Schicht durch zumindest ein Kontaktstück (15', 16') miteinander lose oder fest verbunden sind.4. Heat exchanger according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the profile strip ends (7,8) of adjacent profile tubes (2) of a layer by at least one contact piece (15 ', 16') are loosely or firmly connected to one another.
5. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jederKontaktstelle zwei in Schichtlängsrichtung gegeneinandergerichtete Kontaktstücke (15', 16') vorgesehen sind, die zumindest teilweise durch zugehörige Profilstreifenenden (7,8) eingeschlossen sind und an ihren nicht eingeschlossenen, hammerkopf artig aufgeweiteten Stirnseitenenden flächig und in Rohrlängsrichtung axial verschieblich angrenzen.5. Heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that at each contact point two contact pieces (15 ', 16') directed towards each other in the longitudinal direction of the layer are provided, which are at least partially enclosed by associated profile strip ends (7, 8) and at their not included, Adjacent end faces widened like a hammer head and axially displaceable in the longitudinal direction of the pipe.
6. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Kontaktstelle zwei in Schichtlängsrichtung gegeneinandergerichtete Kontaktstücke (15", 16") vorgesehen sind, die zumindest teilweise die zugehörigen Profilstreifenenden (7,8) zangenartig umgreifen und an ihren anderen Stirnseitenenden flächig und in Rohrlängsrichtung axial verschieblich angrenzen.6. Heat exchanger according to claims 1 to 4, characterized in that two contact pieces (15 ", 16") are provided at each contact point in the longitudinal direction of the layer, which at least partially grip around the associated profile strip ends (7,8) like pliers and at their other end faces Adjacent to the surface and axially displaceable in the longitudinal direction of the pipe.
7. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (20,22) kettengliedartig an zugehörigen Profilstreifenenden (7,8) angelenkt sind.7. Heat exchanger according to claims 1 to 6, characterized in that the contact pieces (20, 22) are articulated like a chain link to associated profile strip ends (7, 8).
8. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei gabelförmige Profilstreifen (5,6) für ein Profilrohr (2) vorgesehen sind, von denen der eine (5) die eine Profilrohrseite und der andere Profilstreifen (6) die andere Profilrohrseite links- und rechtsseitig umgreift.8. Heat exchanger according to claims 1 to 7, characterized in that two fork-shaped profile strips (5, 6) are provided for a profile tube (2), of which one (5) has a profile tube side and the other profile strip (6) grips the other side of the profile tube on the left and right side.
9. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Profilquermittelebene gerichteten Gabelenden der Profilstreifen (5,6) fest miteinander verbunden sind. 9. Heat exchanger according to claims 1 to 8, characterized in that the fork ends directed against the transverse cross-plane of the profile strips (5,6) are firmly connected.
10. Wäremtauscher nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Profilquermittelebene gerichteten Gabelenden der Profilstreifen (5,6) durch Druckstücke (25) miteinander verbunden sind. 10. A heat exchanger according to claims 1 to 9, characterized in that the fork ends of the profile strips (5, 6) directed against the cross-sectional central plane are connected to one another by pressure pieces (25).
11. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von der jeweiligen Gabelpartie abgewandten einstückigen Endteile der Profilstreifen (5,6) benachbarter Profilrohre (2) einer Schicht - unter Gewährleistung gegenseitiger ,Längsverschieblichkeit - formschlüssig zentriert ineinandergreifen.11. Heat exchanger according to claims 1 to 10, characterized in that the one-piece end parts of the profiled strips (5, 6) facing away from the respective fork section (5, 6) of adjacent profiled tubes (2) of a layer - with a mutual interlocking, longitudinally displaceable - interlocking in a form-fitting manner.
12. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstreifen (3,4 bzw. 5, 6) oberflächengehärtet oder zumindest teilweise mit einer reibungsverschleißfesten Schicht versehen sind.12. Heat exchanger according to claims 1 to 11, characterized in that the profile strips (3, 4 or 5, 6) are surface-hardened or at least partially provided with a wear-resistant layer.
13. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilstreifen (3, 4 bzw. 5, 6) Blechleisten sind, die in einer gemeinsamen Matrixquerebene oder in mehreren jeweils gemeinsamen Matrixquerebenenangeordnet sind.13. Heat exchanger according to claims 1 to 12, characterized in that the profile strips (3, 4 or 5, 6) are sheet metal strips which are arranged in a common transverse matrix plane or in several respectively common transverse matrix planes.
14. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (h) der Kontaktstücke (15', 16') zweier Profilrohre (2) einer Schicht (11) gleich dem Abstand zwischen dem linken Profilstreifen (3) des Profilrohrs (2) einer ersten Schicht (10) und dem rechten Profilstreifen (4) des zugehörigen Profilrohrs (2) einer in Matrixquerrichtung daran angrenzenden dritten Schicht (12) ist (s.h.z.B. Fig. 4).14. Heat exchanger according to claims 1 to 13, characterized in that the width (h) of the contact pieces (15 ', 16') of two profile tubes (2) of a layer (11) equal to the distance between the left profile strip (3) of the profile tube (2) a first layer (10) and the right profile strip (4) of the associated profile tube (2) of a third layer (12) adjoining it in the transverse direction of the matrix (see FIG. 4).
15. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Kontaktstücke (15', 16') einen gemäß den angrenzenden Gegenflächen der Profilstreifen (3,4) gewölbten Formverlauf aufweisen.15. Heat exchanger according to claims 1 to 14, characterized in that the side surfaces of the contact pieces (15 ', 16') have a curved shape according to the adjacent counter surfaces of the profile strips (3, 4).
16.'Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Profilrohr (2) unverschieblich von den Profilstreifen (3,4) umschlossen ist, wobei die Profilstreifen (3,4) zusammen mit dem jeweiligen Profilrohr (2) längsverschieblich sind.16. 'heat exchanger according to claims 1 to 15, characterized in that each profile tube (2) is immovably surrounded by the profile strips (3,4), the profile strips (3,4) together with the respective profile tube (2) are longitudinally displaceable .
EP84109338A 1983-08-12 1984-08-07 Profiled tube heat exchanger Expired EP0134012B1 (en)

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