EP0697090B1 - Rippenrohr-wärmeaustauscher - Google Patents

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EP0697090B1
EP0697090B1 EP95911195A EP95911195A EP0697090B1 EP 0697090 B1 EP0697090 B1 EP 0697090B1 EP 95911195 A EP95911195 A EP 95911195A EP 95911195 A EP95911195 A EP 95911195A EP 0697090 B1 EP0697090 B1 EP 0697090B1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
air guide
finned
tube heat
exchanger according
Prior art date
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EP95911195A
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EP0697090A1 (de
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Detlev Gustav KRÖGER
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GEA Luftkuehler GmbH
Original Assignee
GEA Luftkuehler GmbH
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Publication date
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Application filed by GEA Luftkuehler GmbH filed Critical GEA Luftkuehler GmbH
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
    • F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
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    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F1/325—Fins with openings
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/454—Heat exchange having side-by-side conduits structure or conduit section
    • Y10S165/50—Side-by-side conduits with fins
    • Y10S165/505—Corrugated strips disposed between adjacent conduits

Definitions

  • the invention relates to a finned tube heat exchanger according to the features in the preamble of claim 1.
  • the finned tube heat exchanger according to DE-PS 34 19 734 is able to condense large amounts of steam. He also has the advantage that everyone Place the heat exchanger tubes between the pressure all areas of the pipe cross-section. Thereby is the condensation of the vapor in the direction of flow the front pipe sections facing the cooling air ended in exactly the same place as in the in the flow direction of the cooling air rear pipe sections. Dead zones can hardly occur. Furthermore relatively large pipe cross sections are formed, so that the flow pressure losses due to the larger hydraulic cross section can be significantly reduced.
  • the perpendicular from the surfaces of the heat exchanger tubes protruding ribs are smooth and non-protruding educated.
  • the Finned tube heat exchanger of DE-OS 19 58 909 in the Integrated ribs between the heat exchanger tubes Leading edges on. The leading edges are pressed out of surface sections from the plane of the ribs educated. As a result, the cooling air finds obstacles in front. The heat transfer is admittedly due to this measure improved, but bought the disadvantage that by the leading edges of the pressure loss increased several times.
  • EP 0 490 210 A1 which is considered the closest prior art, also discloses a heat exchanger exchanger tubes running parallel to each other slim cross-section, the cross-sectional length being a Dimension several times larger than the cross-sectional width is. Extend on the flat outer sides of the exchanger tubes transversely to the longitudinal direction of the exchanger tubes either parallel U-shaped ribs or ribs combined into a meander band. The side faces the ribs are flat.
  • the US 3,515,207 shows a heat exchanger with parallel round exchanger tubes running towards each other. Transversely to each other in parallel in several rows extending exchanger tubes extend fins, the circumference of flat square sections of the pipes and from the edge of the flat sections 90 ° offset to each other with zigzag cross-sections exist.
  • the invention is based on the prior art Task based on such a finned tube heat exchanger to perfect that the outer Heat transfer between the cooling air and the surfaces of the heat exchanger tubes without any significant increase the pressure loss can be increased significantly.
  • the ribs are on at least one side surface with a zigzag configuration Provide air guide grooves.
  • the air guide grooves generally have one Extension transverse to the longitudinal direction of the heat exchanger tubes. she are open at the rib ends and thus allow the Cooling air to flow in the air guide grooves, being through the zigzag configuration a significantly improved external heat transfer between the cooling air and the surface of the heat exchanger tubes is reached, without noticeably increasing the pressure losses.
  • the air guide grooves can cover the entire side surface extend a rib. They are preferably through corresponding embossing provided on both sides of a rib. In this case, the air guide grooves are adjacent Ribs face to face.
  • the ribs configured according to the invention can be individually be provided on each heat exchanger tube. Especially however, it is advantageous if two are running side by side Heat exchanger tubes through fins with a zigzag shape running air guide grooves connected in a web-like manner are. These can be single ribs or wavy or U-shaped or trapezoidal ribbed ribbons act.
  • each transition section is advantageous curved in a circular arc.
  • the radii of the Transitional sections are appropriately identical.
  • a particularly advantageous embodiment of the rib design is seen in the features of claim 4.
  • each other parallel groove sections of the air guide grooves run not only zigzag in this embodiment the longitudinal plane of each rib, but also at an angle to that general length of a rib.
  • the transition sections In order to deflect the cooling air in as swirl-free as possible to ensure the air guide grooves point accordingly Claim 6 the transition sections a radius of 1.5 mm to 3 mm.
  • an air guide groove intersecting transverse planes and the distance of the intersection of the center lines of two successive groove sections of the line of symmetry is the distance between each a transverse plane intersecting a center of curvature and the intersections of the adjacent center lines of the Groove sections with the line of symmetry about 3 mm to 10 mm, preferably about 7.5 mm.
  • the air guide groove s a semicircular Cross section with a radius and a depth of approximately 1 mm to 2 mm, preferably about 1.5 mm.
  • the heat transfer conditions can further improve according to claim 11 in that the distance between two adjacent ribs is about 2 mm to 4 mm, preferably about 3 mm.
  • FIGS Finned tube heat exchanger for condensing the exhaust vapors large turbine systems designated by cooling air.
  • the finned tube heat exchanger 1 has several in parallel heat exchanger tubes arranged next to each other at distance A. 2 with an elongated cross section.
  • the heat exchanger tubes 2 are connected by ribs 3, which are parallel to the flow direction SR Extend cooling air and through suitable fixing strips perpendicular to the side surfaces 4 of the heat exchanger tubes 2 are attached.
  • Figure 1 shows that the length L of the cross section of the Heat exchanger tubes 2 several times larger than that Width B is dimensioned.
  • the ribs arranged at a distance Al of 3 mm from one another 3 have 5 on both side surfaces in a zigzag configuration parallel to each other running and in the flow direction SR of the cooling air continuous, 6 air guide grooves open at the rib ends 7, with a corresponding embossing of the ribs 3 a thickness D of about 0.1 mm for aluminum or copper or approximately 0.5 mm in the case of steel (FIGS. 1 until 5).
  • Each air guide groove 7 is made up of straight lines Groove sections 8 and two successive ones Groove sections 8 continuously connecting arcuate transition sections 9 together ( Figures 1, 3 and 4).
  • Figure 4 shows an enlarged view Representation based on the highlighted Center lines 10 of two successive groove sections 8 the geometric relationships of an air guide groove 7.
  • the arcuate transition sections 9 are semicircularly curved.
  • the centers of curvature 11 of the transition sections 9 lie here at a distance from the symmetry line SL of the air guide groove 7.
  • the transition sections 9 have a radius R1 from 1.5 mm to 3 mm.
  • the distance A2 of two on top of each other following intersection centers of curvature 11 Cross planes (E) is 10 mm.
  • the intersection 12 of the Center lines 10 of two successive groove sections 8 is at a distance A3 of 3.5 mm from the line of symmetry SL arranged.
  • the air guide grooves 7 a semicircular cross section with a radius R and a depth T of 1.5 mm.
  • the distance A4 of the center lines 10 of two neighboring ones Air guide grooves is 5.0 mm ( Figures 1 and 5).
  • the U-shaped ribbed belt 13 of FIGS. 6 to 8 consists of a plurality of ribs 3a and 3 Ribs 3a connecting fastening strips 14, 14a, which at the same time also the fixing of the ribbed belt 13 serve the heat exchanger tubes 2. Which is in the Level El-El extending mounting strips 14 extend parallel to the fastening strips arranged in level E2-E2 14a.
  • the ribs 3a are in a longitudinal zigzag shape successive fields 15 each with parallel Groove sections 8a broken down.
  • the groove sections 8a also form here, as in the embodiment of Figures 1 to 5, components of the length of the Ribs 3a through air guide grooves 7a.
  • the longitudinal edges 16, 17 of the fields 15 run both in Angle ⁇ , ⁇ 1 to those in the parallel planes E1-E1, E2-E2 extending mounting strips 14, 14a as well at an angle ⁇ , ⁇ 1 to that of the longitudinal edges 18, 19 of each rib 3a intersecting plane E3-E3.
  • the angles ⁇ , ⁇ 1, ⁇ , ⁇ 1 are 14 °.
  • the formation of the ribs 3a and 3 corresponds pronounced air guide grooves 7a of the formation on the ribs 3a the ribs 3 and the air guide grooves 7 of the embodiment of Figures 1 to 5, so that again Explanation can be omitted.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Rippenrohr-Wärmeaustauscher gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Rippenrohr-Wärmeaustauscher gemäß der DE-PS 34 19 734 ist in der Lage, große Dampfmengen zu kondensieren. Er weist darüberhinaus den Vorteil auf, daß sich an jeder Stelle der Wärmeaustauscherrohre ein Druckausgleich zwischen allen Bereichen des Rohrquerschnitts einstellt. Dadurch ist die Kondensation des Abdampfs in den der Strömungsrichtung der Kühlluft zugekehrten vorderen Rohrabschnitten an exakt derselben Stelle beendet, wie in den in Strömungsrichtung der Kühlluft hinteren Rohrabschnitten. Totzonen können sich somit kaum einstellen. Darüberhinaus werden relativ große Rohrquerschnitte gebildet, so daß die Strömungsdruckverluste infolge des größeren hydraulischen Querschnitts erheblich verringert werden.
Die senkrecht von den Oberflächen der Wärmeaustauscherrohre abstehenden Rippen sind glatt und vorsprungslos ausgebildet.
Gegenüber diesem Rippenrohr-Wärmeaustauscher weist der Rippenrohr-Wärmeaustauscher der DE-OS 19 58 909 in die Rippen zwischen den Wärmeaustauscherrohren integrierte Anlaufkanten auf. Die Anlaufkanten werden durch das Herausdrücken von Flächenabschnitten aus den Ebenen der Rippen gebildet. Dadurch findet die Kühlluft Hindernisse vor. Der Wärmeübergang wird durch diese Maßnahme zwar verbessert, jedoch der Nachteil erkauft, daß sich durch die Anlaufkanten der Druckverlust um ein Mehrfaches erhöht.
Die EP 0 490 210 A1, die als nächstkommender Stand der Technik angesehen wird, offenbart einen Wärmeaustauscher mit parallel zueinander verlaufenden Austauscherrohren schlanken Querschnitts, wobei die Querschnittslänge ein Mehrfaches größer als die Querschnittsbreite bemessen ist. Auf den ebenen Außenseiten der Austauscherrohre erstrecken sich quer zur Längsrichtung der Austauscherrohre entweder parallel zueinander verlaufende U-förmige Rippen oder zu einem Mäanderband vereinigte Rippen. Die Seitenflächen der Rippen sind eben gestaltet.
Die US 3,515,207 zeigt einen Wärmeaustauscher mit parallel zueinander verlaufenden runden Austauscherrohren. Quer zu den in mehreren Reihen parallel nebeneinander verlaufenden Austauscherrohren erstrecken sich Rippen, die aus ebenen quadratischen Abschnitten umfangsseitig der Rohre und aus randseitig der ebenen Abschnitte mit 90° Versetzung zueinander verlaufenden Abschnitten mit zick-zack-förmigen Querschnitten bestehen.
Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen solchen Rippenrohr-Wärmeaustauscher dahingehend zu vervollkommnen, daß der äußere Wärmeübergang zwischen der Kühlluft und den Oberflächen der Wärmeaustauscherrohre ohne wesentliche Erhöhung des Druckverlustes merklich gesteigert werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen.
Danach sind die Rippen auf mindestens einer Seitenfläche mit eine zick-zack-förmige Konfiguration aufweisenden Luftleitnuten versehen. Trotz der zick-zack-förmigen Konfiguration haben die Luftleitnuten aber generell eine Erstreckung quer zur Längsrichtung der wärmeaustauscherrohre. Sie sind an den Rippenenden offen und erlauben es somit der Kühlluft, in den Luftleitnuten zu strömen, wobei durch die zick-zack-förmige Konfiguration ein deutlich verbesserter äußerer Wärmeübergang zwischen der Kühlluft und der Oberfläche der Wärmeaustauscherrohre erreicht wird, ohne daß die Druckverluste merklich erhöht werden.
Die Luftleitnuten können sich über die gesamte Seitenfläche einer Rippe erstrecken. Vorzugsweise sind sie durch entsprechende Prägung beidseitig einer Rippe vorgesehen. In diesem Fall liegen sich dann die Luftleitnuten benachbarter Rippen frontal einander gegenüber.
Die erfindungsgemäß konfigurierten Rippen können einzeln an jedem Wärmeaustauscherrohr vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn zwei nebeneinander verlaufende Wärmeaustauscherrohre durch Rippen mit zick-zack-förmig verlaufenden Luftleitnuten stegartig verbunden sind. Es kann sich hierbei um Einzelrippen oder um wellenförmige bzw. U- oder trapezförmig geprägte Rippenbänder handeln.
Obwohl es denkbar ist, daß die Luftleitnuten wellenförmig gekrümmt sind, wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß Anspruch 2 darin gesehen, daß die zueinander abgewinkelten Nutenabschnitte der Luftleitnuten geradlinig verlaufen. Die Nutenabschnitte sind dabei bevorzugt gleich lang ausgebildet.
Zur besseren Luftführung ist es nach Anspruch 3 zweckmäßig, wenn zwei aufeinander folgende und im Winkel zueinander angeordnete Nutenabschnitte einer Luftleitnute durch einen bogenförmigen Übergangsabschnitt stufenlos miteinander verbunden sind. Vorteilhaft ist jeder Übergangsabschnitt kreisbogenförmig gekrümmt. Die Radien der Übergangsabschnitte sind zweckmäßig identisch ausgebildet.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Rippengestaltung wird in den Merkmalen des Anspruchs 4 erblickt.
Hierbei handelt es sich entweder um Einzelrippen, die über die Befestigungsleisten an den Wärmeaustauscherrohren festgelegt sind, oder die Rippen bilden Bestandteil von wellen-, U- oder trapezförmigen Rippenbändern, welche über die Befestigungsleisten mit den Wärmeaustauscherrohren verbunden sind.
Die in den einzelnen Feldern vorgesehenen, zueinander parallelen Nutenabschnitte der Luftleitnuten verlaufen bei dieser Ausführungsform nicht nur zick-zack-förmig in der Längsebene jeder Rippe, sondern auch im Winkel zu der generellen Längserstreckung einer Rippe. Die Erzeugung der Felder mit den Nutenabschnitten der Luftleitnuten sowie der durch die besondere räumliche Lage der Felder gebildeten geneigten schlanken dreiecksförmigen Übergangsbereiche von den Feldern auf die Befestigungsleiste kann in bevorzugter Weise auf einer hierfür geeigneten Prägemaschine durchgeführt werden.
Obwohl es möglich ist, die Längskanten der Felder in unterschiedlichen Winkeln zu den Parallelebenen einerseits bzw. zu der die Längskanten der Rippen schneidenden Ebene andererseits anzuordnen, sehen die Merkmale des Anspruchs 5 vor, daß diese Winkel gleich groß bemessen sind.
Um eine möglichst wirbelfreie Umlenkung der Kühlluft in den Luftleitnuten zu gewährleisten, weisen entsprechend Anspruch 6 die Übergangsabschnitte einen Radius von 1,5 mm bis 3 mm auf.
Weiter hat es sich bei internen Versuchen herausgestellt, daß optimale Wärmeübergangsbedingungen insbesondere dann herrschen, wenn nach Anspruch 7 der Abstand zweier senkrecht zu der Symmetrielinie einer Luftleitnute verlaufender Querebenen, welche in Längsrichtung einer Luftleitnute aufeinander folgende Krümmungsmittelpunkte schneiden, etwa 7,5 mm bis 25 mm, bevorzugt etwa 10 mm, beträgt.
Darüberhinaus kann eine weitere Optimierung der Wärmeübergangsbedingungen dann erzielt werden, wenn gemäß Anspruch 8 der Schnittpunkt der Mittellinien von zwei aufeinander folgenden Nutenabschnitten einer Luftleitnute im Abstand von etwa 2,5 mm bis 5 mm, bevorzugt etwa 3,5 mm, von der Symmetrielinie einer Luftleitnute angeordnet ist.
Aufgrund des Abstands der zwei aufeinander folgende Krümmungsmittelpunkte einer Luftleitnute schneidenden Querebenen und des Abstands der Schnittpunkte der Mittellinien von zwei aufeinander folgenden Nutenabschnitten von der Symmetrielinie beträgt der Abstand zwischen jeweils einer einen Krümmungsmittelpunkt schneidenden Querebene und den Schnittpunkten der angrenzenden Mittellinien der Nutenabschnitte mit der Symmetrielinie etwa 3 mm bis 10 mm, bevorzugt etwa 7,5 mm.
Desweiteren ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn nach Anspruch 9 die Luftleitnuten einen halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Radius und einer Tiefe von etwa 1 mm bis 2 mm, bevorzugt etwa 1,5 mm, aufweisen.
Der gleichmäßige Verlauf der Luftleitnuten - bevorzugt auf beiden Seitenflächen der Rippen - wird entsprechend Anspruch 10 dadurch optimiert, daß der Abstand der Mittellinien zweier benachbarter Luftleitnuten etwa 4,5 mm bis 6 mm, bevorzugt etwa 5,0 mm, beträgt. Dadurch ergibt sich ein Verhältnis des Abstands zweier in Längsrichtung einer Luftleitnute aufeinander folgende Krümmungsmittelpunkte schneidender Querebenen zu dem Abstand der Mittellinien zweier benachbarter Luftleitnuten von etwa 3,5-4,5 : 1, bevorzugt 4 : 1.
Schließlich kann eine weitere Verbesserung der Wärmeübergangsbedingungen gemäß Anspruch 11 dadurch erfolgen, daß der Abstand zweier benachbarter Rippen etwa 2 mm bis 4 mm, bevorzugt etwa 3 mm, beträgt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
im Schema einen vertikalen Querschnitt durch einen Abschnitt eines Rippenrohr- Wärmeaustauschers;
Figur 2
eine Teilansicht auf den Rippenrohr-Wärmeaustauscher gemäß dem Pfeil II der Figur 1;
Figur 3
in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der Figur 1;
Figur 4
im Schema in vergrößertem Maßstab den Verlauf einer Luftleitnute;
Figur 5
einen vergrößerten Querschnitt durch die Darstellung der Figur 3 entlang der Linie V-V;
Figur 6
in der Perspektive einen Abschnitt eines U-förmig konfigurierten Rippenbands;
Figur 7
eine Seitenansicht auf das Rippenband der Figur 6 und
Figur 8
eine Draufsicht auf das Rippenband der Figur 6.
Mit 1 ist in den Figuren 1 bis 3 ein Teilbereich eines Rippenrohr-Wärmeaustauschers zur Kondensation der Abdämpfe großer Turbinenanlagen mittels Kühlluft bezeichnet.
Der Rippenrohr-Wärmeaustauscher 1 weist mehrere parallel im Abstand A nebeneinander angeordnete Wärmeaustauscherrohre 2 mit einem länglichen Querschnitt auf. Die Wärmeaustauscherrohre 2 sind durch Rippen 3 miteinander verbunden, die sich parallel zur Strömungsrichtung SR der Kühlluft erstrecken und durch geeignete Fixierleisten senkrecht auf den seitlichen Oberflächen 4 der Wärmeaustauscherrohre 2 befestigt sind.
Die Figur 1 zeigt, daß die Länge L des Querschnitts der Wärmeaustauscherrohre 2 um ein Mehrfaches größer als die Breite B bemessen ist.
Die im Abstand Al von 3 mm zueinander angeordneten Rippen 3 (Figuren 2 und 5) besitzen auf beiden Seitenflächen 5 in zick-zack-förmiger Konfiguration parallel nebeneinander verlaufende und in Strömungsrichtung SR der Kühlluft durchgehende, an den Rippenenden 6 offene Luftleitnuten 7, die durch eine entsprechende Prägung der Rippen 3 mit einer Dicke D von etwa 0,1 mm bei Aluminium oder Kupfer bzw. etwa bis 0,5 mm bei Stahl gebildet sind (Figuren 1 bis 5).
Jede Luftleitnute 7 setzt sich aus geradlinig verlaufenden Nutenabschnitten 8 und jeweils zwei aufeinander folgende Nutenabschnitte 8 stufenlos miteinander verbindenden bogenförmigen Übergangsabschnitten 9 zusammen (Figuren 1, 3 und 4). Die Figur 4 zeigt dabei in vergrößerter Darstellung anhand der verstärkt hervorgehobenen Mittellinien 10 zweier aufeinander folgender Nutenabschnitte 8 die geometrischen Verhältnisse einer Luftleitnute 7.
Danach ist zu erkennen, daß die bogenförmigen Übergangsabschnitte 9 halbkreisförmig gekrümmt sind. Die Krümmungsmittelpunkte 11 der Übergangsabschnitte 9 liegen hierbei im Abstand von der Symmetrielinie SL der Luftleitnute 7. Die Übergangsabschnitte 9 besitzen einen Radius R1 von 1,5 mm bis 3 mm. Der Abstand A2 von zwei aufeinander folgende Krümmungsmittelpunkte 11 schneidenden Querebenen (E) beträgt 10 mm. Der Schnittpunkt 12 der Mittellinien 10 von zwei aufeinander folgenden Nutenabschnitten 8 ist im Abstand A3 von 3,5 mm von der Symmetrielinie SL angeordnet.
Aus der Figur 5 ist noch ersichtlich, daß die Luftleitnuten 7 einen halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Radius R und einer Tiefe T von 1,5 mm aufweisen.
Der Abstand A4 der Mittellinien 10 zweier benachbarter Luftleitnuten beträgt 5,0 mm (Figuren 1 und 5).
Das U-förmig konfigurierte Rippenband 13 der Figuren 6 bis 8 besteht aus einer Vielzahl von Rippen 3a und die Rippen 3a verbindenden Befestigungsleisten 14, 14a, welche zugleich auch der Festlegung des Rippenbands 13 an den Wärmeaustauscherrohren 2 dienen. Die sich in der Ebene El-El erstreckenden Befestigungsleisten 14 verlaufen parallel zu den in der Ebene E2-E2 angeordneten Befestigungsleisten 14a.
Die Rippen 3a sind in Längsrichtung in mehrere zick-zack-förmig aufeinander folgende Felder 15 mit jeweils parallelen Nutenabschnitten 8a aufgegliedert. Die Nutenabschnitte 8a bilden auch hier, wie bei der Ausführungsform der Figuren 1 bis 5, Bestandteile von über die Länge der Rippen 3a durchgehenden Luftleitnuten 7a.
Die Längskanten 16, 17 der Felder 15 verlaufen sowohl im Winkel α, α1 zu den sich in den parallelen Ebenen E1-E1, E2-E2 erstreckenden Befestigungsleisten 14, 14a als auch im Winkel β, β1 zu der die Längskanten 18, 19 jeder Rippe 3a schneidenden Ebene E3-E3. Die Winkel α, α1, β, β1 betragen 14°.
Durch die um zwei durch den Flächenschwerpunkt FSP der Felder 15 verlaufenden Achsen erfolgende Ausprägung der schräg im Raum liegenden Felder 15 werden in Längsrichtung der Rippen 3a schlanke dreieckförmige Bereiche 20 zwischen den Längskanten 16, 17 der Felder 15 und den Längskanten 18, 19 der Rippen 3a gebildet.
Ansonsten entspricht die Ausbildung der Rippen 3a und der an den Rippen 3a ausgeprägten Luftleitnuten 7a der Ausbildung der Rippen 3 sowie der Luftleitnuten 7 der Ausführungsform der Figuren 1 bis 5, so daß auf eine nochmalige Erläuterung verzichtet werden kann.

Claims (11)

  1. Rippenrohr-Wärmeaustauscher, insbesondere zur Kondensation der Abdämpfe großer Turbinenanlagen mittels Kühlluft, welcher mit parallelen Rippen (3, 3a) versehene Wärmeaustauscherrohre (2) aufweist, die einen länglichen Querschnitt besitzen, dessen Länge (L) um ein Mehrfaches größer als seine Breite (B) bemessen ist, wobei sich die Rippen (3, 3a) quer zur Längsrichtung der Wärmeaustauscherrohre (2), d.h. im Betrieb parallel zur Strömungsrichtung der Kühlluft erstrecken und Strömungsleiteinrichtungen (7, 7a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß als Strömungsleiteinrichtungen mehrere Luftleitnuten (7, 7a) vorgesehen sind, die auf mindestens einer senkrecht zur längeren Oberfläche (4) der Wärmeaustauscherrohre erstreckende Seitenfläche (5) der Rippen (3, 3a) ausgeprägt sind, in zick-zack-förmiger Konfiguration parallel nebeneinander verlaufen, sich durchgehend in Längsrichtung der Rippen (3, 3a) und im Betrieb längs der Strömungsrichtung der Kühlluft erstrecken und an den Rippenenden offen sind.
  2. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander abgewinkelten Nutenabschnitte (8, 8a) der Luftleitnuten (7, 7a) geradlinig verlaufen.
  3. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinander folgende Nutenabschnitte (8, 8a) einer Luftleitnute (7, 7a) durch einen bogenförmigen Übergangsabschnitt (9) stufenlos miteinander verbunden sind.
  4. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (3a) an beiden Längskanten (18, 19) mit in parallelen Ebenen (E1-E1, E2-E2) sich erstreckenden, in entgegengesetzte Richtungen weisenden Befestigungsleisten (14, 14a) versehen sind in Längsrichtung in mehrere zick-zack-förmig aufeinanderfolgende Felder (15) mit jeweils parallelen Nutenabschnitten (8a) aufgegliedert sind, wobei die Längskanten (16, 17) der Felder (15) sowohl im Winkel (α, α1) zu den Parallelebenen (E1-E1, E2-E2) als auch im Winkel (β, β1) zu der beide Längskanten (18, 19) einer Rippe (3a) schneidenden Ebene (E3-E3) verlaufen.
  5. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (α, α1; β, β1) gleich groß bemessen sind.
  6. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsabschnitte (9, 9a) einen Radius (R1) von 1,5 mm bis 3 mm aufweisen.
  7. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A2) zweier in Längsrichtung einer Luftleitnute (7, 7a) aufeinander folgende Krümmungsmittelpunkte (11) der Übergangsabschnitte (9) schneidender Querebenen (E) etwa 7,5 mm bis 25 mm, bevorzugt etwa 10 mm, beträgt.
  8. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt (12) der Mittellinien (10) von zwei aufeinander folgenden Nutenabschnitten (8, 8a) einer Luftleitnute (7, 7a) im Abstand (A3) von etwa 2,5 mm bis 5 mm, bevorzugt etwa 3,5 mm, von der Symmetrielinie (SL) einer Luftleitnute (7, 7a) angeordnet ist.
  9. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitnuten (7, 7a) einen halbkreisförmigen Querschnitt mit einem Radius (R) und einer Tiefe (T) von etwa 1 mm bis 2 mm, bevorzugt etwa 1,5 mm, aufweisen.
  10. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A4) der Mittellinien (10) zweier benachbarter Luftleitnuten (7, 7a) etwa 4,5 mm bis 6 mm, bevorzugt etwa 5,0 mm, beträgt.
  11. Rippenrohr-Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A1) zweier benachbarter Rippen (3, 3a) etwa 2 mm bis 4 mm, bevorzugt etwa 3 mm, beträgt.
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