EP0772017A2 - Wärmetauscherrohr - Google Patents
Wärmetauscherrohr Download PDFInfo
- Publication number
- EP0772017A2 EP0772017A2 EP19960114202 EP96114202A EP0772017A2 EP 0772017 A2 EP0772017 A2 EP 0772017A2 EP 19960114202 EP19960114202 EP 19960114202 EP 96114202 A EP96114202 A EP 96114202A EP 0772017 A2 EP0772017 A2 EP 0772017A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- cross
- heat exchanger
- tube
- section
- exchanger tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/06—Tubular elements of cross-section which is non-circular crimped or corrugated in cross-section
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
-
- 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
- F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
- F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
- F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
Definitions
- the invention relates to a heat exchanger tube according to the preamble of claim 1.
- tube bundle heat exchangers are also used in heating technology.
- condensing technology is becoming increasingly important, ie the boilers use the heat of condensation contained in the water vapor by cooling the combustion gases to below the dew point.
- the heat exchangers used on the one hand require a large heat transfer surface which is adapted to the lower temperature differences between exhaust gas and heating water, but on the other hand construction volumes and material expenditure are limited.
- corrosion resistance and a low pressure loss when exposed to exhaust gas and condensed water must be guaranteed, which is why stainless steel is mainly used as the material.
- the heat transfer performance depends very much on the flow conditions on the heat exchanger tubes.
- a turbulent flow inside the pipes has proven to be favorable. This can be achieved with a corresponding amount of material by means of turbulators which are inserted into the tubes or by a special design of the tube wall.
- the invention had for its object to provide a heat exchanger tube which can be produced cost-effectively and which achieves high heat transfer rates with a low use of material by targeted introduction of flow.
- the heat exchanger tube has an approximately circular connection cross section at its two ends.
- the entire intermediate middle tube part is formed by pressing from two sides as a flat channel, the cross-sectional shape of which varies or is constant over the length.
- the central tube part essentially has an oval and rectangular cross section. So it is possible with simple forming techniques to vary this in the longitudinal direction, by the flow rate to keep the heating gases flowing inside at the same level when they cool down.
- the flat channels prevent core flow and promote heat dissipation in the wall area. When used under high pressure loads from the outside, support points can easily be created in the center of the profile by pressing two opposite pipe walls together.
- embossments, beads or beads which run in a spiral, cross-spiral or radial fashion are preferably provided on the central tube region.
- the roughness of the inner and / or outer tube wall can be increased by screwed-in grooves or a coating.
- the measures lead to the formation of a continuous, highly turbulent boundary layer without significant core flow.
- the heat transfer properties reach qualities as in plate heat exchangers.
- the use of pipes also offers advantages in terms of strength and low-stress connection when creating larger units. Tests have confirmed lower pressure drop on the hot gas side of these pipes than with inserted turbulators. This means that very efficient, compact and material-saving heat exchangers can be manufactured, especially for the condensing technology application.
- the heat exchanger tube has an approximately circular connection cross section 1 at its two ends.
- the entire intermediate tube section here is formed by pressing from two sides as a flat channel 2, the cross-sectional shape of which is constant or varies over the length. For example, the change in cross section takes place continuously as in FIG. 1 or in stages 3 as in FIG. 2.
- oval 4 and rectangular cross sections 5 can be produced.
- the tube walls bear high pressure loads from the outside.
- beads 7 running in a swirl-like or cross-swirl shape are attached to the central tube area.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Insbesondere zum Einsatz in Brennwert-Heizkesseln wird ein Wärmetauscherrohr geschaffen, das zwischen seinen Anschlußquerschnitten (1) einen als flachen Kanal (2) gestalteten Rohrteil aufweist, dessen Querschnitt an das Volumen der innen durchströmenden Heizgase angepaßt ist. Durch Prägungen, Sicken (7), Riefen und/oder Beschichtungen an der Rohrwand entsteht eine turbulente Grenzschicht ohne nennenswerte Kernströmung auf der Heizgasseite mit günstigem Wärmeübergang. <IMAGE> <IMAGE>
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Wärmetauscherrohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Mehrere solcher Rohre werden zu sogenannten Rohrbündel-Wärmetauschern zusammengefügt. Diese kommen auch in der Heizungstechnik zum Einsatz. Dort gewinnt die Brennwerttechnik zunehmend an Bedeutung, d.h. die Heizkessel nutzen die im Wasserdampf enthaltene Kondensationswärme durch Abkühlung der Verbrennungsgase bis unter den Taupunkt. Die verwendeten Wärmetauscher benötigen einerseits eine den geringeren Temperaturdifferenzen zwischen Abgas und Heizwasser angepaßte große Wärmeübertragungsfläche, andererseits sind aber Bauvolmen und Materialaufwand begrenzt. Zusätzlich muß die Korrosionsbeständigkeit sowie ein geringer Druckverlust beim Beaufschlagen mit Abgas und Kondenswasser gewährleistet sein, weshalb als Werkstoff vorwiegend Edelstahl zum Einsatz kommt.
- Allgemein gilt, daß die Wärmeübertragungsleistung sehr stark von den Strömungsbedingungen an den Wärmetauscherrohren abhängt. Dabei hat sich eine turbulente Strömung im Inneren der Rohre als günstig erwiesen. Diese läßt sich mit entsprechendem Materialaufwand durch Turbulatoren, welche in die Rohre eingeschoben werden oder durch eine besondere Gestaltung der Rohrwand erreichen.
- Zur Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung kennt man beispielsweise aus dem DE-GM 74 27 097 Wärmetauscherrohre mit muldenartigen Einpressungen, die sich auf kurzen Teilstücken mit runden Rohrquerschnitten abwechseln.
- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares Wärmetauscherrohr zu schaffen, welches bei geringem Materialeinsatz durch gezielte Strömungseinführung hohe Wärmeübertragungsleistungen erreicht.
- Erfindungsgemäß wird dies mit den im Schutzanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
- Das Wärmetauscherrohr besitzt an seinen beiden Enden einen etwa kreisförmigen Anschlußquerschnitt. Der gesamte dazwischenliegende mittlere Rohrteil ist durch Pressen von vorzugsweise zwei Seiten als flacher Kanal ausgebildet, dessen Querschnittsform über die Länge variiert oder konstant ist. Im wesentlichen weist der mittlere Rohrteil einen ovalen und rechteckigen Querschnitt auf. So ist es mit einfachen Umformtechniken möglichen, diesen in Längsrichtung zu variieren, um die Strömungsgeschwindigkeit der innen strömenden Heizgase bei Abkühlung auf gleichem Niveau zu halten. Durch die flachen Kanäle wird eine Kernströmung vermieden und die Wärmeabgabe im Wandbereich begünstigt. Beim Einsatz unter hohen Druckbelastungen von außen lassen sich in der Profilmitte leicht Abstützpunkte durch Zusammenpressen von zwei gegenüberliegenden Rohrwänden schaffen.
- Um den Wärmeübergang zu begünstigen, sind am mittleren Rohrbereich vorzugsweise drallförmig, kreuzdrallförmig oder radial verlaufende Prägungen oder Sicken angebracht. Weiterhin kann die Rauhigkeit der inneren und/oder äußeren Rohrwand durch eingedrehte Riefen oder eine Beschichtung erhöht werden. Die Maßnahmen führen zur Ausbildung einer durchgehenden hochturbulenten Grenzschicht ohne nennenswerte Kernströmung. Die Wärmeübertragungseigenschaften erreichen Qualitäten wie bei Plattenwärmetauschern. Mit der Verwendung von Rohren ergeben sich, neben der einfachen Umformung, zusätzlich Vorteile in Bezug auf Festigkeit und spannungsarme Verbindung bei der Erstellung größerer Einheiten. Versuche haben geringere heizgasseitige Druckverluste dieser Rohre als mit eingeschobenen Turbulatoren bestätigt. Somit lassen sich sehr effiziente, kompakte und materialsparende Wärmetauscher, besonders für das Anwendungsgebiet Brennwerttechnik, herstellen.
- Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigt:
- Fig. 1:
- Ein Wärmetauscherrohr mit gleichmäßiger Veränderung des Querschnitts.
- Fig. 2:
- Ein Wärmetauscherrohr mit stufenweiser Veränderung des Querschnitts.
- Fig. 3:
- Einen Schnitt durch ein Rohr mit ovalem Querschnitt.
- Fig. 4:
- Einen Schnitt durch ein Rohr mit rechteckigem Querschnitt.
- Fig. 5:
- Einen Schnitt durch ein Rohr mit Abstützpunkten für hohe Druckbeständigkeit.
- Fig. 6:
- Ein Wärmetauscherrohr mit kreuzdrallförmig eingebrachten Sicken.
- Fig. 7:
- Einen Schnitt durch ein Rohr mit drallförmig eingebrachten Sicken.
- Das Wärmetauscherrohr besitzt an seinen beiden Enden einen etwa kreisförmigen Anschlußquerschnitt 1. Der gesamte dazwischenliegende mittlere Rohrteil ist hier durch Pressen von zwei Seiten als flacher Kanal 2 ausgebildet, dessen Querschnittsform über die Länge konstant ist oder variiert. Beispielsweise erfolgt die Querschnittsänderung kontinuierlich wie in Fig. 1 oder in Stufen 3 wie in Fig. 2. Es lassen sich im wesentlichen ovale 4 sowie rechteckförmige Querschnitte 5 herstellen. An eingeprägten Abstützpunkten 6 tragen die Rohrwände hohe Druckbelastungen von außen ab. Um den Wärmeübergang zu begünstigen, sind am mittleren Rohrbereich drallförmig oder kreuzdrallförmig verlaufende Sicken 7 angebracht.
Claims (5)
- Wärmetauscherrohr, insbesondere für Rohrbündel-Wärmetauscher von Brennwertheizkesseln, mit etwa kreisförmigen Anschlußquerschnitten und mit Einprägungen zur Verbesserung des Wärmeübergangs, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Anschlußquerschnitten (1) liegende mittlere Rohrteil als flacher Kanal (2) gestaltet ist, dessen Querschnitt an das Volumen der innen durchströmenden Heizgase angepaßt ist.
- Wärmetauscherrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Anschlußquerschnitten (1) liegende mittlere Rohrteil durch vorzugsweise zweiseitiges Pressen umgeformt ist. - Wärmetauscherrohr nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Rohrteil einen im wesentlichen ovalen (4) oder rechteckförmigen (5) Querschnitt aufweist oder in einer Hochdruckausführung an einigen Punkten (6) in der Mitte des Querschnitts bis zum Berühren von zwei gegenüberliegenden Rohrwänden zusammengepreßt ist. - Wärmetauscherrohr nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Beispiel drallförmig, kreuzdrallförmig oder radial verlaufende Prägungen oder Sicken (7) am mittleren Rohrteil aufgebracht sind. - Wärmetauscherrohr nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß innen und/oder außen die Rauhigkeit der Rohrwand mit eingedrehten Riefen oder einer aufgebrachten Beschichtung erhöht wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995217325 DE29517325U1 (de) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | Wärmetauscherrohr |
DE29517325U | 1995-11-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0772017A2 true EP0772017A2 (de) | 1997-05-07 |
EP0772017A3 EP0772017A3 (de) | 1998-07-29 |
Family
ID=8014884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19960114202 Withdrawn EP0772017A3 (de) | 1995-11-02 | 1996-09-05 | Wärmetauscherrohr |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0772017A3 (de) |
DE (1) | DE29517325U1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19725454A1 (de) * | 1997-06-16 | 1999-01-21 | Georg Wall | Spundbohle |
EP1221579A1 (de) | 2001-01-05 | 2002-07-10 | hde Metallwerk GmbH | Wärmetauscherrohr für flüssige und gasförmige Medien |
WO2005014667A1 (de) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von flüchtigen substanzen aus hochviskosen medien |
US7575623B2 (en) | 2003-07-07 | 2009-08-18 | Bayer Technology Services Gmbh | Method for leaching aluminium-metal alloys |
GB2509762A (en) * | 2013-01-14 | 2014-07-16 | Halla Visteon Climate Control | Tube for a heat exchanger |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE29709136U1 (de) * | 1997-05-24 | 1997-07-24 | Viessmann Werke Kg | Wärmetauscherrohr |
DE19731190A1 (de) * | 1997-07-21 | 1999-01-28 | Buderus Heiztechnik Gmbh | Wärmetauscherrohr für die Heizgasführung in Heizkesseln |
FR2793313B1 (fr) * | 1999-05-04 | 2001-08-03 | Guillot Ind Sa | Echangeur de chaleur destine a equiper une chaudiere a eau chaude |
DE102004020346B4 (de) * | 2004-04-27 | 2009-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Brennwertheizkessel |
DE102009013269A1 (de) * | 2009-03-05 | 2010-09-09 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Durchfluss-Heizeinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Durchfluss-Heizeinrichtung |
EP3276290B1 (de) * | 2016-07-26 | 2019-10-23 | S.A.R.I. - Stampi Articoli Industriali Di Zen Bortolo | Rohrförmige vorrichtung für den transit einer wärmeaustauschflüssigkeit, insbesondere für wärmetauscher |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7427097U (de) | 1976-06-10 | R. & G. Schmoele Metallwerke, 5750 Menden | Rohr für Wärmeaustauscher für flüssige Medien |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216819A (en) * | 1976-09-09 | 1980-08-12 | Union Carbide Corporation | Enhanced condensation heat transfer device and method |
WO1984000207A1 (en) * | 1982-06-29 | 1984-01-19 | Zander & Ingestroem | Tube heat exchanger |
SE456935B (sv) * | 1984-05-24 | 1988-11-14 | Armaturjonsson Ab | Vaermevaexlare daer stroemningsplaatar med strilhaal aer placerade i varje slingaav ett serpentinformat roer samt saett foer framstaellning |
AT400365B (de) * | 1993-10-15 | 1995-12-27 | Fercher Josef | Wärmetauscher |
DE4343405A1 (de) * | 1993-12-18 | 1995-06-22 | Friedrich Ambs Gmbh & Co Kg Ap | Rohr, insbesondere zur Verwendung als Wärmetauschrohr für Rohrbündelwärmeübertrager |
-
1995
- 1995-11-02 DE DE1995217325 patent/DE29517325U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-05 EP EP19960114202 patent/EP0772017A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7427097U (de) | 1976-06-10 | R. & G. Schmoele Metallwerke, 5750 Menden | Rohr für Wärmeaustauscher für flüssige Medien |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19725454A1 (de) * | 1997-06-16 | 1999-01-21 | Georg Wall | Spundbohle |
DE19725454C2 (de) * | 1997-06-16 | 1999-05-20 | Georg Wall | Spundbohle |
EP1221579A1 (de) | 2001-01-05 | 2002-07-10 | hde Metallwerk GmbH | Wärmetauscherrohr für flüssige und gasförmige Medien |
DE10100241A1 (de) * | 2001-01-05 | 2002-07-18 | Hde Metallwerk Gmbh | Wärmetauscherrohr für flüssige oder gasförmige Medien |
US7575623B2 (en) | 2003-07-07 | 2009-08-18 | Bayer Technology Services Gmbh | Method for leaching aluminium-metal alloys |
WO2005014667A1 (de) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von flüchtigen substanzen aus hochviskosen medien |
US8074371B2 (en) | 2003-07-24 | 2011-12-13 | Bayer Technology Services Gmbh | Process and apparatus for removing volatile substances from highly viscous media |
GB2509762A (en) * | 2013-01-14 | 2014-07-16 | Halla Visteon Climate Control | Tube for a heat exchanger |
GB2509762B (en) * | 2013-01-14 | 2015-02-04 | Halla Visteon Climate Control | Tube for Heat Exchanger |
US10113811B2 (en) | 2013-01-14 | 2018-10-30 | Hanon Systems | Tube for heat exchanger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0772017A3 (de) | 1998-07-29 |
DE29517325U1 (de) | 1996-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1178278B1 (de) | Wärmeübertragungsrohr mit gedrallten Innenrippen | |
DE102006017432B4 (de) | Innerer Wärmeübertrager mit kalibriertem wendelförmigen Rippenrohr | |
EP0772017A2 (de) | Wärmetauscherrohr | |
DE19903833A1 (de) | Integrierte Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit | |
EP0845647B1 (de) | Flachrohr-Wärmeübertrager mit tordiertem Flachrohrendabschnitt | |
EP0990828A2 (de) | Mehrkanal-Flachrohr | |
EP3040638B1 (de) | Wärmeübertragerrohr und heizkessel mit einem solchen wärmeübertragerrohr | |
DE102010008175B4 (de) | Wärmeübertrager | |
DE102012007970A1 (de) | Wärmetauscher für eineKraftfahrzeug-Klimaanlage | |
EP1918659A2 (de) | Wärmetauscher | |
EP2447626B1 (de) | Wärmetauscher, insbesondere zur Anwendung bei Kühlmöbeln | |
DE3331186A1 (de) | Heizungsrohr mit eckigem bedrahtungsprofil | |
DE4343405A1 (de) | Rohr, insbesondere zur Verwendung als Wärmetauschrohr für Rohrbündelwärmeübertrager | |
DE2153654A1 (de) | Zwangsdurchlauf-Wärmeaustauscher in Leichtbauweise, vorzugsweise für Klimageräte mit Kompressionskälteanlagen | |
DE2029910A1 (de) | Rohre fur Wärmeaustauscher | |
EP2157382A2 (de) | Heizgerät | |
EP1602886B1 (de) | Heizkessel | |
DE102008014523A1 (de) | Heizgerät | |
DE4212074C1 (en) | Electric continuous flow meter e.g. for coffee machine - has tubular heaters pressed so that walls of flow tube have recesses altering cross-section | |
EP1557627A1 (de) | Strömungskanal | |
WO2008141626A1 (de) | Rückwandverflüssiger für haushaltskältegeräte | |
DE3047736A1 (de) | Waermeaustauscher mit einem gewendelten doppelrohr | |
DE3830800C1 (en) | Heat exchanger | |
DE3006206C2 (de) | Wärmeleitrohr mit Kapillarkanälen in Längsrichtung des Rohres | |
DE102007010958A1 (de) | Heizölvorwärmer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT CH DE FR LI NL |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT CH DE FR LI NL |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19990130 |