EP2439479A2 - Turbulator insert for heat exchanger with tubular heat throughput areas - Google Patents

Turbulator insert for heat exchanger with tubular heat throughput areas Download PDF

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EP2439479A2
EP2439479A2 EP20110008024 EP11008024A EP2439479A2 EP 2439479 A2 EP2439479 A2 EP 2439479A2 EP 20110008024 EP20110008024 EP 20110008024 EP 11008024 A EP11008024 A EP 11008024A EP 2439479 A2 EP2439479 A2 EP 2439479A2
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EP
European Patent Office
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parts
connection
wirbulatoreinsatz
heat transfer
tubular heat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20110008024
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2439479A3 (en
Inventor
Norbert Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RWE Deutschland AG
Original Assignee
RWE Deutschland AG
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Filing date
Publication date
Application filed by RWE Deutschland AG filed Critical RWE Deutschland AG
Publication of EP2439479A2 publication Critical patent/EP2439479A2/en
Publication of EP2439479A3 publication Critical patent/EP2439479A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • 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
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • F28F1/405—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element and being formed of wires

Definitions

  • the invention relates to a turbulator insert for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces, comprising a wound around the longitudinal axis of the Wirbelberein tenues body.
  • Wirbulatorein accounts of the type mentioned are for example from the DE 29 707 325 U1 known.
  • Such inserts are wound in the longitudinal direction of the vortex insert body, preferably bleaching strips. These inserts serve to interrupt the substantially laminar flow of a carrier medium, which is, for example, liquid or gaseous, within the tubular heat transfer surfaces and thereby to lead to the wall of the tubular heat transfer surfaces in order to intensify the heat transfer.
  • a carrier medium which is, for example, liquid or gaseous
  • tubular heat transfer surfaces In the course of maintenance, the tubular heat transfer surfaces must be inspected and cleaned, whereby the Vorbulereinein algorithms must be removed. Especially with elongated, vertically arranged tubular heat transfer surfaces and limited space at the site of the tubular heat transfer surfaces make this work extremely difficult.
  • the document CH 373129 A discloses an insert for flue pipes of boiler stoves, which consists of a helical spring whose winding serves to guide the flue gas flow along the inner wall of the flue pipes and at the same time to continuously rupture the flue gas stream on its way.
  • a disadvantage of such use Edelraumfeder trained is that the coil spring is only conditionally, tear open the flow through the smoke tube and lead to the pipe inner wall, in comparison to a strip-shaped Wirbulatorcons.
  • the US 4,336,838 A apparently a Wirbulatortoxins for heat exchanger tubes, consisting of two metal strips, wherein the two metal strips are joined together at their points of contact in the inserted state.
  • the use of the vortex according to US 4,336,838 A must therefore in advance be assembled and subsequently introduced into the heat exchanger tubes, but this leads to an increased space requirement for insertion.
  • the object of the invention is to provide Wirbulatorein among, which can be easily introduced even in confined spaces in heat transfer surfaces or removed from the tubular heat transfer surfaces.
  • a vortex use for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces comprising a wound around the longitudinal axis of the Vorbulatormbies body, wherein the body consists of at least two parts which are designed to be movable relative to each other connectable. Characterized in that the at least two parts of the body are movably connected relative to each other, the total length of the tortuous body can be reduced by a relative movement between the at least two parts of the body, whereby the installation or expansion of such a Vortexulator insert is significantly simplified in tubular heat transfer surfaces.
  • the at least two parts of the tortuous body are fixed relative to each other by the radial boundary of the tubular heat transfer surface, so that results in a rigid vortex in the insert.
  • connection between the at least two parts of the body is made detachable. Characterized in that the connection between the at least two parts of the body is solvable, individual parts of the Wirbulatormbies can be exchanged in a simple manner.
  • a detachable connection between the at least two parts of wound body includes, for example, a screw, a snap connection or a bolt connection.
  • connection between the at least two parts of the body is designed not detachable, for example by means of a riveted joint.
  • connection between the at least two parts of the tortuous body is formed by an annular element.
  • the annular element is configured, for example, like a snap hook.
  • the annular element is designed as a round chain link.
  • connection between the at least two parts of the body is formed so that the two are movable by at least 90 ° relative to each other, preferably up to 180 °. This ensures that the turbulator insert can be used or removed in tubular heat transfer surfaces, as long as the length of the individual parts of the body are smaller than the available space for installation or removal.
  • the body consists of metal or a glassy material, in particular of materials which are produced by the casting process, for. As injection molding, are processed.
  • the at least two parts of the body are strip-shaped.
  • the strip-shaped parts have a width which corresponds approximately to the inner diameter of the tubular heat transfer surfaces, so that the strip-shaped parts preferably as accurately as possible can be used in the tubular heat transfer surfaces of the heat exchanger. It is thereby achieved that as much as possible of the heat flow in the tubular heat transfer surfaces by means of the strip-like parts to the wall of the tubular heat transfer surfaces.
  • connection between the at least two parts of the body is formed such that the connection is not solved by the relative movement of the parts to each other. This simplifies the installation or removal of the turbulator insert in the tubular heat transfer surfaces of the heat exchanger, since the connection between the at least two parts of the body during the relative movement between the at least two parts is not solved.
  • Wirbulator behalf 1 shown for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces 2 comprises a about the longitudinal axis of the Wirbulatornieses 1 wound body 3.
  • the spiral body 3 consists of at least two parts 4, 5, which are designed to be movable relative to each other connectable.
  • connection 6 between the at least two parts 4, 5 of the body 3 can be made detachable or non-detachable.
  • the connection 6 between the at least two parts 4, 5 of the body 3 is formed by an annular element 7.
  • the annular element 7 is configured in the manner of a snap hook, while the annular element 7 of the connection 6 is designed as a round chain link in the case of a non-detachable connection 6.
  • connection 6 between the two parts 4, 5 of the body 3 is formed so that the two parts 4, 5 are movable relative to each other by at least 90 °, preferably up to 180 °.
  • Wirbulator behalf 1 shown comprises a body made of gray cast iron.
  • Wirbulatorlandais 1 shown for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces 2 comprises a wound around the longitudinal axis of the Wirbulatornieses 1 body 3 made of metal.
  • the tortuous body 3 of the vortex insert 1 from FIG. 2 consists of the two parts 4, 5, which are movably connected relative to each other.
  • the connection 6 between the two parts 4, 5 of the body 3 is designed releasably.
  • the connection 6 between the two parts 4, 5 is formed by a screw connection 8.
  • FIG. 2 shown turbulator insert 1 is in an extended state, as it is present in a built-in state within a tubular heat transfer surface.
  • FIG. 3 is the Wirbulator resources 1 for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces FIG. 2 in a state after one Relative movement between the two parts 4, 5 of the tortuous body 3 shown.
  • a bent state of the turbulator insert 1 can be easily introduced into a heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2 and removed from it.
  • the at least two parts 4, 5 of the body 3 are strip-shaped.
  • the turbulator insert 1 comprises a body 3 wound around the longitudinal axis of the turbulator insert 1, wherein the body 3 consists of at least two parts 4, 5, which are designed so that they can be connected so as to be movable relative to one another.
  • the connection 6 between the at least two parts 4, 5 of the body 3 can be made detachable or non-detachable. Examples of a detachable connection between the two parts 4, 5 of the body 3 are screw, snap-in connections or bolt connections. Examples of non-detachable connections between the at least two parts 4, 5 of the body 3 are riveted joints or round chain links.
  • the at least two parts 4, 5 of the body 3 are moved relative to each other before reaching a boundary 9 by means of the connection 6 between the at least two parts 4, 5, so that the limit 9 does not preclude insertion or removal of the swirling insert into or out of the heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2.
  • the length of the individual parts 4, 5 of the body 3 is formed smaller than the distance between the heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2 and the boundary of the 9th
  • connection between the at least two parts 4, 5 of the body 3 of the FIGS. 1 to 4 designed such that the connection is not solved by the relative movement of the parts 4, 5 to each other.

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Abstract

The turbulator insert (1) has a tubular heat transfer surfaces and a body (3) that is convoluted around a longitudinal axis of the turbulator insert. The body has two parts (4,5), which are designed connectably relative to each other in a moving manner. A connector (6) is designed between the both parts of the body in detachable manner.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbulatoreinsatz für Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen, umfassend einen um die Längsachse des Wirbulatoreinsatzes gewundenen Körper.The invention relates to a turbulator insert for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces, comprising a wound around the longitudinal axis of the Wirbelbereineinsatzes body.

Wirbulatoreinsätze der genannten Art sind beispielsweise aus der DE 29 707 325 U1 bekannt. Bei solchen Einsätzen handelt es sich um in Längsrichtung des Wirbulatoreinsatzes gewundene Körper, vorzugsweise Bleichstreifen. Diese Einsätze dienen dazu, die im Wesentlichen laminare Strömung eines Trägermediums, welches beispielsweise flüssig oder gasförmig ist, innerhalb der rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen zu unterbrechen und dadurch an die Wandung der rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen zwecks Intensivierung des Wärmeüberganges zu führen.Wirbulatoreinsätze of the type mentioned are for example from the DE 29 707 325 U1 known. Such inserts are wound in the longitudinal direction of the vortex insert body, preferably bleaching strips. These inserts serve to interrupt the substantially laminar flow of a carrier medium, which is, for example, liquid or gaseous, within the tubular heat transfer surfaces and thereby to lead to the wall of the tubular heat transfer surfaces in order to intensify the heat transfer.

Im Zuge von Wartungsarbeiten müssen die rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen inspiziert und gereinigt werden, wobei die Wirbulatoreinsätze ausgebaut werden müssen. Insbesondere bei langgestreckten, senkrecht angeordneten rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen und beengten Raumverhältnissen am Aufstellungsort der rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen gestalten sich diese Arbeiten äußerst schwierig.In the course of maintenance, the tubular heat transfer surfaces must be inspected and cleaned, whereby the Vorbulereineinsätze must be removed. Especially with elongated, vertically arranged tubular heat transfer surfaces and limited space at the site of the tubular heat transfer surfaces make this work extremely difficult.

In der DE 44 06 302 A1 wird diesbezüglich vorgeschlagen, dass die entsprechenden rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen an einer Längsseite offen ausgebildet sind. Nachteilig daran ist, dass die offenen Längsseiten der rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen während des Betriebs verschlossen werden müssen, damit keine Wärme entweicht, was zu einem erhöhten konstruktivem Aufwand führt.In the DE 44 06 302 A1 is proposed in this regard that the corresponding tubular heat transfer surfaces are formed open on one longitudinal side. The disadvantage of this is that the open longitudinal sides of the tubular heat transfer surfaces must be closed during operation, so that no heat escapes, resulting in an increased design effort.

Aus der DE 44 17 524 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung und Montage von aus Draht gewendelten Turbulatoren in Wärmetauscherrohren mit einem annährend kreisförmigen Querschnitt bekannt, wobei die Turbulatoren aufgrund ihrer Materialspannung an der Innenwandung des Wärmetauscherrohres halbschlüssig gehalten werden und wobei ein Wickeldorn an dem stirnseitigen Ende den Draht ergreift und durch Rotation und Vorschub eine Wende erzeugt. Der Einbau eines derart aus Draht gewendelten Turbulators in einem Wärmetauscherrohr ist sehr aufwendig und benötigt ausreichend Platz, um den Draht in das Wärmetauscherrohr einzuführen und anschließend durch den Wickeldorn zu wendeln und weiter in das Wärmetauscherrohr einzuführen.From the DE 44 17 524 C2 discloses a method for the manufacture and assembly of wire-wound turbulators in heat exchanger tubes with an approximately circular cross-section, the turbulators due to their material tension on the inner wall of the heat exchanger tube semi-closed and wherein a winding mandrel engages the wire at the front end and generates a turn by rotation and feed. The installation of such a wire-wound turbulator in a heat exchanger tube is very expensive and requires sufficient space to introduce the wire in the heat exchanger tube and then to wind through the winding mandrel and further introduce into the heat exchanger tube.

Das Dokument CH 373129 A offenbart ein Einsatz für Rauchrohre von Heizungskesseln, welcher aus einer Schraubenfeder besteht, deren Windung dazu dient, den Rauchgasstrom zwangsläufig entlang der Innenwandung der Rauchrohre zu führen und gleichzeitig den Rauchgasstrom auf seinem Weg fortlaufend aufzureißen. Nachteilig an einem derartigen Heizraumfeder ausgebildeten Einsatz ist, dass die Schraubenfeder nur bedingt ist, die Strömung durch die Rauchröhre aufzureißen und an die Rohrinnenwandung zu führen, in Vergleich zu einem streifenförmigen Wirbulatoreinsatz.The document CH 373129 A discloses an insert for flue pipes of boiler stoves, which consists of a helical spring whose winding serves to guide the flue gas flow along the inner wall of the flue pipes and at the same time to continuously rupture the flue gas stream on its way. A disadvantage of such use Heizraumfeder trained is that the coil spring is only conditionally, tear open the flow through the smoke tube and lead to the pipe inner wall, in comparison to a strip-shaped Wirbulatoreinsatz.

In der US 2,861,596 A wird ein Einsatz für Röhren eines Wärmetauschers offenbart, wobei der Einsatz aus mehreren Teilen besteht, welche ineinander gehängt sind und im zusammengesetzten Zustand von oben in das Rohr des Wärmetauschers eingesetzt wird. Ein seitlicher Einsatz in das Rohr eines Wärmetauschers ist aufgrund der losen Verbindung zwischen den einzelnen Teilen des Einsatzes dabei kaum möglich. Vielmehr muss der aus den mehreren Teilen bestehende Einsatz aus der US 2,861,596 A im vorhinein zusammengesetzt werden und nachfolgend von oben in die Röhre des Wärmetauschers eingeführt werden, wodurch sich jedoch ein erhöhter Platzbedarf oberhalb des Wärmetauschers ergibt. Weiterhin würde sich die Verbindung zwischen den einzelnen Teilen des Einsatzes gemäß der US 2,861,596 A bei einer Relativbewegung zwischen den einzelnen Teilen lösen und der Einsatz würde auseinanderfallen.In the US 2,861,596 A discloses an insert for tubes of a heat exchanger, wherein the insert consists of several parts, which are hung in one another and is inserted in the assembled state from above into the tube of the heat exchanger. A lateral use in the tube of a heat exchanger is hardly possible because of the loose connection between the individual parts of the insert. Rather, the existing use of the several parts of the US 2,861,596 A be assembled in advance and subsequently introduced from above into the tube of the heat exchanger, which, however, results in an increased space requirement above the heat exchanger. Furthermore, the connection between the individual parts of the insert according to the US 2,861,596 A solve in a relative movement between the individual parts and the insert would fall apart.

Die US 4,336,838 A offenbar einen Wirbulatoreinsatz für Wärmetauscherröhren, bestehend aus zwei Metallstreifen, wobei die beiden Metallstreifen an deren Berührungspunkten im eingesetzten Zustand miteinander verbunden werden. Der Wirbulatoreinsatz gemäß der US 4,336,838 A muss somit im vorhinein zusammengesetzt werden und nachfolgend in die Wärmetauscherröhren eingeführt werden, was jedoch zu einem erhöhten Platzbedarf zum Einsetzen führt.The US 4,336,838 A apparently a Wirbulatoreinsatz for heat exchanger tubes, consisting of two metal strips, wherein the two metal strips are joined together at their points of contact in the inserted state. The use of the vortex according to US 4,336,838 A must therefore in advance be assembled and subsequently introduced into the heat exchanger tubes, but this leads to an increased space requirement for insertion.

Aufgabe der Erfindung ist es, Wirbulatoreinsätze bereitzustellen, welche auch bei beengten Raumverhältnissen einfach in Wärmedurchgangsflächen eingebracht bzw. aus den rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen entfernt werden können.The object of the invention is to provide Wirbulatoreinsätze, which can be easily introduced even in confined spaces in heat transfer surfaces or removed from the tubular heat transfer surfaces.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Wirbulatoreinsatz für Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen, umfassend einen um die Längsachse des Wirbulatoreinsatzes gewundenen Körper, wobei der Körper aus mindestens zwei Teilen besteht, welche relativ zueinander beweglich verbindbar ausgestaltet sind. Dadurch, dass die wenigstens zwei Teile des Körpers relativ zueinander beweglich verbunden sind, kann die Gesamtlänge des gewundenen Körpers durch eine Relativbewegung zwischen den mindestens zwei Teilen des Körpers verringert werden, wodurch der Einbau bzw. Ausbau eines solchen Wirbulatoreinsatzes in rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen deutlich vereinfacht wird.The object is achieved by a vortex use for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces, comprising a wound around the longitudinal axis of the Vorbulatoreinsatzes body, wherein the body consists of at least two parts which are designed to be movable relative to each other connectable. Characterized in that the at least two parts of the body are movably connected relative to each other, the total length of the tortuous body can be reduced by a relative movement between the at least two parts of the body, whereby the installation or expansion of such a Vortexulator insert is significantly simplified in tubular heat transfer surfaces.

Nach dem Einbau des erfindungsgemäßen Wirbulatoreinsatzes in eine rohrförmige Wärmedurchgangsfläche werden die wenigstens zwei Teile des gewundenen Körpers relativ zueinander durch die radiale Begrenzung der rohrförmigen Wärmedurchgangsfläche fixiert, sodass sich ein in der Länge starrer Wirbulatoreinsatz ergibt.After installation of the turbulator insert according to the invention in a tubular heat transfer surface, the at least two parts of the tortuous body are fixed relative to each other by the radial boundary of the tubular heat transfer surface, so that results in a rigid vortex in the insert.

Durch eine Anpassung der Länge der einzelnen Teile des gewundenen Körpers können Wirbulatoreinsätze bereitgestellt werden, die auch bei äußerst begrenzten Platzverhältnissen eingesetzt werden können.By adjusting the length of the individual parts of the tortuous body, it is possible to provide turbulator inserts which can also be used in extremely limited space.

Nach einer Variante der Erfindung ist die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers lösbar ausgestaltet. Dadurch, dass die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers lösbar ist, können einzelne Teile des Wirbulatoreinsatzes auf einfache Art und Weise ausgetauscht werden. Eine solche lösbare Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des gewundenen Körpers umfasst beispielsweise eine Schraubverbindung, eine Rastverbindung oder eine Bolzenverbindung.According to a variant of the invention, the connection between the at least two parts of the body is made detachable. Characterized in that the connection between the at least two parts of the body is solvable, individual parts of the Wirbulatoreinsatzes can be exchanged in a simple manner. Such a detachable connection between the at least two parts of wound body includes, for example, a screw, a snap connection or a bolt connection.

Nach einer alternativen Variante der Erfindung ist die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers nicht lösbar ausgestaltet, beispielsweise mittels einer Nietverbindung.According to an alternative variant of the invention, the connection between the at least two parts of the body is designed not detachable, for example by means of a riveted joint.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des gewundenen Körpers durch ein ringförmiges Element ausgebildet. Im Falle einer lösbaren Verbindung ist das ringförmige Element beispielsweise wie ein Karabinerhaken ausgestaltet. Bei einer nicht lösbaren Verbindung ist das ringförmige Element als Rundkettenglied ausgestaltet. Eine Verbindung mittels eines ringförmigen Elements hat den Vorteil, dass die Relativbewegung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers hinsichtlich eines Verschwenkungswinkels kaum eingeschränkt ist und gleichzeitig eine Relativbewegung zwischen den beiden Teilen des gewundenen Körpers in Längsrichtung nahezu vermieden wird.According to a further variant of the invention, the connection between the at least two parts of the tortuous body is formed by an annular element. In the case of a releasable connection, the annular element is configured, for example, like a snap hook. In a non-detachable connection, the annular element is designed as a round chain link. A connection by means of an annular element has the advantage that the relative movement between the at least two parts of the body with respect to a Verschwenkungswinkels is hardly limited and at the same time a relative movement between the two parts of the coiled body in the longitudinal direction is almost avoided.

Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers so ausgebildet, dass die beiden um wenigstens 90° relativ zueinander bewegbar sind, vorzugsweise bis zu 180°. Dadurch ist gewährleistet, dass der Wirbulatoreinsatz in rohrförmige Wärmedurchgangsflächen eingesetzt bzw. ausgebaut werden kann, solange die Länge der einzelnen Teile des Körpers geringer sind als der zur Verfügung stehende Raum zum Ein- bzw. Ausbau.According to a preferred variant of the invention, the connection between the at least two parts of the body is formed so that the two are movable by at least 90 ° relative to each other, preferably up to 180 °. This ensures that the turbulator insert can be used or removed in tubular heat transfer surfaces, as long as the length of the individual parts of the body are smaller than the available space for installation or removal.

Nach einer zweckmäßigen Variante der Erfindung besteht der Körper aus Metall oder einem glasartigen Werkstoff, insbesondere aus Materialien, die nach dem Gussverfahren, z. B. Spritzguss, weiterverarbeitbar sind.According to an expedient variant of the invention, the body consists of metal or a glassy material, in particular of materials which are produced by the casting process, for. As injection molding, are processed.

Gemäß einer Variante der Erfindung sind die wenigstens zwei Teile des Körpers streifenförmig ausgebildet. Die streifenförmige Teile haben dabei eine Breite, die ungefähr dem Innendurchmesser der rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen entspricht, sodass die streifenförmigen Teile vorzugsweise möglichst passgenau in die rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen des Wärmetauschers einsetzbar sind. Dadurch wird erreicht, dass möglichst viel der Wärmeströmung in den rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen mittels der streifenförmige Teile an die Wandung der rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen zuführen.According to a variant of the invention, the at least two parts of the body are strip-shaped. The strip-shaped parts have a width which corresponds approximately to the inner diameter of the tubular heat transfer surfaces, so that the strip-shaped parts preferably as accurately as possible can be used in the tubular heat transfer surfaces of the heat exchanger. It is thereby achieved that as much as possible of the heat flow in the tubular heat transfer surfaces by means of the strip-like parts to the wall of the tubular heat transfer surfaces.

In einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung ist die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers derart ausgebildet, dass die Verbindung durch die Relativbewegung der Teile zueinander nicht gelöst wird. Dies vereinfacht den Ein- bzw. Ausbau des Wirbulatoreinsatzes in die rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen des Wärmetauschers, da die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen des Körpers während der Relativbewegung zwischen den wenigstens zwei Teilen nicht gelöst wird.In a further preferred variant of the invention, the connection between the at least two parts of the body is formed such that the connection is not solved by the relative movement of the parts to each other. This simplifies the installation or removal of the turbulator insert in the tubular heat transfer surfaces of the heat exchanger, since the connection between the at least two parts of the body during the relative movement between the at least two parts is not solved.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments illustrated in FIGS.

Es zeigen:

Figur 1
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wirbulatoreinsatzes,
Figur 2
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wirbulatoreinsatzes vor einer Relativbewegung zwischen den zwei Teilen des gewundenen Körpers,
Figur 3
eine perspektivische Ansicht des Wirbulatoreinsatzes aus Figur 2 nach einer Relativbewegung zwischen den zwei Teilen des gewundenen Körpers und
Figur 4
eine schematische Ansicht des Ein- bzw. Ausbaus eines erfindungsgemäßen Wirbulatoreinsatzes.
Show it:
FIG. 1
a perspective view of a first embodiment of a turbulator insert according to the invention,
FIG. 2
a perspective view of a second embodiment of a turbulator insert according to the invention before a relative movement between the two parts of the tortuous body,
FIG. 3
a perspective view of the Wirbulatoreinsatzes FIG. 2 after a relative movement between the two parts of the tortuous body and
FIG. 4
a schematic view of the installation or removal of a turbulator insert according to the invention.

Der in Figur 1 dargestellte Wirbulatoreinsatz 1 für Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 umfasst einen um die Längsachse des Wirbulatoreinsatzes 1 gewundenen Körper 3. Der gewundene Körper 3 besteht aus wenigstens zwei Teilen 4, 5, welche relativ zueinander beweglich verbindbar ausgestaltet sind.The in FIG. 1 Wirbulatoreinsatz 1 shown for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces 2 comprises a about the longitudinal axis of the Wirbulatoreinsatzes 1 wound body 3. The spiral body 3 consists of at least two parts 4, 5, which are designed to be movable relative to each other connectable.

Die Verbindung 6 zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 kann lösbar oder nicht lösbar ausgestaltet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verbindung 6 zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 durch ein ringförmiges Element 7 ausgebildet. Bei einer lösbaren Verbindung 6 ist das ringförmige Element 7 nach Art eines Karabinerhakens ausgestaltet, während das ringförmige Element 7 der Verbindung 6 bei einer nicht lösbaren Verbindung 6 als Rundkettenglied ausgestaltet ist.The connection 6 between the at least two parts 4, 5 of the body 3 can be made detachable or non-detachable. In the illustrated embodiment, the connection 6 between the at least two parts 4, 5 of the body 3 is formed by an annular element 7. In the case of a detachable connection 6, the annular element 7 is configured in the manner of a snap hook, while the annular element 7 of the connection 6 is designed as a round chain link in the case of a non-detachable connection 6.

Die Verbindung 6 zwischen den zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 ist so ausgebildet, dass die beiden Teilen 4, 5 um wenigstens 90° relativ zueinander bewegbar sind, vorzugsweise bis zu 180°.The connection 6 between the two parts 4, 5 of the body 3 is formed so that the two parts 4, 5 are movable relative to each other by at least 90 °, preferably up to 180 °.

Der in Figur 1 dargestellte Wirbulatoreinsatz 1 umfasst einen Körper aus Grauguss.The in FIG. 1 Wirbulatoreinsatz 1 shown comprises a body made of gray cast iron.

Der in Figur 2 dargestellte Wirbulatoreinsatz 1 für Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 umfasst einen um die Längsachse des Wirbulatoreinsatzes 1 gewundenen Körper 3 aus Metall. Der gewundene Körper 3 des Wirbulatoreinsatzes 1 aus Figur 2 besteht aus den zwei Teilen 4, 5, welche relativ zueinander beweglich verbunden sind. Die Verbindung 6 zwischen den zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 ist lösbar ausgestaltet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verbindung 6 zwischen den zwei Teilen 4, 5 durch eine Schraubverbindung 8 ausgebildet.The in FIG. 2 Wirbulatoreinsatz 1 shown for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces 2 comprises a wound around the longitudinal axis of the Wirbulatoreinsatzes 1 body 3 made of metal. The tortuous body 3 of the vortex insert 1 from FIG. 2 consists of the two parts 4, 5, which are movably connected relative to each other. The connection 6 between the two parts 4, 5 of the body 3 is designed releasably. In the illustrated embodiment, the connection 6 between the two parts 4, 5 is formed by a screw connection 8.

Der in Figur 2 dargestellte Wirbulatoreinsatz 1 ist in einem gestreckten Zustand, wie er in einem eingebauten Zustand innerhalb einer rohrförmigen Wärmedurchgangsfläche vorliegt.The in FIG. 2 shown turbulator insert 1 is in an extended state, as it is present in a built-in state within a tubular heat transfer surface.

In Figur 3 ist der Wirbulatoreinsatz 1 für Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen aus Figur 2 in einem Zustand nach einer Relativbewegung zwischen den zwei Teilen 4, 5 des gewundenen Körpers 3 dargestellt. In einem derart abgeknickten Zustand kann der Wirbulatoreinsatz 1 auf einfache Art und Weise in einen Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 eingebracht werden bzw. aus diesem entfernt werden.In FIG. 3 is the Wirbulatoreinsatz 1 for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces FIG. 2 in a state after one Relative movement between the two parts 4, 5 of the tortuous body 3 shown. In such a bent state of the turbulator insert 1 can be easily introduced into a heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2 and removed from it.

Wie den Figuren 1 bis 3 zu entnehmen ist, sind die wenigstens zwei Teile 4, 5 des Körpers 3 streifenförmig ausgebildet.Like that FIGS. 1 to 3 can be seen, the at least two parts 4, 5 of the body 3 are strip-shaped.

In Figur 4 ist schematisch der Ein- bzw. Ausbau eines erfindungsgemäßen Wirbulatoreinsatzes 1 bei einem Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 eines Kraftwerkkessels dargestellt. Erfindungsgemäß umfasst der Wirbulatoreinsatz 1 einen um die Längsachse des Wirbulatoreinsatzes 1 gewundenen Körper 3, wobei der Körper 3 aus wenigstens zwei Teilen 4, 5 besteht, welche relativ zueinander beweglich verbindbar ausgestaltet sind. Die Verbindung 6 zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 kann lösbar oder nicht lösbar ausgestaltet sein. Beispiele für eine lösbare Verbindung zwischen den zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 sind Schraubverbindungen, Rastverbindungen oder Bolzenverbindungen. Beispiele für nicht lösbare Verbindungen zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 sind Nietverbindungen oder Rundkettenglieder.In FIG. 4 is schematically shown the installation or removal of a turbulator insert 1 according to the invention in a heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2 of a power plant boiler. According to the invention, the turbulator insert 1 comprises a body 3 wound around the longitudinal axis of the turbulator insert 1, wherein the body 3 consists of at least two parts 4, 5, which are designed so that they can be connected so as to be movable relative to one another. The connection 6 between the at least two parts 4, 5 of the body 3 can be made detachable or non-detachable. Examples of a detachable connection between the two parts 4, 5 of the body 3 are screw, snap-in connections or bolt connections. Examples of non-detachable connections between the at least two parts 4, 5 of the body 3 are riveted joints or round chain links.

Beim Ein- oder Ausbau eines Wirbulatoreinsatzes 1 in einem Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 werden die wenigstens zwei Teile 4, 5 des Körpers 3 vor Erreichen einer Begrenzung 9 mittels der Verbindung 6 zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 relativ zueinander bewegt, sodass die Begrenzung 9 einem Ein- bzw. Ausbau des Wirbulatoreinsatzes in bzw. aus dem Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 nicht entgegensteht. Dazu ist die Länge der einzelnen Teile 4, 5 des Körpers 3 geringer ausgebildet als der Abstand zwischen dem Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 und der Begrenzung 9.When installing or removing a Wirbulatoreinsatzes 1 in a heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2, the at least two parts 4, 5 of the body 3 are moved relative to each other before reaching a boundary 9 by means of the connection 6 between the at least two parts 4, 5, so that the limit 9 does not preclude insertion or removal of the swirling insert into or out of the heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2. For this purpose, the length of the individual parts 4, 5 of the body 3 is formed smaller than the distance between the heat exchanger with tubular heat transfer surfaces 2 and the boundary of the 9th

Zweckkmäßigerweise ist die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 aus den Figuren 1 bis 4 derart ausgebildet, dass die Verbindung durch die Relativbewegung der Teile 4, 5 zueinander nicht gelöst wird. Dadurch wird verhindert, dass die wenigstens zwei Teile 4, 5 des Körpers 3 während des Ein- bzw. Ausbaus auseinanderfallen, wodurch sich insbesondere der Einbau des Körpers 3 in den rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen 2 des Wärmetauschers erschweren würde, da zunächst erneut eine Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen 4, 5 des Körpers 3 hergestellt werden müsste.Conveniently, the connection between the at least two parts 4, 5 of the body 3 of the FIGS. 1 to 4 designed such that the connection is not solved by the relative movement of the parts 4, 5 to each other. This prevents that the at least two parts 4, 5 of the body 3 fall apart during installation or removal, whereby in particular the installation of the body 3 would be difficult in the tubular heat transfer surfaces 2 of the heat exchanger, since first again a connection between the at least two parts 4, 5 of the body 3 would have to be made.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
WirbulatoreinsatzWirbulatoreinsatz
22
Wärmetauscher mit rohrförmigen WärmedurchgangsflächenHeat exchanger with tubular heat transfer surfaces
33
Körperbody
44
Teil des KörpersPart of the body
55
Teil des KörpersPart of the body
66
Verbindungconnection
77
ringförmiges Elementannular element
88th
Schraubverbindungscrew
99
Begrenzunglimit

Claims (10)

Wirbulatoreinsatz (1) für Wärmetauscher mit rohrförmigen Wärmedurchgangsflächen (2), umfassend einen um die Längsachse des Wirbulatoreinsatzes (1) gewundenen Körper (3),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Körper (3) aus wenigstens zwei Teilen (4, 5) besteht, welche relativ zueinander beweglich verbindbar ausgestaltet sind.Wirbulatoreinsatz (1) for heat exchangers with tubular heat transfer surfaces (2), comprising a wound around the longitudinal axis of the Wirbelbulereinsatzes (1) body (3),
characterized in that
the body (3) consists of at least two parts (4, 5), which are designed so that they can be connected so as to be movable relative to one another. Wirbulatoreinsatz (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung (6) zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) des Körpers (3) lösbar ausgestaltet ist.Wirbulatoreinsatz (1) according to claim 1,
characterized in that
the connection (6) between the at least two parts (4, 5) of the body (3) is designed releasably. Wirbulatoreinsatz (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die lösbare Verbindung (6) zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) eine Schraubverbindung (8), eine Rastverbindung oder ein Bolzenverbindung umfasst.Wirbulatoreinsatz (1) according to claim 2,
characterized in that
the detachable connection (6) between the at least two parts (4, 5) comprises a screw connection (8), a latching connection or a bolt connection. Wirbulatoreinsatz (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung (6) zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) des Körpers (3) nicht lösbar ausgestaltet ist.Wirbulatoreinsatz (1) according to claim 1,
characterized in that
the connection (6) between the at least two parts (4, 5) of the body (3) is designed to be non-releasable. Wirbulatoreinsatz (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung (6) zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) des Körpers (3) eine Nietverbindung umfasst.Wirbulatoreinsatz (1) according to claim 4,
characterized in that
the connection (6) between the at least two parts (4, 5) of the body (3) comprises a riveted joint. Wirbulatoreinsatz (1) nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung (6) zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) des Körpers (3) durch ein ringförmiges Element (7) ausgebildet ist.Wirbulatoreinsatz (1) according to claim 2 or 4,
characterized in that
the connection (6) between the at least two parts (4, 5) of the body (3) is formed by an annular element (7). Wirbulatoreinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung (6) zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) des Körpers (3) so ausgebildet ist, dass die beiden Teile (4, 5) um wenigstens 90° relativ zueinander bewegbar sind, vorzugsweise bis zu 180°.Wirbulatoreinsatz (1) according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
the connection (6) between the at least two parts (4, 5) of the body (3) is formed so that the two parts (4, 5) are movable by at least 90 ° relative to each other, preferably up to 180 °. Wirbulatoreinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Körper (3) aus Metall oder einem glasartigen Werkstoff besteht, insbesondere aus Materialien, die nach dem Gussverfahren weiterverarbeitbar sind.Wirbulatoreinsatz (1) according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the body (3) consists of metal or a vitreous material, in particular of materials that can be further processed by the casting process. Wirbulatoreinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens zwei Teile (4, 5) des Körpers (3) streifenförmig ausgebildet sind.Wirbulatoreinsatz (1) according to one of claims 1 to 8,
characterized in that
the at least two parts (4, 5) of the body (3) are strip-shaped. Wirbulatoreinsatz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung zwischen den wenigstens zwei Teilen (4, 5) des Körpers (3) derart ausgebildet ist, dass die Verbindung durch die Relativbewegung der Teile (4, 5) zueinander nicht gelöst wird.Wirbulatoreinsatz (1) according to any one of claims 1 to 9,
characterized in that
the connection between the at least two parts (4, 5) of the body (3) is designed such that the connection is not released by the relative movement of the parts (4, 5) relative to one another.
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