NL8402279A - Ribbenbuisstelsel. - Google Patents

Description

« * ·* 843093/Ti/cd

Korte aanduiding: denkstelsel..

I 18 JU0984 |

De uitvinding heeft betrekking op een ribbenbuisstelsel van de soort zoals beschreven in de aanhef van conclusie 1.

Bij een bekende ribbenbuis van deze soort, uitgevoerd als warmtewisselaarbuis zijn de stromingsgeleidingslichamen ge-5 vormd door afstandshoudbanden tussen de individuele ribbenplaten en zodanig uitgevoerd dat zij. de kernhuis omgeven (DE-OS 31 16 033). Deze bekende constructie verslechtert de warmte-stroming tussen de kernhuizen en de plaatribben, is stromings-technisch niet optimaal en voor wat betreft vervaardiging en iOmontage gecompliceerd.

Wanneer warmte vanuit een vloeibaar of gasvormig condenserend medium (bijvoorbeeld water of waterdamp) door scheid-ringswanden moet worden overgedragen naar een gasvormig medium, bijvoorbeeld lucht, ligt het belangrijkste deel van de 15warmte-overgangsweerstand aan die wandzijde die wordt omstroomd door het gasvormig medium. Om de warmte-overdracht te verbeteren moet de naar het gasvormig medium toegekeerde zijde worden uitgevoerd met een zo groot mogelijk oppervlak. Deze eis heeft geleid tot de ontwikkeling van de bekende ribbenbuizen. Der-20gelijke ribbenbuizen zijn op de buitenste, door het gas omstroomde zijde voorzien van het warmte-overdrachtoppervlak aanzienlijk vergrotende ribben die dwars staan op de langsrich-ting van de buis en deze ringvormig omgeven.

Ribbenbuizen worden dikwijls in één laag of in meerdere 25 opeenvolgende lagen of bundels aangebracht. Het drukverlies in het door de ribbenbuisbundel stromend gasvormig medium is aanzienlijk. Zo vergen bijvoorbeeld ventilatoren die het gasvormige medium langs de ribbenbuizen aanzuigen in een elektrische centrale met een vermogen van in de orde van grootte van 1000 MW 30 die werkt met direkte condensatie van de waterdamp door warmte-afgifte aan de koellucht ca 10 MW, wat overeenkomt met ca /4 mln kosten per jaar. Er bestaat dan ook reeds lang de wens het drukverlies op de buiten- of gaszijde van de ribbenbuis te verminderen.

35 Een daling van het drukverlies mag echter niet leiden tot een onevenredig sterke verlaging van de warmteoverdrachtcoêffi- 8402279 Λ. ί -2- cient; dit zou de warmteoverdracht verslechteren zodat weer een overeenkomstig groter aantal, relatief dure, ribbenbuizen moet worden toegepast.

De uitvinding beoogt een ribbenbuisstelsel van de in de 5 aanhef genoemde soort te verschaffen waarbij de drukverlies-coëfficient zo laag mogelijk is en de warmteoverdrachtcoëffi-cient zo groot mogelijk is. De optimale waarden voor drukver-liescoëfficient en warmteoverdrachtcoëfficient hangen af van de vervaardigingskosten der ribbenbuis en van de kosten voor IQ het ventilatorvermogen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bij een ribbenbuisstelsel van de in de aanhef genoemde soort verkregen met stro-mingsgeleidingslichamen die in de aanstroming en/of ribbenbuizen zijn aangebracht en draagvleugelvormig zijn uitgevoerd. Met 15 deze uitdrukking "draagvleugelvormig" worden ook bedoeld uitvoeringen van de stromingsgeleidingslichamen met symmetrische of ronde doorsnede. De stromingsgeleidingslichamen volgens de uitvinding verlagen de drukverliescoëfficient zonder de warm-teoverdrachtscoëfficient te verlagen. Dit maakt een besparing 20 aan ventilatorvermogen mogelijk.

Een gunstige uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is gekenmerkt door het feit dat de stromingsgeleidingslichamen zijn voorzien van vlakken waardoor het tweede medium naar de kernhuizen van de ribbenbuizen kan worden geleid.

25 Vervaardigingstechnisch is het gunstig wanneer de stro mingsgeleidingslichamen worden gevormd door in langsrichting van de ribbenbuizen verlopende profielen, in het bijzonder uit kunststof. Dergelijke stromingsgeleidingslichamen kunnen met de moderne vervaardigingsmethoden goedkoop door extrusie worden 30 vervaardigd.

Het is gunstig wanneer de stromingsgeleidingslichamen zijn aangebracht in ten opzichte van de hoofdstromingsvlakken van de ribbenbuizen versprongen vlakken. Hierdoor wordt het aanstromend medium (gas) naar de kernhuizen van de ribbenbuizen 35 geleid. Dit geldt in het bijzonder dan wanneer de stromingsgeleidingslichamen zijn voorzien van versmallingen die inpassen in de vernauwingen tussen twee aangrenzende ribbenbuizen.. Een dergelijke uitvoering volgens de uitvinding is ook vervaardigingstechnisch gunstig omdat hierdoor tevens een eenvoudige be-40 vestiging of verbinding van de stromingsgeleidingslichamen aan de omtrekken der ribben realiseerbaar is.

8402279 * Ji -3-

Wanneer volgens een andere gunstige uitvoeringsvorm der uitvinding aan de afstroomzijde van de ribbenbuis aangebrachte stromingsgeleidingslichamen of delen daarvan zodanig zijn uit— gevoerd dat diffusorkanalen worden gevormd, kan snelheidsener-5 gie aan de afstroomzijde worden teruggewonnen wat leidt tot een verdere besparing aan ventilatorvermogen.

De uitvinding kan met bijzonder voordeel worden toegepast bij ribbenbuisstelsels met een pakking bestaande uit meerdere, versprongen ten opzichte van elkaar aangebrachte ribben-10 buislagen waarbij in dit geval bovendien nog stromingsgeleidingslichamen tussen de individuele ribbenbuislagen zijn aangebracht in vlakken versprongen ten opzichte van de hoofdstromings-vlakken der ribbenbuizen in de buitenste lagen der pakking.

Een concrete uitvoering van in de aanstroming gelegen 15 stromingsgeleidingslichamen volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat deze stromingsgeleidingslichamen uitgaand van het oplopend einde in de stromingsrichting tot een plaats met grootste dikte, die ligt achter het midden,- verdikken en aansluitend daaraan een aan de vernauwingen tussen de aan de ribben 20 grenzende ribbenbuizen aangepast, aan beide zijden concaaf gekromd einde hebben.

Een concrete uitvoering van in de afstroming aangebrachte stromingsgeleidingslichamen is daardoor gekenmerkt dat deze stromingsgeleidingslichamen een plaats met grootste dikte heb-25 ben die in de stromingsrichting gezien vóór het midden ligt en aansluitend over het grootste deel van hun lengte een V-vormige versmalling vertonen.

In het bijzonder bij êênlagige ribbenbuisstelsels met ovale buizen is het gunstig wanneer de stromingsgeleidingsli-50 chamen op de aanstroomzijde één geheel vormen met die op de afstroomzijde. In overeenstemming hiermee heeft bij een verdere uitvoering volgens de uitvinding elk stromingsgeleidingslichaam een in de aanstroming gelegen inloopgedeelte, een in de afstroming gelegen uitloopgedeelte en daartussen een versmald gedeel- 35 te.

De drukverliescoëfficient kan worden verminderd wanneer de kernhuizen zelf een stromingsgunstig gevormde dwarsdoorsnede hebben.

Langs de ribben vormt zich een stromings- en warmteover-40 drachtgrenslaag waarvan de dikte in stromingsrichting toeneemt.

84 G 2 2 7 9 * -¾ -4-

Door deze grenslaag verslechtert de warmteoverdrachtcoëfficient in stromingsrichting. Om dit effekt te verzwakken is volgens een verdere uitvoering volgens de uitvinding ervoor gezorgd dat stromingsgeleidingslichamen zijn aangebracht aan de ribben-5 voorkanten voor het opwekken van een geordende wervelstroming.

De langswervels van de geordende wervelstroming transporteren. koele lucht naar de ribben terwijl de warmere lucht ' zich verzamelt, in-de wervelkern.

De stromingsgeleidingslichamen kunnen zijn gevormd door 10. uit de ribbenvoorkanten uitgesneden, in de stroming uitstekende driehoekige lappen. Het aanbrengen van de in het voorgaande beschreven, stromingsgeleidingslichamen aan de ribbenvoorkanten is gunstig omdat al daar nog betrekkelijk kleine stromingssnelheden heersen, daar in deze zone nog geen sterke verdringings-15 werking der kernhuizen aanwezig is. De aan de ribbenvoorkanten vrijgemaakte langswervels verhogen hun omtrekssnelheid tijdens de versnelling der koele lucht door de verdringerwerking van de kernhuis. Dit alles draagt bij tot een verhoging van de warmteoverdrachtcoëfficient .

20 De uitvinding heeft ingezien en door berekeningen ook geverifieerd dat het drukverlies aan de gaszijde slechts voor een relatief klein deel wordt veroorzaakt door de wanddrukspan-ningen van de stromingslagen (wrijvingsweerstand); als gevolg hiervan kunnen aanzienlijke drukverliesaandelen ontstaan door 25 inhomogene snelheidsverdelingen met aansluitende wervelvorming.

Door de aan de stromingsgeleidingslichamen aangebrachte stromingsgeleidingsvlakken verkleinen deze inhomogeniteiten van de stromingsvelden. Door de vorming van diffusorkanalen aan de afstroomzijde der stromingsgeleidingslichamen kan een 30 aanzienlijk deel van de dynamische druk der gasstroming worden teruggewonnen. Het totale drukverlies kan bij de maatregelen volgens de uitvinding worden gereduceerd tot ongeveer 40% zonder dat de warmteoverdrachtcoëfficient verslechtert. Daarbij kan door de verbeterde omstroming der kernhuizen worden gerekend met 35 een vergroting van de warmteoverdrachtscoëfficient.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van schematische tekeningen die uitvoeringsvormen met nadere details tonen.

Fig. 1 is een gedeeltelijke doorsnede - gedeeltelijke 40 perspektievische afbeelding van een ribbenbuisstelsel volgens 8402279 ί * -5- de uitvinding; fig» 2 een doorsnede overeenkomstig fig. 1 van een ribbenbuisstelsel zonder stromingsgeleidingslichamen? fig. 3 is een doorsnede door een ribbenbuisstelsel in 5 een pakking met dicht bij elkaar gelegen ribbenbuislagen en stromingsgeleidingslichamen volgens de uitvinding? fig. 4 is een doorsnede van een ribbenbuisstelsel in een pakking met ver van elkaar afgelegen ribbenbuislagen en stromingsgeleidingslichamen volgens de uitvinding? 10 fig. 5 toont een ribbenbuisstelsel in een pakking met twee in gelijke vlakken aangebrachte lagen ribbenbuizen en stromingsgeleidingslichamen volgens de uitvinding? fig. 6 toont een ribbenbuisstelsel volgens de uitvinding met ovale buizen en doorlopende stromingsgeleidingslichamen 15 volgens de uitvinding; fig. 7 toont een ribbenbuisstelsel met voor de stroming gunstig gevormde ribbenbuizen en stromingsgeleidingslichamen volgens de uitvinding; fig. 8 is een doorsnede door een ribbenbuisstelsel vol-20 gens de uitvinding waarin stromingsgeleidingslichamen aan elke ribbenvoorkant zijn aangebracht? fig. 9 is een zijaanzicht van het ribbenbuisstelsel volgens fig. S.

Het ribbenbuisstelsel volgens fig. 1 omvat ribbenbuizen 25 2 met kernhuizen 4 waarin een eerste medium, zoals te koelen water, stroomt. . Op gelijkmatige afstanden langs de as der kernhuis 1 zijn ringschijfvormige ribben 6 aangebracht. De ribben 6 liggen in de getoonde uitvoeringsvoorbeelden in ten opzichte van de kernhuizen 4 radiale vlakken. In plaats van de ribben 30 6 kan ook een samenhangende, de kernhuis 4 in de vorm van een spiraalomgevende ribbe aanwezig zijn.

Dwars op het ëênlaags ribbenstelsel volgens fig. 1 en in de richting van de pijl 8 stroomt een tweede medium, zoals lucht, ter afkoeling van het eerste, in de kernbuizen 4 stromend 35 medium. De stromingen staan dwars op elkaar. In de aanstromings-richting voor en achter het eenlagig ribbenbuisstelsel volgens fig. 1 zijn in vlakken 14 stromingsgeleidingslichamen 10, 12 aangebracht. De vlakken 14 zijn parallel ten opzichte van de hoofdaanstroomvlakken 16 versprongen zodat zij .de afstand tus-40 sen twee aangrenzende hoofdstroomvlakken 16 halveren en liggen 840227 9 9 -¾ -6- in de spleet tussen twee aangrenzende ribbenbuizen 2. De in de aanstroming van de lucht aangebrachte stromingsgeleidingslichamen 14 zij,n, uitgaande van het afgeronde oploopeinde 18 in de stroraingsrichting tot een positie 20 die ligt achter het 5 midden verdikt. Aansluitend daaraan lopen zij uit in een af-loopeinde 22 dat aanpassend aan de omtrek der ribben 16 van aangrenzende ribbenbuizen aan weerskanten concaaf gekromd is. Door deze vormgeving komt het aflopende einde 22 nauw passend in de spleet tussen twee aangrenzende ribbenbuizen 2 en kan daar ge-1Ü makkelijk met bekende verbindingstechnieken bijvoorbeeld door lijmen, lassen, schroeven en dergelijke worden verankerd. Wanneer de stromingsgeleidingslichamen 10 zijn geëxtrudeerd uit kunststof profielen, wat uit vervaardigingsoverwegingen gunstig kan zijn, en de ribbenbuizen 2 uit metaal bestaan, dan is een 15 lijmverbinding gunstig ofwel een snapverbinding waarbij elastische delen van de stromingsgeleidingslichamen verend op de ribbenbuizen worden gedrukt en door klemming worden vastgehouden .

De in de afstroming aangebrachte stromingsgeleidingsli-20 chamen 12 hebben een oploopeinde 24 dat symmetrisch is gevormd ten opzichte van het afloopeinde 22 der stromingsgeleidingslichamen 10.. Dit oploopeinde 24 past dus vanaf de andere zijde van het ribbenbuisstelsel nauw in de spleet tussen twee aangrenzende ribbenbuizen 2. De plaats met grootste dikte 26 ligt bij de 25 stromingsgeleidingslichamen 12 op dezelfde afstand van het oploopeinde als de plaats van grootste dikte 20 bij de stromingsgeleidingslichamen 10 ten opzichte van het afloopeinde daarvan. Vanaf deze plaats 26 worden de stromingsgeleidingslichamen 24 vrijwel rechtlijnig smalle: over een betrekelijk lange zone 28 30 tot een aflopend, afgerond einde 30. Ter versteviging van de lange zone 28 zijn twee dwarswanden 32, 34 opgenomen in het stromingsgeleidingslichaam 12.

Aangrenzende stromingsgeleidingslichamen 12 openen zich aldus in de stromingsrichting 8 gezien naar buiten zodat tus-35 sen twee stromingsgeleidingslichamen een diffusorkanaal 36 wordt gevormd. In tegenstelling daartoe vormen aangrenzende stromingsgeleidingslichamen 10 op de aanstroomzijde mondstukkanalen 38 die vernauwen tot aan de plaatsen. 20 waar de dikte het grootst is. Bij de middenste ribbenbuis 2 van het stelsel volgens fig.

40 1 zijn in de. bovenste helft stroomlijnen 40 ingetekend die het 8402279 + * -7- stromingsverloop van de lucht,,- geleid door de stromingsgeleidingslichamen 10, 12 - aangegeven. Met de verwijzingscij fers I, II, III, IV zijn vier dwars op de hoofdstromingsrichting staande referentievlakken aangegeven. In het referentievlak I 5 is de luchtstroming nog praktisch ongestoord.. In het referentievlak II ontmoet de stroming de grootste versmalling voor de ingang tussen de individuele ribben 6 van de ribbenbuis 2.

Met andere woorden: in het referentievlak II liggen de plaatsen 16 met grootste dikte der stromingsgeleidingslichamen. Daarna lOverdeelt de stroming zich voor het omstromen van de kernhuis 4 waarbij de stromingsgeleidingslichamen 10 ervoor zorgen dat de stroming tussen de ribben 6 dicht langs de kernhuizen 4 wordt geleid.

In het vlak III, waarin de plaatsen 26 met grootste dikte 15van de stromingsgeleidingslichamen 12 liggen, komen de stromingen weer samen. Hier is het snelheidsprofiel 44 van de stroming in het vlak III tussen twee stromingsgeleidingslichamen 12 ingetekend. Het profiel toont geen uitgesproken oversnel-heden, met andere woorden: het verschil tussen het snelheids-20maximum en het snelheidsminimum is betrekkelijk gering. Aan het vlak III sluit het diffusorkanaal 36 aan waarin de stroming tot aan het vlak IV wordt vertraagd en waarmee op deze wijze een aanzienlijk deel der kinetische energie in de vorm van drukenergie wordt teruggewonnen.

25 Fig. 2 toont een ribbenbuisstelsel volgens fig. 1, echter zonder de stromingsgeleidingslichamen. De hier met het verwij-zingscijfer 41 aangegeven stroomlijnen vernauwen zich aan de aanstroomzijde meer in de richting naar het spleetvlak 14 tussen twee aangrenzende ribbenbuizen 2 als in fig. 1. Met andere 30 woorden: de luchtstroming wordt niet, zoals bij fig. 1, tót dicht aan het kernhuis van de ribbenbuis 2 gebracht. In een referentievlak in de uitgang is het daar optredende snelheidsprofiel 45 getekend. Dit snelheidsprofiel heeft zijn maximum in de vlakken 14 en een negatief minimum in de hoofdstroomvlakken 35 16 van de ribbenbuis. Met andere woorden: er vormt zich in de zone van de ribbenbuizen op de afstroomzijde een "dood water" gebied waarin lucht terugstroomt. Dit gaat gepaard met verliezen. Ook valt op dat het maximum van de stromingssnelheid op ' de afstroomzijde aanzienlijk hoger is dan bij het snelheidspro-4Qfiel 44 volgens fig. 1. Bij een dergelijk snelheidsprofiel kan ook door het naschakelen van diffusoren slechts een betrekkelijk 8402279 ♦ % -8- gering aandeel aan drukenergie worden teruggewonnen.

Als gevolg van de geleiding van de luchtstroming volgens fig. 1 langs de kernhuis 4 wordt de warmteoverdrachtcoëffi-cient verhoogd ten opzichte van de uitvoering volgens fig. 2 5 waar de gas stroom overwegend op grotere afstand van de kernhuizen, namelijk langs de koudere buitenzones van de ribben stroomt.

De stromingsgeleidingslichamen 10 respektievelijk 12 kunnen in het eenvoudigste geval worden gevormd door ronde ci-10 linderbuizen. Uiteraard is de afgebeelde uitvoering als slanke profiellichamen stromingsgunstiger; de drukverliezen in de stroming kunnen lager worden gehouden.

De openingshoek van het diffusorkanaal 36 ligt bij praktische uitvoeringen bij voorkeur in het gebied van 4° tot 0)0°.

15 Fig. 3 toont een ribbenbuisstelsel in een pakking met drie versprongen ten opzichte van elkaar aangebrachte ribben-buislagen A, B en C waarbij de ribbenbuizen 2 zijn uitgevoerd volgens fig. 1 en niet opnieuw zullen worden beschreven. De ribbenbuislagen zijn in een nauwe pakking, dus. met omtrekscon-20 tact der ribben 6 van de individuele ribbenbuizen ten opzichte van elkaar versprongen aangebracht. Ook de stromingsgeleidings-lichamen 10, 12 zijn uitgevoerd zoals in fig. 1 aangegeven. Deze stromingsgeleidingslichamen zijn evenals in fig. 1 aangebracht ten opzichte van de hoofdstroomvlakken 16 versprongen 25 vlakken 14 ten opzichte van de ribbenbuislagen A en C. De hoofdstroomvlakken respektievelijk asvlakken van de ribbenbuizen 2 der tussenlaag B vallen in dit geval samen met de vlakken 14.

De stromingsgeleidingslichamen 10, 12 zijn elk uitge-30 voerd zoals in fig. 1 afgebeeld en worden niet nader beschreven. In het bovendeel van fig. 3 is voor en achter elke tussenlaag een buisvormig stroomgeleidingslichaam 48 getekend. Deze stromingsgeleidingslichamen moeten bijdragen tot een betere om-stroming van de kernhuizen 4 der ribbenbuizen 2 in de tussen-35 lagen B en C. Alternatief kunnen deze extra stromingsgeleidingslichamen 48 vervallen zoals in de onderste helft van fig. 3 getekend. De, hier met het verwijzingscijfer 47 aangegeven, stroomlijnen verlopen in de aanstroomzone tussen de referen-tievlakken I en II en in de afstroomzone tussen de referentie-40 vlakken III en IV op de wijze als aangegeven in fig. 1. Er 8402279 * ♦ -9- vormt zich. ook in het referentievlak III een principieel gelijk snelheidsprofiel 44 voor de stroming zoals in fig. 1 aangegeven. Ook bij toepassing van de stromingsgeleidingslichamen 10, 12 worden bij een ribbenbuisstelsel met nauwe pakking volgens 5 fig. 3 tenminste voor de eerste en laatste laag praktisch dezelfde werkingen als beschreven aan de hand van fig. 1 verkregen.

Pig. 4 toont een ribbenbuisstelsel met op afstand aangebrachte ribbenbuislagen A, B en C waarbij eveneens stromings-lOgeleidingslichamen 10 en 12 volgens fig. 1 zijn aangebracht in de aanstroomzone en in de afstroomzone van de gasstroming.

Een gedetailleerde beschrijving is dan ook overbodig. Tussen de individuele ribbenbuislagen zijn in dit geval eveneens stroomlij nvormige stromingsgeleidingslichamen 50 aangebracht. De zich 15 eveneens over de lengte der buizen uitstrekkende stromingsgeleidingslichamen 50 zijn aan een einde 52 uitgevoerd Overeenkomstig het afloopeinde 22 van de stromingsgeleidingslichamen, zodat ze zich eveneens in de spleet tussen twee aangrenzende ribbenbuizen 2 voegen en daar bevestigd kunnen worden. Aan 20 het andere einde 54 lopen de stromingsgeleidingslichamen 50 in dwarsdoorsnede druppelvormig uit. Eenvoudigheidshalve zijn gelijke stromingsgeleidingslichamen 50 gebruikt die echter bij het aanbrengen aan de aanstromings zijde over 180° zijn verdraaid ten opzichte van de op de afstroomzijde aangebrachte 25 stromingsgeleidingslichamen 50 zodat het einde 54 naar de aan-stroomrichting is gekeerd en het voor het invoegen in de spleet tussen twee ribbenbuizen 2 gevormde einde 52 wijst in de af-stroomrichting. De stromingsgeleidingslichamen 50 zorgen voor een stromingsgunstige geleiding van de gasstroming tussen de 20 lagen A en C.

Fig. 5 toont een ribbenbuisstelsel met slechts twee aangrenzende ribbenbuizen 2 voegen en daar bevestigd kunnen worden. Aan het andere einde 54 lopen de stromingsgeleidingslichamen 50 in dwarsdoorsnede druppelvormig uit. Eenvoudigheidshalve zijn 25 gelijke stromingsgeleidingslichamen 50 gebruikt die echter bij het aanbrengen aan de aanstromingszijde over 180° zijn verdraaid ten opzichte van de op de afstroomzijde aangebrachte stromingsgeleidingslichamen 50 zodat het einde 54 naar de aan-stroorarichting is gekeerd en het voor het invoegen in de spleet 40 tussen twee ribbenbuizen 2 gevormde einde 52 wijst in de af- 8402279 -10- » stroomriehting. De stromingsgeleidingslichamen 50 zorgen voor een stromingsgunstige geleiding van de gasstroming tussen de lagen A en C.

Fig. 5 toont een ribbenbuisstelsel met slechts twee la-5 geryiribbenbuizen waarbij de ribbenbuizen 2 der individuele lagen zijn aangebracht, in gelijke aanstroomvlakken 16 terwijl de afstand tussen de ribbenomtrek a is... In de zone van het vlak 14 waarin evenals bij fig. 1/ 3 en 4 stromingsgeleidingslichamen 10 en 12 op.de aanstroom- respektievelijk afstroomzijde zijn 10 aangebracht zijn extra stromingsgeleidingslichamen 60 aangek bracht die in de stromingsrichting gezien symmetrisch zijn uitgevoerd, met andere woorden: met op de aanstroomzijde en de afstroomzijde op dezelfde wijze in de overeenkomstige spleet tussen twee ribbenbuizen 2 ingevoegde einden 62. Daarbij ontstaat 15 voor deze stromingsgeleidingslichamen 60 een bij benadering citroenvormige dwarsdoorsnede. De stromingsgeleidingslichamen 60 zorgen voor een stromingsgunstige verdeling der stroming tussen de beide ribbenbuislagen, en voor een goed aanstromen van de kernhuizen 4 op de stroomafwaarts gelegen ribbenbuislaag. 20 Opgemerkt wordt dat de stromingsgeleidingslichamen 60 met de ribben 6 kunnen zijn verbonden zoals beschreven voor de stromingsgeleidingslichamen 10, 12.

Fig. 6 toont een éénlaagsstelsel van ribbenbuizen 2' met ovale kernhuizen 41 en hoekige ribbenplaten 61 die voor de ge-25 hele laag uit één stuk kunnen bestaan. Op gelijke afstand van de hoofdstroomvlakken 16 van de kernbuizen 4' en evenwijdig daarmee zijn in de vlakken 14 uit één deel gevormde stromingsgeleidingslichamen .70 aangebracht met een inloopgedeelte 72, een aan de ovale kernbuis 4' aangepast geprofileerde versmald ge-20 deelte 74 en een uitloopdeel 76 dat evenals het stromingsge-leidingslichaam 12 aan weerskanten is versmald ter vorming van diffusorkanalen 36. Het blijkt dat ook in dit geval het in de richting van de pijl 8 aanstromend gas (lucht) stromingsgunstig tot dicht aan de ovale kernbuis 4' wordt gebracht en onder druk-35 terugwinning aan de’ afstroomzijde weer van het ribbenbuisstel-sel wordt afgevoerd.

De uitvoering volgens fig. 7 onderscheidt zich van die volgens fig. 6 uitsluitend daarin dat de kernbuizen 4'' zijn gevormd met een stromingsgunstig profiel wat de verliezen ten 40 opzichte van de uitvoering volgens fig. 6 nogmaals verandert.

8402279 -n-

Het versmalde tussendeel 74 is hier uiteraard aangepast aan de contour der kernhuizen 4 *'.

In de fig. 8 en 9 is een gewijzigde uitvoeringsvorm getekend. De ovale kernhuis 4' van een rihhenstelsel is voorzien 5 van rechthoekige ribben 80 die evenals hij de andere uitvoeringsvormen dwars staan op de kernhuislangsas. üit de voorkant 82 zijn driehoekvormige lappen uitgesneden en zo afgebogen dat zij stromingsgeleidingslichamen 84 vormen. Deze naar de aan-stromingsrichting 8 gekeerde stromingsgeleidingslichamen 84 10 veroorzaken een geordende wervelstroming in de zone achter de voorkant 82 met langswervels in de kern waarvan zich als gevolg van het cycloonprincipe warmere lucht verzamelt terwijl de koudere lucht circuleert in de buitenzones van de opgewekte wervel. De langswervels verhogen bij hun passage tussen de rib-15 ben 80 hun omtrekssnelheid terwijl de lucht door de verdrin-gingwerking van de kernhuizen 4 wordt versneld. Zo wordt ook in dit geval voor een betere koeling koele lucht met de kernhuizen 4’ en met de ribben daarvan in contact gebracht. Hierdoor wordt de warmteoverdrachtcoëfficient vergroot.

20 Fig. 9 toont een stelsel volgens fig. 8 in vooraanzicht met twee ribben 80 naast elkaar geplaatst. Het blijkt dat bij elke rib 80 de stromingsgeleidingslichamen 84 zoals beschreven afwisselend aan tegenover elkaar gelegen zijden van elke kant 82 zijn afgebogen zodat in het tussen twee ribben 80 gevormde 25 kanaal 86 de stromingsgeleidingslichamen 84 die vanuit de ene ribbe 80 uitsteken versprongen zijn ten opzichte van de stromingsgeleidingslichamen 84 die vanuit de andere ribbe 80 in hetzelfde kanaal 86 uitsteken. De door de beide zijden der stromingsgeleidingslichamen opgewekte langswervels draaien, zoals 30 ook uit fig. 9 blijkt, in tegengestelde richting. Bij toepassing van de aan de hand van de fig. 8 en 9 beschreven stroming^-geleidingslichamen 84 wordt, vergeleken met de gebruikelijke oplossingen, (vgl. fig. 2) de warmteoverdrachtcoëfficient aanzienlijk vergroot.

35 De stromingsgeleidingslichamen 84 volgens de fig. 8 en 9 kunnen als extra ook bij de uitvoeringen volgens de fig. 1 tot 7 zijn aangebracht om de beschreven werkingen op gunstige wijze te combineren.

-Conclusies- 8402279

Claims (14)

1. Ribbenbuisstelsel voor de warmteoverdracht tussen een eerste, in de ribbenbuizen stromend medium en een tweede buiten de ribbenbuizen in de richting dwars daarop stromend medium met stromingsgeleidingslichamen met het k e n - 5. e r k dat de stromingsgeleidingslichamen (10, 12; 50, 60, 70; 84) in de aanstroming (38) en/of afstroming (36) van het tweede medium naar respektievelijk van de ribbenbuizen (2) zijn aangebracht en draagvleugelvormig zijn uitgevoerd.

2. Ribbenbuisstelsel volgens conclusie 1 m e t het IQk e n m e r k dat de stromingsgeleidingslichamen (10, 12; 50, 60, 70) zijn voorzien van vlakken waardoor het tweede medium naar de kernhuizen. (4, 4') der ribbenbuizen kan worden geleid.

3. Ribbenbuisstelsel volgens conclusie 1 of 2 m e t het kenmerk dat de stromingsgeleidingslichamen worden 15gevormd door in langsrichting der ribbenbuizen (2,2') verlopende profielen (10, 12; 50, 60, 70) in het bijzonder uit kunststof .

4. Ribbenbuisstelsel volgens êën der conclusies 1 tot 3 m.et het kenmerk dat de stromingsgeleidingslichamen 20 (io, 12; 50, 60, 70) zijn aangebracht in ten opzichte van de hoofdstromingsvlakken (16) der ribbenbuizen (2,2') versprongen vlakken (14).

5. Ribbenbuisstelsel volgens conclusie 4 m e t het kenmerk dat de stromingsgeleidingslichamen (10, 12, 50, 25 60, 70) zijn uitgevoerd met versmallingen (22, 24, 52, 62, 74) die zich elk voegen in de vernauwing tussen twee aangrenzende ribbenbuizen (2,2') .

6. Ribbenbuisstelsel volgens één der conclusies 1 tot 5 met het kenmerk dat op de afstroomzijde der ribben- 30 buizen (2) aangebrachte stromingsgeleidingslichamen (12) zijn gevormd ter vorming van diffusorkanalen (36).

7. Ribbenbuisstelsel in een pakking met meerdere versprongen ten opzichte van elkaar aangebrachte ribbenbuislagen volgens éën der conclusies 1 tot 6met het kenmerk 33 dat stromingsgeleidingslichamen (10, 12, 50, 60) zijn aangebracht achter en tussen de individuele ribbenbuislagen in 8402279 -13- * 4 vlakken versprongen ten opzichte van de hoofdvlakken der ribbenbuizen (2) in de buitenste lagen der pakking.

8. Ribbenbuisstelsel volgens conclusie 7 met verafstaan-* de ribbenbuislagen met het kenmerk dat tussen de 5 ribbenbuislagen (A,B,G) in de asvlakken der ribbenbuizen extra stromingsgeleidingslichamen (50,60) zijn aangebracht.

9. Ribbenbuisstelsel volgens ëën der conclusies 1 tot 8 met het kenmer k dat in de aanstroming aangebrachte stromingsgeleidingslichamen (10) zihh .van het aflopend einde 10 (18) uitgaand in de stromingsrichting gezien verdikken tot een plaats (20) met·grootste dikte gelegen achter het midden ervan en daaraan aansluitend een in aanpassing op de vernauwingen tussen de ribben van aangrenzende ribbenbuizen aan weerskanten met concave kromming gevormd einde (22) hebben.

10. Ribbenbuisstelsel volgens één der conclusies 1 tot 9 met het kenmerk dat in de afstroming aangebrachte stromingsgeleidingslichamen (12) zijn voorzien een plaats (26) met grootste dikte vertonen die in de stromingsrichting gezien ligt vóór het midden en aansluitend daaraan over het 20 grootste deel van hun lengte zijn uitgevoerd met een V-vormige versmalling (28).

11. Ribbenbuisstelsel volgens ëën der conclusies 1 tot 4 of 6 m e t het kenmerk dat elk stromingsgeleidings-lichaam (70) is voorzien van een in de aanstroming gelegen 25 inloopgedeelte (72), een in de afstroming gelegen uitloopge-deelte (76) en daartussen een versmald gedeelte (74).

12. Ribbenbuisstelsel volgens één der conclusies 1 tot 11 met het kenmerk dat de kernhuizen (41') zelf een stromingsgunstig profiel hebben.

13. Ribbenbuisstelsel volgens ëën der conclusies 1 tot 12 met het kenmerk dat stromingsgeleidingslichamen (84) zijn aangebracht aan de ribbenvoor kanten (82); ter opwekking van een geordende wervelstroming.

14. Ribbenbuisstelsel volgens conclusie 13 m e t het 35 kenmerk dat de stromingsgeleidingslichamen (4) zijn gevormd door uit de ribbenvoorkanten uitgesneden, in de stroming uitstekende driehoekige lappen. 8402279