DD154269A3 - FRAMELESS REGISTER WITH STRUCTURE CONDUCTIVE AIR-COOLED HEAT TRANSFER - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar in luftgekuehlten Waermeuebertragern in Chemie- oder Kraftwerksanlagen fuer Kondensations- und Kuehlprozesse. Ziel der Erfindung ist ein luftgekuehlter Waermeuebertrager mit rahmenlosem Register. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines rahmenlosen Registers mit einer Grosslamelle sowie deren Zuordnung zur Tragkonstruktion unter Gewaehrleistung des Luftspaltes von Lamelle zu Lamelle. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass saemtliche Kernrohre des Registerquerschnittes ueber die gesamte Waermeuebertragungsflaeche von Grosslamellen aufgenommen werden, die zur Wahrung des Luftspaltes in bekannter Weise Distanzhalter besitzen und mit Aussparungen ausgeruestet sind, in die Stuetztraeger eingreifen. Das neuartige Rippenrohrregister ist bestimmt fuer luftgekuehlte Waermeuebertrager in Chemie- oder Kraftwerksanlagen.The invention can be used in air-cooled heat transfer units in chemical or power plants for condensation and cooling processes. The aim of the invention is an air-cooled heat transfer belt with frameless register. The object of the invention is the development of a frameless register with a large slat and their assignment to the supporting structure under Gewaehrleistung the air gap from slat to slat. According to the invention, this is achieved in that all core tubes of the register cross-section are received over the entire heat transfer area of large lamellae which, in order to maintain the air gap, have spacers in a known manner and are equipped with recesses into which support frames intervene. The novel finned tube register is intended for air-cooled heat exchangers in chemical or power plants.

Description

a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Rahmenloses Register rait Tragkonstruktion für luftgekühlte WärmeübertragerFrameless register with supporting structure for air-cooled heat exchangers

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) An area of application of E rfindun g

Die Erfindung ist einsetzbar in luftgekühlten Wärmeübertragern, deren Rippenrohrregister mittels Kühlluft beaufschlagt werden und die Kondensationswärme des in dem Kernrohr befindlichen Dampfes im Rahman dos Wärmeaustausches von demselben über die Rippen an den Luftstrom abgegeben "wird. Das Lösungsprinzip läßt sich in luftgekühlten Wärmeaustauschern in Chemieanlagen, Kraftwerksanlagen, für Kondensationsund Kühlprozesse, aber auch beispielsweise für Konvektionssäulen in Industrieöfen zur Abhitzeverwertimg verwenden.The invention can be used in air-cooled heat exchangers whose finned tube registers are acted upon by cooling air and the heat of condensation of the steam present in the core tube is released from the same via the fins to the air flow in Rahman dos heat exchange , for condensation and cooling processes, but also for example for convection columns in industrial furnaces for waste heat utilization.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt ist das Gebrauchsmuster 7212021, bei dem auf kreisrunden Kernrohren Rippen entsprechend einer vorgegebenen Teilung je nach Richtung der Kühlmittelströmung zur Kornrohrachae um einen bestimmten Winkelbetrag versetzt angebracht sind. Aus diesem Grunde sind die Rippen geteilt oder ungeteilt ausgeführt und werden mit Hilfe einer Vorrichtung am Kernrohr aufgesetzt sowie punktweise mittels dor an den Rippen befindliclien Kragen am Kernrohr befestigt. Um eine Distanzierung dor Ri.ppѳη zu garantieren, werden aus dem Rippen-c) Characteristic of the Known Technical Solutions Known is the utility model 7212021, in which ribs are mounted on circular core tubes corresponding to a predetermined pitch, depending on the direction of the flow of coolant to the grain tube axis by a certain angular amount. For this reason, the ribs are divided or undivided executed and are placed by means of a device on the core tube and fixed pointwise by dor at the ribs befindliclien collar on the core tube. In order to guarantee a distancing from the Ri.ppѳη, from the ribbed

material gleichzeitig laschenartige Abstandshalter mit herausgebogen. Entsprechend dem Rohrspiegel ist es möglich, die Rippengeometrie so festzulegen, daß eine Anpassung der Rippe zu denen der benachbarten Kernrohre erreicht wird.Material at the same time tab-like spacers with bent out. According to the pipe mirror, it is possible to set the rib geometry so that an adjustment of the rib is achieved to those of the adjacent core tubes.

Nachteilig bei dieser Lösung ist die Einzelanfertigung der Rippenhalbschalen sowie die mosaikartige Zusammensetzung derselben Je nach dem Rohrspiegel. Hierdurch verläuft dieser Prozeß mit einem hohen Zeitaufwand, der noch durch das punktweise Befestigen der Rippen mittels der Kragen am Kernrohr optimiert wird. Darüber hinaus kann keine hohe Stabilität für das Gesamtsystem gewährleistet werden, so daß für luftgekühlte Wärmeübertrager, die ja bekanntlich hohen Schwingungen unterliegen, eine Verwendung dieser Variante nicht geeignet erscheint. Ein zusätzliches Manko ist darin zu sehen, daß mit geteilten Rippen ein ungünstiger Wärmeübergang erzielt wird, so daß hieraus ein zusätzlicher Energieaufwand resultiert.A disadvantage of this solution is the custom-made rib half shells and the mosaic composition of the same depending on the pipe mirror. As a result, this process takes a long time, which is still optimized by the point-wise fastening of the ribs by means of the collar on the core tube. In addition, no high stability for the entire system can be guaranteed, so that for air-cooled heat exchanger, which are known to be subject to high vibrations, a use of this variant does not seem suitable. An additional drawback is the fact that with divided ribs an unfavorable heat transfer is achieved, so that this results in an additional energy input.

Eine andere Lösung nach OS 214-4-465 sieht vor, an in einer Reihe fluclitond nebeneinander angeordneten Rippenrohren in geringem Abstand Querrippen zueinander aufzuziehen. Diese haben vorrangig einen rechteckigen Querschnitt und verfügen über eine größere Anzahl sickenartiger Ausprägungen. Zusätzlich werden etwa in einer Entfernung von 1 m in Rohrlängsrichtung dio Rippenrohre durch Querbleche, die dieselben auf der Hälfte ihres Querschnittes umfassen, arretiert. An den Schmalseiten der Rippen befinden sich außerdem aus der Rippenebene angebogende Flächenabschnitte, welche .die Querbleche an ihren Außenkanten umgreifen.Another solution according to OS 214-4-465 provides, in a series fluclitond juxtaposed finned tubes at a small distance transverse ribs to raise each other. These have primarily a rectangular cross-section and have a greater number of bead-like characteristics. In addition, about fifteen feet in the tube longitudinal direction, the finned tubes are locked by transverse plates which cover them on half of their cross-section. On the narrow sides of the ribs are also from the rib plane congesting surface sections, which. The cross plates engage around at their outer edges.

Negativ hierbei bleibt, daß eine solche Einzel- oder paarweise Berippung ebenfalls zeitaufwendig ist, zumal bei diesem Prinzip zusätzliche Elemente, wie Querbleche oder angebogene !Flächenabschnitte und damitA negative point here is that such a single or pairwise ribbing is also time-consuming, especially in this principle, additional elements, such as cross-sheets or curved surface sections and thus

erhöhte Fertigungszeiten benötigt werden. Des weiteren ist aber ohne diese Elemente eine hohe Stabilität des Oberflächenkondensators als komplexes System nicht gegeben, und weiterhin fallen gesonderte Kosten an. Insbesondere durch die Verwendung der separaten Elemente läßt sich jedoch dieses Prinzip nur für Einaelberippungen mit nachfolgender Zusammensetzung der Rohre zu Rohrreihen, nicht aber für Berippungen des gesamten Rohrspiegels in einem Arbeitsgang verwenden.increased production times are needed. Furthermore, without these elements, a high stability of the surface capacitor is not given as a complex system, and continue to incur separate costs. In particular, by the use of separate elements, however, this principle can only be used for Einaelberippungen with subsequent composition of the tubes to rows of tubes, but not for ribbing the entire tube level in a single operation.

u) Ziel der Erfindung u) Z iel the E RFin dung

Das Ziel der Erfindung besteht in einem Register einschließlich einer Tragkonstruktion für luftgekühlte Wärmeübertrager, das sich durch eine Leichtbauweise auszeichnet und sich ohne Schwierigkeiten komplettieren sowie bei vorliegenden Verschmutzungen reinigen läßt.The object of the invention is a register including a support structure for air-cooled heat exchanger, which is characterized by a lightweight construction and can be completed without difficulty and clean with existing contaminants.

ѳ) Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines rahmenlosen Rippenrohrregis bers sowie dessen Zuordnung zur Tragkonstruktion, bei dem durch die spezifische Ausgestaltung die Rippen selbst im wesentlichen die l'ragefunktion für das Register übernehmen, das Register trotz Wegfall des bisherigen Rahmens eine hohe Stabilität besitzt und die Rippen auf alle Kernrohre über den.gesamten Querschnitt in einem Arbeitsgang aufgebracht werden.ѳ) Principle of the invention The object of the invention is to provide a frameless finned tube Regis bers as well as its association with the support structure, wherein the take by the specific embodiment, the ribs themselves substantially l'excellent function for the register, the register in spite of elimination of the previous frame has a high stability and the ribs are applied to all core tubes over den.gesamten cross-section in one operation.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, indem mit vielen Großlamellen in einem Arbeitsgang sämtliche Rohre des Rohrspiegels berippt werden. Das Rippenrohrregister wird ausgebildet durch das stückweise Auftragen von Großlamello an Großlamelle, deren Bohrungen mit dem Rohrspiegel identisch sind, auf sämtliche Rohre des Registarquorschn-ittes. Durch, in bekannter Weise, eingestanzte sowie abgewinkelte Distanzhalter, werden dio einzelnen Großlamellon zueinander unterAccording to the invention this is achieved by all the tubes of the tube mirror are ribbed with many large fins in a single operation. The finned tube register is formed by the piecemeal application of large lamellas on large lamella, whose holes are identical to the tube mirror, on all tubes of the Registarquorschn-ittes. By, in a known manner, stamped and angled spacers are dio single large Lamellon to each other

Wahrung eines Luftspaltes auf ihrer Position gehalten. Durch die differente Ausgestaltung der Distanzhalter in ihren Längen ist es aber auch möglich, den' Luftspalt der Großlamellen untereinander entsprechend der Einsatzbedingungen des Luftkühlers in seiner Breite zu variieren.Keeping an air gap in place. Due to the different design of the spacers in their lengths, it is also possible to vary the 'air gap of the large slats with each other according to the conditions of use of the air cooler in its width.

Die Bohrungen der GroßlameIlen weisen einseitig eine Aushalsung auf, die sich zur besseren Befestigung der Lamelle auf den Kernrohren bei der nach der Komplettierung des Rippenrohrregisters folgenden Verzinkung als sinnvoll erweist. Des weiteren verfügen die Großlamellen beidseitig in ihrem zum Auflager befindlichen Bereich über Aussparungen, von denen durchgängig Stütaträger als wesentlicher Bestandteil der Erfindung aufgenommen werden, die gleichzeitig in Verbindung mit der Vielzahl der Großlamellen die Stabilisierung des gesamten Rippenrohrrogisters bewirken und die Masse des Registers tragen. Jene Stützträger werden von Auflagern der Tragkonstruktion gehalten, die ihrerseits zur Aufnahme des Luftkastens oder als Luftkasten dienen kann. Je nach Breite der Register können auch zusätzliche Aussparungen an der Unterseite der Großlamello angebracht sein, in die sich «eitere Stützträger einlegen lassen. In diesem speziellen Fall sind dann die Auflager durchgängig ausgeführt, wobei die Befestigung der Auflager an der Tragkonstruktion so erfolgen kann, daß eine Zuordnung des Luftkastens mit dem Ventilator über oder untor dem Rippenrohrregister möglich ist.The holes of the large lamellae have a neck on one side, which proves to be useful for better attachment of the lamella on the core tubes at the following after the completion of the finned tube register zinc plating. Furthermore, the large slats have on both sides in their area located to the support via recesses of which are taken Stütaträger consistently as an integral part of the invention, at the same time in conjunction with the large number of blades cause the stabilization of the entire Rippenrohrrogisters and carry the mass of the register. Those support beams are held by supports of the supporting structure, which in turn can serve to accommodate the air box or as an air box. Depending on the width of the register, additional recesses may be provided on the underside of the large lamellas, in which "additional support beams can be inserted. In this particular case, then the supports are designed to be continuous, the attachment of the supports on the support structure can be made so that an assignment of the air box with the fan above or untor the finned tube register is possible.

f ) Ausführunp: s be i spie 1f) Implementa on: 1

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment:

Das Rippenrohrregister wird beidseitig von den mit Zuleitungen versehenen Kammern 9 abgeschlossen, dieThe finned tube register is closed on both sides of the provided with leads chambers 9, the

ihrerseits mit den Bodenplatten 6 verankert sind. Von diesen werden entsprechend dem Bohrbild eine unterschiedliche Anzahl von Kernrohren 1 aufgenommen. Die Befestigung der Kernrohre 1 in den Bohrungen der Bodenplatte 6 erfolgt durch Einschweißen, Einwalzen oder Einsprengen, Bei der Montage eines solchen RLppenrohrregisters werden die Kernrohre 1 vorzugsweise vorerst nur einseitig in einer Bodenplatte 6 befestigt und dann mit hier nicht dargestellten Spezi al-elementen auf Distanz gehalten. Dadurch ist es möglich, die Großlamellen 2 einzeln aufzufädeln. Dies kann manuell oder mechanisch geschehen. Jene Großlamellen 2 sind aus metallischem oder gut wärmeleitendem Werkstoff und haben eine Dicke von 0,2 bis 0,5 nun; sie können aber auch in einer größeren Dicke ausgebildet sein. Entsprechend der Anzahl der Kernrohre 1 verfügen die GroBlanielien 2 über analoge Bohrungen, die einseitig ausgehalst sind. Gleichzeitig besitzen die Großlamellen 2 bekannte einseitig abgewinkelte Distanzhalter, welche sich aus dem um die Bohrung verbleibenden Material in einer beliebigen Anzahl ausstanzen lassen. Ihre Länge bestimmt auch die Breite des Luftspaltes zwischen den einzelnen Lamellen, der jo nach Erfordernis variiert werden kann. Die einseitigen Aushalsungen der Bohrungen in der Großlamelle 2 dienen vorrangig zur Aufnahme von zusätzlichem Material beim späteren Verzinken des Hippenrohrrogisters, um eine konzentrierte Aufnahme der Großlamelle 2 auf dom. Kernrohr 1 zu gewährleisten. Damit das Rippanrohrregistor mit seinem Eigengewicht und dem in den Kernrohren fließenden Medium auf der Tragkonstruktion 7 abgesetzt werden kann, sind in den Großlamellen 2 beidseitig außen oder an deren Unterkante Aussparungen ^iJ, vorgesehen, in die je nach Masse des Rippenrohrregisters zweckentsprechende Stütz-in turn anchored to the bottom plates 6. Of these, a different number of core tubes 1 are added according to the drilling pattern. The attachment of the core tubes 1 in the holes of the bottom plate 6 is carried out by welding, rolling or breaking in the assembly of such RLppenrohrregisters the core tubes 1 are preferably initially attached only on one side in a bottom plate 6 and then with not shown Spezi al-elements at a distance held. This makes it possible to thread the large slats 2 individually. This can be done manually or mechanically. Those large slats 2 are made of metallic or highly thermally conductive material and have a thickness of 0.2 to 0.5 now; but they can also be formed in a greater thickness. According to the number of core tubes 1, the large laminates 2 have analogous bores, which are unilaterally ausgehalst. At the same time, the baffles have 2 known unilaterally angled spacers, which can be punched out of the remaining material around the hole in any number. Their length also determines the width of the air gap between the individual slats, the jo can be varied as required. The one-sided Aushalsungen the holes in the large slat 2 serve primarily for receiving additional material during the later galvanizing the hip tube to a concentrated recording of the large slat 2 on dom. To ensure core tube 1. So that the Rippanrohrregistor can be discontinued with its own weight and flowing in the core tubes medium on the support structure 7, in the large slats 2 on both sides outside or at the lower edge recesses ^iJ , provided in the appropriate depending on the mass of the finned tube register appropriate support

träger 5 eingreifen. Diese wiederum werden von den an der Tragkonstruktion 7 befindlichen Auflagern 8 aufgenommen, auf deren Auflagefläche infolge der Wärmeausdehnung die Stützträger 5 gleiten können. Jene das Eippenrohrregister aufnehmende Tragkonstruktion 7 ist aus herkömmlichen biege steifen Trägern, die die Auflager S an ihren Innenseiten entweder durchgängig oder paarweise vereinzelt stützen, so daß die Kräfte aus der Belastung durch das Rippenrohrregister von der Tragkonstruktion 7 abgefangen werden. Es ist möglich, den unter dem Auflager 8 befindlichen Bereichen.der Tragkonstruktion 7 zur Aufnahme des Luftkastens oder des Ventilators zu verwenden. Durch eine analoge Befestigung der Auflager 8 im oberen Bereich der Tragkonstruktion 7 kann aber auch der Luftkasten mit dem Ventilator oberhalb des RLppenrohrregisters vorgesehen werden.carrier 5 intervene. These, in turn, are received by the supports 8 located on the support structure 7, on the bearing surface of which the support beams 5 can slide as a result of the thermal expansion. The support structure 7 receiving the finned tube register is made of conventional rigid beams which support the supports S on their inner sides either continuously or in pairs, so that the forces from the load from the finned tube register are absorbed by the support structure 7. It is possible to use the area under the support 8. Of the support structure 7 for receiving the air box or the fan. By an analogous mounting of the supports 8 in the upper region of the support structure 7 but also the air box can be provided with the fan above the RLppenrohrregisters.

Die Erfindung wird nun anhand eines praktischen Ausführung sbeispieIs näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to a practical embodiment example:

Das zu kühlende oder zu konservierende Medium kommt beispielsweise bei einflutigem Botrieb über die. Kondensatleitungen in die Kammer 9» gelangt von dort in sämtliche Kernrohre 1 und wird über diese in die konträre Kammer 9 des RLppenrohrregistars weitergeleitet sowie von dort ausgetragen. Bei diesem Prozeß wird die Wärme des Mediums über die Kernrohrwandungen an die Großlamellen 2, die wärmeleitend mit dem Kernrohr 1 verbunden sind, übertragen. Jene Großlamellen 2 werden von dem dem Eippenrohrregister zugeordneten Lüfter oder Ventilator mit Kühlluft beaufschlagt, wodurch die Wärme an die Umgebungsluft abgeführt wird.The medium to be cooled or preserved, for example, in einflutigem Botrieb on the. Condensate lines in the chamber 9 »passes from there into all the core tubes 1 and is forwarded via this in the opposite chamber 9 of the RLppenrohrregistars and discharged from there. In this process, the heat of the medium via the core tube walls to the large blades 2, which are thermally conductively connected to the core tube 1, transmitted. Those large blades 2 are acted upon by the fan or fan associated with the fan coil fan with cooling air, whereby the heat is dissipated to the ambient air.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Großlame11 en2 in einem Arbeitsgang über sämtlicheThe advantages of the invention are that the Großlame11 en2 in one operation over all

Kernrohre 1 des Rohrspiegela aufgebracht werden können. Hierdurch wird eine rationellere Montage technologie für die Rippenrohrregister erzielt. Des weiteren entfällt die bisherige kompakte Ummantelung des RLppenrohrrogisters, indem die Großlamelle 2 selbst in Verbindung mit den Stützträgern 5 die Stabilität sowie Steifigkeit für das Rippenrohrregister garantiert. Durch die Stützträger 5 bieten sich gute Auflager für den Transport des kompletten Rippenrohrregisters an. Außerdem sichern die glatten, nicht unterbrochenen Großlamellen 2 einen geringen Druckverlust, so daß hieraus ein guter Wärmeübergang und eine erhebliche Energieeinsparung resultiert. Da die Bohrungen sovjie Aushalsungen an der Großlamelle 2 sich auf einfachen Automaten anfertigen lassen, so wird darüber hinaus eine wirtschaftliche Herstellung dieser Teile zugesagt.Core tubes 1 of Rohrspiegela can be applied. As a result, a more rational installation technology for the finned tube register is achieved. Furthermore, eliminates the previous compact casing of RLppenrohrrogisters by the large blade 2 itself guarantees in connection with the support beams 5, the stability and rigidity of the finned tube register. Due to the support beam 5, good support for the transport of the complete finned tube register offer. In addition, ensure the smooth, not interrupted large slats 2 a low pressure drop, so that from this results in a good heat transfer and considerable energy savings. Since the holes sovjie Aushalsungen on the large blade 2 can be made on simple machines, so also an economic production of these parts is promised.

Claims (4)

ErfindungsansprachErfindungsansprach 1. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion für luftgekühlte Wärmeübertrager, bestehend aus einem von einer Tragkonstruktion gehaltenen RLpponrohrregister, welches über eine Vielzahl von in beidseitig angebrachten Rohrplatten oder Kammern verankerten Kernrohren verfügt, zu deren Achsen sich senkrecht angeordnete Rippen befinden, gekennzeichnet dadurch, daß sämtliche Kernrohre (1) des Regis terquerSchnitts von analogen Bohrungen der über die gesamte Wärmeübortragungsfläche angebrachten Großlaraellen (2) aufgenommen werden und die Großlaniellen (2) auf den neben den Bohrungen verbleibenden Materialflächen in bekannter Weise Distanzhalter (3) sovde an ihren Flächen zur Tragkonstruktion (7) beidseitig und/ oder zusätzlich mittig Aussparungen (4) besitzen,1. frameless register with support structure for air-cooled heat exchanger, consisting of a held by a support structure RLpponrohrregister which has a variety of anchored in both sides tube plates or chambers core tubes, to the axes are vertically arranged ribs, gek ennzeichne t in that all Core tubes (1) of the Regis terquerSchnitts of analogous holes over the entire heat transfer surface mounted Großlaraellen (2) are recorded and the Großlaniellen (2) on the remaining material next to the holes in a known manner spacers (3) sovde on their surfaces to the support structure (7 ) have recesses (4) on both sides and / or in addition in the middle . in welche durchgängig Stützträger (5) eingreifen, denen an der Tragkonstruktion (7) vorgesehene Auflager (8) zugeordnet sind., in which consistently support beams (5) engage, which are assigned to the support structure (7) provided supports (8). 2. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion nach Punkt 1> gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrungen der Großlamellen (2) mit einseitigen Aushalsungen versehen sind.2. Frameless register with support structure according to point 1> marked records characterized in that the holes of the large blades (2) are provided with unilateral Aushalsungen. 3. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Unterkante des
Stützträgers (5) zum Auflager (8) unter der Unterseite der Großlamelle (2) liegt.3. frameless register with support structure according to item 1, characterized in that the lower edge of
Support support (5) to the support (8) under the underside of the large blade (2). 4. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auflager (8) der
Tragkonstruktion (7) einseitig stützend und/oder
durchgängig stützend angeordnet sind.4. frameless register with support structure according to item 1, characterized in that the supports (8) of
Supporting structure (7) supporting one side and / or
are arranged consistently supporting. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings