DE2013940A1

DE2013940A1 - Wärmeübertrager für flüssige und gasförmige Medien

Info

Publication number: DE2013940A1
Application number: DE19702013940
Authority: DE
Inventors: Gisbert Dipl Ing 5757Wickede P F28dl5OO Zolmski
Original assignee: R&G Schmoele Metallwerke GmbH and Co KG
Current assignee: R&G Schmoele Metallwerke GmbH and Co KG
Priority date: 1970-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR2083547A1; FR2083547B1; CH531696A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. W. STUHLMANN - DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN

AKTEN-NR. 2O5/23I72 4β3 BOCHUM, 19 Ο· Postschließfach 34 5Ο Ihr Zeichen Fernruf 14Ο 61 und 14Ο 62

Bergstraße 159 Telegr.t Stuhlmannpatent

R. & G. Schmöle, Metallwerke, Menden/Sauerland Wärmeübertrager für flüssige und gasförmige Medien

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für flüssige und gasförmige Medien, welcher einen rohrförmigen, im Querschnitt runden oder eckigen Außenmantel besitzt, in dessen Innenraum mindestens ein, vorzugsweise mehrere, außenseitig mit Rippen oder Lamellen versehene Wärmetauscherrohre angeordnet sind und in dem Umlenkbleche zum Umlenken des die Wärmetauscherrohre außenseitig umspülenden Mediums in einen schlangenlinienförmigen Strömungsweg durch den Innenraum des Außenmantels vorgesehen sind.

Bei einem bekannten Wärmeübertrager dieser Art sind die Wärmetauscherrohre außenseitig mit Rippen versehen, welche die Rohre schraubenlinienförmig umgeben. Die Umlenkbleche dieses bekannten Wärmetauschers sind mit jeweils einer Bohrung für jedes Wärmetauscherrohr versehen, wobei der Durchmesser dieser Bohrungen etwas größer bemessen ist als der Außendurchmesser der schraubenlinienförmig das Rohr umgebenden Rippen. Eine derart große Bemessung der Bohrungen in den Umlenkblechen ist notwendig, um den Wärmeübertrager bei der Fertigung zusammenbauen zu können. Hierbei werden die Umlenkbleche auf die mit Rippen versehenen Wärmetauscherrohre in axialer Richtung aufgeschoben, was nur bei ausreichend groß bemessenen Bohrungen in den Umlenkblechen möglich ist. Die Umlenkbleche werden dann mittels besonderer Abstandshalter sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in ihrer vorbestimmten Lage gehalten. Die berippten Rohre werden zusammen mit den Umlenkblechen anschließend in den Innenraum des Außenmantels eingeschoben.

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Dieser bekannte Wärmeübertrager besitzt den wesentlichen Nachteil, daß seine Leistung im Verhältnis zu seinen Abmessungen und seinem Gewicht verhältnismäßig gering und daher unbefriedigend ist. Ein Grund für diesen Nachteil ist, daß bei der bekannten Bauart in den zur Verfugung stehenden Innenraum des Aüßenmantels keine ausreichend große wärmeübertragende Gesamtfläche eingebracht werden kann. Dies stößt auf erhebliche konstruktive Schwierigkeiten, die vor allem darin liegen, daß die einzelnen Wärmetauscherrohre mit verhältnismäßig großem Abstand voneinander über die Querschnittsfläche des Außenmantelinnenraums verteilt angeordnet werden müssen. Derart große Abstände sind deshalb erforderlich, weil die Wärmetauscherrohre in axialer Richtung durch die Bohrungen der Umlenkbleche hindurch eingeschoben und dabei mit einigem Mindestabstand aneinander vorbeigeführt werden müssen, damit die Rippen beim Zusammenbau nicht gegeneinander stoßen und beschädigt werden. Außerdem muß bei jedem Umlenkblech rings um die einzelnen Bohrungen auch an der schmälsten Stelle noch ein ausreichend breiter Streifen Werkstoff vorhanden sein, damit die Stabilität des jeweiligen Umlenkbleches erhalten bleibt. Infolgedessen ist bei der bekannten Bauart die Anzahl der Wärmetauscherrohre und damit die Größe der wärmeübertragenden Gesamtfläche, die man in dem Innenraum eines Außenmantels bestimmter Größe unterbringen kann, sehr begrenzt. Die Leistung eines Wärmeübertragers ist bekanntlich weitgehend von der Größe der wärmeübertragenden Gesamtfläche abhängig, so daß eine unzureichend große wärmeübertragende Fläche eine relativ geringe Leistung zur Folge hat.

Der oben erwähnte zweite Nachteil eines relativ großen Gewichtes im Verhältnis zur Übertragungsleistung ist bei dem bekannten Wärmeübertrager dadurch bedingt, daß eine verhältnismäßig große Anzahl von Bauteilen im Innenraum des Außenmantels angeordnet werden muß, die nicht an einer Wärmeübertragung von dem einen Medium auf das andere mitwirken, wie dies bei der bekannten Bauart bei den Umlenkblechen und Abstandshaltern der Fall ist. Diese Teile besitzen jedoch ein verhältnismäßig großes Ge-

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wicht und erfordern einen beträchtlichen Raum, ohne daß diese * Teile selbst Wärme auf das sie umgebende Medium übertragen. Somit besitzt der bekannte Wärmeübertrager nicht nur beträchtliche Abmessungen, so daß er in einer Gesamtanlage oftmals nur mit großen Schwierigkeiten unterzubringen ist, sondern auch ein erhebliches Gewicht. Beides verursacht hohe Kosten. Außerdem ist der Werkst off verbrauch relativ hoch.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauart besteht

darin, daß aufgrund der verhältnismäßig großen Abstände der i Wärmetauscherrohre voneinander zwischen diesen entsprechend große Toträume entstehen, die es dem die Wärmetauscherrohre umströmenden Medium erlauben, mit Abstand um die Wärmetauscherrohre sowohl in axialer als auch in radialer Richtung herum zu fließen, so daß zahlreiche Teilchen des Mediums nicht oder nur unzureichend mit den Warmetauscherrohren bzw. deren Rippen in Berührung kommen. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, daß sich die Teilchen des Mediums,■welche sich unmittelbar an den Wärmetauscherrohren oder an deren Rippen befinden, nur schwer von diesen lösen. Ist das die Wärmetauscherrohre außenseitig umströmende Medium beispielsweise öl, welches gekühlt werden soll, und strömt zu diesem Zweck durch die Wärmetauscherrohre als zweites Medium bzw. Kühlmittel beispielsweise Kühlwasser, so werden zu- f nächst die ölteilchen stark abgekühlt, die sich in unmittelbarer Nähe der Wärmetauscherrohre bzw. deren Rippen befinden. Durch diese Abkühlung wird das öl, welches die Wärmetauscherrohre unmittelbar umgibt, zähflüssig und haftet mit großer Kraft an den Wärmetauscherrohren bzw. an deren Rippen an. Die ölteilchen, welche sich in den Toträumen zwischen den Wärmetauscherrohren befinden und welche aufgrund der dort schlechteren Kühlung wärmer und dünnflüssiger sind, werden von den an den Wärmetauscherrohren bzw. deren Rippen anhaftenden zähflüssigen ölteilchen von den Wärmeübertragungsflächen weg in die Toträume abgedrängt. Aufgrund der Größe und Anordnung dieser Toträume bei der bekannten Bauart ist es diesen schlecht gekühlten dünnflüssigen ölteil- '

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chen möglich, den bekannten Wärmeübertrager zu durchströmen, ohne In ausreichende Berührung mit den Wärmetausoherrohren bzw. deren Rippen gekommen zu sein. Das aus dem bekannten Wärmeübertrager herausfließende öl besitzt deshalb noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur, was bedeutet, daß die Leistung des bekannten Wärmeübertragers verhältnismäßig gering ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Wärmeübertrager für flüssige und gasförmige Medien zu schaffen, dem die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, sondern der bei geringem Raumbedarf und niedrigem Gewicht eine besonders hohe Wärmeübertragungsleistung erbringt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umlenkbleche zumindest auf dem überwiegenden Teil ihres Umfanges im wesentlichen die gleichen Abmessungen und die gleiche Ausbildung wie die Rippen oder Lamellen des oder der Wärmetauscherrohre besitzen und fest mit den Wärmetauscherrohren verbunden sind sowie zusammen mit und in gleicher Weise wie die Rippen oder Lamellen auf das oder die Wärmetauscherrohre aufgebracht und auf diesem oder diesen befestigt sind, wobei sowohl die Umlenkbleche als auch die Rippen bzw. Lamellen mit einem wesentlichen Teil ihres Umfangs dichtend an der Innenfläche des Außenmantels anliegen, jedoch die Umlenkbleche an einer und die Rippen bzw. Lamellen an zwei einander gegenüberliegenden Stellen ihres Umfanges einen Durchlaß zwischen Wärmetauscherrohr und Außenmantel in axialer Richtung freilassen.

Hierdurch wird zunächst erreicht, daß der Abstand der Rohre außerordentlich klein gehalten werden kann, weil beim Zusammenbau des Wärmeübertragers eine axiale Relativbewegung der Wärmetauscherrohre zueinander nicht erforderlich 1st. Man benötigt daher keinen Sicherheitsabstand zwischen den Rippen oder Lamellen der Wärmetauscherrohre. Die bei der bekannten Bauart hierdurch verursachten Toträume werden nahezu vollständig vermieden. Der Portfall von Toträumen bedeutet, daß der zur Verfügung stehende Innenraum des Außenmantels in optimaler Weise

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mit wärmeübertragenden Flächen ausgefüllt werden kann, was bei der bekannten Bauart nicht möglich ist, Bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager sind die Bohrungen in den Umlenkblechen gerade so groß, daß nur die eigentlichen Rohre der Wärmetauscherrohre, nicht aber deren Rippen oder Lamellen hindurchgeschoben werden können. Die Umlenkbleche sitzen somit fest auf den Rohren in gleicher Weise wie die Rippen oder Laraellen. Dies hat einmal den Vorteil, daß keine zusätzlichen Abstandshalter vorgesehen werden müssen, wodurch Gewicht und Werkstoff eingespart und der Herstellungsaufwand wesentlich niedriger gehalten wird. Zum zweiten erreicht man hierdurch in vorteilhafter Weise, daß sich % im Gegensatz zu der bekannten Bauart bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager auch die Umlenkbleche an der Wärmeübertragung beteiligen, was wegen ihrer besonders großen Fläche von wesentlicher Bedeutung ist. Infolgedessen und weil der Innenraum des Außenmantels in optimaler Weise mit wärmeübertragenden Flächen ausgefüllt ist, erzielt man bei dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager bei gleich großem Gewicht und gleichen Abmessungen wie bei einem bekannten Wärmeübertrager eine wesentlich größere Übertragungsleistung. Geht man demgegenüber davon aus, eine bestimmte Wärmeübertragungsleistung zu erzielen, so wird der erfindungsgemäße Wärmeübertrager wesentlich kleiner in seinen Abmessungen ausfallen. Er ist daher bedeutend besser in eine Ge- J samtanlage einzubauen als ein Wärmeübertrager bekannter Bauart. Außerdem ist das Gewicht des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers bedeutend geringer, was sich auf die Herstellungskosten des Wärmeübertragers selbst, auf die Kosten zur Erstellung seiner Halterung oder seines Fundamentes und nicht zuletzt auch auf die Transportkosten in vorteilhafter Welse auswirkt.

Pie kleineren Abmessungen des erfindungsgemäßen Wärme-Übertragers sind im wesentlichen auch dadurch bedingt, daß nahezu sämtliche Toträume fortfallen. Es gibt infolgedessen auch koine Möglichkeiten für das die Wärmetauscherrohre umspülende Medium« an den Wärmetauscherrohren vorbeizuströmen, ohne in enge Berührung mit diesen Rohren bzw. deren Rippen oder Lamellen zu

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kommen. Wegen der fehlenden Toträume können auch stärker abgekühlte und daher zähflüssige Teilchen des Mediums, die sich unmittelbar an den Wärmetauscherrohren bzw. an deren Rippen oder Lamellen befinden, die wärmeren und daher dünnflüssigeren Teilchen nicht abdrängen. Infolgedessen kommen sämtliche Teilchen des Mediums mit den Wärmetauscherrohren bzw. deren Rippen oder Lamellen in Berührung, wodurch die Wärmeübertragungsleistung erheblich verbessert wird.

Bei einem Wärmeübertrager mit zwei oder mehr parallel zueinander sich erstreckenden Wärmetauscherrohren empfiehlt es sich, auf die Wärmetauscherrohre einzelne Lamellen und Umlenkbleche in axialer Richtung der Rohre auf diese aufzuschieben, wobei die Lamellen und Umlenkbleche etwa parallel zueinander, im wesentlichen quer zur Längsachse der Wärmetauscherrohre und mit Abstand voneinander angeordnet sind und jede Lamelle bzw. jedes Umlenkblech auf sämtliche Wärmetauscherrohre aufgeschoben und von diesen gehalten ist. Bei einem Wärmeübertrager mit nur einem Wärmetauscherrohr ist es auch vorteilhaft, einzelne Lamellen und Umlenkbleche in axialer Richtung auf das Wärmetauscherrohr aufzuschieben, wobei diese Lamellen und Umlenkbleche etwa parallel zueinander, im wesentlichen quer zur Längsachse des Wärmetauscher· rohres und mit Abstand voneinander angeordnet sind.

Bei der Verwendung solcher Lamellen ist es unabhängig von der Anzahl der Wärmetauscherrohre, die der betreffende Wärmeübertrager besitzt, ratsam, die Lamellen in an sich bekannter Weise mit Ansätzen, Vorsprüngen, Ausbiegungen od. dgl. im Bereich ihrer Wärmeübertragungsflächen zu versehen. Derartige Ansätze, Vorsprünge, Ausbiegungen od. dgl. führen im Bereich der wärmeübertragenden Flächen zu einer Verwirbelung des die Wärmetauscherrohre außenseitig umströmenden Mediums und verhindern auf diese Weise die Entstehung sogenannter laminarer Grenzschichten, die den Wärmeübergang behindern. Auf diese Weise wird dafür gesorgt, daß nahezu sämtliche Teilchen des Mediums mit den

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Wärmetauscherrohren bzw, deren Lamellen in direkte Berührung kommen, was die Wärmeübertragungsleistung weiterhin wesentlich verbessert.

Wärmeübertrager der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei denen auf das oder die Wärmetauscherrohre Lamellen und Umlenkbleche in axialer Richtung aufgeschoben sind, haben den wesentlichen Vorteil, daß die Querschnittsform des rohrförmigen Außenmantels weitgehend beliebig sein kann, da die Lamellen ohne besondere Schwierigkeiten in jeder der Querschnitts- | form des Außenmantels angepaßten Form ausgestanzt werden können. Außerdem ist es bei dieser Ausführungsform möglich, die Rohrabmessungen, die Rohranordnung und die Rohrabstände sowie die Lamellenteilung nur in Abhängigkeit von den vorliegenden Betriebsbedingungen zu wählen, ohne Rücksicht auf andere Gegebenheiten nehmen zu müssen. Auch die Wahl des Lamellenwerkstoffes ist weitgehend frei von irgendwelchen Einschränkungen. Es ist lediglich die Art des betreffenden Mediums zu berücksichtigen, mit denen die Lamellen in Berührung kommen.

Bei einer anderen Ausführungsform des Wärmeübertragers mit nur einem Wärmetauscherrohr und im Querschnitt kreisrundem Außenmantel ist es vorteilhaft, wenn auf das Wärmetauscher- I rohr in an sich bekannter Weise Rippen, vorzugsweise durch Aufwickeln aufgebracht sind, welche das Rohr schraubenlinienförmig umgeben, und wenn der Außendurchmesser der Rippen dem Innendurchmesser des Außenmantels entspricht, wobei einige mit größerem Abstand voneinander angeordnete Rippen als Umlenkbleche dienen, die abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten des Rohres jeweils einen von der Innenfläche des Außenmantels radial entfernt verlaufenden, einen Durchlaß für das Medium bildenden Umfangsabschnitt besitzen und wobei die übrigen Rippen jeweils zwei solche einander gegenüberliegende Umfangsabschnitte aufweisen und nur als WärmeUbertragungselemente dienen. Bei dieser AusfUhrungsform lassen sich Rippenrohre bekannter Bauart verwenden, bei denen es lediglich erforderlich ist, durch Abfräsen,

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Abschneiden od. dgl. einzelner Umfangsabschnitte der Rippen die notwendigen Durchlässe für das Medium zu schaffen. Dabei unterscheiden sich Umlenkbleche und Rippen nur dadurch voneinander, daß die Rippen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten so bearbeitet sind, daß sich zwei Durchlässe ergeben, während bei den Umlenkblechen jeweils nur eine solche Stelle, die einen Durchlaß ergibt, vorhanden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die freie Querschnittsfläche der Durchlässe für das dort in axialer Richtung strömende Medium sowohl bei den Umlenkblechen als auch bei den Rippen oder Lamellen etwa gleich groß. Dies vereinfacht bei der Herstellung des Wärmeübertragers die Bearbeitung der Umlenkbleche sowie der Rippen oder Lamellen erheblich, so daß die Fertigungskosten entsprechend niedrig gehalten werden können. Demgegenüber ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn die freie Querschnittsfläche der Durchlässe für das dort in axialer Richtung strömende Medium bei den Umlenkblechen gleichbleibend am größten ist, während bei den Rippen oder Lamellen die Querschnittsfläche der Durchlässe zum Durchlaß der Umlenkbleche hin bis auf dessen Größe zunimmt bzw. auf der durch die Umlenkbleche abgedichteten Seite zu dem betreffenden Umlenkblech hin abnimmt. In aller Regel nehmen bei dieser Ausführungsform die freien Querschnittsflächen der Durchlässe bei den einzelnen Rippen oder Lamellen zu einem Umlenkblech hin in einem solchen Maße auf einer Seite der Rippen oder Lamellen zu, wie sie auf der gegenüberliegenden Seite derselben abnehmen, und zwar derart, daß die wärmeübertragenden Flächen bei allen Rippen oder Lamellen in etwa gleich groß sind und auch die als Umlenkbleche dienenden Rippen etwa ebenso große wärmeübertragende Flächen wie die Rippen oder Lamellen aufweisen. Außerdem ist es bei dieser Ausführungsform zweckmäßig, wenn die Summe der Durchlaßquerschnittsflächen, welche jeweils in einer quer zur Rohrlängsachse verlaufenden Ebene vorhanden sind, über die gesamte axiale Länge des Wärmeübertragers überall im wesentlichen gleich groß ist. Bei den letztgenannten

AusfUhrungs-

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formen, bei denen die einzelnen Querschnittsflächen der Durchlässe auf beiden Seiten des Wärmeübertragers unterschiedlich groß bemessen sind, erzielt man den Vorteil, daß diese Durchlässe in ihrer Größe der Menge des durch sie ,pro Zeiteinheit hindurchströmenden Mediums angepaßt sind. Hierdurch wird eine Überdimensionierung dieser Durchlaßquerschnittsflächen und damit eine nicht notwendige Verringerung der wärmeübertragenden Fläche der betreffenden Rippen bzw. des Umlenkbleches vermieden.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen;

Pig. I

und 2 einen Wärmeübertrager mit Umlenkblechen imd

Lamellen sowie mehreren Wärmetauscherrohren im Längs- bzw. Querschnitt;

Fig. 3 ■ '

und 4 einen Wärmeübertrager mit Umlenkbleohen und

Lamellen sowie nur einem Wärmetauscherrohr im Längs- bzw. Querschnitt;

Fig. 5

und 6 einen Wärmeübertrager mit schraubenlinienförmig

ausgebildeten Umlenkblechen und Rippen sowie einem Wärmetauscherrohr im Längs- bzw. Querschnitt;

Fig. 7

und 8 einen Wärmeübertrager mit schraubenlinienförmig

ausgebildeten Umlenkbleohen und Rippen sowie nur einem Wärmetauscherrohr und mit unterschiedlich großen Durchlässen im Längs- bzw. Querschnitt .

In Fig. 1 ist mit 1 allgemein ein Wärmeübertrager bezeichnet, dessen stirnseitige Deckel zur Vereinfachung der Darstellung fortgelassen worden sind. Dieser Wärmeübertrager 1 besitzt einen rohrförmigen, im Querschnitt runden Außenmantel 2, der jedoch ohne weiteres auch eine eckige Quersohnittsform besitzen könnte. Der mit 3 bezeichnete Innenraum des Außenmantels Z

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- ίο -

enthält mehrere Wärmetauscherrohre 4, welche sich in Längsrichtung des Wärmeübertragers 1 durch den Innenraum 3 hindurch parallel zueinander erstrecken. Die Wärmetauscherrohre 4 sind außenseitig mit Lamellen 5 versehen, die sich etwa parallel zueinander und im wesentlichen quer zur Längsachse der Wärmetauscherrohre 4 sowie im Abstand voneinander erstrecken. Von den beiden Medien, zwischen denen Wärme übertragen werden soll, fließt eins durch den Innenraum 3 des Wärmeübertragers 1," während das andere Medium durch die Wärmetauscherrohre 4 hindurchströmt.

In gleicher Weise wie die Lamellen 5 sind auf die Wärmetauscherrohre 4 auch mehrere Umlenkbleche 6 aufgeschoben und auf ihnen befestigt. Diese Umlenkbleche 6 unterscheiden sich von den Lamellen 5 lediglich dadurch, daß sie nur auf einer Seite der Wärmetauscherrohre 4 einen Durchlaß 7 zwischen dem nächstliegenden Wärmetauscherrohr 4 und der Innenfläche des Außenmantels 2 freilassen. Bei den Lamellen 5 ist an zwei einander gegenüberliegenden Stellen ihres Umfanges beiderseits der Wärmetauscherrohre 4 jeweils ein solcher Durchlaß 7 vorgesehen. Die Durchlässe 7 dienen dazu, das die Wärmetauscherrohre 4 sowie deren Lamellen 5 und Umlenkbleche 6 außenseitig umströmende Medium in axialer Richtung an der Innenwand des Außenmantels 2 entlang strömen zu lassen. Dies ist jedoch nur bis zum nächsten Umlenkblech 6 möglich, weil dieses dichtend an der Innenfläche des Außenmantels 2 anliegt und die Strömung in axialer Richtung unterbricht. Das Medium ist daher gezwungen, quer zur Längsrichtung des Wärmeübertragers zwischen den Lamellen 5 hindurch auf die andere Seite der Wärmetauscherrohre 4 hinüber zu fließen und durch den dort vorhandenen Durchlaß 7 des betreffenden Umlenkbleches 6 hindurchzuströmen, um in axialer Richtung des Wärmeübertragers 1 voranzukommen, Ein Teil des Strömungsweges des Mediums, welches die Wärmetauscherrohre 4 außenseitig umströmt, ist mit dem Pfeil χ angedeutet.

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In Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Lamellen und die Umlenkbleche 6 auf einem wesentlichen Teil ihres Umfanges etwa die gleichen Abmessungen und die gleiche Ausbildung besitzen sowie dichtend an der Innenfläche des Außenmantels 2 anliegen.

Fig. 5 und 4 zeigen im wesentlichen die gleiche Ausbildung wie Fig. 1 und 2 mit dem Unterschied, dafr bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 für das zweite Medium nur ein einziges im Querschnitt jedoch etwas größeres Wärmetauscherrohr 4 zur Verfügung steht, durch welches dieses hindurchfließen kann, j während in Fig. 1 und 2 hierfür insgesamt sieben Wärmetauscherrohre 4 vorgesehen sind.

Der Wärmeübertrager gemäß Fig. 5 und β entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 4 und unterscheidet sich gegenüber dieser lediglich dadurch, daß anstelle von quer zur Längsachse verlaufenden Lamellen 5 Rippen 8 das Wärmetauscherrohr 4 schraubenlinienförmig umgeben. Auch die Umlenkbleche 6 eind schraubenlinienförmig und einstückig mit den Rippen 8 ausgebildet. Sie unterscheiden sich gegenüber den Rippen 8 wiederum nur dadurch, daß sie lediglich einen Durchlaß 7 freilassen, während die Rippen 8 jeweils zwei einander gegenüberliegende Durchlässe 7 bilden. |

Eine ähnliche Ausführungsform wie Fig. 5 und 6 ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Dort sind die freien Querschnittsflächen der Durchlässe 7 für das in axialer Richtung strömende Medium bei den Umlenkblechen 6 überall gleich und am größten, während bei den Rippen die Querschnittsfläche der Durchlässe 7 zum Durchlaß J der Umlenkbleche 6 hin bis auf dessen Größe zunimmt bzw. auf der durch die Umlenkbleche 6 abgedichteten Seite des Wärmetauscherrohres 4 zu dem betreffenden Umlenkblech 6 hin abnimmt. Auf diese Weise sind die Querschnittsflächen der Durchlässe 7 der jeweiligen Durchflußmenge des die Rippen 8 umspülenden Mediums angepaßt.

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Claims

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Patentansprüche;

( IJ Wärmeübertrager für flüssige und gasförmige Medien, welcher einen rohrförmigen, im Querschnitt runden oder eckigen Außenmantel besitzt, in dessen Innenraum mindestens ein, vorzugsweise mehrere, außenseitig mit Rippen oder Lamellen versehene Wärmetauscherrohre angeordnet sind und in dem Umlenkbleche zum Umlenken des die Wärmetauscherrohre außenseitig umspülenden Mediums in einen schlangenlinienförmigen Strömungsweg durch den Innenraum des Außenmantels vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkbleche (6) zumindest auf dem überwiegenden Teil ihres Umfanges im wesentlichen die gleichen Abmessungen und die gleiche Ausbildung wie die Rippen (8) oder Lamellen (5) des oder der Wärmetauscherrohre (4) besitzen und fest mit den Wärmetauscherrohren (4) verbunden sind sowie zusammen mit und in gleicher Weise wie die Rippen (8) oder Lamellen (5) auf das oder die Wärmetauscherrohre (4) aufgebracht und auf diesem oder diesen befestigt sind, wobei sowohl die Umlenkbleche (6) als auch die Rippen (8) bzw. Lamellen (5) mit einem wesentlichen Teil ihres Umfangs dichtend an der Innenfläche des Außenmantels (2) anliegen, Jedoch die Umlenkbleche (6) an einer und die Rippen (8) bzw. Lamellen (5) an zwei einander gegenüberliegenden Stellen ihres Umfanges einen Durohlaß (7) zwischen Wärmetauscherrohr (4) und Außenmantel (2) in axialer Richtung freilassen.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 mit zwei oder mehr parallel zueinander sich erstreckenden Wärmetausoherrohren, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Wärmetauscherrohre (4) einzelne Lamellen (5) und Umlenkbleche (6) in axialer Richtung der Rohre (4) auf diese aufgeschoben sind, wo-

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bei die Lamellen (5) und Umlenkbleche (6) etwa parallel zueinander,im wesentlichen quer zur Längsachse der Wärmetauscherrohre (4) und mit Abstand voneinander angeordnet sind und jede Lamelle (5) bzw. jedes Umlenkblech (6) auf sämtliche Wärmetauscherrohre (4) aufgeschoben und von diesen gehalten ist.

J. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 mit nur einem Wärmetauscherrohr, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Lamellen (5) und Umlenkbleche (6) in axialer Richtung auf das Wärmetauscherrohr (4) aufgeschoben sind, wobei diese , Lamellen (5) und Umlenkbleche (6) etwa parallel zueinanderyim * wesentlichen quer zur Längsachse des Wärmetauscherrohres (4) und mit Abstand voneinander angeordnet sind.

4. Wärmeübertrager nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (5) in an sich bekannter Weise mit Ansätzen, Vorsprüngen, Ausbiegungen od. dgl. im Bereich ihrer Wärmeübertragungsflächen versehen sind.

5. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 mit nur einem Wärmetauscherrohr und im Querschnitt kreisrundem Aüßenmantel, d a durch gekennzeichnet, daß auf das Wärraetau- | scherrohr (4) in an sich bekannter Weise Rippen (8), vorzugsweise durch Aufwickeln, aufgebracht sind, welche das Rohr (4) schraubenlinienförmig umgeben und daß der Außendurchmesser der. Rippen (8) dem Innendurchmesser des Außenmantels (2) entspricht, wobei einige mit größerem Abstand voneinander angeordnete Rippen als Ümlenkftleche (6) dienen, die abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten des Rohres (4) jeweils einen von der Innenfläche des Außennfantelis (2) radial entfernt verlaufenden, einen Durchlaß (7) ftir das Medium bildenden Umfangsabschnitt besitzen und wobei die Übrigen Rippen (8) jeweils zwei solche einander gegen-Überliegende Ümfangsabschnitte aufweisen und nur als Wärmeüberfcragungeelemente dienen.

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6. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Querschnittsfläche der Durchlässe (7) für das dort in axialer Richtung strömende Medium sowohl bei den Umlenkblechen (6) als auch bei den Rippen (8) oder Lamellen (5) etwa gleich groß ist.

7. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Querschnittsfläche der Durchlässe (7) für das

ψ dort in axialer Richtung strömende Medium bei den Umlenkblechen (6) gleichbleibend am größten ist, während bei den Rippen (8) oder Lamellen (5) die Querschnittsfläche der Durchlässe (7) zum Durchlaß (7) der Umlenkbleche (6) hin bis auf dessen Größe zunimmt bzw. auf der durch die Umlenkbleche (6) abgedichteten Seite zu dem betreffenden Umlenkblech (6) hin abnimmt.

8. Wärmeübertrager nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die freien Querschnittsflächen der Durchlässe (7) bei den einzelnen Rippen (8) oder Lamellen (5) zu einem Umlenkblech (6) hin in einem solchen Maße auf einer Seite der Rippen (8) oder Lamellen (5) zunehmen, wie sie auf der

^ gegenüberliegenden Seite derselben abnehmen, derart, daß die wärmeübertragenden Flächen bei allen Rippen (8) oder Lamellen (5) in etwa gleich groß sind und auch die als Umlenkbleche (6) dienenden Rippen (8) ebenso große wärmeübertragende Flächen wie die Rippen (8) oder Lamellen (5) aufweisen.

9. Wärmeübertrager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Durohlaßquerschnittsflachen, welche jeweils, in einer quer zur Rohrlängsaohse verlaufenden Ebene vorhanden sind, über die gesamte axiale Länge des Wärmeübertragers (1) überall im wesentlichen gleich groß ist.

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