DE2449070B2 - Wärmetauscher - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei dem bekannten Wärmetauscher dieser Gattung (US-PS 17 60 505) liegen die Verstärkungen innerhalb der Rohre, so daß die Zwischenbereiche der Rohrplatte zwischen den Rohren nicht verstärkt sind. Dadurch ergibt sich ein Nachteil, daß einmal der Querschnitt der Rohre durch die Verstärkung verändert und andererseits durch eine vorstehende Kante die Strömung gestört wird. so

Diese Versteifungsteile versteifen nur das überkragende Ende der Rohre, nicht aber die Zwischenbereiche der Rohrplatte zwischen den Rohren, so daß dort die Rohrplatten selbst verformt werden müssen, um eine Verstärkung der Rohrplatten zu erzielen.

Aus der US-PS 11 98 307 ist ein Wärmetauscher bekannt, bei dem die Rohrplatten Versteifungsrippen aufweisen, die in den Rohrplatten eingegossen sind.

Die DE-PS 7 03 758 beschreibt einen Kühler mit gewellten Rohrplatten, die zum Rohr hin einen abgerundeten Verlauf nehmen, damit zwischen der Rohrplatte und den Rohren Rinnen gebildet werden, in denen sich das Lot absetzen kann, damit eine innige Verbindung zwischen den Rohrplatten und den Rohren herstellbar ist. Diese Rohrplatten müssen relativ dick ^Μ ausgebildet werden, damit eine relative Steifigkeit gegeben ist. Damit aber die dicken Rohrplatten mit den Äbrundungen versehen werden können, müssen diese Rohrplatten entweder gegossen oder in einem komplizierten Bearbeitungsverfahren hergestellt werden. Jedenfalls besteht keine Möglichkeit, derartige Platten durch Tiefziehen herzustellen.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem eine mit einfachen Mitteln verstärkte Rohrplatte auf möglichst einfache Weise fest mit den Rohren des Wärmetauschers verbindbar ist.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit dem Oberbegriff aus den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruches 1.

Die Rohrplatten sind als einfache Tiefziehteile mit Öffnungen bildenden Kragen ausgebildet, die durch ebenso einfache TiefziebteiJc verstärkt sind, und zwar derart, daß zwischen den Rohren, der Rohrplatte und der Verstärkungsplatte durch Einbringen der Lötmasse auf einfachste Weise ein fester Verbund aller Teile untereinander erfolgen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere sind die Verstärkungsplatten im Bereich zwischen den Bünden mit Öffnungen versehen, so daß beim Ausgießen des Zwischenraumes zwischen der Rohrplatte und der Verstärkungsplatte mit Lot die darin befindliche Luft entweichen kann.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht einer mit Verstärkungselementen versehenen Rohrplatte für Wärmetauscher,

Fig.2 eine perspektivische Teilansicht eines der in F i g. 1 sichtbaren Verstärkungselemente,

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3.

In den Zeichnungen bezeichnet 1 eine Rohrplatte eines Wärmetauschers zur Heizung oder Kühlung einer in Rohren 2 umlaufenden Flüssigkeit.

Die Rohrplatte 1 weist Rohrdurchlaßöffnungen 3 auf, welche, wie in F i g. 3 und 4 dargestellt ist, von einem Kragen 4 eingefaßt werden. Die Rohre 2 sind mit ihren Enden in die Rohrdurchlaßöffnungen 3 und somit zwischen die Kragen 4 eingesteckt.

Zur Verstärkung der Verbindung zwischen den Rohren 2 und den Rohrplatten 1, welche normalerweise durch Lötung hergestellt wird, ist jede Rohrplatte 1 wenigstens auf einer Seite mit einem plattenförmigen Verstärkungselement 5 versehen, welches durch eine Verstärkungsplatte 6 gebildet wird. Diese ist so ausgebildet, daß sie an der Stelle eines jeden Rohres 2 eine wannenförmige Erhebung 7 bildet, deren Form aus F i g. 2 ersichtlich ist. Diese Erhebungen 7 werden durch Ziehen und Stanzen so gebildet, daß in jedem eine Rohrdurchtrittsöffnung 8 entsteht, deren abgeschnittener Rand 9 der Querschnitlsform der Rohre 2 entspricht. Außerdem besitzt jede Verstärkungsplatte 6 zwischen den Erhebungen 7 Löcher 10, welche zweckmäßig bis in die Flanken der Erhebungen 7 reichen.

Fig.3 zeigt, daß die Höhe der Erhebungen 7 so gewählt ist, daß diese höher als die Kragen 4 der Rohrplatte 1 verlaufen und mit ihren Rändern 9 über den Kragen 4 liegen, so daß sie sozusagen eine Brücke über diesen bilden.

In einer ersten Ausführungsform eines Wärmetauschers mit den obigen Verstärkungselementen 5 werden diese an der Rohrplatte 1 ζ. Β. durch elektrische

Pwnktschweißung befestigt, worauf die mit ihren Verstärkungselementen 5 versehenen Rohrplatten 1 auf das Ende der Rohre 2 aufgesetzt werden, welches hierauf so aufgeweitet wird, daß die Wand der Rohre 2 gegen die Kragen 4 und gegebenenfalls gegen die öffnungen 8 begrenzenden Ränder 9 gedrückt wird. Daraufhin wird das zusammengesetzte Wärmetauscherbündel mit seinen Enden in ein Bad von geschmolzenem Lot, z. B. ein Lot aus Zinn und Blei, getaucht, welches die Zwischenräume zwischen den Rohren 2, der Rohrplatte 1 und der Verstärkungsplatte 6, welche ihrerseits überzOjgen werden, vollständig ausfüllt. Die zwischen den Erhebungen 7 vorgesehenen Löcher 10 bilden während dieses Vorganges Entgasungsöffnungen, durch welche die Luft entweichen kann, damit das Lot alle freien Zwischenräume gut ausfüllen kann.

Bei einer zweiten Ausführungsform, unter Verwendung von Rohren mit etwa rechteckigem Querschnitt werden die Rohrplatten 1 zunächst auf das Ende der Rohre 2 und dann die Verstärkungsplatten 6 aufgesetzt, wobei dafür gesorgt wird, daß die Rohre 2 genügend oberhalb der Erhebungen 7 vorspringen. Der nächste Vorgang besteht im Einrollen der Enden 2a der großen Seiten der Rohre 2.

Der Einrollvorgang erfolgt zweckmäßig gleichzeitig mit der Aufweitung des in die Kragen 4 eingesteckten Abschnitte der Rohre 2 und gegebenenfalls auch unter Aufweitung des Abschnitts der Rohre, welcher sich unmittelbar unter den Rohrplatten 1 befindet, wie dies bei 2b in F i g. 3 dargestellt ist.

Die Vorgänge des Einrolk:ns und des Aufweitens haben die Wirkung, die Festigkeit der durch die Rohre ίο des Wärmetauscherbündels, die Rohrplatten 1 und die Verstärkungsplatten 6 gebildeten Anordnung zu erhöhen.

Der nächste Vorgang besteht darin, geschmolzenes

Lot aufzubringen, um die Rohre 2, die Rohrplatte 1 und die Verstärkungsplatten 6 miteinander zu vereinigen.

Dieser Vorgang wird vorzugsweise durch Eintauchen vorgenommen.

Aus der Zeichnung geht hervor, daß das aufgebrachte, im ganzen mit 11 bezeichnete Lot die Verstärkungsplatten 6 vollständig einbettet, so daß diese in der Masse des Lotes ein Bewehrungselement bilden, welches die Festigkeit der hergestellten Anordnung beträchtlich erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher mit verstärkten Rohrplatten, bei welchem die Rohre in Rohrplatten mit von Kragen eingefaßten Rohrdurchlaßöffnungen einmünden und mit der Rohrplatte verlötet sind, gekennzeichnet durch zumindest teilweise in das Lot eingebettete plattenförmige Verstärkungselemente (5), welche im Bereich der Rohrdurchlaßöffnungen (3) der Rohrplatten wannenförmigen Erhebungen (7) aufweisen, in denen jeweils eine Rohrdurchtrittsöffnung (8) vorgesehen ist, und die wannenförmigen Erhebungen (7) sich im Abstand über die Kragen (4), aber unterhalb des Rohrendes erstrecken.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) einen annähernd rechteckigen Querschnitt aufweisen, von dessen Längsseiten an den Rohrenden eingerollte die Verstärkungsplatten (6) im Bereich der Erhebungen (7) überdeckende Ränder (2a) ausgehen.

3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsplatten (6) im Bereich zwischen den Erhebungen (7) Durchbrechungen (10) aufweisen, die sich teilweise in die Erhebungen (7) erstrecken.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) vor der Ebene einer jeden Rohrplatte (1) einen aufgeweiteten Teil (26,>aufweisen.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der von den Rohrenden abgewandten Seite der jeweiligen Rohrplatte (1) ein plattenförmiges Verstärkungselement mit wannenförmigen Erhebungen im Bereich der Rohre (2) angeordnet ist.