DE4319542A1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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DE4319542A1
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Abstract

In a heat exchanger, in which all the parts, that is to say the water box (1), tube plate (tube sheet) (2) and tubes (3) consist of metal of similar composition, the tubes (3) are connected to the tube plate (2) by means of beading (5). It is therefore possible for a large number of tubes (3) to be connected in the tube plate (2) without impermissibly stressing the material of the tube plate (2). Moreover, it is possible when scrapping the heat exchanger for it to be completely melted as a whole in an economic way and reused. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1.

Aus dem Hauptpatent, (Patentanmeldung P 43 09 195.4) ist ein Wärmetauscher bekannt, bei dem alle Teile aus Metall von ähnlicher Zusammensetzung bestehen. Die einzelnen Teile sind ausschließlich durch Verformung miteinander verbunden und es ist möglich, den gesamten Wärmetauscher bei der Verschrottung auf wirtschaftliche Weise als Ganzes einzuschmelzen und wieder zu verwerten.From the main patent, (patent application P 43 09 195.4) is a Heat exchanger known in which all metal parts of similar Composition exist. The individual parts are exclusive connected by deformation and it is possible to entire heat exchanger when scrapped on economic Way to melt as a whole and recycle.

Bei dem bekannten Wärmetauscher weist der Rohrboden Anschlußstutzen auf, deren Wülste in Umfangsrillen der Rohre eingreifen.In the known heat exchanger, the tube sheet has connecting pieces on, the beads engage in circumferential grooves of the tubes.

Die Anschlußstutzen sind dabei als Durchzüge im Rohrboden ausgebildet, wobei es nicht möglich ist, eine beliebige Anzahl von Durchzügen anzubringen, da der Werkstoff des Rohrbodens zu stark beansprucht würde.The connecting pieces are designed as passages in the tube sheet, it is not possible to use any number of Passages to be made because the material of the tube sheet is too strong would be claimed.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Wärmetauschers der eingangs genannten Art, bei dem die Verbindung zwischen Rohrboden und Rohr so ausgebildet ist, daß eine möglichst hohe Anzahl von Rohranschlüssen ohne Überbeanspruchung des Rohrbodens möglich ist.The object of the present invention is therefore to create a Heat exchanger of the type mentioned, in which the connection is formed between the tube sheet and tube so that a possible high number of pipe connections without overloading the tube sheet is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmal gelöst.This object is achieved by the characterizing Part of claim 1 specified feature solved.

Wird der Anschluß zwischen Rohrboden und Rohr durch eine erfindungsgemäße Bördelungs-Verbindung ausgeführt, so wird der Werkstoff des Rohrbodens selbst bei geringen Abständen der Rohranschlüsse nicht überbeansprucht und es ist möglich, eine große Anzahl von Rohren mit dem Rohrboden zu verbinden.Is the connection between the tube sheet and tube by an inventive Flare connection is carried out, so the material  of the tube sheet, even with small distances between the tube connections not overused and it is possible to have a large one Number of pipes to be connected to the pipe floor.

Die erfindungsgemäße Bördelungs-Verbindung endet mit dem Rohrboden, damit ist es möglich, die Kühlrippen bis in die unmittelbare Nähe des Rohrbodens anzuordnen, so daß ein hoher Wärmeaustausch erzielbar ist.The flare connection according to the invention ends with the tube sheet, this makes it possible to keep the cooling fins in close proximity to arrange the tube sheet so that a high heat exchange can be achieved is.

Im Regelfall ist es von Vorteil, wenn der Durchflußquerschnitt der Rohre möglichst wenig verkleinert wird. Dazu wird der Verbindungsbereich aufgeweitet.As a rule, it is advantageous if the flow cross-section the pipes are reduced as little as possible. For this the Connection area expanded.

Je nach den Druck- und Strömungsverhältnissen im Wasserkasten kann es jedoch von Vorteil sein, wenn einzelne Rohre einen höheren Durchflußwiderstand aufweisen, damit insgesamt alle Rohre die gleiche Durchflußmenge erhalten.Depending on the pressure and flow conditions in the water tank however, it may be beneficial if individual pipes have a higher one Have flow resistance so that all pipes get the same flow rate.

Die Anpassung des Durchflusses ist durch die erfindungsgemäße Börderlungs-Verbindung leicht möglich, indem die Bördelung radial nach innen verformt wird und so den Durchflußquerschnitt auf das erforderliche Maß verengt.The flow connection is adjusted by the conveying connection according to the invention easily possible by flaring radially after is deformed inside and so the flow cross-section to the required Measure narrowed.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, die einen Teil-Querschnitt durch einen Wärmetauscher zeigt.The following is an embodiment of the invention with reference described in more detail on the drawing, which is a partial cross-section through a heat exchanger.

Der in der Zeichnung dargestellte Wärmetauscher besteht im wesentlichen aus einem Wasserkasten 1, dem Rohrboden 2 und den Rohren 3, wobei alle Teile aus einer Aluminium-Legierung von ähnlicher Zusammensetzung hergestellt sind. Wasserkasten 1 und Rohrboden 2 sind durch eine Bördelung 4 miteinander verbunden.The heat exchanger shown in the drawing consists essentially of a water tank 1 , the tube sheet 2 and the tubes 3 , all parts being made of an aluminum alloy of a similar composition. Water tank 1 and tube sheet 2 are connected to one another by a flange 4 .

In gleicher Weise sind die Rohre 3 mit dem Rohrboden 2 durch eine weitere Bördelung 5 miteinander verbunden. Dabei weist der Rohrboden 2 Anschlußstutzen 6 mit im wesentlichen C-förmigen Querschnitt auf, in die Umfangswülste 7 der Rohre 3 ebenfalls mit im wesentlichen C-förmigen Querschnitt eingreifen. Die Börderlung 5 ist dabei so ausgeführt, daß die ineinandergreifenden Verformungsteile eine flüssigkeits- und gasdichte Verbindung zwischen Rohrboden 2 und Rohre 3 gewährleisten.In the same way, the tubes 3 are connected to the tube sheet 2 by a further flange 5 . The tube sheet 2 has connecting pieces 6 with an essentially C-shaped cross section, into which circumferential beads 7 of the tubes 3 likewise engage with an essentially C-shaped cross section. The conveyor 5 is designed so that the interlocking deformation parts ensure a liquid and gas-tight connection between the tube sheet 2 and 3 tubes.

Für besondere Anforderungen können die entsprechenden Bereiche der Bördelungen 4 und 5 mit einem Dichtmittel benetzt sein.For special requirements, the corresponding areas of the flanges 4 and 5 can be wetted with a sealant.

Die Umfangswülste 7 im Endbereich der Rohre 3 sind in einer Weise aufgeweitet, daß die Durchflußquerschnitte 6′ der Anschlußstutzen 6 im wesentlichen dem Durchfluß-Querschnitt der Rohre 3 entsprechen. Zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Wasserkasten 1 können sie jedoch auch mit einem verengten Querschnitt ausgeführt sein.The peripheral beads 7 in the end region of the tubes 3 are widened in such a way that the flow cross sections 6 'of the connecting piece 6 essentially correspond to the flow cross section of the tubes 3 . In order to influence the flow conditions in the water tank 1 , however, they can also be designed with a narrowed cross section.

Wie die Zeichnung zeigt, beginnen die Kühlrippen 8 bereits unmittelbar anschließend an den Rohrboden 2.As the drawing shows, the cooling fins 8 begin immediately afterwards on the tube sheet 2 .

Außerdem ist im Wasserkasten 1 eine Trennwand 9 vorgesehen, die mit ihren umgebogenen Enden 10 in Vertiefungen 11 von Wasserkasten 1 und Rohrboden 2 eingreifen.In addition, a partition wall 9 is provided in the water tank 1, which engage with their bent ends 10 in recesses 11 of box 1 and the tube sheet. 2

Claims (5)

1. Wärmetauscher mit einer Rohrverbindung, bei der bei einem inneren Anschlußbereich Wülste vorgesehen sind, die mit parallelen Schenkeln formschlüssig sowie flüssigkeits- und gasdicht in Umfangsrillen eines äußeren Anschlußbereichs eingreifen und wobei nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 43 09 195.4) die mit dem inneren Anschlußbereich und dem äußeren Anschlußbereich versehenen Bestandteile des Wärmetauschers aus Metall von ähnlicher Zusammensetzung bestehen, das beim gemeinsamen Einschmelzen eine zur Weiterverarbeitung geeignete Metallmischung bildet, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrboden (2) und Rohre (3) durch eine Bördelung (5) miteinander verbunden sind.1. Heat exchanger with a pipe connection, in which beads are provided in an inner connection area, which engage with parallel legs in a form-fitting and liquid-tight and gas-tight manner in circumferential grooves of an outer connection area and, according to the main patent (patent application P 43 09 195.4), with the inner connection area and Components of the heat exchanger provided in the outer connection area consist of metal of a similar composition which, when melted together, forms a metal mixture suitable for further processing, characterized in that the tube sheet ( 2 ) and tubes ( 3 ) are connected to one another by a flange ( 5 ). 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrboden (2) Anschlußstutzen (6) mit im wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweist, in die Umfangswülste (7) der Rohre (3) mit im wesentlichen C-förmigem Querschnitt eingreifen.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tube sheet ( 2 ) connecting piece ( 6 ) having a substantially C-shaped cross section, engage in the peripheral beads ( 7 ) of the tubes ( 3 ) with a substantially C-shaped cross section. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußquerschnitte (6′) der Anschlußstutzen (6) verschiedene Durchmesser aufweisen.3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the flow cross sections ( 6 ') of the connecting piece ( 6 ) have different diameters. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Anschlußstutzen (6) einen gegenüber dem Querschnitt der Rohre (3) verengten Durchflußquerschnitt (6′) aufweisen.4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that a part of the connecting piece ( 6 ) with respect to the cross section of the tubes ( 3 ) narrow flow cross-section ( 6 '). 5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kühlrippen (8) bis unmittelbar an den Rohrboden (2) erstrecken.5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling fins ( 8 ) extend directly to the tube sheet ( 2 ).
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