DE496733C

DE496733C - Rippenrohr-Waermeaustauschvorrichtung mit aus Blech von ueberall gleicher Dicke hergestellten Rippen

Info

Publication number: DE496733C
Application number: DEJ35894D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-10-27
Filing date: 1928-10-27
Publication date: 1930-04-24

Description

Rippenrohr-Wärmeaustauschvorrichtung mit aus Blech von überall gleicher Dicke hergestellten Rippen Die Erfindung betrifft Wärmeaustauschvorrichtungen, bei denen die wärmeaustauschende Fläche im wesentlichen aus Rippen besteht, die an Rohre oder Kanäle, welche das eine der wärmeaustauschenden Mittel führen, wärmeleitend angeschlossen sind. Vorteilhaft erhalten die Rippen in Anpassung an den Wärmefluß eine nach der Kanalwand hin zunehmende Wandstärke. Bei Herstellung der Rippen aus Blech ka= diese an sich erwünschte Formgestaltung aus wirtscbaftlichen Gründen im allgemeinen nicht Verwendung finden, da die Beschaffung ungleichmäßig dicken Bleches zu umständlich und teuer wäre. In dem gleichmäßig dicken Blech der Rippen ergibt sich nun, wenn man nicht übermäßig hohe Blechstärken verwenden will, von der Kanalwand zu den weiter davon entfernten Teilen ein hohes Temperaturgefälle, das einen erheblichen Teil des Gesamttemperaturgefälles (Unterschied der Temperaturen der beiden wärmeaustauschenden Mittel) ausmacht; dadurch wird die Leistung der Wärmeaustauschvorrichtung je Einheit der Austauschfläche stark herabgesetzt.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei solchen Rippen-Wärmeaustauschern mit verhältnismäßig dünnen Rippen eine höhere Übertragungsleistung zu erzielen. Es ist -bekannt, die spezifische Leistung von Wärmeaustauschern dadurch zu erhöhen, daß man die Austauschflächen mit Ausprägungen oder mit besonders aufgesetzten oder in Zwischenräume der Austauschflächen eingefügten Hindernissen versieht, die das an der Austauschfläche entlangströmende Mittel in Wirbelung versetzen und gegen die Austauschfläche drängen. Bei Rippenrohr-Wärmeaustauschern hat man zu diesem Zweck die Rippen mit radial zum Rohr angeordneten wellenartigen Prägungen versehen. Eine solche Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die in der Strömungsrichtung des zwischen den Rippen strömenden Mittels weiter hinten liegenden Ausprägungen das Mittel vom Rohr ablenken. Dies ist aber besonders nachteilig, da gerade die in der Strömungsrichtung hinten liegende Seite des Rohres von dem strömenden Mittel ohnehin kaum berührt wird und ein noch verstärktes Ablenken der Strömung die Wärmeübertragungswirkung weiter verschlechtern muß.
Nach der Erfindung wird bei einer Rippenrohr-Wärmeaustauschvorrichtung mit aus Blech von überall gleicher Dicke hergestellten Rippen dadurch eine höhere Übertragungsleistung erzielt, daß das zwischen den Rippen strömende Mittel (in der Regel Luft oder andere Gase) in seiner Strömung so beeinflußt wird, daß es von den von den Rohren weiter entfernten Stellen möglichst abgelenkt und dafür in verstärktem Maße den günstigeren in der Nähe der Rohre gelegenen Stellen der Rippen und der Rohrwand selbst zugeführt wird. Um dies zu erreichen, werden die Rippen mit Ausprägungen versehen, die so gestaltet und verteilt sind, daß sie den Durchtrittsquerschnitt zwischen den Rippen an den von den Rohren weiter entfernten Stellen verringern, so daß das zwischen den Rippen strömende Mittel wegen der an diesen Stellen herrschenden Drosselung von diesen Drosselungsstellen nach den in der Nähe der Rohre liegenden Stellen abgelenkt wird.
Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes; dabei ist Abb. i eine Wärmeaustauschvorrichtung im Schnitt gemäß Linie I-I der Abb. a mit Aufsicht auf die Rippenfläche.
Abb. a ist ein Schnitt längs der Kanäle gemäß der Linie II-II der Abb. i.
Abb. 3 ist ein Schnitt senkrecht dazu gemäß Linie III-III der Abb. i.
Abb. 4 zeigt eine weitere Ausbildungsform in Aufsicht auf die Rippe.
Abb. 5 bis 8 zeigen in vergrößertem Maßstabe verschiedene Ausbildungsformen der Rippenausprägungen.
Die Wärmeaustauschvorrichtung nach Abb. i bis 3 besteht aus den in Richtung des zwischen den Rippen strömenden Mittels hintereinanderliegenden Rohren i, die in zwei Reihen nebeneinander angeordnet und über welche die Rippen a übergeschoben sind. Rippen und Rohre sind wärmeleitend, z. B. durch Lötung miteinander verbunden. Die Rippen tragen Ausprägungen 3, 4, 5, die eine solche Lage und einen solchen Verlauf haben, daß sie das in Richtung der Pfeile a zwischen die Rippen eingeführte Mittel im Sinne der Pfeile b von den weiter entfernten Stellen zu den den Rohren i benachbarten Stellen der Rippenfläche und zu den Rohren selbst hinleiten.
Während nach Abb. i die Ausprägungen auch an den äußeren Rippenflächen vorgesehen sind, zeigt Abb. 4 eine Rippe a, bei der die Ausprägungen 6 nur auf den zwischen den Rohren i liegenden Teilen der Rippenfläche angeordnet sind.
Die Ausprägungen sind etwas niedriger als der gegenseitige Rippenabstand, so daß das zwischen den Rippen strömende Mittel auch über die Ausprägungen hinwegströmen kann. Es erfährt auf diesem Wege indessen eine Drosselung, so daß die Hauptströmung im Sinne der Pfeile b (Abb. i und q.) erfolgt. Liegen die Ausprägungen aller Rippen an genau gleicher Stelle, so ist die Drosselung des überströmens, wie Abb. 5 zeigt, verhältnismäßig gering. Eine stärkere Drosselung läßt sich erreichen, wenn die Ausprägungen oder sonstigen Hindernisse gemäß Abb.6 in der Strömungsrichtung des Mittels gegeneinander versetzt werden.
Die Drosselung kann gemäß Abb. 7 auch in der Weise erfolgen, daß abwechselnd eine glatte Rippe io und ,eine Rippe i i mit auf beiden Seiten angeordneten Hindernissen, z. B. in Gestalt dicht aufeinanderfolgender, nach entgegengesetzten Seiten gerichteter Ausprägungen, an die Kanäle angeschlossen sind. An Stelle einfacher Ausprägungen können auch aus dem Rippenblech herausgestanzte Lappen gemäß Abb. 8 Verwendung finden.
Schließlich können die Hindernisse auch noch so gestaltet sein, daß die von ihnen verursachte Drosselung mit der Entfernung von den Kanälen zunimmt, indem sie beispielsweise an den weit entfernten Stellen höher sind oder eine andere, höheren Widerstand bietende Formgebung besitzen als an den den Kanälen benachbarten Stellen. Ein Beispiel hierfür zeigt Abb. a, wonach die in Ansicht gezeichnete Rippengruppe Ausprägungen 3', 4@a 5@ aufweist, deren Höhe nach den Kanälen hin abnimmt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Rippenrohr-Wärmeaustauschvorrichtung mit aus Blech von überall gleicher Dicke hergestellten Rippen, die mit Ausprägungen für das zwischen ihnen strömende Mittel versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen derart gestaltet und verteilt sind, daß sie den Durchtriftsquerschnitt zwischen den Rippen an den von- den Rohren weiter entfernten Stellen verringern. z. Wärmeaüstauschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen von je zwei einander gegenüberliegenden Rippen in Richtung des zwischen den Rippen strömenden Mittels gegeneinander versetzt sind (Abb. 6). 3. Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß glatte Rippen (io) und Rippen (ii) mit auf beiden Seiten angeordneten Hindernissen abwechselnd - aufeinanderfolgen (Abb. 7). . 4. Rippenrohr-Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausprägungen finit der Entfernung von den Rohren zunimmt.