DE507927C - Waermeaustauschvorrichtung mit zur Waermeuebertragung dienenden Heizrippen oder Lamellene - Google Patents

Description

in Dessau

oder Lamellen

Es sind bereits Wärmeaustauschvorrichtungen bekannt, bei denen zur Wärmeübertragung Heizrippen oder Lamellen dienen, die über ihre ganze Ausdehnung gleichen Querschnitt und gleiche Stärke besitzen und in gleichmäßiger Entfernung voneinanderliegen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Wärmeübergang zwischen dem zu erwärmenden und dem die Wärme abgebenden Medium infolge der geringer werdenden Temperaturdifferenzen in der Strömungsrichtung des letzteren abnimmt, so daß die Wärmeübertragung an den Heizrippen ungleichmäßig ist.

ij Es ist nun bereits vorgeschlagen worden, um diesen Übelstand zu beseitigen, die Rippen in Gruppen zu unterteilen und den Abstand der einzelnen Rippen voneinander in den einzelnen Gruppen in der Strömungs-

ao richtung des wärmeabgebenden Mittels abnehmen zu lassen. Hierdurch wird zwar infolge der Heizflächenzunahme in der Strömungsrichtung ein gleichmäßiger Wärmeübergang erreicht. Es ergeben sich aber durch die gruppenweise Unterteilung bei der Herstellung Schwierigkeiten und Unbequemlichkeiten, weil die einzelnen Lamellengruppen oder Rippenheizkörper ungleichmäßig ausgebildet sind.

Die vorliegende Erfindung geht deswegen auf die ersterwähnte Lamellenform von überall gleicher Stärke und überall gleichmäßiger Entfernung voneinander zurück, beseitigt aber den erwähnten Übelstand dadurch, daß trotzdem auch hier die Heizfläche der einzelnen Rippen in der Strömungsrichtung des wärmeabgebenden Mittels zunimmt.

Hierdurch werden einerseits die erwähnten Herstellungsschwierigkeiten beseitigt, außerdem wird der Wärmeübergang ein noch gleichmäßigerer als bei der vorher erwähnten Einrichtung mit in Gruppen unterteilten Lamellen, bei denen der Wärmeübergang nur stufenförmig erfolgen kann.

Der Wärmeübergang ist aber ferner proportional der Strömungsgeschwindigkeit der beiden Medien, wird also bei gleichbleibendem Strömungsquerschnitt infolge der durch die Abkühlung des wärmeabgebenden Mittels erfolgenden Volumenverringerung in der Strömungsrichtung abnehmen. Es sind Wärmeaustauschkörper bekannt, die dies dadurch vermeiden, daß ihr freier Strömungsquerschnitt für das wärmeabgebende Mittel in dessen Strömungsrichtung abnimmt.

Diese Ausbildung des Rippenheizkörpers läßt sich mit der eingangs angeführten Erfindung der Heizflächenvergrößerung in Richtung des strömenden Mittels bei Anwendung von in gleicher Stärke und gleichmäßiger Entfernung voneinander durchlaufenden Rippen dadurch vereinigen, daß man die einzelnen Heizrippen so ausbildet, daß ihre Außenkanten ein Trapez umschließen, das in der

Mitte durch einen sich in der Strömungsrichtung verjüngenden Ausschnitt unterteilt ist.

Die Zeichnung zeigt zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, und zwar sind

Abb. ι und 2 ein Schnitt bzw. eine Seitenansicht durch die erste Ausführungsform, während

Abb. 3 und 4 eine gleiche Darstellung einer zweiten Ausführungsform sind.

Bei der in Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist α ein Rohr, welches schlangenförmig geführt ist und durch welches das die Wärme aufnehmende Mittel, z. B. Wasser o. dgl., in der Pfeilrichtung hindurchfließt. Auf dieses Rohr sind die Lamellen b aufgesetzt, welche eine etwatrapezförmige Form mit einem in der Strömungsrichtung sich verjungenden Ausschnitt aufweisen. Das die Warme abgebende Mittel, also die heißen Heizgase, strömen von unten nach oben in der Pfeilrichtung zwischen den Rippen b hindurch und geben ihre Wärme an diese Rippen ab, die sie wiederum durch das Rohr a auf das zu erwärmende Mittel übertragen.

Durch die beschriebene Ausbildung der Lamellen ergibt sich, daß ihre Heizfläche in der Strömungsrichtung des die Wärme abgebenden Mittels zunimmt, und zwar sind die Abmessungen so gewählt, daß an jeder Stelle das Produkt aus Fläche und Temperaturdifferenz annähernd gleich bleibt. Gleichzeitig verengt sich der freie Strömungsquerschnitt zwischen den einzelnen Rippen von unten nach oben, und hier ist diese Querschnittsverminderung so bemessen, daß trotz der infolge der Abkühlung der Heizgase erfolgenden Volumenverringerung ihre Strömungsgeschwindigkeit zwischen den Rippen oder Lamellen stets die gleiche bleibt, so daß auch dauernd die Wärmeübergangszahl unverändert ist.

In Abb. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Hier ist das zu er- +5 hitzende Medium, also etwa Wasser, in einem äußeren Mantel c untergebracht, welcher nach innen hin Rippen d besitzt. Diese Rippen sind nach den gleichen Grundsätzen ausgebildet wie bei der Ausführung nach Abb. 1 und 2. Auch hier nimmt ihr Querschnitt in der Strömungsrichtung des wärmeabgebenden Mittels, also der von unten nach oben hindurchströmenden Heizgase, zu, während gleichzeitig der zwischen den Rippen befindliche freie Strömungsquerschnitt für die Heizgase abnimmt, und zwar erfolgt auch hier die Zunahme der Heizfläche und Abnahme des freien Strömungsquerschnitts nach den oben angegebenen Grundsätzen. Natürlich läßt sich die Einrichtung konstruktiv auch beliebig anders gestalten, auch ist die Erfindung sinngemäß für Einrichtungen anwendbar, bei denen umgekehrt das in den Mantel c eingeführte Medium oder das durch die Rohre α e₅ hindurchfließende Medium Wärme an die Rippen abgibt, um ein zwischen den Rippen hindurchgeführtes Medium zu erwärmen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmeaustauschvorrichtung mit zur Wärmeübertragung dienenden Heizrippen oder Lamellen, die gleiche Stärke besitzen und in gleichmäßiger Entfernung voneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfläche der einzelnen Rippen in der Strömungsrichtung des wärmeabgebenden Mittels zunimmt.

2. Wärmeaustauschvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten der Heizrippen ein Trapez umschließen, das in der Mitte durch einen sich in der Strömungsrichtung verjüngenden Ausschnitt unterteilt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen