DE684578C - Pipe or pipe piece with internal guide surfaces that give the flowing means a helical twisting motion to improve the heat exchange - Google Patents

Description

Rohr oder Rohrstück mit innen liegenden, zwecks Verbesserung des Wärmeaustausches dem durchströmenden Mittel eine schraubengangähnliche Drallbewegang erteilenden Leitflächen Die Erfindung bezieht sich auf Rohre, die so gestaltet sind, daß sie die durchströmenden Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten in eine drehende, wirbelnde Bewegung versetzen und dadurch den Wärmeübergang zwischen der Rohrwandung und dem durchströmenden Mittel verbessern.Pipe or pipe section with internal ones to improve the heat exchange imparting a helical twist motion to the medium flowing through Baffles The invention relates to pipes which are designed so that they the gases, vapors or liquids flowing through it turn into a rotating, swirling one Move movement and thereby the heat transfer between the pipe wall and the Improve the medium flowing through.

Zur Erreichung dieses Zweckes-ist es bekannt, in das Rohr schraub,anförmig gewundene oder mit schräg gerichteten Leitflächen versehene Einsätze einzubauen, die mit ihrer schmalen Seite die Rohrwand berühren. Die schraubengangartigen gewundenen Einsatzkörper sind namentlich bei Rohren, durch welche Gase und Dämpfe hindurchgeleitet werden, deshalb unvorteilhaft, weil dieselben die freie Entfaltung der durchströmenden Gase oder Dämpfe verhindern und die denselben aufgezwungene Bewegungsrichtung in Verbindung mit dem verengten Querschnitt nur den Rohrwiderstand erhöhen.To achieve this purpose, it is known to screw into the pipe, shaped to install twisted or inclined guide surfaces provided inserts, which touch the pipe wall with their narrow side. The helical winding ones Insert bodies are in particular in the case of pipes through which gases and vapors are passed unfavorable because they allow the free development of the flowing through Prevent gases or vapors and the same forced direction of movement in Connection with the narrowed cross-section only increase the pipe resistance.

Eine günstigere Wirkung besitzen die schräg zur Rohrachse in das Rohr eingebauten Leitwände insofern, als diese infolge ihrer geringen axialen Dimension dem durchströmenden Mittel nur wenig Widerstand entgegensetzen und hinter denselben die Gase sich sofort frei entfalten können. Ihre Wirkung besteht darin, -daß dieselben das durchströmende Mittel in schräger Richtung gegen die Rohrwand ablenken, also die Wirkung einer exzentrisch liegenden und schräg zur Rohrachse gerichteten Düse haben und dadurch eine schraubengangartige Drallbewegung des durchströmenden Mittels hervorrufen, die sich entlang der Rohrwand auf eine größere Strecke fortpflanzt. Ausgeführt und bekannt wurden solche Leitwände bisher als ebene Flächen in Form :eines Ellips@enabschnittes mit parallel zur Längsachse gerichteter Schnittfläche. Diese Leitwände wurden in das Rohr schräg zu dessen Längsachse so eingebaut, daß ihre Symmetrielinie mit der Rohrwandung einen Winkel von 9o° einschließt. Diese unvermittelte Richtungsablenkung hat aber den Nachteil, daß sich vor und hinter der Wand störende Wirbel und sog. tote Ecken bilden, in denen sich Flugasche und sonstige Verbrennungsrückstände ablagern.The diagonal to the pipe axis in the pipe have a more favorable effect built-in baffles insofar as these are due to their small axial dimension offer little resistance to the medium flowing through and behind it the gases can develop freely immediately. Their effect is -that the same deflect the medium flowing through in an oblique direction against the pipe wall, ie the effect of an eccentric nozzle directed at an angle to the pipe axis and thereby a helical twisting movement of the medium flowing through that propagates along the pipe wall for a longer distance. Such baffles were designed and known as flat surfaces in the form : of an elliptical section with a cut surface directed parallel to the longitudinal axis. These baffles were built into the pipe at an angle to its longitudinal axis so that its line of symmetry encloses an angle of 9o ° with the pipe wall. These However, sudden deflection of direction has the disadvantage that in front of and behind the wall disturbing eddies and so-called dead corners, in which fly ash and deposit other combustion residues.

Ein weiterer Nachteil solcher in die Rohre eingesetzter Leitwände besteht darin, daß dieselben infolge der Wechselnden Temperatur sich lockern und dann, wie die Praxis gezeigt bat, von dem durchströmenden Mittel mitgerissen werden.Another disadvantage of such baffles inserted into the pipes consists in the fact that, as a result of the changing temperature, they loosen and then, as practice has shown, to be carried away by the medium flowing through.

Die Erfindung geht von der Aufgabe a tus, die vorerwähnten Nachteile zu beheben, die den in das Rohr eingeklemmten, aber nicht mit der Rohrwand fest verbundenen Leitflächen anhaften. Dies geschieht durch wulstartige Erhöhungen im Innern des Rohres, die aus :gleichem Material wie die Rohrwandung bestehen und entweder durch entsprechende. Gußformung oder durch Einbeulung der Rohrwand hergestellt sind. Diese wulstartigen Erhöhungen sind keine ebenflächigen -Gebilde, sondern sind durch Kurven begrenzt' Dier Ubergang von der Rohrwand erfolgt allmählich, so daß vor und hinter den Wulsten keine toten Ecken entstehen, in denen sich Verbrennungsrückstände ablagern könnten. Sie liegen. schräg zur Rohrachse und leiten das durchströmende Mittel so gegen die Rohrwandung, daß demselben eine D@rallb-ewegung erteilt wird.The invention is based on the task of the aforementioned disadvantages to fix the that is trapped in the pipe but not stuck to the pipe wall adhere connected baffles. This is done by bead-like Increases inside the pipe, which consist of: the same material as the pipe wall and either by appropriate. Cast molding or made by denting the pipe wall are. These bead-like elevations are not flat structures, but are limited by curves' The transition from the pipe wall is gradual, so that in front of and behind the beads there are no dead corners in which there are combustion residues could deposit. They lay. obliquely to the pipe axis and direct the flowing through Means so against the pipe wall that the same a D @ rallb-ewegung is granted.

Rohre mit eingebeulten Wandungen sind an sich bekannt. Beispielsweise werden gewellte Flammrohre bei Dampfkesseln verwendet, um deren Elastizität zu erhöhen und die Heizfläche zu vergrößern. Die Wellen verlaufen ringförmig über den ganzen Rohrumfang. Bekannt sind auch Rohreinbeulungen, die sich nur teilweise über den Rohrumfang erstrecken und dazu dienen, unregelmäßige Wirbel in dem durch Glas Rohr fließende Mittel n i erzeugen. Eine solche Bewegung kann sich nicht innerhalb des Rohres auf eine .größere Strecke fortpflanzen, sondern würde sehr bald in eine geradlinige Strömung übergehen. Derartige Einbeulungen müssen daher über die ganze Länge des Rohres ,angebracht werden. Nur eine DTallbewegung des durchströmenden Mittels ,allein ist imstande, sich innerhalb des Rohres auf eine längere Strecke fortzusetzen, und es genügt daher, wenn die hierzu dienenden Hilfsmittel nur am Anfange oder an wenigen Stellen des Rohres .angeordnet werden.Pipes with dented walls are known per se. For example Corrugated flame tubes are used in steam boilers to increase their elasticity and to enlarge the heating surface. The waves run in a ring over the whole Pipe circumference. Also known are pipe indentations that are only partially on the Extend tube circumference and serve to create irregular vortices in the tube through glass generate flowing means n i. Such a movement cannot occur within the Cane propagate a greater distance, but would very soon turn into a rectilinear one Pass the current. Such dents must therefore over the entire length of the Pipe. Just a dumb movement of the medium flowing through, alone is able to continue within the pipe for a longer distance, and it is therefore sufficient if the aids used for this purpose only at the beginning or at a few Positions of the pipe.

Schließlich ist auch eine Rohrausbildung bekannt, bei der durch leitflächenartige Einbeulungen dem durchströmenden Mittel eine Drallhewegung erteilt wird. Diese Leitflächen erstrecken sich aber über :die ganze Rohrlänge und sind im Querschnitt sehr flach.Finally, a pipe design is also known in which by guide surface-like Dents the flowing medium is given a twist. These baffles but extend over: the entire length of the pipe and are very flat in cross-section.

Ausgehend von Rohren mit durch die Rohrwand selbst gebildeten Leitflächen, die dem durchströmenden Mittel eine Drallhewegung erteilen, besteht die Erfindung in der Vereinigung folgender Merkmale. Die Leitflächen befinden sich nur an wenigen Punkten der Rohrlänge, sie sind dabei einander gegenüber im gleichen Drehsinne angeordnet und reichen bis in die Nähe der Rohrachse. Hierdurch wird, ohne ;den Durchströmividerstand erheblich zu erhöhen, erreicht, daß sich die dem strömenden Mittel aufgezwungene Drallbewegung im ganzen Querschnitt, auch hinter den jeweils drallerzeugenden Leitflächen, auf eine große Wegstrecke fortpflanzt.Starting from pipes with guide surfaces formed by the pipe wall itself, which give the flowing agent a twist movement, the invention consists in the union of the following characteristics. The guide surfaces are only on a few Points of the pipe length, they are arranged opposite each other in the same direction of rotation and extend to the vicinity of the pipe axis. This results in, without; the flow through dividend to increase considerably, achieves that the force imposed on the flowing means Twist movement in the entire cross-section, also behind the respective swirl-generating guide surfaces, propagates a great distance.

.Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeiein gemäß der Erfindung ausgeführtes -Rohrstück dargestellt.. On the drawing is executed as an embodiment according to the invention -Pipe section shown.

Abb. I zeigt einen Querschnitt, Abb. 2 einen Längsschnitt desselben, Abb. 3 eine Ansicht desselben von oben. Abb. q. zeigt ein gebogenes Rohrstück, um die zweckmäßige Lage der Einbeulungen zu erläutern.Fig. I shows a cross section, Fig. 2 shows a longitudinal section of the same, Fig. 3 is a view of the same from above. Fig.q. shows a bent piece of pipe, around explain the appropriate location of the indentations.

Das Rohr selbst ist mit a, die Einpressungen der Rohrwand sind mit b- bezeichnet. Bei der Ausführung, welche in Abb. i und 2 durch ausgezogene Linien dargestellt ist, verlaufen die Einpressungen im Grunde geradlinig und parallel im Abstand c. Die_ Grundlinie der Einpressung braucht jedoch nicht geradlinig zu sein, sondern kann, wie in Abb. i durch punktierte Linien angedeutet ist, gebogen sein.The pipe itself is marked with a, the indentations on the pipe wall are marked with b- denotes. In the execution, which in Fig. I and 2 by solid lines is shown, the indentations are basically straight and parallel in the Distance c. However, the baseline of the indentation does not have to be straight, but can, as indicated in Fig. i by dotted lines, be curved.

Solche Einbeulungen sind nur an wenigen Stellen der Rohrleitung angebracht. Es genügt meistens schon, wenn nur in der Nähe der Einströmungsöffnung bzw. nach einer Richtungsänderung des Rohres einige dieser Einpressungen :angeordnet werden, wie dies beispielsweise in Abb. q. an einem ,gebogenen Rohrstück erläutert ist.Such indentations are only made in a few places in the pipeline. It is usually sufficient if only in the vicinity of the inflow opening or after a change in the direction of the pipe, some of these indentations: are arranged, as shown, for example, in Fig. q. is explained on a bent piece of pipe.

Durch geeignete Anordnung der Einpressungen wird die Elastizität der Rohre gesteigert und die Herstellung von Rohrbiegungen erleichtert, was bei Heizungsanlagen, Verdampfern u. dgl. von Vorteil ist.The elasticity of the Increased pipes and the production of pipe bends made easier, which in heating systems, Evaporators and the like is advantageous.

BeiRauchrohrenhahen solche Einpressungen den weiteren Vorteil, daß dieselben auf einer Seite wassergekühlt und infolgedessen .der Zerstörung durch Hitze weniger ausgesetzt sind als die bisher üblichen Rohreinsätze.In the case of smoke pipes, such pressings have the further advantage that the same water-cooled on one side and consequently .destruction by Are less exposed to heat than the previously usual pipe inserts.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Rohr oder Rohrstück mit innenliegenden, zwecks Verbesserung des Wärmeaustausches dem durchströmenden Mittel eine schraubengangähnliche DTallbewegung -erteilenden Leitflächen, die durch die Rohrwand selbst gebildet sind, dadurch ;gekennzeichnet, daß die an wenigen Punkten der Rohrlänge befindlichen Leitflächen einander gegenüberliegend im gleichen Drehsinne angeordnet sind und bis in die Nähe der Rohrachse reichen. PATENT CLAIMS: i. Pipe or pipe section with internal, for the purpose Improvement of the heat exchange with the medium flowing through it is similar to a screw thread DTall movement -dividing guide surfaces, which are formed by the pipe wall itself, characterized in that the guide surfaces located at a few points along the length of the pipe are arranged opposite one another in the same direction of rotation and up close the pipe axis. 2. Rohr oder Rohrstück nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen in die Krümmung des Rohres verlegt sind.2. pipe or pipe section according to claim i, characterized in that that the guide surfaces are moved into the curve of the pipe.