DE1001696B

DE1001696B - Pipes for cross-flow heat exchanger

Info

Publication number: DE1001696B
Application number: DEW2654A
Authority: DE
Inventors: Julius Wilisch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-06-22
Filing date: 1950-06-22
Publication date: 1957-01-31

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bisher hat man für Kreuzstromwärmeaustauscher, z. B. bei Dampfkondensatoren, Speisewasservorwärmern, Dampfüberhitzern, Luftkühlern, Wasserkühlern¹ für Verbrennumigsmaschinen, öl- und Solekühler u. dgl., vorwiegend runde oder ovale Rohre verwendet. Dabei liegt bei der Durchströmung quer zu den Rohren die eine Hälfte der Rohre auf der Schattenseite. Bei ovalen Rohren sind die Verhältnisse etwas günstiger. Immerhin müssen auch diese Systeme verhältnismäßig groß gehalten werden, um bei der geforderten Leistung den notwendigen Wärmeaustausch zu gewähren.So far one has for cross-flow heat exchangers, z. B. in steam condensers, feed water preheaters, steam superheaters, air coolers, water coolers ¹ for combustion machines, oil and brine coolers and the like, mainly round or oval tubes. With the flow across the pipes, one half of the pipes is on the shadow side. The proportions are somewhat more favorable with oval pipes. After all, these systems must also be kept relatively large in order to guarantee the necessary heat exchange with the required performance.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß eine wesentliche Verbesserung dadurch erreicht, daß das Wärmeaustauschsystem aus sichelförmigen Rohren besteht.In contrast, a substantial improvement is achieved according to the invention in that the heat exchange system consists of sickle-shaped tubes.

Weiterhin besteht die Erfindung darin, daß die Rohre auf der konvexen oder konkaven Seite zur Steigerung der Wärmeaustauschfähigkeit noch gewellt oder mit Rippen versehen sind. Bei einer weiteren Ausführung werden an Stelle der sichelförmigen Rohre mehrere kreisrunde Rohre vorgesehen, die kreisbogenförmig aneinander geschweißt werden und die in ihrem Durchmesser nach außen zu abgestuft sind.Furthermore, the invention consists in that the tubes on the convex or concave side to increase the heat exchange capacity are still corrugated or provided with ribs. With another Execution, several circular tubes are provided in place of the sickle-shaped tubes, the are welded to each other in the shape of a circular arc and which are stepped outwards in their diameter are.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Fig. 1 bis 10 der Zeichnung dargestellt.Embodiments of the subject matter of the invention are shown in FIGS. 1 to 10 of the drawing.

Fig. 1 zeigt ein System sichelförmiger Rohre mit glatten Oberflächen;Fig. 1 shows a system of sickle-shaped tubes with smooth surfaces;

Fig. 2 zeigt ein System der Fig. 1 mit einem Wellblecheinsatz; FIG. 2 shows a system of FIG. 1 with a corrugated metal insert;

Fig. 3 stellt sichelförmige Rohre mit auf der konvexen Seite gewellter Oberfläche und Rippen dar;Fig. 3 shows sickle-shaped tubes with a corrugated surface and ribs on the convex side;

Fig. 4 zeigt die Ausführungsform der Fig. 3 in Seitenansicht;Fig. 4 shows the embodiment of Fig. 3 in side view;

Fig. 5 stellt sichelförmige Rohre mit auf der konkaven Seite gewellter Oberfläche und einer Halterung in einem Blech mit mehreren nierenförmigen Aussparungen dar;Fig. 5 shows sickle-shaped tubes with a corrugated surface on the concave side and a holder in a sheet with several kidney-shaped recesses;

Fig. 6 zeigt die Ausführungsform der Fig. 5 von der Seite gesehen;Fig. 6 shows the embodiment of Fig. 5 seen from the side;

Fig. 7 stellt einen im Walzverfahren hergestellten sichelförmigen Wellkörper mit aufgeschweißten Rückenblechen dar;FIG. 7 shows a sickle-shaped corrugated body produced by the rolling process with welded-on Back plates;

Fig. 8 zeigt eine Ausführung mit Wellungen, die auf ihrem Grund kreisförmig im Querschnitt profiliert sind;Fig. 8 shows an embodiment with corrugations that have a circular cross-section profile on their base are;

Fig. 9 stellt sichelförmige Rohre mit spitzen Wellungen auf der konkaven Seite dar;Fig. 9 shows sickle-shaped tubes with sharp corrugations on the concave side;

Fig. 10 zeigt Hohlkörper aus aneinandergeschweißten sichelförmigen Rohren, die in ihrem Durchmesser entsprechend abgestuft sind.Fig. 10 shows hollow body made of welded sickle-shaped tubes, which in their Diameters are graded accordingly.

Das aus sichelförmigen Rohren bestehende System der Fig. 1 wird in Richtung der Pfeile 1 von Kühlluft durchströmt, während durch die Rohre 2 WasserstoffThe system of FIG. 1, which consists of sickle-shaped tubes, is supplied with cooling air in the direction of arrows 1 flows through, while through the tubes 2 hydrogen

Rohre für KreuzstromwärmeaustauscherTubes for cross-flow heat exchangers

Anmelder:
Julius Wilisch., Würzen (Sa.), Gartenstr. 6Applicant:
Julius Wilisch., Würzen (Sa.), Gartenstr. 6th

Julius Wilisch, Würzen (Sa.),
ist als Erfinder genannt wordenJulius Wilisch, Würzen (Sa.),
has been named as the inventor

strömt. In dieser Ausführungsform und mit dieser Durchströmung findet das System vorzugsweise Verwendung zur Kühlung elektrischer Generatoren. Fig. 2 zeigt das gleiche System mit eingeschweißtem Wellblech 3, welches zur Oberflächenvergrößerung und damit zur Verbesserung der Wärmeabgabe an die Rohroberfläche und zur Druckversteifung dient.flows. In this embodiment and with this flow, the system is preferably used for cooling electrical generators. Fig. 2 shows the same system with welded Corrugated iron 3, which is used to increase the surface area and thus to improve the heat dissipation to the The pipe surface and serves to stiffen the pressure.

Die Ausführungen gemäß Fig. 3 und 4 finden vorzugsweise Verwendung für Autokühler. Bei der Ausführung der Fig. 3 sind die sichelförmigen Rohre 4 auf der konvexen Seite mit Wellungen 5 versehen. Auf die Rohre sind versetzt, wie aus Fig. 4 ersichtlich, nierenförmige Rippen 6 aufgeschweißt, die zur Distanzierung und Halterung der Rohre sowie zu ihrer Oberflächenvergrößerung dienen. Die Rohre werden hier von dem Kühlwasser durchströmt.The embodiments according to FIGS. 3 and 4 are preferred Use for car radiators. In the embodiment of FIG. 3, the sickle-shaped tubes 4 are provided with corrugations 5 on the convex side. On the tubes are offset, as can be seen from Fig. 4, kidney-shaped ribs 6 welded on, which are used for spacing and holding the tubes as well as serve to increase their surface area. The cooling water flows through the pipes here.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 und 6 werden sichelförmige Rohre verwandt mit einer Formgebung, wie sie in Fig. 9 in vergrößertem Maßstäbe dargestellt ist. Bei dieser Ausführung ist die Oberfläche der sichelförmigen Rohre 7 auf der konkaven Seite mit spitzen Wellungen 8 versehen. Hier dienen die Wellungen nicht nur zur Oberflächenvergrößerung, sondern auch zur Strömungsbeeinflussung, insofern bei der Durchströmung des Systems an den Wellungen Wirbelungen erzeugt werden. Diese Wirbelungen vergrößern den Wärmeaustausch. Die einzelnen Rohre 7 werden hier gehalten von in Abständen angeordneten Blechen 9, die mit mehreren nierenförmigen Aussparungen 10 versehen sind.In the exemplary embodiments of FIGS. 5 and 6, sickle-shaped tubes are used with a shape as shown in Fig. 9 on an enlarged scale. In this version, the surface is of the sickle-shaped tubes 7 are provided with pointed corrugations 8 on the concave side. Here they serve Corrugations not only to increase the surface area, but also to influence the flow, insofar When flowing through the system, eddies are generated on the corrugations. Enlarge these eddies the heat exchange. The individual tubes 7 are held here by being arranged at intervals Metal sheets 9 which are provided with several kidney-shaped recesses 10.

Bei der Ausführung der Fig. 7 ist der sichelförmige Wellkörper 11 im Walzverfahren hergestellt. Hier haben die einzelnen Wellen insofern eine eigenartige Ausbildung erhalten, als sie im Querschnitt auf ihrem Grund 12 kreisförmig profiliert sind. Hierdurch wird eine besonders günstige Wirbelung erzielt. Auf der konvexen Seite des Wellkörpers 11 sind leicht gewölbte Blechstreifen 13, 13', 13" usw. aufgeschweißt, so daß Kanäle 14 entstehen. Dieses System wird vorzüglich für Ekonomiser verwandt. Dabei strömen dieIn the embodiment of FIG. 7, the sickle-shaped corrugated body 11 is produced in a rolling process. here the individual waves have received a peculiar training in that they are in cross-section on their Base 12 are profiled circular. A particularly favorable turbulence is achieved in this way. On the the convex side of the corrugated body 11 are slightly curved sheet metal strips 13, 13 ', 13 ", etc. welded, so that channels 14 arise. This system is ideally used for economists. The flow

609 768/203609 768/203

Rauchgase in Richtung der Pfeile 15 durch das System und das Wasser durch die Katnäle 14.Flue gases in the direction of arrows 15 through the system and the water through the channels 14.

Bei der Fig. 8 hat die Wellung etwa die gleiche Formgebung wie bei der Ausführung der Fig. 7. Hier ist der Hohlkörper aus einem Stück im Ziehverfahren hergestellt. Diese Ausführung kommt unter anderem zur Anwendung für Ekonomiser und für Kesselrohre.In FIG. 8 the corrugation has approximately the same shape as in the embodiment of FIG. 7. Here the hollow body is made from one piece using a drawing process. This execution comes among other things for use in economizers and boiler tubes.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 10 sind die sichelförmigen Hohlkörper zusammengesetzt aus kreisrunden Rohren 16, die in ihrem Durchmesser nach außen zu abgestuft sind. Die Rohre sind aneinandergeschweißt. Zwischen jedem Rohr ist ein Blech 17 eingeschweißt und an den Endrohren 18 Führungsbleche 19. Diese Ausführung kommt vorzugsweise für Überhitzer in Frage.In the embodiment according to FIG. 10, the sickle-shaped hollow bodies are composed of circular tubes 16, which are stepped in their diameter to the outside. The pipes are welded together. A plate 17 is welded between each tube and guide plates 19 on the end tubes 18. This design is preferably used for Superheater in question.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Cross-flow tubular heat exchanger for gaseous and liquid media, characterized by sickle-shaped tubes (2, 4).

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that a in the tubes (2, Fig. 2) Corrugated iron (3) is welded in.

3. Heat exchanger according to claim 1, characterized by welded onto the tubes 4 (Fig. 3) kidney-shaped ribs (6).

4. Heat exchanger according to claim 1 and 3, characterized in that the ribs (6) against each other are arranged offset.

5. Heat exchanger according to claim 1, characterized by comprising several tubes at the same time Ribs made of sheets (9) provided with several kidney-shaped recesses (10) exist.

6. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tubes (4, T) are corrugated on the convex or concave side or are provided with ribs (5, 8).

7. Heat exchanger according to claim 1 and 6, characterized in that the corrugations

ίο (11, Fig. 7) on its base (12) with in cross section circular pronations are provided.

8. Heat exchanger according to claim 1, 6 and 7, characterized in that on the concave or convex side of a sickle-shaped corrugated body (11) produced by the rolling process Sheet metal strips (13, 13 ', 13 ") or a single wide sheet is welded on.

9. Heat exchanger according to claim 1, 6, 7 and 8, characterized in that the welded on Sheets (13, 13 ', 13 ") are curved.

10. System according to claim 1, characterized in that instead of sickle-shaped tubes several tubes welded to one another (16, 18, Fig. 10) are provided, which in their diameter are graded accordingly to the outside.

11. Heat exchanger according to claim 1 and 10, characterized by the tubes (16, 18) or between these fins (17) welded on and guide plates attached to the outer tubes (18) (19).

1 sheet of drawings