DE1501545C - Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gasen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum · relativ stark verändert ausgeführt werden müssen

Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gasen, bzw. daß die Rippenrohre für den jeweiligen Leibestehend aus flüssigkeitsführenden und ein Rohr- stungsbereich einerseits und den vertretbaren zuläs-

bündel bildenden Rippenrohren, die von den Gasen sigen Druckverlust in den Abgaskanälen andererseits

umströmt sind und schräg zur Rohrachse verlaufende 5 — relativ gesehen —

Einzelrippen aufweisen, wobei die Schrägstellung der 1. in ihrer Anzahl erheblich zu variieren sind,

auf einem Rohr angeordneten Rippen gegenüber der 2. in ihrer Anordnung zueinander sehr unterschied-

Gasströmung im Vergleich zur Schrägstellung der Hch einzubauen sind und

Rippen eines Nachbarrohrs infolge Einbaus des 3. eine wesentlich abweichende Bemessung auf-

Nachbarrohrs in einer um seine Achse verdrehten io weisen müssen.

Stellung verschieden sein kann. ' Dies wirkt sich besonders bei der Rationalisierung

Bei einem derartigen bekannten Wärmetauscher der Typenreihen von Zentralheizungskesseln ungün-

(deutsche Patentschrift 308 286) sind die Rohre der stig aus, da die Abgaskanäle z. B. in Hinblick auf die

relativ zur Gasströmung ersten Reihe in einer solchen Rohraufnahmen bzw. -bohrungen (vgl. vorstehenden

Drehstellung eingebaut, daß die Angriffs- bzw. Pro- 15 Punkt 2) relativ stark unterschiedlich ausgebildet sein

jektionsfläche der Rippen gegenüber dem Heizgas müssen.

den größtmöglichen Wert hat. Die Rohre der folgen- Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese den Rohrreihe sind dagegen, um eine stärkere Ab- Mängel zu beseitigen und eine Vorrichtung zum lenkung und Durchmischung der Heizgase und damit Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gasen eine bessere Wärmeübertragung auf die Rohrreihen ao der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter zu erreichen, um 180° verdreht eingebaut, d. h. die Verwendung solcher Rippenrohre mit einfachen Mit-Projektionsfläche ihrer Rippen gegenüber dem Heiz- teln eine Beschränkung der unter 1. bis 3. genannten gas hat ebenfalls den größtmöglichen Wert, jedoch Maßnahmen auf ein Minimum ermöglicht,
lenken diese Rippen nicht wie die Rippen der ersten Erreicht ist dieses Ziel in vorteilhafter Weise da-Rohrreihe das Heizgas nach oben, sondern nach unten as durch, daß zur Einstellung der jeweils gewünschten ab. In den weiter folgenden Rohrreihen wiederholt Wärmeübergangszahlen und Widerstandsbeiwerte die sich die Anordnung der ersten beiden Reihen. Andere Rohre in stufenlos einstellbaren Drehstellungen rela-Drehstellungen als die vorstehend zur ersten und tiv zur Gasströmung, mit Ausnahme der zum Stand zweiten Rohrreihe beschriebenen werden in dieser der Technik gehörenden Stellungen (deutsche Patent-Schrift nicht angeführt. Nach den in der Zeichnung 30 schrift 328 415), eingebaut sind. Die Rohre können gezeigten Ausführungsbeispielen sind sie auch nicht aus Stahlrohren mit aufgegossenen Rippen aus Gußmöglich, weil die Rohre einstückig mit kubischen, eisen gebildet sein.

miteinander verschraubten Kopfkammern verbunden Erfindungsgemäß können die unter 1. bis 3. gesind, nannten Maßnahmen zur Abstufung von Leistungs-Durch die deutsche Patentschrift 328415 sind fer- 35 bereichen durch Verdrehen der Rippenrohre um ihre ner schon Heizgas-Röhrenvorwärmer mit zur Rohr- Längsachse sehr einfach auf ein Minimum beschränkt achse geneigten Einzelrippen bekannt, bei denen die werden, und die Fein-Anpassung an den jeweiligen Schrägrippen vier verschiedene Stellungen gegenüber Leistungsbereich kann stufenlos erfolgen,
der Gasströmung einnehmen. Es sind dies neben den Der Erfindungsgedanke wirkt sich besonders bei im vorstehenden Absatz definierten Stellungen (vgl. 40 der Rationalisierung der Fertigung positiv aus, da die S. 1, Zeilen 54 bis 58 der deutschen Patentschrift Abgaskanal-Trägerelemente für die Rippenrohre bes-328 415) noch die beiden Stellungen, in denen jeweils ser standardisiert werden können. Die Trägerelemente die Rippenfläche parallel zur Gasströmung liegt. Ob können in einer größeren Anzahl gleicher Ausfühallerdings diese verschiedenen Rippenstellungen rela- rung durch die Fertigung laufen. Das gilt natürlich in tiv zur Gasströmung durch verschiedene Rippenrohre 45 gleichem Maße für die Rippenrohre selbst,
oder durch entsprechend verdrehten Einbau unter In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand an sich gleicher Rippenrohre erzielt werden, ist in dieser Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt, und Schrift nicht angeführt. Es sollen jedoch mit den ver- zwar zeigt

schiedenen Stellungen der Rippen gegenüber der Gas- A b b. 1 ein Rippenrohr-Teilstück einer erfindungsströmung bereits die jeweils gewünschten Wider- 5° gemäßen Vorrichtung in der Vorderansicht,
standsbeiwerte und eine für die wirtschaftliche A b b. 2 eine Draufsicht zu der A b b. 1,
Wärmeübertragung und die Leistung des Vorwärmers A b b. 3 einen Zentralheizungskessel im Längsgünstige Heizgasgeschwindigkeit erzielt werden. schnitt mit einer erfindungsgemäßen, als Nachschalt-Rippenrohre werden unter anderem deshalb in der heizfläche ausgebildeten Vorrichtung im Abgaskanal genannten Weise in z. B. Abgaskanäle von Zentral- 55 und

heizungskesseln eingebaut, um A b b. 4 einen teilweisen Schnitt gemäß der Linie

a) Strömungsverhältnisse an den Rippenrohren zu IV-IV der A b b. 3 mit einem weiteren Beispiel der

erzielen, die zu einer Anhebung des Wärme- Rippenanordnung.

Übergangs führen; Darin sind mit 5 berippte Rohre bezeichnet, die b) zum Zwecke einer bequemen Reinigung einen 60 mit schräg zu ihrer Längsachse verlaufenden aufleichten Zugang zu gewährleisten und gegossenen Rippen 6 aus Gußeisen versehen sind, c) von der Heizfluid-Seite bzw. von dem aufzu- Aus der A b b. 1 ist ersichtlich, daß die Angriffsheizenden Fluid her gesehen eine günstige Füh- bzw. Projektionsfläche F der Rippen 6 durch Verrung desselben zu erreichen. drehen der Rohre 5 um ihre Längsachse um 90° von Ein nicht unerheblicher Nachteil bei den bisher 65 dem kleinstmöglichen bis zu dem größtmöglichen verwendeten, aus Rippenrohren gebildeten Nach- Wert stufenlos veränderbar ist.
schaltheizflächen ist jedoch darin zu sehen, daß diese In der A b b. 3 ist ein Zentralheizungskessel aus für die jeweils vorgesehenen Betriebsbedingungen Stahl dargestellt, der mit einem Brenner 7 für flüssige

oder gasförmige Brennstoffe, einer Brennkammer 8, einem Wasserraum 9 sowie einem Abgaskanal 10 ausgerüstet ist, der eine von einem aus den berippten Rohren 5 bestehenden Rohrbündel gebildete Nachschaltheizfläche aufweist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die Nachschaltheizfläche die größtmögliche Angriffs- bzw. Projektionsfläche, die in der A b b. 4, linke Seite, dargestellt ist. Die rechte Seite der A b b. 4 zeigt eine Zwischenstellung der berippten Rohre.

Claims (2)

Patentansprüche: IO

1. Vorrichtung zum Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gasen, bestehend aus flüssigkeitsführenden und ein Rohrbündel bildenden Rippenrohren, die von den Gasen umströmt sind und schräg zur Rohrachse verlaufende Einzelrippen aufweisen, wobei die Schrägstellung der auf einem Rohr angeordneten Rippen gegenüber der Gasströmung im Vergleich zur Schrägstellung der Rippen eines Nachbarrohrs infolge Einbaus des Nachbarrohrs in einer um seine Achse verdrehten Stellung verschieden sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der jeweils gewünschten Wärmeübergangszahlen und Widerstandsbeiwerte die Rohre (5) in stufenlos einstellbaren Drehstellungen relativ zur Gasströmung, mit Ausnahme der zum Stand der Technik gehörenden Stellungen (deutsche Patentschrift 328 415) eingebaut sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5) aus Stahlrohren mit aufgegossenen Rippen (6) aus Gußeisen gebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen