AT396981B

AT396981B - FLAT HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: AT396981B
Application number: AT0182891A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1991-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1994-01-25
Also published as: ATE143478T1; EP0532051A1; DE9212347U1; ATA182891A; EP0532051B1; DE59207235D1

Abstract

Finned heat exchanger having tubes (4) which are arranged in at least one row and through which a fluid to be heated flows, and which are penetrated by the fins (3), which are arranged parallel to one another. In order to avoid the formation of dead spaces due to the formation of drops of condensate, it is provided that there are provided in the region of the rim of the fins (3) that lies downstream of the flue gas current, impressions (8) which are open towards said rim and are arranged between the rows of tubes (4) nearest said rim of the fins (3). <IMAGE>

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Lamellenwärmetauscher mit in mindestens einer Reihe angeordneten, von einem aufzuheizenden Fluid durchströmten Rohren, die die parallel zueinander angeordneten, von einem Rauchgasstrom beaufschlagten Lamellen durchsetzen.The invention relates to a finned heat exchanger with tubes arranged in at least one row and flowing through a fluid to be heated, which pass through the fins arranged parallel to one another and acted upon by a flue gas stream.

Bei solchen bekannten Lamellenwärmetauschem sind im wesentlichen rechteckige Lamellen vorgesehen, die 5 mit Ausnahme der die Rohre unmittelbar umgebenden Bereiche, welche mit einem zylindrisch ausgebildeten Flansch versehen sind, und eines allenfalls abgewinkelten Randbereiches eben ausgebildet sind. Dadurch ergeben sich zwischen den Lamellen Kanäle, die eine durchgehend gleichbleibende lichte Weite aufweisen.In such known lamella heat exchangers, essentially rectangular fins are provided, which 5 are flat, with the exception of the areas immediately surrounding the tubes, which are provided with a cylindrical flange, and any angled edge area. This results in channels between the lamellae which have a constant internal width throughout.

Aus der DE-OS 32 19 099 ist eine Wärmetauscherausbildung bekannt, bei der in Randausnehmungen der Lamellen stabförmige Körper eingesetzt werden. Diese Körper bewirken zwar eine Verwirbelung der 10 vorbeiströmenden Rauchgase, jedoch auch ein Auffangen und Anlagem von Kondensat an ihrer der Rauchgasströmung zugewandten Seite.From DE-OS 32 19 099 a heat exchanger design is known in which rod-shaped bodies are used in edge recesses of the fins. Although these bodies cause a swirling of the 10 flue gases flowing past, they also collect and deposit condensate on their side facing the flue gas flow.

Bei dieser Gestaltung der Lamellen bei einem einreihigen oder mehrreihigen Wärmetauscher kommt es bei temperaturbedingtem Anfall von Kondensat zu einem örtlichen Verschließen des Kanales zwischen zwei Lamellen und damit zur Ausbildung von toten Strömungswegen. Dies führt aber zu einer erheblichen 15 Verschlechterung des Wirkungsgrades.With this design of the fins in a single-row or multi-row heat exchanger, when the condensate is caused by temperature, the channel between two fins is closed locally and thus dead flow paths are formed. However, this leads to a considerable deterioration in efficiency.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Lamellenwärmetauscher der eingangs erwähnten Art voizuschlagen, bei dem das Kondensat besser abfließen kann.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a finned heat exchanger of the type mentioned at the beginning, in which the condensate can drain off better.

Erfmdungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Bereich des stromab des Rauchgasstromes gelegenen Randes der Lamellen Einprägungen vorgesehen sind, die zwischen den Rohren der randnächsten Reihe 20 angeordnet sind, wobei sich die Tiefe der Einprägungen gegen den Rand der Lamellen zu vergrößert.According to the invention, this is achieved in that in the region of the edge of the fins located downstream of the flue gas flow, indentations are provided which are arranged between the tubes of the row 20 closest to the edge, the depth of the indentations increasing towards the edge of the fins.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß temperaturbedingtes Kondensat von den die Kanäle zwischen den Lamellen durchströmenden Rauchgasen mitgerissen wird und so die vorhandene Wärmetauscherfläche effektiver genutzt wird, wodurch sich ein deutlich höherer Kondensationswirkungsgrad ergibt Bedingt ist dies durch die Einprägungen der Lamellen, die zu einer Verwirbelung des Rauchgasstromes in den Zwischenräumen 25 zwischen den Lamellen führen. Der Austrittsquerschnitt der Rauchgasströme liegt dabei quasi im Schatten der Rohre der randnächsten Reihe von Rohren.These measures ensure that temperature-related condensate is entrained by the flue gases flowing through the channels between the fins and so that the available heat exchanger surface is used more effectively, which results in a significantly higher condensation efficiency. This is due to the impressions of the fins, which swirl the Lead flue gas flow in the spaces 25 between the fins. The outlet cross-section of the flue gas flows is virtually in the shadow of the tubes in the row of tubes closest to the edge.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Einprägungen einen im wesentlichen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweisen.It can further be provided that the impressions have a substantially circular cross-section.

Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Lamellen, wobei eine übermäßige Beanspruchung des 30 Materials bei der Verformung vermieden wird.This enables the lamellae to be produced easily, avoiding excessive stress on the material during the deformation.

Bevorzugt entsprechen die Einpiägungen einem Teil eines Kegelmantels.The impressions preferably correspond to part of a cone shell.

Auch diese Maßnahmen führen zu einer verstärkten Verwirbelung der Rauchgase bei der Durchströmung der zwischen den Lamellen verlaufenden Kanäle.These measures also lead to increased turbulence in the flue gases when flowing through the channels running between the lamellae.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert 35 Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Figur 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher,FIG. 1 schematically shows a heat exchanger according to the invention,

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie (Π-Π) in der Figur 1 undFigure 2 shows a section along the line (Π-Π) in Figure 1 and

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie (HI-ΠΙ) in der Figur 1.FIG. 3 shows a section along the line (HI-ΠΙ) in FIG. 1.

In einem Halterahmen (1), der mittels einer Halterung (2) in einem Brennraum befestigt ist, sind Lamellen 40 (3) gehalten, die von zwei Reihen von Rohren (4) durchsetzt sind, die versetzt angeordnet sind.In a holding frame (1) which is fastened in a combustion chamber by means of a holder (2), fins 40 (3) are held, which are penetrated by two rows of tubes (4) which are arranged offset.

Der durch die Rohre (4) und die Lamellen (3) gebildete Wärmetauscher wird von den Flammen (II) eines Sturzbrenners (10) beaufschlagt.The heat exchanger formed by the tubes (4) and the fins (3) is acted upon by the flames (II) of a lintel burner (10).

Im Bereich des oberen, dem Sturzbrenner (10) zugewandten Randes der Lamellen (3) sind diese mit Einschnitten (7) versehen, die mittig zwischen den die obere - gleichfalls dem Sturzbrenner (10) zugewandte -45 Reihe bildenden Rohren (4) angeordnet sind. Die Einschnitte (7) bewirken eine Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung in den einzelnen Lamellen (3).In the area of the upper edge of the lamellae (3) facing the lintel burner (10), these are provided with incisions (7) which are arranged centrally between the tubes (4) forming the upper row - likewise facing the lintel burner (10) . The incisions (7) bring about an equalization of the temperature distribution in the individual fins (3).

Im Bereich des stromab des beim dargestellten Ausführungsbeispiel von oben nach unten strömenden Rauchgasstromes liegenden Randes sind Einprägungen (8) angeordnet, wobei, wie aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, die Tiefe dieser Einprägungen (8) gegen den Rand der Lamellen (3) zunimmt. 50 Aus den Figuren 2 und 3 ist weiterhin ersichtlich, daß die Rohre (4) in zylindrischen Ausformungen der Lamellen (3) gehalten sind, welche Flansche (6) bilden, die gleichzeitig als Abstandhalter zur Festlegung des Abstandes zwischen den einzelnen Lamellen (3) dienen.In the area of the edge downstream of the flue gas stream flowing from top to bottom in the exemplary embodiment shown, impressions (8) are arranged, the depth of these impressions (8) against the edge of the fins (3 ) increases. 50 From Figures 2 and 3 it can also be seen that the tubes (4) are held in cylindrical shapes of the fins (3), which form flanges (6), which at the same time act as spacers for determining the distance between the individual fins (3). serve.

Die Rohre (4), die in zwei Reihen angeordnet sind, sind gegeneinander versetzt, so daß auch die Einschnitte (7) und dieEinprägungen (8) gegeneinander versetzt angeordnet sind. 55 -2- 60The tubes (4), which are arranged in two rows, are offset from one another, so that the incisions (7) and the impressions (8) are also offset from one another. 55 -2- 60

Claims

5 AT 396 981B 'PATENT CLAIMS 1. Lamella heat exchanger with tubes arranged in at least one row and flowing through a fluid to be heated, which pass through the fins arranged parallel to one another and acted upon by a flue gas stream, characterized in that in the region of the edge of the fins located downstream of the flue gas stream (3) impressions (8) are provided which are arranged between the tubes (4) of the row closest to the edge, the depth of the impressions (8) increasing towards the edge of the fins (3). 15

2. Finned heat exchanger according to claim 1, characterized in that the impressions (8) have a substantially circular arc-shaped cross section.

3. finned heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the 20 impressions (8) correspond to part of a conical jacket. 25 Including 2 sheets of drawings -3-