DE1451137A1 - Pipe with inner ribs, especially cooling pipe for condensing saturated steam - Google Patents
Pipe with inner ribs, especially cooling pipe for condensing saturated steamInfo
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Description
145113/145113 /
Maschinenfabrik AugsbuTg-Iürnberg
Aktiengesellschaft
W§3?k MrmbergMaschinenfabrik AugsbuTg-Iürnberg
Corporation
W§3? K Mrmberg
Nürnberg, 30.4,1968Nuremberg, April 30, 1968
Mit Innenlängsrippung versehenes lohr, insbesondere Kühlrohr für Kondensierenden Sattdamp_fLohr provided with internal longitudinal ribs, in particular Cooling pipe for condensing saturated steam_f
Die Erfindung bezieht sich auf mit innenlängsrippung versehene Rohre> insbeiondere von Wasser durchflossene Kühlrohre für Wärmetauscher zum Kondensieren von Sattdampf. Der Erfindungsgegenstand ist auch für Anlagen anwendbart die mit Medien unterschiedlichen Wärmeübergangs betrieben werden»The invention relates to tubes provided with internal longitudinal ribs> in particular cooling tubes through which water flows for heat exchangers for condensing saturated steam. The subject invention is also applicable for systems t the different media heat transfer are operated "
Bekanntlich wird der Abdampf beispielsweise von Dampfturbinen in Öbeiilächenkondensatoren niedergeschlagen, die zu diesem Zweck aus einer Vielzahl von von Kühlwasser durohflossenen Röhren bestehen> die vom kondensierenden Sattdampf umströmt werden. Ein solches Niederschlagen des Abdampfes soll bei möglichst kleinem Druck erfolgen* um den Wirkungsgrad der iurbosätze günstig zu beeinflussen. Die Hohe des Dampfdruckes im Kondensator wird tieliBii der Kühlwassertempe* ratur, der Kühlwassermenge und der Kühlflächenbelastung noch wesentlich vom Wärmedurchgang "beeinflußt·. Auö dem Wärmeübergang auf der Dampf- und Wasserseite, sowie der Wärmeleitung des Röhrmäterials wird die Wärmedurchgangszahl gebildet, wobei von Bedeutung ist, daß der Wärmeübergang auf der Dampfseite zahlenmäßig das Mehrfache des Wärmeübergangs 03.7496 90Ö81 1/0621 ./.It is known that the exhaust steam is precipitated, for example, from steam turbines in oil surface condensers, which for this purpose consist of a large number of tubes through which cooling water flows, around which the condensing saturated steam flows. Such a precipitation of the exhaust steam should take place at the lowest possible pressure * in order to have a favorable influence on the efficiency of the turbo sets. The height of the vapor pressure in the condenser is largely influenced by the heat transfer, along with the cooling water temperature, the cooling water quantity and the cooling surface load that the heat transfer on the steam side is numerically a multiple of the heat transfer 03.7496 90Ö81 1/0621 ./.
(Art.7%\ Abs.2 Nr. i Satz3 des Äftderungjsges. v.4.9-1(Art. 7% \ Paragraph 2 No. i Sentence 3 of the Äftderungjsges. V.4.9-1
"auf der Wasserseite "beträgt und die Wärmeleitung/infolge' : der geringen Rohrwandstärke nicht nennenswert ins Gewicht fällt. Hieraus ergibt sieh, daß; sich eine Oberflächenvergrößerung; auf der Seite des geringeren Wärmeüberganges, also, auf der Wasserseite, d.h. auf der Innenseite des Kuhlrohres hei zweckmäßiger Formgebung sehr günstig auf die. Größe der Wärmedurchgangszahl auswirken kann, vorausgesetzt, daß "bei Verwendung -von Rohwasser als Kühlmittel der Sauberhaltung der Rohre besondere Aufmerksamkeit ge-. Widmet wird* um nicht den Vorteil der Oberflächenvergrößerung dur oh schnellere Verschmutzung als bei glatten Rohrinne&wandungen zunichte zu machen.,"on the water side" is and the heat conduction / due to ' : the low pipe wall thickness is not significant. From this you see that; an increase in surface area; on the side of the lower heat transfer, that is, on the water side, that is, on the inside of the cooling pipe, it is very conveniently shaped on the hot water side. Size of the heat transfer coefficient, provided that "when using raw water as a coolant, special attention is paid to keeping the pipes clean.
Is sind aus einem Messingmantel bestehende Rohre mit eingelötetem Ifaltenröhr bekannt» um eine Vergrößerung der Innen-Oberflache des Rohres zu erzielen.. Mir mit Rohwasserkühlung; betriebene Kondensationsanlagen sind aber· diese Rohre"wegen der KorröslonsanfälligfcetLt und der leichten Verschmutzung sowie der umständüohen Reinigung sehr ungeeignet' und weisen noch dazu schlechte Wärmeübertragungswerte auf* Is are tubes made of a brass jacket with soldered-in Ifaltenröhr known »to an enlargement of the inner surface to achieve the pipe .. Me with raw water cooling; operated condensation systems are, however, "these pipes" because of susceptible to corrosion and light pollution as well as the laborious cleaning very unsuitable 'and also have poor heat transfer values *
ist zwe-oks Serbeiführung einer ISnidensation ein inhenberipptea Rohr bekannt> deaseaa. Übergang benachbarter. Rippen &us den spi%^ szuiaufenden Rippenflachen gebildet wird, und bei dem €er iUbstand benachbarter. Rippenspitzen kleiner ausfällt als die Eöhe der Rippen beträgt» Mit einem solchen Rohr ist in keinem lall ein bestmöglicher Wärmeübergang au erzielen. .is two-o'clock Serbian leadership of an ISnidensation one inhenberipptea tube known> deaseaa. Transition from neighboring. Ribs are formed from the spiraling rib surfaces is, and in which € he is in a distance of neighboring. Rib tips is smaller than the height of the ribs is »Mit Such a pipe is by no means the best possible Achieve heat transfer au. .
■ ; . , 909Ö11/0621 ■■■"■■ ' : ■■·■■- V.■ ; . , 909Ö11 / 0621 ■■■ "■■ ' : ■■ · ■■ - V.
Ein, a.u£erdem bekanntes innenberipptes Rohr dient lediglich, zur Raucihgasweiterleit.ung, wobei die einzelnen Rippen nur wegen der Verhinderung von Ruß- und Ascheablagerungen und wegen des Verhütens der Verzunderung.der Rippenspitzen in geringer Höhe ausgeführt und mit abgerundeten Kanten versehen sind, und das Problem der Schaffung des bestmöglichen Wärmeübergangs gar nicht gestellt ist.An Au, £ addition known innenberipptes tube serves merely to Raucihgasweiterleit.ung, wherein the individual ribs are constructed only for the prevention of soot and ash deposits and because of the Verhütens Verzunderung.der the fin tips at a low height and are provided with rounded edges, and the problem of creating the best possible heat transfer is not even posed.
Zur Wärmeaustauschzwecken ist auch eine Rohrausführung bekanntgeworden, nach welcher die Rohraußenfläche aus abgebogenen, angenähert tangential zur Peripherie des Rohres ausgerichteten Lamellen besteht, während sich die Innenberippung des Rohres aus Vorsprüngen zusammensetzt, deren Übergang solcher benachbarter Vorsprünge aus trapezförmigen Querschnittsflächen gebildet wird. Solche trapezförmigen Übergangsflächen werden stets eine Ablösung der Strömungsfäden des hindurchfließenden Mediums zur Folge haben, so daß die Wärmeübergangswerte derartiger Rohre nur klein sein werden.For heat exchange purposes, a pipe design has also become known, according to which the pipe outer surface is made of bent, approximately tangential to the periphery of the tube aligned fins, while the Internal ribbing of the tube composed of projections, the transition of such adjacent projections is formed from trapezoidal cross-sectional areas. Such trapezoidal Transition areas are always a replacement of the Flow threads of the medium flowing through result have, so that the heat transfer values of such tubes will only be small.
Ein schließlich noch bekanntes Wärmeaustauschrohr mit Innenlängsrippung zeigt zwar einen kreisbogenförmigen Übergang zwischen den Wänden benachbarter Rippen, doch ist bei dieser bekannten Rippenform die Rippenhöhe gleichFinally a well-known heat exchange tube with The inner longitudinal rib shows a circular arc Transition between the walls of adjacent ribs, yes the rib height is the same in this known rib shape
co dem Durchmesser des die Übergangswandfläche benachbarterco the diameter of the transition wall surface adjacent
"^ Rippen bildenden Kreises. Dies hat zur Folge, daß die"^ Rib-forming circle. This has the consequence that the
■:..-· - ν'ίϊ ·-:■;■» ·:.^ äu:j.E-VU.■-.■►. ■:..-...■: ..- · - ν'ίϊ · -: ■; ■ »·:. ^ Äu: j.E-VU. ■ -. ■ ►. ■: ..-...
II Rippen flacher als bei dem erfindungs gemäß en Rohr ausfalo len und eine geringere Anzahl Rippen auf einem inneren I^ Umfang untergebracht werden kann, wodurch sich ein schlechter Wärmeübergan^swert ergibt-» ■ . .. ■ -: II ribs are flatter than in the tube according to the invention and a smaller number of ribs can be accommodated on an inner circumference, which results in a poor heat transfer value. .. ■ - :
Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Kondensatorrohr zu schaffen, welches unter günstigen hydraulischen Verhältnissen, z.B. wasserseitiger Widerstand, einen maximalen Wärmedurchgangswert erreichen läßt, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der im Bereich der Grenzschicht der inneren Wasserreibung liegende Abstand b zwischen zwei benachbarten Längsrippenspitzen größer als die Höhe h gewählt ist, mit der diese Abstandslinie über dem tiefsten Punkt der aus einem mit dem Radius r gezogenen Kreisbogen gebildeten Übergangswandfläche zwischen den beiden Längsrippen liegt, so daß sich die Innenoberfläche je Sippe des Kühlrohres aus der Formel > 1<-£- ergibt, und daß der Kreis 2 r mit dem Radius r über die Verbindungslinie b benachbarter Rippenspitzen um etwa ein I1UiIftel seines Durchmessers hinaus hervorragt.In order to avoid the above-mentioned disadvantages and to create a condenser tube which, under favorable hydraulic conditions, e.g. water-side resistance, allows a maximum heat transfer value to be achieved, it is proposed according to the invention that the distance b between two adjacent longitudinal rib tips located in the area of the boundary layer of internal water friction greater than the height h with which this distance line lies above the lowest point of the transition wall surface between the two longitudinal ribs formed by a circular arc drawn with the radius r, so that the inner surface of each rib of the cooling pipe is derived from the formula> 1 <- £ - results, and that the circle of radius r 2 r about the connecting line b of adjacent fin tips at about a 1 I UiIftel its diameter also protrudes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung-wird bei Verwendung anderer Medien vorgeschlagen, zur Erzielung bester Wärme— durchgangszahlen dem geringeren Wärmeübergang eine größere Innenoberfläche zuzuordnen.In a further embodiment of the invention, when using other media suggested, to achieve the best heat transfer coefficients, the lower heat transfer a larger one Assign inner surface.
Bei so gestalteten Rippenrohren geht, wie Versuche erwiesen haben, von der axialen Kernströmung eine größere Energie in die Zwischenräume benachbarter Rippen, als insbesondere bei den letztgenannten bekannten Rippenrohren, woraus, sich ein guter Wirkungsgrad bezüglich der Wärmedurchgangs zahl auch bei hoher Durchströmgeschwindigkeit ergibt.With finned tubes designed in this way, tests have shown that the axial core flow emits a greater amount of energy into the spaces between adjacent ribs, as in particular in the case of the last-mentioned known finned tubes, from which, a good efficiency with regard to the heat transfer rate results even at high flow rates.
90 98 11/062 190 98 11/062 1
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sieh aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung..Further details of the invention can be found in FIG following description and drawing ..
3?ig· 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein solcher Kühlrohr im Querschnitt» wahrend3? Ig · 1 shows an exemplary embodiment of such Cooling tube in cross section »during
K-g. 2 eine Einzelheit in vergrößerter Wiedergabe veranschaulicht.K-g. 2 a detail in an enlarged reproduction illustrated.
In Fig. 1 und 2 ist mit 1 das erfindungsgemäße Kühlrohr !benannt, dessen Innenrippen mit 2 bezeichnet sind und dessen geringste Wandstärken "bei 3 liegen.In Fig. 1 and 2, 1 is the cooling tube according to the invention ! whose inner ribs are labeled 2 and whose minimum wall thicknesses are "3".
In der vergrößerten Darstellung gemäß Pig. 2 ist außerdem die jeweils zwischen zwei "benachbarten Rippen 2 liegende fcceisbogenförmige Übergangswandflache mit.a benannt, die in diesem Falle aus einem Kreis mit dem Radius r gebildet ist. Mit b ist der lichte Abstand benachbarter Rippenspitzen und mit h die Höhe von dieser Abstandslinie bis zum tiefsten Punkt der Übergangswandflache a bezeichnet, die ein Kreisbogen mit dem Radius r ist. An diesen Kreisbogen schließen sich als divergente Tangenten die Wandungen c benachbarter Rippen an. Mit χ ist die Schicht des strömenden Wassers benannt, in deren Bereich sich infolge der inneren llüssigkeitsreibung die Strömungsgeschwindigkeit ;je nach Formgebung der zwischen zwei benachbarten Rippen liegenden Übergangswandflache a ändert.In the enlarged representation according to Pig. 2 is also each lying between two "adjacent ribs 2" fcceisbogen-shaped transition wall surface named mit.a, the in this case is formed from a circle with the radius r. With b is the clear distance between adjacent rib tips and with h the height from this distance line to the lowest point of the transition wall surface a, which is an arc with radius r. At this arc join the walls c of adjacent ribs as divergent tangents. With χ is the layer of the flowing water, in the area of which the flow velocity increases as a result of the internal fluid friction ; depending on the shape of the between two neighboring ones Ribs lying transition wall surface a changes.
In die lig. 2 ist außerdem eine geometrische Erläuterung für das erfindungsgemäße Rohrprofil hineingezeichnet,In the lig. 2 is also a geometrical illustration drawn in for the pipe profile according to the invention,
909811/06 21 ./-909811/06 21 ./-
-6- Κ51Ϊ37Q- 6 - Κ51Ϊ37Q
nach welcher der Kreis mit dem Eadius r für die Übergangswandf lache a, zur Erzielung der günstigsten Wärmedurchgangswerte über die Verbindungslinie b benachbarter Bippenspitzen um etwa ein Fünftel seines Durchmessers hinaus hervorragt.«according to which the circle with the radius r for the transition wallf laugh a, to achieve the most favorable heat transfer values via the connecting line b between neighboring bipods by about a fifth of its diameter excels. "
Die hier beispielsweise für 'Sattdämpf /Wasser angeführten Bedingungen können auch für andere Eedien unteir Berüelcsiohtigung der dafür spezifischen Werte analog angewendet werden», es .ist nur stets dem geringeren Wärmeübergang eine größere /piäjche zuzuordnen, um optimale Werte izu erhalten.The ones listed here for 'Sattdämpf / Wasser', for example Conditions may also apply to other companies the specific values are applied analogously become », it. is only always one of the lower heat transfer assign larger / piäjche in order to obtain optimal values.
ν~;~&':.Χν ~; ~ & ':. Χ
9-0 9 8111 /06 219-0 9 8111/06 21
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4285395A (en) * | 1978-08-03 | 1981-08-25 | Hisaka Works, Limited | Structure of fluid condensing and heat conducting surface of condenser |
| US4353415A (en) * | 1979-07-30 | 1982-10-12 | United Kingdom Atomic Energy Authority | Heat pipes and thermal siphons |
| DE3136226A1 (en) * | 1981-09-12 | 1983-03-31 | Ing. Rolf Seifert Electronic, 5828 Ennepetal | "AIR CONDITIONER" |
| EP0438850A1 (en) * | 1988-09-29 | 1991-07-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process of using an improved flue in a titanium dioxide process |
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| US7044210B2 (en) * | 2002-05-10 | 2006-05-16 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha, Ltd. | Heat transfer pipe and heat exchange incorporating such heat transfer pipe |
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1963
- 1963-11-09 DE DE19631451137 patent/DE1451137A1/en active Pending
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- 1964-11-06 BE BE655432A patent/BE655432A/fr unknown
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Also Published As
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