DE2722531C2 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschrohres - Google Patents

Description

ge zwischen dem Mittelteil des Bandes und der Außenfläche des Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Rippenkörpers entlang der Berührungslinie zwischen dem Rippenkörper und der Rohroberfiäche eine Schicht aus Klebstoff gebildet wird unter Erhaltung des Metall-zu-Metallkontakts zwischen dem Mittelteil des Bandes und der Rohroberfläche und, nach dem Abbinden des Klebstoffs, unter fester Verbindung des RippeiikürpcrSuiilucr Ruhr oberfläche.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des Klebstoffs, welcher den Rippenkörper mit der Rohroberfläche verbindet, eine Größe hat. bei der der Klebstoff nicht in den Metall-zu-Metallkontak? eindringen kann, der zwischen dem Rippenkörper und der Rohroberfläche aufrechterhalten wird.

J. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug durch Eintauchen des Rippenrohr;; in ein Klebstoffbad gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspr.-^h 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff durch Erwärmung des Rippenkörpers und des RohiVH abgebunden wird und das Rohr ferner vor dem Erwärmen an der Luft getrocknet wird zum Entfernen überschüssigen Klebstoffs.

^ry. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das gerippte Rohr durch Aufsprühen eines wärmeempfindlichen Klebstoffs über das spiralförmig gewickelte Rohr überzogen und der Klebstoff durch Lenken einer Energie von einer .Strahlungsquelle auf das mit Klebstoff überzogene Rohr abgebunden wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug durch Herüberströmcnlasscn des Klebstoffs über das Rohr gebildet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeaustauschrohres nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 21 34 229 bekannt. Dabei wurde das Rippenelement durch ein Metallbindcverfahren. wie beispielsweise Schweißen, Löten, Hartlöten oder dergleichen, oder durch eine Klebverbindung mit dem primären Rohrelement verbunden. Die Melnllbincleicchnikcn verlangen im allgemeinen spezielle, relativ kostspielige Einrichtungen zur Verbindung der Bestandteile. Außerdem setzen die meisten Metall-zii-Metalibindeverfahrcn die Bestandteile aiisnahmslcs hohen Temperaturen aus. welche die Teile verwerfen oder durch Hitze beschädigen können. Andererseits wird eine Klebeverbindung kennzeichnenderweise dadurch erzielt, daß man die Außenfläche des primären Rohrelement mil i^;inem Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Verbindung zwischen Rippe und Rohr oder die Anlage der Rippe am Rohr zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Die Erfindung bietet den Vorteil eines spiralförmig umwickelten Dornenrippenrohres. welches ausgezeichnete Charakteristika hinsichtlich einer Korrosionsbeständigkeit aufweist.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nimmehr auf die folgende ausführliche Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den Figuren Bezug genommen. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht zur Darstellung der Ausbildungsform und des Aufwickeins einer sekundären Wärmeübertragungsfläche auf ein primäres Rohrelement.

Fig. 2 ebenfalls eine Teilansicht zur Darstellung des Aufbringens eines Klebstoffs auf die Rohroberfläche und Abbinden desselben.

Fig. 3 einen Teilschniti zur Darstellung eines typischen Querschnitts durch das in den Fig. I und 2 gezeigte Wärmcuiistmischrohr.

Bei.Durchführung der Erfindung wird ein dünnwandiger ebener Streifen aus einem Mateiial IO mit guten

Wärmeüberlragurigseigenschaften mit einer Reihe von Schlitzen 11 versehen, die sich von jeder Seite des in Fig. I gezeigten Blattmaterials nach innen erstrecken.

. Die Schnitte oder Verzahnungen enden an dem Mittelstreifen 13 des Blattmaterial, um so zur Seile verlaufende dornenartige Rippenelcmente 14 zu bilden. Der geschnittene Streifen wird dann durch eine oder mehrere Rolluibacken. beispielsweise die Backe 15. hindtirchgeführt. die mit besonderen Konturen ausgestattet sind, um die Rippen ai:f jeder Seite des Mittelstreifens hochzubiegen und einen zusammenhängenden Rippensireifen 20 von U-förmigem Querschnitt zu erzeugen, der eine relativ flache Basis 16 und zwei parallel herunterhängende Schenkel 17, 18 aufweist, die diedornenartigen Rippen 14 enthalten.

Bei Bildung des Uförmigcn Elements wird der Streifen auf einer vorgegebenen Schraubenlinie spiralförmig um ein rohrförmiges Element 24 herumgewikkelt. so daß der Mittel Greifen oder die Basis 16 des Streifens in Berührung mit der Außenfläche des Rohres gegen sie aufsitzt. Beim Herumwickeln de; Rippenstreifens um das Rohr wird er unter Spannung gesetzt, um sichcr/us'ellen. daß eine positive Metall-zu-Metallberühriing zwischen den primären und sekundären Rohrbildiingselementen aufrechterhalten bleibt. Wie am besten aus Fig. I ersichtlich, wird der Rippenstreifen, welcher zwei Reihen ausgestreckter Rippen enthält, beim Aufwickeln auf das Rohr verformt, was die dornartigen Rippen veranlaßt, sich radial von dem

Mittelpunkt des Rohres fort auszubreiten. Die einzelnen Dorne oder Rippen sind somit durch einen Luftspalt 25 voneinander getrennt, der allmählich von der Basis des Rippenstreifens zu den äußeren Enden der einzelnen Dorne zunimmt.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, kann der Rippenstreifen ohne Unterbrechung um den rohrförmigen Körper herumgewickelt werden, um ein Rippenrohr 26 von nahezu beliebiger Länge zu erzeugen. In der Praxis ist die Ste'gung der Schraubenlinie, bei welcher der Rippenstreifen um das Rohr herumgewickelt wird. vorzugsweise gleich dem seitlichen Abstand zwischen den beiden parallelen Schenkeln des Rippenstreifens. Die spiralförmig gewickelten und auf dem Rohr gelagerten Rippenreihen sind somit über die Länge des Rohres gleichmäßig voneinander auf Abstand gehalten, um eine gleichmäßige und in hohem Grade dichte Dornanordnung darauf zu erzeugen. Die Abmessung der einzelnen Dorne sind so gewählt, daß der Oberflächenbereich, welcher der über das Rohr hinwegströmenden Luft zugeordnet ist. auf ein Maximum gebracht wird.Während gleichzeitig der Druckabfall über das Rohr auf ein Minimum gebracht wird. In Abhängigkeit von den herrschenden Betriebsbedingungen und von der Verwendung dez Austauschers als Kondensator oder Verdampfer kann die Breite der Rippen zwischen 0,51 mm und 2.54 mm betragen.

Nachdem der Rippenstreifen um das Rohr herumgewickelt ist. wird das Rohr in eine drehbankartige Halterung gelegt und unter einer Düse 30 gedreht, die so angeordnet Ki, daß sie einen härtbaren Klebstoff über die freigelegten Flächen des Rohres sprüht. Wahlweise kann man den Klebstoff auch einfach aus einem Zapfen oder Zapfhahn über das Rippenrohr ausströmen lassen. Die Düse (oder Düsen) ist unmittelbar über dem umwickelten Rohr ί-ngcordnet und gestaltet in dieser Stellung ein Überziehen des Rippcnrohrcs mit dem Klebstoff bei einer gesteuerten Geschwindigkeit, während es von dem Wickelvorgang aus weiterbewegt wird. Es wird somit eine abgemessene Menge Klebstoff auf das Rohr aufgebracht, um die freigelegten Rohroberflächen mit einer dünnen Schicht 32 aus Klebstoff zu überziehen, die in F'g. 3 zur Erläuterung übertrieben gezeigt ist. Wahrend sich das Rohr dreht, wird jegliche übermäßige Klebstoffmenge, die möglicherweise auf das Rohr aufgebracht worden sein kann, zum Herunterfließen .iuf den radial erstreckten Dornen entlang veranlaßt und schließlich abgegeben, so daß ein relativ gleichmäßiger Überzug zurückbleibt.

Gleichzeitig hierbei bewegt sich der Klebstoff automatisch auf jedem Schenkel des Streifens nach oben und auf der Rohrobcrl'l.iche entlang nach außen, um auf beiden Klcbstoffscitcn des Rippcnrohrkontaktbcrcichs über die Länge des Streifens einen Meniskus zu bilden. Diese Doppeikchle dient somit zur Verbindung des sekundären Rippensireifens in Mctall-zu-Metallberührung gegen das primäre Rohr und lagert auch die einzelnen Rippen in einer radial erstreckten Stellung. Wie ersichtlich, ist der Klebstoff in dem Meniskus auch in der Lage, unter die Rippcnstreifenbasis zu fließen, um jegliche l.uftspalle oder Leerräume zu füllen uiic! so die Ansammlung jeglicher Fremdstoffe, insbesondere korrosionsförderndcr Materialien, /wischen dem Streifen und dem Rohr zu verhindern. Durch die Spannung des Streifens gegen das Rohr wird der Klebstoff daran gehindert, in den Metall-zu-Metallkontaktbereich einzudringen. Demzufolge wird nach Abbinden des Kleb-Stoffs der sekundire Rippenstreifen in festem Kontakt gegen das Rohr gehalten, um eine wirksame Energieübertragung dazwischen zu gewährleisten.

Vorzugsweise werden die freigelegten Oberflächen sowohl des Rohres als auch des Rippenstreifens mit

ίο einer dünnen Klebstoffschicht von etwa 0,0178 mm Dicke überzogen. Wie bereits vermerkt, wirkt dieser Überzug als ein Wärmewiderstand in der Anlage. Jedoch ist ein ausreichender Rippenbereich vorgesehen, um diesen zusätzlichen Widerstand aufzuheben, so daß die Gesamtleistung des Rohres nicht beeinträchtigt wird.

Mit Bezug auf den Bewegungspfad des mit Rippen umwickelten Rohres hinter der Düse ist eine Strahlungslampc 35 oder irgendeine andere Wärmequelle angeordnet. um den Klebstoff, der auf die Rohroberfläche aufgesprüht worden ist. schnell ab.'binden. Es kann somit bei Durchführung der vorliegenden Erfindung jeder beliebige geeignete Klebstoff benutzt werden, der in der Lage ist. bei Aussetzung an Strahlungswärme abzubinden. Die Lampe oder andere Wärmequelle wird in einer I .'nie mit dem Bewegungspfad des mit Rippen umwickelten Rohres angeordnet, um die überzogenen Oberflächen des darunter umlaufenden Rohres zu behandeln. Zwischen der Lampe oder anderen Wärmequelle und der Düse wird eine ausreichende Entfernung aufrechterhalten, um ein vollständiges Ablaufen jeglichen auf die Rohroberfläche aufgebrachten überschüssigen Klebstoffs zu gestatten, bevor das Rohr mit der Strahlungsenergie behandelt wird. Beispielsweise kann

J5 auch die Lineargeschwindigkeit, bei welcher sich das Rippenrohr bewegt, mit dem Abbindetakt koordiniert und eine Reihe Lampen benutzt werden, die ein vollständiges Abbinden des Klcbssoffs als eine Funktion des Bedarfs der Rohrlänge je Minute gestatten.

Obwohl hier zum Aufbringen des Überzugs auf ein Rippenrohr ein .Sprühverfahren beschrieben wurde, ist die ν ..-liegende Erfindung nicht unbedingt auf dies spezielle Über/ugsvcrfaliren begrenzt. Ls kann ein überzogenes Wiirmeausiaiischrohr in ähnlicher Weise auch hergestellt werden durch Eintauchen des gerippten Rohres in ein Klebstoffbad und anschließendes Abtropfenlasscn des überzogenen Rohres nach Entfernung aus dem Bad für eine kurze Zeit zur Abgabe überschüssigen Klebstoffs von dem Rohr vor der Behandlung des Rohrs

5« mit Strahlungsenergie. In ähnlicher Weise kann, wenn der Klebstoff aus einem wärmecmpfindlichen Material besteht, der Klebstoff zweckmäßig in einem Ofenlrocknungsprozeß oder dergleichen abgebunden werden. Ungeac^l·:! des zur Anwendung kommenden Verfahrens ist festgestellt worden, daß ein Rippenstreifen mit einem Basiselement. velches geeignet ist. auf ein Rohr aufgewickelt zu werden, und wenigstens einem von der Basis abhängigen R'ppenschcnkel. der in der beschriebenen Weise nach, außen gewendet ist. automatisch einen Meniskus an cL-r Verbindung des Schenkels mit der Basis und der Außenfläche des Rohres biUlel, um den Rippenstreifen an dem Rohr zu befestigen in:.! die Dorne in einer radial erstreckten Stellung zu lagern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1
Patentansprüche:

Klebstoffüber/ug bedeckt und dann das sekundäre Rippenelement über das überzogene Rohr wickelt. Es wird somit ein Wärmewiderstand, und zwar die Klebstoffschicht, in den kritischen Bereich zwischen dem Rippenstreifen und des Ausiauscherrohrs eingeführt, durch welchen die Energie im Übergang hindurchgehen muß. Im allgemeinen bildet dieser Bereich einen Engpaß in dem Wärmeübertrrgungssystem und jegliche Behinderung des Energiedurchgangs

mit zwei parallelen Rippenreihen, das dann um ein to durch diesen Bereich setzt natürlich die Leistungsfähig-Rohr gewickelt wird unter ununterbrochener AnIa- keil des Wärmeaustauschrohres herab.

Bandes und

I. Verfahren zur Herstellung eines Warmeaustauschrohres. bei dem kontinuierlich ein Flachband von beiden Seitenkanten aus zur Mitte zu zur Bildung von durch einen Bandmittelteil gleichmäßig auf Abstand gehaltener Rippen geschlitzt wird, die in eine Stellung rechtwinklig zur Bandebene unter Bildung eines U-förmigen Profils gebogen werden