DE2842249A1 - Schraubenfoermig gewelltes rohr mit wellen unterschiedlicher tiefe und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents
Schraubenfoermig gewelltes rohr mit wellen unterschiedlicher tiefe und verfahren zur herstellung desselbenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
er körner <L
D-1 BERLIN-DAHLEM 33 - PODBIELSKIALLEE
D-8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 49
Spiral Tubing Corporation
BERLIN: DIPL.-INQ. R. MÜLLER-BÖRNER
MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-HEINRICH WEY
DIPL.-ING. EKKEHARD KÖRNER
Berlin, den 26. September 1978
Schraubenförmig gewelltes Rohr mit Wellen unterschiedlicher Tiefe und Verfahren zur
Herstellung desselben
(Priorität: USA, Ser.Nr. 837,718 vom 29. September 1977)
13 Seiten Beschreibung mit 13 Patentansprüchen
2 Blatt Zeichnungen
2 Blatt Zeichnungen
MP - 27 395
9098U/1013
BERLIN: TELEFON (03O) 8312088 KABEL: PROPINDUS · TELEX OI 84O57
MÜNCHEN: TELEFON (089) 225585
KABEL: PROPINDUS · TELEX 0524244
KABEL: PROPINDUS · TELEX 0524244
-ι-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf schraubenförmig gewellte Rohre mit Wellen unterschiedlicher Tiefe und
auf das Verfahren zur Herstellung solcher Rohre.
Die Herstellung von schraubenförmig gewellten Rohren gehört seit langem zum Stand der Technik (vgl. z.B. ÜS-PS
3 015 355 und US-PS 3 553 267). Im allgemeinen wird ein glattwandiges Rohr mit einem zylindrischen oder anderen
Querschnitt an einer Vielzahl von Stellen in einer gemein- * samen Ebene örtlich spannungsbeauf schlagt, um das Rohr
zu schwächen und mit dem Formen von Wellen zu beginnen. Das Rohr wird in eine Verdrehungsmaschine wie eine Drehmaschine
eingesetzt, wobei das eine Ende des Rohrs von einem drehbaren Spannfutter im Spindelstock ergriffen und
das gegenüberliegende Ende von einem nicht drehbaren Spannfutter im Reitstock gegen Drehung festgehalten wird. Innerhalb
des Rohrs ist ein Dorn koaxial angeordnet, und das drehbare Spannfutter wird dann gedreht, um das eine Ende
des Rohrs bezüglich des anderen zu verdrehen, während zu gleicher Zeit axial gerichtete Kräfte dadurch an das
Rohr angelegt werden, daß der Reitstock auf den Spindelstock zu gedrückt wird. Die Verformung der Rohrwand schreitet
entlang einer spiral- oder schraubenförmigen Bahn zum Formen der Wellen fort, und die Tiefe solcher Wellen wird
durch den Dorn innerhalb des Rohrs begrenzt. Wie in der US-PS 3 533 267 angegeben, steuert das Ausmaß der Drehung
des Rohrs relativ zum Ausmaß der Axialbewegung des Reitstocks auf den Spindelstock zu die Form und die Steigung
der Wellen.
Die Wellen in den Rohren erleichtern deren Verwendung in vielen verschiedenen Bereichen, insbesondere auf dem
Gebiet des Wärmeaustausches, wo ein Fluid innerhalb des
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-t-
Rohrs in Wärmeaustauschbeziehung zu einem anderen Fluid auf der Außenseite des Rohrs strömt. Die Wellen in der
Rohrwand vergrößern den Oberflächenbereich des. Rohrs je Rohrlängeneinheit und erzeugen auch eine turbulente
Strömung innerhalb und außerhalb des Rohrs, um die Wärmeüberträgungskoeffizienten
an den inneren und äußeren Rohrflächen zu erhöhen.
Schraubenförmig gewellte Rohrstränge enthaltende Verrohrungseinheiten
können durch Zusammensetzungen sowohl von glattwandigen als auch von gewellten Rohrsträngen
gebildet werden, wie dies in der US-PS 3 730 229 angegeben ist. Darüber hinaus schließen Mantel-und-Rohr-Wärmeaustauscher
spiralförmige Rohrstränge in Rohrbündeln ein, um in den Genuß von erhöhten Wärmeübertragungskoeffizienten
bei der Bündelausführung zu kommen.
Bei bekannten Wärmeaustauschern verlaufen die Wellen im Rohrstrang im allgemeinen gleichmäßig von einem Ende des
Rohrs zum anderen, und dementsprechend bleiben die Steigung und die Form der Wellen von einem Ende des Rohrs zum anderen
im wesentlichen die gleichen. Während derartige Wellen die Wärmeübertragungskoeffizienten dank der größeren Flächenbereiche
und der induzierten Turbulenz erhöhen, bleibt der Querschnittsbereich des Rohrs wie bei einem herkömmlichen
Rohr unverändert, und es erfolgt keine Anpassung an irgendwelche Veränderungen hinsichtlich des Zustande oder der
Dichte der Fluidmedien. Dies hat erhöhte Druckpegel oder Geschwindigkeiten und Gegendruck zur Folge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen'neuartigen
Rohrstrang zu schaffen mit einer Rohrwandung, die aus schraubenförmigen Wellen besteht, deren Tiefe entlang der
Länge des Rohrstrangs variiert und die den Durchflußquer-
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schnittsbereich durch den oder über dem Rohrstrang wirksam ändern. Weiterhin sollen auch ein Verfahren
zur Herstellung des neuartigen Rohrstrangs angegeben und die Anwendung des neuartigen Rohrstranges bei einem
Wärmeaustauscher gezeigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein schraubenförmig gewelltes Rohr vorgeschlagen, dessen
Wellen entlang einem Rohrabschnitt verschiedene Tiefe haben. Die Erfindung besteht also hauptsächlich in einem
Metallrohr mit schraubenförmigen Wellen entlang wenigstens eines Abschnitts des Rohrs, wobei die Tiefe der Wellen
sich nach und nach von einem Ende zum anderen ändert, was tatsächlich den Durchflußquerschnittsbereich sowohl innerhalb
als auch außerhalb des Rohrs verändert.
Die Erfindung bezieht auch das Verfahren zur Herstellung des gewellten Rohrs mit Änderungen in der Wellentiefe
mit ein. Ein Rohr, das eine verformbare, um die Rohrachse herum angeordnete Wand besitzt, wird dementsprechend an
einer Vielzahl von Stellen in einer quer zur Rohrachse verlaufenden Ebene spannungsbeaufschlagt. Erfindungsgemäß
wird ein entlang eines Abschnitts seiner Länge verjüngter langgestreckter Dorn innerhalb des Rohrs positioniert,
wobei der verjüngte Abschnitt sich im Inneren wenigstens eines Abschnittes des Rohrs befindet. Die Verjüngung ändert
nach und nach den Querschnittsbereich des Dorns, und zwar auf lineare oder nicht lineare Weise.
Mit dem im Inneren des Rohrs vorgesehenen Dorn wird das Rohr verdreht, während axial gerichtete Kräfte gleichzeitig
an das Rohr angelegt werden, um ein Ver formen der Rohrwand entlang einer schraubenförmigen Bahn zm bewirken
und, ausgehend von den spannungsbeaufschlagten Stellen«
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fortschreitend Wellen zu entwickeln. Der Dorn innerhalb des Rohrs begrenzt die Tiefe der Wellen, so daß die Wellen,
welche im Abschnitt des Rohrs über dem verjüngten Abschnitt
des Doms geformt wurden, eine unterschiedliche Tiefe aufweisen. Aufgrund dieser Veränderungen ändert sich auch
der wirksame Querschnittsbereich des Rohrs.
Die Veränderung im Querschnittsbereich des Rohrstrangs kann sich bei Wärmeaustauschern vorteilhaft auswirken, und zwar
insbesondere bei denen, in denen eine Ausdehnung,'eine
Zusammenziehung oder eine Zustandsänderung der durch den Austauscher strömenden Fluidmedien vorkommt. Die Pluidmedien
können innerhalb des Rohrs oder über die Außenseite des Rohrs strömen, und in jedem Fall kann die Veränderung
im Querschnittsbereich sich an eine Veränderung in der Beschaffenheit der Medien anpassen.
Einzelheiten, Vorteile und Anwendungen der Erfindung sind nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verdrehungsmaschine zum Formen von schraubenförmig gewellten Rohren gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte vergrößerte Teilansicht des gewellten Rohrs in der Verdrehungsmaschine am
Beginn eines Wellengebungsvorgangsj
Fig. 3 eine im Schnitt dargestellte Ansicht der Verdrehungsmaschine entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
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Fig. 4 eine teilweise Querschnittsansicht des gewellten Rohrs in der Verdrehungsmaschine, nachdem sich die
Wellen entlang eines Abschnitts des verjüngten Doms während eines Wellengebungsvorgangs entwickelt
haben;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Rohr-in-Rohr-Wärmeaustauschers,
der von einem Rohrstrang mit schraubenförmigen Wellen unterschiedlicher Tiefe
Gebrauch macht; und
Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Mantel-und-Rohr-Wärmeaustauschers,
der von einer Verrohrung mit schraubenförmigen Wellen unterschiedlicher Tiefe Gebrauch macht.
Fig. 1 veranschaulicht eine Verdrehungsmaschine, die zum Formen von schraubenförmigen Wellen in der Wand eines
verformbaren Metallrohrs T gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die allgemein mit 10 bezeichnete Maschine
kann eine Drehmaschine sein, die einen Spindelstock 12, der in stationärer Beziehung an einem Ende eines Betts
positioniert ist, und einen Reitstock 16 aufweist, der auf Führungen 18 zum Verschieben in Axialrichtung zur
Drehmaschine auf den Spindelstock 12 zu und von diesem weg gleitbar gelagert ist. Ein hydraulischer oder pneumatischer
Betätigungszylinder 20 ist am Bett 14 an einem Ende der Führungen 18 ortsfest befestigt. Der Zylinder
besitzt eine Betätigungsstange 22, die mit dem Reitstock 16 eine Verbindung eingeht und denselben zwingt« sich
auf den Spindelstock zu und von diesem weg zu bewegen, wenn der Zylinder betätigt wird. Die Energie für den
Zylinder wird von einer hydraulischen oder pneumatischen Quelle abgeleitet und an den Zylinder über ein Steuer-
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ventil 24 angelegt. Das dargestellte Ventil wird mittels eines Kipphebels 26 von Hand gesteuert; es kann aber
auch stattdessen ein motorgesteuertes Ventil in einem automatischen Steuersystem für die Maschine verwendet
werden.
Beim Wellenformungsverfahren wird das aus Kupfer, Aluminium
oder Legierungen dieser und anderer Metalle hergestellte Rohr T in die Maschine 10 eingesetzt. Ein Ende des Rohrs
wird von den Spannbacken 32 eines drehbaren Spannfutters 30 ergriffen, während das gegenüberliegende Ende des Rohrs
von den Spannbacken 36 eines nicht drehbaren Spannfutters 34 auf dem Reitstock 16 ergriffen wird. Auf diese Weise
verdrehen die Spannbacken 32 das eine Ende des Rohrs bezüglich des gegenüberliegenden Endes, das von den Spannbacken
36 gegen eine Drehung festgehalten wird.
Um die Verformung des Rohrs T beim Formungsverfahren einzuleiten oder mit ihr zu beginnen, wird die Rohrwand an
mehreren Stellen in einer im allgemeinen quer zur Rohrachse verlaufenden Ebene spannungsbeaufschlagt. Eine
derartige Spannungsbeaufschlagung kann, ehe das Rohr in die Maschine eingesetzt wird, mittels Blindstanz- oder
Prägeeinrichtungen ausgeführt werden, wie sie in der US-PS 3 533 267 gezeigt sind, oder es kann, wie dargestellt,
jede der Spannbacken 36 des sich nicht drehenden Spannfutters 34 in der Nähe des Klemmschuhs 42, wie in
Fig. 2 und 3 dargestellt, mit Warzen 40 versehen sein. Wenn die Spannbacken 36 im Begriff sind, das Rohr T anzugreifen,
ergreifen die Schuhe 42 fest das Rohr, während die Warzen 40 örtliche Spannungen in der Rohrwand entwickeln,
die die Wand plastisch verformen können oder nicht. Eine weitere Beschreibung der Warzen 40 und des
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Spannung sljeauf Schlagungsvorgangs kann in'der ü. S.-Patent- anmeldung
Nr. 659 845 vom 20. Februar 1976 gefunden werden.
Um die Wellen in einem Abschnitt des Rohrs gemäß der vorliegenden
Erfindung zu formen, wird ein langgestreckter Dorn 50 mit einem verjüngten Abschnitt 52 koaxial in das
Rohr mittels einer lagerbuchse 54 innerhalb der Spannbacken 32 und eines Ankerstopfens 56 innerhalb der Schuhe
42 der Spannbacken 36 eingesetzt. Die Lagerbuchse 54 gestattet es dem benachbarten Ende des Doms 50« sich zu
drehen und axial relativ zum Rohr während eines Verdrehungsvorgangs zu übertragen, und hält den Dorn koaxial
innerhalb des Rohrs. Die Lagerbuchse ist jedoch nicht in sämtlichen Fällen notwendig und kann weggelassen werden,
wenn dies erwünscht ist, weil die in der Rohrwand geformten Wellen dazu neigen, den Dorn während des Formungsverfahrens
zu zentrieren.
Der Ankerstopfen 56 paßt sich gegen die Innenfläche dez?
Rohrwand fest an und wird in Stellung gehalten, wenn die Spannbacken 36 auf der Außenseite des Rohrs geschlossen
werden. Eine Senkbohrung in der Mitte des Stopfens nimmt einen Gewindestift 58 am verjüngten Ende des Dorns 50 auf.
Der Stift erstreckt sich durch den Ankerstopfen, und eine
Haltemutter 60 steht mit dem Stift auf der Seite des Stopfens gegenüber dem Dorn in Gewindeeingriff. Der Stopfen 56 und
die Mutter 60 halten den Dorn in einer festen axialen Stellung mit Bezug auf das sich nicht drehende Spannfutter 34
während des Wellenformungsvorgangs, und somit wird das Ende des Dorns neben dem verjüngten Abschnitt 52 gegen
eine Axialbewegung relativ zu dem von den Spannbacken 36 festgeklemmten Rohrabschnittes festgehalten.
Mit den sich radial nach innen gegen die Rohrwand drückenden
Warzen 40 und dem Dorn, der wie in Fig. 2 dargestellt eingesetzt wurde, wird das Spannfutter 30 der Maschine 10
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gedreht und der Reitstock 16 gleichzeitig mittels des
Betätigungszylinders 20 auf den Spindelstock 12 zu gedruckt und verschoben. Die Drehung des Spannfutters 30 und die
Verschiebung des nicht drehbaren Spannfutters 34 mit dem Reitstock legt verdrehende und axiale Druckkräfte an die
Rohrwand an und veranlassen dieselbe, sich entlang spiralförmiger Bahnen zu verformen und die schraubenförmigen
Wellen von Bereichen aus fortschreitend zu entwickeln, die von den Warzen 40 spannungsbeaufschlagt werden. Der innerhalb
des Rohrs sich fest einpassende Ankerstopfen 56 verhindert Verformungen in dem vom Stopfen eingenommenen Bereich.
Somit entwickeln sich die schraubenförmigen Wellen, wie in Fig. 1 und 4 dargestellt, vom Reitstock 16 auf den Spindelstock
12 zu.
Die nach innen gerichtet Verformung der Rohrwand wird, wie in der ÜS-PS 3 533 267 angegeben, durch den Dorn 50 begrenzt;
hier ist jedoch der Dorn nach und nach entlang des Abschnitts 52 verjüngt, so daß die nach innen gerichtete
Verformung der Wand und die Tiefe der Wellen oder der dazwischenliegenden Einkehlungen sich entsprechend in dem
auf die Verjüngung geschobenen Rohrsegment ändert. Das dargestellte Rohr T besitzt eine zylindrische Rohrwand von
kreisförmigen Querschnitt, und der verjüngte Abschnitt 52 des Dorns 50 ist kegelstumpfförmig ausgebildet. Der verjüngte
Abschnitt 52 weist daher ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt und eine lineare Dickenänderung entlang seiner
Länge auf. Es versteht sich von selbst, daß die Rohrwand andere Querschnitte, wie sechs- oder achteckige, aufweisen
und der Dorn 50 sich linear oder nicht linear verjüngen
kann, was von den speziellen Unterschieden abhängt, die bezüglich der Tiefe der Wellen gewünscht werden.
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Nachdem die schrauben- oder spiralförmigen Wellen zu irgendeiner gewünschten Länge in der Rohrwand geformt
worden sind, wird die Drehung des Spannfutters- 30 und die Verschiebung des nicht drehbaren Spannfutters angehalten.
Die Haltemutter 60 wird von dem einen Ende des Dorne 50 entfernt, und der Dorn wird, wenn er keinen
weiteren Zweck erfüllt, aus dem gewellten Rohr herausgezogen. Der Dorn kann durch die hohle Spindel des Spindel—
stocks 12 herausgezogen werden, ehe das Rohr T von der Maschine abgenommen wird, oder der Dorn: kann so lange im
Rohr verbleiben, bis das Rohr von der Maschine abgenommen worden ist. Der Ankerstopfen 56 wird ebenfalls entfernt,
wenn die Klemmkraft der Spannbacken 36 gelockert ist.
Fig. 5 zeigt einen Rohr-in-Rohr-Wärmeaustauscher (tube-intube heat exchanger) 60, der aus zwei koaxialen Rohren
62 und 64 zusammengesetzt ist. Das Rohr 62 ist ein glattwandiges Rohr mit einem kreisförmigen Querschnittj das
Rohr 64 besitzt jedoch schraubenförmige Wellen von wechselnder Tiefe, die auf einer kreisförmigen Wand in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet wurden. Die höchsten Punkte der Wellen auf dem Rohr 64 liegen in
abdichtender Beziehung gegen die Innenfläche des Rohrs eng an, die die Rohre koaxial ausgerichtet hält. Das Verfahren
zum Formen von Rohr-in-Rohr-Austauschern ist im einzelnen in der US-PS 3 777 343 gezeigt.
Bei den wie dargestellt koaxial gelagerten Rohren werden zwei getrennte Fluid-Rohrleitungen innerhalb des Austauschers
60 gebildet. Eine der Leitungen ist innerhalb des gewellten Rohrs 64 festgelegt und die andere der Leitungen zwischen
dem Rohr 62 und dem Rohr 64 bestimmt.
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Die innerhalb des schraubenförmig gewellten Rohrs 64 festgelegte Leitung weist einen Eingang oder Eintritt 66 an
einem Ende und einen Austritt 68 am gegenüberliegenden Ende auf. Zwischen dem Eintritt und dem Austritt nimmt die Tiefe
der Wellen ab, und dementsprechend vergrößert sich die Bohrung des Rohrs nach und nach von Abmessung a zu
Abmessung b. Der Querschnittsbereich des Rohrs vergrößert
2 2
sich ungefähr im Quadrat zu diesen Abmessungen a , b . Ein
Fluidraedium wie ein Gas, das während des Strömens zwischen
dem Eintritt und dem Austritt Wärme aufnimmt, dehnt sich naturbedingt aus. Da der Durchflußguerschnittsbereich am
Austritt größer als am Eintritt ist, wird das normale Anwachsen des Drucks, der Dichte oder der Geschwindigkeit
des Gases, das in einem Wärmeaustauscher von konstantem Querschnitt auftreten würde, nicht Beobachtet und kann
aufgenommen werden, ohne daß der Betrieb des Austauschers 60 anderweitig beeinträchtigt wird.
Da der Querschnittsbereich des Rohrs 62 allein an jeder Stelle entlang seiner Länge gleich ist und der Querschnittsbereich des inneren Rohrs 64 vom Eintritt 66 zum Austritt
68 zunimmt, findet eine ergänzende Abnahme des Querschnittsbereichs zwischen den Rohren 62 und 64 von der ringförmigen
Öffnung 70 an einem Ende des Austauschers zur ringförmigen Öffnung 72 am gegenüberliegenden Ende statt. Daher trifft
das zwischen den ringförmigen Öffnungen 70 und 72 strömende Fluidmedium auf einen verengten Durchflußguerschnittsbereich
der zwischen den beiden Rohren gebildeten Leitung, und im Falle eines Gases nimmt eine derartige Querschnittsveränderung
die naturbedingte Zusammenziehung eines Gases auf, wenn es Wärme an das Medium innerhalb des gewellten Rohrs 64
abgibt. Wenn die Richtung des Gasstroms und die Richtung der
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Wärmeübertragung innerhalb des Austauschers umgekehrt werden, stimmt die unterschiedliche Geometrie der von
den Rohren gebildeten Leitungen ebenfalls mit der Ausdehnung und der Zusammenziehung der Gase überein.
Auf diese Weise kann die naturbedingte Zusammenziehung und Ausdehnung gasförmiger Medien durch die Veränderung ·
der Strömungsbereiche durch die Leitungen aufgenommen werden.
Ein von dem gewellten Rohr der vorliegenden Erfindung Gebrauch machender Mantel-und-Rohr-Wärmeaustauscher
(shell-and-tube heat exchanger) ist in Fig. 6 dargestellt. Der Austauscher 80 hat einen äußeren Mantel
mit zwei Endsammelleitungen 84 und 86 einschließlich eines Eintritts 88 bzw. eines Austritts 90. Eine Wärme—
austauscherkammer 96 ist innerhalb des Mantels 82 zwischen Stirnwänden 92 und 94 begrenzt, und ein rohrförmiger
Einlaß 98 und Auslaß 100 sind vorgesehen, um Wärmeaustauschfluid durch die Kammer zu leiten. Eine
Umlenkplatte 106 leitet das Fluid, wie durch die Pfeile angedeutet, durch die Kammer.
Zwischen den Stirnwänden 92 und 94 der Kammer 96 wird ein Rohrbündel gehalten, das sich auf schraubenförmig
gewellten parallelen Rohren 102 und 104 zusammensetzt. Die Wellen der Rohre besitzen eine Tiefe,die sich von
einem Ende zum anderen, wie durch die Bohrung säuremesser
a, b im Rohr 104 angedeutet, ändert. Beide Rohre sind mit den tieferen Wellen in der Nähe der Stirnwand
92 angebracht und mit den flacheren Wellen mit der Stirnwand 94 verbunden. Somit nimmt die Tiefe der Wellen
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-yi.
von beiden Rohren von der Wand 92 zur Wand 94 ab, und die ■
Durchflußquerschnittsbereiche innerhalb der Rohre nehmen entsprechend zu.
Wenn ein Warmeaustauschmedium wie ein Gas, das vom Eintritt
88 über das Bündel der Rohre 102 und 104 zum Austritt 90 strömt, vergrößert sich der wirksame Querschnittsbereich
des Strömungswegs durch die Rohre und nimmt jede naturbedingte Ausdehnung des Mediums auf, die auf die Wärme
zurückzuführen ist, die von einem zweiten Medium abgegeben wird, das durch den Mantel 82 zwischen dem Einlaß 98 und
dem Auslaß 100 strömt. Obwohl der Querschnitt der Kammer von der Stirnwand 94 zur Stirnwand 92 leicht abnimmt, ist
diese Veränderung nicht besonders zu bemerken, insbesondere dann, wenn der Mantel 82 zylindrisch ausgebildet ist, was
die Kammer 96 wesentlich größer macht als den von den Rohren 102 und 104 eingenommenen Raum.
Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist,
so versteht es sich von selbst, daß zahlreiche Abänderungen und Auswechselungen vorgenommen werden können, ohne vom
Gedanken der Erfindung abzuweichen. Die Wellen entlang der Länge des Rohrs können z.B. in Übereinstimmung mit dem
verjüngten Abschnitt des Dorns verschieden sein und auch auf den nicht verjüngten Abschnitt des Dorns ausgedehnt
werden, so daß ein Abschnitt des Rohrs Wellen von wechselnder Tiefe aufweisen kann, während ein anderer Abschnitt des
Rohrs Wellen von verhältnismäßig fester Tiefe hat. Der Dorn 50 wird mit Bezug auf die Spannbacken 36 mittels des Ankerstopfens
56 axial festgehalten; der Dorn kann jedoch auch durch andere Einrichtungen außerhalb des Rohrs T festgehalten
werden. Die beschriebenen und in Fig. 5 und 6 ge-
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-f?
zeigten Wärmeaustauscher stellen lediglich zwei spezifische Austauscher und Strömungsbilder dar. Der Rohrstrang kann
bei vielen anderen Wärmeaustauscherkonstruktionen einschließlich Kondensatoren und Verdampfern verwendet werden,
wo ein Pluidmedium zwischen einer gasförmigen und einer flüssigen Phase wechselt.
Ma/MP - 27 395
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Claims (13)
- Patentansprücheίl.jSchraubenförmig gewelltes Rohr, dadurch g e kennzei chnet, daß die Wellen entlang eines Rohrabschnittes eine unterschiedliche Tiefe haben.
- 2. Schraubenförmig gewelltes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der schraubenförmigen Wellen sich nach und nach entlang des Rohrabschnittes verändert.
- 3. Schraubenförmig gewelltes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Wellen von einem Ende des Rohrabschnittes zum anderen Ende abnimmt.
- 4. Schraubenförmig gewelltes Rohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Wellen von einem Ende des Rohrabschnittes zum anderen linear abnimmt.
- 5. Verfahren zum Formen von schraubenförmigen Wellen in einem Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer verformbaren, um eine Rohrachse herum angeordneten Rohrwand durch gleichzeitiges Verdrehen des Rohres und Anlegen von axial gerichteten Kräften an dasselbe, um ein Verformen der Rohrwand zu bewirken und fortschreitend schraubenförmige Wellen, ausgehend von spannungsbeaufschlagten Stellen, in einem auf einen Dorn geschobenen Rohrabschnitt zu entwickeln, gekennzeichnet durch Positionieren eines langgestreckten Dorne (50)9098U/1013innerhalb des Rohrs (T), der entlang eines Abschnitts (52) seiner Länge verjüngt ist, wobei der verjüngte Abschnitt sich im Inneren des Rohrabschnittes befindet, wo die Wellen geformt werden, wodurch der verjüngte Abschnitt des Dorns die nach innen gerichtete Verformung der Rohrwand begrenzt und die Tiefe der entlang des Rohrabschnittes geformten Wellen verändert.
- 6. Verfahren zum Formen von schraubenförmigen Wellen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (T) und der verjüngte Dorn (50) an jeder axialen Stelle kreisförmige Querschnitte aufweisen.
- 7. Verfahren zum Formen von schraubenförmigen Wellen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch koaxiales Positionieren des Dorns (50) innerhalb des Rohrabschnittes während des Verdrehens.
- 8. Verfahren zum Formen von schraubenförmigen Wellen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (50) sich nach und nach von einem Ende zum anderen verjüngt.
- 9. Verfahren zum Formen von schraubenförmigen Wellen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (50) einen kegelstumpfförmig verjüngten Abschnitt (52) aufweist.
- 10. Anwendung eines schraubenförmig gewellten Rohres nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für Wärmeaustauscher, durch die ein Fluidmedium strömt, dadurch gekenn zeichnet, daß die Tiefe der Wellen der Fluid-Rohrleitung sich nach und nach von einem Ende der Wellen zum anderen Ende verändert.9098U/1013
- 11. Wärmeaustauscher nach Anspruch 10,gekennzeichnet durch einen Mantel (82) und eine Vielzahl gewellter Rohre (102,104)," die parallelzueinander in einem Rohrbündel innerhalb des Mantels angebracht sind.
- 12. Wärmeaustauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Rohre (102,104) in dem Bündel die tieferen Wellen am gleichen. Ende des Bündels haben.
- 13. Wärmeaustauscher nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine weitere Fluid-Rohrleitung (62), die von einem weiteren Rohr gebildet wird, das über dem schraubenförmig gewellten Rohr (64) koaxial angebracht ist, wobei die Wellen und das weitere Rohr sich in abdichtender Beziehung befinden und dadurch eine ringförmige Strömungsbahn von wechselndem Querschnitt zwischen den Rohren begrenzen.Ma/MP - 27 3959098U/1013
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US83771877A | 1977-09-29 | 1977-09-29 |
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DE2842249A1 true DE2842249A1 (de) | 1979-04-05 |
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ID=25275221
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