DE2951194A1 - HEAT TRANSFER TUBES - Google Patents

HEAT TRANSFER TUBES

Info

Publication number
DE2951194A1
DE2951194A1 DE19792951194 DE2951194A DE2951194A1 DE 2951194 A1 DE2951194 A1 DE 2951194A1 DE 19792951194 DE19792951194 DE 19792951194 DE 2951194 A DE2951194 A DE 2951194A DE 2951194 A1 DE2951194 A1 DE 2951194A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat transfer
transfer tube
grooves
tube
condensate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19792951194
Other languages
German (de)
Inventor
Hiromitsu Takesue
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikko Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nikko Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikko Engineering Co Ltd filed Critical Nikko Engineering Co Ltd
Publication of DE2951194A1 publication Critical patent/DE2951194A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28BSTEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B9/00Auxiliary systems, arrangements, or devices
    • F28B9/08Auxiliary systems, arrangements, or devices for collecting and removing condensate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F28F1/424Means comprising outside portions integral with inside portions
    • F28F1/426Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/04Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by preventing the formation of continuous films of condensate on heat-exchange surfaces, e.g. by promoting droplet formation

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft eine Wärmetransferröhre für Kondensatoren oder Wasserrekuperatoren. Im weiteren bezieht sie sich auf eine wärmeübertragungsröhre für verschiedene Arten von Wärmetauschern, wie etwa Dampfkondensatoren oder Wasserrekuperatoren.The invention relates to a heat transfer tube for condensers or water recuperators. It also refers to a heat transfer tube for various types of heat exchangers, such as steam condensers or water recuperators.

Im allgemeinen werden in einem Kraftwerk, in dem Energie zum Umlauf des Arbeitsfluids wie etwa Dampf erzeugt wird, oder in einem substanzenraffinierenden chemischen Kraftwerk oder in einer Fabrik, in der Substanzen gewonnen werden, Kondensatoren zum Umwandeln von Dampf in Flüssigkeit verwendet.Generally in a power plant where energy goes into circulation of the working fluid such as steam is generated, or in a substance-refining chemical power station or in a factory in which substances are extracted, capacitors for conversion used by steam in liquid.

Bisher verwenden die meisten in derartigen Kraftwerken verwendeten WMrmetransfer- bzw. Obertragungsröhren in ihren horizontalen Röhrengruppen solche, die eine glatte Oberfläche aufweisen, oder gerippte Röhren, die mit vertikalen oder spiralförmigen Rippen in Längsrichtung der Röhre auf der äußeren Oberfläche der runden Röhren gebildet sind.So far most used in such power plants WMrmetransfer- or transmission tubes in their horizontal Tube groups those that have a smooth surface, or ribbed tubes that have vertical or spiral ribs are formed in the longitudinal direction of the tube on the outer surface of the round tubes.

Jedoch ist der Koeffizient der Wärmeübertragung der Kondensation auf der Oberfläche dieser Röhren nicht so groß, so daß eine beträchtliche Heizoberfläche zur Erzielung einer gewünschten Kondensationsmenge benötigt wird. However, the coefficient of heat transfer of condensation on the surface of these tubes is not so great, so that a considerable amount Heating surface is required to achieve a desired amount of condensation.

Der Grund dafür beruht auf der folgenden Tatsache. Ein Faktor, der den "Kondensationswärmeflußkoeffizienten" der Wärmetransferröhre beeinträchtigt, ist die allgemein bekannte, die Wärmeübertragung hemmende Wirkung der niedrigen Wärmeübertragungseigenschaft des Flüssigkeitsfilms, der auf der Wärmetransferröhre kondensiert, noch vor der Größe der thermischen Eigenleitung eines Metallmaterials für die Wärmetransferröhre oder die Bedingung für eine thermische übertragung des Kühlmediums. Folglich wurde eine Vielzahl von Vorschlägen zur Verbesserung der Ubertragungleistung durch Reduzierung des Kondensationsfilms, der ein Hauptfaktor derThe reason for this is based on the following fact. A factor that affects the "condensation heat flow coefficient" of the heat transfer tube is the well-known heat transfer inhibiting effect of the low heat transfer property of the liquid film that condenses on the heat transfer tube, even before the size of the intrinsic thermal conduction of a Metal material for the heat transfer tube or the condition for thermal transfer of the cooling medium. Hence became a Numerous proposals for improving transmission performance by reducing the condensation film, which is a major factor in the

0029/OG?i0029 / OG? I

Hemmung der Wärmeübertragung ist, oder zur Reduzierung der Einrichtungskosten oder der Installationsfläche durch Verkleinerung der benötigten Wärmetransferzahl gemacht.Is to inhibit heat transfer, or to reduce facility costs or installation area by downsizing the required heat transfer coefficient.

Es wurde beispielsweise eine geriffelte Röhre entwickelt, in der eine große Anzahl vertikaler Streifen parallel entlang der Längsrichtung der Wärmetransferröhre gebildet sind. In einer derartigen Wärmetransferröhre ist bei kleiner Kondensationsmenge die Leistung verglichen mit der herkömmlichen Wärmetransferröhre mit einer glatten Oberfläche oder einer, die mit Rippen versehen ist, exzellent. Wenn jedoch die Kondensationsmenge steigt, wird, da das Kondensat einen Film bildet, insbesondere da dieser Film am unteren Teil der Wärmetransferröhre dick wird, das Ergebnis des Vorsehens vertikaler Streifen auf der Oberfläche der Wärmetransferröhre abgeschwächt, und dies vermindert die Leistung der Kondensation beträchtlich. Aus diesem Grund werden bei der Verwendung der geriffelten Röhre an einem Kondensator mit großer Kondensationsmenge verschiedene Arten von Vorrichtungen benötigt, wie bei den herkömmlichen glatten oder gerippten Röhren. Folglich ist eine große Anzahl von Arbeitsgängen oder Arbeitsstunden für die Herstellung notwendig.For example, a corrugated tube was developed in which a large number of vertical stripes are formed in parallel along the lengthwise direction of the heat transfer tube. In such a heat transfer tube, if the amount of condensation is small, the Performance compared to the conventional heat transfer tube with a smooth surface or one provided with fins, excellent. However, if the amount of condensation increases, since the condensate forms a film, especially since this film is on The lower part of the heat transfer tube becomes thick, the result of the provision of vertical stripes on the surface of the heat transfer tube being weakened, and this considerably reduces the performance of the condensation. Because of this, when using the corrugated tube on a condenser with a large amount of condensation requires various types of devices, as in the conventional smooth or ribbed tubes. As a result, a large number of operations or man-hours are required for manufacture.

Kürzlich wurde eine geriffelte Röhre genannte Wärmetransferröhre vorgeschlagen, die auf der Oberfläche geneigte Rillen in Richtung einer rechtsgängigen Schraube aufweist. Obwohl diese Röhre, die üblicherweise einen Neigungswinkel von 6 bis 9° aufweist, d.h. eine Ganghöhe, die im Bereich vom 8 bis 12 mm bei einer Röhre mit einem Außendurchmesser von 25,4 mm liegt, eine etwas höhere Leistungsfähigkeit aufweist, wenn die Röhre horizontal angeordnet ist, ist bei vertikaler Anordnung der geriffelten Röhre kein bemerkenswerter Unterschied in der Leistungsfähigkeit verglichen mit herkömmlichen glatten Röhren festzustellen, und die Leistung ist ziemlich niedrig.Recently, a corrugated tube has been called a heat transfer tube proposed that has inclined grooves on the surface in the direction of a right-hand screw. Although this tube that usually has an inclination angle of 6 to 9 °, i.e. a pitch that is in the range of 8 to 12 mm for a tube with an outer diameter of 25.4 mm, has a slightly higher performance when the tube is placed horizontally is, when the corrugated tube is arranged vertically, there is no noticeable difference in performance compared to conventional smooth tubes, and the performance is quite low.

Aufgabe der Erfindung 1st es, eine Wärmetransferröhre zu schaffen, die die beschriebenen Nachteile beseitigt und eine bemerkens-The object of the invention is to create a heat transfer tube that eliminates the disadvantages described and a remarkable

03 0 029/062303 0 029/0623

wert hohe Leistungsfähigkeit bei senkrechter Anordnung der Röhre aufweist.worth high performance with vertical arrangement of the tube having.

Diese Aufgabe wird durch eine Wännetransferröhre der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß in Richtung einer linksgängigen Schraube geneigte schräge Rillen auf der äußeren Oberfläche der in der nördlichen Hemisphäre installierten Wännetransferröhre gebildet sind.This object is achieved by a heat transfer tube of the type described in the opening paragraph which, according to the invention, is characterized in that inclined inclined grooves in the direction of a left-hand screw are formed on the outer surface of the heat transfer tube installed in the northern hemisphere.

Die erfindungsgemäße Wärmetransfer- bzw. Austauschröhre weist eine schräge Rille auf, die in Richtung einer -linksgängigen Schraube auf der äußeren Oberfläche der Wännetransferröhre geneigt ist. Die schrägen Rillen schließen die kontinuierlich über eine große Anzahl von Gängen gebildeten ein. Da die schräge Rille in Richtung einer linksgängigen Schraube mit einem vorbestimmten Neigungswinkel gebildet ist, ist sie gesehen aus jeder 360° abdeckender Richtung rechts nach unten geneigt, wenn die Wännetransferröhre vertikal angeordnet ist.The heat transfer or exchange tube according to the invention has an inclined groove that runs in the direction of a left-handed Screw on the outer surface of the heat transfer tube is inclined. The inclined grooves close over the continuously a large number of aisles formed one. Since the oblique groove in the direction of a left-hand screw with a predetermined When the heat transfer tube is arranged vertically, it is inclined right downward when viewed from every direction covering 360 °.

Als nächstes wird die Funktion der erfindungsgemäßen Wännetransferröhre beschrieben. Im allgemeinen wächst beim Kondensieren von Dampf auf der äußeren Randoberfläche einer vertikal angeordneten glatten kreisförmigen Röhre die Dicke des Kondensats allmählich von den oberen zu den unteren Bereichen an. Der Wärmetransferkoeffizient der Kondensation wird bei Annäherung an den unteren Bereich der Wännetransferröhre kleiner. Es wurde beobachtet, daß das auf der äußeren Randoberfläche der Wännetransferröhre gebildete Kondensat in der nördlichen Hemisphäre die Eigenschaft des Herunterfließens unter Drehung um die Röhre in Richtung einer linksgängigen Schraube bei Anwachsen der Kondensationsmenge aufweist. Es wird angenommen, daß dies durch die Kraft eines Vektors aufgrund der Wirkung der durch die Erddrehung erzeugten Koriolis-Kraft verursacht wird, wenn die fließende Atmosphäre des kondensierenden Gases oder die kondensierte Flüssigkeit auf der Oberfläche der Wännetransferröhre naturgemäß entlang der Wand der Wännetransferröhre nach der Kondensation und Kohäsion unter denNext, the function of the heat transfer tube of the present invention will be described. In general, as it condenses, it grows Steam on the outer peripheral surface of a vertically arranged smooth circular tube gradually increases the thickness of the condensate from the top to the bottom. The heat transfer coefficient of condensation increases as it approaches the lower Area of the heat transfer tube smaller. It has been observed that the condensate formed on the outer peripheral surface of the heat transfer tube in the northern hemisphere has the property of Has flowing down while rotating around the tube in the direction of a left-hand screw as the amount of condensation increases. It is believed that this is due to the force of a vector due to the effect of the Koriolis force generated by the rotation of the earth, when the flowing atmosphere of the condensing gas or the condensed liquid on the surface of the heat transfer tube is naturally along the wall of the Heat transfer tube after condensation and cohesion under the

03G029/062303G029 / 0623

Wirkungen der Oberflächenspannung oder der van der Waals1 Kraft, die das Material der Wärmetransferröhre besitzt, herunterfließt. Aufgrund dieser Eigenschaft des Herunterfließens des auf der Oberfläche der Wärmetransferröhre gebildeten Kondensats wird in der herkömmlichen Wärmetransferröhre, in der vertikale Streifen oder schräge Rillen, die in Richtung einer rechtsgängigen Schraube auf der Oberfläche der Röhre gebildet sind, das Herunterfließen des Kondensats nicht gleichmäßig bewirkt, und folglich fließt in vielen Fällen das Kondensat auf der Wärmetransferoberfläche klumpen förmig ab, was den Wärmetransferkoeffizienten der Kondensation verschlechtert.Effects of surface tension or the van der Waals 1 force, which the material of the heat transfer tube possesses, flows down. Due to this property of the downflow of the condensate formed on the surface of the heat transfer tube, in the conventional heat transfer tube, in which vertical stripes or inclined grooves formed in the direction of a right-hand screw on the surface of the tube, the downflow of the condensate is not smoothly caused, and consequently, in many cases, the condensate on the heat transfer surface flows off in lumps, which worsens the heat transfer coefficient of the condensation.

Angesichts dieser Tatsache schlägt die Erfindung ein Verfahren unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Kondensatfilm oder die Tropfen eine Neigung zum Herunterfließen in Richtung einer linksgängigen Schraube wie oben beschrieben aufweisen, vor, in dem die Wärmeübertragungsleistung durch Veranlassung eines schnellen Kondensatabflusses nach unten oder durch dessen Zersprühen durch eine Zentrifugalkraft, die durch Erhöhen der Geschwindigkeit des um die Wärmetransferröhre rotierenden Flusses bewirkt wird, verbessert wird.In view of this fact, the invention proposes a method taking into account the fact that the condensate film or the drops have a tendency to flow down in the direction of a left-handed screw as described above, before, in the heat transfer capacity by causing a rapid condensate drainage downwards or by spraying it by a centrifugal force caused by increasing the speed of the flow rotating around the heat transfer tube is being improved.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and expediencies of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the figures. From the figures show:

Fig. 1 eine Frontansicht, die ein Beispiel der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre zeigt;Fig. 1 is a front view showing an example of the heat transfer tube of the present invention;

Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Wärmetransferröhre entlang einer Linie XX;FIG. 2 is a sectional view of the heat transfer tube shown in FIG. 1 along a line XX;

Fig. 3 eine Frontansicht einer weiteren AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre;Fig. 3 is a front view of a further embodiment of the heat transfer tube according to the invention;

Fig. 4 eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre;FIG. 4 is a front view of a further embodiment of FIG heat transfer tube according to the invention;

03C029/062303C029 / 0623

Pig. 5a eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre;Pig. 5a is a front view of a further embodiment of FIG heat transfer tube according to the invention;

Fig. 5b eine Frontansicht, die eine Lage zeigt, in der die inFig. 5b is a front view showing a position in which the in

Fig. 5a gezeigte Wärmetransferröhre um 90° mit der Röhrenachse als Zentrum gedreht ist;5a shown heat transfer tube is rotated by 90 ° with the tube axis as the center;

Fig. 6 einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre, die in den Experimenten der Kurven in Fig. 7 verwendet wurde;Fig. 6 is a longitudinal section of the heat transfer tube of the present invention used in the experiments of the curves in Fig. 7;

Fig. 7 Kurven, die ein Beispiel der Wärmetransferleistung der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre zeigen; undFig. 7 is graphs showing an example of the heat transfer performance of the heat transfer tube of the present invention; and

Fig. 8 eine Frontansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre.8 shows a front view of a further heat transfer tube according to the invention.

Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren beschrieben.There are now preferred embodiments of the invention below Described with reference to the figures.

Zuerst wird eine in den Fig. 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Wärmetransferröhre bzw. Wärmeaustauschröhre beschrieben. Eine lange schräge Rille 2, die in Richtung einer linksgängigen Schraube geneigt ist, ist auf der Außenoberfläche der Wärmetransferröhre 1 gebildet. In diesem Beispiel ist die schräge Rille 2 kontinuierlich über eine große Anzahl von Gängen gebildet. Die Intervalle zwischen den schrägen Rillen 2 können gemäß der Lage der Wärmetransferröhre 1 nach Bedarf variiert werden. Wenn die Wärmetransferröhre beispielsweise vertikal angeordnet wird, können die Intervalle im unteren Bereich verlängert werden.First, one according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described Heat transfer tube or heat exchange tube described. A long inclined groove 2 inclined in the direction of a left-hand screw is on the outer surface of the heat transfer tube 1 educated. In this example, the inclined groove 2 is continuously formed over a large number of turns. The intervals between the inclined grooves 2 can be varied according to the location of the heat transfer tube 1 as needed. When the heat transfer tube For example, if it is arranged vertically, the intervals in the lower area can be lengthened.

Nach den Versuchen wird ein hervorragendes Ergebnis bei einem Freongas R--3 erzielt, wenn der Neigungswinkel A bezüglich der horizontalen Oberfläche der schrägen Rillen 2 beispielsweise ungefähr 32° beträgt, und die Ganghöhe P war auf ungefähr 50 mm eingestellt, wenn der Außendurchmesser D der Wärmetransferröhre 1 ungefähr 25,4 mm betrug. Bei Wasserdampf wurde festgestellt, daß der für die Wärmeübertragungsleistung günstige Neigungswinkel vergll-According to the experiments, an excellent result is obtained with a freon gas R- 3 when the inclination angle A with respect to the horizontal surface of the inclined grooves 2 is, for example, about 32 °, and the pitch P was set to about 50 mm when the outer diameter D is Heat transfer tube 1 was approximately 25.4 mm. In the case of water vapor, it was found that the angle of inclination, which is favorable for the heat transfer capacity,

030029/0623030029/0623

chen mit dem Freongas R1^ zu reduzieren ist. Die Tiefe der schrägen Rille schwankt entsprechend dem Verwendungszweck beträchtlich, aber ein ziemlich günstiges Ergebnis wird bei einer Festlegung auf 1 bis 3 mm erzielt. Was die Gestalt der schrägen Rille 2 betrifft, ist es vorteilhaft, eine Form ohne an dem Verbindungspunkt der Wärmetransferoberflache und der geneigten Rille 2 gebildeten Kantenbereich auszuwählen, so daß das Kondensat leicht in die schrägen Rillen 2 herunter von der Oberfläche 1a der Wärmetransferoberflache hineingezogen wird, und die Gestalt des Querschnitts wird vorzugsweise so ausgewählt, daß das in die schräge Rille 2 geflossene Kondensat schwer aus der Rille zu der unteren Oberfläche 1a hin fließt.chen with the freon gas R 1 ^ is to be reduced. The depth of the inclined groove varies considerably according to the purpose of use, but a fairly favorable result is obtained when it is set to 1 to 3 mm. As for the shape of the inclined groove 2, it is advantageous to select a shape without any edge portion formed at the junction of the heat transfer surface and the inclined groove 2 so that the condensate is easily drawn into the inclined grooves 2 down from the surface 1a of the heat transfer surface, and the shape of the cross section is preferably selected so that the condensate that has flown into the inclined groove 2 is difficult to flow out of the groove toward the lower surface 1a.

Die schrägen Rillen, die in Richtung einer linkgsgängigen Schraube auf der Oberfläche 1a der Wärmetransferröhre 1 erfindungsgemäß geformt sind, stimmen mit der Art des Herunterfließens der kondensierten Flüssigkeit auf der Oberfläche 1a der Wärmetransferröhre 1 überein, und das Kondensat fließt gleichmäßig herunter. Das heißt, die kondensierte Flüssigkeit auf der Oberfläche 1a der Wärmetransferröhre 1 fließt zuerst in die schräge Rille 2 hinein und fließt dann gleichmäßig entlang der schrägen Rille 2. Dieser Kondensatfluß erhöht beim Herunterfließen seine Geschwindigkeit und sprüht schließlich aus der schrägen Rille 2 heraus. Folglich wird die Dicke des kondensierten Films unterhalb eines konstanten Wertes entlang der ganzen Länge der Wärmetransferröhre 1 gehalten, überdies wird das Kondensat wegen der Oberflächenspannung des Kondensats von der Oberfläche 1a der Wärmetransferröhre 1 zur schrägen Rille 2 hineingezogen, wodurch die Kondensation an der Oberfläche 1a gefördert wird. Folglich tritt ein Phänomen ähnlich einer tropfenförmigen Kondensation auf der Oberfläche 1a der Wärmetransferröhre 1 auf. Aus diesem Grund ist der Wärmeübertragungskoeffizient der Kondensation der Wärmetransferröhre 1, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, beträchtlich höher verglichen mit der herkömmlichen, glatten, kreisförmigen Wärmetransferröhre.The oblique grooves that point towards a left-hand screw are formed on the surface 1a of the heat transfer tube 1 according to the invention, agree with the type of flow of the condensed liquid on the surface 1a of the heat transfer tube 1 and the condensate flows down evenly. That is, the condensed liquid on the surface 1a of the heat transfer tube 1 first flows into the inclined groove 2 and then flows evenly along the inclined groove 2. This condensate flow increases its speed as it flows down and eventually sprays out of the inclined groove 2. As a result, the thickness of the condensed film is kept below a constant value along the entire length of the heat transfer tube 1, Moreover, the condensate is drawn in from the surface 1a of the heat transfer tube 1 to the inclined groove 2 because of the surface tension of the condensate, whereby the condensation on the surface 1a is promoted. Consequently, a similar phenomenon occurs a drop-shaped condensation on the surface 1a of the heat transfer tube 1. For this reason, the heat transfer coefficient of condensation of the heat transfer tube 1, which is in the 1 and 2 is considerably higher compared to the conventional smooth circular heat transfer tube.

03 0 029/062303 0 029/0623

Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt 1st, kann eine vertikale Rille entlang der Längsrichtung der Wärmetransferröhre 1 gebildet werden. Durch diese vertikale Rille wird das um die schrägen Rillen herumfließende Kondensat in der vertikalen Rille gesammelt und fließt schnell nach unten.Although not shown in the figures, a vertical Groove is formed along the lengthwise direction of the heat transfer tube 1 will. Through this vertical groove, the condensate flowing around the inclined grooves is collected in the vertical groove and flows down quickly.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre. In diesem Beispiel ist ein glatter externer Oberflächenbereich 3 vorgesehen, in dem keine schräge Rille 2 fiber eine vorbestimmte Länge L hinweg vorhanden ist. Dieses Beispiel weist im wesentlichen die gleiche Form auf wie- die in den Fig. 1 und 2 gezeigte, außer daß der Bereich 3 mit einer glatten externen Oberfläche über eine Länge L hinweg vorgesehen ist, und daher kann die Beschreibung seiner Form weggelassen werden. Der Bereich 3 mit einer glatten externen bzw. äußeren Oberfläche kann in einem vertikalen Kondensator verwendet werden, wenn beispielsweise Trennplatten durch Vorsehen des Bereichs 3 in der glatten externen Oberfläche nach der Hälfte einer Anzahl von parallel in vertikaler Richtung angeordneter Wärmetransferröhren anzuordnen sind.Fig. 4 shows a further embodiment of the invention Heat transfer tube. In this example, a smooth external surface area 3 is provided in which no inclined groove 2 fiber a predetermined length L is present. This example has essentially the same shape as that in FIG. 1 and Fig. 2 except that the region 3 is provided with a smooth external surface over a length L, and therefore the description of its shape can be omitted. The area 3 with a smooth external or outer surface can in one vertical capacitor can be used, for example, when separating plates by providing the area 3 in the smooth external Surface are to be arranged halfway through a number of parallel in the vertical direction arranged heat transfer tubes.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre. In Fig. 5b ist eine Lage gezeigt, in der die Wärmetransferröhre aus Fig. 5a um 90° um die Mittelachse der Röhre gedreht ist. In diesem Beispiel sind schräge Rillen 4 und 5 in Richtung einer linksgängigen Schraube unabhängig und intermittierend an jeder Hälfte eines Gangs gebildet, und diese intermittierend angeordneten schrägen Rillen 4 und 5 sind mittels zweier langer vertikaler Rillen 6 und 7, die entlang der Längsrichtung der Wärmetransferröhre 1 vorgesehen sind, verbunden. Wenn solche vertikalen Rillen 6 und 7 vorgesehen sind, wird das um die schrägen Rillen 4 und 5 herunterfließende Kondensat in den vertikalen Rillen 6 und 7 gesammelt und fließt nach unten. Folglich kann das Kondensat mit extrem hoher Effizienz nach unten zum unteren Bereich der Wärmetransferröhre fließen. Durch Kombination dieser schrägen Rillen 4 und 5 und zweier vertikaler Rillen 6 und 7 wirdFig. 5 shows a further embodiment of the invention Heat transfer tube. In Fig. 5b a position is shown in which the heat transfer tube from Fig. 5a by 90 ° around the central axis of the tube is rotated. In this example, inclined grooves 4 and 5 in the direction of a left-hand screw are independently and intermittently formed on each half of a flight, and these intermittently arranged inclined grooves 4 and 5 are formed by means of two long vertical grooves 6 and 7 provided along the lengthwise direction of the heat transfer tube 1. If such vertical grooves 6 and 7 are provided, the condensate flowing down around the inclined grooves 4 and 5 in the vertical Grooves 6 and 7 collected and flows down. As a result, the condensate can flow down to the lower portion of the heat transfer tube with extremely high efficiency. By combining these inclined grooves 4 and 5 and two vertical grooves 6 and 7

03CG29/062303CG29 / 0623

die Kondensationsleistung an der Oberfläche 1a der Wärmetransferröhre 1 weiter verbessert. In dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel ist es auch möglich, einen glatten Oberflächenbereich vorzusehen, in dem weder schräge Rillen 4 und 5 noch vertikale Rillen 6 und 7 an einer vorbestimmten Position wie in Fig. 4 gezeigt vorgesehen sind. Obwohl es nicht in den Figuren gezeigt ist, wird bei Bildung einer großen Anzahl feiner vertikaler Streifen entlang der Längsrichtung der Wärmetransferröhre 1 auf der äußeren Oberfläche (ausgenommen dem Bereich 3 mit einer Länge L) der Wärmetransferröhre 1 an einem Bereich der Oberfläche 1a, d.h. zwischen den schrägen Rillen 2, 4 und 5, der Wärmetransfereffekt weiter verbessert. the condensation performance on the surface 1a of the heat transfer tube 1 further improved. In the example shown in Fig. 5 it is also possible to provide a smooth surface area, in which neither inclined grooves 4 and 5 nor vertical grooves 6 and 7 are provided at a predetermined position as shown in FIG are. Although not shown in the figures, if a large number of fine vertical stripes are formed along the Longitudinal direction of the heat transfer tube 1 on the outer surface (excluding the area 3 with a length L) of the heat transfer tube 1 at a portion of the surface 1a, i.e., between the inclined grooves 2, 4 and 5, the heat transfer effect is further improved.

Jede der in den Fig. 1,2,4 und 5 als Beispiel gezeigten Wärmetransferröhren 1 weist eine relativ dicke Röhrenwand auf, und jede der Rillen der schrägen Rillen 2, 4, 5 und der vertikalen Rillen 6, 7 werden gewöhnlich maschinell bzw. spanabhebend geformt. Wenn jedoch die Wandstärke der Wärmetransferröhre 1 klein 1st, wie in Fig. 3 gezeigt, wird die schräge Rille 2' durch Extrusion unter Verwendung von außerhalb der schrägen Rillen 21 liegenden Rollen oder durch Pressen geformt. Bei der in Fig. 3 gezeigten Wärmetransferröhre 1 wird der Bereich der schrägen Rillen 2* auf der Außenseite der Röhre durch einen innerhalb der Röhre hervorstehenden Streifen als Folge eines Bearbeitungsverfahrens gebildet, wodurch ein Effekt der Wärmeübertragung aufgrund eines verwirbelten Fluidflusses in der Röhre durch den hervorstehenden Streifen überlagert wird.Each of the heat transfer tubes 1 shown in Figs. 1, 2, 4 and 5 as an example has a relatively thick tube wall, and each of the grooves of the inclined grooves 2, 4, 5 and the vertical grooves 6, 7 are usually machined shaped. However, when the wall thickness of the heat transfer tube 1 is small as shown in Fig. 3, the inclined groove 2 'is formed by extrusion using rollers outside the inclined grooves 2 1 or by pressing. In the heat transfer tube 1 shown in Fig. 3, the region of the inclined grooves 2 * on the outside of the tube is formed by a strip protruding inside the tube as a result of a machining process, whereby an effect of heat transfer due to a swirling fluid flow in the tube through the protruding Strip is superimposed.

Ferner ist auch eine Bildung der schrägen Rillen in den in den vorher genannten Beispielen verwendeten Wärmetransferröhren als schräge Doppelrille 2" möglich, die durch zwei parallele, eng angeordnete Rillen wie in Fig. 8 gezeigt gebildet ist. Dadurch fließt bei einem Überfließen des in die obere Rille der schrägen Doppelrillen geflossenen Kondensats aus der oberen Rille das überfliessende Kondensat in die untere Rille oder zersprüht vom Grenzbe-Furthermore, formation of the inclined grooves in the heat transfer tubes used in the aforementioned examples is also possible inclined double groove 2 "possible, the two parallel, closely arranged Grooves as shown in Fig. 8 is formed. As a result, if the overflows into the upper groove of the inclined double grooves condensate that has flown from the upper groove, the overflowing condensate into the lower groove or sprayed from the boundary

030029/062 1 030029/062 1

reich der oberen und unteren Rillen aus nach außen. Folglich wird verhindert, daß das in die schrägen Rillen fließende Kondensat aus den schrägen Rillen überfließt und nach außen zu der unteren Wärmetransferoberfläche fließt.the upper and lower grooves rich outwards. As a result, the condensate flowing into the inclined grooves is prevented from overflowing from the inclined grooves and flowing out to the lower heat transfer surface.

Obwohl der Neigungswinkel A der auf der äußeren Oberfläche der Wärmetransferröhre 1 zu bildenden Rillen 2, 4 und 5 entsprechend der Art des Kondensats verschieden ist, wird durch Festlegen optimaler Neigungswinkel A,unter Berücksichtigung der Art des flieseenden Kondensats, der Kondensatfluß gleichmäßig gemacht, seine Geschwindigkeit erhöht,und das Kondensat wird 2ersprüht, wodurch eine Wärmeübertragung ähnlich einer tropfenförmigen Kondensation erzielt werden kann.Although the inclination angle A of the grooves 2, 4 and 5 to be formed on the outer surface of the heat transfer tube 1 are corresponding the type of condensate is different, the condensate flow is made even by setting optimal angles of inclination A, taking into account the type of the tiling condensate Speed increases and the condensate is sprayed 2 a heat transfer similar to a teardrop-shaped condensation can be achieved.

Im wesentlichen wird in der Wärmetransferröhre eines Kondensators für die Praxis ein hervorragendes Ergebnis mit einem Neigungswinkel A der schrägen Rille im Bereich von 14 bis 35° erzielt. Ferner liegt eine geeignete Ganghöhe P oder ein Intervall der schrägen Rillen entsprechend dem Neigungswinkel A von 14 bis 35° im Bereich von 20 bis 56 mm bei einem Außendurchmesser D der Warmetransferröhre von 25,4 mm.Essentially, in the heat transfer tube of a condenser In practice, an excellent result was achieved with an inclination angle A of the inclined groove in the range from 14 to 35 °. Further a suitable pitch P or an interval of the inclined grooves corresponding to the inclination angle A is in the range of 14 to 35 degrees from 20 to 56 mm with an outer diameter D of the heat transfer tube of 25.4 mm.

Bei der wie oben beschrieben ausgeführten erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre werden kaum dicke Kondensatfilme auf der Wärmetransferröhre gebildet, und sogar wenn welche erzeugt werden, wird der Film als Ganzes hinreichend dünn gehalten. Folglich kann mit der erfindungsgemäßen Wärmetransferröhre ein beträchtlich höherer Wärmeübertragungseffekt erzielt werden, verglichen mit herkömmlichen Wärmetransferröhren mit glatten Oberflächen, oder mit schrägen Rillen, die die Richtung einer rechtsgängigen Schraube aufweisen.In the heat transfer tube of the present invention constructed as described above, thick condensate films are hardly formed on the heat transfer tube, and even if they are formed, the condensate film becomes Film as a whole kept sufficiently thin. Consequently, with the heat transfer tube according to the invention, a considerably higher Heat transfer effect can be achieved compared with conventional heat transfer tubes with smooth surfaces, or with oblique grooves that have the direction of a right-hand screw.

Die experimentell erzielte Leistung der Wärmeübertragung der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsröhre wird nun unter Bezug auf die in Fig. 7 gezeigten Kurven beschrieben. Die Kurven zeigen denThe experimental heat transfer performance of the heat transfer tube of the present invention will now be described with reference to FIG the curves shown in FIG. 7 are described. The curves show that

030029/0623030029/0623

experimentell erzielten Wert der Kondensation einer erfindungsgemäßen, In Flg. 6 gezeigten Wärmetransferröhre, die eine Röhrenlänge von 1,6 m aufweist, Freongas R11 außerhalb der Röhre und Wasser innerhalb der Röhre verwendet. Als hervorragendes Ergebnis wurde bei der Erfindung festgestellt, daß der dimensionslose Wärmeübertragungskoeffizient sich um 60%, verglichen mit glatten Röhren, erhöht, bei einer dimensionslosen Flußrate des Kondensats von 1000, verglichen mit glatten Röhren. In den in Fig. 7 gezeigten Kurven ist(I) eine Kurve aus Werten, die experimentell mit einer oben beschriebenen erflndungsgemäßen Wärmetransferröhre erzielt wurden, und (II) eine Kurve von Werten, die experimentell mit einer glatten Röhre erzielt wurden.experimentally achieved value of the condensation of an inventive, In Flg. 6, which has a tube length of 1.6 m, Freon gas R 11 is used outside the tube and water is used inside the tube. As an excellent result, it has been found in the present invention that the dimensionless heat transfer coefficient is increased by 60% as compared with smooth tubes when the dimensionless flow rate of condensate is 1000 as compared with smooth tubes. In the curves shown in Fig. 7, (I) is a curve of values experimentally obtained with a heat transfer tube of the present invention described above, and (II) is a curve of values experimentally obtained with a smooth tube.

Es soll festgestellt werden, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Eine besonders bemerkenswerte Wirkung wird erzielt, wenn die erfindungsgemäße Wärmeübertragungsröhre bei Kondensatoren verwendet wird, aber auch bei der Verwendung für andere Wärmetauscher wird eine ausreichende Wirkung erzielt. Die erfindungsgemäße Wärmetransferröhre zeigt eine bemerkenswerte Wirkung, wenn sie bei Mehrröhrenkondensatoren oder -wärmetauschern und insbesondere bei Vertikaltypen verwendet wird. Die Wärmetransferröhre ist nicht auf eine kreisförmige Röhre beschränkt, sondern schließt auch elliptische oder andere Röhren ein. Bei einer elliptischen Röhre ist es vorteilhaft, eine vertikale Rille auf der Außenoberfläche entlang der Richtung der kürzeren Achse der Ellipse zu bilden.It should be noted that the invention does not extend to the above described embodiments is limited. A particularly remarkable effect is achieved when the invention Heat transfer tube is used for condensers, but also when used for other heat exchangers will be sufficient Effect achieved. The heat transfer tube of the present invention exhibits a remarkable effect when applied to multi-tube capacitors or heat exchangers and especially in vertical types. The heat transfer tube is not a circular tube but also includes elliptical or other tubes. In the case of an elliptical tube, it is advantageous to have a vertical groove on the outer surface along the direction of the to form the shorter axis of the ellipse.

030029/062^030029/062 ^

LeerseiteBlank page

Claims (7)

Nikko Engineering Kabushiki Kaisha, Tokyo-to / Japan Wännetransferröhre PATENTANSPRÜCHENikko Engineering Kabushiki Kaisha, Tokyo-to / Japan Heat transfer tube PATENT CLAIMS 1. Wärmetransferröhre für Kondensatoren oder Wasserrekupatoren, "dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung einer linksgängigen Schraube geneigte schräge Rillen (2) auf der äußeren Oberfläche der in der nördlichen Hemisphäre installierten Wärmetransferröhre (1) gebildet sind.1.Heat transfer tube for condensers or water recupators, "characterized in that inclined oblique grooves (2) on the outer surface in the direction of a left-hand screw the heat transfer tube (1) installed in the northern hemisphere. 2. Wärmetransferröhre nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung einer lingsgängigen Schraube geneigten schrägen Rillen (2) kontinuierlich über eine große Anzahl von Gängen gebildet sind.2. Heat transfer tube according to claim 1 / characterized in that that the oblique grooves (2) inclined in the direction of a long-running screw continuously over a large number of turns are formed. 3. Wärmetransferröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine lange vertikale Rille (6) entlang der Längsrichtung der Wärmetransferröhre gebildet 1st.3. Heat transfer tube according to claim 2, characterized in that a long vertical groove (6) is formed along the longitudinal direction of the heat transfer tube. 4. Wärmetransferröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung einer lingsgängigen Schraube geneigten schrägen Rillen unabhängig voneinander und intermittierend mit einem Intervall von einer halben Ganghöhe gebildet sind und diese intermittierend schrägen Rillen (4, 5) durch zwei lange vertikale Rillen (6) entlang der LÄngsrichtung der Wärmetransferröhre verbunden sind.4. A heat transfer tube according to claim 1, characterized in that the inclined grooves inclined in the direction of a lingsgangigen screw are formed independently and intermittently with an interval of half a pitch and these intermittent inclined grooves (4, 5) by two long vertical grooves (6 ) are connected along the length of the heat transfer tube. 030029/0673030029/0673 5. Wärmetransferröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung einer linksgängigen Schraube geneigten schrägen Rillen als parallele Doppelrillen (2") gebildet sind.5. Heat transfer tube according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the inclined in the direction of a left-hand screw inclined grooves are formed as parallel double grooves (2 "). 6. Wärmetransferröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine große Anzahl vertikaler Streifen entlang der Längsrichtung auf der äußeren Oberfläche der Wärmetransferröhre zwischen den in Richtung einer linksgängigen Schraube geneigten schrägen Rillen gebildet sind.6. Heat transfer tube according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that a large number of vertical stripes are formed along the lengthwise direction on the outer surface of the heat transfer tube between the oblique grooves inclined in the direction of a left-hand screw. 7. Wärmetransferröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine glatte äußere Oberfläche (3), auf der weder schräge Rillen noch vertikale Streifen gebildet sind, über eine vorbestimmte Länge vorgesehen ist.7. Heat transfer tube according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that a smooth outer surface (3) on which neither inclined grooves nor vertical stripes are formed over a predetermined length is provided. η 3 c ο 2 9 / η hη 3 c ο 2 9 / η h
DE19792951194 1978-12-28 1979-12-19 HEAT TRANSFER TUBES Pending DE2951194A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16108178A JPS5592892A (en) 1978-12-28 1978-12-28 Heat transmitting tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2951194A1 true DE2951194A1 (en) 1980-07-17

Family

ID=15728255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792951194 Pending DE2951194A1 (en) 1978-12-28 1979-12-19 HEAT TRANSFER TUBES

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5592892A (en)
DE (1) DE2951194A1 (en)
FR (1) FR2445501B1 (en)
GB (1) GB2037974A (en)
SE (1) SE7910537L (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011051486U1 (en) * 2011-09-29 2013-01-08 Schröder Maschinenbau KG Tube heat exchanger

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60101589U (en) * 1983-12-19 1985-07-11 三菱重工業株式会社 helical coil heat transfer tube
JPS6189497A (en) * 1984-10-05 1986-05-07 Hitachi Ltd Heat transfer pipe
JPS60101590U (en) * 1984-11-08 1985-07-11 株式会社東芝 condensing heat transfer body
CN102921756B (en) * 2012-10-15 2014-11-12 华东理工大学 High-temperature inner spiral pipe and manufacturing method thereof, as well as spiral line extrusion device
RU2543586C2 (en) * 2013-07-05 2015-03-10 Павел Николаевич Брянский Heat exchange tube

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE270533C (en) *
US1549489A (en) * 1918-10-26 1925-08-11 Griscom Russell Co Oil cooler
GB367326A (en) * 1930-06-06 1932-02-18 Delas Condenseurs Improvements in surface condensers with vertical tubes
US2960114A (en) * 1957-04-26 1960-11-15 Bell & Gossett Co Innerfinned heat transfer tubes
DE1198391B (en) * 1959-01-16 1965-08-12 Gen Electric Heat transfer wall with a grooved condensation surface
BE774214A (en) * 1970-10-22 1972-02-14 Zifferer Lothar R HELICOIDAL CONDENSER
DE2420002A1 (en) * 1974-04-25 1975-11-13 Kurt Friedrich Corrugated tube for heat exchange applications - ensures specified turbulence conditions due to specific turbulence conditions due to specific corrugation length depth and radius ratio
JPS5124965A (en) * 1974-08-26 1976-02-28 Furukawa Metals Co NETSUKOKANKYODENNETSUKAN

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011051486U1 (en) * 2011-09-29 2013-01-08 Schröder Maschinenbau KG Tube heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
JPS624638B2 (en) 1987-01-31
FR2445501A1 (en) 1980-07-25
GB2037974A (en) 1980-07-16
SE7910537L (en) 1980-06-29
FR2445501B1 (en) 1982-03-05
JPS5592892A (en) 1980-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4404357C1 (en) Heat exchange core for condensing vapour (steam)
DE2552679C3 (en) Heat transfer tube
DE2903079C2 (en) Heat exchanger tube for a water spray plate evaporator and method for its manufacture
DE3048959C2 (en) Method and device for producing a finned tube for heat exchangers or the like.
DE2546444A1 (en) HEAT TRANSITION WALL FOR BOILING LIQUIDS
CH630720A5 (en) Method for producing a waermetauscherrohres.
DE2032641A1 (en) Metal pipe
DE3148375A1 (en) "PLATE EVAPORATOR"
DE2403538A1 (en) HEAT TRANSFER DEVICE
DE4301668C1 (en) Heat exchange wall, in particular for spray evaporation
DE2516553A1 (en) DISTILLATION COLUMN REACTOR AND METHOD FOR CONDUCTING REACTIONS IN THIS REACTOR
DE1444340C3 (en) Use of a heat exchanger element with a corrugated wall for a salt water distilling device
DE2132319A1 (en) Heat exchange component and process
DE3441016A1 (en) MATERIAL EXCHANGE HEAT EXCHANGER
DE4009997A1 (en) Evaporator with undulating ribs
DE3131737A1 (en) Heat exchanger
DE2708657C3 (en) capacitor
DE2951194A1 (en) HEAT TRANSFER TUBES
DE3419734A1 (en) AIR COOLED SURFACE CAPACITOR
DE2950205C2 (en) Liquid distributors for thin film evaporators, falling film absorbers or film heat exchangers with vertical tubes
DE3126618A1 (en) DEVICE WHICH HEAT IS TRANSMITTED THROUGH CAVE FEEDERS
DE2524080C3 (en) Heat exchanger in which a vaporous medium condenses while giving off heat to another medium
DE2043459A1 (en) Heat transfer tube - for steam condensation
EP0021210B1 (en) Evaporator for concentrating mineral acids, especially sulfuric acid
DE2600821C3 (en) Heat exchanger wall, in particular heat exchanger tube, and method for their production

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination