DE3536525A1 - Metallische waermeuebertragungsflaeche fuer siedende fluessigkeiten - Google Patents
Metallische waermeuebertragungsflaeche fuer siedende fluessigkeitenInfo
- Publication number
- DE3536525A1 DE3536525A1 DE19853536525 DE3536525A DE3536525A1 DE 3536525 A1 DE3536525 A1 DE 3536525A1 DE 19853536525 DE19853536525 DE 19853536525 DE 3536525 A DE3536525 A DE 3536525A DE 3536525 A1 DE3536525 A1 DE 3536525A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat transfer
- boiling
- solid particles
- transfer surface
- metallic heat
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
-
- Metallische Wärmeübertragungsfläche für siedende
- Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine metallische Wärmeübertragungsfläche für siedende Flüssigkeiten mit einer rauhen Oberflächenschicht, insbesondere für Flüssigkeiten mit niedriger Siedetemperatur, wie Sauerstoff, Stickstoff und Kältemittel.
- Durch die DE-AS 25 10 580 ist eine Metallschicht an Wärmeübertragungselementen bekannten, die aus einer elektrolytisch aufgebrachten dendritischen Metallschicht besteht. Durch diese Oberflächenstruktur wird eine Verbresserung des Wärmeüberganges an siedende Flüssigkeiten etrzielt. Diese Struktur ist jedoch für den Siedevorgang bei vielen Flüssigkeiten nicht optimal. Nachteilig ist weiterhin die geringe Festigkeit der Oberflächenschicht, was sie wenig widerstandsfähig gegen Erosion und Montahebeanspruchungen macht.
- Das hierzu angegebene Verfahren arbeitet mit einem strömenden Elektrolyten bei Temperaturen zwischen 60 und 110°C und hohen Stromdichten bis zu 1000 A/dm². Es ist damit sehr energieaufwendig und deshalb für die Massenproduktion von Wärmeübertragungsflächen für siedende Flüssigkeiten schlecht geeignet.
- Ein weiterer Nachteil ist der hohe Investitionsaufwand für die Anlage bei diesen hohen Stromstärken.
- Die DE-AS 29 00 453 beschreibt eine galvanische, durch Beschichtung hergestellte Rohroberfläche. In seiner elektrolytischen Lösung sind Graphitteilchen aufgeschwemmt, die als elektrisch leitende Teilchen unter der Einwirkung des elektrischen Stromes von der Oberfläche angezogen werden.
- Weiterhin wird auf der Oberfläche Metall abgelagert, das diese Graphitteilchen vollständig umschließt. Die hiermit erreichte Oberflächenstruktur ist nicht besonders günstig für die allseitige Ausbildung einer Vielzahl von Siedekeimen und damit einen hohen Wärmeübergang an siedenden Flüssigkeiten.
- Nachteilig sind weiterhin die stofflichen Eigenschaften des eingelagerten Graphits. Er ist relativ weich, so daß es auch hier bei Montagebeanspruchungen und unter der Wirkung von Erosion zu Schäden und Abtragungen dieser Schicht kommt, wodurch der gewünschte effekt eines hohen Wärmeübergangs nur teilweise auftritt.
- Ein weiterer Nachteil ist der hohe Energieaufwand bei der Herstellung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beschichtete Wärmeübertragungsfläche zu schaffen, die einen hohen Wärmeübergang an siendende Flüssigkeiten bewirkt, gegenüber Erosionswirkung und Montagebeanspruchung sehr widerstandsfähig, der siedenden Flüssigkeit angepaßt und einfach herstellbar ist.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberflächenschicht aus metallverbundenen elektrisch praktisch nichtleitenden Feststoffpartikeln besteht, die in ihrer Makrostruktur eine Vielzahl von untereinander und mit der siedenden Flüssigkeit verbundenen Rohlräumen aufweist, und die in der Mikrostruktur der Oberfläche kerbenreich ausgebildet ist.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen die elektzrisch nichtleitenden Feststoffteilchen aus Hartstoffen, vorzugsweise harten Oxiden und/oder harten Karbiden. Diese Stoffe besitzen eine hohe Festigkeit und sind damit gegenüber Erosionswirkung und Montagebeanspruchung sehr widerstandsfähig.
- Zur Ausbildung einer kerbanreichen Mikrostruktur an der Oberfläche, die besondere günstig für den Wärmeübergang an siedende Flüssigkeiten ist, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, solche Feststoffteilchen einzusetzen, die scharfkantig ausgebildet sind.
- Besonders verteilhaft ist der Einsatz von Siliziumkarbiden als Feststoffteilchen. Siliziumkarbidteilchen sind scharfkantig und besonders günstig für die Herstellung der gewünschten Wärmeübertragungsfläche, indem sie die Bildung und das Ablösen der sich beim Sieden bildenden Blasen von der Wärmeübertragungsfläche begünstigen. Die Herstellung gelingt insbesondere durch Suspendieren von elektrisch nichtleitenden Feststoffteilchen in einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, wobei diese Feststoffteilchen sedimentativ aus der Flüssigkeit auf dem Grundkörper abgeschieden werden und durch galvanisch oder chemisch abgeschiedenes Metall formschlüssig und stoffschlüssig untereinander und mit dem Grundkörper verbunden werden.
- Durch Form, Größe und Schichtdicke der Feststoffteilchen, sowie des abgeschiedenen Metalls, kann die Struktur der Oberflächenschicht variiert und den Eigenschaften der siedenden Flüssigkeit angepaßt werden.
- Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
- Ein Kupferrohr wird in einen Kapfprealzelektrolyten gebracht, der in feinverteilter Form Siliziumkarbidteilchen enthält, die wesentlich kleiner als die erzeugte Schichtdicke sind. Während die Siliziumkarbidteilchen in geeigneter Form mit der Rohroberfläche sedimentativ in Verbindung gebracht werden, wird bei üblichen galvanischen Stromdichten das verbindende Kupfer auf der Rohroberfläche und verbindend zwischen dieser und den Feststoffteilchen sowie den Feststoffteilchen abgeschieden.
- Durch geeignete Wahl der Verfahrensparameter wird eine etwa 0,3 mm starke Schicht erzeugt, die in ihrem Inneren Hohlräume aufweist, die untereinander durch Kapillaren, bzw. diesen ähnlichen Offnung en, und in Richtung zur siedenden Flüssigkeit durch Poren oder größeren Öffnungen verbunden sind.
- Durch das gleichzeitige sedimentative Abscheiden der Siliziumkarbidteilchen und das galvanische Abscheiden von Kupfer ist die Mikrostruktur der D@tailoberfläche der gesamten Struktur von scharfkantigen Siliziumkarbidteilchen durchsetzt.
- Durch die Ablagerungsbedingungen bilden sich zwischen den Krabidkristallen und dem verbindenden Kupfer sowie den Karbidkristallen untereinander eine Vielzahl von Korben, die hervorragende Siedekeime bilden. Die kapillare Makrostruktur unterstützt den ständigen Zufluß von Flüssigkeit zu den Siedekeimen und die Abfuhr der Gasblasen. Durch geeignete Prozeßführung sind Makro- und Mikrostrukturen erreichbar, die für den Wärmeübergang der zu verdampfenden Flüssigkeit optimal sind, indem Schichtdicke, Kapillar- und Porengröße sowie die Siedekeimdichte durch die eingelagerten Feststoffteilchen variiert werden.
Claims (4)
- P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Metallische Wärmeäbertragungsfläche für siedende Flüssigkeieten mit rauher Oberflächenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht auas metallverbundenen, elektrisch praktisch nichtleitenden Feststoffpartikeln besteht, die in ihrer Makrostruktur eine Vielzahl von untereinander und mit der siedenden Flüssigkeit verbundenen Hohlräumen aufweist und in der Mikrostruktur der Oberflächen kerbenreich @usgebildet ist.
- 2. Metallische Wärmeäbertragungsfläche nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die elektrisch praktisch nichtleitenden Feststoffteilchen aus Hartstoffen, vorzugsweise harten Oxiden und/oder harten Karbiden bestehen.
- 3. Metallische Wärmeäbertragungsfläche nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Feststoffteilchen scharfkantig ausgebildet sind.
- 4. Metallische Wärmeäbertragungsfläche nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Feststoffteilchen aus Siliziumkarbid bestehen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD27214884A DD233641A1 (de) | 1984-12-29 | 1984-12-29 | Metallische waermeuebertragerflaeche fuer siedende fluessigkeiten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3536525A1 true DE3536525A1 (de) | 1986-06-19 |
Family
ID=5564487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853536525 Withdrawn DE3536525A1 (de) | 1984-12-29 | 1985-10-12 | Metallische waermeuebertragungsflaeche fuer siedende fluessigkeiten |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD233641A1 (de) |
DE (1) | DE3536525A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003019081A1 (de) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Zae Bayern Bayrisches Zentrum Für Angewandte Energieforschung E.V. | Stoff- und wärmeaustauscherfläche sowie stoff- und wärmeaustauschreaktor mit einer solchen stoff- und wärmeaustauscherfläche |
DE10256232A1 (de) * | 2002-12-02 | 2004-07-15 | Tuchenhagen Dairy Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Standzeit von Rohrbündel-Wärmeaustauschern in indirekt beheizten UHT-Anlagen für Nahrungsmittel |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10141525B4 (de) * | 2001-08-24 | 2009-12-31 | ZAE Bayern Bayerisches Zentrum für angewandte Energieforschung eV | Stoff- und Wärmeaustauschreaktor |
-
1984
- 1984-12-29 DD DD27214884A patent/DD233641A1/de not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-10-12 DE DE19853536525 patent/DE3536525A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003019081A1 (de) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Zae Bayern Bayrisches Zentrum Für Angewandte Energieforschung E.V. | Stoff- und wärmeaustauscherfläche sowie stoff- und wärmeaustauschreaktor mit einer solchen stoff- und wärmeaustauscherfläche |
DE10256232A1 (de) * | 2002-12-02 | 2004-07-15 | Tuchenhagen Dairy Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Standzeit von Rohrbündel-Wärmeaustauschern in indirekt beheizten UHT-Anlagen für Nahrungsmittel |
DE10256232B4 (de) * | 2002-12-02 | 2004-10-21 | Tuchenhagen Dairy Systems Gmbh | Vorrichtung zur Verlängerung der Standzeit von Rohrbündel-Wärmeaustauschern in indirekt beheizten UHT-Anlagen für Nahrungsmittel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD233641A1 (de) | 1986-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3531410C2 (de) | ||
DE69522954T2 (de) | Vakuumkammer aus aluminium oder seinen legierungen | |
DE2900453C2 (de) | Rippenrohr und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE2634633A1 (de) | Stranggiesskokille zum giessen von metallen | |
DE3935957C1 (de) | ||
DE2313106A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines elektrischen verbindungssystems | |
DE2711610A1 (de) | Wiedergebrauchsfaehige kathodeneinheit, verfahren zum galvanisieren einer kathodeneinheit mit mehreren metallgalvanoschichten sowie kathodisch abgelagertes metallprodukt | |
DE2618668B2 (de) | Metallische Wärmetauscherwand | |
LU83676A1 (de) | Verfahren zum abscheiden von metallschichten auf den waenden von kokillen | |
DE2335206A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines weitverkehrsrundhohlleiters | |
DE3536525A1 (de) | Metallische waermeuebertragungsflaeche fuer siedende fluessigkeiten | |
CH658206A5 (de) | Form fuer das stranggiessen von stahl. | |
DE69923833T2 (de) | Hochporöse dreidimensionale Strukturen aus Chrom enthaltende Legierungen | |
DE7434875U (de) | Elektrode zur anwendung in einem elektrochemischen verfahren | |
DE1621079C3 (de) | Dreidimensionales durchbrochenes Metallgefüge und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1912562A1 (de) | Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter Gegenstaende | |
DE2224392C3 (de) | Bipolares leitendes Teilchen für das galvanische Abscheiden von Metallen | |
DE102007028211A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mit Silber strukturiert beschichteten Gleitelements und danach erhältliches Gleitelement | |
DE898468C (de) | Verfahren zur Herstellung von elektrischen Widerstaenden | |
DE2066111C1 (de) | Verfahren zum elektrophoretischen Aufbringen einer festhaftenden, porösen Schicht aus pulverförmigen, nichtmetallischen Stoffen auf einer elektrisch leitenden Unterlage | |
DD218637A1 (de) | Verbund oxidische zwischenschicht/metallschicht auf aluminium und -legierungen | |
DE708588C (de) | Loetkolben mit einer an einem waermezufuehrenden Koerper in Form einer festhaftenden Schicht aus verzunderungsfreiem porigem Metall angebrachten Loetfinne oder Loetspitze | |
DE4024911A1 (de) | Verfahren zur aufbringung einer dicken oberflaechenschicht aus einer legierung mittels eines elektrochemischen prozesses | |
DE1764723C (de) | Verfahren zur Herstellung eines PeItier-Kühlblockes | |
WO2003056068A2 (de) | Graphitierte kathodenblöcke |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |