EP1537921B1

EP1537921B1 - Herstellungsverfahren für ein Mehrschichtrohr zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids und Mehrschichtrohr

Info

Publication number: EP1537921B1
Application number: EP04028534A
Authority: EP
Inventors: Reiner Dr. Buck; Ralf Uhlig
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: DE502004004180D1; ES2287630T3; EP1537921A1; ATE365592T1; DE10357671A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein Mehrschichtrohr zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids, bei dem ein erstes Rohr in einem zweiten Rohr mit radialem Spiel positioniert wird und ein Rohrverbund zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr durch plastische Verformung des ersten Rohrs und/oder des zweiten Rohrs erzeugt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Mehrschichtrohr zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids, umfassend eine Wärmeausgleichsschicht aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, eine Strukturschicht aus einem Material, welches bei den auftretenden Temperaturen strukturstabil ist.
Solche Mehrschichtrohre lassen sich beispielsweise bei Solarreceivern oder bei Wärmeübertragern einsetzen. Insbesondere im Zusammenhang mit Solarreceivern besteht das Problem, dass Rohre zur Führung von Wärmeübertragungsfluid örtlich unterschiedlich stark beaufschlagt sind. Bei einem Solarreceiver werden entsprechende Rohre beispielsweise einseitig mit Solarstrahlung beaufschlagt. Es treten dadurch lokale Übertemperaturen auf, die thermische Spannungen bedingen. Diese thermische Spannungen können sich mit den aufgrund der Herstellung vorhandenen mechanischen Spannungen und den Spannungen, die aufgrund des Betriebs hervorgerufen sind (wie beispielsweise aufgrund eines Innendrucks im Rohr) überlagern. Dies führt zu Nebenbedingungen bei der Auslegung solcher Rohre bzw. kann die Lebensdauer einer Rohrs wesentlich einschränken.
Aus dem Artikel "Compound-Wall Receiver For DSG In Parabolic Troughs" von R. Almanza et al. in 10th SolarPACES International Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies "Solar Thermal 2000", 8. bis 10. März 2000, Sydney, Australien, Seite 131 bis 135 ist ein Receiver bekannt, welcher mittels einem äußeren Stahlrohr mit Durchmesser 3,81 cm und einem inneren Kupferrohr mit einem Durchmesser von 3,5 cm gebaut wurde. Das Stahlrohr wurde auf das Kupferrohr aufgeschrumpft.
Aus der US 4,217,886 , welche die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist ein Solarenergie-Wärmeaustauschelement bekannt, welches die Kombination aus einem äußeren Metallelement mit einer zentralen Bohrung und einer Wärmeaustauschfläche und ein inneres Metallteil umfaßt, wobei das innere Metallteil aus einem anderen metallischen Material hergestellt ist als das äußere Metallteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Herstellungsverfahren für ein Mehrschichtrohr bereitzustellen, wobei das Mehrschichtrohr für die Wärmeeinbringung bei hohen Temperaturen optimiert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Herstellungsverfahren für ein Mehrschichtrohr zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zweite Rohr in ein drittes Rohr mit radialem Spiel positioniert wird und ein Rohrverbund zwischen dem zweiten Rohr und dem dritten Rohr durch plastische Verformung des zweiten Rohrs und/oder des dritten Rohrs erzeugt wird, wobei mittels des ersten Rohrs eine Korrosionsschutzschicht gebildet wird, mittels des zweiten Rohrs eine Wärmeausgleichsschicht gebildet wird und mittels des dritten Rohrs eine Strukturschicht aus einem Material mit hoher Strukturstabilität bei den relevanten Temperaturen gebildet wird.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird der Rohrverbund über plastische Verformung erzeugt und nicht über Aufschrumpfung. Dadurch werden zeitkritische Abkühlungs- und Aufheizungsvorgänge vermieden. Die Ausgangsrohre können mit höheren Toleranzen zu dem Rohrverbund gefügt werden. Lange Mehrschichtrohre lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren auf einfachere Weise herstellen.
Die plastische Verformung zur Herstellung des Rohrverbunds lässt sich unter Erhaltung der Form der Rohre durchführen, so daß sichergestellt ist, daß die Symmetrie vor der Umformung und nach der Umformung im wesentlichen die gleiche ist. Dies wiederum trägt dazu bei, daß bei geeigneter Wahl der Form Spannungen im Betrieb minimiert sind.
Die plastische Verformung läßt sich auf einfache Weise durchführen; beispielsweise kann eine Aufweitung des am weitesten innen liegenden Rohrs über eine Wirkmedium-basierte Umformung wie Hydro-Forming oder über einen mechanischen Formkörper erfolgen.
Es ist möglich, daß das zweite Rohr in einem dritten Rohr mit radialem Spiel positioniert wird und ein Rohrverbund zwischen dem zweiten Rohr und dem dritten Rohr durch plastische Verformung des zweiten Rohrs und/oder des dritten Rohrs erzeugt wird. Es ist auch möglich, daß zusätzliche weitere Rohrverbunde mit weiteren Rohren erzeugt werden.
Es wird mittels des zweiten Rohrs eine Schicht aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Bei Mehrschichtrohren mit einseitiger thermischer Belastung läßt es sich durch eine solche Schicht erreichen, daß lokale Übertemperaturen sich besser ausgleichen können; die damit verbundenen thermischen Spannungen lassen sich dadurch reduzieren. Durch die Verteilung der Wärme auf eine größere Fläche wird auch der Wärmeübergang verbessert.
Es wird mittels des dritten Rohrs eine Schicht aus einem Material mit hoher Strukturstabilität bei den relevanten Temperaturen hergestellt. Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer, Silber oder Aluminium sind bei hohen Temperaturen relativ weich, so daß die Strukturstabilität eines entsprechenden Rohrs nicht mehr gewährleistet wird. Durch Vorsehen einer getrennten Schicht zur Bereitstellung einer hohen Strukturstabilität läßt sich das entsprechende Mehrschichtrohr optimieren; es kann eine getrennte Optimierung bezüglich Strukturstabilität und bezüglich Wärmeausgleich erfolgen.
Es wird mittels des ersten Rohrs eine Schicht als Korrosionsschutzschicht ausgebildet. Es ist möglich, daß die Korrosionsschutzschicht auch Strukturstabilität bereitstellt. Durch die Korrosionsschutzschicht wird ein Korrosionsschutz einschließlich Oxidationsschutz insbesondere für eine Wärmeausgleichsschicht mit dem Material hoher Wärmeleitfähigkeit bereitgestellt. Es ist dabei grundsätzlich möglich, daß ein Rohr selber eine Korrosionsschutzschicht bildet oder alternativ oder in Kombination, daß beispielsweise über ein Beschichtungverfahren eine Korrosionsschutzschicht auf ein Rohr aufgebracht wird.
Insbesondere wird eine Verformungskraft auf das am weitesten innen liegende Rohr und/oder das am weitesten außen liegende Rohr ausgeübt. Die Verformungskraft, die die plastische Verformung bewirkt, ist definiert einstellbar.
Günstigerweise umgibt mindestens in dem Bereich, in dem ein Rohrverbund hergestellt werden soll, das bezüglich eines benachbarten Rohrs außen liegende Rohr das benachbarte Rohr. Dadurch läßt sich über plastische Verformung in dem genannten Bereich ein Rohrverbund und insbesondere Schichtverbund erzeugen.
Insbesondere weisen die Rohre, zwischen welchen ein Rohrverbund hergestellt werden soll, die gleiche Symmetrie bezüglich einer Längsachse auf. Wenn die Rohre dann kolinear zu der Längsachse positioniert werden und eine symmetrische plastische Verformung wie beispielsweise symmetrische Aufweitung erfolgt, dann hat das Herstellungsergebnis die gleiche Symmetrie wie die Ausgangsrohre. Dadurch läßt sich ein guter Verbund zwischen den Schichten erzeugen, wobei insbesondere materialfreie Bereiche (Spalte) zwischen benachbarten Schichten minimiert sind oder die Schichten vollständig verbunden sind. Dadurch wiederum ist eine gute Wärmeübertragung zwischen den Schichten ermöglicht.
Günstigerweise weisen die Rohre, zwischen welchen ein Rohrverbund hergestellt werden soll, einen kreisrunden Querschnitt auf. Dadurch läßt sich eine gute Anlage zwischen plastisch verformten Rohren erreichen, um so einen guten Schichtverbund zu erzeugen.
Es ist möglich, daß vor der plastischen Verformung die Rohre, die miteinander verbunden werden sollen, aneinander angelegt werden. Anschließend wird eine Verformungskraft zur plastischen Verformung ausgeübt. Bei geeigneter Einbringung der Verformungskraft, beispielsweise über ein Wirkmedium, läßt sich ein symmetrischer Verbund mit gleichmäßiger Anlage der beiden Rohre erreichen, wobei mindestens eines der Rohre, welche miteinander verbunden sind, plastisch verformt ist.
Es ist auch möglich, die Rohre so zueinander zu positionieren, daß ein Ringspalt zwischen benachbarten Rohren gebildet wird. Der Ringspalt ist vorzugsweise rotationssymmetrisch, so daß durch eine radiale Aufweitung über plastische Verformung dieser Ringspalt schließbar ist und dadurch ein guter Schichtverbund erzeugt wird.
Es kann vorgesehen sein, das am weitesten außen liegende Rohr in einer Form positioniert wird. Die Form bestimmt dann die äußeren Abmessungen des Rohrverbunds.
Es ist günstig, wenn das am weitesten innen liegende Rohr mit einer über seinen Innenumfang gleichmäßigen Kraft zur plastischen Verformung beaufschlagt wird. Dadurch läßt sich dieses Rohr aufweiten, um den Spalt bzw. die Spalte zu dem benachbarten Rohr zu schließen und damit einen Rohrverbund zu erzeugen. Es läßt sich auch erreichen, daß das benachbarte Rohr aufgeweitet wird und gegen das am weitesten außen liegende Rohr gedrückt wird, um den dortigen Ringspalt zu schließen, sofern ein mehr als zweischichtiger Aufbau vorgesehen ist.
Insbesondere wird das am weitesten innen liegende Rohr aufgeweitet. Durch eine solche Aufweitung läßt sich ein Ringspalt schließen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das am weitesten innen liegende Rohr soweit aufgeweitet wird, daß ein Verbund zwischen benachbarten Rohren gebildet wird. Der Verbund wird dabei zwischen dem innenliegenden Rohr und dem benachbarten Rohr gebildet. Bei entsprechender Kraftbeaufschlagung wird das benachbarte Rohr ebenfalls verformt. Wenn es in einer Form liegt, dann bestimmt die Form die Außenkontur. Wenn es ein weiter außen liegendes Rohr gibt, dann wird das benachbarte, dazwischenliegende Rohr ebenfalls plastisch verformt, um einen Ringspalt zu dem außenliegenden Rohr zu schließen. Gegebenenfalls kann auch das außenliegende Rohr plastisch verformt werden, wobei aber dessen Außenkontur durch eine Form vorgegeben wird.
Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, daß eine Form in dem am weitesten innen liegenden Rohr positioniert wird. Dadurch läßt sich eine definierte Innenkontur für das am weitesten innen liegende Rohr ausbilden; bei der plastischen Verformung wird das am weitesten innen liegende Rohr gegen diese Innenform gedrückt.
Günstig ist es insbesondere in diesem Zusammenhang, wenn auf das am weitesten außen liegende Rohr eine über seinen Außenumfang gleichmäßige Verformungskraft ausgeübt wird, um so eine plastische Verformung durch Zusammendrücken zu bewirken. Der Spalt zwischen den Rohren wird dann dadurch geschlossen, daß das umgebende Rohr zusammengedrückt wird.
Es kann vorgesehen sein, daß die Verformung über ein Wirkmedium erfolgt und beispielsweise eine hydraulische Verformung durchgeführt wird. Über das Wirkmedium, welches unter Druck steht, läßt sich eine Kraft ausüben und insbesondere auf ein Innenrohr ausüben, um dieses plastisch zu verformen. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist Hydro-Forming.
Es ist auch möglich, daß die Verformung über einen Formkörper erfolgt, wie beispielsweise über einen Dorn oder über eine Kugel. Ein solcher Dorn läßt sich in ein Innenrohr einschieben und durch dieses Innenrohr durchführen beispielsweise mittels Durchschieben, Durchtreiben oder Durchziehen und es läßt sich dadurch eine Aufweitung des Innenrohrs erreichen.
Günstig ist es, wenn der Schichtverbund zur Verbesserung der Bindung nachbearbeitet wird. Über die Nachbearbeitung können insbesondere Änderungen im Gefüge erzielt werden, die die Verbindung verbessern.
Beispielsweise kann der Schichtverbund einem Diffusionsglühvorgang unterworfen werden, um die Bindung zu verbessern.
Es ist auch möglich, daß mindestens ein Rohr mindestens einseitig mit einer Beschichtung versehen wird; vorteilhafterweise wirkt sich die Beschichtung günstig auf die Verbindung aus. :
Beispielsweise wird der Schichtverbund einem Lötprozeß unterworfen, um die Verbindung zu verbessern. Es ist dann insbesondere günstig, wenn zu verbindende Rohre mindestens einseitig mit Lot oder einer Lotkomponente versehen werden. Insbesondere bei Temperaturbearbeitung erfolgt dann eine Lötung zwischen den zu verbindenden Schichten, so daß über eine entsprechende Gefügeveränderung die Bindung verbessert wird.
Günstig ist es, wenn ein Korrosionsschutz für das am weitesten innen liegende Rohr und/oder das am weitesten außen liegende Rohr vorgesehen wird, wobei die über das Rohr gebildete Schicht selber einen Korrosionsschutz darstellen kann oder eine Korrosionsschutzschicht auf dem Rohr angeordnet sein kann.
Insbesondere ist die am weitesten innen liegende Schicht und/oder die am weitesten außen liegende Schicht als Korrosionsschutzschicht ausgebildet, wobei es sich bei diesen Schichten wiederum um Schichten handeln kann, die mittels Rohren gebildet sind, oder es kann sich um Schichten handeln, die über getrennte Verfahren wie insbesondere Beschichtungsverfahren hergestellt sind. Die am weitesten innen liegende Schicht ist als Korrosionsschutzschicht ausgebildet. Dadurch wird sichergestellt, daß Wärmeübertragungsfluid nicht in Kontakt mit einer Wärmeausgleichsschicht kommt.
Günstig ist es, wenn ein Rohr mindestens auf einer Seite vor dem Ineinanderschieben mit einer Struktur versehen wird. Insbesondere ist solch eine Struktur für die Wärmeausgleichsschicht oder für eine der Wärmeausgleichsschicht benachbarten Schicht vorgesehen. Dadurch läßt sich die Grenzfläche so beeinflussen, daß eine optimale Wärmeübertragung und damit ein optimaler Wärmeausgleich möglich ist. Es läßt sich auch der konvektive Wärmeübergang zwischen dem Rohr und dem Wärmeübertragungsfluid so beeinflussen, daß eine verbesserte Wärmeübertragung möglich ist und zwar insbesondere dann, wenn die Struktur an dem das Wärmeübertragungsfluid führenden Rohr gebildet ist oder die Struktur mit diesem verbunden ist.
Beispielsweise wird zwischen benachbarten Rohren vor der Verformung eine Einlage angeordnet. Bei der Einlage kann es sich um einen Draht handeln, der um ein entsprechendes Rohr gewickelt wird. Bei der plastischen Verformung bildet sich dann die Struktur dieser Einlage in einer oder in beiden benachbarten Schichten ab.
Es ist auch möglich, daß an einem äußeren Rohr und/oder einem inneren Rohr bei der Verformung eine Struktur erzeugt wird. Dadurch läßt sich bei der Herstellung des Rohrverbundes über plastische Verformung gleichzeitig eine Struktur herstellen. Bei der Struktur kann es sich beispielsweise um eine Wellenstruktur an einem Rohrende zur Längenkompensation oder einer Diffusor- oder Konfusor-Struktur handeln. Es ist auch möglich, eine Struktur zu erzeugen, welche den konvektiven Wärmeübergang zwischen dem das Wärmeübertragungsfluid führenden Rohr und dem Wärmeübertragungsfluid verbessert.
Es ist möglich, daß die Struktur mittels einer Form erzeugt wird, wobei die zu erzeugende Struktur insbesondere als Negativbild der Form gebildet wird.
Alternativ oder in Kombination ist es auch möglich, die Struktur mittels einer Einlage zu erzeugen. Diese Einlage wird in die Form eingelegt und bildet sich dann auf dem entsprechenden Rohr ab.
Es ist auch günstig, wenn in der das Wärmeübertragungsfluid führenden Schicht der Rohre eine strömungsbeeinflussende Struktur hergestellt wird. Es kann sich dabei insbesondere um eine Verwirbelungstruktur handeln, die eben für eine Verwirbelung des Wärmeübertragungsfluids und damit für eine verbesserte Wärmeaufnahme sorgt. Beispielsweise können Rippen, drallerzeugende Strukturen oder dergleichen in einem Innenraum eines Innenrohrs angeordnet sein.
Es ist dann ganz besonders vorteilhaft, wenn die strömungsbeeinflussende Struktur bei der Verformung des entsprechenden Rohrs zur Herstellung des Rohrverbundes erzeugt wird, das heißt gewissermaßen integral erzeugt wird. Eine entsprechende Innenform kann dann so entsprechend ausgebildet sein, daß sich die Struktur in dem Innenrohr abbildet. Die Struktur läßt sich dann ohne spanabhebende Materialbearbeitung herstellen.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Mehrschichtrohr der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches bezüglich der Wärmeeinbringung bei hohen Temperaturen optimiert ist.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Mehrschichtrohr erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmeausgleichsschicht eine mittlere Schicht ist und die Strukturschicht eine außenliegende Schicht ist, und die Wärmeausgleichsschicht und die Strukturschicht durch plastische Verformung mindestens einer der beiden Schichten verbunden sind, und eine innenliegende Korrosionsschutzschicht, an welcher das Wärmeübertragungsfluid vorbei geführt ist, wobei die Wärmeausgleichsschicht und die Korrosionsschutzschicht durch plastische Verformung mindestens einer der beiden Schichten verbunden sind.
Durch die Verbindung über plastische Verformung lässt sich das Mehrschichtrohr auf einfache Weise herstellen.
Durch die mindestens eine Korrosionsschutzschicht lässt sich die Wärmeausgleichsschicht vor Korrosion einschließlich Oxidation schützen. Die Korrosionsschutzschicht ist auch vorteilhaft, wenn die Wärmeausgleichsschicht und die Strukturschicht nicht durch plastische Verformung miteinander verbunden sind. Übliche Materialien für die Wärmeausgleichsschicht wie Aluminium, Silber oder Kupfer sind bei hohen Temperaturen sehr anfällig bezüglich Korrosion. Durch die Korrosionsschutzschicht wird eben die Wärmeausgleichsschicht geschützt. Die Korrosionsschutzschicht kann auch so ausgebildet sein, daß sie zur Strukturstabilität des Mehrschichtrohrs beiträgt.
Das Wärmeübertragungsfluid ist an der Korrosionsschutzschicht vorbeigeführt. Die Korrosionsschutzschicht bedeckt die Wärmeausgleichsschicht, so daß die Wärmeausgleichsschicht nicht in Kontakt mit dem Wärmeübertragungsfluid kommt.
Eine außenliegende Schicht ist die Strukturschicht. Dadurch wird die strukturelle Stabilität auch bei hohen Temperaturen gewährleistet.
Eine mittlere Schicht ist die Wärmeausgleichsschicht. Die Wärmeausgleichsschicht lässt sich dadurch gewissermaßen zwischen zwei Schichten hydrostatisch lagern. Die Wärmeausgleichsschicht muß dann nicht zur Strukturstabiliät des Mehrschichtrohrs beitragen und kann ihre Funktion bezüglich des Wärmeausgleichs optimal erfüllen.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Mehrschichtrohrs sowie vorteilhafte Ausgestaltungen wurden im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren beschrieben.
Insbesondere ist die am weitesten innen liegende Schicht und die am weitesten außen liegende Schicht eine Korrosionsschutzschicht. Es kann vorgesehen sein, daß die Korrosionsschutzschicht mittels eines Rohrs gebildet ist und daß auf einem entsprechenden Rohr eine Korrosionsschutzschicht angeordnet ist, welche durch ein getrenntes Verfahren aufgebracht wurde, wie beispielsweise durch galvanische Abscheidung. Beispielsweise wird eine solche getrennt aufgebrachte Korrosionsschutzschicht nach der Herstellung des Rohrverbunds aufgebracht.
Aus dem gleichen Grunde ist es günstig, wenn die Wärmeausgleichsschicht von einer Korrosionsschutzschicht umgeben ist; dadurch wird die Wärmeausgleichsschicht auch nach außen geschützt.
Günstig ist es, wenn das Mehrschichtrohr rotationssymmetrisch bezüglich einer Längsachse ausgebildet ist. Dadurch läßt sich über eine radialsymmetrische Verformungskraft und insbesondere radialsymmetrische Aufweitung ein Rohrverbund erzeugen, der auch im Endergebnis rotationssymmetrisch ist. Die mechanischen Spannungen aufgrund des Formungsprozesses lassen sich minimieren, da lokale Unterschiede minimiert sind.
Es kann eine den Wärmeausgleich fördernde Struktur vorgesehen sein. Dadurch läßt sich die Grenzfläche, die für die Wärmeübertragung relevant ist, optimieren.
Es ist auch günstig, wenn eine strömungsbeeinflussende Struktur vorgesehen ist. Über diese läßt sich beispielsweise eine Verwirbelung des Wärmeübertragungsfluids erreichen, um so wiederum eine optimale Wärmeübertragung auf das Wärmeübertragungsfluid zu ermöglichen.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Figur 1: eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mehrschichtrohrs;
Figur 2: ein Zwischenschritt bei der Herstellung des Mehrschichtrohrs gemäß Figur 1 und
Figur 3: einen weiteren Zwischenschritt bei der Herstellung.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrschichtrohrs, welches in Figur 1 im Querschnitt gezeigt ist und dort als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt eine Strukturschicht 12 und eine Wärmeausgleichsschicht 14. Die Strukturschicht 12 und die Wärmeausgleichsschicht 14 sind in einem Rohrverbund angeordnet und kontaktieren sich und sind miteinander verbunden.
Die Strukturschicht 12 ist aus einem Material hergestellt, welches bezüglich der auftretenden Temperaturen hitzebeständig ist und eine entsprechende Festigkeit aufweist. Beispielsweise kann die Strukturschicht 12 aus Stahl oder einer Nickelbasislegierung wie Inconel hergestellt sein. Die Wärmeausgleichsschicht 14 ist aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Kupfer, Aluminium oder Silber hergestellt.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Strukturschicht 12 außen und ist mittels eines Außenrohrs 16 gebildet. Die Wärmeausgleichsschicht 14 ist mittels eines Mittelrohrs 18 gebildet, wobei die Verbindung zwischen dem Außenrohr 16 und dem Mittelrohr 18 über plastische Verformung erzielt wurde.
Die Wärmeausgleichsschicht 14 ist zu einem Innenraum 20 des Mehrschichtrohrs 10, in dem ein Wärmeübertragungsfluid geführt ist, durch eine Korrosionsschutzschicht 22 abgedeckt. Die Korrosionsschutzschicht ist aus einem Material hergestellt, welches eben einen Korrosionsschutz für die Wärmeausgleichsschicht 14 bereitstellt. Beispielsweise kann Stahl oder eine Nickelbasislegierung wie Inconel verwendet werden.
Die Korrosionsschutzschicht 22 ist mittels eines Innenrohrs 24 gebildet, wobei der Rohrverbund mit der Wärmeausgleichsschicht 14 über plastische Verformung erzielt wird.
Der Rohrverbund zwischen dem Außenrohr 16, dem Mittelrohr 18 und dem Innenrohr 24 wird, wie unten noch näher beschrieben, über plastische Verformung erzielt, so daß insbesondere kein Aufschrumpfen eines äußeren Rohrs auf ein innenliegendes Rohr notwendig ist.
Das Mehrschichtrohr 10 ist vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich einer Längsachse 26 ausgebildet. Entsprechend sind dann die Strukturschicht 12, die Wärmeausgleichsschicht 14 und die Korrosionsschutzschicht 22 rotationssymmetrisch zu dieser Längsachse 26 ausgebildet.
Es kann vorgesehen sein, daß das Mehrschichtrohr 10 an mindestens einem Längsende eine trichterförmige Aufweitung aufweist, so daß in diesem Bereich der Innendurchmesser größer ist als außerhalb dieses Bereiches. Auf diese Weise läßt sich ein Diffusor bzw. Konfusor ausbilden, welcher zur Verringerung von Strömungs-Druckverlusten dient.
Es ist auch möglich, daß die Korrosionsschutzschicht 22 an ihrer dem Innenraum 20 zugewandten Oberfläche mit einer strömungsbeeinflussenden Struktur versehen ist und insbesondere mit einer Verwirbelungsstruktur für das Wärmeübertragungsfluid. Es können dazu entsprechende Rippen angeordnet sein, die für eine Verwirbelung des Wärmeübertragungsfluids sorgen. Durch die Verwirbelung des Wärmeübertragungsfluids wird der Wärmeübergang an das Wärmeübertragungsfluid, welches in dem Innenraum 20 des Mehrschichtrohrs 10 strömt, verbessert.
Es ist auch möglich, daß die Wärmeausgleichsschicht 14 strukturiert ist, um so die Wärmeübertragung zu verbessern. Beispielsweise kann eine Spiralstruktur vorgesehen sein (in der Zeichnung nicht gezeigt).
Es ist auch möglich, daß dem Mehrschichtrohr 10 eine Biegung aufgeprägt ist, welche zur Kompensation von Wärmedehnungen dient. Es können auch Strukturen vorgesehen werden und insbesondere an einem Rohrende vorgesehen werden, wie Wellenstrukturen, die zur Kompensation von Wärmedehnungen dienen.
Die Verbindung zwischen den Schichten kann noch durch einen Lötvorgang oder durch Diffusionsglühen (Diffusionsschweißen), wie unten noch näher beschrieben wird, verbessert werden.
Das Mehrschichtrohr 10 wird zur Strömungsführung eines Wärmeübertragungsfluids verwendet. Solche Strömungsführungselemente werden insbesondere in Wärmeübertragern eingesetzt oder in Solarempfängern als Absorberrohre. Es tritt das Problem auf, daß die Wärmebelastung einseitig sein kann; bei einem Einsatz als Absorberrohr erfolgt die Strahlungsbelastung insbesondere von einer Richtung her, so daß die Strahlung auf eine Vorderseite und insbesondere vordere Hälfte des Rohrs 10 auftritt, während die hintere Hälfte unbestrahlt ist. Durch diese ungleiche externe Wärmebelastung sind insbesondere im Hochtemperaturbereich größer als 200 °C aufgrund von lokalen Übertemperaturen thermische Spannungen bedingt. Darüber hinaus entstehen auch Spannungen aufgrund der Betriebsbedingungen wie beispielsweise dem Innendruck in dem Innenraum 20, wenn ein Wärmeübertragungsfluid durch das Mehrschichtrohr 10 strömt.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau erfolgt eine Optimierung bezüglich der einzelnen Erfordernisse. Die Strukturschicht 12 sorgt für die strukturelle Stabilität des Mehrschichtrohrs 10. Die Wärmeausgleichsschicht 14 aus dem Material hoher Wärmeleitfähigkeit sorgt für einen Wärmeausgleich, so daß lokale Übertemperaturen angebaut werden. Wenn beispielsweise Kupfer als Material für die Wärmeausgleichsschicht 14 verwendet wird, dann tritt das Problem auf, daß bei hohen Temperaturen das Kupfer sehr weich wird und außerdem ist das Kupfer auch anfällig gegenüber Korrosion einschließlich Oxidation. Die Korrosionsschutzschicht 22 aus einem entsprechenden beständigen Material mit hoher Festigkeit schützt dann wiederum die Wärmeausgleichsschicht 14.
Die Wärmeausgleichsschicht 14 ist zwischen der Strukturschicht 12 und der Korrosionsschutzschicht 22 gewissermaßen hydrostatisch gelagert, so daß diese auf optimale Weise ihre Aufgabe, nämlich den Wärmeausgleich über das Mehrschichtrohr 10, erfüllen kann, wobei über die Strukturschicht 12 gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit der Korrosionsschutzschicht 22 die Wärmeausgleichsschicht 14 gegenüber Korrosion geschützt ist. Weiterhin ist über die Strukturschicht 12 (gegebenenfalls in Kombination mit der Korrosionsschutzschicht 22) die mechanische Festigkeit des Mehrschichtrohrs 10 auch bei hohen Temperaturen gewährleistet.
Aufgrund der Verbindung der Schichten 12, 14 und 22 über plastische Verformung ist eine gute Verbindung und insbesondere ein Anliegen der einzelnen Schichten 12, 14 und 22 aneinander gewährleistet, so daß Spaltbereiche zwischen benachbarten Schichten minimiert sind und im Idealfall nicht vorhanden sind.
In Modellrechnungen wurden Temperaturprofile und Spannungsverläufe für ein Mehrschichtrohr 10 gemäß Figur 1 ermittelt mit der Strukturschicht 12 aus Inconel, der Wärmeausgleichsschicht 14 aus Kupfer und der Korrosionsschutzschicht 22 aus Inconel. Als Belastung wurde ausgegangen von einer halbseitigen solaren Bestrahlung. Im Innenraum 20 wurde von einem konvektiven Wärmeübergang auf Luft unter einem Druck von 14 bar bei einer Fluidtemperatur von 500 °C ausgegangen. Es hat sich gezeigt, daß der Temperaturgradient in Umfangsrichtung 65 K ergibt, während sich bei einem einschichtigen Rohr gleicher Abmessungen aus Inconel 220 K ergibt. Dies zeigt, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung lokale Übertemperaturen abgebaut werden und der Temperaturgradient verringert wird.
Es hat sich ferner gezeigt, daß die maximalen thermischen Spannungen, die durch örtlich unterschiedliche Wärmedehnungen (aufgrund örtlich unterschiedlicher Temperaturen) bedingt sind, sich auf ca. 8,5 MPa reduzieren lassen (von ca. 32 MPa bei einem einschichtigen Aufbau).
Der Verbund zwischen den die Strukturschicht 12, die Wärmeausgleichsschicht 14 und die Korrosionsschutzschicht 22 bildenden Rohren 16, 18 und 24 ist über plastische Verformung erzeugt. Dadurch lassen sich mechanische Spannungen, die herstellungsbedingt in den Schichten 12, 14, 22 hervorgerufen sind, gering halten, so daß wiederum insbesondere unter Berücksichtigung der Wärmebelastung die mechanische Stabilität und die Dichtigkeit des Mehrschichtrohrs 10 optimiert ist.
Das Mehrschichtrohr 10 läßt sich wie folgt herstellen:
Das Innenrohr 24, welches einen Außendurchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der Innendurchmesser des Mittelrohrs 18, wird in dem Mittelrohr mit radialem Spiel positioniert (Figuren 2 und 3). Dadurch ist ein Spalt 28 zwischen dem Innenrohr 24 und dem Mittelrohr 18 gebildet. Die Positionierung erfolgt beispielsweise kolinear zu den jeweiligen Längsachsen der Rohre 24 und 18, so daß bei rotationssymmetrischer Ausbildung der Spalt 28 ein Ringspalt ist. Das Innenrohr 24 kann auch an das Mittelrohr 18 angelegt werden.
Ferner wird das Mittelrohr 18 in dem Außenrohr 16 positioniert, wobei (vor der plastischen Verformung) der Außendurchmesser des Mittelrohrs 18 kleiner ist als der Innendurchmesser des Außenrohrs 16. Dadurch ist ein Spalt 30 zwischen dem Mittelrohr 18 und dem Außenrohr 16 gebildet. Die Positionierung des Mittelrohrs 18 erfolgt beispielsweise kollinear zu dem Außenrohr 16, so daß der Spalt 30 ein Ringspalt ist. Das Mittelrohr 18 kann auch an das Außenrohr 16 angelegt werden.
In dieser Anordnung umgibt das Außenrohr 16 das Mittelrohr 18 und das Mittelrohr umgibt das Innenrohr 24. Auf die Reihenfolge der Positionierung der einzelnen Rohre durch Ineinanderschieben kommt es dabei nicht an.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Außenrohr 16 in einer Form 32 positioniert, welche beispielsweise zwei Formhälften 34 und 36 aufweist. Die Form 32 weist eine Aufnahme 38 für das Außenrohr 16 auf. Diese Aufnahme 38, die insbesondere einen kreisrunden Querschnitt aufweist, bestimmt die Außenform des Mehrschichtrohrs 10 und damit auch die Außenabmessungen des Mehrschichtrohrs 10.
Durch plastische Verformung wird das Mehrschichtrohr 10 erzeugt. Es erfolgt dabei eine Umformung des Innenrohrs 24, des Mittelrohrs 18 und gegebenenfalls des Außenrohrs 16. Dazu wird über einen Innenraum 40 des Innenrohrs 24 gleichmäßig über dessen Innenraum eine Verformungskraft ausgeübt, welche das Innenrohr 24 in Richtung des Mittelrohrs 18 aufweitet, und das Mittelrohr 18 in Richtung des Außenrohrs 16 aufweitet und gegebenenfalls das Außenrohr 16 aufweitet bzw., wenn dieses paßgenau in der Aufnahme 38 sitzt, eine plastische Verformung des Außenrohrs 16 bewirkt. Dadurch wiederum wird ein Rohrverbund mit einer Schichtverbindung erzeugt, so daß die Strukturschicht 12, gebildet über plastische Verformung des Außenrohrs 16, die Wärmeausgleichsschicht, gebildet über plastische Verformung des Mittelrohrs 18, und die Korrosionsschutzschicht 22, gebildet über plastische Verformung des Innenrohrs 24, an der jeweils benachbarten Schicht anliegen und so eine Verbindung hergestellt ist.
Die Verformungskraft zur Aufweitung des Innenrohrs 24 kann beispielsweise über einen Formkörper 42 wie beispielsweise einen Dorn oder eine Kugel ausgeübt werden, wobei dieser Formkörper 42 in den Innenraum 40 eingeführt wird und durch diesen durchgeführt wird.
Es ist auch möglich, die Umformung über ein Wirkmedium durchzuführen und insbesondere hydraulisch durchzuführen. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist Hydro-Forming. Dabei wird ein Wirkfluid durch den Innenraum 40 unter Druck gepreßt bzw. es wird durch eine Führung mit elastischen Wänden durch den Innenraum 40 gepreßt. Dies ist ein Figur 3 schematisch angedeutet durch Pfeile 44 für die Strömungsdurchführung des Wirkmediums durch den Innenraum 40.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umgibt die Form 32 das Außenrohr 16, welches bei der Aufweitung des Innenrohrs 24 (ermittelt über die Aufweitung des Mittelrohrs 18) gegen die Form 32 gedrückt wird. Die Verformungskraft wirkt dadurch von innen nach außen, das heißt von der Längsachse 26 der jeweiligen Rohre 16, 18, 24 weg.
Es ist grundsätzlich auch möglich, daß alternativ oder in Kombination die Kraftbeaufschlagung von außen nach innen erfolgt, das heißt auf die Längsachse 26 zu. Beispielsweise ist es vorgesehen, daß in dem Innenraum 40 eine Form positioniert ist, welche eben den Innendurchmesser (und damit den Innenraum 20) des Mehrschichtrohrs 10 definiert. Das Innenrohr 24 legt sich an diese Form an. Die Form ist vorzugsweise expandierbar, so daß ihr Durchmesser nach der plastischen Verformung der Rohre verkleinert werden kann, und sie dann aus dem Innenraum 40 herausgezogen werden kann. Beispielsweise handelt es sich bei der Form um eine mit einem Fluid beaufschlagte Form, wobei über einen bestimmten Fluiddruck eine bestimmte Gestalt eingestellt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt dann die Kraftausübung zur plastischen Verformung der Rohre 16, 18 und 24 von außen. Die Kraft wirkt direkt auf das Außenrohr 16, welches dann über eine symmetrische Kontraktion die plastische Verformung des Mittelrohrs 18 bewirkt; das Mittelrohr 18 wirkt dabei wiederum auf das Innenrohr 24.
Zur Verbesserung der Verbindung kann eine Nachbearbeitung des Schichtverbunds zwischen der Strukturschicht 12, der Wärmeausgleichsschicht 14 und der Korrosionsschutzschicht 22 vorgesehen sein. Beispielsweise kann bei hergestelltem Rohrverbund (das heißt bei umgeformtem Mehrschichtrohr 10) eine Diffusionsglühung (Diffusionsschweißung) durchgeführt werden. Die Diffusionsglühung kann unter Atmosphärenbedingungen, im Vakuum oder unter Schutzgas erfolgen. Es kann vorgesehen sein, daß für den Diffusionsglühvorgang in dem Innenraum 20 ein Innendruck aufgebracht ist oder daß der Diffusionsglühvorgang ohne eine zusätzliche Aufbringung erfolgt.
Es ist auch alternativ oder zusätzlich möglich, daß mindestens eine Schicht, wie beispielsweise die Korrosionsschutzschicht 22 an ihrer der Wärmeausgleichsschicht 14 zugewandten Seite und die Wärmeausgleichsschicht an der der Strukturschicht 12 zugewandten Seite mit einer Beschichtung versehen ist, und insbesondere mit einer Lotbeschichtung oder der Beschichtung einer Lotkomponente versehen ist. Nach der plastischen Verformung erfolgt dann eine Lötung beispielsweise unter Atmosphärenbedingungen, im Vakuum oder unter Schutzgas mit oder ohne zusätzlicher Aufbringung eines Innendrucks im Innenraum 20. Beispielsweise wird das Mittelrohr 18 innen und außen, wenn dieses aus Kupfer gefertigt ist, mit einer Silberschicht versehen. Silber stellt eine Lotkomponente dar, welche dann bei dem Lotvorgang mit dem Kupfer das eigentliche Lot bildet; bei hoher Temperatur wird dadurch für eine zusätzliche Verbindung der Wärmeausgleichsschicht 14 mit der Strukturschicht 12 und der Korrosionsschutzschicht 22 gesorgt.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel wurde ein Außenrohr 16 mit einem Außendurchmesser von 33,4 mm und einem Innendurchmesser von 27,86 mm aus Inconel 600 verwendet. Als Mittelrohr 18 wurde ein Kupferrohr mit einem Außendurchmesser von 27 mm und einem Innendurchmesser von 22 mm verwendet. Als Innenrohr 24 wurde ein Inconel-Rohr mit einem Außendurchmesser von 21,3 mm und einem Innendurchmesser von 19 mm verwendet.
Durch Umformung des Innenrohrs wurde dann wie oben beschrieben der Rohrverbund für das entsprechende Mehrschichtrohr 10 hergestellt. Der Umformdruck bei einem entsprechenden Hydro-Forming-Vorgang betrug 3000 bar.
Anschließend wurde eine Diffusionsglühung durchgeführt bei einer Glühtemperatur von 900 °C und einer Glühzeit von 10 Stunden bis 15 Stunden.
Es ist auch möglich, gleichzeitig mit dem Verformungsvorgang für das Innenrohr 24 eine strömungsbeeinflussende Struktur in dem Innenrohr 24 dem Innenraum 20 zugewandt auszubilden. Beispielsweise wird eine Einlage in den Innenraum 20 vor der Kraftbeaufschlagung eingelegt bzw. es wird eine entsprechende strukturierte Form eingelegt. Dadurch lassen sich beispielsweise Rippen in der Korrosionsschutzschicht 22 an der dem Innenraum 20 zugewandten Seite ausbilden, die eine Verwirbelungsstruktur darstellen.
Es ist auch grundsätzlich möglich, eine Struktur an der Wärmeausgleichsschicht 14 direkt an dieser oder an der ihr zugewandten Seite der Korrosionsschutzschicht 22 zu erzeugen. Beispielsweise wird eine Einlage zwischen die Rohre 24 und 18 eingelegt. Bei der Einlage kann es sich um einen um das Innenrohr 24 gewickelten Draht handeln. Bei der Aufweitung des Innenrohrs 24 durch Kraftbeaufschlagung bildet sich diese Einlage auf dem Mittelrohr 18, welches die Wärmeausgleichsschicht 14 bildet, ab. Die Struktur wird so gewählt, daß die Wärmeübertragung und damit der Wärmeausgleich gefördert wird; es wird die Grenzschicht zwischen der Wärmeausgleichsschicht 14 und der Strukturschicht 12 bzw. der Korrosionsschutzschicht 22 beeinflußt, um einen optimalen Wärmeübergang zu erhalten.
Das Mehrschichtrohr 10 und ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden anhand des Beispiels eines dreischichtigen Aufbaus beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch bei einem zweischichtigen oder mehr als dreischichtigen Aufbau einsetzen. Ein Mehrschichtrohr aus zwei Schichten, bei welchem der Rohrverbund über plastische Verformung erzeugt wird, ist ebenfalls möglich.
Durch die Herstellung des Rohrverbunds über plastische Verformung anstatt Aufschrumpfung lassen sich zeitkritische Aufheizungsvorgänge und Abkühlungsvorgänge vermeiden. Die Toleranzen bezüglich der Ausgangsrohre sind höher. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Rohrverbunde großer Länge herstellen.

Claims

Herstellungsverfahren für ein Mehrschichtrohr (10) zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids, bei dem ein erstes Rohr (24) in einem zweiten Rohr (18) mit radialem Spiel positioniert wird und ein Rohrverbund zwischen dem ersten Rohr (24) und dem zweiten Rohr (18) durch plastische Verformung des ersten Rohrs (24) und/oder des zweiten Rohrs erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rohr (18) in ein drittes Rohr (16) mit radialem Spiel positioniert wird und ein Rohrverbund zwischen dem zweiten Rohr (18) und dem dritten Rohr (16) durch plastische Verformung des zweiten Rohrs (18) und/oder des dritten Rohrs (16) erzeugt wird, wobei mittels des ersten Rohrs (24) eine Korrosionsschutzschicht (22) gebildet wird, mittels des zweiten Rohrs (18) eine Wärmeausgleichsschicht (14) gebildet wird und mittels des dritten Rohrs (16) eine Strukturschicht (12) aus einem Material mit hoher Strukturstabilität bei den relevanten Temperaturen gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verformungskraft auf das am weitesten innen liegende Rohr (24) und/oder das am weitesten außen liegende Rohr (16) ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in dem Bereich, in dem ein Rohrverbund hergestellt werden soll, das bezüglich eines benachbarten Rohrs außen liegende Rohr das benachbarte Rohr umgibt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre, zwischen welchen ein Rohrverbund hergestellt werden soll, die gleiche Symmetrie bezüglich einer Längsachse aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre, zwischen welchen ein Rohrverbund hergestellt werden soll, einen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre aneinander angelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre so zueinander positioniert werden, daß ein Ringspalt zwischen benachbarten Rohren gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das am weitesten außen liegende Rohr (16) in einer Form positioniert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das am weitesten innen liegende Rohr (24) mit einer über seinen Innenumfang gleichmäßigen Kraft zur plastischen Verformung beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das am weitesten innen liegende Rohr (24) aufgeweitet wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das am weitesten innen liegende Rohr (24) soweit aufgeweitet wird, daß ein Verbund zwischen benachbarten Rohren gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Form in dem am weitesten innen liegenden Rohr (24) positioniert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das am weitesten außen liegende Rohr (16) eine über seinen Umfang gleichmäßige Verformungskraft ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung über ein Wirkmedium erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß hydraulisch verformt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung über einen Formkörper erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtverbund zur Verbesserung der Bindung nachbearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtverbund einem Diffusionsglühvorgang unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Rohr mindestens einseitig mit einer Beschichtung versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtverbund einem Lötprozeß unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zu verbindende Rohre mindestens einseitig mit Lot oder einer Lotkomponente versehen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Korrosionsschutz für das am weitesten innen liegende Rohr (24) und das am weitesten außen liegende Rohr (16) vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am weitesten innen liegende und die am weitesten außen liegende Schicht als Korrosionsschutzschicht ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr auf mindestens einer Seite vor dem Ineinanderschieben mit einer Struktur versehen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Rohren vor der Verformung eine Einlage angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einem äußeren Rohr und/oder einem inneren Rohr bei der Verformung eine Struktur erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur mittels einer Form erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur mittels einer Einlage erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der das Wärmeübertragungsfluid führenden Schicht eine strömungsbeeinflussende Struktur hergestellt wird.
Mehrschichtrohr zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids, umfassend eine mittlere Wärmeausgleichsschicht (14) aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit, eine außen liegende Strukturschicht (12) aus einem Material, welches bei den auftretenden Temperaturen strukturstabil ist, wobei die Wärmeausgleichsschicht (14) und die Strukturschicht (12) durch plastische Verformung mindestens einer der beiden Schichten (12, 14) verbunden sind, und eine innenliegende Korrosionsschutzschicht (22), an welcher das Wärmeübertragungsfluid vorbei geführt ist, wobei die Wärmeausgleichsschicht (14) und die Korrosionsschutzschicht (22) durch plastische Verformung mindestens einer der beiden Schichten (14, 22) verbünden sind.
Mehrschichtrohr nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine am weitesten innen liegende Schicht (22) und eine am weitesten außen liegende Schicht (12) eine Korrosionsschutzschicht (22) ist.
Mehrschichtrohr nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeausgleichsschicht (14) von Korrosionsschutzschichten (12, 22) umgeben ist.
Mehrschichtrohr nach einem der Ansprüche 30 bis 32, gekennzeichnet durch eine rotationssymmetrische Ausbildung bezüglich einer Längsachse (26).
Mehrschichtrohr nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Wärmeausgleich fördernde Struktur vorgesehen ist, welche die Grenzschicht zwischen der Wärmeausgleichsschicht (14) und der Strukturschicht (12) bzw. der Korrosionsschutzschicht (22) beeinflußt.
Mehrschichtrohr nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß eine strömungsbeeinflussende Struktur vorgesehen ist.