EP1562018A1 - Heat exchanger tube, heat exchanger and its use - Google Patents

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EP1562018A1
EP1562018A1 EP04002333A EP04002333A EP1562018A1 EP 1562018 A1 EP1562018 A1 EP 1562018A1 EP 04002333 A EP04002333 A EP 04002333A EP 04002333 A EP04002333 A EP 04002333A EP 1562018 A1 EP1562018 A1 EP 1562018A1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
exchanger tube
layer
cooling medium
medium
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04002333A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Friedhelm Schmitz
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to PCT/EP2005/000883 priority patent/WO2005075926A1/en
Priority to US10/588,351 priority patent/US7640969B2/en
Priority to EP05701250A priority patent/EP1711773A1/en
Publication of EP1562018A1 publication Critical patent/EP1562018A1/en
Priority to US12/582,293 priority patent/US8240364B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • F28F13/04—Arrangements 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/20—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing development of microorganisms

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger tube with a on an outer surface lying outside for loading with steam and an inner surface lying on an inner surface for charging with a cooling medium.
  • the invention further relates to a heat exchanger with a cooling medium guide and a vapor medium guide, wherein the cooling medium guide a variety of heat exchanger tubes for guiding Has cooling medium on the inside of a heat exchanger tube, and the steam guide for acting on an outside a heat exchanger tube designed with steam medium is.
  • the invention also leads to a use.
  • Heat exchangers of the above type are usually used in a fluid contained in the heat medium to a fluid Transfer cooling medium. That way it cools Steam medium while the cooling medium heats up. Possibly the heat exchanger is designed so that the cooling of the vapor medium until condensation of the vapor medium leads - in this case, a heat exchanger is also called Capacitor, in particular steam condenser referred to. Heat exchanger, in particular capacitors of the type mentioned, are usually installed in power plants. There serves a fluid vapor medium usually as a working medium for Drive a turbine and gives it its kinetic energy to drive the turbine to a turbine rotor, which in turn used to drive a generator.
  • This turbine exit side vapor medium is usually a heat exchanger, in particular a condenser mentioned above Kind, fed.
  • the goal is usually the vapor medium to condense, possibly also its heat content after delivery continue to use the cooling medium.
  • the boundary of a vapor medium guide in a heat exchanger of the above type formed by a wall, from a variety of heat exchanger tubes of the cooling medium guide is constructed.
  • Other concepts look across the box Steam medium guide arranged cooling medium guides, so a steam medium guided in the steam guide is attached to the Flow past the plurality of heat exchanger tubes of the cooling medium guide got to.
  • the rebuilt volume of such Heat exchangers, in particular of steam condensers, depending on Design to be kept as low as possible and optimized be that the efficiency of such heat exchangers possible good is.
  • the aim of a heat exchanger is therefore, the Heat transfer in a heat exchanger tube as effective as possible, so that the contained in the vapor medium Level of heat supplied as completely as possible to the cooling medium can be lost and not otherwise lost or unintentionally remains in the vapor medium.
  • a hindrance to the Heat transfer occurs z. B. by a formation of an insulating Condensation film on an outside of a heat exchanger tube.
  • a hindrance of the heat transfer is so more serious, the denser an insulating condensation film of this kind on an outer surface of a heat exchanger tube is.
  • the nature of such a condensation film depends on it significantly influenced by the formation of droplets or the dripping behavior from condensed vapor medium.
  • a further impairment of the heat transfer takes place by a cooling medium-side deposit formation on an inner side a heat exchanger tube.
  • Such a deposit formation takes place over time by being contained in the cooling medium inorganic and organic components on the inner surface Deposit a heat exchanger tube and collect.
  • Various Cleaning measures can greatly increase this effect slow down, however, are laborious and can slow down the process as such do not prevent.
  • the invention begins, whose task it is, a heat exchanger tube, a heat exchanger and a use specify a heat exchanger tube, in which a heat transfer from a vapor medium to a cooling medium is improved over conventional concepts.
  • the task is with respect to a heat exchanger tube through a heat exchanger tube of the type mentioned in, at according to the invention, the outer surface with an adhesion of the vapor medium at the outer surface reducing is provided first layer and / or the inner surface with an adhesion of the cooling medium to the inner surface reducing second layer is provided.
  • the invention is based on the consideration that for the drop formation or the dripping behavior of a vapor medium the outer surface of the heat exchanger tube, the surface tension of the pipe material is of grave importance. In addition, the invention is based on the consideration that the Coating on the inner surface of a heat exchanger tube to a considerable degree of the adhesive properties of the surface depends.
  • heat exchanger tubes above kind to provide and especially in one Provide heat exchanger.
  • One main reason lies among other things in that the pipes after their fabrication only with high Effort can be coated. You can also relax the production of the tubes interior coatings practically not perform more, as the tubes are usually of length Own 10 m or more.
  • a heat exchanger above kind for a power plant are usually hundreds of kilometers laid by heat exchanger tubes.
  • For a nuclear power plant can a heat exchanger more than 1000 km laid heat exchanger tubes exhibit.
  • the outer surface and / or the inner surface of the heat exchanger tube also with the claimed functionality provided surface treatment to understand the surface of a heat exchanger tube.
  • the surface of a heat exchanger tube be smoothed or polished by suitable measures.
  • a layer as a coating.
  • the first layer and / or the second layer formed from a number of sub-layers.
  • sublayers can be used, for example, as adhesion promoter layers serve.
  • adhesion promoter layers serve.
  • a coating of the outer surface and a coating the inner surface of the first layer is different is formed to the second layer.
  • the first layer is advantageous to do so the first layer as a the surface tension of the Pipe material on the outer surface reducing layer designed.
  • a second layer is advantageous as a the formation of deposits on the inner surface of the pipe material decreasing layer configured, so to reduce the adhesive properties of the inner surface of a heat exchanger tube designed.
  • the first layer is thus advantageous as the surface tension the outer surface degrading layer designed. This advantageously reduces the formation of drops and the dripping behavior of the vapor medium in a condensation thereof.
  • the second layer is therefore advantageous as a the formation of a deposit designed on the inner surface reducing layer.
  • a layer may be used as a biocide layer be designed.
  • Next proves to be an antifouling layer as advantageous. Reduce such layers the formation of deposits and the growth of organic substances to a negligible extent.
  • the invention leads to the solution of the problem in terms of Heat exchanger on a heat exchanger of the aforementioned Art in which a heat exchanger tube according to the invention to a designed above type is designed.
  • the Heat exchanger tube as a longitudinally welded heat exchanger tube is trained. That is, in the heat exchanger tube a weld extends along the elongated extent of the pipe and it is in the installed condition of the pipe arranged on the upper side of the pipe cross-section.
  • the layer becomes advantageous immediately before the welding process and still in the molding process of the tape to the slotted tube in Area of slit / weld removed.
  • the weld seam area be ground, so that under such a Grinding process an existing layer, in particular Coating, is removed again.
  • the object with regard to a use concerning the heat exchanger tube is achieved by a use according to the invention an adhesion of a fluid to a surface reducing coating material for an outer surface an outer side of a heat exchanger tube for acting with a vapor medium and for an inner surface at one Inside of the heat exchanger tube to act on a Cooling medium.
  • the outer surface is one with an adhesion of the vapor medium at the outer surface reducing the first Layer is provided and / or the inner surface is with a reduce adhesion of the cooling medium to the inner surface second layer provided.
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • organic silicate network based material for use as a layer material as proved particularly advantageous.
  • Such organic silicate networks can be advantageously as outer surface consisting from nanoparticles which have the non-stick properties a surface, in particular an inner surface significantly reduce the heat exchanger tube.
  • a polytetrafluoroethylene-based sheet material can be particularly beneficial on an outer surface of a Heat exchanger tube can be used.
  • the particularly preferred embodiment shown here of the heat exchanger tube 1 in the installed state sees a an adhesion of a fluid to a surface 3, 5 of the heat exchanger tube 1 reducing layer 7, 9 before.
  • the heat exchanger tube 1 has a steam-side outer surface 3 its outer side 4 for exposure to a vapor medium 25 on and a cooling medium-side inner surface 5 at its Inner side 6 for acting on a cooling medium 27 on.
  • the outer surface 3 is one with an adhesion of the vapor medium on the outer surface 3 reducing first layer 7 provided.
  • the inner surface 5 is one with an adhesion of the cooling medium on the inner surface 5 reducing the second Layer 9 provided.
  • the first vapor-side layer 7 is presently made of a Layered material made on a PTFE (polytetrafluoroethylene) based material is. Present will be a Mixture of teflon and other components preferred.
  • the second, cooling medium-side layer 9 is present on a an organic silicate network based material. This Material was present in the formation of nanoparticles produced and exhibits according to a so-called sol-gel process so that a surface structured in the nanometer range. It has been shown that this type of coating with a second layer 9 on an inner surface 5 particularly advantageous the adhesive properties of a cooling medium and thus the deposit and accumulation of organic and inorganic Material on the inner surface 5 of the heat exchanger tube 1 prevented.
  • a first layer 7 on an outer surface 3 of the heat exchanger tube 1 based on polytetrafluoroethylene has a particularly low surface tension and thus reduces the formation of drops on the Surface and as far as drops are formed, the dripping behavior is changed so that no condensation films on the outer surface 3 of the heat exchanger tube 1 can form.
  • the heat exchanger tube 1 shown in this embodiment is advantageously made from a narrow band that already as such on its the inner surface 5 associated Surface with a layer 9 organic silicate network to form an inside 6 has been provided and on a the outer surface 3 associated surface with a polytetrafluoroethylene based material for forming an outside 4 has been provided.
  • the narrow band in the area 11 so on its edges, later in the area 11 of the weld 13 would lie already during the coating process for formation the layers 9, 7 masked and in this embodiment then ground, so that the area 11 of the Weld 13 remained free of coating.
  • the sanding step can also be omitted in the context of a modification. After the rounding of the narrow band to the slot tube in the further production step could the weld 13 at the slotted pipe to Completion of the heat exchanger tube to be attached without while adverse effects of a coating 9, 7 on to have to accept the welding process.
  • a heat exchanger tube As part of a modification, a heat exchanger tube, essentially with the same manufacturing method explained above, only in the area of its three o'clock position until nine o'clock position be coated. It has been shown that in particular the area around the six o'clock position at a Heat exchanger tube particularly susceptible to corrosion and surface damage is. In particular, often remain, z. B. especially in a Emptying of the heat exchanger tube, suspended matter in the Range of the six o'clock position on the inside of the heat exchanger tube. At least the area around the six o'clock position, z. As a 45 ° angle range, a 90 ° angle range, advantageous a 120 ° angle range and in particular a 180 ° angle range or a larger angle range, respectively as part of the modification provided with a layer.
  • FIG 2 shows schematically a heat exchanger 17 with a Cooling medium guide 19 and a steam medium guide 21.
  • Die Cooling medium guide 19 has to guide the cooling medium 27 a Variety of in Figure 1 explained in more detail heat exchanger tubes 23, which is shown only schematically in FIG are.
  • the cooling medium 27 is doing on the inside of the 6 Heat exchanger tubes 23 out.
  • the steam guide 21 sees the Actuation of the outside 4 of the heat exchanger tubes 23 with a vapor medium 25 before.
  • the heat transfer in heat exchanger tubes 1, 23 obstructing To avoid film formation is in a heat exchanger tube 1, 23 with a lying on an outer surface 3 Outside 4 to be exposed to a vapor medium and a lying on an inner surface 5 inside 6 to Loading with a cooling medium according to the proposed Concept provided that the outer surface 3 with a a Adhesion of the vapor on the outer surface 3 reducing is provided first layer 7 and / or the inner surface with an adhesion of the cooling medium to the inner surface 5 reducing second layer 9 is provided.
  • the concept leads to a heat exchanger 17 and a use.

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Abstract

The heat exchanger pipe (1) comprises outside and inside coatings (7, 9) respectively reducing adhesion of a steam medium (25) to the pipe outer surface (3), and that of a cooling medium (27) to the pipe inner surface (5). Independent claims are also included for: (A) a heat exchanger with the proposed heat exchanger pipes; (B) an application of coating materials for reduction of adhesion of media to the heat exchanger pipe outer and inner surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauscherrohr mit einer auf einer Außenoberfläche liegenden Außenseite zur Beaufschlagung mit Dampf und einer auf einer Innenoberfläche liegenden Innenseite zur Beaufschlagung mit einem Kühlmedium. Die Erfindung betrifft weiter einen Wärmetauscher mit einer Kühlmediumführung und einer Dampfmediumführung, wobei die Kühlmediumführung eine Vielzahl von Wärmetauscherrohren zur Führung von Kühlmedium an der Innenseite eines Wärmetauscherrohres aufweist, und die Dampfführung zur Beaufschlagung einer Außenseite eines Wärmetauscherrohres mit Dampfmedium ausgelegt ist. Die Erfindung führt auch auf eine Verwendung.The invention relates to a heat exchanger tube with a on an outer surface lying outside for loading with steam and an inner surface lying on an inner surface for charging with a cooling medium. The invention further relates to a heat exchanger with a cooling medium guide and a vapor medium guide, wherein the cooling medium guide a variety of heat exchanger tubes for guiding Has cooling medium on the inside of a heat exchanger tube, and the steam guide for acting on an outside a heat exchanger tube designed with steam medium is. The invention also leads to a use.

Wärmetauscher obiger Art dienen in der Regel dazu, die in einem fluiden Dampfmedium enthaltene Wärme auf ein fluides Kühlmedium zu überführen. Auf diese Weise kühlt sich das Dampfmedium ab, während sich das Kühlmedium erwärmt. Gegebenenfalls ist der Wärmetauscher so ausgelegt, dass die Abkühlung des Dampfmediums bis zu einer Kondensation des Dampfmediums führt - in diesem Fall wird ein Wärmetauscher auch als Kondensator, insbesondere Dampfkondensator, bezeichnet. Wärmetauscher, insbesondere Kondensatoren der genannte Art, sind üblicherweise in Kraftwerksanlagen installiert. Dort dient ein fluides Dampfmedium in der Regel als Arbeitsmedium zum Antrieb einer Turbine und gibt dabei seine kinetische Energie zum Antrieb der Turbine an einen Turbinenrotor ab, der wiederum zum Antrieb eines Generators dient.Heat exchangers of the above type are usually used in a fluid contained in the heat medium to a fluid Transfer cooling medium. That way it cools Steam medium while the cooling medium heats up. Possibly the heat exchanger is designed so that the cooling of the vapor medium until condensation of the vapor medium leads - in this case, a heat exchanger is also called Capacitor, in particular steam condenser referred to. Heat exchanger, in particular capacitors of the type mentioned, are usually installed in power plants. There serves a fluid vapor medium usually as a working medium for Drive a turbine and gives it its kinetic energy to drive the turbine to a turbine rotor, which in turn used to drive a generator.

Danach befindet sich ein turbinenausgangsseitiges Dampfmedium in der Regel in einem entspannten Zustand, d. h. es weist einen Druck im Bereich von 1 bar auf und ist kaum überhitzt. Dieses turbinenausgangsseitige Dampfmedium wird in der Regel einem Wärmetauscher, insbesondere einem Kondensator oben genannter Art, zugeführt. Ziel ist es in der Regel, das Dampfmedium zu kondensieren, ggf. auch seinen Wärmeinhalt nach Abgabe an das Kühlmedium weiter zu nutzen.After that there is a turbine outlet side steam medium usually in a relaxed state, d. H. it has one Pressure in the range of 1 bar and is hardly overheated. This turbine exit side vapor medium is usually a heat exchanger, in particular a condenser mentioned above Kind, fed. The goal is usually the vapor medium to condense, possibly also its heat content after delivery continue to use the cooling medium.

Üblicherweise ist die Berandung einer Dampfmediumführung in einem Wärmetauscher obiger Art durch eine Bewandung gebildet, die aus einer Vielzahl von Wärmetauscherrohren der Kühlmediumführung aufgebaut ist. Andere Konzepte sehen quer in einer Dampfmediumführung angeordnete Kühlmediumführungen vor, so dass ein in der Dampfführung geführtes Dampfmedium an der Vielzahl von Wärmetauscherrohren der Kühlmediumführung vorbeiströmen muss. Dabei sollte das umbaute Volumen solcher Wärmetauscher, insbesondere von Dampfkondensatoren, je nach Auslegung, möglichst gering gehalten werden und so optimiert werden, dass der Wirkungsgrad solcher Wärmetauscher möglichst gut ist. Ziel bei einem Wärmetauscher ist es deshalb, den Wärmeübergang bei einem Wärmetauscherrohr so effektiv wie möglich zu gestalten, so dass das im Dampfmedium enthaltene Maß an Wärme möglichst vollständig dem Kühlmedium zugeführt werden kann und nicht anderweitig verloren geht oder ungewollterweise im Dampfmedium verbleibt. Eine Behinderung des Wärmeübergangs erfolgt z. B. durch eine Ausbildung eines isolierenden Kondensationsfilms an einer Außenseite eines Wärmetauscherrohres. Eine Behinderung des Wärmeübergangs ist um so gravierender, je dichter ein isolierender Kondensationsfilm dieser Art auf einer Außenoberfläche eines Wärmetauscherrohres ist. Dabei hängt die Art eines solchen Kondensationsfilms maßgeblich von der Tropfenausbildung bzw. von dem Abtropfverhalten von kondensiertem Dampfmedium ab.Usually, the boundary of a vapor medium guide in a heat exchanger of the above type formed by a wall, from a variety of heat exchanger tubes of the cooling medium guide is constructed. Other concepts look across the box Steam medium guide arranged cooling medium guides, so a steam medium guided in the steam guide is attached to the Flow past the plurality of heat exchanger tubes of the cooling medium guide got to. Here, the rebuilt volume of such Heat exchangers, in particular of steam condensers, depending on Design to be kept as low as possible and optimized be that the efficiency of such heat exchangers possible good is. The aim of a heat exchanger is therefore, the Heat transfer in a heat exchanger tube as effective as possible, so that the contained in the vapor medium Level of heat supplied as completely as possible to the cooling medium can be lost and not otherwise lost or unintentionally remains in the vapor medium. A hindrance to the Heat transfer occurs z. B. by a formation of an insulating Condensation film on an outside of a heat exchanger tube. A hindrance of the heat transfer is so more serious, the denser an insulating condensation film of this kind on an outer surface of a heat exchanger tube is. The nature of such a condensation film depends on it significantly influenced by the formation of droplets or the dripping behavior from condensed vapor medium.

Eine weitere Beeinträchtigung des Wärmeübergangs erfolgt durch eine kühlmediumseitige Belagbildung an einer Innenseite eines Wärmetauscherrohres. Eine solche Belagbildung erfolgt im Laufe der Zeit dadurch, dass sich im Kühlmedium enthaltene anorganische und organische Bestandteile auf der Innenoberfläche eines Wärmestauscherrohres absetzen und ansammeln. Diverse Reinigungsmaßnahmen können diesen Effekt zwar stark verlangsamen, sind jedoch aufwändig und können den Prozess als solchen nicht verhindern.A further impairment of the heat transfer takes place by a cooling medium-side deposit formation on an inner side a heat exchanger tube. Such a deposit formation takes place over time by being contained in the cooling medium inorganic and organic components on the inner surface Deposit a heat exchanger tube and collect. Various Cleaning measures can greatly increase this effect slow down, however, are laborious and can slow down the process as such do not prevent.

Wünschenswert wäre ein Wärmetauscherrohr und eine Verwendung betreffend das Wärmetauscherrohr, die einen verbesserten Wärmeübergang vorsehen. Wünschenswert wäre auch ein Wärmetauscher mit einem verbesserten Wirkungsgrad, der nicht unnötig durch einen verschlechterten Wärmeübergang bei einem Wärmetauscherrohr beeinträchtigt ist.It would be desirable to have a heat exchanger tube and a use concerning the heat exchanger tube, the improved heat transfer provide. It would also be desirable to have a heat exchanger with improved efficiency, not unnecessary by a deteriorated heat transfer in a heat exchanger tube is impaired.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein Wärmetauscherrohr, einen Wärmetauscher und eine Verwendung betreffend ein Wärmetauscherrohr anzugeben, bei dem ein Wärmeübergang von einem Dampfmedium zu einem Kühlmedium gegenüber üblichen Konzepten verbessert ist.At this point, the invention begins, whose task it is, a heat exchanger tube, a heat exchanger and a use specify a heat exchanger tube, in which a heat transfer from a vapor medium to a cooling medium is improved over conventional concepts.

Die Aufgabe wird hinsichtlich eines Wärmetauscherrohrs durch ein Wärmetauscherrohr der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß die Außenoberfläche mit einer eine Adhäsion des Dampfmediums an der Außenoberfläche verringernden ersten Schicht versehen ist und/oder die Innenoberfläche mit einer eine Adhäsion des Kühlmediums an der Innenoberfläche verringernden zweiten Schicht versehen ist.The task is with respect to a heat exchanger tube through a heat exchanger tube of the type mentioned in, at according to the invention, the outer surface with an adhesion of the vapor medium at the outer surface reducing is provided first layer and / or the inner surface with an adhesion of the cooling medium to the inner surface reducing second layer is provided.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass für die Tropfenausbildung bzw. das Abtropfverhalten eines Dampfmediums an der Außenoberfläche des Wärmetauscherrohres die Oberflächenspannung des Rohrwerkstoffs von gravierender Bedeutung ist. Außerdem geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass die Belagbildung auf der Innenoberfläche eines Wärmetauscherrohres in gravierendem Maß von den Hafteigenschaften der Oberfläche abhängt. Im Unterschied zu bisher üblichen Maßnahmen, die entweder eine regelmäßige Reinigung der Oberflächen oder Zusätze im Dampf/Kühlmedium vorsehen, hat die Erfindung erkannt, dass es möglich ist, einerseits zur verbesserten Ausgestaltung der Oberflächenspannung einer Außenoberfläche, andererseits zur verbesserten Ausgestaltung der Hafteigenschaften einer Innenoberfläche eines Wärmetauscherrohres im Hinblick auf die oben erläuterten Anforderungen, möglich ist, die Außenoberfläche mit einer Adhäsion des Dampfmediums an der Außenoberfläche verringernden ersten Schicht zu versehen und/oder die Innenoberfläche mit einer eine Adhäsion des Kühlmediums an der Innenoberfläche verringernden zweiten Schicht zu versehen. Dadurch verringern sich die bisher üblichen aufwändigen Reinigungsmaßnahmen auf der Innenseite eines Wärmetauscherrohres und Maßnahmen betreffend Zusätze im Kühlmedium. Auf der Außenseite eines Wärmetauscherrohres war eine Reinigung nachteiligerweise bisher nicht üblich. Solche mit Einschränkungen versehenen Maßnahmen wurden bisher dennoch bevorzugt, da es bisher nicht möglich war, Wärmetauscherrohre obiger Art zur Verfügung zu stellen und insbesondere in einem Wärmetauscher vorzusehen. Ein Hauptgrund liegt unter anderem darin, dass die Rohre nach ihrer Fabrikation nur mit hohem Aufwand beschichtet werden können. Außerdem lassen sich nach der Herstellung der Rohre Innenbeschichtungen praktisch nicht mehr durchführen, da die Rohre eine Länge von in der Regel 10 m oder mehr besitzen. In einem Wärmetauscher obiger Art für ein Kraftwerk sind in der Regel Hunderte von Kilometern von Wärmetauscherrohren verlegt. Für ein Kernkraftwerk kann ein Wärmetauscher mehr als 1000 km verlegte Wärmetauscherrohre aufweisen.The invention is based on the consideration that for the drop formation or the dripping behavior of a vapor medium the outer surface of the heat exchanger tube, the surface tension of the pipe material is of grave importance. In addition, the invention is based on the consideration that the Coating on the inner surface of a heat exchanger tube to a considerable degree of the adhesive properties of the surface depends. Unlike usual measures, which is either a regular cleaning of the surfaces or Provide additives in the steam / cooling medium has recognized the invention, that it is possible, on the one hand, to the improved design the surface tension of an outer surface, on the other hand for improved design of the adhesive properties an inner surface of a heat exchanger tube in terms to the requirements outlined above, it is possible the outer surface with an adhesion of the vapor medium to provide the outer surface reducing first layer and / or the inner surface with an adhesion of the Cooling medium on the inner surface reducing second Layer to provide. This reduces the usual elaborate cleaning measures on the inside of a Heat exchanger tube and measures regarding additives in the cooling medium. On the outside of a heat exchanger tube was a Cleaning disadvantageously not common practice. Such with Nevertheless, restrictions have been introduced preferred, since it was not possible, heat exchanger tubes above kind to provide and especially in one Provide heat exchanger. One main reason lies among other things in that the pipes after their fabrication only with high Effort can be coated. You can also relax the production of the tubes interior coatings practically not perform more, as the tubes are usually of length Own 10 m or more. In a heat exchanger above kind for a power plant are usually hundreds of kilometers laid by heat exchanger tubes. For a nuclear power plant can a heat exchanger more than 1000 km laid heat exchanger tubes exhibit.

Unter einer Schicht im obigen Sinne ist neben einer Beschichtung der Grundoberfläche, also der Außenoberfläche und/oder der Innenoberfläche des Wärmetauscherrohres auch eine mit der beanspruchten Funktionalität versehene Oberflächenbehandlung der Oberfläche eines Wärmetauscherrohres zu verstehen. Beispielsweise könnte die Oberfläche eines Wärmetauscherrohres durch geeignete Maßnahmen geglättet oder poliert werden. Als wesentlich effektiver im Sinne obiger Erfindung erweisen sich jedoch Beschichtungsmaßnahmen, die im Weiteren erläutert sind. Under a layer in the above sense is in addition to a coating the base surface, so the outer surface and / or the inner surface of the heat exchanger tube also with the claimed functionality provided surface treatment to understand the surface of a heat exchanger tube. For example could be the surface of a heat exchanger tube be smoothed or polished by suitable measures. When much more effective in the sense of the above invention prove to be however, coating measures, which are explained below are.

Vorteilhafte Weiterbildung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, ein Wärmetauscherrohr hinsichtlich seiner Oberflächengestaltung zu realisieren.Advantageous development can be found in the dependent claims and detailing advantageous opportunities a heat exchanger tube in terms of its surface design to realize.

Es ist zweckmäßig eine Schicht als Beschichtung auszuführen. Besonders vorteilhaft ist die erste Schicht und/oder die zweite Schicht aus einer Anzahl von Unterschichten gebildet. Dabei können Unterschichten beispielsweise als Haftvermittlerschichten dienen. Um eine möglichst gute Haftung der die Adhäsion eines Fluids in Form von Dampf/Kühlmedium verringernden Schicht zu verbessern. Außerdem lassen sich eine Reihe von Coating-Maßnahmen hinsichtlich der Glättung oder Versiegelung einer Oberfläche und/oder der adhäsionsverringernden Schicht vorsehen.It is expedient to carry out a layer as a coating. Particularly advantageous is the first layer and / or the second layer formed from a number of sub-layers. In this case, sublayers can be used, for example, as adhesion promoter layers serve. To ensure the best possible adhesion of the Adhesion of a fluid in the form of steam / cooling medium reducing Layer to improve. In addition, let a number Coating measures for smoothing or sealing a surface and / or the adhesion-reducing Provide layer.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass im Falle einer beidflächigen Beschichtung des Wärmetauscherrohrs, d. h. einer Beschichtung der Außenoberfläche und einer Beschichtung der Innenoberfläche die erste Schicht unterschiedlich zur zweiten Schicht ausgebildet ist. Vorteilhaft ist dazu die erste Schicht als eine die Oberflächenspannung des Rohrwerkstoffs auf der Außenoberfläche vermindernde Schicht ausgestaltet. Vorteilhaft ist dabei eine zweite Schicht als eine die Belagbildung auf der Innenoberfläche des Rohrwerkstoffes vermindernde Schicht ausgestaltet, also zur Verringerung der Hafteigenschaften der Innenoberfläche eines Wärmetauscherrohres ausgelegt. Im Rahmen der Weiterbildung ist erkannt worden, dass die erste, dampfseitige Schicht aufgrund ihrer Beaufschlagung mit Dampfmedium an der Außenseite des Wärmetauscherrohres anderen Anforderungen unterworfen ist, als die zweite, kühlmediumseitige Schicht, die an der Innenseite des Wärmetauscherrohres mit Kühlmedium beaufschlagt wird. Die erste und die zweite Schicht lassen sich also hinsichtlich ihrer Anforderungen auf unterschiedliche Weise optimieren. It has proven particularly expedient that in the case of a two-sided coating of the heat exchanger tube, d. H. a coating of the outer surface and a coating the inner surface of the first layer is different is formed to the second layer. It is advantageous to do so the first layer as a the surface tension of the Pipe material on the outer surface reducing layer designed. A second layer is advantageous as a the formation of deposits on the inner surface of the pipe material decreasing layer configured, so to reduce the adhesive properties of the inner surface of a heat exchanger tube designed. As part of the training is recognized been that the first, vapor-side layer due their application with steam medium on the outside of the Heat exchanger tube is subject to other requirements, as the second, cooling medium side layer, on the inside of the heat exchanger tube is exposed to cooling medium becomes. The first and the second layer can therefore be compared optimize their requirements in different ways.

Vorteilhaft ist die erste Schicht also als eine die Oberflächenspannung der Außenoberfläche vermindernde Schicht ausgestaltet. Dies vermindert vorteilhaft die Tropfenausbildung und das Abtropfverhalten des Dampfmediums bei einer Kondensation desselben.The first layer is thus advantageous as the surface tension the outer surface degrading layer designed. This advantageously reduces the formation of drops and the dripping behavior of the vapor medium in a condensation thereof.

Die zweite Schicht ist also vorteilhaft als eine die Belagbildung auf der Innenoberfläche vermindernde Schicht ausgestaltet. Insbesondere kann eine solche Schicht als eine Biozidschicht ausgestaltet sein. Weiter erweist sich eine Antifoulingschicht als vorteilhaft. Solche Schichten reduzieren die Belagbildung und das Belagwachstum organischer Substanzen auf ein zu vernachlässigendes Maß.The second layer is therefore advantageous as a the formation of a deposit designed on the inner surface reducing layer. In particular, such a layer may be used as a biocide layer be designed. Next proves to be an antifouling layer as advantageous. Reduce such layers the formation of deposits and the growth of organic substances to a negligible extent.

Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe hinsichtlich des Wärmetauschers auf einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art, bei dem ein Wärmetauscherrohr erfindungsgemäß auf eine oben erläuterte Art ausgelegt ist.The invention leads to the solution of the problem in terms of Heat exchanger on a heat exchanger of the aforementioned Art in which a heat exchanger tube according to the invention to a designed above type is designed.

Als ganz besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass das Wärmetauscherrohr als ein längsnahtgeschweißtes Wärmetauscherrohr ausgebildet ist. Das heißt, bei dem Wärmetauscherrohr verläuft eine Schweißnaht längs der länglichen Ausdehnung des Rohres und es ist im eingebauten Zustand des Rohres an der oberen Seite des Rohrquerschnitts angeordnet.As particularly useful it has been proven that the Heat exchanger tube as a longitudinally welded heat exchanger tube is trained. That is, in the heat exchanger tube a weld extends along the elongated extent of the pipe and it is in the installed condition of the pipe arranged on the upper side of the pipe cross-section.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass eine gemäß dem vorgeschlagenen Konzept ausgebildete Schicht, insbesondere Beschichtung, eines Wärmetauscherrohres vorteilhaft bereits bei Breit- oder Schmalbändern angebracht wird, aus denen Wärmetauscherrohre üblicherweise hergestellt werden. Breit- oder Schmalbänder sind bandförmige Metallplatten der Wandstärke eines Wärmetauscherrohres, die anschließend zu einem entlang einer Längsnaht geschlitzten Schlitzrohr gerundet werden. Dieses Schlitzrohr wird dann entlang der Längsnaht mit einer Schweißnaht zur Erstellung des Wärmetauscherrohres versehen. Da die gemäß dem Konzept der Erfindung vorgesehene Schicht, insbesondere Beschichtung, möglicherweise eine Beeinträchtigung des Schweißprozesses bzw. der Qualität der Schweißnaht mit sich bringen kann, kann die Schicht vor dem Schweißprozess im Bereich der Schweißnaht lokal wieder entfernt werden. Durch ein Entfernen der Schicht im Bereich der Schweißnaht wird der oben erläuterte Effekt der Schicht nur zu einem unwesentlichen Teil beeinträchtigt, so dass gemäß dem Konzept der Erfindung immer noch ca. 90 % bis 95 % der oben erläuterten gewünschten Effekte erzielt werden.It has been shown that one according to the proposed Concept trained layer, in particular coating, a heat exchanger tube advantageously already at Wide or narrow bands are attached, from which heat exchanger tubes usually produced. Broad or Narrow bands are band-shaped metal plates of wall thickness a heat exchanger tube, which is then to a along a longitudinal seam slotted slot pipe to be rounded. This slot tube is then along the longitudinal seam with a Welded seam for creating the heat exchanger tube provided. Since the layer provided according to the concept of the invention, especially coating, possibly an impairment the welding process or the quality of the weld can bring the layer before the welding process be removed locally in the area of the weld. By removing the layer in the area of the weld the effect of the layer explained above becomes only insignificant Part impaired, so according to the concept still about 90% to 95% of the invention explained above desired effects can be achieved.

Vorteilhaft wird die Schicht unmittelbar vor dem Schweißprozess und noch im Einformprozess des Bandes zum Schlitzrohr im Bereich des Schlitzes / der Schweißnaht entfernt.The layer becomes advantageous immediately before the welding process and still in the molding process of the tape to the slotted tube in Area of slit / weld removed.

Zweckmäßigerweise wird eine Beschichtung im lokalen Bereich der Schweißnaht durch eine örtlich lokale Maskierung des Schweißnahtbereichs während des Beschichtungsprozesses verhindert. Alternativ oder zusätzlich kann der Schweißnahtbereich beschliffen werden, so dass im Rahmen eines solchen Schleifprozesses eine bereits vorhandene Schicht, insbesondere Beschichtung, wieder entfernt wird.Conveniently, a coating in the local area the weld by a local local masking of the Weld area prevented during the coating process. Alternatively or additionally, the weld seam area be ground, so that under such a Grinding process an existing layer, in particular Coating, is removed again.

Durch einen anschließenden Einbau eines Wärmetauscherrohres, bei dem die Schweißnaht längs der länglichen Ausdehnung des Rohres an der oberen Seite des Rohrquerschnitts angeordnet ist, also in einer Zwölf-Uhr-Lage, wird erreicht, dass die in einem solchen Fall nicht mit einer Schicht versehene Schweißnaht weniger durch Belagbildung beansprucht ist als die der Schweißnaht gegenüber liegende Seite und die übrigen Bereiche eines Wärmetauscherrohres. Durch diese vorteilhafte Maßnahme wird also erreicht, dass der Schweißprozess, der ein Schlitzrohr zum Wärmetauscherrohr fertigstellt, zum Einen nicht durch eine Schicht gemäß dem vorgeschlagenen Konzept beeinträchtigt wird, und zum Anderen dennoch ein besonders hoher Anteil der oben erläuterten gewünschten Effekte, vorteilhaft in einem Bereich oberhalb von 95 Prozent, erreicht wird. By a subsequent installation of a heat exchanger tube, wherein the weld along the elongated extent of Pipe arranged on the upper side of the pipe cross-section is, so in a twelve o'clock position, it is achieved that in In such a case not provided with a layer weld Less claimed by the formation of deposits than that of Weld seam opposite side and the remaining areas a heat exchanger tube. By this advantageous measure So it is achieved that the welding process, which is a slotted pipe to the heat exchanger tube completes, not one affected by a layer according to the proposed concept and, on the other hand, a particularly high one Proportion of the desired effects explained above, advantageous in an area above 95 percent.

Die Aufgabe hinsichtlich einer Verwendung betreffend das Wärmetauscherrohr wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verwendung eines eine Adhäsion eines Fluids an einer Oberfläche verringernden Schichtmaterials für eine Außenoberfläche an einer Außenseite eines Wärmetauscherrohres zur Beaufschlagung mit einem Dampfmedium und für eine Innenoberfläche an einer Innenseite des Wärmetauscherrohres zur Beaufschlagung mit einem Kühlmedium.The object with regard to a use concerning the heat exchanger tube is achieved by a use according to the invention an adhesion of a fluid to a surface reducing coating material for an outer surface an outer side of a heat exchanger tube for acting with a vapor medium and for an inner surface at one Inside of the heat exchanger tube to act on a Cooling medium.

Insbesondere ist die Außenoberfläche mit einer eine Adhäsion des Dampfmediums an der Außenoberfläche verringernden ersten Schicht versehen ist und/oder die Innenoberfläche ist mit einer eine Adhäsion des Kühlmediums an der Innenoberfläche verringernden zweiten Schicht versehen.In particular, the outer surface is one with an adhesion of the vapor medium at the outer surface reducing the first Layer is provided and / or the inner surface is with a reduce adhesion of the cooling medium to the inner surface second layer provided.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass ein auf Polytetrafluorethylen (PTFE) basierendes Material als Schichtmaterial verwendet wird. Dazu kann vorteilhaft ein Material verwendet werden, das PTFE in Form von Teflon enthält.It has proven to be particularly advantageous that one on Polytetrafluoroethylene (PTFE) based material as Layer material is used. This can be advantageous a material used, which contains PTFE in the form of Teflon.

Weiter hat sich erwiesen, dass ein auf einem Kohlenstoffsystem basierendes Material als Schichtmaterial vorteilhaft ist. Insbesondere hat sich ein gemäß einem Diamond-like-System (DLC-System) aufgebautes Material als besonders vorteilhaft erwiesen.It has also been proven that on a carbon system based material is advantageous as a layer material. In particular, one has a diamond-like system (DLC system) constructed material as particularly advantageous proved.

Weiter hat sich ein, auf einem organischen Silikatnetzwerk basierendes Material zur Verwendung als Schichtmaterial als besonders vorteilhaft erwiesen. Solche organische Silikatnetzwerke lassen sich vorteilhaft als Außenoberfläche bestehend aus Nanopartikeln ausbilden, welche die Antihafteigenschaften einer Oberfläche, insbesondere einer Innenoberfläche des Wärmetauscherrohres maßgeblich verringern. Ganz ähnlich erweist sich eine DLC-System-Oberfläche auf einer Innenoberfläche des Wärmetauscherrohres als besonders vorteilhaft. Further on, on an organic silicate network based material for use as a layer material as proved particularly advantageous. Such organic silicate networks can be advantageously as outer surface consisting from nanoparticles which have the non-stick properties a surface, in particular an inner surface significantly reduce the heat exchanger tube. Very similar turns out to be a DLC system surface on an interior surface the heat exchanger tube as particularly advantageous.

Eine auf einem Polytetrafluorethylen basierendes Schichtmaterial kann besonders vorteilhaft auf einer Außenoberfläche eines Wärmetauscherrohres verwendet werden.A polytetrafluoroethylene-based sheet material can be particularly beneficial on an outer surface of a Heat exchanger tube can be used.

Die Verwendung aller genannten Schichtmaterialien für ein Wärmetauscherrohr gemäß dem oben erläuterten Konzept lässt sich gemäß der Erkenntnis der Erfindung auf überraschende Weise vorteilhaft verwirklichen, denn nach bisher üblichen Maßnahmen ließen sich Schichten der oben genannten Art auf Wärmetauscherrohren gar nicht realisieren und konnten deshalb für einen Fachmann nicht in Betracht kommen.The use of all mentioned layer materials for one Heat exchanger tube according to the above-described concept leaves according to the finding of the invention to surprising Way realize advantageous, because according to usual Measures could be layers of the type mentioned above Heat exchanger tubes did not realize and therefore could for a professional not eligible.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht maßgeblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:

FIG 1
den Querschnitt eines Wärmetauscherrohres im eingebauten Zustand gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform;
FIG 2
eine schematische Darstellung eines Wärmetauschers gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Kühlmediumführung und einer Dampfmediumführung.
Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. This is not intended to represent the embodiments significantly, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. In detail, the drawing shows in:
FIG. 1
the cross section of a heat exchanger tube in the installed state according to a particularly preferred embodiment;
FIG. 2
a schematic representation of a heat exchanger according to a particularly preferred embodiment with a cooling medium guide and a steam medium guide.

FIG 1 zeigt ein Wärmetauscherrohr 1 im eingebauten Zustand bei einem Wärmetauscher wie er schematisch in FIG 2 gezeigt ist. Die hier gezeigte besonders bevorzugte Ausführungsform des Wärmetauscherrohres 1 im eingebauten Zustand sieht eine eine Adhäsion eines Fluids an einer Oberfläche 3, 5 des Wärmetauscherrohrs 1 verringernde Schicht 7, 9 vor. Das Wärmetauscherrohr 1 weist eine dampfseitige Außenoberfläche 3 an seiner Außenseite 4 zur Beaufschlagung mit einem Dampfmedium 25 auf und eine kühlmediumseitige Innenoberfläche 5 an seiner Innenseite 6 zur Beaufschlagung mit einem Kühlmedium 27 auf. Die Außenoberfläche 3 ist mit einer eine Adhäsion des Dampfmediums an der Außenoberfläche 3 verringernden ersten Schicht 7 versehen. Die Innenoberfläche 5 ist mit einer eine Adhäsion des Kühlmediums an der Innenoberfläche 5 verringernden zweiten Schicht 9 versehen.1 shows a heat exchanger tube 1 in the installed state in a heat exchanger as shown schematically in FIG is. The particularly preferred embodiment shown here of the heat exchanger tube 1 in the installed state sees a an adhesion of a fluid to a surface 3, 5 of the heat exchanger tube 1 reducing layer 7, 9 before. The heat exchanger tube 1 has a steam-side outer surface 3 its outer side 4 for exposure to a vapor medium 25 on and a cooling medium-side inner surface 5 at its Inner side 6 for acting on a cooling medium 27 on. The outer surface 3 is one with an adhesion of the vapor medium on the outer surface 3 reducing first layer 7 provided. The inner surface 5 is one with an adhesion of the cooling medium on the inner surface 5 reducing the second Layer 9 provided.

Die erste, dampfseitige Schicht 7 ist vorliegend aus einem Schichtmaterial gefertigt, das ein auf einem PTFE (Polytetrafluorethylen) basierendes Material ist. Vorliegend wird ein Gemisch aus Teflon und anderen Komponenten bevorzugt. Die zweite, kühlmediumseitige Schicht 9 ist vorliegend ein auf einem organischen Silikatnetzwerk basierendes Material. Dieses Material wurde vorliegend zur Bildung von Nanopartikeln nach einem so genannten Sol-Gel-Prozess hergestellt und weist damit eine im Nanometerbereich strukturierte Oberfläche auf. Es hat sich gezeigt, dass diese Art der Beschichtung mit einer zweiten Schicht 9 auf einer Innenoberfläche 5 besonders vorteilhaft die Hafteigenschaften eines Kühlmediums und damit die Ablagerung und Ansammlung von organischem und anorganischem Material auf der Innenoberfläche 5 des Wärmetauscherrohres 1 verhindert. Eine erste Schicht 7 auf einer Außenoberfläche 3 des Wärmetauscherrohres 1 auf Polytetrafluorethylen-Basis weist eine besonders geringe Oberflächenspannung auf und verringert damit die Tropfenausbildung an der Oberfläche und soweit Tropfen gebildet werden, das Abtropfverhalten wird derart verändert, dass sich keinerlei Kondensationsfilme auf der Außenoberfläche 3 des Wärmetauscherrohres 1 bilden können.The first vapor-side layer 7 is presently made of a Layered material made on a PTFE (polytetrafluoroethylene) based material is. Present will be a Mixture of teflon and other components preferred. The second, cooling medium-side layer 9 is present on a an organic silicate network based material. This Material was present in the formation of nanoparticles produced and exhibits according to a so-called sol-gel process so that a surface structured in the nanometer range. It has been shown that this type of coating with a second layer 9 on an inner surface 5 particularly advantageous the adhesive properties of a cooling medium and thus the deposit and accumulation of organic and inorganic Material on the inner surface 5 of the heat exchanger tube 1 prevented. A first layer 7 on an outer surface 3 of the heat exchanger tube 1 based on polytetrafluoroethylene has a particularly low surface tension and thus reduces the formation of drops on the Surface and as far as drops are formed, the dripping behavior is changed so that no condensation films on the outer surface 3 of the heat exchanger tube 1 can form.

Das in dieser Ausführungsform gezeigte Wärmetauscherrohr 1 ist vorteilhaft aus einem Schmalband hergestellt, das bereits als Solches auf seiner der Innenoberfläche 5 zugeordneten Fläche mit einem organischen Silikatnetzwerk der Schicht 9 zur Bildung einer Innenseite 6 versehen wurde und auf einer der Außenoberfläche 3 zugeordneten Fläche mit einem auf Polytetrafluorethylen basierenden Material zur Bildung einer Außenseite 4 versehen wurde. Im Rahmen des weiteren Herstellungsprozesses wurde das Schmalband im Bereich 11, also an seinen Rändern, die später im Bereich 11 der Schweißnaht 13 liegen würden, bereits beim Beschichtungsprozess zur Bildung der Schichten 9, 7 maskiert und bei dieser Ausführungsform anschließend angeschliffen, so dass der Bereich 11 der Schweißnaht 13 beschichtungsfrei blieb. Der Anschleifschritt kann im Rahmen einer Abwandlung auch entfallen. Nach der Verrundung des Schmalbandes zum Schlitzrohr im weiteren Herstellungsschritt konnte die Schweißnaht 13 am Schlitzrohr zur Fertigstellung des Wärmetauscherrohres angebracht werden, ohne dabei nachteilige Auswirkungen einer Beschichtung 9, 7 auf den Schweißprozess in Kauf nehmen zu müssen.The heat exchanger tube 1 shown in this embodiment is advantageously made from a narrow band that already as such on its the inner surface 5 associated Surface with a layer 9 organic silicate network to form an inside 6 has been provided and on a the outer surface 3 associated surface with a polytetrafluoroethylene based material for forming an outside 4 has been provided. As part of the further manufacturing process was the narrow band in the area 11, so on its edges, later in the area 11 of the weld 13 would lie already during the coating process for formation the layers 9, 7 masked and in this embodiment then ground, so that the area 11 of the Weld 13 remained free of coating. The sanding step can also be omitted in the context of a modification. After the rounding of the narrow band to the slot tube in the further production step could the weld 13 at the slotted pipe to Completion of the heat exchanger tube to be attached without while adverse effects of a coating 9, 7 on to have to accept the welding process.

Im eingebauten Zustand wird das Wärmetauscherrohr 1 in einem Wärmetauscher 17 in der in FIG 1 gezeigten Zwölf-Uhr-Lage eingebaut, d. h. die Schweißnaht 13 befindet sich an der oberen Seite 15 des Rohrquerschnitts.When installed, the heat exchanger tube 1 in a Heat exchanger 17 in the twelve o'clock position shown in FIG installed, d. H. the weld 13 is located at the top Page 15 of the pipe cross-section.

Im Rahmen einer Abwandlung kann ein Wärmetauscherrohr, im Wesentlichen mit dem gleichen oben erläuterten Herstellungsverfahren, lediglich im Bereich seiner Drei-Uhr-Lage bis Neun-Uhr-Lage beschichtet werden. Es hat sich nämlich gezeigt, dass insbesondere der Bereich um die Sechs-Uhr-Lage bei einem Wärmetauscherrohr besonders korrosions- und belaganfällig ist. Insbesondere verbleiben oftmals, z. B. vor allem bei einer Entleerung des Wärmetauscherrohres, Schwebstoffe in dem Bereich der Sechs-Uhr-Lage auf der Innenseite des Wärmetauscherrohres. Wenigstens der Bereich um die Sechs-Uhr-Lage, z. B. ein 45°-Winkel-Bereich, ein 90°-Winkel-Bereich, vorteilhaft ein 120°-Winkel-Bereich und insbesondere ein 180°-Winkel-Bereich oder ein jeweils größerer Winkel-Bereich, ist im Rahmen der Abwandlung mit einer Schicht versehen.As part of a modification, a heat exchanger tube, essentially with the same manufacturing method explained above, only in the area of its three o'clock position until nine o'clock position be coated. It has been shown that in particular the area around the six o'clock position at a Heat exchanger tube particularly susceptible to corrosion and surface damage is. In particular, often remain, z. B. especially in a Emptying of the heat exchanger tube, suspended matter in the Range of the six o'clock position on the inside of the heat exchanger tube. At least the area around the six o'clock position, z. As a 45 ° angle range, a 90 ° angle range, advantageous a 120 ° angle range and in particular a 180 ° angle range or a larger angle range, respectively as part of the modification provided with a layer.

FIG 2 zeigt schematisch einen Wärmetauscher 17 mit einer Kühlmediumführung 19 und einer Dampfmediumführung 21. Die Kühlmediumführung 19 weist zur Führung des Kühlmediums 27 eine Vielzahl von in FIG 1 näher erläuterten Wärmetauscherrohren 23 auf, die in der FIG 2 lediglich schematisch gezeigt sind. Das Kühlmedium 27 wird dabei an der Innenseite 6 der Wärmetauscherrohre 23 geführt. Die Dampfführung 21 sieht die Beaufschlagung der Außenseite 4 der Wärmetauscherrohre 23 mit einem Dampfmedium 25 vor.2 shows schematically a heat exchanger 17 with a Cooling medium guide 19 and a steam medium guide 21. Die Cooling medium guide 19 has to guide the cooling medium 27 a Variety of in Figure 1 explained in more detail heat exchanger tubes 23, which is shown only schematically in FIG are. The cooling medium 27 is doing on the inside of the 6 Heat exchanger tubes 23 out. The steam guide 21 sees the Actuation of the outside 4 of the heat exchanger tubes 23 with a vapor medium 25 before.

Um eine, den Wärmeübergang bei Wärmetauscherrohren 1, 23 behindernde Filmbildung zu vermeiden, ist bei einem Wärmetauscherrohr 1, 23 mit einer auf einer Außenoberfläche 3 liegenden Außenseite 4 zur Beaufschlagung mit einem Dampfmedium und einer auf einer Innenoberfläche 5 liegenden Innenseite 6 zur Beaufschlagung mit einem Kühlmedium gemäß dem vorgeschlagenen Konzept vorgesehen, dass die Außenoberfläche 3 mit einer eine Adhäsion des Dampfes an der Außenoberfläche 3 verringernden ersten Schicht 7 versehen ist und/oder die Innenoberfläche mit einer ein Adhäsion des Kühlmediums an der Innenoberfläche 5 verringernden zweiten Schicht 9 versehen ist. Das Konzept führt auf einen Wärmetauscher 17 und eine Verwendung.To one, the heat transfer in heat exchanger tubes 1, 23 obstructing To avoid film formation is in a heat exchanger tube 1, 23 with a lying on an outer surface 3 Outside 4 to be exposed to a vapor medium and a lying on an inner surface 5 inside 6 to Loading with a cooling medium according to the proposed Concept provided that the outer surface 3 with a a Adhesion of the vapor on the outer surface 3 reducing is provided first layer 7 and / or the inner surface with an adhesion of the cooling medium to the inner surface 5 reducing second layer 9 is provided. The concept leads to a heat exchanger 17 and a use.

Claims (13)

Wärmetauscherrohr (1) mit einer auf einer Außenoberfläche (3) liegenden Außenseite (4) zur Beaufschlagung mit einem Dampfmedium (25) und einer auf einer Innenoberfläche (5) liegenden Innenseite (6) zur Beaufschlagung mit einem Kühlmedium (27),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenoberfläche (3) mit einer eine Adhäsion des Dampfmediums (25) an der Außenoberfläche (3) verringernden ersten Schicht (7) versehen ist, und/oder die Innenoberfläche (5) mit einer eine Adhäsion des Kühlmediums (27) an der Innenoberfläche (5) verringernden zweiten Schicht (9) versehen ist.Heat exchanger tube (1) having an outer surface (4) lying on an outer surface (3) for acting on a vapor medium (25) and an inner surface (6) lying on an inner surface (5) for impinging a cooling medium (27),
characterized in that
the outer surface (3) is provided with a first layer (7) reducing the adhesion of the vapor medium (25) to the outer surface (3), and / or the inner surface (5) is adhering the cooling medium (27) to the inner surface (3) 5) reducing second layer (9) is provided. Wärmetauscherrohr (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Schicht (7) und/oder die zweite Schicht (9) durch eine Anzahl von Unterschichten gebildet ist.Heat exchanger tube (1) according to claim 1,
characterized in that
the first layer (7) and / or the second layer (9) is formed by a number of sub-layers. Wärmetauscherrohr (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Falle einer beidflächigen Beschichtung (7, 9) des Wärmetauscherrohres (1) die erste Schicht (7) unterschiedlich zur zweiten Schicht (9) ausgebildet ist.Heat exchanger tube (1) according to claim 1,
characterized in that
in the case of a two-sided coating (7, 9) of the heat exchanger tube (1), the first layer (7) is formed differently from the second layer (9). Wärmetauscherrohr (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Schicht (7) als eine die Oberflächenspannung der Außenoberfläche (3) vermindernde Schicht ausgestaltet ist.Heat exchanger tube (1) according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the first layer (7) is configured as a layer which reduces the surface tension of the outer surface (3). Wärmetauscherrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Schicht (9) als eine die Belagbildung auf der Innenoberfläche (5) vermindernde Schicht ausgestaltet ist. Heat exchanger tube according to one of claims 1 to 4,
characterized in that
the second layer (9) is configured as a layer which reduces the formation of deposits on the inner surface (5). Wärmetauscher (17) mit einer Kühlmediumführung (19) und einer Dampfmediumführung (21), wobei
die Kühlmediumführung (19) eine Vielzahl von Wärmetauscherrohren (23) zur Führung von Kühlmedium (27) an der Innenseite (6) eines Wärmetauscherrohres (1, 23) aufweist, und
die Dampfmediumführung (21) zur Beaufschlagung einer Außenseite (4) eines Wärmetauscherrohres (1, 23) mit Dampfmedium (25) ausgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Wärmetauscherrohr (1, 23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Heat exchanger (17) with a cooling medium guide (19) and a steam medium guide (21), wherein
the cooling medium guide (19) has a plurality of heat exchanger tubes (23) for guiding cooling medium (27) on the inside (6) of a heat exchanger tube (1, 23), and
the steam medium guide (21) is designed to act on an outer side (4) of a heat exchanger tube (1, 23) with vapor medium (25),
characterized in that
a heat exchanger tube (1, 23) is formed according to one of the preceding claims. Wärmetauscher nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wärmetauscherrohr (1, 23) als ein längsnahtgeschweißtes Wärmetauscherrohr (1) ausgebildet ist, bei dem eine Schweißnaht (13) längs der länglichen Ausdehnung des Wärmetauscherrohres (1, 23) verläuft und im eingebauten Zustand des Wärmetauscherrohres (1, 23) an der oberen Seite (15) des Rohrquerschnitts angeordnet ist.Heat exchanger according to claim 6,
characterized in that
the heat exchanger tube (1, 23) is designed as a longitudinally welded heat exchanger tube (1) in which a weld seam (13) extends along the elongate extent of the heat exchanger tube (1, 23) and in the installed state of the heat exchanger tube (1, 23) on the upper Side (15) of the tube cross section is arranged. Verwendung eines eine Adhäsion eines Fluids an einer Oberfläche verringernden Schichtmaterials für eine Außenoberfläche (3) an einer Außenseite (4) eines Wärmetauscherrohres (1, 23) zur Beaufschlagung mit einem Dampfmedium (25) und für eine Innenoberfläche (5) an einer Innenseite (6) des Wärmetauscherrohres (1, 23) zur Beaufschlagung mit einem Kühlmedium (27).Use of an adhesion of a fluid to a Surface-reducing layer material for an outer surface (3) on an outer side (4) of a heat exchanger tube (1, 23) for loading with a Steam medium (25) and for an inner surface (5) an inner side (6) of the heat exchanger tube (1, 23) for Exposure to a cooling medium (27). Verwendung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Außenoberfläche (3) mit einer eine Adhäsion des Dampfmediums (25) an der Außenoberfläche (3) verringernden ersten Schicht (7) versehen ist, und/oder Use according to claim 8,
characterized in that
the outer surface (3) is provided with a first layer (7) reducing an adhesion of the vapor medium (25) to the outer surface (3), and / or die Innenoberfläche (5) mit einer eine Adhäsion des Kühlmediums (27) an der Innenoberfläche (5) verringernden zweiten Schicht (9) versehen ist.the inner surface (5) with an adhesion of the cooling medium (27) on the inner surface (5) reducing second layer (9) is provided. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schichtmaterial ein auf PTFE (Polytetrafluorethylen) basierendes Material ist.Use according to claim 8 or 9,
characterized in that
the layer material is a PTFE (polytetrafluoroethylene) based material. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schichtmaterial ein auf einem Kohlenstoffsystem basierendes Material ist.Use according to claim 8 or 9,
characterized in that
the sheet material is a carbon system based material. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schichtmaterial ein auf einem organischen Silicatnetzwerk basierendes Material ist.Use according to claim 8 or 9,
characterized in that
the sheet material is a material based on an organic silicate network.
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