[发明专利]金属热交换器管

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前叙部分的金属热交换器管。

背景技术

这种金属热交换器管特别用于在管外侧上由纯物料或混合物构成的液体的冷凝。冷凝出现在冷却-和气候技术以及过程-和能量技术中的许多领域中。常常地应用管束热交换器，在该交换器中纯物质或混合物在管外侧上的蒸汽液化和在此在管内侧上加热成盐水或水。这样的仪器设备称作为管束冷凝器或管束液化器。

用于管束热交换器的热交换器管通常具有至少一个经结构化的区域以及平滑的端头和可能的平滑的中间头。平滑的端头或中间头限制经结构化的区域。从而管可毫无问题地安装到管束热交换器中，经结构化区域的外径不应比平滑端头和中间头的外径大。现在常用的高功率管在相同的直径下有比平滑管约四倍的功率能力。

为了提高在管外侧上的冷凝时的热传导已知许多不同的措施。常常地筋条装配到管的外表面上。这样首先扩大了管的表面和结果是增强了冷凝。对于热传导特别优选的是，当筋条由平滑管的器壁材料构成时，因为在筋条和管壁之间有最佳的接触。对经加筋的管称作为整体经轧制的加筋管，在该管中筋条采用由平滑管的器壁材料构成的变形工艺过程构成。

现有技术具有的是，通过向筋条尖加入核而可进一步扩大管的表面。此外通过核而生成附加的结构。其对冷凝过程有正面的影响。对于筋条尖的核的例子可由US 3,326,283和US 4,660,630获知。

今天商业上可得到的用于在管外侧上液化的加筋管具有有每英寸30-45筋条的筋条密度的筋条结构。这相应于约0.85-0.56mm的筋条刻度。这种筋条结构例如可由DE 44 04 357C2，US 2008/0196776A1，US 2007/0131396A1和CN 101004337A获取。通过提高筋条密度而进提升功率是通过出现在管束热交换器中的淹没作用的限制而确定的：具有变小的筋条的距离通过筋条中间室的毛细作用而采用冷凝泛滥和冷凝物的流走通过变小的在筋条之间的管道而阻止。

另外还已知的是，在液化器管时可达到功率提升的目的，这通过在相同的筋条密度时在筋条之间的筋条侧壁区域中加入附加的结构元件而达到。这样的结构可通过在筋骨条侧壁处齿轮样盘而形成。在此生成的材料突出部件向着中间室相邻的筋条突出。这样的结构的实施方案可在US某些方面2008/0196876A1、US 2007/0131396A1和CN 101004337A中找到。在这些专利文献中材料突出部件作为具有限制面的结构元件而示出。平的限制面是有缺点的，因为在平面上所构成的冷凝物通过表面张力而不经历所感应的力，其从限制面去除。从而构成不期望的液态薄膜，其不利阻止热传递。

发明内容

基于此本发明的目的在于，用于在管外侧上在相同管侧的热传递和压差以及相同制备成本时液体的冷凝的功率提高的热交换器管的进一步构成。在此管的机械稳定性应没有不利的影响。

本发明通过权利要求1的特征部分而再次给出。其他的从属权利要求涉及本发明优选的构成和进一步构成。

本发明包括一种金属热交换器管，其具有管壁和具有围绕在管外侧上的、整体构成了的筋条，其具有筋脚、筋侧壁和筋尖，在此筋脚基本上是径向地与管壁有一定距离的和筋侧壁用附加的结构元件装备，其作为材料突出部件而构成，其侧面地在筋侧壁处设置，在此材料突出部件具有多个限制面。

根据本发明至少一个限制面凸状地弯曲至少一个材料突出部件。

本发明涉及一种经结构化的管，在该管中在管外侧上的导热系数增大了。因为在此导热阻抗常常设置在内侧，导热系数在内侧上通常也必须增大。在管内侧上热传递的提高通常导致管侧压差的提高。

在此本发明由这样的考虑出发，即经整体轧制的加筋管具有管壁以及在管外侧具有螺旋线形围绕的筋条。筋条具有筋脚、筋尖和在二侧上具有筋侧壁。筋脚基本上径向地与管壁有一定距离。筋条的高度从管壁至筋尖测定和优选为0.5-1.5mm之间。筋条的轮廓在筋脚的区域中以及在与筋脚连接的筋侧壁的区域中以径向方向凸状地豪弯曲。在筋尖处以及在与筋尖连接的筋侧壁的区域中筋条的轮廓以径向方向凸状地弯曲。大约在一半的筋条高上凸状弯曲向凹状弯曲转变。在凸状弯曲的区域中由于表面张力迁移生成的冷凝物。这种冷凝物在凹状弯曲的区域中集中和在此构成水滴。