EP0222100A2 - Finned tube with a notched groove bottom and method for making it - Google Patents

Finned tube with a notched groove bottom and method for making it Download PDF

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EP0222100A2
EP0222100A2 EP86112550A EP86112550A EP0222100A2 EP 0222100 A2 EP0222100 A2 EP 0222100A2 EP 86112550 A EP86112550 A EP 86112550A EP 86112550 A EP86112550 A EP 86112550A EP 0222100 A2 EP0222100 A2 EP 0222100A2
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EP
European Patent Office
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notches
finned tube
ribs
tube
tube according
Prior art date
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EP86112550A
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German (de)
French (fr)
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EP0222100A3 (en
EP0222100B1 (en
Inventor
Hans-Werner Ing.Grad. Kästner
Robert Klöckler
Manfred Dr.-Ing. Hage
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Wieland Werke AG
Original Assignee
Wieland Werke AG
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Publication date
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Publication of EP0222100A2 publication Critical patent/EP0222100A2/en
Publication of EP0222100A3 publication Critical patent/EP0222100A3/en
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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
    • F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
    • B21C37/207—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with helical guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D15/00—Corrugating tubes
    • B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/34—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely
    • F28F1/36—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely the means being helically wound fins or wire spirals

Definitions

  • the invention relates to a finned tube of the type described in the preamble of the main claim.
  • a one-piece finned tube of the type mentioned (for example according to EP-OS 0.102.407) has an interrupted inner corrugation below the outer grooves on the inside of the tube; On the inside of the tube there are separate projections made of displaced tube wall material. This results in favorable heat transfer properties on the inside of the pipe.
  • the inner projections on the outside of the tube correspond to depressions in the tube wall which are separate from one another and which extend in the direction of the helical lines of the outer grooves over a length of the order of a turn.
  • the invention is therefore based on the object to design the tube wall in the region of the groove base in a simple manner so that the heat transfer is improved.
  • the object is achieved in that the indentations are designed as fine notches whose length L measured in the direction of the center lines is smaller than the rib pitch (t R ).
  • the fine notches can be easily made for the finned tube during the rolling process.
  • Such a porous coating is known for example from DE-PS 2,900,453.
  • DE-PS 2,900,453 Such a porous coating is known for example from DE-PS 2,900,453.
  • the arrangement according to the invention of fine notches in the base of the groove could not be suggested, since in DE-PS a coating of the entire intermediate space, but not a treatment of the base of the groove alone, is taught.
  • the surface of rolling disks for the production of a corrugated tube is roughened by sandblasting and has grooves on projections. These grooves can be pressed into the corrugated pipe to be manufactured.
  • the FR-PS concerns a different grade, namely a corrugated tube instead of a finned tube; the surface of the rolling disks is primarily formed in the manner described in order to ensure that the corrugated tube is fed correctly.
  • the width B of the notches measured perpendicular to the direction of the center lines is preferably less than or equal to their length L.
  • the center lines of the notches form an angle a with the helical direction of the grooves, 0 ° ⁇ a ⁇ 180 °; in particular for a: 10 ° ⁇ ⁇ 170 °.
  • the depth of the notches is preferably 0.01 to 1.0 mm, in particular 0.05 to 0.5 mm.
  • the notches are approximately V-shaped, trapezoidal or semicircular or the like. It is advisable to combine different cross-sectional shapes with one another.
  • the heat transfer properties on the outside of the tube are improved if the ribs of the tube according to the invention circulate with a T-shape.
  • Particular advantages result for tubes with T-shaped fins according to the combinations of features of claims 17 to 23.
  • the inside of the tube is usually essentially smooth, an improvement in heat transfer is achieved by an internal corrugation if there are continuous projections in the helical direction of the outer grooves .
  • the finned tubes according to the invention are preferably used in flooded evaporators.
  • the invention further relates to a method for producing the finned tube according to the invention.
  • the method is characterized by the features a) and b) according to claim 26.
  • the wording “and / or” in claim 26 relates to whether or not the tube is to rotate simultaneously during the axial feed movement.
  • the smooth tube is preferably supported by a rolling mandrel located therein.
  • a method with the features according to claim 28 is recommended for producing a finned tube with T-shaped fins.
  • the generation of an internal ripple of the finned tube is preferably carried out according to claim 29.
  • FIG. 1 and 2 show a finned tube 1 according to the invention in partial section and in cross section.
  • T-shaped ribs 2 run helically, between which a groove 3, which also extends helically, is formed.
  • the foot 4 of the ribs 2 protrudes radially from the tube wall 5, while the rib ends 6 are each compressed into a T-shape in such a way that narrowed gaps 7 are formed (cf. the upper gap width S in FIG. 1).
  • the distance between the ribs 2 changes continuously, so that the grooves 3 are essentially formed as rounded cavities.
  • the rib division as the distance from the center of the rib to the center of the rib is denoted by t R.
  • the tube wall 5 has in the area of the groove base 3 'fine notches 8 which run essentially in the axial direction of the tube 1 and have a regular spacing in the circumferential direction of the tube.
  • the depth of the notches 8 is designated T (cf. in particular FIG. 2).
  • the T-shaped ribs 2 are partially removed in FIG. 3.
  • 4 shows, on an enlarged scale, notches 8 in the groove base 3 'with a V, trapezoidal and semicircular cross section.
  • the deepest points of the groove-shaped notches 8 are each connected by the center lines 8 'shown.
  • the length of the notches 8 measured in the direction of the center lines 8 ′ is denoted by L, the width measured perpendicularly thereto by B. L and B are significantly smaller than t R.
  • Fig. 6 is shown schematically on an enlarged scale how a notch 8 extends in each case in the foot 4 of adjacent ribs 2, so that pronounced corners 4 'are formed in the rib flanks.
  • the core wall thickness W and the depth T of the notches 8 are also entered.
  • W R remaining wall thickness
  • T f the depth of the notched rib flanks
  • the device. 8 for the production of a T-fin tube 1 can be used with a stationary roller head (with a rotating tube) or with a rotatable roller head (with only an axially advancing tube).
  • a stationary roller head with a rotating tube
  • a rotatable roller head with only an axially advancing tube.
  • a rolling tool 9 a toothed notched disk 10, a spacer 11, a cylindrical smoothing roller 12, a split roller 13 for the ribs and a cylindrical upsetting roller 14 are integrated in a tool holder indicated by number 15 (except for the Notched disk 10 corresponds to the device of that according to DE-OS 2,758,526).
  • four or more tool holders 15 can also be used.
  • the tool holder 15 are radially adjustable. For their part, they are arranged in a stationary roller head (not shown).
  • the smooth pipe 1 'entering in the direction of the arrow is set in rotation by the driven rolling tools 9 arranged on the circumference of the pipe, the axis of which extends obliquely to the pipe axis.
  • the rolling tools 9 consist, in a manner known per se, of rolling disks 16 arranged side by side, the diameter of which increases in the direction of the arrow.
  • the centrally arranged rolling tools 9 form the ribs 2 'in a known manner from the tube wall 5 supported by a rolling mandrel 17.
  • a reduction in diameter initially takes place in a front region (feed region).
  • a central area - (finish rolling area) the - helically surrounding ribs 2 'are rolled out.
  • the rolling tool 9 is followed by a toothed notched disk 10, the outer diameter D of which is larger than the outer diameter of the last rolling disk 16 '.
  • the notched disk 10 has axially parallel teeth 18 (cf. FIG. 9), so that fine notches 8 are formed in the tube wall 5 in the region of the groove base 3 '.
  • FIG. 9 shows a cross section through a notched disk 10 with teeth 18.
  • the outer diameter is denoted by D, the height of the teeth 18 by h z .
  • the notched disk 10 prefferably has approximately 0.5 to 20 axially parallel or - obliquely running - in cross section - approximately triangular, trapezoidal or semicircular teeth 18 per cm circumference, the tooth height h z being approximately 0.01 to 10, Is 0 mm.
  • the T-shaped ribs 2 are formed in a manner known per se.
  • a spacer disk 11 follows the notched disk 10.
  • the smoothing roller 12 smoothes the ends of the ribs 2 'so that the ends of the ribs 2 "lie on an imaginary cylindrical surface which is coaxial with the tube center axis 19.
  • the subsequent splitting roller 13 splits the Ribs 2 "in the helical direction and at the same time bends them sideways, so that Y-ribs 2 '" result, which are compressed by a compression roller 14 in the radial direction to form T-shaped ribs 2.
  • the thickness of the smoothing roller 12, split roller 13 and compression roller 14 corresponds approximately to the rib pitch t R (between the smoothing roller 12 and the splitting roller 13, a correction disc 20 is also indicated).
  • a device according to FIG. 10 is used, in which the rolling mandrel 17 ends with the last rolling disk 16 '.
  • a pressing roller 22 follows in the tool holder 15 on the rolling tool 9, the outside diameter of which is larger than the outside diameter of the last rolling disk 16 '.
  • the groove 3 is deepened between the ribs 2 by the pressure roller 22, so that projections 21 are formed on the inside of the tube by displaced tube wall material (internal ripple H).
  • the notch disk 10 which follows the pressure roller 22, in turn causes the groove base 3 'to be notched.
  • the pressure roller 22 and the notched disk 10 have a smaller thickness than the last roller disk 16 '.
  • SF-Cu oxygen-free Cu
  • the diameter of the rolling disks used increased from 16 to 36.5 mm.
  • a finned tube with T-shaped fins without notches 8 on the groove base 3 ' was produced with a device according to FIG. 10 without a notched disk 10.
  • both tubes were measured as a single tube in the flooded evaporator mode (i.e. water in the tube, refrigerant outside). It was found that the finned tube 1 with a notched groove base 3 'had a significantly higher performance (Q T notched ) than the comparison tube with a smooth groove base 3' (Q T ). According to FIG. 11, in which the power ratio Q T notched / Q T is plotted as a function of the water throughput v w (l / h) or the water speed W w (m / s), there was an increase in output of up to approximately 20%.
  • a notched disk 10 with 50 teeth 18 was used to produce the notches 8 in the finned tube 1 according to the example, which corresponds to approximately 4 notches per cm of groove length.
  • finned tubes 1 were produced with a device according to FIG. 10, only notched disks 10 with different numbers of teeth 18 being used (all other tube sizes remained unchanged).
  • the finned tubes 1 produced in this way with different numbers of notches 8 per cm of groove length were measured under the same conditions as in the exemplary embodiment in flooded evaporator operation (water in the tube, refrigerant R 22 outside).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein einstückiges Rippenrohr (1), insbesondere für Wärmeübertrager od. dgl., mit auf der Rohraußenseite schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen (2), deren Fuß (4) im wesentlichen radial von der Rohrwandung (5) absteht, wobei im Bereich des Nutengrundes (3') der zwischen den Rippen (2) schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten (3) voneinander getrennte Eindrückungen in der Rohrwandung (5) vorhanden sind.The invention relates to a one-piece finned tube (1), in particular for heat exchangers or the like, with ribs (2) that run around helically on the outside of the tube and whose base (4) projects essentially radially from the tube wall (5), in the region of the groove base (3 ') of the grooves (3) which run between the ribs (2) in a helical manner and which are separate from one another are present in the tube wall (5).

Zur Verbesserung der Wärmeübertragung wird vorgeschlagen, die Eindrückungen als feine Einkerbungen (8) auszubilden, deren in Richtung der Mittellinien (8') gemessene Länge L kleiner ist als die Rippenteilung (tR).To improve the heat transfer, it is proposed to form the indentations as fine notches (8), the length L of which is measured in the direction of the center lines (8 ') is less than the fin pitch (t R ).

Es sind 0,5 bis 20 Einkerbungen pro cm Nutlänge vorgesehen, vorzugsweise 4 bis 13, insbesondere 7 bis 11 Einkerbungen pro cm Nutlänge.

Figure imgaf001
There are 0.5 to 20 notches per cm of groove length, preferably 4 to 13, in particular 7 to 11 notches per cm of groove length.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft ein Rippenrohr der im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschriebenen Gattung.The invention relates to a finned tube of the type described in the preamble of the main claim.

Ein einstückiges Rippenrohr der genannten Art (etwa nach der EP-OS 0.102.407) weist auf der Rohrinnenseite eine unterbrochene Innenwelligkeit unterhalb der äußeren Nuten auf; auf der Rohrinnenseite sind voneinander getrennte Vorsprünge aus verlagertem Rohrwandungsmaterial vorgesehen. Daraus resultieren rohrinnenseitig günstige Wärmeübertragungseigenschaften. Den inneren Vorsprüngen entsprechen auf der Rohraußenseite voneinander getrennte Eindrückungen in der Rohrwandung, die in Schraubenlinienrichtung der äußeren Nuten über eine Länge in der Größenordnung einer Windung verlaufen. Diese Eindrückungen im Bereich des Nutengrundes bewirken zwar eine Oberflächenvergrößerung der Rohraußenseite gegenüber einem unverformten Rohr, haben jedoch nur einen geringen Einfluß auf den Wärmeübergang an der Rohraußenseite.A one-piece finned tube of the type mentioned (for example according to EP-OS 0.102.407) has an interrupted inner corrugation below the outer grooves on the inside of the tube; On the inside of the tube there are separate projections made of displaced tube wall material. This results in favorable heat transfer properties on the inside of the pipe. The inner projections on the outside of the tube correspond to depressions in the tube wall which are separate from one another and which extend in the direction of the helical lines of the outer grooves over a length of the order of a turn. Although these indentations in the area of the groove base result in an increase in the surface area of the outside of the pipe compared to an undeformed pipe, they have only a minor influence on the heat transfer on the outside of the pipe.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Rohrwandung im Bereich des Nutengrundes auf einfache Weise so zu gestalten, daß die Wärmeübertragung verbessert wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eindrückungen als feine Einkerbungen ausgebildet sind, deren in Richtung der Mittellinien gemessene Länge L kleiner ist als die Rippenteilung (tR).The invention is therefore based on the object to design the tube wall in the region of the groove base in a simple manner so that the heat transfer is improved. The object is achieved in that the indentations are designed as fine notches whose length L measured in the direction of the center lines is smaller than the rib pitch (t R ).

Die Mittellinien sollen dabei die tiefsten Punkte der rinnenförmigen Einkerbungen miteinander verbinden (Rippenteilung tR = Abstand von Rippenmitte zu Rippenmitte).The center lines should connect the deepest points of the groove-shaped notches with each other (rib pitch t R = distance from center of rib to center of rib).

Die feinen Einkerbungen lassen sich leicht während des Walzvorgangs für das Rippenrohr herstellen.The fine notches can be easily made for the finned tube during the rolling process.

Die Erörterung der wärmetechnischen Vorteile erfolgt weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels.The thermal advantages are discussed below using an exemplary embodiment.

Es ist zwar bisher bekannt, die Wärmeübertragung von Rippenrohren durch Einkerbung der Rippen zu verbessern (vgl. beispielsweise DE-OS 1.501.656 oder DE-OS 2.532.143), eine Einkerbung der Rohrwandung im Bereich des Nutengrundes lag jedoch nicht nahe, da beispielsweise nach der DE-OS 1.501.656 die dort verwendeten Rillwerkzeuge gleichzeitig mehrere Rippen einkerben, also kein Einkerben des Nutengrundes möglich war.So far, it has been known to improve the heat transfer of finned tubes by indenting the fins (see, for example, DE-OS 1.501.656 or DE-OS 2.532.143), but indenting the tube wall in the area of the groove base was not obvious, for example According to DE-OS 1.501.656, the creasing tools used there can simultaneously score several ribs, so that it is not possible to score the bottom of the groove.

In dem Aufsatz von Marto, Wanniarachchi, Pulido "AUGMENTING THE NUCLEATE POOL-BOILING CHARACTERISTICS OF GEWA-T FIN-NED TUBES IN R-113" in National Heat Transfer Conference, Denver, Colorado, 1985 (August 1985), der sich mit einer Untersuchung von Rippenrohren mit T-förmigen Rippen beschäftigt, wird u. a. auf S. 71, rechte Spalte, vorgeschlagen, daß das vorteilhafte (beispielsweise durch die US-PS 3.521.708 bekannte) Einlegen von Drähten in den Zwischenraum zwischen den Rippen simuliert werden könnte durch eine Aufrauhung oder eine poröse Beschichtung des Zwischenraums.In the essay by Marto, Wanniarachchi, Pulido "AUGMENTING THE NUCLEATE POOL-BOILING CHARACTERISTICS OF GEWA-T FIN-NED TUBES IN R-113" in National Heat Transfer Conference, Denver, Colorado, 1985 (August 1985), which dealt with a Examination of finned tubes with T-shaped fins, is u. a. on page 71, right column, suggested that the advantageous insertion of wires (known, for example, from US Pat. No. 3,521,708) into the space between the ribs could be simulated by roughening or a porous coating of the space.

Eine solche poröse Beschichtung ist beispielsweise durch die DE-PS 2.900.453 vorbekannt. Dadurch konnte aber die erfindungsgemäße Anordnung feiner Einkerbungen im Nutengrund nicht nahegelegt werden, da in der DE-PS eine Beschichtung des gesamten Zwischenraums, nicht aber eine Behandlung des Nutengrundes allein gelehrt wird.Such a porous coating is known for example from DE-PS 2,900,453. As a result, however, the arrangement according to the invention of fine notches in the base of the groove could not be suggested, since in DE-PS a coating of the entire intermediate space, but not a treatment of the base of the groove alone, is taught.

Hinsichtlich der weiterhin vorgeschlagenen Aufrauhung wird nicht angegeben, in welcher Weise die Aufrauhung überhaupt erfolgen soll. Dem Fachmann geläufige Aufrauhungsarten wie beispielsweise Ätzen, Beizen, Sandstrahlen, Schmirgeln usw., die insbesondere zur Reinigung von Metalloberflächen verwendet werden, führen nicht zu feinen Einkerbungen im Sinne der Erfindung.With regard to the further proposed roughening, it is not specified in what way the roughening should take place at all. Types of roughening familiar to the person skilled in the art, such as, for example, etching, pickling, sandblasting, sanding, etc., which are used in particular for cleaning metal surfaces, do not lead to fine notches in the sense of the invention.

Nach der FR-PS 2.493.735 ist die Oberfläche von Walzscheiben zur Herstellung eines Wellrohres durch Sandstrahlen aufgerauht und an Vorsprüngen mit Riefen versehen. Diese Riefen können sich in das herzustellende Wellrohr eindrücken. Abgesehen davon, daß die FR-PS eine andere Guttung betrifft, nämlich ein Wellrohr statt eines Rippenrohres; wird die Oberfläche der Walzscheiben primär in der beschriebenen Weise ausgebildet, um einen einwandfreien Vorschub des Wellrohres zu gewährleisten.According to FR-PS 2,493,735, the surface of rolling disks for the production of a corrugated tube is roughened by sandblasting and has grooves on projections. These grooves can be pressed into the corrugated pipe to be manufactured. Apart from the fact that the FR-PS concerns a different grade, namely a corrugated tube instead of a finned tube; the surface of the rolling disks is primarily formed in the manner described in order to ensure that the corrugated tube is fed correctly.

Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Rippenrohres sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 25. So ist die senkrecht zur Richtung der Mittellinien gemessene Breite B der Einkerbungen vorzugsweise kleiner bzw. gleich deren Länge L.Particular embodiments of the finned tube according to the invention are the subject of claims 2 to 25. Thus, the width B of the notches measured perpendicular to the direction of the center lines is preferably less than or equal to their length L.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung schließen die Mitellinien der Einkerbungen mit der Schraubenlinienrichtung der Nuten einen Winkel a ein, wobei 0° < a < 180°; insbesondere gilt für a : 10° < α < 170°. Bevorzugt verlaufen die Mittellinien etwa senkrecht zur Schraubenlinienrichtung, also α = 90°.According to a special embodiment of the invention, the center lines of the notches form an angle a with the helical direction of the grooves, 0 ° <a <180 °; in particular for a: 10 ° <α <170 °. The center lines preferably run approximately perpendicular to the helix direction, ie α = 90 °.

In den Fällen geringer Dicke der Rohrwandung empfiehlt sich nur eine geringfügige Einkerbung, dafür sollen sich die Einkerbungen jedoch jeweils bis in den Fuß benachbarter Rippen erstrecken - (Fig. 6). In besonderen Fällen ist es ausreichend, wenn die Einkerbungen jeweils nur in dem Fuß benachbarter Rippen vorhanden sind (Fig. 7). Regelmäßige Abstände der Einkerbungen untereinander sind bevorzugt.In cases where the tube wall is thin, only a slight indentation is recommended, but the indentations should extend to the base of adjacent ribs - (Fig. 6). In special cases, it is sufficient if the notches are only present in the foot of adjacent ribs (FIG. 7). Regular intervals of the notches underneath nanders are preferred.

Es empfiehlt sich, 0,5 bis 20 Einkerbungen pro cm Nutlänge anzuordnen, vorzugsweise 4 bis 13, insbesondere 7 bis 11 Einkerbungen pro cm Nutlänge (Messung der Länge entlang der Schraubenlinienrichtung der Nut).It is advisable to arrange 0.5 to 20 notches per cm of groove length, preferably 4 to 13, in particular 7 to 11 notches per cm of groove length (measurement of the length along the helical direction of the groove).

Die Tiefe der Einkerbungen beträgt vorzugsweise 0,01 bis 1,0 mm, insbesondere 0,05 bis 0,5 mm. Im Querschnitt sind die Einkerbungen etwa V-, trapez-oder halbkreisförmig od. dgl. Es empfiehlt sich, unterschiedliche Querschnittsformen miteinander zu kombinieren.The depth of the notches is preferably 0.01 to 1.0 mm, in particular 0.05 to 0.5 mm. In cross-section, the notches are approximately V-shaped, trapezoidal or semicircular or the like. It is advisable to combine different cross-sectional shapes with one another.

Die Wärmeübertragungseigenschaften auf der Rohraußenseite werden verbessert, wenn die Rippen des erfindungsgemäßen Rohres mit einer T-Form umlaufen. Besondere Vorteile ergeben sich dabei für Rohre mit T-förmigen Rippen nach den Merkmalskombinationen der Ansprüche 17 bis 23. Die Rohrinnenseite ist üblicherweise im wesentlichen glatt ausgebildet, eine Verbesserung der Wärmeübertragung wird durch eine Innenwelligkeit erzielt, wenn in Schraubenlinienrichtung der äußeren Nuten durchgehende Vorsprünge vorhanden sind.The heat transfer properties on the outside of the tube are improved if the ribs of the tube according to the invention circulate with a T-shape. Particular advantages result for tubes with T-shaped fins according to the combinations of features of claims 17 to 23. The inside of the tube is usually essentially smooth, an improvement in heat transfer is achieved by an internal corrugation if there are continuous projections in the helical direction of the outer grooves .

Die erfindungsgemäßen Rippenrohre werden bevorzugt in überfluteten Verdampfern eingesetzt.The finned tubes according to the invention are preferably used in flooded evaporators.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rippenrohres. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Merkmale a) und b) nach Anspruch 26. Die Formulierung "und/oder" in Anspruch 26 bezieht sich darauf, ob sich das Rohr bei der axialen Vorschubbewegung gleichzeitig drehen soll oder nicht. Dabei wird das Glattrohr vorzugsweise durch einen darin liegenden Walzdorn abgestützt.The invention further relates to a method for producing the finned tube according to the invention. The method is characterized by the features a) and b) according to claim 26. The wording “and / or” in claim 26 relates to whether or not the tube is to rotate simultaneously during the axial feed movement. The smooth tube is preferably supported by a rolling mandrel located therein.

Zur Herstellung eines Rippenrohres mit T-förmigen Rippen empfiehlt sich ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 28.A method with the features according to claim 28 is recommended for producing a finned tube with T-shaped fins.

Die Erzeugung einer Innenwelligkeit des Rippenrohres wird vorzugsweise nach Anspruch 29 durchgeführt.The generation of an internal ripple of the finned tube is preferably carried out according to claim 29.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

  • Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Rippenrohr mit T-förmigen Rippen im Teilschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Rippenrohr gemäß Linie A -A in Figur 1,
  • Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Rippenrohres, bei dem zum besseren Nachweis der Einkerbungen im Nutengrund die T-förmigen Rippen teilweise entfernt sind,
  • Fig. 4 perspektivisch in vergrößertem Maßstab Einkerbungen im Nutengrund mit unterschiedlichem Querschnitt,
  • Fig. 5 schematisch einen Ausschnitt der abgewickelten Rohroberfläche zur Erläuterung der Abmessungen der Einkerbungen,
  • Fig. 6 in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rippenrohr, bei dem sich eine Einkerbung jeweils bis in den Fuß benachbarter Rippen erstreckt,
  • Fig. 7 eine Abwandlung von Fig. 6, bei der jeweils nur der Fuß benachbarter Rippen eingekerbt ist,
  • Fig. 8 eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rippenrohres mit T-förmigen Rippen,
  • Fig. 9 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kerbscheibe mit achsparallelen Zähnen,
  • Fig. 10 eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rippenrohres mit inneren Vorsprüngen und mit T-förmigen Rippen,
  • Fig. 11 das Verhältnis Q T gekerbt Q T der Verdampfungsleistung eines erfindungsgemäßen T-Rippenrohres im Verleich zu einem entsprechenden T-Rippenrohr ohne Einkerbungen und
  • Fig. 12 das Verhältnis CI T gekerbt/Q T als Funktion der Anzahl der Einkerbungen pro cm Nutlänge.
The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments. It shows
  • 1 shows a finned tube according to the invention with T-shaped fins in partial section, FIG. 2 shows a cross section through the finned tube according to the invention according to line A-A in FIG. 1,
  • 3 is a side view of a finned tube according to the invention, in which the T-shaped fins are partially removed for better detection of the notches in the groove base,
  • 4 perspectively on an enlarged scale notches in the groove base with different cross-section,
  • 5 schematically shows a section of the unwound pipe surface to explain the dimensions of the notches,
  • 6 on an enlarged scale a longitudinal section through a finned tube according to the invention, in which a notch extends in each case into the foot of adjacent fins,
  • 7 is a modification of FIG. 6, in which only the foot of adjacent ribs is notched,
  • 8 shows a device for producing a finned tube according to the invention with T-shaped fins,
  • 9 shows a cross section through a notched disk according to the invention with axially parallel teeth,
  • 10 shows a device for producing a finned tube according to the invention with inner projections and with T-shaped fins,
  • 11 shows the ratio Q T notch t Q T of the evaporation capacity of a T-fin tube according to the invention in comparison to a corresponding T-fin tube without notches and
  • 12 shows the ratio CI T notches / Q T as a function of the number of notches per cm of groove length.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erfindungsgemäßes Rippenrohr 1 im Teilschnitt bzw. im Querschnitt. Auf der Rohraußenseite laufen T-förmige Rippen 2 schraubenlinienförmig um, zwischen denen eine ebenfalls schraubenlinienförmig verlaufende Nut 3 gebildet ist. Der Fuß 4 der Rippen 2 steht radial von der Rohrwandung 5 ab, während die Rippenenden 6 jeweils so zur T-Form gestaucht sind, daß verengte Spalten 7 gebildet sind (vgl. die obere Spaltbreite S in Fig. 1). Der Abstand zwischen den Rippen 2 ändert sich kontinuierlich, so daß die Nuten 3 im wesentlichen als abgerundete Hohlräume ausgebildet sind. Die Rippenteilung als Abstand von Rippenmitte zu Rippenmitte ist mit tR bezeichnet.1 and 2 show a finned tube 1 according to the invention in partial section and in cross section. On the outside of the tube, T-shaped ribs 2 run helically, between which a groove 3, which also extends helically, is formed. The foot 4 of the ribs 2 protrudes radially from the tube wall 5, while the rib ends 6 are each compressed into a T-shape in such a way that narrowed gaps 7 are formed (cf. the upper gap width S in FIG. 1). The distance between the ribs 2 changes continuously, so that the grooves 3 are essentially formed as rounded cavities. The rib division as the distance from the center of the rib to the center of the rib is denoted by t R.

Die Rohrwandung 5 weist im Bereich des Nutengrundes 3' feine Einkerbungen 8 auf, die im wesentlichen in Axialrichtung des Rohres 1 verlaufen und in Umfangsrichtung des Rohres einen regelmäßigen Abstand aufweisen. Die Tiefe der Einkerbungen 8 ist mit T bezeichnet (vgl. insbesondere Fig. 2).The tube wall 5 has in the area of the groove base 3 'fine notches 8 which run essentially in the axial direction of the tube 1 and have a regular spacing in the circumferential direction of the tube. The depth of the notches 8 is designated T (cf. in particular FIG. 2).

Zur besseren Darstellung der Einkerbungen 8 im Nutengrund 3' sind in Fig. 3 die T-förmigen Rippen 2 teilweise entfernt. Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab Einkerbungen 8 im Nutengrund 3' mit V-, trapez-und halbkreisförmigen Querschnitt. Die tiefsten Punkte der rinnenförmigen Einkerbungen 8 werden jeweils durch die dargestellten Mittellinien 8' verbunden. Wie Fig. 5 deutlich zeigt, schließen die Mittellinien 8' mit der Schraubenlinienrichtung der Nuten 3 einen Winkel a ein (hier im Spezialfall ist a = 90°). Die in Richtung der Mittellinien 8' gemessene Länge der Einkerbungen 8 ist mit L, die senkrecht dazu gemessene Breite mit B bezeichnet. L und B sind deutlich kleiner als tR.For a better representation of the notches 8 in the groove base 3 ', the T-shaped ribs 2 are partially removed in FIG. 3. 4 shows, on an enlarged scale, notches 8 in the groove base 3 'with a V, trapezoidal and semicircular cross section. The deepest points of the groove-shaped notches 8 are each connected by the center lines 8 'shown. As FIG. 5 clearly shows, the center lines 8 'form an angle a with the helical direction of the grooves 3 (here in the special case a = 90 °). The length of the notches 8 measured in the direction of the center lines 8 ′ is denoted by L, the width measured perpendicularly thereto by B. L and B are significantly smaller than t R.

In Fig. 6 ist schematisch in vergrößertem Maßstab dargestellt, wie sich eine Einkerbung 8 jeweils bis in den Fuß 4 benachbarter Rippen 2 erstreckt, so daß in den Rippenflanken ausgeprägte Ecken 4' entstehen. Es sind zusätzlich die Kernwanddicke W und die Tiefe T der Einkerbungen 8 eingetragen. Die um T verminderte Kernwanddicke ist mit WR (= Restwanddicke) bezeichnet, die Tiefe der eingekerbten Rippenflanken mit Tf. Insbesondere bei geringer Restwanddicke WR ist jeweils nur der Fuß 4 benachbarter Rippen 2 eingekerbt - (vgl. Fig. 7 mit T = 0).In Fig. 6 is shown schematically on an enlarged scale how a notch 8 extends in each case in the foot 4 of adjacent ribs 2, so that pronounced corners 4 'are formed in the rib flanks. The core wall thickness W and the depth T of the notches 8 are also entered. The core wall thickness reduced by T is denoted by W R (= remaining wall thickness), the depth of the notched rib flanks by T f . Particularly in the case of a small residual wall thickness W R , only the foot 4 of adjacent ribs 2 is notched - (see FIG. 7 with T = 0).

Die Vorrichtung. nach Fig. 8 zur Herstellung eines T-Rippenrohres 1 läßt sich bei einem ortsfesten Walzkopf (bei sich drehendem Rohr) oder bei einem drehbaren Walzkopf (bei lediglich axial vorschiebbarem Rohr) verwenden. Im folgenden wird die Funktionsweise bei sich drehendem Rohr erläutert:The device. 8 for the production of a T-fin tube 1 can be used with a stationary roller head (with a rotating tube) or with a rotatable roller head (with only an axially advancing tube). The functionality of the rotating tube is explained below:

Bei der Vorrichtung nach Fig. 8 sind jeweils ein Walzwerkzeug 9, eine gezahnte Kerbscheibe 10, eine Distanzscheibe 11, eine zylindrische Glättrolle 12, eine Spaltrolle 13 für die Rippen und eine zylindrische Stauchrolle 14 in einem durch Ziffer 15 angedeuteten Werkzeughalter integriert (bis auf die Kerbscheibe 10 entspricht die Vorrichtung derjenigen nach der DE-OS 2.758.526). Es sind noch zwei weitere Werkzeughalter 15, jedoch ohne Kerbscheibe 10, vorgesehen, die jeweils um 120° gegeneinander versetzt am Umfang des Rohres 1 angeordnet sind (hier ist nur ein Werkzeughalter 15 dargestellt). Es können beispielsweise auch vier oder mehr Werkzeughalter 15 benutzt werden. Die Werkzeughalter 15 sind radial zustellbar. Sie sind ihrerseits in einem ortsfesten (nicht dargestellten) Walzkopf angeordnet.In the device according to FIG. 8, a rolling tool 9, a toothed notched disk 10, a spacer 11, a cylindrical smoothing roller 12, a split roller 13 for the ribs and a cylindrical upsetting roller 14 are integrated in a tool holder indicated by number 15 (except for the Notched disk 10 corresponds to the device of that according to DE-OS 2,758,526). There are two further tool holders 15, but without a notched disk 10, which are each offset by 120 ° from one another on the circumference of the tube 1 (only one tool holder 15 is shown here). For example, four or more tool holders 15 can also be used. The tool holder 15 are radially adjustable. For their part, they are arranged in a stationary roller head (not shown).

Das in Pfeilrichtung einlaufende Glattrohr 1' wird durch die am Umfang des Rohres angeordneten, angetriebenen Walzwerkzeuge 9 in Drehung versetzt, deren Achse schräg zur Rohrachse verläuft. Die Walzwerkzeuge 9 bestehen in an sich bekannter Weise aus nebeneinander angeordneten Walzscheiben 16, deren Durchmesser in Pfeilrichtung ansteigt.The smooth pipe 1 'entering in the direction of the arrow is set in rotation by the driven rolling tools 9 arranged on the circumference of the pipe, the axis of which extends obliquely to the pipe axis. The rolling tools 9 consist, in a manner known per se, of rolling disks 16 arranged side by side, the diameter of which increases in the direction of the arrow.

Die zentrisch angeordneten Walzwerkzeuge 9 formen in bekannter Weise die Rippen 2' aus der mittels eines Walzdorns 17 unterstützten Rohrwandung 5. Dabei findet zunächst in einem vorderen Bereich (Einzugsbereich) eine Durchmesserreduktion statt. In einem mittleren Bereich - (Fertigwalzbereich) erfolgt das Auswalzen der - schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen 2'. In einem Werkzeughalter 15 ist dem Walzwerkzeug 9 eine gezahnte Kerbscheibe 10 nachgeschaltet, deren Außendurchmesser D größer ist als der Außendurchmesser der letzten Walzscheibe 16'. Die Kerbscheibe 10 weist achsparallele Zähne 18 auf (vgl. Fig. 9), so daß in der Rohrwandung 5 im Bereich des Nutengrundes 3' feine Einkerbungen 8 entstehen. Die Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch eine Kerbscheibe 10 mit Zähnen 18. Der Außendurchmesser ist mit D, die Höhe der Zähne 18 mit hz bezeichnet.The centrally arranged rolling tools 9 form the ribs 2 'in a known manner from the tube wall 5 supported by a rolling mandrel 17. A reduction in diameter initially takes place in a front region (feed region). In a central area - (finish rolling area) the - helically surrounding ribs 2 'are rolled out. In a tool holder 15, the rolling tool 9 is followed by a toothed notched disk 10, the outer diameter D of which is larger than the outer diameter of the last rolling disk 16 '. The notched disk 10 has axially parallel teeth 18 (cf. FIG. 9), so that fine notches 8 are formed in the tube wall 5 in the region of the groove base 3 '. FIG. 9 shows a cross section through a notched disk 10 with teeth 18. The outer diameter is denoted by D, the height of the teeth 18 by h z .

Es empfiehlt sich, wenn die Kerbscheibe 10 pro cm Umfang etwa 0,5 bis 20 achsparallele oder - schräg verlaufende -im Querschnitt -etwa dreieck-, trapez-oder halbkreisförmige Zähne 18 aufweist, wobei die Zahnhöhe hz etwa 0,01 bis 10,0 mm beträgt.It is advisable for the notched disk 10 to have approximately 0.5 to 20 axially parallel or - obliquely running - in cross section - approximately triangular, trapezoidal or semicircular teeth 18 per cm circumference, the tooth height h z being approximately 0.01 to 10, Is 0 mm.

Die Ausbildung der T-förmigen Rippen 2 erfolgt in an sich bekannter Weise. Auf die Kerbscheibe 10 folgt eine Distanzscheibe 11. Durch die Glättrolle 12 wird eine Glättung der Enden der Rippen 2' erzielt, so daß die Enden der Rippen 2" auf einer gedachten, mit der Rohrmittelachse 19 koaxialen Zylinderfläche liegen. Die nachgeschaltete Spaltrolle 13 spaltet die Rippen 2" in Schraubenlinienrichtung und biegt sie gleichzeitig seitlich auf, so daß Y-Rippen 2'" resultieren, die durch eine Stauchrolle 14 in radialer Richtung zu T-förmigen Rippen 2 gestaucht werden. Die Dicke von Glättrolle 12, Spaltrolle 13 und Stauchrolle 14 entspricht jeweils etwa der Rippenteilung t R (zwischen Glättrolle 12 und Spaltrolle 13 ist noch eine Korrekturscheibe 20 angedeutet).The T-shaped ribs 2 are formed in a manner known per se. A spacer disk 11 follows the notched disk 10. The smoothing roller 12 smoothes the ends of the ribs 2 'so that the ends of the ribs 2 "lie on an imaginary cylindrical surface which is coaxial with the tube center axis 19. The subsequent splitting roller 13 splits the Ribs 2 "in the helical direction and at the same time bends them sideways, so that Y-ribs 2 '" result, which are compressed by a compression roller 14 in the radial direction to form T-shaped ribs 2. The thickness of the smoothing roller 12, split roller 13 and compression roller 14 corresponds approximately to the rib pitch t R (between the smoothing roller 12 and the splitting roller 13, a correction disc 20 is also indicated).

Für die Herstellung eines Rippenrohres 1 mit inneren vorsprüngen 21 wird eine Vorrichtung gemäß Fig. 10 verwendet, bei der der Walzdorn 17 mit der letzten Walzscheibe 16' endet. In diesem Fall folgt in dem Werkzeughalter 15 auf das Walzwerkzeug 9 eine Drückrolle 22, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der letzten Walzscheibe 16'. Durch die Drückrolle 22 wird die Nut 3 zwischen den Rippen 2 vertieft, so daß durch verlagertes Rohrwandungsmaterial Vorsprünge 21 auf der Rohrinnenseite ausgebildet werden (Innenwelligkeit H). Durch die Kerbscheibe 10, die auf die Drückrolle 22 folgt, erfolgt wiederum die Einkerbung des Nutengrundes 3'. Die Drückrolle 22 und die Kerbscheibe 10 weisen dabei eine kleinere Dicke als die letzte Walzscheibe 16' auf.For the manufacture of a finned tube 1 with inner projections 21, a device according to FIG. 10 is used, in which the rolling mandrel 17 ends with the last rolling disk 16 '. In this case, a pressing roller 22 follows in the tool holder 15 on the rolling tool 9, the outside diameter of which is larger than the outside diameter of the last rolling disk 16 '. The groove 3 is deepened between the ribs 2 by the pressure roller 22, so that projections 21 are formed on the inside of the tube by displaced tube wall material (internal ripple H). The notch disk 10, which follows the pressure roller 22, in turn causes the groove base 3 'to be notched. The pressure roller 22 and the notched disk 10 have a smaller thickness than the last roller disk 16 '.

Beispiel: Ausgehend von einem Glattrohr 1' aus sauerstofffreiem Cu (SF-Cu) mit 18,90 mm Außendurchmesser und 1,35 mm Wanddicke wurde mit einer Vorrichtung nach Fig. 10 ein Rippenrohr 1 mit den Abmessungen nach der folgenden Tabelle hergestellt (wegen der einzelnen Rohrgrößen vgl. insbesondere Fig. 1, 5 und 10).Example: Starting from a smooth tube 1 'made of oxygen-free Cu (SF-Cu) with an outer diameter of 18.90 mm and a wall thickness of 1.35 mm, a rib was created with a device according to FIG tube 1 with the dimensions according to the following table (for the individual tube sizes, cf. in particular FIGS. 1, 5 and 10).

Tabelle: Rippenteilung tR 1,35 mm Rippendurchmesser dR 18,60 mm Kerndurchmesser dK 16,60 mm Innendurchmesser d, 14,94 mm Rippenhöhe hR 1,00 mm Länge L der Einkerbungen 8 0,60 mm Breite B der Einkerbungen 8 0,15 mm Tiefe T der Einkerbungen 8 0,10 mm Innenwelligkeit H 0,13 mm Kernwanddicke W 0,83 mmTable: Rib pitch t R 1.35 mm rib diameter d R 18.60 mm core diameter d K 16.60 mm inner diameter d, 14.94 mm rib height h R 1.00 mm length L of the notches 8 0.60 mm width B of the notches 8 0.15 mm depth T of the notches 8 0.10 mm inner waviness H 0.13 mm core wall thickness W 0.83 mm

Dabei stieg der Durchmesser der verwendeten Walzscheiben 16 bis 36,5 mm an. Die Drückrolle 22 hatte einen Durchmesser von 37,0 mm; die Kerbscheibe 10 mit 50 Zähnen 18 der Höhe hz = 5,6 mm hatte einen Durchmesser D von 37,2 mm. Glättrolle 12 (0 = 34,3 mm), Spaltrolle 13 (ø = 35,10 mm), Stauchrolle 14 (ø = 35,10 mm). Zum Vergleich wurde mit einer Vorrichtung nach Fig. 10 ohne Kerbscheibe 10 ein Rippenrohr mit T-förmigen Rippen ohne Einkerbungen 8 am Nutengrund 3' hergestellt.The diameter of the rolling disks used increased from 16 to 36.5 mm. The pressure roller 22 had a diameter of 37.0 mm; the notched disk 10 with 50 teeth 18 of height h z = 5.6 mm had a diameter D of 37.2 mm. Smoothing roller 12 (0 = 34.3 mm), split roller 13 (ø = 35.10 mm), compression roller 14 (ø = 35.10 mm). For comparison, a finned tube with T-shaped fins without notches 8 on the groove base 3 'was produced with a device according to FIG. 10 without a notched disk 10.

Beide Rohre wurden im überfluteten Verdampferbetrieb (also Wasser im Rohr, Kältemittel außen) als Einzelrohr vermessen. Es ergab sich, daß das Rippenrohr 1 mit eingekerbtem Nutengrund 3' eine wesentlich höhere Leistung (Q T gekerbt) aufwies als das Vergleichsrohr mit glattem Nutengrund 3' (Q T). Gemäß Fig.11, in der das Leistungsverhältnis Q T gekerbt/Q T als Funktion des Wasserdurchsatzes v w (l/h) bzw. der Wassergeschwindigkeit Ww (m/s) aufgetragen ist, ergab sich eine Leistungssteigerung bis etwa 20%.Both tubes were measured as a single tube in the flooded evaporator mode (i.e. water in the tube, refrigerant outside). It was found that the finned tube 1 with a notched groove base 3 'had a significantly higher performance (Q T notched ) than the comparison tube with a smooth groove base 3' (Q T ). According to FIG. 11, in which the power ratio Q T notched / Q T is plotted as a function of the water throughput v w (l / h) or the water speed W w (m / s), there was an increase in output of up to approximately 20%.

Zur Herstellung der Einkerbungen 8 bei dem Rippenrohr 1 nach dem Beispiel wurde eine Kerbscheibe 10 mit 50 Zähnen 18 verwendet, was etwa 4 Einkerbungen pro cm Nutlänge entspricht.A notched disk 10 with 50 teeth 18 was used to produce the notches 8 in the finned tube 1 according to the example, which corresponds to approximately 4 notches per cm of groove length.

Für Vergleichsmessungen wurden mit einer Vorrichtung nach Fig. 10 weitere Rippenrohre 1 hergestellt, wobei lediglich Kerbscheiben 10 mit unterschiedlicher Anzahl der Zähne 18 verwendet wurden (alle übrigen Rohrgrößen blieben unverändert). Die so hergestellten Rippenrohre 1 mit unterschiedlicher Anzahl der Einkerbungen 8 pro cm Nutlänge wurden bei gleichen Bedingungen wie im Ausführungsbeispiel im überfluteten Verdampferbetrieb (Wasser im Rohr, Kältemittel R 22 außen) vermessen.For further measurements, further finned tubes 1 were produced with a device according to FIG. 10, only notched disks 10 with different numbers of teeth 18 being used (all other tube sizes remained unchanged). The finned tubes 1 produced in this way with different numbers of notches 8 per cm of groove length were measured under the same conditions as in the exemplary embodiment in flooded evaporator operation (water in the tube, refrigerant R 22 outside).

Es wurden besonders gute Ergebnisse bei Rohren mit 4 bis 13 Einkerbungen pro cm Nutlänge, insbesondere mit 7 bis 11 Einkerbungen pro cm Nutlänge, erzielt, wie aus dem Diagramm nach Fig. 12 hervorgeht, in dem das Leistungsverhältnis Q τ gekerbt/Q Tals Funktion der Anzahl der Einkerbungen bei einem konstanten Wasserdurchsatz von Vw = 900 I/h aufgetragen ist.Particularly good results were obtained for pipes with 4 to 13 notches per cm of groove length, in particular with 7 to 11 notches per cm of groove length, as can be seen from the diagram in FIG. 12, in which the power ratio Q τ notched / Q T as a function the number of notches at a constant water flow of V w = 900 I / h is plotted.

Für ein gekerbtes Rippenrohr 1 nach dem Ausfühfungsbeispiel (also mit 4 Einkerbungen 8 pro cm Nutlänge) ergab sich für v w = 900 I/h bereits eine Leistungssteigerung des gekerbten Rohres von 20 % gegenüber dem ungekerbten Rohr. Zum besseren Verständnis ist dieser Punkt sowohl in Fig. 11 als auch in Fig. 12 mit P gekennzeichnet. Nach Fig. 12 ergibt sich für den Bereich von 4 bis 13 Einkerbungen pro cm Nutlänge (Bereich X) eine Leistungssteigerung von mindestens 20 %, für den Bereich von 7 bis 11 Einkerbungen pro cm Nutlänge (Bereich Y) eine Leistungssteigerung von über 30 %.For a notched finned tube 1 according to the exemplary embodiment (i.e. with 4 notches 8 per cm of groove length), there was already a performance increase of 20% compared to the non-notched tube for v w = 900 l / h. For a better understanding, this point is marked with P both in FIG. 11 and in FIG. 12. According to FIG. 12, there is an increase in performance of at least 20% for the range from 4 to 13 notches per cm of slot length (area X), and an increase in performance of over 30% for the range from 7 to 11 notches per cm of slot length (area Y).

Claims (29)

1. Einstückiges Rippenrohr (1), insbesondere für Wärmeübertrager od. dgl., mit auf der Rohraußenseite schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen (2), deren Fuß (4) im wesentlichen radial von der Rohrwandung (5) absteht, wobei im Bereich des Nutengrundes (3') der zwischen den Rippen (2) schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten - (3) voneinander getrennte Eindrückungen in der Rohrwandung (5) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen als feine Einkerbungen (8) ausgebildet sind, deren in Richtung der Mittellinien (8') gemessene Länge L kleiner ist als die Rippenteilung (tR).1. One-piece finned tube (1), in particular for heat exchangers or the like, with on the outside of the tube helically surrounding fins (2), the foot (4) of which projects radially from the tube wall (5), in the area of the groove base (3 ') of the grooves (3) which run between the ribs (2) in a helical manner and which are separate from each other are present in the tube wall (5), characterized in that the indentations are formed as fine indentations (8), the indentations of which in the direction of the center lines (8 ') measured length L is less than the rib pitch (t R ). 2. Rippenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Richtung der Mittellinien (8') gemessene Breite B der Einkerbungen (8) S der Länge L der Einkerbungen (8) ist.2. Finned tube according to claim 1, characterized in that the width B of the notches (8) S measured perpendicular to the direction of the center lines (8 ') is the length L of the notches (8). 3. Rippenrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien (8') der Einkerbungen (8) mit der Schraubenlinienrichtung der Nuten (3) einen Winkel a einschließen, wobei 0° < a < 180°.3. Finned tube according to claim 1 or 2, characterized in that the center lines (8 ') of the notches (8) with the helical direction of the grooves (3) enclose an angle a, wherein 0 ° <a <180 °. 4. Rippenrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Winkel α gilt: 10° < a < 170°.4. Finned tube according to claim 3, characterized in that the following applies to the angle α: 10 ° <a <170 °. 5. Rippenrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Winkel a gilt: α ≈ 90°.5. finned tube according to claim 4, characterized in that the following applies to the angle a: α ≈ 90 °. 6. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einkerbungen (8) jeweils bis in den Fuß (4) benachbarter Rippen (2) erstrecken.6. finned tube according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the notches (8) each extend into the foot (4) of adjacent fins (2). 7. Rippenrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (8) jeweils nur in dem Fuß - (4) benachbarter Rippen (2) vorhanden sind.7. finned tube according to claim 6, characterized in that the notches (8) each only in the foot - (4) of adjacent fins (2) are present. 8. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (8) in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.8. finned tube according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the notches (8) are arranged at regular intervals. 9. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß 0,5 bis 20 Einkerbungen (8) pro cm Nutlänge angeordnet sind.9. finned tube according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that 0.5 to 20 notches (8) are arranged per cm of groove length. 10. Rippenrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß 4 bis 13 Einkerbungen (8) pro cm Nutlänge angeordnet sind.10. Finned tube according to claim 9, characterized in that 4 to 13 notches (8) are arranged per cm of groove length. 11. Rippenrohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß 7 bis 11 Einkerbungen (8) pro cm Nutlänge angeordnet sind.11. Finned tube according to claim 10, characterized in that 7 to 11 notches (8) are arranged per cm of groove length. 12. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) der Einkerbungen (8) 0,01 bis 1,0 mm beträgt.12. finned tube according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the depth (T) of the notches (8) is 0.01 to 1.0 mm. 13. Rippenrohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) der Einkerbungen (8) 0,05 bis 0,5 mm beträgt.13. Finned tube according to claim 12, characterized in that the depth (T) of the notches (8) is 0.05 to 0.5 mm. 14. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2) mit einer im Rippenquerschnitt gleichbleibenden T-Form umlaufen.14. finned tube according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the ribs (2) revolve with a constant T-shape in the rib cross section. 15. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend den zwischen den Rippen (2) - schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten (3) Rohrwandungsmaterial zur Bildung von in Schraubenlinienrichtung durchgehenden Vorsprüngen (21) radial zur Rohrinnenseite verlagert ist.15. finned tube according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that corresponding to the between the ribs (2) - helically extending grooves (3) tube wall material to form protrusions in the helical direction (21) is displaced radially to the inside of the tube. 16. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2) statt schraubenlinienförmig ringförmig verlaufen.16. Finned tube according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the ribs (2) run annularly instead of helically. 17. Einstückiges Rippenrohr (1), insbesondere für Wärmeübertrager od. dgl., mit auf der Rohraußenseite schraubenlinienförmig umlaufenden Rippen (2), deren Fuß (4) im wesentlichen radial von der Rohrwandung (5) absteht, wobei im Bereich des Nutengrundes (3') der zwischen den Rippen (2) schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten - (3) voneinander getrennte Eindrückungen in der Rohrwandung (5) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (2) mit einer im Rippenquerschnitt gleichbleibenden T-Form umlaufen, daß die Eindrückungen als feine Einkerbungen (8) ausgebildet sind, deren in Richtung der Mittellinien (8') gemessene Länge L kleiner ist als die Rippenteilung (tR), und daß 0,5 bis 20 Einkerbungen (8) pro cm Nutlänge angeordnet sind.17. One-piece finned tube (1), in particular for heat exchangers or the like, with on the outside of the tube helically surrounding fins (2), the foot (4) of which projects essentially radially from the tube wall (5), in the region of the groove base (3 ') of the helical grooves between the ribs (2) - (3) there are separate indentations in the tube wall (5), characterized in that the ribs (2) revolve with a T-shape which is constant in the rib cross-section so that the indentations are formed as fine notches (8) whose length L measured in the direction of the center lines (8 ') is smaller than the rib pitch (t R ), and that 0.5 to 20 notches (8) are arranged per cm of groove length. 18. Rippenrohr nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Richtung der Mittellinien (8') gemessene Breite B der Einkerbungen (8) ≤ der Länge L der Einkerbungen (8) ist.18. Finned tube according to claim 17, characterized in that the width B of the notches (8), measured perpendicular to the direction of the center lines (8 '), is ≤ the length L of the notches (8). 19. Rippenrohr nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien (8') der Einkerbungen (8) mit der Schraubenlinienrichtung der Nuten (3) einen Winkel a einschließen, wobei 0° < α < 180°.19. Finned tube according to claim 17 or 18, characterized in that the center lines (8 ') of the notches (8) form an angle a with the helical direction of the grooves (3), 0 ° <α <180 °. 20. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß 4 bis 13 Einkerbungen (8) pro cm Nutlänge angeordnet sind.20. Finned tube according to one or more of claims 17 to 19, characterized in that 4 to 13 notches (8) are arranged per cm of groove length. 21. Rippenrohr nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß 7 bis 11 Einkerbungen (8) pro cm Nutlänge angeordnet sind.21. Finned tube according to claim 20, characterized in that 7 to 11 notches (8) are arranged per cm of groove length. 22. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einkerbungen (8) jeweils bis in den Fuß (4) benachbarter Rippen (2) erstrecken.22. Finned tube according to one or more of claims 17 to 21, characterized in that the notches (8) each extend into the foot (4) of adjacent ribs (2). 23. Rippenrohr nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (8) jeweils nur in dem Fuß - (4) benachbarter Rippen (2) vorhanden sind.23. Finned tube according to claim 22, characterized in that the notches (8) are only present in the foot (4) of adjacent ribs (2). 24. Rippenrohr nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23 zur Verwendung in einem überfluteten Verdampfer, dadurch gekenzeichnet, daß das Rippenrohr (1) außen von verdampfendem Kältemittel umgeben ist und daß sich im Inneren des Rippenrohres (1) eine Flüssigkeit befindet.24. Finned tube according to one or more of claims 1 to 23 for use in a flooded evaporator, characterized in that the finned tube (1) is surrounded on the outside by evaporating refrigerant and that there is a liquid inside the finned tube (1). 25. Rippenrohr nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser ist.25. Finned tube according to claim 24, characterized in that the liquid is water. 26. Verfahren zur Herstellung eines Rippenrohres (1) nach den Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Auf der äußeren Oberfläche eines Glattrohres (1') werden schraubenlinienförmig verlaufende Rippen (2') herausgewalzt, indem das Rippenmaterial durch Verdrängen von Material aus der Rohrwandung (5) nach außen mittels eines Walzvorgangs gewonnen wird und das entstehende Rippenrohr (1) durch die Walzkräfte in Drehung versetzt und/oder entsprechend den entstehenden Rippen (2) vorgeschoben wird, wobei die Rippen - (2') mit ansteigender Höhe aus dem sonst unverformten Glattrohr (1') ausgeformt werden, b) nach dem Herausformen der Rippen (2') wird die äußere Oberfläche der Rohrwandung (5) im Bereich des Nutengrundes (3') stellenweise durch radialen Druck nach innen verformt, so daß voneinander beabstandete Einkerbungen (8) entstehen.26. A method for producing a finned tube (1) according to claims 1 to 13, characterized by the following features: a) on the outer surface of a smooth tube (1 ') helical ribs (2') are rolled out by the rip Pen material is obtained by displacing material from the tube wall (5) to the outside by means of a rolling process and the resulting finned tube (1) is rotated by the rolling forces and / or is advanced according to the resulting fins (2), the fins - (2 ') are formed with increasing height from the otherwise undeformed smooth tube (1'), b) after the ribs (2 ') have been shaped out, the outer surface of the tube wall (5) in the area of the groove base (3') is partially replaced by radial pressure deformed on the inside so that notches (8) spaced apart from one another are formed. 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Glattrohr (1') durch einen darin liegenden Walzdorn (17) abgestützt wird.27. The method according to claim 26, characterized in that the smooth tube (1 ') is supported by a rolling mandrel located therein (17). 28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27 zur Herstellung eines Rippenrohres (1) nach den Ansprüchen 14 und 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet. daß die Enden der Rippen (2') durch radialen Druck auf einen konstanten Durchmesser geglättet, daß die Enden der geglätteten Rippen (2") unter einem dem Steigungswinkel der Schraubenlinien entsprechenden Winkel zur Rohrlängsachse gespalten und gleichzeitig die gespaltenen Rippen seitlich zu einem Y-förmigen Querschnitt aufgebogen und daß die aufgebogenen Rippen (2"') durch weiteren radialen Druck zu einem T-förmigen Querschnitt gestaucht werden.28. The method according to claim 26 or 27 for producing a finned tube (1) according to claims 14 and 17 to 25, characterized. that the ends of the ribs (2 ') are smoothed by radial pressure to a constant diameter, that the ends of the smoothed ribs (2 ") split at an angle corresponding to the pitch angle of the helical lines to the pipe longitudinal axis and at the same time the split ribs laterally to a Y-shape Cross section bent and that the bent ribs (2 "') are compressed by a further radial pressure to a T-shaped cross section. 29. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27 zur Herstellung eines Rippenrohres (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herausformen der Rippen (2') und vor der Verformung des Nutengrundes (3') die Nut (3) zwischen den Rippen (2) durch radialen Druck nach innen gedrückt wird, wobei das Rohr (1) über das freie Ende des Walzdorns (17) hinaus bewegt wird, so daß das Rohrwandungsmaterial auf die Rohrinnenseite verlagert wird.29. The method according to claim 26 or 27 for producing a finned tube (1) according to claim 15, characterized in that after the shaping of the ribs (2 ') and before the deformation of the groove base (3'), the groove (3) between the ribs (2) is pressed inwards by radial pressure, the tube (1) being moved beyond the free end of the rolling mandrel (17), so that the tube wall material is displaced onto the inside of the tube.
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