MX2010003434A - Tubo metalico de intercambio de calor. - Google Patents

Tubo metalico de intercambio de calor.

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Abstract

La invención se refiere a un tubo metálico de intercambio de calor (1) con una pared del tubo (2) y con las costillas integralmente formadas (3) que corre en el tubo exterior (21) y que tiene un pie de costilla (31), flancos de las costillas (32) y una punta de la costilla (33) , el pie de la costilla (31) proyectando escencialmente radiación desde la pared del tubo (2), y los flancos de la costilla (32) se suministra con elementos estructurales adicionales que son moldeados como proyecciones de material(4) dispuestos lateralmente en el flanco costal (32), las proyecciones de material (4) teniendo una pluralidad de caras límite (41, 42), al menos una de las caras de limite(42) de por lo menos un material de proyección (4) existiendo una curva convexa.

Description

TUBO METÁLICO DE INTERCAMBIO DE CALOR La invención se refiere a un tubo metálico intercambiador de calor de conformidad con la cláusula pre-caracterizada de la Reivindicación 1 . , '·' Los tubos metálicos intercambiadores de calor de este tipo son utilizados, en particular, por la condensación de líquidos de sustancias puras o mezclas en la parte externa del tubo. La condensación ocurre en muchos sectores de refrigeración y en la tecnología del aire acondicionado y también en la ingeniería del proceso y energía. El atado de tubos intercambiadores de calor son con frecuehcia utilizados, en donde los ' 'i! vapores de las sustancias puras o mezclas son licuados e'n' la parte externa del tubo y al mismo tiempo calientan salmuera o agua en la I parte ! interna del tubo. Dichos aparatos son designados como condensadores de atados dejtubo o licuefactores.
Los tubos intercambiadores de calor para los inte'rcambiadores de calor de atados de tubos generalmente poseen por lo menos una región estructuradá y también piezas de extremo lisos, si es apropiado, piezas intermediarias lisas. El extremo liso o las piezas intermediarias delimitan las regiones estructuradas. De manera que el tubo pueda ser instalado en el intercambiador de calor de atados de tubos sin dificultad, el diámetro externo de las regiones estructuradas no deberán ser más largas que el diámetro externo del extremo liso y las piezas intermedias. Los tubos de alto rendimiento de hoy en día son algo más eficientes 1 que los tubos lisos del mismo diámetro por aproximadamente el factor cuatro. ' -j Varias mediciones son conocidas por incrementar, ;la transferencia de calor durante la condensación en la parte externa del tubo. Las acanaladuras son con frecuencia fijadas en la superficie externa del tubo. Como resultado, primariamente, la superficie del tubo es alargada, y consecuentemente se intensifica la condensación. Para la transmisión de calor, es especialmente ventajosa si las acanaladuras están formadas del material de la pared del tubo liso, ya que hay un contacto óptimo entre la acanaladura y la pared del tubo. Los tubos acanalados en donde las acanaladuras han sido formadas a partir del material de la pared de un tubo liso por medio de un proceso de formación son designados como tubos acanalados enrollados integralmente.
Esta técnica anterior para agrandar la supérficie jdel tubo además por la introducción de muescas en las puntas del acanalado. Además, debido a las muescas, surgen estructuras adicionales las cuales positivamente influyen en el proceso de condensación. Ejemplos de las muescas para las , puntas1 de las acanaladuras son conocidos de las publicaciones EUA 3,326, 283 y EUA 4,66Ó;630.
Hoy en día los tubos acanalados obtenibles de manera comercial para los licuefactores poseen en la parte externa de tubo una estructura acanalada con una densidad de acanaladura de 30 a 45 acanaladuras por pulgada. Esto corresponde a la división de la acanaladura de aproximadamente 0.85 a 0.56 mm. Las estructuras acanaladas de este tipo pueden ser reunidas, por ejemplo, de las publicaciones DE 44 04 357 C2, EUA 2008/0196776 A1 , EUA 2007/0131396 Al' y GN 101004337 A. Los límites son colocados en el surgimiento posterior en el rendimiento como resultado de un incremento en la densidad de la acanaladura mediantéi el efecto inundación el cual ¦ í I ' , ocurre en los intercambiadores de calor del atado del tubo: jcon una disminución en el espacio de las acanaladuras, el espacio entre las acanaladuras es inundado con condensación debido al efecto capilar, y el flujo fuera de la condensación se ve impedido debido al hecho de que estos canales entre las acanaladuras se vuelve más .. -i pequeños.
Además, se sabe que los incrementos en el desempeño pueden ser logrados en los tubos del licuefactor cuando, la densidad del acanalado sigue siendo la misa, elementos estructurales adicionales son introducidos entre las acanaladuras en la región de los flancos de la acanaladura. Dichas estructuras pueden estar formadas por discos tipos rueda dentada en los flancos de la acanaladura. Las proyecciones de material las cuales en este caso ocurren en un proyectó hacia el espacio entre las acanaladuras adyacentes. Las modalidades de dichas estructuras son encontradas en las publicaciones EUA 1008/0196876 A1 , EUA 2007/0131396 A1 y CN 101004337 A. Estas publicaciones muestran las proyecciones de material como elementos estructurales con caras delimitantes planares. Las caras delimitantes planares son una desventaja, ya que la condensación formada no experimenta, en una cara planar, una fuerza que sea inducida por la tensión de la superficie y la cüal podría removerse de la cara delimitante. Una película liquida indeseable es por lo tanto formada, la cual puede obstruir persistentemente la transmisión de calor. ; , El objeto en donde la invención está basada es el desarrollar el tubo intercambiador de calor del desempeño incrementado para la condensación de líquidos en la parte externa del tubo, con la transferencia de ca(or del lado del tubo y la caída de presión siendo los mismos y con los costos de producción siendo los mismos. La estabilidad mecánica del tubo deberá en este caso no ser adversamente influenciada.
La invención es reproducida por las características de la Reivindicación 1 . Las reivindicaciones posteriores se refieren de nuevo a los ^refinamientos ventajosos y desarrollos de la invención. ; ! 1,1 La invención incluye un tubo metálico intercambiador de calor con una pared de : tubo y con acanaladuras formadas integralmente las cuáles corren alrededor de la parte externa del tubo y donde tienen una base de íacanaládura, flancos de acanaladura y una punta de canaladura, la. base d ' acanaladura se proyecta esencialmente de manera radial a partir de la pared del; tubo, y los flancos de la acanaladura son proporcionados con elementos estructurales adicionales los cuales están formados como proyecciones de material las cuáles ¡son dispuestas lateralmente en el flanco de la acanaladura, las proyecciones de material tienen una pluralidad de ' i * caras delimitantes. ! ¡ ' '! ! " ·' De acuerdo con la invención, por lo menos una de las caras delimitantes de por ; ! .'j lo menos una proyección de material es curvada convexamente. : ; · i · La presente invención se refiere a tubos estructurados en donde el coeficiente La invención en este caso procede a partir de la consideración de que el tubo acanalado enrollado integralmente tiene una pared dé tubo y acanaladuras que corren alrededor helicoidalmente en la parte externa del tubo. Las acanaladuras poseen una base de acanaladura, una punta de acanaladura y, en ambos lados flancos de acanaladuras. La base de la canaladura se proyecta esencialmente de manera radial a partir de la pared del tubo. La altura de la acanaladura es medida a partir de la pared del tubo hasta la punta de la acanaladura y preferentemente asciende a entre 0.5 y 1.5 mm. El contorno de la acanaladura es curvado cóncavamente en la dirección radial en la región de la base de la acanaladura y también en esa reglón del flanco de la acanaladura el cual colinda con la base de la acanaladura. El contorno de la canaladura es curvado convexamente en la dirección radial en la punta de la acanaladura y también en esa región del flanco de la acanaladura el cual colinda con la punta de la acanaladura. La curvatura convexa surge hacia una curvatura cóncava aproximadamente a un acanalado de altura media. En la región de la curvatura convexa, la condensación la cual ocurre se aparta a causa de las fuerzas de tensión de la superficie. La condensación se recolecta en la región de la curvatura cóncava y forma gotas ahí.
De acuerdo con la invención, los elementos estructurales adicionales en la forma de proyecciones de material están formados lateralmente en los flancos de la acanaladura. Estas proyecciones de material están formadas a partir de un material del flanco de acanaladura superior, en donde, por medio de una herramienta, el material es levantado de manera similar a un chip y es desplazado, pero no es separado del flanco de la acanaladura. Las proyecciones de material permanecen conectadas fijamente a la acanaladura. Un borde cóncavo surge entre el flanco de la acanaladura y la proyección de material en el punto de conexión. Las proyecciones de material se extienden esencialmente en la dirección axial a partir del flanco de la acanaladura hacia el espacio entre las dos acanaladuras. Las proyecciones de material pueden, en particular, estar dispuestas aproximadamente en la acanaladura de altura media. La superficie del tubo es alargada por medio de las proyecciones de material.
Las proyecciones de material opuestas de las acanaladuras adyacentes no deberán tocarse entre sí. Por lo tanto, generalmente; : la extensión axial de las proyecciones de material es algo más pequeño que la mitad de la anchura del espacio entre las dos canaladuras. Por ejemplo, en el caso de los tubos de un licuefactor para el refrigerante R134A o R123, la anchura del espacio entre las dos acanaladuras asciende a aproximadamente 0.4 mm, como resultado de que la extensión axial de las proyecciones de material es consecuentemente más pequeño a 0.2 mm.
De conformidad con la invención, las proyecciones de material son delimitadas por lo menos a una cara curvada convexamente. Debido a la forma convexa, la acción de los elementos estructurales adicionales es mejorada. A causa de la tensión superficial, la condensación es atraída a partir de las caras curvadas convexas y es atraída por el borde cóncavo en e punto de inicio entre la proyección de material y el flanco de la acanaladura. La película de condensación en ja cara delimitante curvada convexamente de la proyección de material es por lo tanto más delgado y la resistencia térmica es más baja. Las proyecciones de material están dispuestas aproximadamente en esa región del flanco de la acanaladura en donde el contorno curvado convexamente de la acanaladura surja hacia el contorno curvado cóncavamente. La condensación a partir de la región superior de la acanaladura y la condensación de la proyección de material se reúnen en el punto de inicio y forma una gota en la parte conformada cóncavamente de la acanaladura.
Las estructuras adicionales ilustradas en EU 2007/0131396 A1 y EUA 2008/0196876 A1 y fijadas lateralmente a los flancos de la acanaladura son elementos con caras planares las cuales no tienen propiedades ventajosas de esta clase.
La ventaja en particular es que, en virtud de una intensificación de la transferencia de calor en la parte interna del tubo, junto con, una transferencia de calor favorable en la parte externa del tubo, el tamaño de los licuefactores puede ser grandemente reducido. Los costos de producción de dichos aparatos consecuentemente bajan. Al mismo tiempo, ni la estabilidad mecánica de un tubo ni la caída de presión son adversamente influenciadas por la solución de acuerdo con la invención. Además, hay una caída en la cantidad de llenádo de refrigerante necesaria la cual, en el caso de los refrigerantes seguros libre dé cloro predominantemente utilizados hoy en día, pueden ascender a una fracción apréciable de costos de planta globales. Además, en el caso de los refrigerantes de combustible o tóxicos normalmente utilizados sólo en circunstancias especiales, el potencial de riesgo puede ser más bajo mediante la cantidad de llenado a ser reducida: ^ En un perfeccionamiento preferente de la invención, el radio local de curvatura de la cara delimitante convexa puede ser reducido con una distancia aumentada a partir. del flanco de la acanaladura. En cualquier punto de la cara delimitante convexa, un radio local de curvatura puede ser definido como el radio del circulo oscuador. El círculo oscilador yace en este caso en un plano orientado( perpendicularmente al flanco de la acanaladura. Este radio local de curvatura cambia de acuerdo con la forma de la cara delimitante. Si dicha cara está cubierta con gradientes de presión de película liquida que surgen en una película liquida a causa de la tensión superficial y debido al radio cambiante de curvatura. Las versiones de las proyecciones de material son particularmente ventajosas cuando el radio local de curvatura de su cara delimitante se vuelva más pequeño con un incremento de distancia á partir del flanco de la acanaladura. La condensación es entonces dibujada especialmente de manera eficiente fuera de aquellas regiones de las proyecciones de material las cuales son distantes a partir del flanco del acanalado y es transportado, hacia el acanalado.
De manera ventajosa, la cara delimitante curvada; convexamente puede ser aquella cara delimitada de la proyección de material que está orientada fuera de la pared del tubo. El vapor a ser condensado puede entonces fluir, sin obstáculos, en esta cara.
En un refinamiento ventajoso de la invención, |a curvatura de la cara delimitante puede también ser curvada convexamente en un plano paralelo al flanco de la acanaladura, la curvatura de la cara delimitante convexa éñ un plano perpendicular al flanco de la acanaladura es mayor que la curvatura en la cara delimitante convexa en el plano paralelo al flanco de la acanaladura. El transporte de la condensación en la dirección lateral a partir de la punta de la proyección de material hacia la acanaladura es de este modo adicionalmente asistido.
El radio, designado como el medio de radio de curvatura de la cara delimitante convexa, de un círculo imaginario puede ser determinado por medio de las mediciones a tres puntos. En una modalidad preferente en particular; el radio de este círculo imaginario, el cual yace en un plano seccional perpendicular a la dirección circunferencial del tubo y es definido por los puntos P1 , P2 y P3, puede ser más pequeño a 1 mm. P1 es el punto en donde la cara delimitante convexa de la proyección de material es contigua al flanco de la acanaladura, P3 es :el punto en donde la cara delimitante convexa de la proyección de material está además fuera del flanco de la acanaladura, y P2 es el punto central entre P1 y P3 e'n la línea de contorno de la cara delimitante convexa de la proyección de material. Si este radio de curvatura fuera mayor a 1 mm, las fuerzas de tensión superficiales resultarían en el caso de las substancias normalmente utilizadas, tales como, por ejemplo, refrigerantes o hidrocarburos, que no serían suficientemente altos con respecto a la gravedad con el fin de influenciar el transporte de condensación de manera decisiva.
De manera ventajosa, la cara delimitante convexa dé la proyección de material puede ser continuada, en la región de la punta de éste última, con la curvatura convexa más allá del punto P3 más lejos del flanco de la acanaladura. En este caso, la punta de la proyección de material es entonces mayormente curyada espiralmente. Como resultado, una superficie adicional para la condensación es obtenida en el espacio disponible entre las acanaladuras, mientras el espaciamiento de la acanaladura sigue siendo el mismo.
En una modalidad preferente de la invención, las; proyecciones de material dispuestas en el flanco de la acanaladura pueden ser espaciadas aparte en dirección circunferencial. Esto da origen a bordes adicionales en donde la condensación se lleva a cabo. Además, la condensación que se recolecta en ej flanco de la acanaladura puede fluir hacia la base de la acanaladura en las regiones entre dos proyecciones de material.
En un siguiente refinamiento ventajoso de la invención, las proyecciones de material dispuestas en el flanco de la acanaladura pueden ser espaciadas aparte equidistalmente y por lo menos mediante la cantidad de su anchura en la dirección circunferencial. Espacio suficiente para la condensación recolectada en el flanco de la acanaladura es por lo tanto facilitado con el fin de asegurar que sea transportada ? 1 afuera. ; : ; Modalidades ejemplares de la invención son, explicadas con más detalle por medio de los dibujos diagramáticos. En estos: La fig. 1 muestra una vista parcial en perspectiva de una porción acanalada de un tubo intercambiador de calor con proyecciones materiales.
La fig. 2 muestra, como detalle, una vista de una proyección de material, ilustrada en la figura 1 , con una cara delimitante curvada convexamente. i La fig. 3 muestra, como detalle, una vista posterior de una proyección de material con dos cara delimitantes curvadas convexamente, La fig. 4 muestra, como detalle, una vista posterior de una proyección de material con una cara delimitante curvada doblemente convexa.
La fig. 5 muestra, como detalle, una vista posterior de una proyección de material con una continuación que se extiende más allá del punto más lejano del flanco de la acanaladura. » La fig. 6 muestra una vista parcial en perspectiva de la parte externa de una porción de tubo intercambiador de calor. > La fig. 7 muestra . una vista parcial en perspectiva de la parte interna de una porción de tubo intercambiador de calor, y i La fig. 8 muestra una sección transversal a través de una porción de tubo intercambiador de calor.
' A las partes correspondientes entre sí se les da los mismos símbolos de referencia en todas las figuras. ' · ' La fig. 1 muestra una vista parcial en perspectiva dé una porción acanalada de un tubo intercambiador de calor 1 con tres proyeccionés( materiales 4. De la parte externa del tubo 21 , solo parte de las acanaladuras formadas integralmente 3 que corren alrededor son representadas. Las acanaladuras 3 tienen una base de acanaladura 31 la cual comienza en la pared del tubo, no ilustrada aquí, los flancos de la acanaladura 32 y la punta de la acanaladura 33. La acanaladura 3 se proyecta esencialmente de manera radial a partir de la pared del tubo. Los flancos de la acanaladura 32 están provistos con elementos estructúrales adicionales los cuales están formados como proyecciones de material 4 las cuáles inician lateralmente en el flanco de la acanaladura 32. Estas proyecciones de material 4 tienen una pluralidad de caras delimitantes 41 y 42. En la modalidad representada, las tres caras delimitantes ilustradas 42 de las proyecciones de material 4 son curvadas convexamente en el lado orientado fuera de la pared del tubo. Sin embargo, al principio, de acuerdo con la invención cada proyección de material 4 puede también tener otra cara delimitante 42 o ' I' una pluralidad de caras delimitantes 42 con una curvatura convexa. Las otras, caras delimitantes no convexas 41 pueden tener ya sea una configuración planar o una cóncava. El material de las proyecciones de material 4 elaboradas integralmente se originan primariamente a partir del flanco de la acanaladura 32, los huecos 34 ocurren debido al desplazamiento de material cuando los tubos intercambiadores de calor 1 se están produciendo.
La figura 2 muestra, como detalle, un avista de una' proyección material 4 con una cara delimitante curvada convexamente 42. La otra, caras delimitantes no convexas 41 están en este caso planares. En la región de la superficie convexa, la condensación la cual es precipitada a partir de la fase de gás es transportada afuera a causa de la tensión superficial, con el resultado de que la condensación se acumula a una extensión incrementada en la región de la curvatura cóncava y otra en las regiones de superficie planares. . ' ; i El radio principal de curvatura RM de un circulo imaginario K de la cara delimitante convexa 42 es definida por los tres puntos P1 , P2, y P3. Este radio RM puede ser utilizado como una dimensión caracterizante para la forma de esta superficie ..i convexa. P1 , es el punto en donde la cara delimitante convexa 42 de la proyección de I material 4 está contigua al flanco de la acanaladura, P3 es el punto en donde la cara : 'i delimitante convexa 42 de la proyección de material A está más allá del flanco de la acanaladura, y P2 es el punto central entre P1 y P3 en la línea de contorno de la cara delimitante convexa 42 de la proyección de material 4. En el caso de los tamaños estructurales convencionales de los tubos intercambiadores de calor de conformidad con la invención con acanaladuras enrolladas integralmente, el radio principal de curvatura RM típicamente yace en el rango del sub-milímetro.
Una vista adicional, como detalle, de una proyección de material 4 con dos casas delimitantes curvadas convexamente opuestas mutuamente se muestran en la fig. 3. Por medio de esta geometría, comenzando dé I apunta de una proyección de material 4, la condensación es transportada especialmente de manera efectiva hacia el flanco de la acanaladura. En un principio, todas las caras delimitantes 42, incluyen las caras laterales 41 , que podrían también tener una curvatura convexa para una modalidad más eficiente. Sin embargo, dichas modalidades están sujetas a los procesos rigurosos de los requerimientos de ingeniería en términos de la estructura de las formas de la acanaladura integral y sus proyecciones de naterial 4.
Como una modalidad ventajosa posterior, la proyección de material 4 ilustrada en una vista posterior como un detalle en la fig. 4 puede también ser implementada con una cara delimitante curvada doblemente convexa 42 y con caras laterales planares 41 . La curvatura de la cara delimitante convexa en un plano perpendicular al flanco es en este caso mayor a la curvatura de la cara delimitante convexa 42 en el plano paralelo al flanco de la acanaladura. Las superficies curvadas en este sentido adicionalmente ayudan a guiar al flujo de la condensación hacia el flanco de la acanaladura. ; Una modalidad ejemplar posterior se muestra, como un detalle, mediante la fig. 5 en vista de que la proyección de material 4 con caras laterales planares 41 y con una . continuación que se extiende más allá del punto P3 está más lejos del flanco de la acanaladura. En este caso, la punta SP de la proyección de material 4 es enrollada espiralmente hacia la base de la acanaladura. Además la condensación superficial es por lo tanto obtenida en el espacio disponible entre las acanaladuras. Nuevamente, una vez que el radio principal de curvatura RM de la cara delimitante convexa 42 de un circulo imaginario K sea fiado a los puntos P1 , P2, y P3.
La figura 6 muestra una vista parcial en perspectiva de la parte exterior de una porción del tubo intercambiador de calor 1. En contraste, una vista parcial en perspectiva de la parte interna de la porción del tubo intercambiador de calor se muestra en la fig. 7. Algunas de las acanaladuras formadas .integralmente 3 que corren alrededor del eje A del tubo son ilustradas en la parte externa del tubo 21. Las acanaladuras se proyectan Radialmente a partir de la pared del tubo 2 y son conectadas a éste último a través de la base de la acanaladura 31. Las proyecciones 4 son formadas en los flancos de la acanaladura 32 y se inician lateralmente en los flancos de la acanaladura 32. De las caras delimitantes de las proyecciones de material 4, las caras delimitantes 42 se orientan fuera de la pared del tubo 1 y están formadas convexamente. Las otras caras delimitantes no convexas 41 son planares en la modalidad de conformidad con la fig. 6. En la fig. 7, las caras delimitantes laterales 41 son planares, y las eras delimitantes 41 dirigidas hacia el interior del tubo son conformadas cóncavamente. El material de las proyecciones de material 4 trabaja integralmente y se origina primariamente a partir del flanco de la acanaladura 32 y solo parcialmente a partir de la región de la punta de la acanaladura 33, con el resultado de 14 '¦ '¦ . que el ahuecado 34 se formó. Las proyecciones de material 4 dispuestas en el flanco de la acanaladura 32 son espaciadas aparte equidistálmenté, aproximadamente por la cantidad de su anchura, en la dirección circunferencial U. Las proyecciones de material opuestas de las acanaladuras adyacentes 3 no se tocan entres sí, ya que la extensión axial seleccionada de las proyecciones de material 4 es pequeña comparada con la mitad de la anchura del espacio entre las dos acanaladuras 3. Las acanaladuras internas 5 que corren alrededor espiralmente están dispuestas en la parte interna del tubo 22 e incrementan la transferencia de calor al fluido interno del tubo intercambiador de calor 1 , comparado con un tubo liso. ; ¡ i La figura 8 muestra una sección transversal a través de una porción del tubo intercambiador de calor 1 . Las acanaladuras internas 5 que corren alrededor espiralmente están localizadas en la parte interna del tubo 22. Las acanaladuras 3 en la parte externa del tubo 21 están dispuestas en una secuencia regular, comenzando de la base de la acanaladura 31 , perpendicularmente en la pared del tubo 2, y la punta de la acanaladura 33 es algo aplanada. Las caras delimitantes 42, orientadas afuera de la pared del tubo 2, de las proyecciones de material 4 qué inician en el flanco de la acanaladura 32 están formadas convexamente, y las caras delimitantes 41 dirigidas hacia el interior del tubo 22 son cóncavas.
Una vez más las proyecciones de material opuestas de las acanaladuras adyacentes 3 no se tocan entre sí. Esto proporciona un espacio suficiente para la acumulación de condensación a ser transportada afuera. , . 1 tubo intercambiador de calor 2 pared del tubo 21 parte externa del tubo 22 parte interna del tubo 3 acanaladura en la parte externa del tubo 31 base de la acanaladura 32 flanco de la acanaladura 33 punta de la acanaladura 34 ahuecados 4 proyección de material 41 cara delimitante 42 cara delimitante convexa 5 acanaladura en la parte interna del tubo SP punta de la proyección del material U dirección circunferencial del tubo A eje del tubo RM radio principal de curvatura K circulo P1 , P2, P3 puntos en una cara delimitante convexa ¡

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. - Tubo metálico intercambiador de calor (1 ) con , pared de tubo (2) y con acanaladuras formadas integralmente (3) las cuales corren alrededor de la parte exterior del tubo (21 ) y que tienen una base de acanaladura (31 ), flancos de acanaladura (32) y una punta de acanaladura (33), la base de acanaladura (31 ) se proyecta esencialmente de manera radial a partir de la pared del tubo (2), y los flancos de la acanaladura (32) son proporcionados con elementos estructurales adicionales los cuales están formados como proyecciones del material (4) los cuales están dispuestos lateralmente en el flanco de la acanaladura (32), las proyecciones del material (4) tienen una pluralidad de caras delimitadoras (41 , 42), caracterizadas además porque por lo menos una de las caras delimitadoras (42) de por lo menos una proyección de material (4) es curvada convexamente.
2. - El tubo metálico intercambiador de calor (1 ) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque ahí el radio local de curvatura de la cara delimitadora convexa (42) es reducida con una distancia creciente del flanco de la acanaladura.
3. - El tubo metálico intercambiador de calor (1) de conformidad con las reivindicaciones, 1 o 2, caracterizado además porque la !cara delimitadora curvada convexamente (42) es esa cara delimitadora de una proyección de material (4) la cual está orientada lejos de la pared del tubo (2).
4. - El tubo metálico intercambiador de calor (1 ) de conformidad con las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque ila curvatura de la cara delimitadora (42) es también curvada convexamente en un plano paralelo al flanco de la acanaladura (32), la curvatura de la cara delimitadora convexa (42) en un plano perpendicular al flanco de la acanaladura (32) es mayor a la curvatura de la cara ! ·' j delimitadora convexa (42) en el plano paralelo al flanco de la acanaladura (32).
5. - El tubo metálico intercambiador de calor (1 ) de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque el 'radio (RM) de un círculo imaginario (K), el cual yace en un plano seccional perpendicular a la dirección circunferencial del tubo (U) y es definido por los puntos P1 P2 y P3, es más pequeño que 1 mm, P1 siendo el punto en donde la cara delimitadora convexa (42) de la proyección de material (4) es contigua al flanco de la acanaladura (32), P3 siendo el punto en donde la cara delimitadora convexa (42) de la proyección de material (4) está más alejada del flanco de la acanaladura (32), y P2 es el punto central entre P1 y P3 en la línea de contorno de la cara delimitadora convexa' (42) de la proyección de material (4). ;í
6. - El tubo metálico intercambiador de calor (i) de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la cara delimitadora convexa (42) de la proyección de material (4), en la región de la punta (SP) dé éste último, es continuado con la curvatura convexa más allá del punto P3 más lejos del flanco de la acanaladura (32). : ;j
7. - El tubo metálico ¡ntercambiador de calor (1 ) de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque las proyecciones de material (4) dispuestas en el flanco de la acanaladura (32) están espaciadas aparte en una dirección circunferencial (U).
8.- El tubo metálico intercambiador de calor (1 ) de' conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque las proyecciones de material (4) dispuestas en el flanco de la acanaladura (32) están espaciadas aparte equidistalmente y por lo menos por la cantidad de su anchura en la dirección circunferencial (U).
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121436A1 (de) 2011-12-16 2013-06-20 Wieland-Werke Ag Verflüssigerrohre mit zusätzlicher Flankenstruktur
DE102014002829A1 (de) * 2014-02-27 2015-08-27 Wieland-Werke Ag Metallisches Wärmeaustauscherrohr
CN104251633B (zh) * 2014-04-18 2016-04-20 上海理工大学 扭齿翅片管及其翅片管换热管束
DE102016006914B4 (de) * 2016-06-01 2019-01-24 Wieland-Werke Ag Wärmeübertragerrohr
DE102016006967B4 (de) * 2016-06-01 2018-12-13 Wieland-Werke Ag Wärmeübertragerrohr
US9945618B1 (en) * 2017-01-04 2018-04-17 Wieland Copper Products, Llc Heat transfer surface
DE102018004701A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Wieland-Werke Ag Metallisches Wärmeaustauscherrohr
KR102275301B1 (ko) * 2019-01-28 2021-07-08 엘지전자 주식회사 전열관 및 칠러용 열교환기
CN116507864A (zh) * 2020-10-31 2023-07-28 威兰德-沃克公开股份有限公司 金属热交换器管
CN116507872A (zh) * 2020-10-31 2023-07-28 威兰德-沃克公开股份有限公司 金属热交换器管

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3202212A (en) * 1963-07-29 1965-08-24 Peerless Of America Heat transfer element
US3326283A (en) 1965-03-29 1967-06-20 Trane Co Heat transfer surface
US4194384A (en) * 1975-01-13 1980-03-25 Hitachi, Ltd. Method of manufacturing heat-transfer wall for vapor condensation
DE2808080C2 (de) * 1977-02-25 1982-12-30 Furukawa Metals Co., Ltd., Tokyo Wärmeübertragungs-Rohr für Siedewärmetauscher und Verfahren zu seiner Herstellung
JPS5939214B2 (ja) * 1978-01-27 1984-09-21 株式会社神戸製鋼所 伝熱管の製造方法
JPS5659194A (en) * 1979-10-20 1981-05-22 Daikin Ind Ltd Heat transfer tube
JPS5942477U (ja) * 1982-09-08 1984-03-19 株式会社神戸製鋼所 凝縮伝熱管
JPS5946490A (ja) * 1982-09-08 1984-03-15 Kobe Steel Ltd 沸騰型熱交換器用伝熱管
US4549606A (en) * 1982-09-08 1985-10-29 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Heat transfer pipe
JPS5993190A (ja) * 1982-11-17 1984-05-29 Hitachi Ltd 熱交換壁
US4660630A (en) 1985-06-12 1987-04-28 Wolverine Tube, Inc. Heat transfer tube having internal ridges, and method of making same
US5203404A (en) * 1992-03-02 1993-04-20 Carrier Corporation Heat exchanger tube
US5333682A (en) * 1993-09-13 1994-08-02 Carrier Corporation Heat exchanger tube
DE4404357C2 (de) 1994-02-11 1998-05-20 Wieland Werke Ag Wärmeaustauschrohr zum Kondensieren von Dampf
ES2171519T3 (es) * 1994-11-17 2002-09-16 Carrier Corp Tubo de transferencia de calor.
CA2161296C (en) * 1994-11-17 1998-06-02 Neelkanth S. Gupte Heat transfer tube
US5697430A (en) * 1995-04-04 1997-12-16 Wolverine Tube, Inc. Heat transfer tubes and methods of fabrication thereof
MY126022A (en) * 2001-06-15 2006-09-29 Wong Chee Tieng Heat sink
US7254964B2 (en) * 2004-10-12 2007-08-14 Wolverine Tube, Inc. Heat transfer tubes, including methods of fabrication and use thereof
CN100365369C (zh) * 2005-08-09 2008-01-30 江苏萃隆铜业有限公司 蒸发器热交换管
CN100458344C (zh) * 2005-12-13 2009-02-04 金龙精密铜管集团股份有限公司 一种电制冷满液式机组用铜冷凝换热管
CN100437011C (zh) * 2005-12-13 2008-11-26 金龙精密铜管集团股份有限公司 一种电制冷机组用满液式铜蒸发换热管
CN100498187C (zh) 2007-01-15 2009-06-10 高克联管件(上海)有限公司 一种蒸发冷凝兼备型传热管
CN100485303C (zh) 2007-01-15 2009-05-06 高克联管件(上海)有限公司 一种强化冷凝用传热管
US20080196776A1 (en) 2007-02-20 2008-08-21 Ching Feng Home Fashions Co., Ltd. Faucet structure
US20080236803A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Wolverine Tube, Inc. Finned tube with indentations
CN101338987B (zh) * 2007-07-06 2011-05-04 高克联管件(上海)有限公司 一种冷凝用传热管
US20090071624A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat sink

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