Neben klassischen glatten Wärmetauscherrohren, U-Rohren und Drallrohren gibt es zahlreiche weitere Rohrgeometrien, die gezielt für besondere Wärmeübertragungsaufgaben entwickelt werden.
Solche Spezialrohre können unter anderem in Wärmetauschern, Dampferzeugern, Kesselanlagen, Verdampfern, Kondensatoren und weiteren verfahrenstechnischen Apparaten eingesetzt werden. Je nach Rohrart wird die Struktur auf der Außenfläche, Innenfläche oder über die gesamte Rohrgeometrie erzeugt, um Wärmeübertragung und Strömungsverhalten gezielt zu beeinflussen.
Strukturrohre / Dimple Tubes
Dimple Tubes besitzen gezielt in die Rohrwand eingebrachte Vertiefungen beziehungsweise Einprägungen. Dadurch wird das Strömungsverhalten verändert und der Wärmeübergang kann beeinflusst werden. Typische Einsatzgebiete sind verfahrenstechnische Apparate und Wärmetauscher.
Wichtige Parameter sind:
- Grundrohr
- Werkstoff
- Außendurchmesser
- Wanddicke
- Form der Einprägung
- Tiefe
- Teilung
- Anordnung
- strukturierte Länge
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Rippenrohre
Rippenrohre besitzen zusätzliche Rippen auf der Außen- und teilweise auch auf der Innenseite des Rohres. Durch die Rippen wird die für die Wärmeübertragung verfügbare Oberfläche vergrößert.
Je nach Ausführung können Rippen:
- aus dem Rohrmaterial herausgeformt,
- aufgebracht,
- eingebettet oder
- angeschweißt
werden.
Typische Anwendungen sind Wärmetauscher, Kesselanlagen, Economiser und Wärmerückgewinnungssysteme. Wichtige Parameter sind Rippenhöhe, Rippendicke, Rippenteilung, Rippenwerkstoff und berippte Länge.
Innenrillenrohre / Inner-Grooved Tubes
Innenrillenrohre besitzen definierte Rillen oder Strukturen an der Innenoberfläche. Diese können die innere Oberfläche vergrößern und gleichzeitig die Strömung beeinflussen.
Besonders wichtig sind:
- Anzahl der Rillen
- Rillentiefe
- Rillenbreite
- Steigung
- Drallwinkel
- strukturierte Länge
- verbleibende Wanddicke
Innenrillenrohre können insbesondere dort eingesetzt werden, wo der Wärmeübergang auf der Rohrinnenseite eine entscheidende Rolle spielt.
Multi-Rifled-Rohre
Multi-Rifled-Rohre besitzen mehrere spiralförmig verlaufende Innenrippen. Sie werden insbesondere bei thermisch hochbeanspruchten Kessel- und Verdampferanwendungen eingesetzt.
Die innere Rifling-Geometrie wird beispielsweise definiert durch:
- Anzahl der Rippen
- Rippenhöhe
- Rippenbreite
- Drallwinkel
- Steigung
- Mindestwanddicke
Multi-Rifled-Rohre sind deshalb deutlich stärker geometrisch spezifiziert als klassische glatte Kesselrohre.
Wellrohre / Corrugated Tubes
Wellrohre besitzen eine gewellte oder anderweitig periodisch strukturierte Rohrwand. In Wärmeübertragungsanwendungen kann diese Struktur zusätzliche Turbulenzen erzeugen und dadurch den Wärmeübergang beeinflussen. Abhängig von der Bauart kann die Wellstruktur außerdem das mechanische Verhalten und die Flexibilität des Rohres beeinflussen.
Wichtige Parameter sind:
- Wellenform
- Wellentiefe
- Wellenteilung
- Steigung
- strukturierte Länge
- glatte Anschlussbereiche
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Twisted Tubes / verdrillte Rohre
Bei Twisted Tubes wird nicht lediglich eine Struktur in die Rohrwand eingeprägt. Stattdessen wird die Rohrgeometrie selbst entlang der Längsachse verdrillt. Häufig wird hierfür ein ovaler oder anderweitig nicht vollständig kreisförmiger Querschnitt verwendet. Durch die Verdrehung entstehen besondere Strömungsverhältnisse sowohl innerhalb als auch außerhalb des Rohres.
Wichtige geometrische Angaben sind:
- Grundquerschnitt
- Hauptachse
- Nebenachse
- Wanddicke
- Verdrehungssteigung beziehungsweise Twist Pitch
- Gesamtlänge
- Ausführung der Rohrenden
Twisted Tubes unterscheiden sich damit technisch deutlich von klassischen Drallrohren und sollten auch bei einer Anfrage separat bezeichnet werden.
Welche spezielle Rohrgeometrie ist die richtige?
Welche Ausführung für eine konkrete Wärmeübertragungsaufgabe geeignet ist, hängt von zahlreichen Faktoren ab.
Hierzu zählen unter anderem:
- Medien
- Temperaturen
- Druck
- gewünschter Wärmeübergang
- zulässiger Druckverlust
- Fouling
- Korrosion
- Reinigungsmöglichkeiten
- Einbausituation
- Werkstoff
- Herstellbarkeit
Daher sollte eine strukturierte Rohrgeometrie nicht ausschließlich anhand ihrer Bezeichnung ausgewählt werden.
Spezielle Wärmetauscherrohre über Rohrio anfragen
Neben den klassischen Rohrabmessungen sollten bei strukturierten Rohren insbesondere die geometrischen Merkmale der jeweiligen Struktur möglichst genau definiert werden. Technische Zeichnungen, Datenblätter und Spezifikationen können dabei direkt der Anfrage beigefügt werden.
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