Rechteckige Flachrohr-Wärmetauscher aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl

Rechteckrohr mit Rippen

Rechteckrohr mit Rippen ist eine rohrförmige Struktur, die die Wärmeübertragungseffizienz durch das Hinzufügen von rechteckigen Rippen auf der äußeren Oberfläche verbessert. Es wird häufig im Bereich des Wärmeaustauschs eingesetzt. Im Folgenden sind seine wichtigsten Merkmale, Anwendungen und Konstruktionspunkte aufgeführt:

1. Grundstruktur und Eigenschaften

Basistrohr
Normalerweise ein Metallrohr (wie Kupfer, Aluminium, Edelstahl), die Form kann ein Rundrohr, ein Flachrohr oder ein Rechteckrohr sein.

Rippen
Rechteckige dünne Bleche, die auf der Außenwand des Rohrs geschweißt, extrudiert oder gewickelt werden, um die Wärmeableitungsfläche zu vergrößern (bis zum 5-20-fachen der Basistubusfläche).

Geometrische Merkmale

Rippenform: rechteckig, gerade oder segmentierte Anordnung.

Rippenabstand: optimiertes Design entsprechend den Eigenschaften des Fluids (wie Luft, Rauchgas), um Staubansammlungen oder Verstopfungen zu vermeiden.

Rippenhöhe: beeinflusst die Wärmeübertragungseffizienz und den Druckverlust (normalerweise 5-30 mm).

2. Kernvorteile

Effiziente Wärmeübertragung: Rippen erweitern die Wärmeübertragungsfläche erheblich, besonders geeignet für Gas-Flüssigkeits-Wärmeaustausch (wie Luftkühler).

Kompakte Struktur: erzielt eine hohe Wärmeaustauscheffizienz auf engstem Raum und reduziert die Größe der Ausrüstung.

Antifouling-Fähigkeit: Die rechteckigen Rippen haben einen größeren Spalt und sind leichter zu reinigen als Spiralrippen (geeignet für staubige und hochviskose Flüssigkeiten).

Flexible Anpassung: Rippenparameter (Höhe, Dicke, Abstand) können an die Arbeitsbedingungen angepasst werden.

3. Herstellungsprozess

Extrusionsformen: Das Aluminiumrohr und die Rippen werden als Ganzes extrudiert, mit hoher Festigkeit und geringem Kontaktwärmewiderstand (wird häufig in Klimaanlagenkondensatoren verwendet).

Schweißen/Hartlöten: Die Rippen und die Basistuben werden durch Hochfrequenzschweißen oder Laserschweißen verbunden (geeignet für Edelstahl- und Kupfermaterialien).

Wickeln: Der Metallstreifen wird spiralförmig gewickelt und an das Basistube geschweißt (kostengünstig, aber schlechte Temperaturbeständigkeit).

4. Typische Anwendungsszenarien

Heizung, Lüftung und Klimatechnik (HLK)
Luft-Kältemittel-Wärmeaustausch in Klimaanlagenkondensatoren, Verdampfern und Frischluftgeräten.

Industrielle Abwärmenutzung
Kessel-Rauchgas-Abwärmenutzung, Kühlung von chemischen Reaktoren.

Energie und Strom
Gasturbinen-Einlasskühlung, Luftkühlinsel im Kraftwerk.

Transport
Batteriekühlsystem für neue Energiefahrzeuge, Lokomotivkühler.

5. Konstruktionsüberlegungen und Auswahl

Fluideigenschaften

Gasseite: Große Rippenfläche (geringe Wärmeleitfähigkeit) ist erforderlich, z. B. Luftkühler.

Flüssigkeitsseite: geringer Rippenbedarf, Konzentration auf die Optimierung der Durchflussrate im Rohr (z. B. Wasserrohr-Wärmeaustausch).

Druckverlustkontrolle: Zu dichte Rippen erhöhen den Luftwiderstand, und Effizienz und Energieverbrauch müssen in Einklang gebracht werden.

Materialauswahl

Korrosionsbeständigkeit: Kupfer-Nickel-Legierung und Titanrohre werden häufig in Meeresumgebungen verwendet.

Hochtemperaturumgebung: Edelstahl oder aluminierter Stahl.

Reinheit und Wartung: Staubige Umgebungen (wie Kessel) erfordern einen erhöhten Rippenabstand oder eine abnehmbare Struktur.

Inspektion und durchgeführte Tests

Prüfung der chemischen Zusammensetzung,
Mechanische Eigenschaftenprüfung (Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung, Aufweiten, Abflachen, Härte, Schlagprüfung),
Oberflächen- und Maßprüfung,
Zerstörungsfreie Prüfung,