Fertigung von Rohren mit Innenstrukturen
Wärmetauscherrohre mit komplexen topografischen Innenstrukturen
Aussteller
Standort
Halle 11, Stand B06
Beschreibung
Beim Prinzip des Wärmetauschers wird Wärme von einem Medium auf ein anderes übertragen. Sie kommen nicht direkt miteinander in Berührung, sondern werden aneinander vorbeigeführt. In der Regel werden dazu flüssige als auch gasförmige Fluide durch Rohre geleitet. Die Wärmeübertragung findet über die Rohrwand statt. Das Prinzip kommt neben Wärmetauschern z.B. auch in Kesseln, Wärmespeichern oder Solarreceivern zum Einsatz. Werden Oberflächenstrukturen in die Innenwand von Wärmetauscher-Rohren eingebracht, kann das Strömungsverhalten des Fluids so beeinflusst werden, dass die entstehenden Turbulenzen den Wärmeübergang erhöhen.
Forschende des KIT haben eine Verfahrenskombination zur Herstellung von Rohren aus metallischen Werkstoffen mit beliebig komplexen Innenstrukturen und nahtloser drucktragender Außenwand entwickelt. Zunächst werden die gewünschten Oberflächenstrukturen mit kostengünstigen Techniken wie Stanzen, Prägen oder Laserschneiden in Bleche eingebracht. Diese werden dann zu Ringen oder Schalensegmenten geformt und zu einer Rohr-Innenhülle zusammengesetzt. Mittels Kaltgasspritzverfahren wird das Material für den eigentlichen Rohrkörper in Metallpulverform additiv von außen mit sehr hoher Geschwindigkeit auf die Innenhülle aufgebracht. Im Gegensatz zu anderen Beschichtungsverfahren für Metalle bildet sich ohne vorangehendes An- oder Aufschmelzen des Materials beim Aufprall eine dichte und fest haftende Schicht. So entsteht ein verzugsfreier Rohrkörper.
Das neue Herstellungsverfahren ermöglicht die wirtschaftliche Realisierung beliebig komplexer Rohr-Innenstrukturen durch Verwendung von Massenfertigungstechniken bei rationellem Materialeinsatz. Durch den höheren Wärmeübergang können Rohrlängen und Durchmesser reduziert werden.
Zu dieser Technologie erhalten Sie am Stand des KIT einen Überblick. Tiefergehende Informationen können im Anschluss an die Messe individuell im Kontakt mit den zuständigen wissenschaftlichen Beschäftigten des KIT ausgetauscht werden.
Kontakt
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
- Kaiserstr. 12
- 76131 Karlsruhe
- Deutschland
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