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EP1537921B1 - Méthode de fabrication d'un tube multicouche pour le guidage des fluides de transfer de chaleur et tube multicouche - Google Patents

Méthode de fabrication d'un tube multicouche pour le guidage des fluides de transfer de chaleur et tube multicouche Download PDF

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EP1537921B1
EP1537921B1 EP04028534A EP04028534A EP1537921B1 EP 1537921 B1 EP1537921 B1 EP 1537921B1 EP 04028534 A EP04028534 A EP 04028534A EP 04028534 A EP04028534 A EP 04028534A EP 1537921 B1 EP1537921 B1 EP 1537921B1
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EP
European Patent Office
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tube
layer
corrosion protection
tubes
composite
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04028534A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1537921A1 (fr
Inventor
Reiner Dr. Buck
Ralf Uhlig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Publication date
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Publication of EP1537921A1 publication Critical patent/EP1537921A1/fr
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    • 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
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles 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
    • B21C37/154—Making multi-wall tubes
    • 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
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033—Deforming tubular bodies
    • B21D26/051—Deforming double-walled bodies

Definitions

  • Such multilayer pipes can be used for example in solar receivers or heat exchangers.
  • pipes for guiding heat transfer fluid are applied locally different degrees.
  • a solar receiver corresponding tubes, for example, unilaterally acted upon by solar radiation. This causes local over-temperatures, which cause thermal stresses. These thermal stresses can interfere with the mechanical stresses and strains due to manufacturing superimpose the stresses that are caused due to the operation (such as due to an internal pressure in the pipe). This leads to side conditions in the design of such pipes or can significantly limit the life of a pipe.
  • the tubes, between which a tube assembly is to be produced have the same symmetry with respect to a longitudinal axis. If the Pipes are then positioned colinearly to the longitudinal axis and a symmetrical plastic deformation such as symmetrical expansion takes place, then the manufacturing result has the same symmetry as the output tubes. As a result, a good bond between the layers can be produced, wherein in particular material-free regions (gaps) between adjacent layers are minimized or the layers are completely connected. This in turn allows a good heat transfer between the layers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Claims (35)

  1. Procédé de fabrication d'un tube multicouches (10) pour le guidage d'un fluide caloporteur, dans lequel on positionne un premier tube (24) avec jeu radial dans un second tube (18) et on établit une liaison de tube entre le premier tube (24) et le second tube (18) par déformation plastique du premier tube (24) et/ou du second tube (18),
    caractérisé en ce que l'on positionne le second tube (18) avec jeu radial dans un troisième tube (16) et on établit une liaison de tube entre le second tube (18) et le troisième tube (16) par déformation plastique du second tube (18) et/ou du troisième tube (16), une couche de protection anticorrosion (22) étant formée au moyen du premier tube (24), une couche de compensation thermique (14) étant formée au moyen du second tube (18) et une couche structurelle (12) étant formée au moyen du troisième tube (16) à partir d'un matériau de haute stabilité structurelle aux températures concernées.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une force de déformation est exercée sur le tube (24) situé le plus à l'intérieur et/ou sur le tube (16) situé le plus à l'extérieur.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins dans cette zone dans laquelle on cherche à établir la liaison de tube, le tube situé à l'extérieur par rapport à un tube voisin entoure le tube voisin.
  4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes entre lesquels on cherche à établir une liaison de tube présentent la même symétrie par rapport à un axe longitudinal.
  5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes entre lesquels on cherche à établir une liaison de tube présentent une section transversale circulaire.
  6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on pose les tubes l'un contre l'autre.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on positionne les tubes l'un par rapport à l'autre de manière à former un intervalle annulaire entre des tubes voisins.
  8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on positionne dans un moule le tube (16) situé le plus à l'extérieur.
  9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on sollicite le tube (24), situé le plus à l'intérieur, par une force régulière sur sa périphérie intérieure en vue de la déformation plastique.
  10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on fait évaser le tube (24) situé le plus à l'intérieur.
  11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on fait évaser le tube (24) situé le plus à l'intérieur aussi loin qu'il s'établisse une liaison entre des tubes voisins.
  12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on positionne un moule dans le tube (24) situé le plus à l'intérieur.
  13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur le tube (16) situé le plus à l'extérieur est exercée une force de déformation régulière sur sa périphérie.
  14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la déformation s'effectue via un fluide d'action.
  15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est déformé par voie hydraulique.
  16. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la déformation s'effectue via un corps de moulage.
  17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on reprend la liaison en couches pour améliorer l'adhésion.
  18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'on soumet la liaison en couches à une opération de recuit-diffusion.
  19. Procédé selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que l'on munit au moins un tube d'un revêtement sur au moins un côté.
  20. Procédé selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que l'on soumet la liaison en couches à un processus de brasage.
  21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'on munit les tubes à relier au moins sur un côté d'un apport de brasage ou d'un composant d'apport de brasage.
  22. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit une protection anticorrosion pour le tube (24) situé le plus à l'intérieur et pour le tube (16) situé le plus à l'extérieur.
  23. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise la couche située le plus à l'intérieur et la couche située le plus à l'extérieur sous forme de couches de protection anticorrosion.
  24. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on munit un tube d'une structure sur au moins un côté, avant l'emboîtement.
  25. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on agence un insert entre des tubes voisins, avant la déformation.
  26. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on génère une structure sur le tube extérieur et/ou sur le tube intérieur lors de la déformation.
  27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'on génère la structure au moyen d'un moule.
  28. Procédé selon la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce que l'on génère la structure au moyen d'un insert.
  29. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la couche guidant le fluide caloporteur, on réalise une structure influençant l'écoulement.
  30. Tube multicouches pour le guidage d'un fluide caloporteur, comportant une couche centrale de compensation thermique (14) en un matériau de haute conductivité thermique, une couche structurelle (12) située à l'extérieur et constituée d'un matériau structurellement stable aux températures qui apparaissent, la couche de compensation thermique (14) et la couche structurelle (12) étant reliées par déformation plastique de l'une au moins des deux couches (12, 14), et une couche de protection anticorrosion (22) située à l'intérieur le long de laquelle est guidé le fluide caloporteur, la couche de compensation thermique (14) et la couche de protection anticorrosion (22) étant reliées par déformation plastique de l'une au moins des deux couches (14,22).
  31. Tube multicouches selon la revendication 30, caractérisé en ce qu'une couche (22) située le plus à l'intérieur et une couche (12) située le plus à l'extérieur sont des couches de protection anticorrosion (22).
  32. Tube multicouches selon la revendication 30 ou 31, caractérisé en ce que la couche de compensation thermique (14) est entourée par des couches de protection anticorrosion (12, 22).
  33. Tube multicouches selon l'une des revendications 30 à 32, caractérisé par une réalisation à symétrie de révolution par rapport à un axe longitudinal (26).
  34. Tube multicouches selon l'une des revendications 30 à 33, caractérisé en ce qu'il est prévu une structure favorisant la compensation thermique qui influence la couche limite entre la couche de compensation thermique (14) et la couche structurelle (12) ou la couche de protection anticorrosion (22).
  35. Tube multicouches selon l'une des revendications 30 à 34, caractérisé en ce qu'il est prévu une structure influençant l'écoulement.
EP04028534A 2003-12-05 2004-12-02 Méthode de fabrication d'un tube multicouche pour le guidage des fluides de transfer de chaleur et tube multicouche Expired - Lifetime EP1537921B1 (fr)

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DE10357671 2003-12-05
DE10357671A DE10357671A1 (de) 2003-12-05 2003-12-05 Herstellungsverfahren für ein Mehrschichtrohr zur Führung eines Wärmeübertragungsfluids und Mehrschichtrohr

Publications (2)

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EP1537921A1 EP1537921A1 (fr) 2005-06-08
EP1537921B1 true EP1537921B1 (fr) 2007-06-27

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EP04028534A Expired - Lifetime EP1537921B1 (fr) 2003-12-05 2004-12-02 Méthode de fabrication d'un tube multicouche pour le guidage des fluides de transfer de chaleur et tube multicouche

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DE (2) DE10357671A1 (fr)
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