DE3432864A1 - Waermetauscher fuer die physikalische und/oder chemische behandlung einer fluessigkeit - Google Patents

Waermetauscher fuer die physikalische und/oder chemische behandlung einer fluessigkeit

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Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Gattung.
Bei den bekannten Wärmetauschern der beschriebenen Gattung (DE-OS 31 44 863) sind die Kanäle für die zu behandelnde Flüssigkeit glatte Kanäle ohne Drosseleinrichtungen im Bereich des Lochbodens, der die Sammlerkammer von dem ümströmungsraum bzw. den Umströmungsräumen trennt. Die Rückführeinrichtung arbeitet mit besonderen, außerhalb des Umströmungsraumes bzw. der Umströmungsräume oder durch den ümströmungsraum bzw. die Umströmungsräume hindurchgeführten Kanälen, die mit Drosseleinrichtungen ausgerüstet sind. Zur Gleichverteilung der zu behandelnden Flüssigkeit in den Kanälen für die zu behandelnde Flüssigkeit und zur Gleichverteilung der fluidisierbaren Teilchen auf diese Kanäle sind die Kanäle im unteren Teil mit Bohrungen versehen, die gleichsam Kurzschlüsse darstellen. Nichtsdestoweniger ist die Gleichverteilung insbes. der fluidisierbaren Teilchen auf die Kanäle der zu behandelnden Flüssigkeit nicht befriedigend. Es besteht eine störende Wechselwirkung zwischen der drosselgesteuerten Rückführung und der Gleichverteilung. Das hat zur Folge, daß an den Wärmeübergangswänden auf der Seite der zu behandelnden Flüssigkeit störende Ablagerungen auftreten, wenn es sich um eine Flüssigkeit handelt, bei der die Gefahr solcher Ablagerungen besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Wärmetauscher so weiter auszubilden, daß die zu behandelnde Flüssigkeit und die fluidisierbaren Teilchen sehr gleichmäßig
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auf die Kanäle für die zu behandelnde Flüssigkeit verteilt werden und daß auf einfache Weise sowie unter Verzicht auf besonders angeordnete Kanäle auch eine Rückführung der fluidisierbaren Teilchen erreicht werden kann. - Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruches 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 3 bis 5 beschrieben. Gegenstand der Erfindung ist auch die detaillierte Ausführungsform, die in den weiter unten behandelten Figuren und deren Beschreibung ihren Niederschlag gefunden hat.
Erfindungsgemäß wird die Gleichverteilung der zu behandelnden Flüssigkeit sowie der fluidisierbaren Teilchen durch Drosseleinrichtungen bewirkt, die sich nicht an und in besonderen Rückführkanälen, sondern am oberen Ende der Kanäle für die zu behandelnde Flüssigkeit befinden. Gleichzeitig wird auf einfache Weise auch eine Rückführung der fluidisierbaren Teilchen erreicht, weil zwischen den Kanälen für die zu behandelnde Flüssigkeit von den Wärmeübergangswänden selbst erzeugte Rückführkanäle angeordnet sind, die im allgemeinen einer besonderen Steuerung durch Drosseleinrichtungen ο. dgl. nicht bedürfen.
II
Im folgenden werden die technologischen Probleme, von denen die Erfindung ausgeht, der Stand der Technik und die Erfindung selbst ausführlicher erläutert.
In den verfahrenstechnischen Industrien besteht sehr häufig die Aufgabe, Fluide, das heißt Flüssigkeiten oder Gase, aufzu-
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heizen bzw. abzukühlen. Prinzipiell kann dies direkt durch Zumischen eines Heiz- oder Kühlmittels oder indirekt über feste Wärmetauscherwände erfolgen. Rohrbündel- und Plattenwärrneaustauscher sind die am weitesten verbreiteten Apparate für den indirekten Wärmeaustausch. Das aufzuheizende oder abzukühlende Fluid ebenso wie das Heiz- bzw. Kühlmedium können hierbei jeweils in den Rohren oder im Außenraum eines Rohrbündelwärmeaustauschers strömen, wesentlich ist nur die Trennung von Arbeitsmedium und Prozeßfluid durch die Rohrwand. Gleiches gilt sinngemäß für Plattenwärmeaustauscher. Die Kanäle bildenden, parallelen Platten müssen dabei abwechselnd vom Arbeitsmedium und Prozeßfluid durchströmt werden. - Ein zentrales Problem ist das Verschmutzen der Wärmeaustauschflächen. Insbesondere dann, wenn das Prozeßfluid Inhaltsstoffe enthält, die die Wärmeaustauschflächen verkrusten, aber auch bei organischen Inhaltsstoffen entstehen im Betrieb der Wärmeaustauscher hohe Kosten, da die Wärmeaustausch^lachen periodisch, unter Umständen nach wenigen Tagen, gereinigt werden müssen.
Übliche Maßnahmen zur Verbesserung dieser Situation sind hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf der Seite der krustenbildenden bzw. verschmutzenden Substanz. Bekannt sind ferner Kugeln aus weichem, aber auch aus hartem Material, die bei Rohrbündelaustauschern, zum Beispiel Kondensatoren hinter Dampfturbinen, in den Raum vor dem Rohrbündel eingebracht werden und die statistisch verteilt von der Strömung durch die Rohre gedrückt werden und bei ihrem Weg durch das Rohr die Rohrwand säubern, die Kugeln werden nach Passieren des Rohrbündels durch geeignete Abscheider, z. B. Zyklone aus dem Fluid abgetrennt, so daß ein Kreislaufbetrieb möglich ist (Taprogge-System). Das Rohr-
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bündelpaket kann hierbei sowohl horizontal als auch vertikal angeordnet sein.
Eine andere Methode, die sich im Zusammenhang mit der Kristallisation aus krustenbildenden Lösungen bewährt hat, ist die sogenannte Seeding-Technik, die im US-Patent 2.979.442 beschrieben wird. Hier wird dem Prozeßfluid feinverteilter Feststoff der gleichen Art oder ähnlicher Art wie die aus der Flüssigkeit auskristallisierende Substanz zugegeben und im Kreislauf geführt. Enthält das Prozeßfluid z. B. CaS04 gelöst, so werden Gipskristalle oder auch Bariumsulfatkristalle in größerer Menge zugegeben, mit dem Ziel, ein Auskristallisieren bevorzugt auf den "Seed"-Kristallen zu erreichen anstatt auf den Wärmeaustauschflächen. Die Suspension aus Seeding-Kristallen muß als eine im System arbeitende, wandernde Wirbelschicht angesehen werden, das Rohrbündel ist in der Praxis immer vertikal angeordnet. Ein sehr verbreitetes Beispiel ist der u. a. in der Zuckerindustrie eingesetzte Robert-Verdampfer, bei dem in einem lotrecht angeordneten Rohrbündel eine aufwärtsströmende Kristallsuspension aufgewärmt wird, aus der dann in der Wärmeaustauscheraustrittskammer die zugeführte Energie in Form von Wasserdampf entweicht. Die verbleibende Kristallsuspension strömt dagegen in einem Zentralrohr mit großem Durchmesser auf Grund des Naturumlaufes wieder in die Eintrittskammer des Wärmeaustauschers zurück. Die dabei im Umlauf strömenden Kristallpartikel befinden sich im Zustand einer wandernden Wirbelschicht.
Bekannt ist schließlich auch die Verwendung einer Wirbelschicht aus "inertem" Material, d. h. aus Material, das den verschmut-
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zenden bzw. verkrustenden Inhaltsstoffen des auf- bzw. abkühlenden Fluids nicht artverwandt ist. Hierbei soll das Wirbelgut, entweder wie in dem US-Patent 3.476.655 in jedem Wärineaustauschtohr getrennt gehalten werden, womit eine stehende Wirbelschicht erzeugt wird, ober entsprechend den Kristallen im Robert-Verdampfer durch den Wärmeaustauscher gefördert werden und damit in Zustand einer zirkulierenden Wirbelschicht arbeiten. In beiden Fällen soll das Wirbelgut zweierlei erreichen,
einerseits das Freihalten der Wand von Verschmutzungen bzw. Verkrustungen,
andererseits die Erhöhung des Wärmeübergangs zwischen Fluid und Wand.
Für das Wirbelgut kommen mineralische und metallische Werkstoffe beliebiger Geometrie in Frage. Entscheidend für die Auswahl des Wirbelgutes ist, daß der Wirbelgutwerkstoff chemisch- und verschleißbestänäig ist und eine größere Dichte als das Trägerfluid hat. Überraschenderweise ist dabei trotz der guten Reinigungswirkung der Wirbelschicht die Erosion an den Wärmeübertragungsflächen selbst vernachlässigbar.
Auch die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeaustauscher in Verbindung mit einer Wirbelschicht (Wirbelschichtwärmeaustauscher ).
Bei Wirbelschichtwärmeaustauschern sind je nach Wirbelschichtart folgende Probleme zu lösen:
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Bei stehenden Wirbelschichten muß eine extrem gleichmäßige Durchströmung aller Wärmeaustauscherelemente gewährleistet werden, da die sonst sehr unterschiedlichen Wirbelschichtzustände in den Wärmeaustauscherelementen zur Funktionsunfähigkeit des gesamten Wärmeaustauschers führt. . .
Bei einer zirkulierenden Wirbelschicht ist eine kontrollierbare Wirbelgutrückführung von der Austrittskammer in eine Kammer unter dem Wärmeaustauschraum entscheidend. Die gleichmäßige Durchströmung der Wärmeaustauscherelemente ist bei der zirkulierenden Wirbelschicht sehr gut, so daß im allgemeinen keine zusätzlichen konstruktiven Maßnahmen zu deren Verbesserung notwendig sind.
Die Patentliteratur, die sich ausschließlich mit vertikalen Rohrbündelkonstruktionen befaßt, läßt folgende Problemlösungen erkennen:
Das US Patent 3.476.655 zeigt zur Erzeugung einer stehenden Wirbelschicht in jedem Wärmeaustauscherrohr, ein Kugelrückschlagventil als Rohreintrittsdrossel und eine Rohrerweiterung für jedes einzelne Rohr in der Austrittskammer. Das Kugelrückschlagventil soll ein Austreten des Wirbelgutes in die Eintrittskammer verhindern und die gleichmäßige Durchströmung aller Wärmeaustauscherrohre erreichen. Die Rohrerweiterung soll aufgrund der Fluidgeschwindigkeitsabnahme ein Austreten des Wirbelgutes in die Austrittskammer verhindern und Porösitätsschwankungen aufgrund von Geschwindigkeitsschwankungen kompensieren. Diese konstruktiven Maßnahmen ermöglichen eine absolut
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stehende Wirbelschicht in jedem Wärmeaustauscherelement, wobei die Funktion der Rohreintrittsdrossel bei stark verschmutzenden Fluiden fraglich ist, und der Betriebsbereich aufgrund der kleinen Rohrerweiterungsvolumen ebenfalls nur sehr klein sein kann.
In der Offenlegungsschrift 24 56 321 werden den einzelnen Wärmeaustauscherrohren einzelne Kapillaren mit hohem Druckverlust vorgeschaltet um eine gleichmäßige Durchströmung der Wärmeaustauscherelemente zu erreichen. Die Wärmeaustauscherelemente treten durch einen einfachen Rohrboden in die Austrittskammer aus, so daß die Wirbelschicht bis in die Austrittskammer steht. Da trotz der Kapillaren keine absolut gleichmäßige Durchströmung der Rohre möglich ist, kommt es laufend zum Austragen von Wirbelgut in die Austrittskammer. Um sicherzustellen, daß trotzdem alle Rohre mit Wirbelgut gefüllt sind,wurde ein Rührer eingebaut, der das ausgetragene Wirbelgut wieder in die Rohre streicht. Mit Sicherheit sind die Eintrittskapillaren extrem verschmutzungs- oder erosionsanfällig, so daß diese Bauart für den angestrebten Einsatzbereich unbrauchbar ist. Eine andere Möglichkeit wird in der European Patent Specification, Publication Number 0048048 Bl beschrieben. Dabei werden Siebböden in Kombination mit seitlich angebohrten Rohreintrittsverlängerungen in die untere Kammer eingebaut. Diese Maßnahme dient aber nur zur Verbesserung der Gleichverteilung des Wirbelgutes auf das Rohrbündel, zur Wirbelgutrückführung sind zusätzlich Maßnahmen erforderlich.
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Das bekannteste Beispiel für die Anwendung einer zirkulierenden Wirbelschicht in einem Rohrbündelwärmeaustauscher ist der schon erwähnte Robert-Verdampfer. Folgende Anmeldungen zur Konstruktion eines Rohrbündelwirbelschichtwärmeaustauschers mit zirkulierender Wirbelschicht können demnach nur Detailverbesserungen für spezielle Anwendungsfälle sein:
Die Offenlegungsschrift DE 31 44 863 Al. Hier werden die in der European Patent Spezification, Publication Number 00 48 048 Bl beschriebenen Rohreintrittsdrosseln in Kombination mit ventilähnlichen Konstruktionen die an inneren und äußeren Rohren mit großem Durchmesser zur kontrollierten Wirbelgutrückführung eingebaut werden, beschrieben.
Die EP 00 65 333 Al. Hier werden die in der European Patent Spezification, Publication Number 00 48 048 Bl beschriebenen Rohreintrittsdrossein in Kombination mit einer zentralen Wirbelgutrückführung großen Durchmessers beschrieben.
Die Patentschrift DE 29 06 001 C2. Hier werden Bälle mit einem Durchmesser, der größer ist als der innere Rohrdurchmesser beschrieben. Diese Bälle sind in der Austrittskammer des Wirbelschichtwärmeaustauschers frei angeordnet und sollen aufgrund der Strömungsverhältnisse diejenigen Rohre zeitweilig verschließen, in denen eine Abwärtsbewegung der Wirbelschicht erfolgt. Sie geben den Rohrquerschnitt wieder frei, sobald sich die Strömungsverhältnisse wieder umgekehrt haben. Es versteht sich von selbst, daß bei dieser Konstruktion kein "Rückführrchr mit großem Durchmesser" vorhanden sein darf.
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All die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind verbesserungsbedürftig.
III
Im folgenden werden erfindungsgemäße Wirbelschichtwärmetauscher und deren Funktionsweise beschrieben.
Wirbelschichtwärmetauscher, bei denen die Wärmeaustauschflächen als Rohrbündel oder als Platten ausgeführt sein können, bestehen entsprechend Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus einer Eintrittskammer (3), einem Wirbelgutrückführraum (6) mit den Anströmverteilern (5) und den Wirbelgutrückführstutzen, dem Ausgleichsraum (7) eventuell ausgerüstet mit Wärmeaustauscherelementeintrittsdrosseln (8) und dem Wärmeaustauschraum (12), in dem die Rohrbündel- oder Plattenregister so angeordnet sind, daß wirbelschichtseitig vertikale Kanäle gebildet werden. Die Kanäle verbinden fluidseitig den Ausgleichsraum (7) mit der Austrittskammer (17), in dem sich die Wärmeaustauscherelementaustrittsdrosseln (16) befinden.
Im Prinzip muß wie erwähnt zwischen "stehender" Wirbelschicht, wie sie im US-Patent 3.476.655 beispielsweise angedeutet ist, und zirkulierender Wirbelschicht unterschieden werden.
Nach Messungen kann bei Wirbelschichtwärmeaustauschern der beschriebenen Art keine exakt stehende Wirbelschicht realisiert werden, sondern nur eine zirkulierende. Das hat zur Folge, daß laufend Wirbelgut in die Austrittskammer (17) ausgetragen
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Die zirkulierende Wirbelschicht ist aber ohnehin gegenüber der stehenden Wirbelschicht zu bevorzugen, weil
1. ein größerer Betriebsbereich möglich ist.
2. eine gleichmäßige Durchströmung aller Wärmeaustauscherelemente (11) leichter realisierbar ist.
3. die Reinigungswirkung und der Wärmeübergang verbessert werden.
Die aus der Patentliteratur bekannten Lösungen für die Realisierung der Wirbelgutrückführung (10) sind umständlich, aufwendig und zumindest bei großen Wirbelschichtwärmeaustauschereinheiten nicht mehr funktionsfähig.
Der Schwerpunkt vorliegender Erfindung liegt in der für beliebige Wärmeaustauschergrößen und jeden Wirbelschichtbereich auslegbaren Wirbelgutrückführung, und zwar sowohl für Rohrbündelals auch Plattenwärmeaustauscher bei gasförmigen wie auch
flüssigen Substanzen. Die gleichmäßige Verteilung der Wirbelschicht und die kontrollierte Rückführung läßt sich durch den Einbau einer Wärmeaustauscherelementaustrittsdrossel (16) entsprechend Fig. 5 für Rohrbündel- und entsprechend Fig. 6 für
Plattenwärmeaustauscher realisieren. Das charakteristische für alle Wärmeaustauscherelementaustrittsdrosseln (16) ist die
Reduzierung des Austrittsquerschnittes der Wärmeaustauscherelemente.
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Der Einbau oder das Fehlen dieser Drossel (16) entscheidet darüber, ob ein Wärmeaustauscherelement (11) als Wirbelguthinführung (11) oder als Wirbelgutrückführung (10) arbeitet. Um den einwandfreien Betrieb einer Wirbelgutrückführung auch garantieren zu können, muß als zweite Maßnahme zusätzlich eine Verlängerung der Wirbelgutrückführelemente (10) über den unteren Wärmeaustauscherboden (9) hinaus bis in den Strömungstotraum der Anströmverteiler (5) einer der unteren Kammern erfolgen.
Diese sehr einfachen konstruktiven Ergänzungen führen dazu,daß sowohl Rohrbündel- als auch Plattenwärmeaustauscher kontinuierlich bei gleichmäßiger Durchströmung der Wärmeaustauscherelemente betrieben werden können, selbstverständlich bleibt die Funktion der beschriebenen Wärmeaustauscherelementaustrittsdrosseln auch in Verbindung mit den in der Patentliteratur beschriebenen "Seitenlöchern unten" Fig. 7 oder in Verbindung mit den Eintrittsdrosseln nach Kollbach, Dahm, Rautenbach Fig. 8 erhalten.

Claims (6)

Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Waiter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 10 02 5' 62 15d/je- 3. September 19S4 Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Prof. Dr. Ing. Robert Rautenbach Turmstraße 46 5100 Aachen Wärmetauscher für die physikalische und/oder chemische Behandlung einer Flüssigkeit Patentansprüche:
1. Wärmetauscher für die physikalische uno/oder chemische Behänd lung einer Flüssigkeit, - mit
einer Mehrzahl von im wesentlichen vertikal angeordneten Wärmeübergangswänden, die Kanäle für die zu behandelnde, in den Kanälen von unten nach oben strömende Flüssigkeit und einen Umströmungsraum oder ümströmungsräume für ein Wärmeträgermedium bilden,
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einer unteren Verteilerkammer für die Flüssigkeit,
einer oberen Sammlerkammer für die Flüssigkeit, die durch einen Lochboden von dem Umströmungsraum bzw. den Umströmungsräumen getrennt ist,
einem Eintritt sowie einem Austritt für das Wärmeträgermedium und
zumindest einem Düsenboden unter der Verteilerkammer,
wobei die Flüssigkeit über dem Düsenboden, im Bereich der Wärmeübergangswände und, unvollständig, in der Sammlerkammer ein Bett aus eingebrachten, in der strömenden Flüssigkeit fluidisierbaren Teilchen aufrechterhält und die Verteilerkammer sowie die Sammlerkammer durch eine Rückführeinrichtung für die fluidisierten Teilchen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle für die zu behandelnde Flüssigkeit im Bereich des Lochbodens Drosseleinrichtungen aufweisen,
die, gleichsam fernwirkend, den Transport der fluidisierten Teilchen in den Kanälen für die zu behandelnde Flüssigkeit steuern,
und daß zwischen diesen Kanälen für die zu behandelnde Flüssigkeit von den Wärmeübergangswänden gebildete Rückführkanäle an^ geordnet sind.
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2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkanäle in baulicher Hinsicht mit den Kanälen für die zu behandelnde Flüssigkeit, bis auf die Drosseleinrichtungen, übereinstimmen.
3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkanäle frei von Drosseleinrichtungen ausgeführt sind.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübergangswände als Rohre ausgeführt sind.
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübergangswände als Platten ausgeführt sind.
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wie in den Figuren dargestellt und zu den Figuren beschrieben.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791982A (en) * 1986-05-14 1988-12-20 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Radiator assembly
DE3818819A1 (de) * 1988-06-03 1989-12-14 Krupp Gmbh Vorrichtung zur uebertragung von waerme
EP0358921A1 (de) * 1988-09-15 1990-03-21 Dorr-Oliver Deutschland GmbH Rohrbündel-Apparat
US5000255A (en) * 1990-07-03 1991-03-19 Applied Thermodynamic Systems Fluidized bed heat exchanger
DE3939028A1 (de) * 1989-11-25 1991-05-29 Rautenbach Robert Waermeaustauscher mit zirkulierender wirbelschicht
WO1992012392A1 (en) * 1991-01-07 1992-07-23 Comalco Aluminium Limited Heating and/or cooling of vessels
DE4102118A1 (de) * 1991-01-25 1992-07-30 Jochen Stephan Dipl I Kollbach Waermeaustauscher mit zirkulierender wirbelschicht
WO1994024507A1 (en) * 1993-04-20 1994-10-27 Bronswerk Heat Transfer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
AU654697B2 (en) * 1991-01-07 1994-11-17 Comalco Aluminium Limited Heating and/or cooling of vessels
DE19540591A1 (de) * 1995-10-31 1997-05-07 Behr Gmbh & Co Kühlmittelkreislauf für Kraftfahrzeuge
US6016863A (en) * 1997-03-12 2000-01-25 Klarex Beheer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
US6073682A (en) * 1997-03-12 2000-06-13 Klarex Beheer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
US6109342A (en) * 1997-03-12 2000-08-29 Klarex Beheer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
DE102011078944A1 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Coperion Gmbh Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung, Wärmetauschersystem für Schüttgut mit mindestens einer derartigen Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wärmetauschersystems

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0132873B1 (de) * 1983-07-22 1987-09-09 Eskla B.V. Vorrichtung zur Durchführung von physischen und/oder chemischen Verfahren, insbesondere ein kontinuierlicher Wärmetauscher

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0132873B1 (de) * 1983-07-22 1987-09-09 Eskla B.V. Vorrichtung zur Durchführung von physischen und/oder chemischen Verfahren, insbesondere ein kontinuierlicher Wärmetauscher

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791982A (en) * 1986-05-14 1988-12-20 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Radiator assembly
DE3818819A1 (de) * 1988-06-03 1989-12-14 Krupp Gmbh Vorrichtung zur uebertragung von waerme
EP0358921A1 (de) * 1988-09-15 1990-03-21 Dorr-Oliver Deutschland GmbH Rohrbündel-Apparat
DE3831385A1 (de) * 1988-09-15 1990-03-29 Krupp Industrietech Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines rohrbuendel-apparates
DE3939028A1 (de) * 1989-11-25 1991-05-29 Rautenbach Robert Waermeaustauscher mit zirkulierender wirbelschicht
US5000255A (en) * 1990-07-03 1991-03-19 Applied Thermodynamic Systems Fluidized bed heat exchanger
AU654697B2 (en) * 1991-01-07 1994-11-17 Comalco Aluminium Limited Heating and/or cooling of vessels
WO1992012392A1 (en) * 1991-01-07 1992-07-23 Comalco Aluminium Limited Heating and/or cooling of vessels
US5503220A (en) * 1991-01-07 1996-04-02 Comalco Aluminium Limited Heating and/or cooling of vessels
DE4102118A1 (de) * 1991-01-25 1992-07-30 Jochen Stephan Dipl I Kollbach Waermeaustauscher mit zirkulierender wirbelschicht
US5706884A (en) * 1993-04-20 1998-01-13 Bronswerk Heat Transfer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
NL9300666A (nl) * 1993-04-20 1994-11-16 Bronswerk Heat Transfer Bv Inrichting voor het uitvoeren van een fysisch en/of chemisch proces, zoals een warmtewisselaar.
WO1994024507A1 (en) * 1993-04-20 1994-10-27 Bronswerk Heat Transfer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
DE19540591A1 (de) * 1995-10-31 1997-05-07 Behr Gmbh & Co Kühlmittelkreislauf für Kraftfahrzeuge
US5794575A (en) * 1995-10-31 1998-08-18 Behr Gmbh & Co. Coolant circuit for motor vehicles
DE19540591C2 (de) * 1995-10-31 1999-05-20 Behr Gmbh & Co Verfahren zur Regelung der Volumenstromverteilung in einem Kühlmittelkreislauf für Kraftfahrzeuge mit Motor und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6016863A (en) * 1997-03-12 2000-01-25 Klarex Beheer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
US6073682A (en) * 1997-03-12 2000-06-13 Klarex Beheer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
US6109342A (en) * 1997-03-12 2000-08-29 Klarex Beheer B.V. Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
DE102011078944A1 (de) 2011-07-11 2013-01-17 Coperion Gmbh Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung, Wärmetauschersystem für Schüttgut mit mindestens einer derartigen Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wärmetauschersystems
DE102011078944B4 (de) * 2011-07-11 2014-09-25 Coperion Gmbh Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung, Wärmetauschersystem für Schüttgut mit mindestens einer derartigen Schüttgut-Wärmetauschervorrichtung sowie Verfahren zum Betrieb eines derartigen Wärmetauschersystems

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