DE102010000421A1 - Rohrbündel-Wärmetauscher sowie Herstellungsverfahren für einen Rohrbündel-Wärmetauscher - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Rohrbündel-Wärmetauscher aus miteinander verschweißten Kunststoffteilen, mit einem Bündel aus einer großen Anzahl von Innenrohren oder -schläuchen, welche sich im Wesentlichen parallel zueinander entlang des Innenraums eines Mantelrohres (10, 12) zwischen zwei Lochböden (22) erstrecken, die jeweils im Bereich eines Endes des Mantelrohres dessen Querschnitt einnehmen, wobei die Innenrohre und die Lochböden einen ersten Fluidraum, der von der Innenfläche des Mantelrohres und den Außenflächen der Innenrohre begrenzt wird, von einem zweiten Fluidraum trennen, der von den Innenflächen der Innenrohre und zwei Endkappen (16) an den Enden des Mantelrohres begrenzt wird, und wobei das Mantelrohr im Bereich der an die Lochböden angrenzenden Enden des ersten Fluidraums jeweils einen seitlichen Anschlussstutzen (14) für Zu- bzw. Ableitung eines ersten Fluides in den bzw. aus dem ersten Fluidraum aufweist. Gemäß der Erfindung besteht das Mantelrohr aus einem längeren im Wesentlichen zylindrischen (10) Mittelabschnitt und zwei kürzeren im Wesentlichen zylindrischen Endabschnitten (12), welche sich im Bereich der an die Lochböden (22) angrenzenden Enden des ersten Fluidraums erstrecken und jeweils einen der Anschlussstutzen (14) tragen, wobei die Endabschnitte separat hergestellt und an ihren axialen Enden mit dem Mittelabschnitt (10) und mit der jeweiligen Endkappe (16) verschweißt sind. Ein derartiger Rohrbündel-Wärmetauscher zeichnet sich sowohl durch hohe Druckfestigkeit und Zuverlässigkeit als auch durch eine lange Lebensdauer aus. Zur Reduzierung der Belastungen der Schläuche im Einlassbereich kann eine Fluidleitstruktur mit einer Prallplatte (38) vorgesehen sein. Ferner kann im Anschlussstutzen ein Schmutzfänger (64) vorgesehen sein.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Rohrbündel-Wärmetauscher, der vollständig oder im Wesentlichen vollständig aus miteinander verschweißten Teilen aus demselben Kunststoff besteht, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 8.
- Bei herkömmlichen Rohrbündel-Wärmetauschern aus Kunststoff werden bei der Einleitung des Kühl- oder Heizmediums keine Prallplatten oder andere Umlenkvorrichtungen verwendet. Wenn das erste Fluid, welches normalerweise als flüssiges und/oder gasförmiges Kühl- oder Heizmedium für das zweite Fluid dient, welches ein zu kühlendes oder zu heizendes flüssiges und/oder gasförmiges Medium ist, aus dem einen Anschlussstutzen in den ersten Fluidraum eintritt, trifft es direkt auf einen Teil der Innenrohre oder -schläuche, welche durch das einströmende Fluid mechanisch stark beansprucht werden und dadurch schnell verschleißen.
- Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung produziert und vertreibt Rohrbündel-Wärmetauscher, bei denen die mechanische Belastung der Innenrohre bzw. -schläuche reduziert und die Lebensdauer erhöht wird, indem das erste Fluid nicht direkt auf die Innenrohre oder -schläuche geleitet wird, sondern durch einen Seitenanschlussring seitlich um das Mantelrohr geführt und dort nach und nach eingeleitet wird. Wie in
4 gezeigt, hat ein derartiger auf ein Mantelrohr2 geschweißter Seitenanschlussring4 an seinem Umfang einen U-förmigen Querschnitt, der sich radial nach innen zum Mantelrohr2 öffnet, wodurch ein ringförmiger Kanal6 rings um das Mantelrohr2 entsteht. Im Bereich eines Teils dieses Kanals6 hat das Mantelrohr2 etliche kleine Löcher8 , auf die sich der Fluidstrom in den ersten Fluidraum im Mantelrohr2 verteilt. - Diese Bauart löst zwar das Problem der mechanischen Beanspruchung der Innenrohre oder -schläuche und der damit eingehenden Lebensdauerverminderung; dies jedoch auf Kosten einer mechanischen Schwächung des Mantelrohres
2 im Bereich der Löcher8 . Außerdem kann der Seitenanschlussring4 aufgrund der Position der nötigen Schweißnaht nicht mittels eines besonders zuverlässigen berührungslosen Infrarot-Schweißverfahrens mit dem Mantelrohr2 verbunden werden, welches das für die Herstellung von Rohrbündel-Wärmetauschern bevorzugte Schweißverfahren ist, sondern es muss ein Warmgas-Ziehschweißverfahren benutzt werden, welches wesentlich weniger zuverlässig ist, so dass unter anderem die Abdichtung des Kanals6 an der Schweißverbindung zwischen dem Mantelrohr2 und der Seitenanschlussring4 nicht zuverlässig gewährleistet ist. Insgesamt wird die Druckfestigkeit des Wärmetauschers gegenüber Wärmetauschern ohne Seitenanschlussring deutlich reduziert. Ferner wird seine Zuverlässigkeit tendenziell beeinträchtigt. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rohrbündel-Wärmetauscher samt Herstellungsverfahren bereitzustellen, der sowohl eine hohe Druckfestigkeit und Zuverlässigkeit als auch eine große Lebensdauer besitzt.
- Diese Aufgabe wird bei einem Rohrbündel-Wärmetauscher und einem Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 8 durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Indem man das Mantelrohr nicht aus einem einzigen Rohrstück herstellt, sondern einen Mittelabschnitt und zwei Endabschnitte separat herstellt und erst danach miteinander verschweißt, gewinnt man gegenüber einem einfach vom Rohrprofil abgeschnittenen einzigen Rohrstück erhebliche Gestaltungsfreiheit für die Endabschnitte. So kann man die Endabschnitte zumindest teilweise mit einem größeren Außendurchmesser und/oder einer größeren Wandstärke als der Mittelabschnitt des Mantelrohres herstellen. Dadurch gewinnt man Raum zum Formen oder Einbauen von Fluidleitstrukturen, welche durch den Anschlussstutzen eingeleitetes bzw. ausströmendes Fluid zumindest teilweise über den Umfang des Endabschnitts verteilen bzw. davon ausgehend sammeln, so dass die mechanische Belastung der Innenrohre oder -schläuche in diesem Bereich reduziert und die Lebensdauer erhöht wird. Der größere Außendurchmesser bzw. die größere Wandstärke ermöglichen es auch, derartige Fluidleitstrukturen ohne Stabilitätseinbußen bereitzustellen. Weiterhin können die Endabschnitte mittels des zuverlässigen berührungslosen Infrarot-Schweißverfahrens mit dem Mantelrohr verschweißt werden. Daher können alle Anforderungen an Druckfestigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer erfüllt werden.
- Geeignete Fluidleitstrukturen können einfach in Querschnittsaufweitungen der Ein- und Ausströmöffnungen im Bereich der an die Lochböden angrenzenden Enden des ersten Fluidraums bestehen. Alternativ oder zusätzlich können verschiedenartige Fluidumlenkstrukturen vorgesehen werden, in einer Ausführungsform in Form einer Prallplatte, die zumindest einen Teil des inneren Querschnitts des entsprechenden Anschlussstutzens verdeckt. Eine derartige Prallplatte kann aus einer länglichen rechteckigen Kunststoffplatte bestehen, die entlang ihrer Länge zu einem Teilkreis mit einem kleineren Radius als der Radius des Endabschnitts gebogen ist. Diese Prallplatte kann einfach dadurch am Endabschnitt befestigt werden, dass entlang ihrer Längskanten Vorsprünge angeformt sind, die in gebogene Haltenuten eingreifen, die im Bereich des Anschlussstutzens im Endabschnitt geformt sind.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1a eine Perspektivansicht eines Rohrbündel-Wärmetauschers mit einem aus einem Mittelabschnitt und zwei Endabschnitten zusammengesetztem Mantelrohr in einem ersten Ausführungsbeispiel; -
1b eine Längsschnittansicht eines Endes des in1a gezeigten Wärmetauschers entlang der Linie A-A in1c ; -
1c eine Draufsicht auf den in1a gezeigten Wärmetauscher von seiner Achse her; -
1d eine Draufsicht auf das in1b gezeigte Ende des Wärmetauschers von dessen Anschlussstutzen her; -
1e eine Querschnittsansicht des in1a gezeigten Wärmetauschers entlang der Linie B-B in1d ; -
2a eine gegenüber den1a bis1e vergrößerte Perspektivansicht eines der im Wesentlichen zylindrischen Endabschnitte des in Figuren1a bis1e gezeigten Rohrbündel-Wärmetauschers; -
2b eine Querschnittsansicht des in2a gezeigten Endabschnitts des Wärmetauschers entlang B-B in2c ; -
2c eine axiale Draufsicht auf den in2a gezeigten Endabschnitt des Wärmetauschers; -
2d eine Querschnittsansicht des in2a gezeigten Endabschnitts des Wärmetauschers entlang A-A in2c ; -
3a eine axiale Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Rohrbündel-Wärmetauschers in einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
3b eine Längsschnittansicht des in3a gezeigten Endabschnitts des Wärmetauschers entlang A-A in3a ; -
4 eine Längsschnittansicht eines Endes eines konventionellen Rohrbündel-Wärmetauschers mit Seitenanschlussring und gelochtem Mantelrohr; -
5a eine axiale Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Rohrbündel-Wärmetauschers in einem dritten Ausführungsbeispiel; -
5b eine Längsschnittansicht des in5a gezeigten Endabschnitts des Wärmetauschers entlang A-A in5a ; -
6a eine axiale Draufsicht auf einen Endabschnitt eines Rohrbündel-Wärmetauschers in einem vierten Ausführungsbeispiel; und -
6b eine Längsschnittansicht des in6a gezeigten Endabschnitts des Rohrbündel-Wärmetauschers entlang A-A in6a . - Der in den
1a bis1e gezeigte Rohrbündel-Wärmetauscher besteht vollständig aus einem Kunststoff wie z. B. PFA, ECTFE, PVDF, PP oder PE. Der hier gezeigte Wärmetauscher hat eine Länge von ca. drei Metern, kann aber auch andere Abmessungen aufweisen. - Ein Mantelrohr des Wärmetauschers besteht aus einem längeren zylindrischen Mittelabschnitt
10 und zwei kürzeren zylindrischen Endabschnitten12 , die axial fluchtend an den Mittelabschnitt10 angeschweißt sind. Am Umfang eines jeden Endabschnitts12 ist ein senkrecht davon abstehender Anschlussstutzen14 eingeschweißt oder angeformt. An die äußeren Ränder der Endabschnitte12 sind Endkappen16 geschweißt, worin jeweils ein axial fluchtender Anschlussstutzen18 eingeschweißt oder angeformt ist, wobei so ein Anschlussstutzen alternativ auch seitlich abgehen kann. Alle vorstehend genannten Schweißverbindungen sind fluiddicht ausgeführt. - Im axial äußeren Ende eines jeden Endabschnitts
12 ist ein Lochboden22 eingeschweißt, welcher die Form einer Scheibe hat, die sich senkrecht zur Achse des Mantelrohres erstreckt und den ganzen Querschnitt des Endabschnitts12 einnimmt. Der Lochboden22 enthält eine große Anzahl von kleinen Löchern, die in kleinen Abständen voneinander parallel zueinander und zur Achse des Mantelrohres verlaufen. - Eine Haltestange
24 erstreckt sich entlang der Achse des Mantelrohres von einem Lochboden22 zum anderen. Die Haltestange24 trägt eine Anzahl von Fluidumlenkplatten26 , die über die Länge des Mittelabschnitts10 des Mantelrohres verteilt sind und jeweils eine dem Lochboden22 entsprechende Form, Orientierung und Lochung haben, jedoch weniger dick sind und nicht den ganzen Querschnitt des Endabschnitts12 einnehmen, sondern abwechselnd entgegengesetzt orientierte Aussparungen haben. - Durch die Löcher der Lochböden
22 und der Fluidumlenkplatten26 verlaufen eine entsprechende Anzahl von nicht gezeigten Innenrohren von einem Lochboden22 zum anderen. Die Enden der Innenrohre, welche auch Schläuche sein können, fluchten mit den axialen Außenflächen der Lochböden22 und sind auf den. Außenseiten der Lochböden24 fluiddicht mit den Lochböden22 verschweißt. - Die Innenrohre und die Lochböden
24 trennen einen ersten Fluidraum, der von der Innenfläche des Mittelabschnitts10 des Mantelrohres und den Außenflächen der Innenrohre begrenzt wird, von einem zweiten Fluidraum, der von den Innenflächen der Innenrohre, der Endabschnitte12 und der Endkappen16 begrenzt wird. Im Gebrauch strömt einerseits ein erstes Fluid, ein flüssiges und/oder gasförmiges Kühl- oder Heizmedium, von einem der Anschlussstutzen14 durch den ersten Fluidraum zum anderen Anschlussstutzen14 , und strömt andererseits ein zweites Fluid, ein zu kühlendes oder zu heizendes flüssiges und/oder gasförmiges Medium, im Gegenstrom zu dem ersten Fluid von dem einen Anschlussstutzen18 durch den zweiten Fluidraum zum anderen Anschlussstutzen18 . Die wechselseitig angeordneten Fluidumlenkplatten26 erzeugen Querströmungen des ersten Fluides, um eine besonders gute Umströmung der Innenrohre zu erreichen. - Wie man anhand der
1a bis1e erkennt, haben die Endabschnitte12 mit Ausnahme ihrer ringförmigen Stirnflächen, an denen sie mit dem Mittelabschnitt10 und der zugehörigen Endkappe16 verschweißt sind, einen größeren Außendurchmesser und eine größere Wandstärke als der Mittelabschnitt10 und die Endkappen16 des Mantelrohres. Diese größeren Abmessungen werden für Querschnittsaufweitungen dort, wo die Ein- und Ausströmöffnungen der Anschlussstutzen14 in das Innere der Endabschnitte12 münden, genutzt, wodurch die Innenrohre weniger stark durch das erste Fluid beansprucht werden. Außerdem erhöhen die größeren Abmessungen die Festigkeit der Endabschnitte12 , was ihre mechanische Schwächung aufgrund des Vorhandenseins großer Ein- und Ausströmöffnungen mehr als wettmacht. Weiterhin bieten die dicker gemachten Endabschnitte12 den Anschlussstutzen14 mehr Halt. - In
2a bis2d ist einer der Endabschnitte12 des in1a bis1e gezeigten Rohrbündel-Wärmetauschers vergrößert dargestellt. Dieser Endabschnitt12 wird so, wie er hier gezeigt ist, z. B. durch Spritzgießen hergestellt und erst dann mit einem Anschlussstutzen14 , dem Mittelabschnitt10 und der zugehörigen Endkappe16 verschweißt. Man erkennt deutlich die Durchmesser- und Wandstärkevergrößerung über eine axiale Strecke im Bereich einer Öffnung28 für den Anschlussstutzen14 sowie die Querschnittsaufweitung der Öffnung28 zum Inneren des Endabschnitts12 hin. - In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Wärmetauscher grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den
1a bis1e , jedoch sind die zwei Endabschnitte12 durch zwei Endabschnitte30 ersetzt, von denen einer in3a und3b gezeigt ist. - Jeder z. B. durch Spritzgießen hergestellte Endabschnitt
30 besteht aus einer zylindrischen Basis32 , an deren Umfang ein Fortsatz34 angeformt ist, der sich axial über eine größere Strecke als der Durchmesser einer Öffnung36 für einen hier nicht gezeigten Anschlussstutzen ähnlich dem Anschlussstutzen14 in1a bis1e erstreckt und der radial um den Endabschnitt30 herum verläuft und dabei kontinuierlich niedriger wird, so dass der Fortsatz34 sichelförmig ist. Der Fortsatz34 bildet eine partielle Durchmesser- und Wandstärkevergrößerung der zylindrischen Basis32 , wodurch diese nicht nur versteift wird, sondern auch Raum für Unterbringung und Befestigung einer Prallplatte38 geschaffen wird, denen Konturen in3a gestrichelt eingezeichnet sind. Die durch die zylindrische Basis und den sichelförmigen Fortsatz hindurchgehende Öffnung36 ist an den Innendurchmesser des anzuschweißenden Anschlussstutzens angepasst. - Die Prallplatte
38 besteht aus einer länglichen rechteckigen Kunststoffplatte, die entlang ihrer Länge zu einem Halbkreis mit einem kleineren Radius als der Radius des Endabschnitts30 gebogen ist und entlang ihrer Längskanten kleine Vorsprünge40 aufweist, mit denen die Prallplatte38 der Länge nach in nicht gezeigte Haltenuten eingeschoben ist, die axial vor und hinter einer Öffnung34 im Endabschnitt30 geformt sind und ebenso wie die Prallplatte38 gebogen sind. - Die Prallplatte
38 bildet eine Fluidleitstruktur, welche vor der Öffnung36 liegt und Fluid, das in die Öffnung36 strömt, seitlich über den Umfang des Endabschnitts30 verteilt. Die Prallplatte38 hat eine der Öffnung36 zugewandte Hohlkehle42 , welche über einen Teil der Länge der Prallplatte38 verläuft und die radiale Fluidströmung fördert bzw. ermöglicht. - Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch kombiniert werden, indem sowohl Querschnittsaufweitungen der Fluidöffnung als auch eine Prallplatte od. dgl. vor der Fluidöffnung als Fluidleitstrukturen realisiert werden.
- In einem dritten Ausführungsbeispiel ist ein Rohrbündel-Wärmetauscher grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den
1a bis1e , jedoch ist einer der Endabschnitte12 oder sind beide Endabschnitte12 durch einen bzw. je einen Endabschnitt50 ersetzt, wie er in5a und5b gezeigt ist. - In diesem dritten Ausführungsbeispiel haben die beiden axialen Enden des Endabschnitts
50 nicht denselben Durchmesser, wie in den früheren Ausführungsbeispielen dargestellt, sondern verschiedene Durchmesser, wie man in5b erkennt. Das heißt, das Mantelrohr und die Endkappen müssen nicht denselben Durchmesser haben, sondern sie können verschiedene Durchmesser haben, wobei der Endabschnitt50 eine Durchmesseranpassung ermöglicht. Die Durchmesserdifferenz kann auch noch größer sein als in5b dargestellt. Außerdem kann eine derartige Durchmesserdifferenz auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen realisiert werden. - Im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen weist der in
5a und5b gezeigte Endabschnitt50 außerdem einen kegelförmigen Anschlussstutzen52 auf, welcher sich zum Inneren des Endabschnitts50 hin erweitert. Innerhalb des kegelförmigen Anschlussstutzens52 befindet sich ein Verteilerkorb54 , d. h. ein korbförmiges Element mit mehreren Längsschlitzen in seiner Wandung. Der Verteilerkorb54 bildet eine Fluidleitstruktur, welche durch den Anschlussstutzen52 eingeleitetes bzw. ausströmendes Fluid über einen Teil des Umfangs des Endabschnitts50 verteilt bzw. davon ausgehend sammelt. - In einem in
6a und6b gezeigten vierten Ausführungsbeispiel hat ein Endabschnitt60 eines Rohrbündel-Wärmetauschers ebenso wie im dritten Ausführungsbeispiel unterschiedliche Durchmesser an seinen Enden und hat auch einen kegelförmigen Anschlussstutzen62 , welcher sich zum Inneren des Endabschnitts60 hin erweitert. Jedoch befindet sich in dem Anschlussstutzen62 kein Verteilerkorb, sondern ein auswechselbarer Filter64 als Sicherheits-Schmutzfänger. - Die Ausführungsbeispiele drei und vier können auch miteinander kombiniert werden, indem sowohl ein Verteilerkorb als auch ein Filter im Anschlussstutzen vorgesehen werden. Ferner können diese Ausführungsbeispiele auch mit den Ausführungsbeispielen eins und zwei kombiniert werden.
Claims (12)
- Rohrbündel-Wärmetauscher aus miteinander verschweißten Kunststoffteilen, mit einem Bündel aus einer großen Anzahl von Innenrohren oder -schläuchen, welche sich im Wesentlichen parallel zueinander entlang des Innenraums eines im Wesentlichen zylindrischen Mantelrohres (
10 ,12 ) zwischen zwei Lochböden (22 ) erstrecken, die jeweils im Bereich eines Endes des Mantelrohres dessen Querschnitt einnehmen, wobei die Innenrohre und die Lochböden einen ersten Fluidraum, der von der Innenfläche des Mantelrohres und den Außenflächen der Innenrohre, begrenzt wird, von einem zweiten Fluidraum trennen, der von den Innenflächen der Innenrohre und zweier Endkappen (16 ) an den Enden des Mantelrohres begrenzt wird, und wobei das Mantelrohr im Bereich der an die Lochböden angrenzenden Enden des ersten Fluidraums jeweils einen seitlichen Anschlussstutzen (14 ) für Zu- bzw. Ableitung eines ersten Fluides in den bzw. aus dem ersten Fluidraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr aus einem längeren im Wesentlichen zylindrischen (10 ) Mittelabschnitt und zwei kürzeren im Wesentlichen zylindrischen Endabschnitten (12 ;30 ) besteht, welche Endabschnitte sich im Bereich der an die Lochböden (22 ) angrenzenden Enden des ersten Fluidraums erstrecken und jeweils einen der Anschlussstutzen (14 ) für Zu- bzw. Ableitung des ersten Fluides tragen, wobei die Endabschnitte separat hergestellt und an ihren axialen Enden mit dem Mittelabschnitt (10 ) und mit der jeweiligen Endkappe (16 ) verschweißt sind. - Rohrbündel-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endabschnitt (
12 ;30 ) zumindest teilweise einen größeren Außendurchmesser und/oder eine größere Wandstärke als der Mittelabschnitt (10 ) des Mantelrohres hat. - Rohrbündel-Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endabschnitt (
12 ;30 ) eine Fluidleitstruktur aufweist, welche dafür eingerichtet ist, durch den entsprechenden Anschlussstutzen (14 ) eingeleitetes bzw. ausströmendes Fluid zumindest teilweise über den Umfang des Endabschnitts zu verteilen bzw. davon zu sammeln. - Rohrbündel-Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitstruktur eine Prallplatte (
38 ) umfasst, die zumindest einen Teil des inneren Querschnitts des entsprechenden Anschlussstutzens (14 ) verdeckt. - Rohrbündel-Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (
38 ) aus einer länglichen rechteckigen Kunststoffplatte besteht, die entlang ihrer Länge zu einem Teilkreis mit einem kleineren Radius als der Radius des Endabschnitts (30 ) gebogen ist. - Rohrbündel-Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (
38 ) entlang ihrer Längskanten Vorsprünge (40 ) aufweist, die in gebogene Haltenuten eingreifen, die im Bereich des Anschlussstutzens (14 ) im Endabschnitt geformt sind. - Rohrbündel-Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Anschlussstutzen (
14 ,52 ,62 ) ein Verteilerkorb (54 ) als Fluidleitstruktur und/oder ein Filter (64 ) als Sicherheits-Schmutzfänger angeordnet ist. - Verfahren zur Herstellung eines Rohrbündel-Wärmetauschers mit einem Bündel aus einer großen Anzahl von Innenrohren oder -schläuchen, welche sich im Wesentlichen parallel zueinander entlang des Innenraums eines im Wesentlichen zylindrischen Mantelrohres (
10 ,12 ) zwischen zwei Lochböden (22 ) erstrecken, die jeweils im Bereich eines Endes des Mantelrohres dessen Querschnitt einnehmen, wobei die Innenrohre und die Lochböden einen ersten Fluidraum, der von der Innenfläche des Mantelrohres und den Außenflächen der Innenrohre begrenzt wird, von einem zweiten Fluidraum trennen, der von den Innenflächen der Innenrohre und zweier Endkappen (16 ) an den Enden des Mantelrohres begrenzt wird, wobei das Mantelrohr im Bereich der an die Lochböden angrenzenden Enden des ersten Fluidraums jeweils einen seitlichen Anschlussstutzen (14 ) für Zu- bzw. Ableitung eines ersten Fluides in den bzw. aus dem ersten Fluidraum aufweist, und wobei alle vorgenannten Bauteile aus Kunststoff bestehen und miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr aus einen längeren im Wesentlichen zylindrischen Mittelabschnitt (10 ) und zwei kürzeren im Wesentlichen zylindrischen Endabschnitten (12 ;30 ) hergestellt wird, welche Endabschnitte zunächst separat hergestellt werden und dann an ihren axialen Enden mit dem Mittelabschnitt (10 ) und mit der jeweiligen Endkappe (16 ) verschweißt werden, um sich im Bereich der an die Lochböden (22 ) angrenzenden Enden des ersten Fluidraums zu erstrecken. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endabschnitt (
12 ;30 ), bevor er an den Mittelabschnitt geschweißt wird, zumindest teilweise mit einem größeren Außendurchmesser und/oder einer größeren Wandstärke als der Mittelabschnitt (10 ) geformt wird. - Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endabschnitt (
12 ;30 ), bevor er an den Mittelabschnitt geschweißt wird, mit einer Fluidleitstruktur versehen wird, welche dafür eingerichtet ist, durch den Anschlussstutzen (14 ) eingeleitetes bzw. ausströmendes Fluid zumindest teilweise über den Umfang des Endabschnitts zu verteilen bzw. davon zu sammeln. - Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitstruktur eine Prallplatte (
38 ) umfasst, die aus einer länglichen rechteckigen Kunststoffplatte besteht, die entlang ihrer Länge zu einem Teilkreis mit einem kleineren Radius als der Radius des Endabschnitts (30 ) gebogen und entlang ihrer Längskanten mit Vorsprüngen (40 ) versehen wurde, mit denen die Prallplatte der Länge nach in gebogene Haltenuten eingeschoben wird, die im Bereich des Anschlussstutzens (14 ) im Endabschnitt geformt sind, so dass die Prallplatte zumindest einen Teil des inneren Querschnitts des entsprechenden Anschlussstutzens verdeckt. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Anschlussstutzen (
14 ,52 ,62 ) ein Verteilerkorb (54 ) als Fluidleitstruktur und/oder ein Filter (64 ) als Sicherheits-Schmutzfänger angeordnet wird.
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20121110 |