DE102016106914A1

DE102016106914A1 - heat exchangers

Info

Publication number: DE102016106914A1
Application number: DE102016106914.0A
Authority: DE
Inventors: Marcel Brouns; Matthias Böckling
Original assignee: Air Liquide Deutschland GmbH
Current assignee: Air Liquide Deutschland GmbH
Priority date: 2016-04-14
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Drei-Medien-Wärmetauscher, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers. Der Wärmetauscher (1) umfasst zumindest: – eine Hauptführungseinrichtung (2), die einen Hauptführungskanal (3) definiert, der zum Führen eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums (4) vorgesehen und eingerichtet ist, – eine erste Führungseinrichtung (5), die mindestens einen ersten Führungskanal (6) definiert, der zum Führen eines zu temperierenden Mediums (7) vorgesehen und eingerichtet ist, – eine zweite Führungseinrichtung (8), die mindestens einen zweiten Führungskanal (9) definiert, der zum Führen eines Temperier-Mediums (10) vorgesehen und eingerichtet ist. Die erste Führungseinrichtung (5) und die zweite Führungseinrichtung (8) sind beabstandet zueinander, zumindest teilweise in dem Hauptführungskanal (3) angeordnet und geführt. Das flüssige Wärmeübertragungsmedium (4) ist ein Thermal-Öl. Der Wärmetauscher sowie das Verfahren ermöglichen es, dass eine Eisbildung in dem Wärmetauscher vermieden wird. Zudem ist ein Einstellen einer Temperaturänderung in dem Wärmetauscher sehr einfach und gleichwohl möglichst präzise und gleichbleibend möglich.The invention relates to a heat exchanger, in particular a three-media heat exchanger, and a method for operating a heat exchanger. The heat exchanger (1) comprises at least: - a main guide device (2) defining a main guide channel (3) provided and arranged for guiding a liquid heat transfer medium (4), - a first guide device (5), the at least one first guide channel (6) defined and provided for guiding a medium to be tempered (7), - a second guide means (8) defining at least one second guide channel (9) provided for guiding a tempering medium (10) and is set up. The first guide device (5) and the second guide device (8) are spaced from one another, at least partially arranged and guided in the main guide channel (3). The liquid heat transfer medium (4) is a thermal oil. The heat exchanger and the method make it possible that ice formation in the heat exchanger is avoided. In addition, setting a temperature change in the heat exchanger is very simple and nevertheless possible as precisely and consistently as possible.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Drei-Medien-Wärmetauscher, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers. The invention relates to a heat exchanger, in particular a three-media heat exchanger, and a method for operating a heat exchanger.

Zum Kühlen oder Erwärmen eines zu temperierenden Mediums sind Wärmetauscher bekannt. Diese umfassen, wenn sie beispielsweise zum Kühlen eines zu temperierenden Mediums vorgesehen sind, regelmäßig eine sogenannte Kaltseite, auf der ein Kühlmedium strömt und eine sogenannte Heißseite, auf der das zu temperierende beziehungsweise das zu kühlende Medium strömt. Der Wärmeübergang erfolgt bei diesen „Zwei-Medien-Wärmetauschern“ direkt von der Heißseite zu der Kaltseite. For cooling or heating a medium to be tempered heat exchangers are known. These comprise, if they are provided, for example, for cooling a medium to be tempered, regularly a so-called cold side, on which a cooling medium flows and a so-called hot side, on which flows to be tempered or the medium to be cooled. The heat transfer takes place in these "two-media heat exchangers" directly from the hot side to the cold side.

Es sind auch sogenannte „Drei-Medien-Wärmetauscher“ bekannt, bei denen zwischen der Heißseite und der Kaltseite ein Transfermedium beziehungsweise ein Wärmeübertragungsmedium vorgesehen ist. Solche Drei-Medien-Wärmetauscher werden beispielsweise zum Kühlen von Getränken beispielsweise von Bier im Ausschank verwendet, wobei in der Regel Wasser als Wärmeübertragungsmedium dient. In dem Wasser sind zwei Leitungen getrennt voneinander geführt, wobei durch eine der zwei Leitungen ein Kühlmittel und durch die andere der zwei Leitungen das zu kühlende Getränk fließt. Das Wasser ruht hierbei in einem Behälter, beispielsweise einem Tank, durch den die zwei Leitungen geführt sind. Im Zusammenhang mit den bekannten Drei-Medien-Wärmetauschern hat es sich jedoch als nachteilig erwiesen, dass das Wärmeübertragungsmedium, insbesondere Wasser, während des Betriebs schnell einfriert, wodurch zum einen der Kühlprozess negativ beeinflusst wird, insbesondere schwieriger zu kontrollieren ist, und zum anderen der Drei-Medien-Wärmetauscher bei stärkerer Eisbildung beschädigt werden kann. There are also known as "three-media heat exchangers" in which a transfer medium or a heat transfer medium is provided between the hot side and the cold side. Such three-media heat exchangers are used, for example, for cooling drinks, for example, beer in the dispenser, wherein water is usually used as a heat transfer medium. In the water, two lines are separated from each other, with one of the two lines, a coolant and through the other of the two lines, the drink to be cooled flows. The water rests here in a container, for example a tank, through which the two lines are guided. In connection with the known three-medium heat exchangers, however, it has proven to be disadvantageous that the heat transfer medium, especially water, freezes rapidly during operation, whereby on the one hand, the cooling process is adversely affected, in particular difficult to control, and on the other Three-media heat exchanger can be damaged during heavy ice formation.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere sollen ein Wärmetauscher sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers angegeben werden, wobei eine Eisbildung in dem Wärmetauscher vermieden wird. Zudem soll ein Einstellen einer Temperaturänderung in dem Wärmetauscher sehr einfach und gleichwohl möglichst präzise und gleichbleibend möglich sein. On this basis, it is an object of the present invention, at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, a heat exchanger and a method for operating a heat exchanger are to be specified, wherein ice formation in the heat exchanger is avoided. In addition, setting a temperature change in the heat exchanger should be very simple and nevertheless as precise and consistent as possible.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden. These objects are achieved by the features of the independent claims. Further advantageous embodiments of the solution proposed here are specified in the dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the dependent claims can be combined with each other in any technologically meaningful manner and define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the claims are specified and explained in more detail in the description, wherein further preferred embodiments of the invention are shown.

Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher umfasst zumindest:

– eine Hauptführungseinrichtung, die einen Hauptführungskanal definiert, der zum Führen eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums vorgesehen und eingerichtet ist,
– eine erste Führungseinrichtung, die mindestens einen ersten Führungskanal definiert, der zum Führen eines zu temperierenden Mediums vorgesehen und eingerichtet ist,
– eine zweite Führungseinrichtung, die mindestens einen zweiten Führungskanal definiert, der zum Führen eines Temperier-Mediums vorgesehen und eingerichtet ist,

wobei die erste Führungseinrichtung und die zweite Führungseinrichtung beabstandet zueinander, zumindest teilweise in dem Hauptführungskanal angeordnet und geführt sind und wobei das flüssige Wärmeübertragungsmedium ein Thermal-Öl ist. A heat exchanger according to the invention comprises at least:

A main guide means defining a main guide channel provided and arranged for guiding a liquid heat transfer medium,
A first guide device which defines at least one first guide channel, which is provided and arranged for guiding a medium to be tempered,
A second guide device defining at least one second guide channel, which is provided and arranged for guiding a tempering medium,

wherein the first guide means and the second guide means are spaced apart from one another, at least partially disposed and guided in the main guide channel, and wherein the liquid heat transfer medium is a thermal oil.

Das Thermal-Öl ist vorzugsweise mit einem Silikon-Öl beziehungsweise einem Silikonpolymer gebildet. Die Verwendung des Thermal-Öls als Wärmeübertragungsmedium erlaubt es in vorteilhafter Weise, dass das Wärmeübertragungsmedium auch in sehr niedrigen Temperaturbereichen (vollständig) flüssig bleibt. Somit kann durch das Thermal-Öl eine ungewünschte Eisbildung in dem Wärmetauscher vermieden werden. Bevorzugt ist das Thermal-Öl dazu vorgesehen und eingerichtet, in einem Wärmeübertragungsmedium-Temperaturbereich von –100°C bis +260°C [Grad Celsius], insbesondere von –70°C bis +160°C, (vollständig) flüssig zu bleiben. Besonders bevorzugt liegt der Gefrierpunkt des Thermal-Öls im Bereich von –120°C bis –50°C, insbesondere bei ca. –111°C. Ganz besonders bevorzugt weist das Thermal-Öl bei –100°C eine (dynamische) Viskosität von ca. 78,6 mPa·s [Millipascalsekunden] auf. Dadurch, dass das Thermal-Öl bei sehr niedrigen Wärmeübertragungsmedium-Temperaturen eine niedrige Viskosität aufweist, können auch bei diesen Temperaturen in besonders vorteilhafter Weise hohe Wärmeübergangskoeffizienten erreicht werden. The thermal oil is preferably formed with a silicone oil or a silicone polymer. The use of the thermal oil as a heat transfer medium advantageously makes it possible for the heat transfer medium to remain (completely) liquid even in very low temperature ranges. Thus, unwanted ice formation in the heat exchanger can be avoided by the thermal oil. Preferably, the thermal oil is intended and arranged to remain (completely) liquid in a heat transfer medium temperature range of -100 ° C to + 260 ° C [degrees Celsius], especially from -70 ° C to + 160 ° C. Particularly preferably, the freezing point of the thermal oil is in the range of -120 ° C to -50 ° C, in particular at about -111 ° C. Most preferably, the thermal oil at -100 ° C has a (dynamic) viscosity of about 78.6 mPa · s [millipascal seconds]. Due to the fact that the thermal oil has a low viscosity at very low heat transfer medium temperatures, high heat transfer coefficients can be achieved in a particularly advantageous manner even at these temperatures.

Bevorzugt wird der Wärmetauscher zum Einstellen einer Temperaturänderung des zu temperierenden Mediums verwendet. Besonders bevorzugt dient der Wärmetauscher zum Durchführen des hier vorgestellten Verfahrens. Bevorzugt ist das Temperier-Medium flüssiger Stickstoff (LIN). Weiter bevorzugt ist das zu temperierendes Medium Ammoniak. Preferably, the heat exchanger is used to set a temperature change of the medium to be tempered. Particularly preferably, the heat exchanger is used to carry out the method presented here. This is preferred Temperature control medium liquid nitrogen (LIN). More preferably, the medium to be tempered is ammonia.

Der vorgeschlagene Wärmetauscher sowie das vorgestellte Verfahren erlauben in vorteilhafter Weise, dass besonders einfach, insbesondere ohne hohen regelungstechnischen Aufwand, ein exaktes Einstellen einer Temperaturänderung des zu temperierenden Mediums in der ersten Führungseinrichtung möglich ist. Hierbei kann die Temperaturänderung des zu temperierenden Mediums zwischen einem ersten Auslass und einem ersten Einlass der ersten Führungseinrichtung bestimmt, insbesondere gemessen, werden. Das Thermal-Öl, insbesondere wenn es mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durch den Hauptführungskanal strömt, erlaubt einen hohen und besonders gleichmäßigen beziehungsweise einheitlichen Wärmeübergangskoeffizienten entlang der ersten Führungseinrichtung und/oder der zweiten Führungseinrichtung, wodurch das Einstellen der Temperaturänderung vorteilhaft vereinfacht wird. Ein gleichmäßiger beziehungsweise einheitlicher Wärmeübergangskoeffizienten wird insbesondere dadurch gewährleistet, dass mittels des Thermal-Öls eine lokale Eisbildung in dem Hauptführungskanal, insbesondere an der ersten und/oder zweiten Führungseinrichtung vermieden wird. The proposed heat exchanger and the proposed method allow advantageously that a particularly simple, especially without high control engineering effort, an exact setting a temperature change of the medium to be tempered in the first guide device is possible. Here, the temperature change of the medium to be tempered can be determined, in particular measured, between a first outlet and a first inlet of the first guide device. The thermal oil, particularly when flowing at a predetermined flow rate through the main guide channel, allows a high and particularly uniform heat transfer coefficient along the first guide means and / or the second guide means, thereby advantageously facilitating the adjustment of the temperature change. A uniform or uniform heat transfer coefficient is ensured, in particular, by means of the thermal oil, avoiding local ice formation in the main guide channel, in particular at the first and / or second guide device.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Hauptführungseinrichtung mit einem Hauptrohr, die erste Führungseinrichtung mit mindestens einem ersten Rohr und die zweite Führungseinrichtung mit mindestens einem zweiten Rohr gebildet sind. Das Hauptrohr kann zumindest abschnittsweise in der Art einer Rohrschlange geformt sein. Das erste Rohr und das zweite Rohr sind regelmäßig (vollständig) von dem Hauptrohr umschlossen beziehungsweise (vollständig) innenliegend in dem Hauptrohr angeordnet. In der Regel haben das erste Rohr und das zweite Rohr einen, insbesondere einheitlichen beziehungsweise identischen, kleineren Außendurchmesser als das Hauptrohr. Bevorzugt ist der Außendurchmesser des ersten Rohrs und/oder des zweiten Rohrs höchstens halb so groß wie ein Innendurchmesser des Hauptrohrs. Besonders bevorzugt sind zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung beziehungsweise zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr keine direkten beziehungsweise unmittelbaren Wärmebrücken und/oder wärmeleitenden Verbindungselemente vorgesehen. According to an advantageous embodiment, it is proposed that the main guide device is formed with a main pipe, the first guide device with at least one first pipe and the second guide device with at least one second pipe. The main pipe can be shaped at least in sections in the manner of a pipe coil. The first pipe and the second pipe are regularly (completely) enclosed by the main pipe and (inside) arranged inside the main pipe, respectively. As a rule, the first tube and the second tube have a, in particular uniform or identical, smaller outer diameter than the main tube. Preferably, the outer diameter of the first tube and / or the second tube is at most half as large as an inner diameter of the main tube. Particularly preferably, no direct or direct thermal bridges and / or heat-conducting connecting elements are provided between the first guide device and the second guide device or between the first tube and the second tube.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Hauptführungskanal sich zumindest teilweise innerhalb einer Rohrschlange und durch diese hindurch erstreckt und wobei sich die erste Führungseinrichtung und die zweite Führungseinrichtung in dem Hauptführungskanal zumindest teilweise durch die Rohrschlange hindurch erstrecken. Bevorzugt sind die erste Führungseinrichtung und die zweite Führungseinrichtung jeweils mit mindestens einer Rohrschlange kleineren Durchmessers gebildet, wobei die Rohrschlangen kleineren Durchmessers einen Außendurchmesser aufweisen, der höchstens halb so groß ist wie ein Innendurchmesser des Hauptführungskanals. According to an advantageous embodiment, it is proposed that the main guide channel extends at least partially within and through a tube coil and that the first guide device and the second guide device extend at least partially through the tube coil in the main guide channel. Preferably, the first guide means and the second guide means are each formed with at least one pipe coil of smaller diameter, wherein the smaller diameter pipe coils have an outer diameter which is at most half as large as an inner diameter of the main guide channel.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Wärmeübertragungsmediums mittels eines Strömungserzeugers mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durch den Hauptführungskanal führbar ist. Bevorzugt wird das Wärmeübertragungsmediums mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 m/s bis 25 m/s [Meter pro Sekunde], besonders bevorzugt von 10 m/s bis 20 m/s, durch den Hauptführungskanal geführt. According to an advantageous embodiment, it is proposed that the heat transfer medium can be guided by means of a flow generator at a predetermined flow rate through the main guide channel. Preferably, the heat transfer medium at a flow rate of 2 m / s to 25 m / s [meters per second], more preferably from 10 m / s to 20 m / s, passed through the main guide channel.

Der Strömungserzeuger kann mindestens eine Pumpe, insbesondere eine Zahnradpumpe oder eine Strahlpumpe, und/oder einen Verdichter umfassen. Bevorzugt ist der Strömungserzeuger mit dem Hauptführungskanal strömungstechnisch verbunden und/oder zumindest teilweise in dem Hauptführungskanal angeordnet. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit bietet insbesondere die Vorteile, dass der konvektive Wärmeübergang und der Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Wärmeübertragungsmedium und der ersten Führungseinrichtung sowie der zweiten Führungseinrichtung erhöht werden und dass Wärmestrahlungs- und Wärmeleitungseinflüsse stark reduziert werden, wodurch in ganz besonders vorteilhafter Weise das Einstellen einer Temperaturänderung des zu temperierenden Mediums in der ersten Führungseinrichtung vereinfacht werden kann. The flow generator may comprise at least one pump, in particular a gear pump or a jet pump, and / or a compressor. Preferably, the flow generator is fluidically connected to the main guide channel and / or arranged at least partially in the main guide channel. In particular, a high flow velocity offers the advantages that the convective heat transfer and the heat transfer coefficient between the heat transfer medium and the first guide means and the second guide means are increased and that heat radiation and heat conduction influences are greatly reduced, thereby most advantageously adjusting a temperature change of tempering medium in the first guide device can be simplified.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass ein Mindestabstand zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung wenigstens 2,5 cm [Zentimeter] beträgt. Bevorzugt beträgt der Mindestabstand wenigstens 5 cm, besonders bevorzugt wenigstens 10 cm oder sogar wenigstens 15 cm. Je größer der Abstand zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung gewählt ist, desto besser können die Vorteile des Wärmeübertragungsmediums genutzt werden, da mit Zunahme des Abstands eine direkte Beeinflussung zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung abnimmt. Bevorzugt ist der Mindestabstand so gewählt, dass eine direkte beziehungsweise unmittelbare Wärmeübertragung, beispielsweise eine Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung, zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung (nahezu vollständig) vermieden wird. Der Mindestabstand zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung vereinfacht in vorteilhafter Weise das Einstellen der Temperaturänderung in der ersten Führungseinrichtung, da Wärmestrahlungs- und Wärmeleitungseinflüsse stark reduziert werden können und es möglich wird, dass entlang der ersten Führungseinrichtung nahezu die gleiche (isotherme) beziehungsweise eine einheitliche Wärmeübertragungsmedium-Temperatur vorliegt. According to an advantageous embodiment, it is proposed that a minimum distance between the first guide device and the second guide device is at least 2.5 cm [centimeters]. Preferably, the minimum distance is at least 5 cm, more preferably at least 10 cm or even at least 15 cm. The greater the distance between the first guide device and the second guide device, the better the advantages of the heat transfer medium can be utilized, since as the distance increases, a direct influence between the first guide device and the second guide device decreases. Preferably, the minimum distance is selected so that a direct or immediate heat transfer, for example, a heat conduction and / or thermal radiation, between the first guide means and the second guide means (almost completely) is avoided. The minimum distance between the first guide means and the second guide means advantageously makes it easier to adjust the temperature change in the first guide means, since heat radiation and heat conduction influences can be greatly reduced, and It is possible that there is almost the same (isothermal) or a uniform heat transfer medium temperature along the first guide means.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers vorgeschlagen, wobei der Wärmetauscher eine erste Führungseinrichtung und eine zweite Führungseinrichtung aufweist, die beabstandet zueinander, zumindest teilweise in einem Hauptführungskanal einer Hauptführungseinrichtung geführt sind und wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:

a) Führen eines zu temperierenden Mediums durch mindestens einen ersten Führungskanal, der durch die erste Führungseinrichtung definiert ist,
b) Führen eines Temperier-Mediums durch mindestens einen zweiten Führungskanal, der durch die zweite Führungseinrichtung definiert ist,
c) Führen eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums durch den Hauptführungskanal, der durch die Hauptführungseinrichtung definiert ist,

wobei das flüssige Wärmeübertragungsmedium zumindest teilweise entlang der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung strömt und wobei das flüssige Wärmeübertragungsmedium ein Thermal-Öl ist. According to a further aspect, a method for operating a heat exchanger is proposed, wherein the heat exchanger has a first guide device and a second guide device which are spaced from one another, at least partially guided in a main guide channel of a main guide device and wherein the method comprises at least the following steps:

a) guiding a medium to be tempered by at least one first guide channel, which is defined by the first guide device,
b) guiding a tempering medium through at least one second guide channel, which is defined by the second guide device,
c) passing a liquid heat transfer medium through the main guide channel defined by the main guide means,

wherein the liquid heat transfer medium flows at least partially along the first guide means and the second guide means, and wherein the liquid heat transfer medium is a thermal oil.

Bevorzugt wird das Verfahren in einem hier vorgeschlagenen Wärmetauscher durchgeführt. Die angedeutete Reihenfolge der Verfahrensschritte a), b) und c) ergibt sich bei einem regulären Ablauf des Verfahrens. Einzelne oder alle Verfahrensschritte können zeitgleich, nacheinander und/oder zumindest teilweise parallel durchgeführt werden. The process is preferably carried out in a heat exchanger proposed here. The indicated sequence of process steps a), b) and c) results in a regular course of the process. Individual or all method steps can be performed simultaneously, sequentially and / or at least partially in parallel.

Zum Führen beziehungsweise Fördern des zu temperierenden Mediums durch die erste Führungseinrichtung können zusätzliche beziehungsweise externe Strömungserzeuger, wie beispielsweise mindestens eine (Förder-)Pumpe, und/oder Strömungsbeeinflussungsmittel, wie beispielsweise mindestens eine Drossel, vorgesehen und mit der ersten Führungseinrichtung strömungstechnisch verbunden sein. Zum Führen beziehungsweise Fördern des Temperier-Mediums durch die zweite Führungseinrichtung kann, insbesondere wenn es sich bei dem Temperier-Medium um flüssigen Stickstoff (LIN) handelt, ein Druckunterschied zwischen einem hohen Temperier-Medium-Druck in einem Vorratstank beziehungsweise einem Temperier-Medium-Speicher und einem niedrigen beziehungsweise niedrigeren Temperier-Medium-Druck am Auslass der zweiten Führungseinrichtung genutzt werden. Alternativ oder kumulativ können zum Führen beziehungsweise Fördern des Temperier-Mediums durch die zweite Führungseinrichtung zusätzliche beziehungsweise externe Strömungserzeuger, wie beispielsweise mindestens eine (Förder-)Pumpe, und/oder Strömungsbeeinflussungsmittel, wie beispielsweise mindestens eine Drossel, vorgesehen und mit der zweiten Führungseinrichtung strömungstechnisch verbunden sein. For guiding or conveying the medium to be tempered by the first guide means, additional or external flow generators, such as at least one (conveying) pump, and / or flow influencing means, such as at least one throttle, may be provided and fluidly connected to the first guide means. For guiding or conveying the tempering medium through the second guide means, in particular when the tempering medium is liquid nitrogen (LIN), there is a pressure difference between a high tempering medium pressure in a storage tank or a tempering medium. Memory and a low or lower tempering medium pressure at the outlet of the second guide means can be used. Alternatively or cumulatively, additional or external flow generators, such as at least one (conveying) pump, and / or flow influencing means, such as at least one throttle, may be provided and fluidically connected to the second guide means for guiding or conveying the tempering medium through the second guide means be.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Wärmeübertragungsmedium mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durch den Hauptführungskanal strömt. Die vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit kann mittels mindestens einem Strömungserzeuger vorgegeben beziehungsweise dem Wärmeübertragungsmedium aufgeprägt werden. According to an advantageous embodiment, it is proposed that the heat transfer medium flow at a predetermined flow rate through the main guide channel. The predetermined flow rate can be predetermined by means of at least one flow generator or impressed on the heat transfer medium.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Wärmeübertragungsmedium-Temperatur des Wärmeübertragungsmediums auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt wird. Bevorzugt wird die vorbestimmte Temperatur in dem Hauptführungskanal, insbesondere zumindest in einem Bereich zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung (nahezu) konstant gehalten. Besonders bevorzugt beträgt die vorbestimmte Temperatur zwischen –40°C und +40°C. Besonders bevorzugt beträgt eine maximale Temperaturabweichung der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur in dem Hauptführungskanal, insbesondere zumindest in einem Bereich zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung, +/–5°C, ganz besonders bevorzugt +/–2°C oder sogar +/–1°C. Mit anderen Worten ausgedrückt, beträgt eine Regelgenauigkeit der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur in dem Hauptführungskanal bevorzugt maximal +/–5°C, besonders bevorzugt maximal +/–2°C oder ganz besonders bevorzugt maximal +/–1°C. According to an advantageous embodiment, it is proposed that a heat transfer medium temperature of the heat transfer medium is set to a predetermined temperature. Preferably, the predetermined temperature in the main guide channel, in particular at least in a region between the first guide means and the second guide means (almost) kept constant. More preferably, the predetermined temperature is between -40 ° C and + 40 ° C. Particularly preferably, a maximum temperature deviation of the heat transfer medium temperature in the main guide channel, in particular at least in a region between the first guide device and the second guide device, +/- 5 ° C, most preferably +/- 2 ° C or even +/- 1 ° C. In other words, a control accuracy of the heat transfer medium temperature in the main guide channel is preferably at most +/- 5 ° C, more preferably at most +/- 2 ° C, or most preferably at most +/- 1 ° C.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zum Einstellen der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur auf die vorbestimmte Temperatur ein Massenstrom des Temperier-Mediums durch den zweiten Führungskanal geändert wird. Bevorzugt wird der Massenstrom des Temperier-Mediums in Abhängigkeit der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur in dem Hauptführungskanal, insbesondere in Abhängigkeit von der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur, die mittels eines Temperatursensors zwischen der ersten Führungseinrichtung und der zweiten Führungseinrichtung gemessen wird, geregelt. According to a further advantageous embodiment, it is proposed that for adjusting the heat transfer medium temperature to the predetermined temperature, a mass flow of the temperature-control medium is changed by the second guide channel. The mass flow of the temperature-control medium is preferably controlled as a function of the heat transfer medium temperature in the main guide channel, in particular as a function of the heat transfer medium temperature which is measured by means of a temperature sensor between the first guide device and the second guide device.

Die vorstehend im Zusammenhang mit dem Wärmetauscher erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Verfahren auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. The details, features and advantageous embodiments discussed above in connection with the heat exchanger can accordingly also occur in the method presented here and vice versa. In that regard, reference is made in full to the statements there for a more detailed characterization of the features.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung eines Thermal-Öls als Wärmeübertragungsmedium in einem Drei-Medien-Wärmetauscher vorgeschlagen, wobei das Thermal-Öl den Drei-Medien-Wärmetauscher mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durchströmt. Bevorzugt ist die Verwendung des Thermal-Öls in einem Herstellungsprozess eines pharmazeutischen Erzeugnisses oder eines Kunststoff-Erzeugnisses. Besonders bevorzugt wird in dem Drei-Medien-Wärmetauscher flüssiger Stickstoff als Temperier-Medium verwendet. Weiter bevorzugt wird Ammoniak als zu temperierendes Medium verwendet. In another aspect, there is proposed use of a thermal oil as a heat transfer medium in a three-media heat exchanger wherein the thermal oil flows through the three-media heat exchanger at a predetermined flow rate. Preferred is the use of the thermal oil in a manufacturing process of a pharmaceutical product or a plastic product. It is particularly preferable to use liquid nitrogen as the tempering medium in the three-medium heat exchanger. More preferably, ammonia is used as medium to be tempered.

Die vorstehend im Zusammenhang mit dem Wärmetauscher und/oder dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. The details, features and advantageous embodiments discussed above in connection with the heat exchanger and / or the method can accordingly also occur with the use presented here and vice versa. In that regard, reference is made in full to the statements there for a more detailed characterization of the features.

Die Erfindung, sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen schematisch: The invention and the technical environment will be explained in more detail with reference to the figures. It should be noted that the invention should not be limited by the embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and / or findings from other figures and / or the present description. They show schematically:

1: eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, 1 : a schematic representation of a heat exchanger according to the invention,

2: eine teilweise geschnitten dargestellte Detailansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, und 2 a partially sectioned detail view of a heat exchanger according to the invention, and

3: eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers. 3 : A sectional view of a heat exchanger according to the invention.

1 zeigt schematisch eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1. Der Wärmetauscher 1 umfasst eine Hauptführungseinrichtung 2, eine erste Führungseinrichtung 5 und eine zweite Führungseinrichtung 8. Die Hauptführungseinrichtung 2 definiert einen Hauptführungskanal 3, der zum Führen eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums 4 vorgesehen und eingerichtet ist. Die erste Führungseinrichtung 5 definiert einen ersten Führungskanal 6, der zum Führen eines zu temperierenden Mediums 7 vorgesehen und eingerichtet ist. Hierzu kann ein erster Einlass 20 und/oder ein erster Auslass 21 der ersten Führungseinrichtung 5 mit einem Verbindungselement (hier nicht dargestellt), insbesondere einem Anschlussstück beziehungsweise einem Rohrleitungsanschluss, versehen sein, das explizit beziehungsweise ausschließlich dem (jeweiligen) zu temperierenden Medium zugeordnet ist. Wenn beispielsweise Ammoniak als zu temperierendes Medium durch den ersten Führungskanal 6 geführt beziehungsweise gefördert werden soll, so kann die erste Führungseinrichtung 5 beispielhaft am ersten Einlass 20 und/oder am ersten Auslass 21 mit einem Außengewinde als Verbindungselement (hier nicht dargestellt) versehen sein, wobei das Außengewinde mit einem bestimmten, beispielsweise normierten, Außendurchmesser ausgeführt ist, der explizit beziehungsweise ausschließlich zum Anschließen einer Ammoniak- Quelle oder eines Ammoniak-Verbrauchers vorgesehen ist. Dadurch kann verhindert werden, dass an die erste Führungseinrichtung 5 eine Medium-Quelle eines Mediums angeschlossen wird, für das der erste Führungskanal 6 nicht vorgesehen und eingerichtet ist. Zudem kann verhindert werden, dass ein Verbraucher an die erste Führungseinrichtung 5 angeschlossen wird, der für das darin geführte Medium nicht vorgesehen und eingerichtet ist oder sogar durch dieses Medium beschädigt werden könnte. 1 schematically shows a schematic representation of a heat exchanger according to the invention 1 , The heat exchanger 1 comprises a main guide device 2 , a first guide device 5 and a second guide device 8th , The main guidance device 2 defines a main guide channel 3 for guiding a liquid heat transfer medium 4 is provided and set up. The first guide device 5 defines a first guide channel 6 , for guiding a medium to be tempered 7 is provided and set up. For this purpose, a first inlet 20 and / or a first outlet 21 the first guide device 5 be provided with a connecting element (not shown here), in particular a connecting piece or a pipe connection, which is explicitly or exclusively associated with the (respective) medium to be tempered. If, for example, ammonia as medium to be tempered by the first guide channel 6 be guided or promoted, so may the first guide device 5 by way of example at the first inlet 20 and / or at the first outlet 21 be provided with an external thread as a connecting element (not shown here), wherein the external thread is designed with a specific, for example normalized, outer diameter, which is provided explicitly or exclusively for connecting an ammonia source or an ammonia consumer. Thereby, it can be prevented that the first guide means 5 a medium source of a medium is connected, for which the first guide channel 6 not intended and furnished. In addition, it can be prevented that a consumer to the first guide device 5 connected, which is not intended and furnished for the medium carried therein or even could be damaged by this medium.

Die zweite Führungseinrichtung 8 definiert einen zweiten Führungskanal 9, der zum Führen eines Temperier-Mediums 10 vorgesehen und eingerichtet ist. Hierzu kann ein zweiter Einlass 22 und/oder ein zweiter Auslass 23 der zweiten Führungseinrichtung 8 mit einem Verbindungselement (hier nicht dargestellt) versehen sein, das explizit beziehungsweise ausschließlich dem (jeweiligen) Temperier-Medium 10 zugeordnet ist. Als Temperier-Medium 10 wird dem Wärmetauscher 1 hier beispielhaft flüssiger Stickstoff (LIN) am zweiten Einlass 22 zugeführt. Der Übersichtlichkeit halber sind in 1 der erste Führungskanal 6 und der zweite Führungskanal 9 nur schematisch angedeutet. The second guide device 8th defines a second guide channel 9 , which leads to a tempering medium 10 is provided and set up. For this purpose, a second inlet 22 and / or a second outlet 23 the second guide device 8th be provided with a connecting element (not shown here), which explicitly or exclusively the (respective) tempering medium 10 assigned. As tempering medium 10 becomes the heat exchanger 1 here for example liquid nitrogen (LIN) at the second inlet 22 fed. For the sake of clarity, in 1 the first guide channel 6 and the second guide channel 9 only indicated schematically.

In 1 ist zu erkennen, dass die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 beabstandet zueinander, zumindest teilweise in dem Hauptführungskanal 3 angeordnet und geführt sind. Die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 treten an einem Eintritt 18 in den Hauptführungskanal 3 ein und an einem Austritt 19 wieder aus dem Hauptführungskanal 3 aus. Zwischen dem Eintritt 18 und dem Austritt 19 werden die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 beispielhaft parallel nebeneinander durch den Hauptführungskanal 3 der Hauptführungseinrichtung 2 hindurch geführt. Das flüssige Wärmeübertragungsmedium 4, welches hier ein Thermal-Öl ist, kann die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 umgebend durch den Hauptführungskanal 3 strömen. In 1 it can be seen that the first guide device 5 and the second guide means 8th spaced from each other, at least partially in the main guide channel 3 are arranged and guided. The first guide device 5 and the second guide means 8th occur at an entrance 18 in the main guide channel 3 on and at an exit 19 again from the main guide channel 3 out. Between the entrance 18 and the exit 19 become the first guide device 5 and the second guide means 8th exemplary parallel next to each other through the main guide channel 3 the main guidance device 2 passed through. The liquid heat transfer medium 4 , which is a thermal oil here, may be the first guide device 5 and the second guide means 8th surrounding by the main channel of conduction 3 stream.

In 1 ist auch dargestellt, dass der Hauptführungskanal 3 sich zumindest teilweise innerhalb einer Rohrschlange 14 und durch diese hindurch erstreckt. Hierzu ist der Abschnitt der Hauptführungseinrichtung 2 zwischen dem Eintritt 18 und dem Austritt 19 in der Art einer Rohrschlange 14, beispielsweise mit mehreren Windungen, gebildet. Es ist gezeigt, dass sich die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 in dem Hauptführungskanal 3 (vollständig) durch die Rohrschlange 14 hindurch erstrecken. Hierzu sind die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 beispielhaft ebenfalls in der Art von Rohrschlangen gebildet, wobei hier zum Bereitstellen der ersten Führungseinrichtung 5 und der zweiten Führungseinrichtung 8 beispielhaft zwei Rohrschlangen kleineren Durchmessers in der äußeren Rohrschlange 14 verbaut sind. In 1 is also shown that the main guide channel 3 at least partially within a pipe coil 14 and extends through it. For this purpose, the section of the main guide device 2 between the entrance 18 and the exit 19 in the manner of a coil 14 formed, for example, with several turns. It is shown that the first guide device 5 and the second guide means 8th in the main guide channel 3 (completely) through the coil 14 extend through. For this purpose, the first guide device 5 and the second guide means 8th also exemplified in the form of coils, here for providing the first guide means 5 and the second guide means 8th for example, two smaller diameter pipe coils in the outer coil 14 are installed.

Die Hauptführungseinrichtung 2 ist hier beispielhaft in der Art eines geschlossenen Systems ausgeführt, wobei der Hauptführungskanal 3 einen Kreislauf bildet, in dem das flüssige Wärmeübertragungsmedium 4 im Kreis gefördert werden kann. Zum Fördern des Wärmeübertragungsmediums 4 durch den Hauptführungskanal 3 ist ein Strömungserzeuger 15 vorgesehen, der hier beispielhaft mittels einer Pumpe gebildet ist, die mit dem Hauptführungskanal 3 fluidtechnisch verbunden ist beziehungsweise in den Hauptführungskanal 3 eingesetzt ist. Zudem ist in dem Kreislauf ein Ausgleichsbehälter 16 vorgesehen, der temperaturbedingte Volumenänderungen des Wärmeübertragungsmediums 4 in dem Hauptführungskanal 3 ausgleichen kann. Hierzu verfügt der Ausgleichsbehälter 16 beispielsweise über einen Speicher und/oder ein Reservoir, das teilweise (jedoch nicht vollständig) mit dem Wärmeübertragungsmedium 4 gefüllt ist. The main guidance device 2 is here exemplified in the manner of a closed system, wherein the main guide channel 3 forms a circuit in which the liquid heat transfer medium 4 can be promoted in a circle. For conveying the heat transfer medium 4 through the main guide channel 3 is a flow generator 15 provided, which is formed here by way of example by means of a pump which is connected to the main guide channel 3 fluidly connected or in the main guide channel 3 is used. In addition, in the circuit is a surge tank 16 provided, the temperature-related volume changes of the heat transfer medium 4 in the main guide channel 3 can compensate. For this purpose, the expansion tank has 16 for example, via a reservoir and / or a reservoir that partially (but not completely) with the heat transfer medium 4 is filled.

In dem Wärmetauscher 1 sind das Wärmeübertragungsmedium 4, das zu temperierende Medium 7 und das Temperier-Medium 10 getrennt voneinander geführt. Beispielhaft werden das zu temperierende Medium 7 und das Temperier-Medium 10 hier in derselben Richtung durch den Wärmetauscher 1 geführt, wobei die Strömungsrichtungen durch Pfeile an dem ersten Einlass 20 und dem ersten Auslass 21 der ersten Führungseinrichtung 5 und an dem zweiten Einlass 22 und dem zweiten Auslass 23 der zweiten Führungseinrichtung 8 angedeutet sind. Das Wärmeübertragungsmedium 4 strömt hier innerhalb der Hauptführungseinrichtung 2 beispielhaft entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung des zu temperierenden Mediums 7 und des Temperier-Mediums 10, was ebenfalls durch Pfeile angedeutet ist. Die Strömungsrichtungen sind hier jedoch nur beispielhaft. Die Strömungsrichtungen des zu temperierenden Mediums 7, des Temperier-Mediums 10 und des Wärmeübertragungsmediums 4 können belieb, insbesondere gleich oder entgegengesetzt zueinander gerichtet, gewählt sein. In the heat exchanger 1 are the heat transfer medium 4 , the medium to be tempered 7 and the tempering medium 10 separated from each other. Exemplary are the medium to be tempered 7 and the tempering medium 10 here in the same direction through the heat exchanger 1 guided, wherein the flow directions by arrows at the first inlet 20 and the first outlet 21 the first guide device 5 and at the second inlet 22 and the second outlet 23 the second guide device 8th are indicated. The heat transfer medium 4 flows here within the main guidance device 2 by way of example opposite to the flow direction of the medium to be tempered 7 and the tempering medium 10 , which is also indicated by arrows. The flow directions are only exemplary here. The flow directions of the medium to be tempered 7 , the tempering medium 10 and the heat transfer medium 4 can be selected arbitrarily, in particular the same or opposite to each other.

Das Wärmeübertragungsmedium 4 kann mittels des Strömungserzeugers 15 mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit durch den Hauptführungskanal 3 geführt beziehungsweise gefördert werden. Hierbei wird das Wärmeübertragungsmedium 4 mit der vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit entlang der ersten Führungseinrichtung 5 und der zweiten Führungseinrichtung 8 geführt. Dies ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise, dass der konvektive Wärmeübergang und der Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Wärmeübertragungsmedium 4 und der ersten Führungseinrichtung 5 sowie der zweiten Führungseinrichtung 8 erhöht werden. Somit kann die vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsmediums 4 dazu dienen, in ganz besonders vorteilhafter Weise das Einstellen einer Temperaturänderung des zu temperierenden Mediums 7 in der ersten Führungseinrichtung 5 zu vereinfachen, da mit steigender Strömungsgeschwindigkeit Wärmestrahlungs- und Wärmeleitungseinflüsse stark reduziert werden können. Die Temperaturänderung des zu temperierenden Mediums 7 in der ersten Führungseinrichtung 5 kann zwischen einem ersten Einlass 20 und einem ersten Auslass 21 der ersten Führungseinrichtung 5 gemessen und aufgrund des Thermal-Öls als Wärmeübertragungsmedium 4 und insbesondere aufgrund der vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsmediums 4 sehr exakt eingestellt beziehungsweise geregelt werden. The heat transfer medium 4 can by means of the flow generator 15 at a predetermined flow rate through the main guide channel 3 be led or promoted. Here, the heat transfer medium 4 at the predetermined flow rate along the first guide means 5 and the second guide means 8th guided. This allows in a particularly advantageous manner that the convective heat transfer and the heat transfer coefficient between the heat transfer medium 4 and the first guide device 5 and the second guide means 8th increase. Thus, the predetermined flow rate of the heat transfer medium 4 Serve, in a particularly advantageous manner, the setting of a change in temperature of the medium to be tempered 7 in the first guide device 5 simplify, since with increasing flow velocity heat radiation and heat conduction influences can be greatly reduced. The temperature change of the medium to be tempered 7 in the first guide device 5 can be between a first inlet 20 and a first outlet 21 the first guide device 5 measured and due to the thermal oil as a heat transfer medium 4 and in particular, due to the predetermined flow rate of the heat transfer medium 4 be set or regulated very accurately.

Zur Regelung der Prozessabläufe in dem Wärmetauscher 1 können jeweils am ersten Einlass 20 und/oder am ersten Auslass 21 der ersten Führungseinrichtung 5 und/oder am zweiten Einlass 22 und/oder am zweiten Auslass 23 der zweiten Führungseinrichtung 8 Temperatursensoren (hier nicht dargestellt) zum sensorischen Erfassen der jeweiligen Medientemperaturen vorgesehen sein. Zudem kann mindestens ein Temperatursensor (hier nicht dargestellt) zum sensorischen Erfassen der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur im Bereich des Eintritts 18 und/oder des Austritts 19 der ersten Führungseinrichtung 5 und der zweiten Führungseinrichtung 8 in die beziehungsweise aus der Hauptführungseinrichtung 2 vorgesehen sein. Alternativ oder kumulativ kann ein Temperatursensor (hier nicht dargestellt) zum Erfassen der Wärmeübertragungsmedium-Temperatur in dem Ausgleichsbehälter 16 vorgesehen sein. Die jeweils erfassten Temperaturdaten können an eine (übergeordnete) Steuereinheit (hier nicht dargestellt) weitergegeben werden, die in Abhängigkeit der erfassten Temperaturdaten den Strömungserzeuger 15 ansteuert und/oder den Massenstrom des Temperier-Mediums durch die zweite Führungseinrichtung 8 vorgibt. For controlling the process flows in the heat exchanger 1 can each be at the first inlet 20 and / or at the first outlet 21 the first guide device 5 and / or at the second inlet 22 and / or at the second outlet 23 the second guide device 8th Temperature sensors (not shown here) to be provided for sensory detection of the respective media temperatures. In addition, at least one temperature sensor (not shown here) for sensory detection of the heat transfer medium temperature in the region of entry 18 and / or the exit 19 the first guide device 5 and the second guide means 8th into or out of the main guidance device 2 be provided. Alternatively or cumulatively, a temperature sensor (not shown here) for detecting the heat transfer medium temperature in the surge tank 16 be provided. The temperature data acquired in each case can be forwarded to a (higher-level) control unit (not shown here) which, depending on the detected temperature data, transmits the flow generator 15 controls and / or the mass flow of the tempering medium through the second guide means 8th pretends.

2 zeigt schematisch eine teilweise geschnitten dargestellte Detailansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1. Die Hauptführungseinrichtung 2 des Wärmetauschers 1 ist hier mit einem Hauptrohr 11 gebildet. Das Hauptrohr 11 kann beispielsweise in der Art einer Rohrschlange geformt sein. Gemäß der Darstellung nach 2 ist der Blick auf einen gekrümmten Bereich des Hauptrohrs 11 gerichtet, wobei der gekrümmte Bereich so aufgeschnitten ist, dass der Blick auf die erste Führungseinrichtung 5 und die zweite Führungseinrichtung 8 freigegeben ist, die jeweils innenliegend in dem Hauptrohr 11 angeordnet und geführt sind. 2 schematically shows a partially sectioned detail view of a heat exchanger according to the invention 1 , The main guidance device 2 of the heat exchanger 1 is here with a main pipe 11 educated. The main pipe 11 may be shaped, for example, in the manner of a coil. As shown 2 is the view of a curved area of the main pipe 11 directed, wherein the curved portion is cut so that the view of the first guide device 5 and the second guide means 8th is released, each inside the main pipe 11 are arranged and guided.

Die erste Führungseinrichtung 5 ist beispielhaft mit zwei ersten Rohren 12 und die zweite Führungseinrichtung 8 mit zwei zweiten Rohren 13 gebildet. Sowohl die ersten Rohre 12 als auch die zweiten Rohre 13 sind in einem von dem Hauptrohr 11 umgebenen beziehungsweise umschlossenen Hauptführungskanal 3 angeordnet und geführt. Der Hauptführungskanal 3 kann entlang der ersten Rohre 12 und der zweiten Rohre 13 von einem flüssigen Wärmeübertragungsmedium (hier nicht dargestellt) durchströmt werden. Hierbei kontaktiert das flüssige Wärmeübertragungsmedium die Außenoberflächen der ersten Rohre 12 und der zweiten Rohre 13. Die ersten Rohre 12 und/oder die zweiten Rohre 13 können vor dem Eintritt in das Hauptrohr 11 und/oder nach dem Austritt aus dem Hauptrohr 11 zu jeweils einem gemeinsamen ersten Rohr 12 beziehungsweise einem gemeinsamen zweiten Rohr 13 zusammengeführt werden. The first guide device 5 is exemplary with two first pipes 12 and the second guide means 8th with two second pipes 13 educated. Both the first pipes 12 as well as the second pipes 13 are in one of the main pipe 11 surrounded or enclosed main guide channel 3 arranged and guided. The main guide channel 3 can along the first tubes 12 and the second tubes 13 by a liquid heat transfer medium (not shown) to be flowed through. Here, the liquid heat transfer medium contacts the outer surfaces of the first tubes 12 and the second tubes 13 , The first pipes 12 and / or the second tubes 13 can before entering the main pipe 11 and / or after exiting the main pipe 11 to a common first pipe 12 or a common second tube 13 be merged.

3 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1. Da der geschnitten dargestellte Wärmetauscher 1 im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel aus 2 entspricht, werden die vorstehenden Erläuterungen vollumfänglich in Bezug genommen. Gemäß der Darstellung nach 3 ist der Blick auf einen Querschnitt des Wärmetauschers 1 gerichtet. In einem Hauptrohr 11 der Hauptführungseinrichtung 2 sind zwei erste Rohre 12 der ersten Führungseinrichtung 5 und zwei zweite Rohre 13 der zweiten Führungseinrichtung 8 beabstandet zueinander angeordnet. Ein Mindestabstand 17 zwischen der ersten Führungseinrichtung 5 und der zweiten Führungseinrichtung 8 beträgt hier beispielhaft 2,5 cm. Das Hauptrohr 11 ist zwischen den ersten Rohren 12 und den zweiten Rohren 13 mit einem flüssigen Wärmeübertragungsmedium 4 gefüllt, das ein Thermal-Öl ist. Die zwei ersten Rohre 12 der ersten Führungseinrichtung 5 definieren beziehungsweise bilden zwei erste Führungskanäle 6, in denen ein zu temperierendes Medium (hier nicht dargestellt) geführt werden kann. Die zwei zweiten Rohre 13 der zweiten Führungseinrichtung 8 definieren beziehungsweise bilden zwei zweite Führungskanäle 9, in denen ein Temperier-Medium (hier nicht dargestellt) geführt werden kann. 3 schematically shows a sectional view of a heat exchanger according to the invention 1 , As the cut heat exchanger shown 1 essentially the embodiment 2 the above explanations are fully referenced. As shown 3 is the view of a cross section of the heat exchanger 1 directed. In a main pipe 11 the main guidance device 2 are two first pipes 12 the first guide device 5 and two second pipes 13 the second guide device 8th spaced apart from each other. A minimum distance 17 between the first guide means 5 and the second guide means 8th here is an example of 2.5 cm. The main pipe 11 is between the first pipes 12 and the second pipes 13 with a liquid heat transfer medium 4 filled, which is a thermal oil. The first two pipes 12 the first guide device 5 define or form two first guide channels 6 in which a medium to be tempered (not shown here) can be performed. The two second pipes 13 the second guide device 8th define or form two second guide channels 9 , in which a tempering medium (not shown here) can be performed.

Es werden hier ein Wärmetauscher sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers angegeben, die die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere ermöglichen es der Wärmetauscher sowie das Verfahren, dass eine Eisbildung in dem Wärmetauscher vermieden wird. Zudem ist ein Einstellen einer Temperaturänderung in dem Wärmetauscher sehr einfach und gleichwohl möglichst präzise und gleichbleibend möglich. Here, a heat exchanger and a method for operating a heat exchanger are specified, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, the heat exchanger and the method make it possible to avoid ice formation in the heat exchanger. In addition, setting a temperature change in the heat exchanger is very simple and nevertheless possible as precisely and consistently as possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wärmetauscher heat exchangers
22: Hauptführungseinrichtung Main guiding device
33: Hauptführungskanal Main duct
44: Wärmeübertragungsmedium Heat transfer medium
55: Erste Führungseinrichtung First management facility
66: Erster Führungskanal First guide channel
77: Zu temperierendes Medium To be tempered medium
88th: Zweite Führungseinrichtung Second guide device
99: Zweiter Führungskanal Second guide channel
10 10: Temperier-Medium Tempering medium
11 11: Hauptrohr main pipe
12 12: Erstes Rohr First pipe
13 13: Zweites Rohr Second pipe
14 14: Rohrschlange coil
15 15: Strömungserzeuger flow generator
16 16: Ausgleichsbehälter surge tank
17 17: Mindestabstand minimum distance
18 18: Eintritt entry
19 19: Austritt exit
20 20: Erster Einlass First inlet
21 21: Erster Auslass First outlet
22 22: Zweiter Einlass Second inlet
23 23: Zweiter Auslass Second outlet

Claims

Heat exchanger ( 1 ), comprising at least: - a main guidance device ( 2 ), which has a main guide channel ( 3 ) for guiding a liquid heat transfer medium ( 4 ) is provided and set up, - a first guide device ( 5 ), which has at least one first guide channel ( 6 ), which is used to guide a medium to be tempered ( 7 ) is provided and set up, - a second guide device ( 8th ), which has at least one second guide channel ( 9 ), which is used to guide a tempering medium ( 10 ) is provided and set up, the first guide device ( 5 ) and the second guide device ( 8th ) spaced from each other, at least partially in the main guide channel ( 3 ) are arranged and guided and wherein the liquid heat transfer medium ( 4 ) is a thermal oil.

Heat exchanger according to claim 1, wherein the main guiding device ( 2 ) with a main pipe ( 11 ), the first management facility ( 5 ) with at least one first tube ( 12 ) and the second Leadership facility ( 8th ) with at least one second tube ( 13 ) are formed.

Heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein the main guide channel ( 3 ) at least partially within a coil ( 14 ) and extending therethrough and wherein the first guide means ( 5 ) and the second guide device ( 8th ) in the main guide channel ( 3 ) at least partially through the coil ( 14 ) extend therethrough.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein the heat transfer medium ( 4 ) by means of a flow generator ( 15 ) at a predetermined flow rate through the main guide channel ( 3 ) is feasible.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, wherein a minimum distance ( 17 ) between the first guide device ( 5 ) and the second guide device ( 8th ) is at least 2.5 cm.

Method for operating a heat exchanger ( 1 ), which is a first guide device ( 5 ) and a second guide device ( 8th ), which are spaced apart from one another, at least partially in a main guide channel ( 3 ) a main guidance device ( 2 ), comprising at least the following steps: a) guiding a medium to be tempered ( 7 ) by at least one first guide channel ( 6 ) provided by the first guide device ( 5 b) guiding a tempering medium ( 10 ) by at least one second guide channel ( 9 ) guided by the second guide device ( 8th c) passing a liquid heat transfer medium ( 4 ) through the main guide channel ( 3 ) passing through the main management facility ( 2 ), wherein the liquid heat transfer medium ( 4 ) at least partially along the first guide means ( 5 ) and the second guide device ( 8th ) and wherein the liquid heat transfer medium ( 4 ) is a thermal oil.

Method according to claim 6, wherein the heat transfer medium ( 4 ) at a predetermined flow rate through the main guide channel ( 3 ) flows.

A method according to claim 6 or 7, wherein a heat transfer medium temperature of the heat transfer medium ( 4 ) is set to a predetermined temperature.

Method according to claim 8, wherein for adjusting the heat transfer medium temperature to the predetermined temperature, a mass flow of the tempering medium ( 6 ) through the second guide channel ( 9 ) will be changed.

Use of a thermal oil as a heat transfer medium ( 4 ) in a three-media heat exchanger ( 1 ), where the thermal oil is the three-media heat exchanger ( 1 ) flows through at a predetermined flow rate.