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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Seekastenkühlerrohrbeschichtung. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung eines mit einer Beschichtung versehenen Seekastenkühlers, wobei der Seekastenkühler eine Mehrzahl fluiddurchströmbarer Rohre, eine Befestigungseinheit für die fluiddurchströmbaren Rohre, mindestens eine Stützplatte, einen Montagerahmen, eine Haube mit mindestens einem Einlass und einem Auslass sowie mindestens eine Dichtung aufweist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Seekastenkühler, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
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Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung kommen bei der Beschichtung von Seekastenkühlern bzw. einzelnen Bestandteilen von Seekastenkühlern zum Einsatz, um einen zuverlässigen Schutz vor ungewünschtem Befall durch Mikroorganismen oder sonstigen Lebewesen bereitzustellen, die negativen Einfluss auf die Wärmetauscheigenschaften und Dauerhaftigkeit derartiger Bauteile aufweisen. Es ist nämlich von großer Bedeutung, dass Seekastenkühler im Einsatz frei von ungewünschtem Befall sind.
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Die Antriebsmaschinen, insbesondere die Hauptmaschine, von Schiffen kleinerer und mittlerer Bauform bedienen sich für den Wärmeaustausch der Kühlwassersysteme beispielsweise Seekastenkühlersystemen, wobei die Seekastenkühler von umgebendem Seewasser umspült werden. Dabei erfolgt die Kühlung des Kühlwassers unter Ausnutzung der geringeren Temperaturen des Seewassers. Die Seekastenkühler können dabei derart angeordnet sein, dass durch Öffnungen in der Schiffsaußenhaut das Seewasser in einen sogenannten Seekasten eindringen kann, in dem die Seekastenkühler eingelassen sind.
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Seekastenkühlersysteme sind robuste Kühlwassersysteme, die einem einfachen Aufbau zugrunde liegen. Seekastenkühlersysteme benötigen keine Seekühlwasserpumpe. Die wärmetauschenden Seekastenkühler, die auch unter der Bezeichnung Röhrenkühler bekannt sind, hängen direkt im Seewasser und werden bei der Fahrt des Schiffes kontinuierlich mit Seewasser durchströmt. Damit die Schiffe keine strömungstechnischen Einbußen erfahren, sind die Kühler innerhalb des Rumpfes in dafür vorgesehene Kästen installiert, die mit gelochten oder geschlitzten Blechen entsprechend der Schiffskontur abgedeckt sind. Der Seekasten ist dabei vorzugsweise so konzipiert, dass ein ständiger Austausch mit frischem Seewasser stattfindet, damit eine kontinuierliche Abführung der erzeugten Wärmeenergie der Antriebsmaschinen durch die Strömung des Seewassers erfolgt. Der Strömungsverlauf des Seewassers ist dabei von unten nach oben, wodurch innerhalb des Seekastenkühlers ein Dichteunterschied entsteht, was den Wärmeaustausch innerhalb des Seekastenkühlers begünstigt.
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Problematisch dabei ist, dass durch die spezielle Bauform nicht nur Seewasser in den Seekasten eindringt, sondern mit diesem auch verschiedenste Mikroorganismen, Verunreinigungen, Kleinstlebewesen und Schalentiere, die als Bewuchs an den Seekastenkühlern anhaften. Derartiger Bewuchs bzw. Befall führt über die Betriebsdauer zu einer signifikanten Degradierung der Wärmeübertragungsleistung innerhalb des Seekastenkühlersystems, was im Extremfall bis zum Totalausfall der Antriebsmaschine führen kann.
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Reinigung und Instandsetzung sind zeit- und kostenintensiv, weshalb unterschiedlichste Ansätze existieren, um zum einen den Bewuchs bzw. den Befall im Vorfeld zu unterbinden und zum anderen entstandenen Bewuchs bzw. Befall zu entfernen.
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Ein weiteres Problem stellt die elektrochemische Korrosion der Kühler dar. Als Material für die Kühlerrohre kommt üblicherweise eine Kupfer/Zink-Legierung zum Einsatz, wohingegen Seekasten und Schiffsrumpf allgemein aus Kohlenstoffstahl (C-Stahl) bestehen. Aufgrund der Unterschiede in der elektrochemischen Spannungsreihe der unterschiedlichen Metalle würde der Wasserkasten aufgrund elektrochemischer Korrosion zerstört werden. Um dieses zu verhindern, werden die Rohre zwecks Isolierung beschichtet. Oftmals ist die Beschichtung jedoch nicht gleichmäßig oder sie weist Fehlstellen auf, so dass elektrochemische Korrosion trotz vorhandener Beschichtung ein Problem darstellt.
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Aus der
DE 199 21 433 C1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung von Bewuchs in Seekästen und Seewassersystemen auf Schiffen bekannt. Um den Bewuchs bzw. Befall von Seekastenkühlern zu vermeiden bzw. zu entfernen, offenbart die zuvor genannte Schrift kurzfristige und regelmäßig wiederholbare thermische Überhitzung des eingeschlossenen Seewassers durch Verschließen von Ein- und Auslassschlitze des Seekastens.
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Ferner ist aus der
WO 2015/040096A1 ein Seekastenkühler mit einem Anti-Fouling-System bekannt. Zur Vermeidung des unerwünschten Bewuchses bzw. Befalls, wird ein Vibrationsgerät beschrieben, welches durch Vibrationen den Bewuchs bzw. den Befall des Seekastenkühlers reduzieren soll.
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Neben Geräten zur Verringerung des Bewuchses bzw. des Befalls betrifft die
DE 3123682 A1 eine spezielle Legierung von Werkstoffen, die der Anhaftung und somit der Verunreinigung durch unerwünschten Bewuchs mit Meeresorganismen entgegenwirken soll.
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Nachteilig ist, dass die bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen ausschließlich vorwiegend umweltschädliche Zusatzstoffe oder komplexe technische Systeme einsetzen, die kosten- und wartungsintensiv sind sowie keine zuverlässige Schutzwirkung gegenüber Befall oder elektrochemischer Korrosion bieten. Wenn bislang eine Beschichtung von Seekastenkühlern erfolgt, werden diese ausnahmslos als ganze Einheit beschichtet, wodurch ein aufwendiges Verfahren benötigt wird, das durch hohen Zeit-, Personal- und Materialaufwand gekennzeichnet ist. Durch die unterschiedliche Beschaffenheit des Bauteils kann eine einheitliche Beschichtung der Oberfläche nicht gewährleistet werden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine Beschichtung zur Verfügung stellt, die einen möglichst zuverlässigen Schutz vor ungewünschtem Befall und elektrochemischer Korrosion von Seekastenkühlern bei zugleich hoher Verlässlichkeit und geringem Wartungs- und Installationsaufwand ermöglicht, sowie eine entsprechende Vorrichtung.
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Die Aufgabe wird mit einem eingangs genannten Verfahren gelöst, wobei die fluiddurchströmbaren Rohre vor dem Zusammenfügen zum Seekastenkühler separat beschichtet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass durch die separate Beschichtung die fluiddurchströmbaren Rohre eine einheitliche, homogene und vollumfängliche Beschichtung aufweisen und daher für die Beschichtung auf der gesamten Oberfläche der Rohre dieselbe Qualität ermöglicht wird. Es wird daher möglich, ohne zusätzliche Apparaturen, technische Systeme oder umweltschädliche Inhaltsstoffe auf den entsprechenden Schiffen einen Schutz vor Befall zu gewährleisten. Ferner kann aufgrund der separaten Beschichtung eine vereinfachte Beschichtung sowie qualitative Überprüfbarkeit der gesamten Schichtdicke vorgenommen werden. Unerwünschte oder fehlerhafte Beschichtungsergebnisse können in Folge einer nachgeschalteten Qualitätskontrolle durch die gegebene Zugänglichkeit mühelos identifiziert werden, wodurch sich die Zuverlässigkeit der eingesetzten Beschichtung erhöht.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre mittels einer aushärtenden Beschichtung, insbesondere einer Pulver- oder Flüssigbeschichtung, unter Ausbildung einer gleichmäßigen zusammenhängenden Schicht, erfolgt. Die Wahl des Beschichtungsmaterials kann umfangreiche Einflüsse auf die Verarbeitbarkeit sowie die Qualität und Eigenschaften des Seekastenkühlers haben. Ein Vorteil der gleichmäßigen zusammenhängenden Schicht liegt darin, dass dadurch die Rohre vollumfänglich umgeben sind und eine Anhaftung von ungewünschtem Befall durch die vollständige Vernetzung der Beschichtung verhindert wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die aushärtende Beschichtung eine aushärtende Antifouling-Beschichtung. Auf diese Weise kann der Bewuchs an der Beschichtung durch marine Organismen, die von Bakterien, Algen bis hin zu Miesmuscheln sowie Seepocken reichen können, verhindert bzw. gravierend verringert werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Material der aushärtenden Antifouling-Beschichtung biozidfreie Inhaltsstoffe, insbesondere silikonbasierte Inhaltsstoffe oder kolloidales Kupfer enthält. Die Größe der Kupferpartikel bewegt sich dabei vorzugsweise im Nanometerbereich. Der Vorteil besteht darin, dass keine potentiell gesundheits- und umweltschädlichen Stoffe emittiert werden. Die biozidfreien Beschichtungen erzielen gute Ergebnisse bei der Bekämpfung unerwünschter Anhaftungen. Da weiterhin davon auszugehen ist, dass die Einhaltung von Richtwerten und die Emissionen von umweltschädigenden Stoffen in der Schifffahrtsindustrie einen erhöhten Stellenwert bekommen wird, kann ein Verzicht auf biozidenthaltene Inhaltsstoffe bereits im Vorwege einen Wettbewerbsvorteil bei der Wahl geeigneter Systeme bedeuten. Außerdem werden etwaige Standzeiten der verwendeten Systeme deutlich erhöht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Beschichtung mittels eines Schrumpfschlauches, also eines thermoplastischen Kunststoffschlauches, der sich unter Hitzeeinwirkung stark zusammenzieht. Als Materialien für den Schrumpfschlauch kommen Polyolefine, insbesondere Polyethylen (PE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylchlorid (PVC), Polytetraflurorethylen (PTFE) und insbesondere Polyester in Betracht. Der Schrumpfschlauch wird über das jeweils zu beschichtende Rohr gezogen und erhitzt. Dies geschieht insbesondere durch Zufuhr von Heißluft. Durch das Erhitzen zieht sich der Schlauch zusammen, was in einer sehr gleichmäßigen und fehlstellenfreien Beschichtung resultiert. Diese sehr vorteilhafte Form der Beschichtung wird erst durch das erfindungsgemäße individuelle Beschichten der einzelnen Rohre möglich.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Seekastenkühlers umfasst vorzugsweise ferner folgende Verfahrensschritte:
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Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre, Stabilisierung der fluiddurchströmbaren Rohre mittels der mindestens einen Stützplatte, Zusammenfügen der durch die Stützplatte stabilisierten fluiddurchströmbaren Rohre mit der Befestigungseinheit zu einem Wärmeübertrager und Zusammenfügen des Wärmeübertragers, der Montagerahmen, der Haube mit mindestens einem Einlass und einem Auslass, der mindestens einen Dichtung sowie gegebenenfalls weiteren Bestandteile zu einem Seekastenkühler.
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Die separate Durchführung der zuvor erwähnten Verfahrensschritte bietet den Vorteil, dass eine modulare Zusammensetzung der jeweiligen Rohre gemäß den gewünschten Anforderungen und Dimensionen erfolgen kann. Das Vorhandensein einer Stützplatte führt zu einer Verringerung von Vibrationsgeräuschen und wirkt möglichen Beschädigungen der Beschichtung während des Zusammensetzens entgegen. Zudem wird durch das Durchführen der zuvor erwähnten Verfahrensschritte eine separate Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die separate Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre zumindest folgende Verfahrensschritte:
- - Bereitstellen der umgeformten fluiddurchströmbaren Rohre,
- - Zuführen der fluiddurchströmbaren Rohre in eine Bearbeitungsstation,
- - Vorbereitung der fluiddurchströmbaren Rohre, insbesondere Vorwärmen,
- - Aufbringen der Beschichtung, Aufheizen der fluiddurchströmbaren Rohre, insbesondere in einem Ofen,
- - Aushärten der Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre zur ausgehärteten Beschichtung und
- - Abkühlen der beschichteten fluiddurchströmbaren Rohre.
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Die zuvor erwähnten Verfahrensschritte der separaten Beschichtung bietet den Vorteil, dass jeder der Verfahrensschritte auf die Anforderungen an das Endprodukt abgestimmt werden kann. Mögliche Einstellungen der jeweiligen Verfahrensschritte ergeben sich beispielsweise durch die Ausgangsmaterialien der Beschichtung, den Beschichtungsvorgang der aushärtenden Beschichtung sowie die gewünschte Beschichtungsdicke.
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Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Zyklus der Verfahrensschritte der separaten Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre mindestens einmal und maximal fünfmal durchlaufen wird. Auf diese Weise wird auch bei einem nicht exakt verlaufenen Zyklus der Verfahrensschritte sichergestellt, dass bei einer nachgeschalteten Qualitätskontrolle ein weiteres Durchlaufen der Verfahrensschritte vorgenommen werden kann. Zudem kann durch das mehrmalige Durchlaufen der Verfahrensschritte beispielsweise auf die Beschichtungsdicke aktiv eingewirkt werden, um diese durch mehrmaliges Durchlaufen der Verfahrensschritte zu erhöhen. Grundsätzlich bietet ein mehrmaliges Durchlaufen der Verfahrensschritte den Vorteil, dass eine höherwertige Beschichtung erzielt wird. Da jeder weitere Zyklus Material- und Zeitaufwand erfordert, ist aus Kostensicht ein Durchlaufen von maximal fünf Zyklen zweckdienlich, obwohl weitere Zyklen keine Ausschlussgründe darstellen.
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Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Mehrzahl an fluiddurchströmbaren Rohren die Verfahrensschritte der separaten Beschichtung gleichzeitig durchlaufen. Aufgrund des gleichzeitigen Durchlaufens einer Mehrzahl an fluiddurchströmbaren Rohren, kann eine simultane Bearbeitung mehrerer Rohre gleichzeitig erfolgen. Dadurch sind höhere Durchsatzzahlen zu erzielen, eine separate Beschichtung und die damit verbundenen Vorteile sind allerdings weiterhin gegeben, da die Mehrzahl an fluiddurchströmbaren Rohre - wenn überhaupt - lösbar miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden als fluiddurchströmbare Rohre Metallrohre, insbesondere Stahlrohre, verwendet. Metall, insbesondere Stahl, ist als Ausgangsmaterial für die Rohre zweckmäßig, da dieses Material einen dauerhaften Einsatz sowie Beschichtungen zulässt und kostengünstig ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass dem Schritt des Zuführens der fluiddurchströmbaren Rohre in eine Bearbeitungsstation mindestens ein Bearbeitungsschritt zur Vorbehandlung der Oberfläche der fluiddurchströmbaren Rohre vorgeschaltet ist, insbesondere ein Entfetten, ein Sandstrahlen und/oder ein chemisches Reinigen der Oberfläche der fluiddurchströmbaren Rohre. Die Vorbehandlung ermöglicht für die nachfolgenden Verfahrensschritte bessere Ergebnisse in der Anhaftung und Beständigkeit des anzuhaftenden Beschichtungsmaterials. Mögliche unerwünschte und zu entfernende Fette, Partikel oder Rückstände auf den Rohren wirken sich so keinesfalls negativ auf die Güte der Beschichtung und somit auf die Rohre sowie den Seekastenkühlern aus.
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Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass als mindestens eine Stützplatte des Seekastenkühlers zur Stützung der fluiddurchströmbaren Rohre eine Stützplatte aus einem Material verwendet wird, das weicher ist als die ausgehärtete Beschichtung. Auf diese Weise werden Beschädigungen bei dem nachträglichen Zusammensetzen des Seekastenkühlers vermieden, da die fluiddurchströmbaren Rohre vorzugsweise durch die Stützplatte hindurchgeschoben werden. Ein weicheres Material als die ausgehärtete Beschichtung wirkt somit einer Beschädigung der Rohre entgegen. Ferner kann die mindestens eine Stützplatte dazu dienen, unerwünscht auftretende Vibrationen oder Schwingungen innerhalb des Seekastenkühlers aufzunehmen, womit Beschädigungen der Rohre durch unerwünschten Kontakt vermieden werden.
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Das Zusammensetzen der einzelnen Rohre zum Kühler erfolgt durch Aufnahme der Rohre in die Befestigungseinheit (Rohrboden). Dies geschieht üblicherweise, indem die Rohre durch Bohrungen in dem Rohrboden gesteckt, bündig mit dem Rohrboden abgelenkt (bündig abgeschnitten) und an die Wandung der Bohrungen angewalzt werden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Bohrung einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Rohre. Vorzugsweise ist der Innendurchmesser der Bohrung mindestens um 1/20 größer als der Außendurchmesser der Rohre, besonders vorteilhaft ist Innendurchmesser der Bohrung mindestens um 1/15 größer als der Außendurchmesser der Rohre und ganz besonders bevorzugt ist Innendurchmesser der Bohrung mindestens um 1/10 größer als der Außendurchmesser der Rohre. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn Schneiden und Walzen in einem Arbeitsgang ausgeführt werden.
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Die Aufgabe wird weiter durch die eingangs genannte Vorrichtung, den Seekastenkühler, gelöst, wobei dieser nach einem Verfahren mit den Merkmalen eines der vorigen bevorzugten Ausführungsformen hergestellt wurde.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die zuvor im Zusammenhang mit den jeweiligen Verfahren genannten Vorzüge verwiesen. Die dortigen Ausführungen gelten analog ebenso für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Die einzelnen Bestandteile des Seekastenkühlers sind vorzugsweise lösbar miteinander verbunden, so dass im Falle einer Beschädigung oder Wartung einzelner Bestandteile diese individuell entfernt werden können. Besonders bevorzugt kann hierdurch eine nachträgliche separate Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre nach dem erstmaligen Zusammenfügen zum Seekastenkühler vorgenommen werden.
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Weitere bevorzugte und/oder zweckmäßige Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Seekastenkühlers in einer Explosionsansicht,
- 2 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten zusammengesetzten Seekastenkühlers,
- 3 eine schematische Darstellung eines fluiddurchströmbaren Rohres,
- 4 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines fluiddurchströmbaren Rohres nebst Beschichtung,
und
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Einbaumöglichkeit des erfindungsgemäßen Seekastenkühlers in einem Schiffsrumpf.
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Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen nicht begrenzen. Der erfindungsgemäße Seekastenkühler sowie das erfindungsgemäße Verfahren werden im Folgenden anhand der 1 bis 5 näher beschrieben.
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1 zeigt einen Seekastenkühler 10 mit seinen einzelnen Bestandteilen in einer Explosionsansicht. Der Seekastenkühler umfasst eine Mehrzahl fluiddurchströmbarer Rohre 11, die bei Seekastenkühlern vorzugsweise als Röhrenbündel 12 vorliegen. Die fluiddurchströmbaren Rohre 11 werden mit einem Bereich ihrer offenen Enden in einer Befestigungseinheit 13 aufgenommen. Die Aufnahme erfolgt, indem die offenen Enden der fluiddurchströmbaren Rohre 11, die einen Außendurchmesser aufweisen, in vorgesehene Ausnehmungen für die fluiddurchströmbaren Rohre 11 in der Befestigungseinheit 13 aufgenommen werden. Eine sichere Aufnahme erfolgt, indem der Außendurchmesser der fluiddurchströmbaren Rohre 11 mit einem gleichen bzw. einem geringfügig kleineren Durchmesser gewählt ist als der Innendurchmesser der Ausnehmungen der Befestigungseinheit 13. Die fluiddurchströmbaren Rohre 11 werden lösbar in der Befestigungseinheit 13 aufgenommen. Die Anzahl der zu verwendenden fluiddurchströmbaren Rohre 11 kann in einem Bereich von 10 bis 1000 einzelner fluiddurchströmbaren Rohren 11, zusammengefasst in einem Röhrenbündel 12, liegen. Die geeignete Anzahl ergibt sich aus den technischen Anforderungen, insbesondere der gewünschten Kühlleistung, an den jeweiligen Seekastenkühler.
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Der erfindungsgemäße Seekastenkühler 10 umfasst weiter mindestens eine Stützplatte 14. In der 1 sind zwei Stützplatten 14 vorhanden. Die Anzahl der Stützplatten 14 ist jedoch nicht auf zwei Stützplatten 14 beschränkt. Die geeignete Anzahl an Stützplatten 14 ist zum einen von der Anzahl der eingesetzten fluiddurchströmbaren Rohre 11 abhängig und kann zum anderen von der Länge der fluiddurchströmbaren Rohre 11 variieren. Die Stützplatten 14 übernehmen die Aufgabe der Stabilisierung und Ausrichtung der fluiddurchströmbaren Rohre 11 und dienen als definierte Abstandshalter zwischen den einzelnen fluiddurchströmbaren Rohren 11, damit eine konstante Abgabe der Wärme an das Umgebungsmedium (Seewasser) des Seekastenkühlers 10 erfolgen kann. Der Seekastenkühler 10 umfasst weiterhin einen Montagerahmen 15, eine Haube 16, die wiederum mindestens einen Einlass 17 und einen Auslass 18 aufweist, sowie mindestens eine Dichtung 19. Der Montagerahmen 15 wird mit der Befestigungseinrichtung 13 und der Haube 16 vorzugsweise lösbar verbunden. Damit kein unerwünschtes Ausdringen des eingesetzten Kühlmittels erfolgt, befindet sich zwischen den einzelnen zu verbindenden Komponenten jeweils eine Dichtung 19.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist der erfindungsgemäße Seekastenkühler 10 der 1 im zusammengesetzten Zustand veranschaulicht. Zum Zusammensetzen des Seekastenkühlers werden die Bestandteile gemäß der Anordnung aus 1 vorzugsweise lösbar miteinander verbunden. Zum Verbinden der einzelnen Bestandteile werden geeignete Befestigungsmittel eingesetzt, die insbesondere aus Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben, Nieten oder ähnlichem ausgewählt werden können.
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Wie insbesondere der perspektivischen Ansicht des zusammengesetzten erfindungsgemäßen Seekastenkühler 10 gemäß 2 zu entnehmen ist, bildet der vorliegende Seekastenkühler 10 im zusammengesetzten Zustand die Möglichkeit als Wärmetauscher beispielsweise in einem Schiff eingesetzt zu werden. Bevorzugt ist an der Haube 16 eine - in der Zeichnung nicht gezeigte - Vorrichtung eingebracht, mit der der Seekastenkühler 10 mittels einer Hebevorrichtung positioniert werden kann. Die einzelnen Bestandteile des Seekastenkühlers 10 sind vorzugsweise lösbar miteinander verbunden, so dass im Falle einer Beschädigung oder Wartung einzelner Bestandteile diese individuell entfernt werden können. Besonders bevorzugt kann hierdurch eine nachträgliche separate Beschichtung der fluiddurchströmbaren Rohre 11 nach dem erstmaligen Zusammenfügen zum Seekastenkühler 10 vorgenommen werden.
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Anhand der 3 sollen im Folgenden beispielhaft Merkmale zur Geometrie eines fluiddurchströmbaren Rohres 11 erläutert werden. In einem Seekastenkühler 10 liegen eine Mehrzahl von fluiddurchströmbaren Rohre 11 vor, die als Röhrenbündel 12 zusammengefasst werden können. Das in 3 gezeigte fluiddurchströmbare Rohr 11 weist einen U-förmigen Abschnitt 20 sowie zwei freie Enden 21 auf. Die Ausbildung des U-förmigen Abschnitts 20 wird durch den Radius (R) beeinflusst, wobei der Radius (R) gemäß den gewünschten technischen und gestalterischen Anforderungen an den Seekastenkühler 10 beliebig ausgewählt werden kann. Ferner werden die Dimensionen der fluiddurchströmbaren Rohre 11 von den gewünschten Durchflussmengen und der Bauteilgröße des Seekastenkühlers bestimmt. Zur entsprechenden Dimensionierung der fluiddurchströmbaren Rohre 11 des Seekastenkühlers werden insbesondere die Parameter des Rohrdurchmessers (d), der Rohrlänge (I) sowie des Rohrabstandes (a) herangezogen. Die entsprechenden Parameter können gemäß den gewünschten Voraussetzungen an den Seekastenkühler 10 frei ausgewählt werden.
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In 4 ist eine schematische Darstellung eines Teilstückes eines fluiddurchströmbaren Rohres 11 in unterschiedlichen Beschichtungszuständen gezeigt. Der 3 kann ein Abschnitt 22 des fluiddurchströmbare Rohres 11 entnommen werden, bei dem das Rohr im Rohzustand vorliegt. Als Ausgangsmaterial des Rohres im Rohzustand wird das Material, der Rohrdurchmesser sowie die Stärke der Rohrwandung entsprechend den Anforderungen an den vorherrschenden Druck, die Durchflussmenge sowie die Dauerhaftigkeit des Seekastenkühlers 10 angepasst. Bei einem Vorliegen des fluiddurchströmbaren Rohres 11 im Rohzustand findet gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst ein Bearbeitungsschritt zur Vorbehandlung der Oberfläche statt.
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Weiterhin ist in 4 ein erster Beschichtungsabschnitt mit einer ersten Beschichtung 23 und ein zweiter Beschichtungsabschnitt mit einer zweiten Beschichtung 24 des fluiddurchströmbaren Rohrs 11 gezeigt. Die zweite Beschichtung 24 wird dabei mit dem gleichen Verfahrensablauf erstellt wie die erste Beschichtung 23. Während der Verfahren zur ersten und zweiten Beschichtung kann vor den Beschichtungsvorgängen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst ein Bearbeitungsschritt zur Vorbehandlung der Oberfläche stattfinden. Der erste und zweite Beschichtungsabschnitt sind jeweils mit einer Beschichtung 23, 24 verstehen, die geeignet ist eine homogene, korrosionsbeständige, dauerhafte und möglichst glatte Oberfläche zu erzeugen. Die Beschichtungsvorgänge zur Beschichtung des fluiddurchströmbaren Rohres 11 werden gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in unterschiedlichen Bearbeitungsschritten vorgenommen. Die erste Beschichtung 23 ist unmittelbar auf dem Rohr 11 des fluiddurchströmbaren Rohres 11 im Rohzustand angeordnet und die zweite Beschichtung 24 ist unmittelbar auf der ersten Beschichtung 23 aufgebracht. Die erste und die zweite Beschichtung 23, 24 können jeweils eine Stärke von bis zu 200 µm, vorzugsweise von bis zu 150 µm und insbesondere von bis zu 100 µm, haben. Für die Beschichtung wird vorzugsweise Pulver- oder Flüssigbeschichtung verwendet, die Antifouling-Eigenschaften aufweist. Das fluiddurchströmbare Rohr 11 kann vorzugsweise weitere Beschichtungsabschnitte aufweisen.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einbaumöglichkeit des erfindungsgemäßen Seekastenkühlers 10 aus 1 und 2 in einem Schiffsrumpf 25. Der Seekastenkühler 10 ist innerhalb des Schiffsrumpfs 25 angeordnet und derart positioniert, dass dieser zur Kühlung von Seewasser 26 umgeben ist. An den Einlass 17 und Auslass 18 des Seekastenkühlers 10 ist das - nicht gezeigte - Kühlsystem des Schiffs verbunden. Der Schiffsrumpf 25 weist zur Einströmung des Seewassers 26 sowohl Einlassschlitze 27 als auch Auslassschlitze 28 auf, die zum kontinuierlichen Eintragen von Seewasser 26 ausgestaltet sind. In Schiffen werden vorzugsweise eine Mehrzahl von Seekastenkühlern nebeneinander angeordnet, um den gewünschten Wärmeaustausch durch die Seekastenkühler herbeizuführen.
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Diese Beschreibung ist lediglich exemplarisch und Variationen sollen innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung liegen. Die hier gezeigten Beispiele können auf verschiedene Arten kombiniert werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen bzw. zu überschreiten. Solche Variationen sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19921433 C1 [0008]
- WO 2015/040096 A1 [0009]
- DE 3123682 A1 [0010]
