DE10213544A1

DE10213544A1 - Heat transfer device has heat exchange surface formed by set of hollow bodies one inside other with fluids flowing through them

Info

Publication number: DE10213544A1
Application number: DE10213544A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Koenig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2003-07-10

Abstract

The heat transfer device may be of any flow principle and form. The heat transfer surface by which the heat transfer is effected is formed by hollow bodies one inside the other, with fluids flowing through them. The set of hollow bodies may be formed from basically cylindrical tube rings (20). The tube rings are all of the same length.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager insbesondere für flüssige strömende Medien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates in particular to a heat exchanger for liquid flowing media according to the generic term of Claim 1.

Derartige Wärmeübertrager gehören zum bekannten Stand der Technik und werden in einer großen Breite von Anwendungsgebieten verwendet. Der Wirkungsgrad von Wärmeübertragern wird in entscheidender Weise von der Güte des Wärmekontaktes zwischen den wärmeübertragenden Medien bestimmt. Diese wiederum ist durch die Konstruktion des Wärmeübertragers in entscheidender Weise vorgegeben. Dabei spielen die geometrische Form der Wärmeübertragungsfläche, das Material der Wärmeübertragungsfläche und die Art und Weise der Medienströmung innerhalb des Wärmeübertragers eine wichtige Rolle. Such heat exchangers belong to the known state of the art Technology and are available in a wide range of Application areas used. The efficiency of heat exchangers is crucially dependent on the goodness of the Thermal contact between the heat transfer media determined. This in turn is due to the design of the heat exchanger crucial predetermined. The play geometric shape of the heat transfer surface, the material of the Heat transfer area and the way of Media flow within the heat exchanger is an important one Role.

Für die Wärmeübertragung zwischen flüssigen Medien werden vor allem in den Gebieten des Chemieanlagen- und Maschinenbaus Rohrbündelwärmeübertrager eingesetzt. Dabei wird ein Verband aus Rohren von einem Primärmedium durchströmt, welches mit einem den Rohrverband umströmenden Sekundärmedium Wärme in einem Wärmekontakt steht. Hinsichtlich des Wirkungsgrades des Wärmetauschprozesses lassen die herkömmlichen Rohrbündelwärmeübertrager jedoch beträchtliche Kapazitäten ungenutzt. Um Wärme zwischen dem Primärmedium innerhalb des Rohrverbandes und diesen umströmenden Sekundärmedium zu übertragen und das Primärmedium entsprechend zu kühlen oder aufzuheizen, ist verhältnismäßig große Menge des Sekundärmediums erforderlich, da dieses mehr oder weniger frei das Rohrbündel umströmt. For heat transfer between liquid media especially in the areas of chemical plants and Mechanical engineering shell and tube heat exchangers used. In doing so, a Association of pipes through which a primary medium flows which with a secondary medium flowing around the pipe structure Heat is in a thermal contact. Regarding the Efficiency of the heat exchange process leave the conventional tube bundle heat exchangers, however, considerable Unused capacities. To heat between the primary medium within the pipe structure and flowing around it Secondary medium to transfer and the primary medium accordingly cooling or heating up is a relatively large amount of the secondary medium required, since this more or flows around the tube bundle less freely.

Der Erfindung liegen die Aufgaben zugrunde, einen Wärmeübertrager für flüssige Medien anzugeben, der einen gegenüber den herkömmlichen Rohrbündelwärmeübertragern erhöhten Wirkungsgrad aufweist. Insbesondere ist die Strömungsführung der wärmeübertragenden Medien innerhalb des Wärmeübertragers so zu gestalten, daß ein gezielter und damit intensiverer Wärmekontakt zwischen Primär- und Sekundärmedium, bei Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche, gewährleistet ist, als dies bei den bekannten Rohrbündelwärmeübertragern möglich ist. The invention is based on the objects Heat exchangers for liquid media specify one increased compared to conventional tube bundle heat exchangers Has efficiency. In particular, the Flow of the heat transfer media within the To design heat exchanger so that a targeted and therefore more intense thermal contact between primary and Secondary medium, when increasing the heat transfer area, is guaranteed than this with the known Shell and tube heat exchangers is possible.

Die Lösung der gestellten Aufgaben erfolgt mit einem Wärmeübertrager nach Anspruch 1, wobei die nachfolgenden Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen des Hauptanspruches beinhalten. The tasks are solved with a Heat exchanger according to claim 1, wherein the following Subclaims at least useful embodiments of the Main claim include.

Das Hauptmerkmal des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers besteht darin, daß eine zur Wärmeübertragung dienende Wärmeübertragungsfläche durch einen Verband ineinander verschachtelter Hohlkörper gebildet wird, die von den wärmeübertragenden Medien in einer für den Wärmeübergang optimalen Weise durchströmt werden. The main feature of the heat exchanger according to the invention consists in that one for heat transfer Heat transfer surface into one another by a bandage nested hollow body is formed by the heat transfer media in one for heat transfer are flowed through in an optimal manner.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das aus dem Stand der Technik bekannte Rohrbündel durch einen Verband aus Hohlkörpern, insbesondere Hohlzylindern oder dergleichen ineinander verschachtelte Körper zu ersetzen. Die zwischen den Hohlkörpern vorhandenen lichten Querschnitte werden dabei sowohl vom Primärmedium, als auch vom Sekundärmedium in gleicher Weise durchströmt. Der bei einem herkömmlichen Rohrbündelwärmeübertrager bestehende Unterschied im Strömungsverhalten zwischen Primär- und Sekundärmedium wird dabei aufgehoben. The basic idea of the invention is that of State of the art tube bundles by a bandage from hollow bodies, in particular hollow cylinders or to replace such nested bodies. The clear cross-sections existing between the hollow bodies are from both the primary medium and the Secondary medium flows in the same way. The one conventional tube bundle heat exchanger existing difference in Flow behavior between the primary and secondary medium canceled.

Zweckmäßigerweise besteht der Verband der ineinandergeschachtelten Hohlkörper aus zylindrischen Körpern. Dies ist insbesondere in Hinblick auf eine einfache und rationelle Herstellung des Wärmeübertragers sehr vorteilhaft. Außerdem werden Hohlzylinder besonders effektiv von Flüssigkeiten durchströmt, wie aus dem Rohrleitungs- und Apparatebau bekannt ist. Im folgenden werden die zylindrischen Hohlkörper als Rohrringe bezeichnet. The association of the nested hollow bodies made of cylindrical bodies. This is especially with a view to simple and rational Production of the heat exchanger is very advantageous. Moreover hollow cylinders become particularly effective from liquids flows through, as from pipeline and apparatus construction is known. The following are the cylindrical hollow bodies referred to as pipe rings.

Die Rohrringe bestehen aus einer Rohrringwand mit einer Innen- und Außenfläche. Sie sind innerhalb eines Rohrringverbandes so ineinander geschoben, daß ein lichter Abstand zwischen der Innenfläche eines jeweils in seinem lichten Durchmesser größeren und äußeren Rohrringes und der Außenfläche eines in seinem Durchmesser jeweils kleineren und inneren Rohrringes besteht. Der auf die Längsrichtung des Rohrringverbandes extrudierte Abstand zwischen einem jeweils kleineren und inneren Rohrring und den ihn umgebenden größeren und äußeren Rohrring bildet ein lichtes Volumen, das von jeweils einem der wärmeübertragenden Medien durchströmt wird und je nach Verwendungszweck des Wärmeübertragers und den Fließeigenschaften der wärmeübertragenden Medien bemessen ist. Dieses Volumen wird als Fließvolumen bezeichnet. The pipe rings consist of a pipe ring wall with a Inside and outside surface. You are within one Pipe ring assembly pushed together so that a clear Distance between the inner surface of each one in his clear diameter of the larger and outer pipe ring and the Outer surface of a smaller diameter and inner tube ring. The one on the longitudinal direction of the pipe ring band extruded distance between one smaller and inner tube ring and the surrounding one larger and outer tube ring forms a light volume, that of one of the heat transfer media is flowed through and depending on the purpose of the Heat exchanger and the flow properties of the heat transfer Media is measured. This volume is called the flow volume designated.

Um ein optimales Strömungsverhalten des die Stirnseiten des Rohrringverbandes passierenden Mediums zu gewährleisten, ist die Stirnseite des Rohrringverbandes konkav geformt. Dies wird dadurch dadurch erreicht, daß die inneren Rohrringe mindestens auf einer Stirnseite eine verkürzte Länge aufweisen, die in Richtung der äußeren Rohrringe hin zunimmt, so daß eine konkave Kegelform entsteht. Das stirnseitig in den Rohrringverband eintretende bzw. austretende Medium kann sich infolge der konkaven Stirnseite vorteilhaft beispielsweise in einer sich an den Rohrringverband anschließenden Kalotte sammeln, wobei ein Stauverhalten des strömenden Mediums vermieden wird. In order to optimize the flow behavior of the face of the Pipe ring assembly to ensure passing medium the face of the pipe ring assembly is concave. This is achieved in that the inner Pipe rings have a shortened length at least on one end face have in the direction of the outer tube rings increases so that a concave cone shape is formed. The those entering or exiting the end of the pipe ring assembly Medium can result from the concave face advantageous, for example, in a pipe ring association Subsequent calotte collect, with a congestion behavior of the flowing medium is avoided.

Die Rohrringwände, die Rohrringe selbst oder deren Oberflächen sind mit Ausgestaltungen versehen. Diese Ausgestaltungen dienen der Vergrößerung der Oberflächen der Rohrringe sowie der Strömungsführung der wärmeübertragenden Medien. Um einen möglichst intensiven Wärmekontakt zwischen den strömenden Medien zu erzielen, ist das durch sie durchströmte Fließvolumen durch diese Ausgestaltungen nachhaltig modifiziert. The pipe ring walls, the pipe rings themselves or their surfaces are provided with configurations. These configurations serve to enlarge the surfaces of the pipe rings and Flow of heat transfer media. To one heat contact between the flowing media is as intense as possible to achieve, is the flow volume through which it flows modified these designs sustainably.

Bei einer ersten Ausführungsform der Ausgestaltungen der Rohrringe ist die Rohrringwand der Rohrringe lamellenförmig ausgestaltet. Die Wand des Rohrrings ist hierbei aus einer wechselseitigen Aneinanderreihung von nach innen bzw. nach außen orientierten Kreisbögen, den Rohrlamellen, zusammengesetzt. Deren Radien sind kleiner als die Radien des lichten Querschnitts der Rohrringe. Die Rohrlamellen zweier aufeinander folgender Rohrringe sind so ausgeführt, daß sich deren Rohrringwände mindestens an einer Stelle berühren. Dadurch wird des Fließvolumen stark unterteilt, wodurch eine Zwangsströmung der wärmeübertragenden Medien entlang der durch die Rohrlamellen geformten Hohlräume des Fließvolumens erreicht wird. Zusätzlich dazu ist die Wärmeübertragungsfläche sehr stark vergrößert, was den Wirkungsgrad des Wärmeübertragers beträchtlich erhöht. Die Rohrlamellen verlaufen in einer einfachen Ausführungsform im wesentlichen parallel zur Längsachse der Rohrringe. Dadurch werden beide wärmeübertragenden Medien in ihrer Strömungsrichtung längs entlang der Rohrring-Oberflächen geführt. In a first embodiment of the configurations of the Pipe rings, the pipe ring wall of the pipe rings is lamellar designed. The wall of the pipe ring is made of one mutual lining up from the inside or outside oriented arcs, the tube fins, put together. Their radii are smaller than the radii of the clear one Cross section of the pipe rings. The tube fins of two on top of each other The following pipe rings are designed so that their Touch the pipe ring walls at least at one point. This will of the flow volume is strongly divided, creating a forced flow the heat transfer media along the through the Pipe fins shaped cavities of the flow volume is reached. In addition, the heat transfer area is very strong increases what the efficiency of the heat exchanger considerably increased. The tube fins run in a simple Embodiment substantially parallel to the longitudinal axis of the Tube rings. As a result, both heat transfer media are in their flow direction along the pipe ring surfaces guided.

Die Längsachse der Rohrlamellen ist bei einer vorteilhaften Fortbildung dieser Ausgestaltung bezüglich der Längsachse der Rohrringe in einem spitzen Winkel verdreht, so daß die Rohrlamellen eine um die Längsachse der Rohrringe gewundene Struktur, die Lamellenverwindung, bilden. Dadurch vergrößert sich die Wärmeübertragungsfläche zusätzlich, weil die wärmeübertragenden Medien entlang eines um die Längsachse des Rohrringverbandes verlaufenden spiralförmigen und damit längeren Weges strömen. The longitudinal axis of the tube fins is advantageous Training of this embodiment with respect to the longitudinal axis of the Pipe rings twisted at an acute angle so that the Pipe fins a winding around the longitudinal axis of the pipe rings Structure, the lamella twist. This increases the heat transfer surface additionally because the heat transfer media along one around the longitudinal axis of the Rohrringverbandes extending spiral and thus longer way stream.

Als eine weitere Ausgestaltung ist die Richtung der Lamellenverwindung bei aufeinander folgenden Rohrringen in unterschiedlich ausgeführt. Dadurch strömen die wärmeübertragenden Medien außerhalb bzw. innerhalb des durch die Rohrringe getrennten Fließvolumina kreuzförmig zueinander, wobei der Wärmekontakt zwischen ihnen zusätzlich intensiviert ist. Zudem erhöht die kreuzförmige Anordnung der Rohrlamellenverwindung die Steifigkeit des Rohrringverbandes, indem aus Druck bzw. thermischer Ausdehnung resultierende Kräfte aufgenommen, gleichmäßig über den Rohrringverband verteilt und sowohl an den Außenmantel des Wärmeübertragers, als auch an beidseitig stirnseitig des Rohrringverbandes angeordnete Aufhänge- bzw. Arretierungsvorrichtungen übertragen werden. As a further embodiment, the direction is Fin twisting in successive pipe rings in executed differently. This causes the heat transfer to flow Media outside or inside through the pipe rings separate flow volumes cross-shaped to each other, the Thermal contact between them is also intensified. moreover increases the cross-shaped arrangement of the tube fin twist the rigidity of the pipe ring assembly by using pressure or resulting thermal expansion forces absorbed, evenly distributed over the pipe ring structure and both the outer jacket of the heat exchanger, as well as on both sides Hanging or Locking devices are transmitted.

Bei einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Oberfläche der Rohrringe sind die Außenseiten der Rohrringe mit lotrecht zu dieser angeordneten und in Längsrichtung der Rohrringe orientierten Ringstegen versehen. Auch dadurch wird eine Vergrößerung der Rohrring-Oberfläche und einen intensiverer Wärmekontakt erreicht, bzw. eine Zwangsströmung der Medien ermöglicht. Die Ringstege sind zweckmäßigerweise gleichmäßig entlang des Umfangs der Rohrringwände verteilt, womit gewährleistet ist, daß das Fließvolumen in gleichartiger Weise durch die Ringstege der Oberflächen der Rohrringe modifiziert ist. In a further embodiment of the surface of the Pipe rings are the outside of the pipe rings with perpendicular to this arranged and in the longitudinal direction of the pipe rings oriented ring bars. This also makes one Enlargement of the pipe ring surface and a more intense one Thermal contact reached, or a forced flow of the media allows. The ring webs are expediently evenly along the Distributed circumference of the pipe ring walls, which ensures that the flow volume in a similar way through the Ring webs of the surfaces of the pipe rings is modified.

Die Höhe der Ringstege ist so ausgeführt, daß diese den lichten Querschnitt des Fließvolumens gleichmäßig sektoriell bezüglich seines Querschnitts unterteilen. Damit ist ein gleichmäßig entlang der Rohrringe angeordnetes Ringkanalsystem gegeben, das von beiden wärmeübertragenden Medien durchströmt wird. The height of the ring webs is designed so that the clear cross-section of the flow volume evenly sectoral subdivide in terms of its cross section. So that's a Ring channel system evenly arranged along the pipe rings given that flows through both heat transfer media becomes.

Zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche, als auch der Stabilität des gesamten Rohrringverbandes ist es zweckmäßig, die Querschnitte der Ringstege konisch zu gestalten. To increase the heat transfer area, as well Stability of the entire pipe ring assembly is advisable to make the cross-sections of the ring webs conical.

Auch in dieser Ausführungsvariante ist es möglich, die Längsachse der Ringstege gegenüber der Längsachse der Rohrringe um einen spitzen Winkel verdreht auszuführen, so daß die Ringstege sich eine um die Längsachse der Rohrringe windende Struktur bilden. Auch bei dieser Ausführungsvariante kann die Verwindungsrichtung bei aufeinanderfolgenden Rohrringen wechseln, was analog zu der bereits beschriebenen Ausführungsform der in ihrer Verwindungsrichtung wechselnden Rohrlamellen eine erhöhte Versteifung des Rohrringverbandes und damit eine Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit des Wärmeübertragers mit sich bringt. In this embodiment variant, it is also possible Longitudinal axis of the ring webs with respect to the longitudinal axis of the pipe rings around run an acute angle twisted so that the Ring webs are a structure winding around the longitudinal axis of the tube rings form. In this variant, too Change twist direction in successive pipe rings, which is analogous to the previously described embodiment of the in their twisting direction changing tube fins increased stiffening of the pipe ring assembly and thus an increase the mechanical resilience of the heat exchanger brings.

Die Ringstege selbst können auf ihrer Längsrichtung mit weiteren Formausgestaltungen versehen sein. Insbesondere können dies Unterbrechungen, Biegungen, Bohrungen und/oder Ausstanzungen entweder in einzelner Ausführung oder in beliebiger Kombination zueinander sein. The ring webs themselves can be used in their longitudinal direction be further shaped. In particular can interruptions, bends, bores and / or Die cuts either in single execution or in any Be a combination.

Analog zu der Ausführungsform der Rohrringe mit Rohrlamellen wird dadurch auch eine weitere Ausgestaltung der Zwangsströmung der wärmeübertragenden Medien, eine längere Kontaktzeit und ein höherer Wirkungsgrad des Wärmeübertragers durch den intensivierten Wärmekontakt zwischen beiden Medien erreicht. Analogous to the embodiment of the pipe rings with pipe fins is a further embodiment of the Forced flow of heat transfer media, a longer contact time and a higher efficiency of the heat exchanger through the intensified thermal contact between the two media.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine doppelwandige Gestaltung der Rohrringe als Doppelrohrringe möglich. Hierbei sind die Rohrringe nicht allein durch Ausgestaltungen ihrer Oberfläche modifiziert, sondern die Rohrringwand selbst ist als ein Reihe kreisförmig angeordneter Kanäle ausgeführt. Hierbei bestehen die Rohrringwände aus einem Paar zueinander konzentrisch angeordneter Teilwände, die miteinander mit parallel zur Längsachse der Rohrringe verlaufenden und senkrecht gegenüber jedem der beiden Teilwände orientierten und sich über die gesamte Länge der Rohrringe erstreckenden Distanzstegen verbunden sind. Ein solcher sich daraus ergebender Doppelrohrring ist aus sektoriell gleichmäßig über den Umfang des Doppelrohrrings verteilten Ringkanälen zusammengesetzt. In a further embodiment is a double wall Pipe rings can be designed as double pipe rings. in this connection are the pipe rings not only by designing their Surface modified, but the tube ring wall itself is designed as a series of channels arranged in a circle. The tube ring walls consist of a pair of each other concentrically arranged part walls, which with each other parallel to the longitudinal axis of the pipe rings and perpendicular oriented towards each of the two part walls and themselves extending over the entire length of the pipe rings Spacers are connected. Such a resultant Double pipe ring is uniform across the circumference of the sector Double pipe ring distributed ring channels composed.

Sämtliche Rohrringe des Rohrringverbandes weisen zur Zuführung der wärmeübertragenden Medien mindestens jeweils zwei an beliebiger Stelle angeordnete Durchbrüche auf, die dergestalt angelegt sind, daß diese bei ineinander geschobenen Rohrringen vom äußeren zum inneren Rohrring in einer geraden, senkrecht zur Längsachse des Rohrringverbandes orientierten Linie passierbar sind. Ein aus Richtung eines äußeren Rohrring hereinfließendes Medium fließt durch die Durchbrüche in den inneren Teil der Rohrringverbandes, bzw. verläßt den inneren Teil auf die entsprechende Weise. Um die Strömungen der wärmeübertragenden Medien getrennt zu halten, sind die Durchbrüche in geeigneter Weise miteinander verbunden. All pipe rings of the pipe ring group point to the feed of the heat transfer media at least two each breakthroughs arranged anywhere, such are created so that these are when tube rings are pushed into each other from the outer to the inner tube ring in a straight, vertical line oriented to the longitudinal axis of the pipe ring assembly are passable. One from the direction of an outer pipe ring flowing medium flows through the openings in the inner Part of the pipe ring assembly, or leaves the inner part the appropriate way. To the currents of the Keeping heat transfer media separate are the breakthroughs in appropriately connected together.

Hierbei wird eine Verbindung zwischen dem Durchbruch jedes zweiten Rohrrings mit dem Durchbruch des auf diesen folgenden Rohrrings so ausgeführt, daß das zwischen den Rohrringen vorhandene gelegene Fließvolumen dadurch überbrückt wird. Eine stoffliche Durchmischung des diese Durchbrüche durchfließenden Mediums mit dem im überbrückten Fließvolumen befindlichen Medium ist damit ausgeschlossen. This creates a connection between each breakthrough second pipe ring with the breakthrough of the following one Pipe ring designed so that that between the pipe rings existing existing flow volume is thereby bridged. A Mixing of materials flowing through these breakthroughs Medium with that in the bridged flow volume Medium is therefore excluded.

Derartige Verbindungen sind an beiden Orten, an denen die Durchbrüche in die Rohrringwände des Rohrringverbandes eingearbeitet sind, vorgesehen, wobei die Durchbrüche der Rohrringwände zweckmäßigerweise übereinander liegen. Die Verbindungen zwischen den Durchbrüchen sind hierbei in genau der gleichen Weise, wie an den ersten Durchbrüchen der Rohrringe ausgeführt, so daß zwei getrennte für die unterschiedlichen Medien vorgesehene Fließvolumina vorhanden sind. Such connections are in both places where the Breakthroughs in the pipe ring walls of the pipe ring assembly are incorporated, provided, the breakthroughs of Pipe ring walls are expediently one above the other. The connections between the breakthroughs are exactly the same Way, like at the first breakthroughs of the pipe rings executed so that two separate ones for different media provided flow volumes are available.

Diese Ausgestaltungen dienen somit dazu, die wärmeübertragenden Medien voneinander zu trennen, indem diese in die jeweiligen Fließvolumina eingeleitet werden. Dabei befindet sich das Primärmedium in einem Fließvolumen, das durch die Wand eines Rohrrings von einem benachbarten Fließvolumen abgetrennt ist, in dem das Sekundärmedium strömt. These configurations thus serve the separate heat-transferring media from each other by placing them in the respective flow volumes can be initiated. This is where Primary medium in a flow volume flowing through the wall of a Pipe ring is separated from an adjacent flow volume, in which the secondary medium flows.

Abhängig von den geforderten Wartungsmöglichkeiten des Wärmeübertragers und insbesondere des Rohrringverbandes sind die Verbindungen zwischen den Durchbrüchen entweder lösbar oder unlösbar ausgeführt. Depending on the required maintenance options of the Heat exchangers and in particular the pipe ring assembly are the Connections between the breakthroughs either detachable or executed indissolubly.

Bei einer lösbaren Ausführungsform der Verbindungen zwischen den Durchbrüchen der Rohrringe werden diese durch die jeweiligen Ränder der Durchbrüche mindestens teilweise umgreifenden und miteinander formschlüssig verbundene Ringflansche gebildet. Diese formschlüssige Verbindung kann in Abhängigkeit von der geforderten Verbindungsfestigkeit bzw. den erwarteten Betriebsbelastungen des Wärmeübertragers durch einen Renkverschluß oder eine Gewindeverbindung ausgeführt sein. In a releasable embodiment of the connections between The breakthroughs of the pipe rings are made possible by the respective edges of the openings at least partially encompassing and ring flanges positively connected to each other educated. This positive connection can depend on the required connection strength or the expected Operating loads on the heat exchanger by a Bayonet lock or a threaded connection.

Die Ausgestaltung der Durchbrüche, ihre gegenseitige Lage zueinander im Rohrringverband und die Ausgestaltung der Verbindungen zwischen ihnen ist dabei so ausgeführt, daß diese gesamte Anordnung einen strömungsgünstigen Verteilerkanal bildet. Durch diesen Verteilerkanal werden die entsprechenden Fließvolumina des Rohrringverbandes mit dem Sekundärmedium beschickt bzw. von diesem entleert. Zur Gestaltung eines günstigen Strömungsverlaufs behält der Verteilerkanal seinen lichten Querschnitt entlang seines Verlaufs über den Halbmesser des Rohrringsverbandes in seiner Größe bei oder verkleinert sich in Richtung des Inneren des Rohrringverbandes. The design of the breakthroughs, their mutual situation to each other in the pipe ring structure and the design of the Connections between them is made so that these entire arrangement a streamlined distribution channel forms. Through this distribution channel, the corresponding Flow volume of the pipe ring assembly with the secondary medium loaded or emptied by this. To design a The distribution channel maintains its clear flow pattern Cross section along its course over the radius of the Rohrringsverbandes in size or shrinks towards the inside of the pipe ring assembly.

Eine weitere Ausführungsform der Verbindungen zwischen den Durchbrüchen der Rohrringe wird durch das Aushalsen des Randes eines Durchbruchs des jeweils weiter innen oder weiter außen im Rohrringverband angeordneten Rohrrings erreicht, wobei der ausgehalste Rand unlösbar mittels einer Schweiß-, Löt- oder dergleichen Verbindung mit dem Rand des Durchbruchs des jeweils weiter außen im Rohrringverband angeordneten Rohrrings verbunden ist. Another embodiment of the connections between the Breakthroughs in the pipe rings are caused by necking out the edge a breakthrough of the inside or outside in the pipe ring assembly arranged pipe ring reached, the tapped edge unsolvable using a welding, soldering or same connection with the edge of the opening of the each arranged further outside in the pipe ring assembly connected is.

Bei einer anderen Gestaltungsmöglichkeit einer unlösbaren Verbindung zwischen den Durchbrüchen sind Rohrstutzen zwischen die Ränder der Durchbrüche eingebracht, die mit diesen mittels eines Schweiß-, Löt- oder eines vergleichbaren Verfahrens verbunden werden. With another design option, an unsolvable one Connection between the openings are pipe sockets between the edges of the breakthroughs brought in using these a welding, soldering or a comparable process get connected.

Dies gewährleistet, daß der Rohrringverband einen durch den Verteilerkanal hergestellten kompakten einheitlichen Verband bildet, wobei die unlösbare Verbindung zwischen den Rohrringen so ausgeführt ist, daß ein Hindurchtreten eines Mediums zum anderen ausgeschlossen ist. This ensures that the pipe ring assembly one through the Distribution channel manufactured compact unitary association forms, the inseparable connection between the pipe rings is designed so that a passage of a medium to other is excluded.

Die Stirnseiten des Rohrringverbandes sind mit Ausgestaltungen versehen, die die Rohrringe in ihrer gegenseitigen Lage zueinander fixieren und/oder zentrieren bzw. den Rohrringverband innerhalb des Außenmantels positionieren. Sie dienen dazu, einen genau definierten Abstand zwischen den Außenseiten und den Innenseiten der Rohrringe zu gewährleisten und die Fließvolumina über die gesamte Länge des Rohrringverbands offen zu halten. Zusätzlich dazu gewährleisten sie eine stabile Lage des Rohrringverbands innerhalb des Außenmantels des Wärmeübertragers und verschließen die durch das Sekundärmedium durchströmten Fließvolumina. The end faces of the pipe ring assembly are designed provided that the pipe rings in their mutual position fix and / or center to each other or the pipe ring assembly position within the outer jacket. They serve a precisely defined distance between the outside and the To ensure the inside of the pipe rings and the Flow volumes open over the entire length of the pipe ring assembly hold. In addition, they ensure a stable position of the Pipe ring union inside the outer jacket of the Heat exchanger and close the through the secondary medium flowed through flow volumes.

Zur konzentrischen Stabilisierung des Rohrringverbandes dienen Zentrierringe, deren Dicke dem Querschnitt der Fließvolumina entsprechen und die konzentrisch in die ringartigen Querschnitte der Fließvolumina der Stirnseiten des Rohrringverbands eingesetzt sind. Die Zentrierringe erfüllen im wesentlichen zwei Funktionen. Zum einen stabilisieren sie jeweils zwei konzentrisch zueinander angeordnete Rohrringe und halten das Fließvolumen in einem definierten Querschnitt offen. Zum anderen dichten diese die vom Sekundärmedium durchströmten Fließvolumina gegen das Primärmedium ab und verhindern ein Durchmischen der wärmeübertragenden Medien. Serve for concentric stabilization of the pipe ring assembly Centering rings, the thickness of which is the cross section of the flow volumes correspond and which are concentric in the ring-like Cross sections of the flow volumes of the end faces of the Pipe ring bandage are used. The centering rings meet in essentially two functions. On the one hand, they stabilize two at a time pipe rings arranged concentrically to each other and hold it Flow volume open in a defined cross section. To the others seal these through which the secondary medium flows Flow volumes against the primary medium and prevent Mix the heat transfer media.

Aus diesem Grund ist der Durchmesser eines Satzes von Zentrierringen so bemessen, daß diese alternierend ein vom Sekundärmedium durchströmtes und über die Verteilerkanäle beschicktes Fließvolumen stirnseitig verschließen und dementsprechend die entsprechenden Fließvolumina für das Primärmedium offenhalten. Because of this, the diameter of a set of Centering rings dimensioned so that they alternate from Secondary medium flows through and through the distribution channels Close the charged flow volume on the front and accordingly the corresponding flow volumes for the primary medium keep open.

Zweckmäßigerweise sind die Zentrierringe unlösbar in die stirnseitigen Abschlüsse der Fließvolumina eingepaßt. Dies kann mittels eines Schweiß-, Löt- oder dergleichen Fügeverfahren erreicht werden. The centering rings are expediently insoluble in the End closures of the flow volumes fitted. This can by means of a welding, soldering or the like Joining processes can be achieved.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Wärmeübertragers sind die Zentrierringe durch an den Stirnseiten des Rohrringverbandes angeordnete und die entsprechenden Fließvolumina dicht verschließende Blindfalze ersetzt, welche an der Stirnseite zwischen den jeweiligen Rohrringen verschweißt oder mit einer vergleichbaren Fügetechnik dicht verschlossen sind. In a further embodiment of the heat exchanger the centering rings through on the end faces of the Pipe ring assembly arranged and the corresponding flow volumes tight closing blind folds replaced, which on the front welded between the respective pipe rings or with a comparable joining technology are tightly sealed.

Innerhalb der Stirnseite des Außenmantels werden die Zentrierringe durch ein mit dem Außenmantel des Wärmeübertragers lösbar befestigtes Zentrierblech verbunden. Dabei ist das Zentrierblech so gestaltet, daß eine formschlüssige, lösbare oder unlösbare Verbindung mittels Aussparungen, Nuten, Ausformungen oder dergleichen Ausgestaltungen am Zentrierblech möglich ist, in welche die Zentrierringe einrasten können. Diese Verbindung kann mit Befestigungsmitteln zusätzlich versehen sein. Zur weiteren Stabilisierung des Rohrringverbandes kann ein Satz mindestens zweier zueinander kreuzförmig angeordneter und entweder lösbar oder unlösbar miteinander verbundener Zentrierbleche vorgesehen sein. Inside the front of the outer jacket are the Centering rings through a with the outer jacket of the heat exchanger Detachably attached centering plate connected. It is Centering plate designed so that a positive, releasable or permanent connection by means of recesses, grooves, shapes or similar configurations on the centering plate is possible, in which the centering rings can snap. This connection can also be provided with fasteners. to A set can further stabilize the pipe ring assembly at least two arranged in a cross shape and either releasably or inextricably linked Centering plates may be provided.

Den Zentrierblechen zugeordnet und mit diesen verbunden ist ein Satz strömungsregulierender Leitbleche an mindestens einer Stirnseite des Rohrringverbandes angeordnet. Diese dienen einer optimalen Verteilung des an den Stirnseiten des Rohrringverbandes eintretenden bzw. austretenden Mediums. The centering plates are assigned and connected to them a set of flow regulating baffles on at least one End face of the pipe ring assembly arranged. These serve an optimal distribution of the at the front of the Pipe ring assembly entering or exiting medium.

Eine vorteilhafte und das Strömungsprofil an den Stirnseiten des Rohrringverbandes berücksichtigende Ausgestaltungsform des Leitblechsatzes besteht darin, diese in einer Form von Kegelmänteln auszuführen, wobei diese im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind. An advantageous and the flow profile on the end faces design of the pipe ring assembly taking into account Baffle set consists of this in a form of Execute cone shells, these being essentially concentric are arranged.

Sowohl die Zentrierbleche als auch die Leitbleche sind vorzugsweise starr und unlösbar miteinander verbunden. In Abhängigkeit von den zu erwartenden Betriebsparametern können auch lösbare Verbindungen mit entsprechenden Befestigungsmitteln vorgesehen sein. Both the centering plates and the guide plates are preferably rigidly and permanently connected. In Depending on the expected operating parameters can also Detachable connections with appropriate fasteners be provided.

Zur Strömungsregulierung kann an Stelle der Leitblechanordnung Lochplatten dienen, die mindestens an einer Stirnseite des Rohrringverbandes angeordnet ist. Die Lochplatte ist mit weniger Aufwand als eine Leitblechanordnung zu fertigen. Eine vorteilhafte Gestaltung der Lochplatte hinsichtlich ihrer Stabilität und der Strömungsverteilung des Mediums ergibt sich durch eine in Richtung des Rohrringverbandes konkave Form. Eine weitere Verbesserung ihrer Funktion wird durch Aushalsungen ihrer Löcher erreicht. For flow regulation can instead of the baffle arrangement Perforated plates serve at least on one end of the Rohrringverband is arranged. The perforated plate is with less effort to manufacture than a baffle arrangement. A advantageous design of the perforated plate in terms of their Stability and the flow distribution of the medium result due to a concave shape in the direction of the pipe ring assembly. A further improvement of their function is through neckings their holes reached.

Entsprechend der Funktion des Wärmeübertragers besteht der Rohrringverband aus einem wärmefesten, korrosionsbeständigen und gut wärmeleitenden Material, insbesondere Edelstahl, Kupfer, sonstigen Metalllegierungen und dergleichen metallischen Werkstoffen. According to the function of the heat exchanger Pipe ring assembly made of a heat-resistant, corrosion-resistant and good heat-conducting material, especially stainless steel, Copper, other metal alloys and the like metallic Materials.

Ebenso ist der Außenmantel sowie die an ihm angeordneten Teile, wie Stutzen, Flansche, Kalotten und dergleichen Ausgestaltungen aus wärme- und korrosionsbeständigen Materialien ausgeführt. Der Außenmantel besteht zur Vermeidung von Wärmeverlusten aus einem thermisch isolierenden Material oder ist gegen die Umgebung thermisch isoliert. Likewise, the outer jacket and those arranged on it Parts such as sockets, flanges, calottes and the like Designs made of heat and corrosion resistant materials executed. The outer jacket is made to avoid Heat loss from a thermally insulating material or is against the environment is thermally insulated.

Bei einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers ist der Rohrringverband so ausgeführt, daß dieser eine Wärmeübertragung zwischen einem Primärmedium und prinzipiell beliebig vielen Sekundärmedien erlaubt. Eine Ausführungsform dieser Art erlaubt eine raumsparende und somit effektive Aufstellung der entsprechenen Wärmeübertragungsvorrichtung, verbunden mit einer Kopplung verschiedener im Wärmeübertragungsprozeß stehender strömender Medienkreisläufe. In a further embodiment of the invention Heat exchanger, the pipe ring assembly is designed so that this a heat transfer between a primary medium and in principle any number of secondary media allowed. A Embodiment of this type allows a space-saving and thus effective listing of the corresponding Heat transfer device, connected with a coupling of different im Heat transfer process of standing flowing media circuits.

Bei dieser Ausführungsform ist der Rohrringverband so ausgeführt, daß die Länge der Rohrringe mit zunehmendem Durchmesser abnimmt. Die innen angeordneten Rohrringe mit dem kleinsten Durchmesser weisen die größte Länge auf, während die äußeren Rohrringe am kürzesten sind. Der gesamte Rohrringverband ist in Längsrichtung zweckmäßigerweise symmetrisch gestaltet. Dies erleichtert den Anschluß zuführender bzw. ableitender Rohrleitungen. In this embodiment, the pipe ring assembly is like this executed that the length of the pipe rings with increasing diameter decreases. The smallest arranged pipe rings Diameters have the greatest length, while the outer ones Pipe rings are the shortest. The entire pipe ring association is expediently designed symmetrically in the longitudinal direction. This facilitates the connection of feeding or discharging Pipelines.

Die Fließvolumina sind bei einem Rohrringverband dieser Ausführungsform an den Stirnseiten des Rohrringverbandes sämtlich dicht verschlossen, was durch die Strömungsweise der im Verband strömenden Medien vorgegeben ist und sich aus der weiteren Beschreibung ergibt. The flow volumes are for a pipe ring assembly All embodiment on the end faces of the pipe ring assembly tightly closed, which is due to the flow of the Association streaming media is specified and derived from the further description results.

Jeder Rohrring weist in dieser Ausführungsform vorzugsweise in der Nähe seiner Endbegrenzungen Rohrdurchbrüche auf, die mit je einer seitlichen Rohrzuführung zum stirnseitig abgeschlossenen Fließvolumen ausgestaltet ist. Durch diese Rohrdurchbrüche erfolgt der Ein- bzw. Austritt der wärmeübertragenden Medien. In this embodiment, each tube ring is preferably in close to its end limits on pipe breakthroughs with one lateral pipe feed to the front closed flow volume is designed. Through this Pipe breakthroughs are the heat transfer Media.

Die in die Rohrdurchbrüche mündenden Rohrzuführungen sind dabei in folgender Weise ausgestaltet:

- jede zweite Rohrzuführung ist durch eine gemeinsame Rohrverbindung miteinander verbunden;
- in die übrigen Rohrzuführungen münden separate Rohrleitungen.

The pipe feeds opening into the pipe openings are designed as follows:

- Every second pipe feed is connected to one another by a common pipe connection;
- Separate pipes lead into the other pipe inlets.

Eine solche Ausgestaltung besteht an beiden Stirnseiten des Rohrringverbandes dieser Konstruktionsvariante des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers. Such a configuration exists on both ends of the Rohrringverband this construction variant of the heat exchanger according to the invention.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines Rohrringverbandes für eine Wärmeübertragung zwischen einem Primär- und mehreren Sekundärmedien wird der Rohrringverband seitlich durch ineinander verschachtelte Rohrzuführungen mit den Sekundärmedien versorgt, die mit entsprechenden Fließvolumina verbunden sind. Zweckmäßigerweise wird auch hier jedes zweite Fließvolumen von jeweils einem Sekundärmedium durchströmt, während die übrigen Fließvolumina vom Primärmedium durchflossen werden. Eine solche Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass die Rohrringe des Verbandes eine gleiche Länge aufweisen, sodass der gesamte Rohrringverband für eine Wärmeübertragung nutzbar ist. In a further embodiment of a pipe ring assembly for a heat transfer between one primary and several The pipe ring bandage becomes secondary media laterally nested pipe feeds with the secondary media supplied, which are connected to corresponding flow volumes. Appropriately, every second flow volume of each flows through a secondary medium, while the rest Flow volumes are flowed through by the primary medium. A such embodiment has the advantage that the pipe rings of the bandage are of equal length, so that the entire Pipe ring bandage can be used for heat transfer.

Die Rohrzuführungen sind dabei als Flanschverbindungen ausgebildet, können aber auch als Gewindeverschraubungen, Verpressungen, Lötungen, durch Kleben und Schweißverbindungen ausgelegt sein. The pipe inlets are flange connections trained, but can also be used as threaded connections, Pressing, soldering, by gluing and welding connections be designed.

Um einen hohen Wirkungsgrad des Wärmeübertragers zu sichern, sind die Rohrzuführungen, Rohrleitungen und Rohrverbindungen thermisch gegen die Umgebung isoliert, bzw. bestehen aus einem thermisch isolierenden Material. To ensure high efficiency of the heat exchanger, are the pipe inlets, pipelines and pipe connections thermally insulated from the environment, or consist of a thermally insulating material.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Anwendungsbeispiels näher erläutert werden. Zur Veranschaulichung dienen die beigefügten Darstellungen Fig. 1 bis Fig. 12. Für gleichartige bzw. gleichwirkende Teile werden die selben Bezugsziffern verwendet. Es zeigt: The invention will be explained in more detail below with the aid of an application example. 1 serve to illustrate the attached drawings FIG. To FIG. 12, for similar or equivalent parts are used the same reference numerals. It shows:

Fig. 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers mit einem Rohrringverband aus glatten zylinderförmigen Hohlkörpern, Fig. 1 is an overall view of the heat exchanger according to the invention with a pipe ring Association of smooth cylindrical hollow bodies,

Fig. 2 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers mit einem durch Rohrlamellen ausgestalteten Rohrringverband, Fig. 2 is an overall view of the heat exchanger according to the invention with a tube configured by fin tube ring Association,

Fig. 3 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers mit einem durch Ringstege ausgestalteten Rohrringverband, Fig. 3 is an overall view of the heat exchanger according to the invention with a designed by annular webs pipe ring Association,

Fig. 4 eine Detailansicht von mit Ringlamellen ausgestalteten Rohrringen, Fig. 4 is a detailed view of annular lamellae designed with tubular rings,

Fig. 5a eine Stirnseitenansicht eines mit Rohrlamellen ausgestalteten Rohrringverbandes, FIG. 5a is an end view of a tube configured with finned ring Association,

Fig. 5b eine Darstellung der Lamellenverwindung, Fig. 5b is a representation of the Lamellenverwindung,

Fig. 5c eine Darstellung verschiedener Ausführungsformen von Ringstegen, Fig. 5c is a representation of various embodiments of ring lands,

Fig. 5d eine Darstellung weiterer möglicher Rohrringprofile FIG. 5d shows a representation of further possible profiles pipe ring

Fig. 6 eine Detailansicht von mit Ringstegen ausgestalteten Rohrringen, Fig. 6 is a detailed view of annular webs designed with pipe rings,

Fig. 7 eine Darstellung eines Rohrringverbandes aus Doppelrohrringen, Fig. 7 is an illustration of a tubular ring Association of double pipe rings,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines im Rohrringverband vorliegenden Medienflusses, Fig. 8 is a schematic representation of a present in the tube ring dressing media flow,

Fig. 9 eine Seitenansicht eines Verteilerkanals sowie von Stirnseitenarretierungen des Rohrringverbandes, Fig. 9 is a side view of a distribution channel as well as from the pipe ring Stirnseitenarretierungen Association,

Fig. 9a eine perspektivische Darstellung eine Stirnseitenarretierung des Rohrringverbandes mit einer sternförmigen Anordnung aus Zentrierblechen, FIG. 9a is a perspective view of a Stirnseitenarretierung of the pipe ring association with a star-shaped arrangement of centering plates,

Fig. 9b eine Darstellung eines Zentrierbleches in einer geraden Ausführungsform mit einem angedeuteten Rohrringverband, Fig. 9b is a representation of a Zentrierbleches in a straight form with a tube ring, indicated federation

Fig. 9c eine Darstellung eines Zentrierbleches in einer konischen Ausführungsform, Fig. 9c is a representation of a Zentrierbleches in a tapered embodiment,

Fig. 9d eine Darstellung einer lösbaren Rohrringverbindung mittels einer Verbindung verschraubter Einsatzringe, Fig. 9d is an illustration of a releasable connection pipe ring bolted by means of a connecting insert rings,

Fig. 9e eine Darstellung verschiedener Ausführungsformen einer unlösbaren Verbindung mittels eines Rohrstutzens 87 in Form eines Kegelstumpfes sowie eines Rotationsparaboloides, Fig. 9e an illustration of various embodiments of a non-detachable connection by means of a pipe socket 87 in the form of a truncated cone and a paraboloid of revolution,

Fig. 10 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Stirnseitenarretierungen des Rohrringverbandes mit Leitblechen, Fig. 10 is an illustration of another embodiment of the pipe ring Stirnseitenarretierungen association with baffles,

Fig. 10a eine Darstellung einer Konstruktion aus Zentrierblech 50 und Leitblechen 53 in Form von Zylindermänteln, FIG. 10a is a representation of a construction centering plate 50 and guide plates 53 in the form of cylinder jackets,

Fig. 10b eine perspektivische Darstellung einer Anordnung aus zylindrischen Leitblechen, Fig. 10b is a perspective view of an arrangement of cylindrical baffles

Fig. 10c eine Darstellung einer Anordnung von Leitblechen mit eine Kegelstumpfgestalt, Fig. 10c is a representation of an arrangement of baffle plates with a frusto-conical shape,

Fig. 10d eine perspektivische Darstellung einer kegelstumpfartigen Leitblechanordnung in Form eines Verteilerkegels, Fig. 10d is a perspective view of a frusto-conical baffle arrangement in the form of a distribution cone,

Fig. 10e Darstellungen einer strömungsverteilenden Lochplatte in einem eingebauten Zustand, in einer Detailansicht und mit einer perspektivischen Darstellung ausgehalster Löcher, FIG. 10e representations of a flow distributing orifice plate in a mounted state, in a detailed view and a perspective view outgoing alsterarbeit holes,

Fig. 11 eine Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauchers zur Wärmeübertragung zwischen einem Primärmedium und mehr als zwei Sekundärmedien. Fig. 11 is an illustration of an embodiment of the heat diver according to the invention for transferring heat between a primary medium and more than two secondary media.

Fig. 12 eine Seitenansicht der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform des Wärmeübertragers. Fig. 12 is a side view of the embodiment of the heat exchanger shown in Fig. 11.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht eines Wärmeübertragers mit einem Rohrringverband 19a, der aus zylinderförmig geformten Rohrringen 20 zusammengesetzt und in einem Außenmantel 10 untergebracht ist. Der Wärmeübertrager weist einen Primäreingang 11, sowie einen Sekundäreingang 13 für das Primär- bzw. Sekundärmedium auf. Primär- und Sekundärmedium verlassen den Wärmeübertrager über den Sekundärausgang 14 und den Primärausgang 12. Die als Stutzen 18 am Außenmantel 10 ausgeführten Ein- und Ausgänge sind mit Flanschen 15 versehen, die Verbindungen zu zu- bzw. abführenden Rohrleitungen herstellen. Der Außenmantel 10 ist dabei stirnseitig mittels Flanschen 15 durch Kalotten 17 verschlossen. In Fig. 1 ist ein Rohrringverband 19a dargestellt, der in diesem Bild aus zylindrisch geformten Rohrringen 20 besteht, in den Außenmantel 10 eingeschoben, wobei die ihm angehörenden Rohrringe 20 keine weiteren Oberflächengestaltungen aufweisen. Zusätzlich ist in Fig. 1 der Fluß des Primärmediums von 11 nach 12 und der Fluß des Sekundärmediums von 13 nach 14 angedeutet. Fig. 1 shows an overall view of a heat exchanger with a tubular ring assembly 19 a, which is composed of cylindrical tubular rings 20 and is housed in an outer jacket 10 . The heat exchanger has a primary input 11 and a secondary input 13 for the primary or secondary medium. The primary and secondary medium leave the heat exchanger via the secondary outlet 14 and the primary outlet 12 . The inlets and outlets designed as sockets 18 on the outer jacket 10 are provided with flanges 15 which produce connections to supply and discharge pipelines. The outer jacket 10 is closed on the end face by means of flanges 15 by domes 17 . In Fig. 1, a pipe ring assembly 19 a is shown, which in this picture consists of cylindrically shaped pipe rings 20 , inserted into the outer jacket 10 , the pipe rings 20 belonging to it having no further surface designs. In addition, the flow of the primary medium from 11 to 12 and the flow of the secondary medium from 13 to 14 are indicated in FIG. 1.

Fig. 2 zeigt einen Wärmeübertrager mit einem aus lamellenförmigen Rohrringen 20 bestehenden Rohrringverband 19c, der in ansonsten gleicher Weise wie bei der vorhergehenden Ausführungsform innerhalb eines Außenmantels 10 bzw. den ihn abschließenden Kalotten 17 untergebracht ist. Die Anschlüsse für das Primär- und Sekundärmedium sind dabei in gleicher Weise ausgeführt. Fig. 2 shows a heat exchanger with a lamellar tubular rings 20 existing pipe ring assembly 19 c, which is otherwise housed in the same way as in the previous embodiment within an outer jacket 10 or the calottes 17 closing it. The connections for the primary and secondary medium are made in the same way.

In Fig. 3 ist ein aus mit Ringstegen versehenen Rohrringen 20 gebildeter in den Außenmantel 10 bzw. die Kalotten 17 eingeschobener Rohrringverband 19b dargestellt. Die Anschlüsse für das Sekundär- und Primärmedium liegen dabei wie in allen vorangegangenen Ausführungsformen an der gleichen Stelle. Prinzipiell kann somit der Wärmeübertrager mit unterschiedlich gestalteten Rohrringverbänden 19a, 19b, 19c betrieben werden. In Fig. 3 a formed from webs provided with annular tube rings 20 into the outer casing 10 and the caps 17 an inserted pipe ring bandage 19 is shown b. The connections for the secondary and primary medium are in the same place as in all the previous embodiments. In principle, the heat exchanger can thus be operated with differently shaped pipe ring assemblies 19 a, 19 b, 19 c.

Im folgenden werden Ausführungsformen des Rohrringverbandes 19 beschrieben, deren Rohrringe 20 Ausgestaltungen entweder in Form von Rohrlamellen 21 bzw. Ringstegen 40 aufweisen. In the following, embodiments of the pipe ring assembly 19 are described, the pipe rings 20 of which have configurations either in the form of pipe fins 21 or ring webs 40 .

In Fig. 4 ist ein Detail eines Rohrringverbandes 19c dargestellt, dessen Rohrringe 20 mit Rohrlamellen 21 versehen sind. Die Rohrringwand 24 besteht dabei aus im wesentlichen halbkreisförmigen und zueinander versetzten Abschnitten, die die Rohrlamellen 21 bilden. Dabei berühren sich die Rohrlamellen 21 jeweils benachbarter und zueinander konzentrisch liegender Rohrringe 20 mindestens an einem Punkt der Rohrringwand 24, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Das Fließvolumen 23 zwischen den Rohrringwänden 24 ist dabei durch die Rohrlamellen in sehr starker Weise modifiziert, wobei die Rohrlamellen die als Wärmetauschwand dienende Rohrringwand 24 in entscheidender Weise vergrößern und zusätzlich eine geleitete Strömung des Medien innerhalb der beidseitig der Rohrringwand 24 vorhandenen Fließvolumina 23 ermöglichen. Alternativ zu bogenförmigen Rohrlamellen ist es auch möglich, dreiecks-, rauten-, sägezahnartige oder rechteckige Lamellenformen einzusetzen. In Fig. 4 a detail of a tube ring 19 is shown Association c, the pipe rings are provided with tube fins 21 20. The tubular ring wall 24 consists of essentially semicircular and mutually offset sections which form the tube fins 21 . The tube fins 21 touch each other adjacent and concentrically lying tube rings 20 at least at one point of the tube ring wall 24 , as indicated in Fig. 4. The flow volume 23 between the tube ring walls 24 is modified to a very great extent by the tube fins, the tube fins significantly increasing the tube ring wall 24 serving as a heat exchange wall and additionally permitting a directed flow of the medium within the flow volumes 23 present on both sides of the tube ring wall 24 . As an alternative to curved tubular lamellas, it is also possible to use triangular, diamond, sawtooth or rectangular lamellar shapes.

Fig. 5a zeigt einen Rohrringverband 19c aus mit bogenförmigen Rohrlamellen 21 ausgestalteten Rohrringen 20. Dargestellt ist die Rohrringwand 24, die das Fließvolumen 23 formt. Die Rohrlamellen 21 weisen dabei eine in Fig. 5b dargestellte Verwindung um die Rohrlängsachse auf. Fig. 5b zeigt einen Rohrringverband 19c mit Rohrringen 20, die mit Rohrlamellen 21 versehen sind, in perspektivischer Ansicht. Zu erkennen ist, daß die Längsachse der Rohrlamellen 21 gegenüber der Längsachse des Rohrringverbands 19c eine Verwindung aufweist. Die im Fließvolumen 23 strömenden Medien werden innerhalb des Rohrringverbands 19c entlang dieser Verwindungen geführt. Da die Verwindungsrichtung 22 der Rohrlamellen 21 bei konzentrisch aufeinander folgenden Rohrringen 20 wechselt, werden die wärmeübertragenden Medien innerhalb aufeinander folgender Fließvolumina 23 leicht kreuzweise geführt, wobei sich ihr Wärmekontakt intensiviert. Zusätzlich dazu erhöht sich die mechanische Belastbarkeit des Rohrringverbandes gegenüber thermischen oder Druckbeanspruchungen. FIG. 5 a shows a pipe ring assembly 19 c made of pipe rings 20 designed with arcuate pipe lamellae 21 . The tubular ring wall 24 is shown , which forms the flow volume 23 . The tube fins 21 have a twist shown in FIG. 5b about the tube longitudinal axis. Fig. 5b shows a pipe ring assembly 19 c with pipe rings 20 which are provided with pipe fins 21 , in a perspective view. It can be seen that the longitudinal axis of the tube fins 21 has a twist relative to the longitudinal axis of the tube ring assembly 19 c. The media flowing in the flow volume 23 are guided within the pipe ring assembly 19 c along these twists. Since the direction of twist 22 of the tube fins 21 changes in the case of concentrically successive tube rings 20 , the heat-transferring media are guided crosswise within successive flow volumes 23 , their heat contact intensifying. In addition, the mechanical strength of the pipe ring assembly against thermal or pressure stresses increases.

Eine weitere Ausgestaltung der Oberflächen der Rohrringe ist durch Ringstege 40 möglich, die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Rohrringverbandes 19 verlaufen. A further configuration of the surfaces of the pipe rings is possible by means of ring webs 40 which run essentially parallel to the longitudinal axis of the pipe ring assembly 19 .

Zur Vergrößerung der Wärmetauschfläche ist es möglich, den Querschnitt der Ringstege konisch zu gestalten. To increase the heat exchange surface, it is possible to Make the cross-section of the ring webs conical.

Die Form der Ringstege kann auch in Richtung ihrer Längsachse sowohl zur Optimierung des Medienflusses und der damit verbundenen Intensivierung des Wärmekontaktes, als auch zur Erhöhung der Wärmeübertragungsfläche unterschiedlich ausgeformt sein. The shape of the ring webs can also be in the direction of their longitudinal axis both to optimize the media flow and thus associated intensification of the heat contact, as well as to increase the heat transfer surface can be shaped differently.

Fig. 5c zeigt in Ausführungsformen A bis 6 einige Varianten unterschiedlich in Längsrichtung geformter Ringstege. Die einfachte Ausführungsform stellt hierbei die gerade/geschlossene Form dar, welche in Fig. 5c mit A bezeichnet ist. Die Ringstege können mit Durchbrüchen versehen sein (Variante B, E und F), sie können gebogen sein (Variante C und D), die gebogene Ausführung kann mit einer unterbrochenen Ausführung kombiniert sein (Variante G). Zusätzlich dazu ist es möglich, die Ringstege (40) mit Bohrungen und/oder Ausstanzungen zu versehen (Variante E und G) oder an ihnen Ausbiegungen vorzusehen (Variante G). Fig. 5c shows in embodiments A to 6 some variants differ in the longitudinal direction shaped annular webs. The simple embodiment here represents the straight / closed shape, which is denoted by A in FIG. 5c. The ring webs can be provided with openings (variants B, E and F), they can be curved (variants C and D), the curved version can be combined with an interrupted version (variant G). In addition, it is possible to provide the ring webs ( 40 ) with bores and / or punched-outs (variants E and G) or to provide bends on them (variant G).

In Fig. 5d sind weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Rohrringe aufgezeigt. Neben der beschriebenen lamellenförmigen Ausgestaltung sind auch sägezahnförmige, rechteckige oder rautenförmig spitz nach innen oder außen zulaufende Formen möglich. Auch das Querschnittsprofil der Ringstege kann variiert werden. So sind insbesondere konische Formen möglich, die vor allem in Hinblick auf mechanische Widerstandsfähigkeit gegenüber Strömungsbeanspruchungen und in Hinblick auf einen verbesserten Wärmeübergang vom Ringsteg zum Rohrring von Vorteil sind. In Fig. 5d further possible embodiments of the pipe rings are shown. In addition to the lamellar configuration described, sawtooth-shaped, rectangular or diamond-shaped shapes tapering inwards or outwards are also possible. The cross-sectional profile of the ring webs can also be varied. In particular, conical shapes are possible, which are particularly advantageous in terms of mechanical resistance to flow stresses and in terms of improved heat transfer from the ring web to the tubular ring.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltungsform 19b des Rohrringverbands 19 mit auf den Außenseiten der Rohrringwände 24 senkrecht angeordnete Ringstege 40 ist in Fig. 6 in einer Darstellung des Gesamtaufbaues dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird das Fließvolumen 23 durch die Ringstege 40 in sektorielle Abschnitte unterteilt. Die Höhe der Ringstege 40 entspricht aus diesem Grund dem lichten Querschnitt der Fließvolumina 23. Damit strömen die wärmeübertragenden Medien innerhalb des Fließvolumens 23 in einer durch die Ringstege 40 geführten Weise. Des weiteren können die Ringstege 40 eine wie im Fall der Rohrringlamellen 21 gegenüber der Längsachse des Rohrringverbands 19b verwunden sein. Damit wird eine analoge Verbesserung des Wärmekontakts zwischen den wärmeübertragenden Medien wie im Fall der Ausführungsform des Rohrringverbands 19c mit Ringlamellen 21 durch eine Zwangsströmung gewährleistet. The embodiment 19 b of the pipe ring assembly 19 according to the invention with ring webs 40 arranged vertically on the outer sides of the pipe ring walls 24 is shown in FIG. 6 in a representation of the overall structure. In this embodiment, the flow volume 23 is divided into sectoral sections by the ring webs 40 . For this reason, the height of the ring webs 40 corresponds to the clear cross section of the flow volumes 23 . The heat-transferring media thus flow within the flow volume 23 in a manner guided by the ring webs 40 . Furthermore, the ring webs 40 can be twisted, as in the case of the tubular ring fins 21, with respect to the longitudinal axis of the tubular ring assembly 19 b. This ensures an analog improvement in the thermal contact between the heat-transferring media as in the case of the embodiment of the tubular ring assembly 19 c with ring fins 21 by means of a forced flow.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Rohrringverbandes 19 sind Doppelrohrringe 59 vorgesehen, die zu einem Doppelrohrringverband 19d ineinander geschoben sind. Wie aus Fig. 7 zu entnehmen ist, bestehen die Doppelrohrringe 59 aus Teilwänden 60, die konzentrisch ineinander geschoben sind und durch Distanzstege 61 sektoriell in Ringkanäle 62 um den Umfang des Doppelrohrrings 59 unterteilt sind. Bei dieser Ausführungsform strömen die wärmeübertragenden Medien entlang der Längsachse des Doppelrohrringverbandes 19d durch die Ringkanäle 62 bzw. durch den Zwischenraum zwischen den Doppelrohrringen 59, wobei die Teilwände 60 als Wärmeübertragungsfläche dienen. Die Ringstege innerhalb der Doppelrohrringe können ebenfalls zur Erhöhung der Wärmekontaktfläche Ausgestaltungen in ihrem Querschnittsprofil und/oder in Längsrichtung aufweisen. In a further embodiment of the tube ring assembly 19 , double tube rings 59 are provided which are pushed into one another to form a double tube ring assembly 19 d. As can be seen from FIG. 7, the double tube rings 59 consist of part walls 60 which are pushed concentrically into one another and are divided sectorally by spacer webs 61 into ring channels 62 around the circumference of the double tube ring 59 . In this embodiment, the heat transfer media flow along the longitudinal axis of the double pipe ring assembly 19 d through the ring channels 62 or through the space between the double pipe rings 59 , the part walls 60 serving as a heat transfer surface. The ring webs within the double tube rings can also have configurations in their cross-sectional profile and / or in the longitudinal direction to increase the thermal contact area.

Fig. 8 zeigt Durchflusswege der wärmeübertragenden Medien durch einen Rohrringverband 19 in schematischer Weise. Das Primärmedium tritt in diesem Anwendungsbeispiel am Primäreingang 11 in den Rohrringverband 19 ein und verläßt diesen am Primärausgang 12. In Fig. 8 tritt das Sekundärmedium am Sekundäreingang 13 ein, durchfließt den Rohrringverband 19 und verläßt diesen am Sekundärausgang 14. Die Primäreingänge und -ausgänge 11 und 12 sowie die Sekundärein- und -ausgänge 13 und 14 sind insbesondere durch Flansche 15 mit den zu- bzw. abführenden Leitungen verbunden. Der Außenmantel 10 weist zu diesem Zweck Stutzen 18 auf, die mit den Flanschen 15 verbunden sind. An der Stirnseite des Außenmantels 10 sind Kalotten 17 lösbar befestigt, die Stutzen für den Primärein- bzw. den Primärausgang 11 und 12 aufweisen. Die Stutzen 18 können in beliebiger Art an den Kalotten 17 angeordnet sein. So sind Ausführungen als Tangentialstutzen oder als gebogene Stutzen möglich. Fig. 8 shows flow paths of the heat transfer media through a pipe ring assembly 19 in a schematic manner. In this application example, the primary medium enters the pipe ring assembly 19 at the primary inlet 11 and leaves it at the primary outlet 12 . In FIG. 8, the secondary medium flows through the secondary input 13 a, flows through the tube ring bandage 19 and leaves this at the secondary output 14. The primary inputs and outputs 11 and 12 and the secondary inputs and outputs 13 and 14 are connected in particular by flanges 15 to the supply and discharge lines. For this purpose, the outer jacket 10 has connecting pieces 18 which are connected to the flanges 15 . On the end face of the outer jacket 10 , domes 17 are detachably fastened, which have sockets for the primary inlet and outlet 11 and 12 , respectively. The sockets 18 can be arranged in any manner on the calottes 17 . For example, designs as tangential sockets or as curved sockets are possible.

Die Zuführungen bzw. die Ableitungen des Sekundärmediums innerhalb des Rohrringverbands 19 sind dabei durch Verteilerkanäle 30 ausgeführt. Diese bewirken, daß das Primärmedium in die ihm zugewiesenen Fließvolumina 23 über den Rohrringverband 19 verteilt wird. The feeds or discharges of the secondary medium within the pipe ring assembly 19 are carried out through distribution channels 30 . These cause the primary medium to be distributed into the flow volumes 23 assigned to it via the tubular ring assembly 19 .

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des Verteilerkanals 30 in einer detaillierten Ansicht. Dargestellt ist der Rohrringverband 19 innerhalb des Außenmantels 10, der in Fig. 9 von rechts nach links vom Primärmedium durchströmt wird. Das Sekundärmedium tritt in Fig. 9 von unten kommend in den Verteilerkanal 30 ein und wird in die ihm zugewiesenen Fließvolumina 23 geleitet. Der Verteilerkanal 30 besteht dabei aus einer Reihe geeignet angeordneter dicht ausgeführter Verbindungen 31, die das vom Primärmedium durchströmte Fließvolumen 23 vom Sekundärmedium trennen. Diese Verbindungen können lösbar oder unlösbar ausgeführt sein. Fig. 9 shows an embodiment of the distribution channel 30 in a detailed view. The tubular ring assembly 19 is shown within the outer jacket 10 , through which the primary medium flows from right to left in FIG. 9. In FIG. 9, the secondary medium enters the distribution channel 30 from below and is directed into the flow volumes 23 assigned to it. The distribution channel 30 consists of a number of suitably arranged, tightly configured connections 31 which separate the flow volume 23 through which the primary medium flows from the secondary medium. These connections can be made detachable or non-detachable.

Die Rohrringe 20 im Rohrringverband 19 weisen innerhalb des Rohrringverbandes 19 zueinander fluchtende Durchbrüche 29 auf, die hier in Fig. 9 einen zum Inneren des Rohrringverbands 19 hin abnehmenden Durchmesser aufweisen. Je nach Ausführungsform können die Durchbrüche 29 auch mit einem gleichbleibenden Durchmesser gestaltet sein. Zweckmäßigerweise sind diese so ausgeführt, daß sich ihre Außenränder konzentrisch um eine gemeinsame Achse gruppieren. Die Verbindungen 31 zwischen den Rohrringen 20 sind so ausgeführt, daß sie die vom Primärmedium durchströmten Fließvolumina 23 vom Sekundärmedium fernhalten, indem sie jedes zweite Fließvolumen 23 überbrücken. Sie verbinden somit die Durchbrüche jedes zweiten Rohrrings 20 mit dem auf ihn folgenden Rohrring. Welche Rohrringe miteinander verbunden werden, hängt von der konkreten Ausführungsform ab. Zweckmäßigerweise sind die Verbindungen 31 so ausgeführt, daß eine alternierende Folge den Verteilerkanal 30 überbrückender bzw. zum Verteilerkanal 30 offener Fließvolumina 23 entsteht. An einer anderen Stelle des Wärmeübertragers, an der das Sekundärmedium den Rohrringverband 19 verläßt, sind die Verbindungen 31 in der gleichen Weise ausgeführt. Im allgemeinen sind die Verbindungen 31 unlösbar gestaltet. Insbesondere können sie durch einen Falz 36 eines Durchbruchs 29 ausgeführt sein, dessen Kante mit der Kante des jeweils benachbarten Durchbruchs durch eine Schweiß-, Löt- oder dergleichen unlösbare Fügetechnik verbunden ist. The tube rings 20 in the tube ring assembly 19 have openings 29 which are aligned with one another within the tube ring assembly 19 and which here have a diameter which decreases towards the interior of the tube ring assembly 19 in FIG. 9. Depending on the embodiment, the openings 29 can also be designed with a constant diameter. These are expediently designed such that their outer edges are concentrically grouped around a common axis. The connections 31 between the pipe rings 20 are designed in such a way that they keep the flow volumes 23 through which the primary medium flows from the secondary medium by bridging every second flow volume 23 . They thus connect the openings of every second pipe ring 20 with the pipe ring following it. Which pipe rings are connected to one another depends on the specific embodiment. The connections 31 are expediently designed such that an alternating sequence of flow volumes 23 bridging the distribution channel 30 or open to the distribution channel 30 is produced. At another point in the heat exchanger, at which the secondary medium leaves the tubular ring assembly 19 , the connections 31 are carried out in the same way. In general, the connections 31 are designed to be non-detachable. In particular, they can be implemented by a fold 36 of an opening 29 , the edge of which is connected to the edge of the respectively adjacent opening by a welding, soldering or similar non-detachable joining technique.

Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform eines stirnseitigen Verschlusses der Fließvolumina 23 unter Verwendung von Blindfalzen 32, die durch Schweißnähte 33 verschlossen sind. Die Stirnseite des Rohrringverbands 19 ist dabei durch ein die Querschnittsfläche des Rohrringverbands 19 teilweise überdeckendes und die Blindfalze 32 formschlüssig umgreifendes Zentrierblech 50 stabilisiert. FIG. 9 shows an embodiment of an end closure of the flow volumes 23 using blind folds 32 , which are closed by weld seams 33 . The end face of the tubular ring bandage 19 is stabilized by a centering plate 50 partially covering the cross-sectional area of the tube ring bandage 19 and encompassing the blind folds 32 in a form-fitting manner.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele für Zentrierbleche 50 und Verbindungen 31 beschrieben. Dazu dienen die Fig. 9a bis 9e. Exemplary embodiments for centering plates 50 and connections 31 are described below. Serve to Figs. 9a to 9e.

In den Fig. 9a, 9b und 9c sind die Zentrierbleche detaillierter dargestellt. Das in Fig. 9a dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine sternförmige Anordnung mehrerer Zentrierbleche 50 auf, die den Rohrringverband mittels Aussparungen 50a an den stirnseitigen Rohrringenden umgreifen. Die Aussparungen entsprechen der Wanddicke der jeweiligen Rohrringe. Sowohl eine lösbare als auch eine unlösbare Verbindung zwischen Zentrierblech und Rohrringverband 19 ist möglich. Unlösbare Ausführungsarten können mittels Schweiß-, Löt- oder dergleichen Verfahren ausgeführt sein. The centering plates are shown in more detail in FIGS. 9a, 9b and 9c. The embodiment illustrated in Fig. 9a has a star-shaped arrangement of several centering plates 50, which engage around the tube ring bandage by means of recesses 50 a at the end tubular ring ends. The recesses correspond to the wall thickness of the respective pipe rings. Both a detachable and a non-detachable connection between the centering plate and pipe ring assembly 19 is possible. Unsolvable embodiments can be carried out by means of welding, soldering or the like methods.

Fig. 9b und 9c zeigen Gestaltungsvarianten der Zentrierbleche 50. Diese können eine gerade Form, wie in Fig. 9b gezeigt oder eine pfeilartige Form aufweisen, wie dies in Fig. 9c dargestellt ist. Eine pfeilartige Form der Zentrierbleche nach Fig. 9c wird dann angewendet, wenn die jeweilige Stirnseite des Rohrringverbandes aus Strömungsgründen kegelförmig konkav ausgeführt ist. Fig. 9b and 9c show design variations of the centering plates 50th These can have a straight shape as shown in FIG. 9b or an arrow-like shape as shown in FIG. 9c. An arrow-like shape of the centering plates according to FIG. 9c is used when the respective end face of the pipe ring assembly is conically concave for flow reasons.

Die Verbindungen 31 können, wie aus der Darstellung in Fig. 9d zu entnehmen ist, lösbar ausgeführt sein. Dazu dient eine Schraubverbindung zwischen einem oberen Einsatzring 85 und einem unteren Einsatzring 86. Die Abstände der Durchbrüche der Rohrringe 20 werden mittels Distanzstücken 84 gesichert. Die unteren Einsatzringe sind mit ihren jeweiligen Rohrringen durch Schweißnähte 33 unlösbar verbunden. Bei einer Montage werden die jeweils äußeren Rohrringe über die mit den unteren Einsatzringen 86 versehenen Öffnungen geschoben, wobei die äußeren Einsatzringe 85 in die jeweiligen unteren Einsatzringe geschraubt werden. Zur Erleichterung des Schraubvorganges dienen Schlüsselansätze 85a, die an die Einsatzringe angegossen oder -geschweißt sein können. The connections 31 can, as can be seen from the illustration in FIG. 9d, be made detachable. A screw connection between an upper insert ring 85 and a lower insert ring 86 serves this purpose. The distances between the openings of the tube rings 20 are secured by means of spacers 84 . The lower insert rings are permanently connected to their respective pipe rings by welds 33 . During assembly, the respective outer pipe rings are pushed over the openings provided with the lower insert rings 86 , the outer insert rings 85 being screwed into the respective lower insert rings. To make the screwing process easier, key extensions 85 a are used, which can be cast or welded onto the insert rings.

Weisen die Durchbrüche, die mittels der Einsatzringe verbunden werden keinen gleichen Durchmesser auf, sind die Einsatzringe 85, 86 entsprechend kegelförmig ausgebildet. Diese Ausführungsform ist nicht bildlich dargestellt. If the openings which are connected by means of the insert rings do not have the same diameter, the insert rings 85 , 86 are correspondingly conical. This embodiment is not illustrated.

Ausführungsformen für eine unlösbare Verbindung 31 der Durchbrüche sind in Fig. 9e dargestellt. Bei einer ersten Ausführungsform A ist ein kegelstumpfartiger Rohrstutzen 87 in kegelförmig zulaufende Durchbrüche eingepasst und mittels Schweißnähten 33 unlösbar mit den Rohrringen 20 verbunden. Alternativ dazu ist auch eine Verbindung mittels eines Rohrstutzens 87 in Form eines Rotationsparaboloiden nach Ausführungsform B möglich. Embodiments for a permanent connection 31 of the openings are shown in FIG. 9e. In a first embodiment A, a truncated cone-like pipe socket 87 is fitted into tapered openings and is permanently connected to the pipe rings 20 by means of weld seams 33 . Alternatively, a connection by means of a pipe socket 87 in the form of a paraboloid of revolution according to embodiment B is also possible.

Stirnseitig des Rohrringverbands sind zur Regulierung der Strömung des Mediums Leitbleche 53 vorgesehen, die auf den Zentrierblechen 50 aufsitzen und mit ihnen lösbar oder unlösbar verbunden sind, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. In den Fig. 10a-d sind Ausführungsformen der Leitbleche näher erläutert. Fig. 10a zeigt links einen Verband aus konzentrisch angeordneten Zylinderförmigen Leitblechen, sowie rechts eine Darstellung einzelner Leitbleche. Der Leitblechverband ist in Fig. 10b ein weiteres Mal perspektivisch abgebildet. In dieser Darstellung sind die Leitbleche von gleicher Länge und schließen in einer Ebene ab. In Fig. 10c ist ein Leitblechverband dargestellt, der aus kegelstumpfförmigen Leitblechen besteht. Auch hier ist der Verband einmal in seiner Gesamtheit und in seinen Einzelteilen dargestellt. Angedeutet sind durch die Bezugsziffer 53b weitere Leitblechformen, die nach den jeweiligen Strömungsverhältnissen innerhalb der Wärmeübertragers angewendet werden können. Die perspektivische Darstellung in Fig. 10d zeigt einen Leitblechverband aus den in Fig. 10c dargestellten Leitblechen, bei denen von außen nach innen die kleineren Leitbleche in Richtung Stirnseite vorgeschoben sind und somit einen Strömungskegel für verbesserte Strömungsverhältnisse ausbilden. To regulate the flow of the medium, baffles 53 are provided on the end face of the tubular ring bandage, which are seated on the centering plates 50 and are detachably or non-releasably connected to them, as shown in FIG . In FIGS. 10a-d embodiments of the baffles are explained in more detail. Fig. 10a shows a left association of concentrically arranged cylindrical baffles as well as the right, a representation of individual guide plates. The baffle plate assembly is shown again in perspective in FIG. 10b. In this illustration, the baffles are of the same length and terminate on one level. In Fig. 10c a baffle assembly is shown, which consists of frustoconical baffles. Here, too, the association is shown in its entirety and in its individual parts. Indicated by reference numeral 53 b are further baffle shapes that can be used within the heat exchanger according to the respective flow conditions. The perspective representation in FIG. 10d shows a guide plate assembly made of the guide plates shown in FIG. 10c, in which the smaller guide plates are pushed in from the outside inwards in the direction of the end face and thus form a flow cone for improved flow conditions.

Alternativ zu einem Einsatz von Leitblechen können auch Lochplatten 54 zur Strömungsregulierung eingesetzt werden. Fig. 10e offenbart eine beispielhafte Ausführungsform einer Lochplatte. In Bild A der Fig. 10e ist eine Lochplatte 54 in Form eines in Richtung des Rohrringverbandes konkaven Kugelabschnittes gezeigt, der eine Vielzahl von mit Aushalsungen 55 versehenen Löchern aufweist. Diese Aushalsungen dienen einem optimalen Strömungsdurchsatz durch die Lochplatte. In den Bildern B und C ist die Lochplatte detaillierter in einer Schnittdarstellung und einer perspektivischen Darstellung gezeigt. As an alternative to using baffles, perforated plates 54 can also be used for flow regulation. FIG. 10e discloses an exemplary embodiment of a perforated plate. In Fig. A of FIG. 10e, a perforated plate 54 is shown in the form of a spherical section which is concave in the direction of the pipe ring assembly and which has a multiplicity of holes provided with neckings 55 . These neckings serve an optimal flow through the perforated plate. In pictures B and C the perforated plate is shown in more detail in a sectional view and a perspective view.

Ein Rohrringverband 19e einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Wärmeübertragers für ein Primärmedium und mehrere unterschiedliche Sekundärmedien ist in Fig. 11 dargestellt. Der Rohrringverband 19e wird in dem bildlich dargestellten Ausführungsbeispiel durch 5 unterschiedliche Sekundärmedien durchströmt, die mit einem Primärmedium im Wärmekontakt stehen. Weitere Sekundärmedien sind durch entsprechende Erweiterungen möglich. Die Rohrringe 20 weisen bei diesem Anwendungsbeispiel eine variable Länge dergestalt auf, daß diese mit wachsendem Durchmesser der Rohrring 20 abnimmt. Im Gegensatz zu den bereits beschriebenen Ausführungsformen der Rohrringverbände 19 erfolgt die Zu- bzw. Abführung der wärmeübertragenden Medien nicht über die Stirnseite des Rohrringverbandes 19, sondern mit Ausnahme des innere Rohrringes 20 über seitlich in die Rohrringwände 24 eingearbeitete Rohrdurchbrüche 80. Diese sind mit Rohrzuführungen 1 versehen, die als Flansch- oder Schweißverbindungen ausgeführt sein können. A tubular ring assembly 19 e of an embodiment of a heat exchanger according to the invention for a primary medium and several different secondary media is shown in FIG. 11. The tubular ring assembly 19 e is flowed through in the illustrated embodiment by 5 different secondary media that are in thermal contact with a primary medium. Additional secondary media are possible through appropriate extensions. In this application example, the pipe rings 20 have a variable length such that the pipe ring 20 decreases with increasing diameter. In contrast to the previously described embodiments of the pipe ring assemblies 19 , the heat transfer media are not supplied or discharged via the end face of the pipe ring assembly 19 , but with the exception of the inner pipe ring 20 via pipe openings 80 incorporated into the side of the pipe ring walls 24 . These are provided with pipe inlets 1 , which can be designed as flange or welded connections.

Jede zweite Rohrzuführung 81 mündet in eine Rohrverbindung 82 ein. Die anderen Rohrleitungen 83 verlaufen jeweils separat in die entsprechenden Rohrzuführungen 81 hinein. Every second pipe feed 81 opens into a pipe connection 82 . The other pipes 83 each run separately into the corresponding pipe feeds 81 .

Der Rohrringverband 19e wird über die durch die Rohrverbindungen 82 kurzgeschlossenen Rohrzuführungen 81 mit dem Primärmedium beschickt, während durch die separaten Rohrleitungen 83 die jeweils unterschiedlichen Sekundärmedien fließen. Durch die Art der Verschaltung der Zuführungs- bzw. Abführungsleitungen grenzt jedes vom Primärmedium durchflossene Fließvolumen 23 beidseits von einem Fließvolumen 23 an. The pipe ring assembly 19 e is supplied with the primary medium via the pipe feeds 81 short-circuited by the pipe connections 82 , while the different secondary media flow through the separate pipes 83 . Due to the type of connection of the supply or discharge lines, each flow volume 23 through which the primary medium flows is adjacent on both sides by a flow volume 23 .

Zweckmäßigerweise besteht auch diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers aus einem korrosions- und wärmebeständigen Material. Zur Minimierung von Wärmeverlusten, sind die Zu- bzw. abführenden Rohrleitungen 83, die Rohrverbindungen 82, sowie die Rohrzuführungen 81 gegen die Umgebung wärmeisoliert. Aus konstruktiven Gründen ist die von den durch die Rohrverbindung 82 verbundenen Rohrzuführungen 81 gebildete Ebene gegenüber der durch die separaten Rohrleitungen 83 gebildete Ebene gekippt, wie insbesondere in Fig. 12 verdeutlicht ist. This embodiment of the heat exchanger according to the invention also expediently consists of a corrosion and heat-resistant material. To minimize heat losses, the supply and discharge pipes 83 , the pipe connections 82 and the pipe feeds 81 are thermally insulated from the environment. For structural reasons, the plane formed by the pipe feeds 81 connected by the pipe connection 82 is tilted with respect to the plane formed by the separate pipes 83 , as is particularly illustrated in FIG. 12.

In Fig. 13 ist eine weitere Ausführungsform für einen Rohrringverband 19e mit mehreren Sekundärmedien dargestellt. Bei dieser Variante erfolgt die Zuleitung und/oder die Abführung der Sekundärmedien durch seitlich in den Rohrringverband hineinführende verschachtelte Rohrzuführungen, die mit jeweils jedem zweiten Fließvolumen des Rohrringverbandes verbunden sind. Durch die verschachtelten Zuführungen wird jeweils ein Fließvolumen gezielt mit einem Sekundärmedium versorgt, bzw. von diesem entleert. In der Figur sind beispielhaft in den Rohrringverband einströmende Medien durch Pfeile angedeutet. Das Primärmedium wird an den Stirnseiten des Rohrringverbandes zugeführt. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Rohrringe des Rohrringverbandes eine einheitliche Länge aufweisen und der gesamte Rohrringverband zur Wärmeübertragung. Bezugszeichenliste 10 Außenmantel
11 Primäreingang
12 Primärausgang
13 Sekundäreingang
14 Sekundärausgang
15 Flansch
16 Kondensatauslaß
17 Kalotte
18 Stutzen
19 Rohrringverband allgemein
19a Rohrringverband mit zylindrischen Rohrringen ohne Ausgestaltungen der Rohrringwand
19b Rohrringverband mit Ringstegen als Ausgestaltungen der Rohrringwände
19c Rohrringverband mir Rohrlamellen als Ausgestaltungen der Rohrringwände
19d Doppelrohrringverband
19e Rohrringverband für ein Primärmedium und mehrere Sekundärmedien
20 Rohrringe
21 Rohrlamellen
22 Lamellenverwindung
23 Fließvolumen
24 Rohrringwand
29 Durchbruch
30 Verteilerkanal
31 Verbindung
32 Blindfalz
33 Schweißnaht
34 unterbrochenes Fließvolumen
35 offenes Fließvolumen
36 Aushalsung für Durchbrüche
40 Ringsteg
50 Zentrierblech
50a Aussparung
50b innerer Rohrring/Haltebolzen
51 Zentrierring
53 Leitblech
53a Leitblechaussparung
53b Aussparung für inneren Rohrring/Haltebolzen
53c Verteilerkegel
54 Lochplatte
55 Aushalsung für Lochplattenlöcher
59 Doppelrohrring
60 Teilwände
61 Distanzstege
62 Ringkanäle
70 Auflager
80 Rohrdurchbruch
81 Rohrzuführung
82 Rohrverbindung
83 separate Rohrleitungen
84 Distanzstück
85 Oberer Einsatzring
85a Schlüsselansatz
86 Unterer Einsatzring
87 Rohrstutzen
88 Verschachtelte Rohrzuführungen
FIG. 13 shows a further embodiment for a pipe ring assembly 19 e with a plurality of secondary media. In this variant, the supply and / or the discharge of the secondary media takes place through nested pipe feeds which lead laterally into the pipe ring assembly and which are connected to every second flow volume of the pipe ring assembly. A flow volume is specifically supplied with or emptied from a secondary medium by the nested feeds. In the figure, media flowing into the pipe ring assembly are indicated by arrows. The primary medium is fed to the face of the pipe ring assembly. This embodiment offers the advantage that the tube rings of the tube ring assembly have a uniform length and the entire tube ring assembly for heat transfer. Legend: 10 outer jacket
11 primary entrance
12 primary output
13 secondary input
14 secondary output
15 flange
16 condensate outlet
17 calotte
18 sockets
19 Pipe ring assembly in general
19 a Pipe ring assembly with cylindrical pipe rings without designing the pipe ring wall
19 b Pipe ring assembly with ring webs as configurations of the pipe ring walls
19 c Pipe ring assembly with pipe fins as designs for the pipe ring walls
19 d double pipe ring assembly
19 e Pipe ring assembly for one primary medium and several secondary media
20 pipe rings
21 pipe fins
22 Slat twist
23 flow volume
24 tubular ring wall
29 breakthrough
30 distribution channel
31 connection
32 blind fold
33 weld seam
34 interrupted flow volume
35 open flow volume
36 Neck for breakthroughs
40 ring bridge
50 centering plate
50 a recess
50 b inner tube ring / retaining bolt
51 centering ring
53 baffle
53 a baffle recess
53 b Cut-out for inner tube ring / retaining bolt
53 c distributor cone
54 perforated plate
55 Neck for perforated plate holes
59 double tube ring
60 partitions
61 spacers
62 ring channels
70 supports
80 pipe breakthrough
81 pipe feed
82 pipe connection
83 separate pipes
84 spacer
85 Upper insert ring
85 a key approach
86 Lower insert ring
87 pipe socket
88 Nested pipe inlets

Claims

1. Heat exchanger, in particular for liquid flowing media, using any flow principles and in any type of installation, characterized in that the heat exchange surface which accomplishes the heat transfer is formed by an interlaced hollow body through which the media flows.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the association of nested hollow bodies consists of nested essentially cylindrical tube rings ( 20 ).

3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the tube rings ( 20 ) have the same length in a first embodiment.

4. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the length of the pipe rings ( 20 ) is variable in a second embodiment such that their length decreases from the outer to the inner pipe ring ( 20 ), so that at least one end face of a pipe ring assembly ( 19 ) one has a concave shape.

5. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the pipe rings ( 20 ) are fitted into one another in such a way that a clear distance, referred to as flow volume ( 23 ), between the outside of the respective inner and the inner side of the respective outer pipe ring permits the passage of liquid media.

6. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tube ring wall ( 24 ), the tube rings ( 20 ) and / or their surface have configurations.

7. Heat exchanger according to claim 6, characterized in that these configurations influence and shape the flow volume ( 23 ) in a decisive manner.

8. Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the material cross section of the tube rings ( 20 ) with tube fins ( 21 ) is designed such that the tube ring ( 20 ) is locally composed of a mutual stringing of inward or outward oriented arcs whose radii are smaller than the radii of the clear cross section of the tube rings ( 20 ).

9. The heat exchanger according to claim 8, characterized in that the layers of tubes (21) of two successive pipe sections (20) of the difference between the radii are sized to the inside cross sections of the tubular rings (20) so with respect to the tubular ring walls (24) that at least at one point touch.

10. Heat exchanger according to one of claims 8 and 9, characterized in that in a first embodiment, the tube fins ( 21 ) run substantially parallel to the longitudinal axis of the tube rings ( 20 ).

11. Heat exchanger according to one of claims 8 and 9, characterized in that in a further embodiment the longitudinal axis of the tube fins ( 21 ) is inclined at an angle of less than 90 ° with respect to the longitudinal axis of the tube rings ( 20 ) in such a way that the tube fins ( 21 ) form a lamella twist ( 22 ) formed around the longitudinal axis of the tube rings ( 20 ).

12. Heat exchanger according to claim 11, characterized in that the direction of the fin twist ( 22 ) changes in successive tube rings ( 20 ).

13. Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the tubular rings (20) are provided with perpendicular to the exterior of the tubular annular walls (24) oriented and extending substantially in the direction of the longitudinal axis of the tubular rings (20) annular webs (40) in another embodiment.

14. Heat exchanger according to claim 13, characterized in that the ring webs ( 40 ) are evenly distributed along the circumference of the tubular ring walls ( 24 ).

15. Heat exchanger according to one of claims 13 and 14, characterized in that the annular webs ( 40 ) divide the flow volumes ( 23 ) evenly sectorally.

16. Heat exchanger according to one of claims 13 to 15, characterized in that the ring webs ( 40 ) have further shape configurations along their longitudinal direction, in particular interruptions, bores, punchings and / or bends.

17. Heat exchanger according to one of claims 13 to 15, characterized in that in a further embodiment the longitudinal axis of the ring webs ( 40 ) is inclined at an angle to the longitudinal axis of the tubular ring ( 20 ), so that the ring webs ( 40 ) one around the longitudinal axis of the tubular rings form a twisted structure.

18. Heat exchanger according to one of claims 13 to 17, characterized in that the cross section of the ring webs ( 40 ) is conically shaped.

19. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in a further embodiment a double-walled design of the pipe rings ( 20 ) is provided.

20. Heat exchanger according to claim 19, characterized in that the tubular ring walls ( 24 ) in a double-walled design of the tubular rings consist of a pair of concentrically arranged partial walls ( 60 ) which run with one another with parallel to the longitudinal axis of the tubular rings ( 20 ) and are vertical and radial the inner extending to the outer part of wall (60) and extending substantially over the entire length of the tubular rings (20) spacing bars (61) are connected so that the resulting double-tube ring (59) from sectorial over the circumference of the double-tube ring (59) distributed ring channels ( 62 ) is composed.

21. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube rings ( 20 ) each have at least two openings ( 29 ) incorporated in the tube ring walls ( 24 ), which are arranged such that the openings ( 29 ) of the tube rings pushed into one another ( 20 ) can be passed in the pipe ring assembly ( 19 ) from the outer to the inner pipe ring ( 20 ) in a straight line oriented perpendicular to the longitudinal axis of the heat exchanger.

22. Heat exchanger according to claim 21, characterized in that the pipe ring assembly ( 19 ) of the pipe rings ( 20 ) is designed in such a way that the edges of the openings ( 29 ) of two successive pipe rings ( 20 ) have connections ( 31 ) which are arranged in this way are that every second flow volume ( 23 ) located between the pipe rings ( 20 ) is bridged in such a way that material mixing of the medium flowing through the connections ( 31 ) of the openings ( 29 ) with the medium located in the bridged flow volume ( 34 ) is excluded ,

23. Heat exchanger according to claim 22, characterized in that the bridges arranged between the openings ( 29 ) are designed to be detachable.

24. Heat exchanger according to claim 23, characterized in that the releasable design of the bridges between the openings ( 29 ) by screwed together, the edge of the openings ( 29 ) at least partially encompassing and positively connected upper or lower ring flanges ( 85 , 86 ) is.

25. Heat exchanger according to claim 23, characterized in that the bridged openings ( 29 ) are fixed at their edges by spacers ( 84 ) at a distance corresponding to the bridged flow volumes ( 23 ).

26. Heat exchanger according to claim 21, characterized in that the openings ( 29 ) in their mutual position to one another in the tubular ring assembly ( 19 ) and the configuration of the connections ( 31 ) are designed such that they form a distribution channel ( 30 ).

27. Heat exchanger according to claim 22, characterized in that the clear cross section of the distribution channel to the inside of the pipe ring assembly ( 19 ) remains the same or decreases.

28. Heat exchanger according to one of claims 21 and 22, characterized in that the connection (31) of a respective further inward in the pipe ring bandage (19) arranged pipe ring (20) is carried out by a necking (36) of the edge of the opening (29) and that the edge of the fold ( 36 ) is inseparably and tightly connected to the edge of the opening ( 29 ) of the tube ring ( 20 ) arranged further outwards in the tube ring assembly ( 19 ).

29. Heat exchanger according to claim 28, characterized in that the connection of the fold ( 36 ) to the edge of the respective opening ( 29 ) is carried out by a welding, soldering or the like further tight connection.

30. Heat exchanger according to claim 28, characterized in that the connections ( 31 ) are carried out by pipe sockets and / or rings which are integrally connected, in particular by means of a welded or soldered connection, to the edges of the respective openings ( 29 ).

31. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the end faces of the flow-through association of nested hollow bodies are provided with configurations which fix and / or center the hollow bodies in their mutual position relative to one another or the tubular ring assembly ( 19 ) within the outer casing ( 10 ) position in its position.

32. Heat exchanger according to claim 31, characterized in that centering rings ( 51 ) are provided which are inserted into the ring-like cross-sections of the flow volumes ( 23 ) of the end faces of the tubular ring assembly ( 19 ).

33. Heat exchanger according to claim 32, characterized in that the thicknesses of the centering rings ( 51 ) correspond to the respective end cross sections of the flow volumes ( 23 ), so that they close them completely and tightly.

34. Heat exchanger according to claim 32, characterized in that the centering rings ( 51 ) are designed such that the diameters of the centering rings ( 51 ) match the diameter of every second end cross-section of the flow volumes ( 23 ) in such a way that the distributor channels ( 30 ) load Flow volumes ( 23 ) are sealed at the end.

35. Heat exchanger according to one of claims 32 to 34, characterized in that the centering rings ( 51 ) are non-detachably fixed in the respective end closures of the corresponding flow volumes ( 23 ).

36. Heat exchanger according to claim 34, characterized in that in a further embodiment, instead of the centering rings ( 51 ) on the end faces of the tubular ring assembly ( 19 ), corresponding flow volumes ( 23 ) are arranged with tightly sealing blind folds ( 32 ).

37. Heat exchanger according to one of claims 31 to 35, characterized in that a set of at least two, preferably crosswise arranged centering plates ( 50 ) is provided on at least one end face of the pipe ring assembly ( 19 ), which is connected to the centering rings ( 51 ) or the blind folds ( 32 ) and / or the pipe rings ( 19 ) is connected.

38. heat exchanger according to claim 37, characterized in that the centering rings ( 51 ) or the blind folds ( 32 ) with the centering plate ( 50 ) by means of a weld, solder or the like connection are not detachably and rigidly connected.

39. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that at least one flow-regulating set of concentrically arranged baffle plates ( 53 ) arranged on the end face with respect to the tubular ring assembly ( 19 ) is provided.

40. Heat exchanger according to claim 39, characterized in that the baffles ( 53 ) each have the shape of a conical jacket, these being telescopically pushed into one another and forming a current distribution cone.

41. Heat exchanger according to one of claims 37 to 40, characterized in that the centering plates ( 50 ) and the guide plates ( 53 ) are joined together and within the guide plate assembly by means of a welding, soldering or the like further non-detachable and rigid connection.

42. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in a further embodiment, a perforated plate ( 54 ) for flow regulation is arranged on the end face of the pipe ring assembly.

43. Heat exchanger according to claim 42, characterized, that the perforated plate is one in the direction of the pipe ring assembly has concave curvature.

44. Heat exchanger according to one of claims 42 and 43, characterized in that the holes in the perforated plate have neckings ( 55 ).

45. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe rings ( 20 ) of the pipe ring assembly ( 19 ) and their configurations are made of a good heat-conducting and / or corrosion-resistant material.

46. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the outer jacket ( 10 ) consists of a thermally insulating material or is thermally insulated from the environment.

47. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular ring assembly ( 19 ) is provided in a further embodiment for heat transfer between a primary medium and more than two secondary media.

48. Heat exchanger according to claim 47, characterized in that the pipe rings ( 20 ) of the pipe ring assembly ( 20 ) are designed so that their length decreases with increasing diameter.

49. Heat exchanger according to one of claims 47 and 48, characterized in that the flow volumes ( 23 ) on the end faces with the exception of the innermost tube ring ( 20 ) are sealed.

50. Heat exchanger according to one of claims 47 to 49, characterized in that the pipe ring walls ( 24 ) each have pipe openings ( 80 ) in the vicinity of the end boundaries of the pipe rings ( 20 ), each with a lateral pipe feed ( 81 ) to the flow volume closed at the end ( 23 ) are designed.

51. Heat exchanger according to one of claims 47 to 49, characterized in that the pipe feeds ( 81 ) opening into the pipe openings ( 80 ) at both ends of the pipe ring assembly ( 19 ) are functionally designed in the following way:

- A pipe connection ( 82 ) through which every second pipe feed ( 81 ) is connected to each other.

- Separate pipes ( 83 ) which open into the other pipe inlets ( 81 ).

52. Heat exchanger according to claim 50, characterized in that the pipe feeds ( 81 ) are designed as flange connections.

53. Heat exchanger according to claim 47, characterized in that the pipe ring assembly is supplied laterally by nested pipe inlets ( 88 ), the individual flowed through partial volumes of which are flowed through with different media and which are connected to corresponding flow volumes of the pipe ring assembly.

54. Heat exchanger according to one of claims 47 to 53, characterized in that the pipe ring assembly ( 19 ) consists of heat-conducting, corrosion-resistant material, the pipe feeds ( 81 ), pipes ( 83 ) and pipe connections ( 82 ) are corrosion-resistant and thermally insulated, or consist of thermally insulating material.