DE10326381B4 - turbulence generator - Google Patents

turbulence generator Download PDF

Info

Publication number
DE10326381B4
DE10326381B4 DE10326381A DE10326381A DE10326381B4 DE 10326381 B4 DE10326381 B4 DE 10326381B4 DE 10326381 A DE10326381 A DE 10326381A DE 10326381 A DE10326381 A DE 10326381A DE 10326381 B4 DE10326381 B4 DE 10326381B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
comb
turbulence generator
flow
layer
generator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10326381A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10326381A1 (en
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Jähn
Klaus Dipl.-Ing. Ochmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jaehn Peter 45479 Muelheim De
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE10326381A priority Critical patent/DE10326381B4/en
Priority to US10/863,549 priority patent/US20050189092A1/en
Priority to EP04013531A priority patent/EP1486749B1/en
Priority to CA002470785A priority patent/CA2470785A1/en
Priority to JP2004173797A priority patent/JP2005003355A/en
Priority to CNA200410071453XA priority patent/CN1573274A/en
Publication of DE10326381A1 publication Critical patent/DE10326381A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10326381B4 publication Critical patent/DE10326381B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0098Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for viscous or semi-liquid materials, e.g. for processing sludge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Turbulenzerzeuger in einem rohrförmigen Gehäuse zur Temperierung flüssiger und gasförmiger Stoffströme wobei der Turbulenzerzeuger mindestens zwei kammförmige Bleche (2, 2') aufweist, die in das rohrförmige Gehäuse lösbar eingeschoben sind und beim Durchströmen des Gehäuses mit Fluiden als Turbulenzerzeuger wirken, indem sie den freien Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch Bildung eines in Strömungsrichtung ausgedehnten räumlichen Gitters verkleinern und jedes kammförmige Blech in seiner größten Breitenausdehnung im rechten Winkel zur Anströmungsrichtung mindestens zwei verschiedene Abschnitte hat, einen nicht strukturierten Abschnitt (3) und mindestens einen Abschnitt (4) der entlang der Hauptströmungsrichtung (5) durch wechselnde Stege (8) und Lücken (9) strukturiert ist, die Stege (8) in einem Winkel von 10 bis 80 Grad zur Hauptströmungsrichtung geneigt sind und durch die einsteckbaren Bleche gegenüberliegende durchgehende und/oder unterbrochene Kontaktlinien zur inneren Gehäusewand bilden, um durch Wärmeleitung eine Temperierung in den Strömungsbereich des Fluids zu ermöglichen, und wobei einer der mindestens zwei kammförmigen Bleche mit seinen Stegen...turbulence generator in a tubular shape casing for tempering liquid and gaseous material flows wherein the turbulence generator at least two comb-shaped sheets (2, 2 '), which are releasably inserted into the tubular housing and when flowing through of the housing act with fluids as turbulence generators by the free flow cross section of the housing by formation of a flow direction spatial Reduce lattice and every comb - shaped sheet metal in its largest width expansion in the right angle to the flow direction has at least two different sections, one unstructured Section (3) and at least a portion (4) along the Main flow direction (5) is structured by changing webs (8) and gaps (9), the webs (8) at an angle of 10 to 80 degrees to the main flow direction are inclined and opposed by the plug-in sheets continuous and / or broken contact lines to the inner housing wall form to heat conduction a temperature in the flow area of To allow fluids and one of the at least two comb-shaped sheets with its webs ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Turbulenzerzeuger in einem rohrförmigen Gehäuse zur Temperierung flüssiger und gasförmiger Stroffströme die beispielsweise als Wärmeaustauschergehäuse fungieren können und wobei der Turbulenzerzeuger mindestens zwei kammförmige Bleche aufweist, die in das rohrförmige Gehäuse lösbar eingeschoben sind und beim Durchströmen des Gehäuses mit Fluiden als Turbulenzerzeuger wirken, indem sie den freien Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch Bildung eines in Strömungsrichtung ausgedehnten räumlichen Gitters verkleinern und jedes kammförmige Blech in seiner größten Breitenausdehnung im rechten Winkel zur Anströmungsrichtung mindestens zwei verschiedene Abschnitte hat, einen nicht strukturierten Abschnitt und mindestens einen Abschnitt der entlang der Hauptströmungsrichtung durch wechselnde Stege und Lücken strukturiert ist, die Stege in einem Winkel von 10 bis 80 Grad zur Hauptströmungsrichtung geneigt sind und durch die einsteckbaren Bleche gegenüberliegende durchgehende und/oder unterbrochene Kontaktlinien zur inneren Gehäusewand bilden, um durch Wärmeleitung eine Temperierung in den Strömungsbereich des Fluids zu ermöglichen, und wobei einer der mindestens zwei kammförmigen Bleche mit seinen Stegen um 180 Grad um seine in Strömungsrichtung liegende Längsachse gewendet ist und gleichzeitig die kammförmigen Bleche durch die metallischen Kontaktpunkte und/oder Kontaktlinien im Gehäuse zu verspannt sind, und wobei mindestens zwei übereinander angeordnete Bleche im Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch den alternierenden Winkel α der Stege eine Gitterstruktur bilden, und die äußere Fläche des Gehäuses mindestens zu 50 % von einer Temperierzone umgeben ist.The The present invention relates to turbulence generators in a tubular housing for Temperature control liquid and gaseous Stroffströme for example, act as a heat exchanger housing can and wherein the turbulence generator comprises at least two comb-shaped sheets which is in the tubular casing solvable are inserted and while flowing through the housing with fluids as a turbulence generator Act by the free flow cross section of the housing by forming one in the flow direction extensive spatial Downsize lattice and every comb-shaped sheet in its largest width dimension at right angles to the flow direction has at least two different sections, one unstructured Section and at least a portion of the along the main flow direction through changing bridges and gaps is structured, the webs at an angle of 10 to 80 degrees to Main flow direction are inclined and opposed by the plug-in sheets continuous and / or broken contact lines to the inner housing wall form to heat conduction a temperature in the flow area to allow the fluid to and wherein one of the at least two comb-shaped sheets with its webs 180 degrees around its in the direction of flow lying longitudinal axis turned and at the same time the comb-shaped sheets through the metallic Contact points and / or lines of contact in the housing are too tight, and where at least two are superimposed arranged sheets in the flow cross-section of housing through the alternating angle α of the webs form a grid structure, and the outer surface of the housing at least 50% of surrounded by a tempering zone.

Bekannte Turbulenzelemente bzw. Turbulenzerzeuger werden aus Drähten bzw. dünnen Stäben mit rundem Querschnitt gefertigt und beispielsweise durch die Firma CalGavin auf deren Internet Homepage http://www.calgavin.co.uk/HITRAN/hitran.htm (15. November 2002) unter der Bezeichnung HITRAN® Thermal System vertrieben. Der darin angewandte runde Draht bewirkt nur eine geringe Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung wenn hohe Strömungsgeschwindigkeiten vorliegen. Die zur Leistungserhöhung benötigte ausgeprägte Mischwirkung wird jedoch aufgrund der runden Drahtquerschnitte nicht ausreichend verbessert. Liegen hohe Strömungsgeschwindigkeiten vor, wie z.B. bei wässrigen oder gasförmigen Systemen, wird normalerweise das turbulente Strömungsverhalten verbessert. Aus der Strömungslehre ist bekannt, dass Einbauten mit runden Querschnitten eine geringe Querströmung erzeugen und schon bei niedrigen Viskositäten eines Stoffes (wenige mPa∙s) diese Eigenschaften hinsichtlich der mischenden Querströmung fast vollständig verloren geht.Known turbulence elements or turbulence generators are made of wires or thin rods with a round cross-section and, for example, by the company CalGavin on their Internet homepage http://www.calgavin.co.uk/HITRAN/hitran.htm (15 November 2002) under called HITRAN ® thermal distributed system. The round wire used therein causes little improvement in heat transfer performance when high flow rates exist. However, the pronounced mixing effect required to increase the power is not sufficiently improved due to the round wire cross sections. If high flow rates are present, such as in aqueous or gaseous systems, the turbulent flow behavior is usually improved. From fluid mechanics it is known that internals with round cross-sections produce a small cross-flow and even at low viscosities of a substance (a few mPa∙s) these properties are almost completely lost with respect to the mixing cross-flow.

Daher sind Turbulenz-Elemente oder Turbulenzerreger auch nur in Verbindung mit wässrigen Systemen bekannt. EP 0 624 771 B1 schlägt zur Lösung des Problems das Anlöten kompliziert gewellter Drähte als Turbulenzelemente in Flachrohren, Profilrohren oder Rohrkörpern vor. Bei dieser Ausführung erfolgt eine geringe Wärmeleitung in den primären Strömungsbereich infolge des metallischen Kontakts zwischen Wärmeträgerrohr und gebogenem Draht.Therefore, turbulence elements or turbulence exciters are also known only in connection with aqueous systems. EP 0 624 771 B1 proposes to solve the problem, the soldering complicated wavy wires as turbulence elements in flat tubes, profile tubes or tubular bodies. In this embodiment, there is little heat conduction into the primary flow area due to the metallic contact between the heat transfer tube and the bent wire.

Turbulenz-Erreger können auch statische Mischer sein. In der industriellen Anwendung sind jedoch statische Mischer (Fa. Kenics, Sulzer, Koch- Glitsch) häufig zu teuer, so dass derartige Ausführungen nur selten zur Anwendung kommen.Vortex pathogens can also be static mixer. In industrial application are However, static mixers (Messrs. Kenics, Sulzer, Koch-Glitsch) are often too expensive, so that such designs rarely used.

Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen gewellte Bleche in Profilkanäle eingeschoben und nachträglich verlötet werden. Auch bei diesen technischen Lösungen erfolgt eine geringfügige Vergrößerung der produktseitigen wärmeübertragenden Fläche und damit eine Leistungserhöhung.It are also versions known in which corrugated sheets are inserted into profile channels and soldered subsequently. Even with these technical solutions is a minor one Magnification of the product-side heat-transferring surface and thus a performance increase.

Aus EP 0 659 500 A1 sind zur Verbesserung von Wärmeaustauschvorgängen Flachrohre bekannt, die durch Plattwalzen von runden Rohren hergestellt werden. In Flachrohren ist der Abstand von temperierter Kanalinnenwand zur Kanalmitte verkleinert. Nachteilig bei dieser Ausführung ist die kleine Temperierfläche und die geringe Druckstabilität der Flachrohre. Werden höher viskose Stoffe in derartigen Flachkanälen temperiert, kommt es zu einer ungleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilung, die wiederum eine ungleichmäßige Temperaturverteilung im Produktstrom erzeugt. Höher viskose Stoffe erzeugen zusätzlich hohe Differenzdrücke, so dass diese Flachrohre aufgrund der geringen Druckstabilität zum Ausbeulen neigen und nicht formstabil sind. Hohe auftretende Differenzdrücke in Flachrohren führen zudem dazu, dass der rechteckige Querschnitt der Flachrohre sich zurückbildet und wieder einen runden Querschnitt annimmt. Zur Erhöhung der Druckstabilität eines Flachrohres kann die Rohrwandstärke erhöht werden mit dem Nachteil, dass die Wärmeübertragungsleistung sich ebenfalls verschlechtert.Out EP 0 659 500 A1 are known for improving heat exchange processes flat tubes, which are produced by flat rolling of round tubes. In flat tubes, the distance from tempered channel inner wall to the middle of the channel is reduced. A disadvantage of this design is the small tempering and the low pressure stability of the flat tubes. If more viscous substances in such flat channels tempered, there is an uneven velocity distribution, which in turn generates a non-uniform temperature distribution in the product stream. Highly viscous substances additionally produce high differential pressures, so that these flat tubes tend to buckle due to the low pressure stability and are not dimensionally stable. High occurring differential pressures in flat tubes also lead to the fact that the rectangular cross-section of the flat tubes regresses and again assumes a round cross-section. To increase the pressure stability of a flat tube, the tube wall thickness can be increased with the disadvantage that the heat transfer performance also deteriorates.

Aus EP 0 302 232 A1 ist ein Flachrohr für einen Wärmetauscher bekannt, welches aus einem gebogenen Blechstreifen herstellbar ist. Dieses Flachrohr kann auch mit Turbulenzeinlagen versehen werden, wobei in einem Lötvorgang alles dicht verlötet wird. Solch gebogene Blech-Flachrohre sind nur für geringe Differenzdrücke einsetzbar. Sobald das Flachrohr sich aufgrund eines hohen Druckes aufbiegt, verliert es die verbesserten Wärmeübertragungseigenschaften. Die Druckstabilität des beschriebenen Flachrohres wird erhöht, indem Stege durch Falzung eingearbeitet werden. Die Stege verändern das Flachrohr dahingehend, dass ein mehrkanaliger Flachkanal mit höherer Druckstabilität entsteht. Der entstehende Einzelkanal des Flachrohres ist nahezu quadratisch. Der quadratische Strömungsquerschnitt fuhrt jedoch dazu, dass nur zwei Temperierflächen wirksam sind. Zudem ist der Abstand von Kanalmitte zur inneren Temperierfläche so groß, dass sich ein Temperaturgradient einstellt, der eine gleichmäßige schnelle und produktschonende Temperierung verhindert. Soll ein höher-viskoser Stoff bei niedriger, laminarer Strömungsgeschwindigkeit temperiert werden, sind die Temperaturunterschiede im Strömungsquerschnitt besonders ausgeprägt.Out EP 0 302 232 A1 a flat tube for a heat exchanger is known, which can be produced from a bent metal strip. This flat tube can also be provided with turbulence inserts, wherein in a soldering process everything is soldered tight. Such curved sheet metal flat tubes can only be used for low differential pressures. As soon as the flat tube bends due to high pressure, it loses the improved heat transfer transfer properties. The pressure stability of the flat tube described is increased by webs are incorporated by folding. The webs change the flat tube to the effect that a multi-channel flat channel with higher pressure stability arises. The resulting single channel of the flat tube is almost square. However, the square flow cross-section leads to only two tempering surfaces being effective. In addition, the distance from the center of the channel to the inner tempering surface is so large that a temperature gradient is established which prevents a uniform, rapid and product-gentle tempering. If a higher-viscous substance is to be tempered at a low, laminar flow rate, the temperature differences in the flow cross-section are particularly pronounced.

Schließlich werden in der EP 1 213 556 A1 Flachrohre mit mehreren nebeneinander angeordneten Strömungsbereichen beschrieben die in einem Sammelrohr münden. Die Flachrohre bestehen aus mehreren parallelen Strömungskanälen, so dass die Wände der Einzelkammern eine druckstabilisierende Wirkung auf die Form des Flachrohres haben. Mehrere parallel angeordnete Flachrohre, die alle in ein Sammelrohr münden bilden einen Wärmeaustauscher. Die Form des beschriebenen Flachrohres wird im Strangpressverfahren mit z.B. Aluminium hergestellt. Die Herstellung dieser Flachrohre ist kompliziert und es bedarf besonderer Werkzeuge. Infolgedessen sind derartige Flachrohre nicht in hoch-korrosionsfesten Werkstoffen herstellbar.Finally, in the EP 1 213 556 A1 Flat tubes described with several juxtaposed flow areas which open into a manifold. The flat tubes consist of several parallel flow channels, so that the walls of the individual chambers have a pressure-stabilizing effect on the shape of the flat tube. Several parallel flat tubes, all of which open into a manifold form a heat exchanger. The shape of the flat tube described is produced in the extrusion process with eg aluminum. The production of these flat tubes is complicated and it requires special tools. As a result, such flat tubes are not produced in highly corrosion-resistant materials.

Die DE 30 08 930 A1 zeigt weiterhin Turbulenzerzeuger mit maximal zwei wechselbaren Einbaublechen, die durch Ausstanz- oder Biegevorgang gebildete Rippen aufweisen, die sich oberhalb und unterhalb der Blechdicke bis zur Gehäusewandung erstrecken und hervorragen. Der Rohr- bzw. Gehäusequerschnitt wird bei dieser Lösung durch die äußeren Abmessungen der Einbauten nicht vollständig gefüllt, was zu einer schlechten Vermischung und einer schlechten Wärmeübertragung führt.The DE 30 08 930 A1 further shows turbulence generators with a maximum of two exchangeable mounting plates having ribs formed by punching or bending, which extend above and below the sheet thickness to the housing wall and protrude. The tube or housing cross-section is not completely filled in this solution by the outer dimensions of the internals, resulting in poor mixing and poor heat transfer.

Weitere Turbulenzerzeuger sind aus den Dokumenten DE 102 12 799 C1 , DE 30 22 270 C2 , DE 28 08 854 C3 , EP 1067 352 A1 und FR 2 123 195 A1 bekannt.Further turbulence generators are from the documents DE 102 12 799 C1 . DE 30 22 270 C2 . DE 28 08 854 C3 . EP 1067 352 A1 and FR 2 123 195 A1 known.

Es bestand daher die Aufgabe eine Vorrichtung und ein Verfahren zu entwickeln mit dem Temperiervorgänge einphasiger und/oder zweiphasiger flüssiger oder gasförmiger Stoffströme verbessert werden und betriebliche Probleme, wie z.B. das auftretende Fouling innerhalb der Vorrichtung, minimiert werden. Zusätzlich sollte eine einfache und gute Reinigungsmöglichkeit geschaffen werden. Aus dieser erweiterten Aufgabenstellung resultiert auch eine Veränderung des Strömungskanals, so dass Turbulenzerzeuger bzw. Turbulenzerreger in Verbindung des aufnehmenden Strömungskanals zusammen verbessert werden sollten. Der Strömungskanal und auch die Turbulenzerzeuger müssen einfach herstellbar sein, so dass die Fertigungskosten niedrig sind, so dass eine preiswerte neue Technik entsteht. Die gesamte Vorrichtung sollte eine kleine und kompakte Bauweise erhalten, um weitere Vorteile zum Stand der Technik zu erhalten. Die Temperierleistung von strömungsführenden Kanälen oder Rohren soll durch möglichst einfach zu montierende Elemente erhöht werden, so dass bei verbessertem Verweilzeitspektrum und minimalem Produkt volumen im Temperierkanal die Temperierleistung wesentlich erhöht wird. Des Weiteren sollen die verbesserte Temperierleistung auch für Stoffe mit erhöhter Viskosität von z.B. bis 100000 mPas sichtbar werden. Die Aufgabe ist besonders schwierig, da Stoffe mit hoher Viskosität ein laminares Strömungsverhalten zeigen, und die Strömungsgeschwindigkeiten niedrig gehalten werden, um die auftretenden Druckverlusten klein zu halten. In Fachkreisen wird bei diesen geringen Strömungsgeschwindigkeiten von kriechenden bzw. schleichenden Strömungen gesprochen. Aufgrund der möglichen hohen Druckverluste, muss eine Druckstabilität von mindestens 300 bar erreicht werden.It Therefore, the object was a device and a method to develop with the tempering processes single-phase and / or two-phase liquid or gaseous streams can be improved and operational problems, such as the occurring fouling within the device to be minimized. In addition, should be a simple and good cleaning possibility be created. This extended task results also a change the flow channel, so that turbulence generator or turbulence exciter in connection of receiving flow channel should be improved together. The flow channel and also the turbulence generator have to be easy to produce, so that the production costs are low, so that a cheap new technology is created. The entire device should get a small and compact design for more benefits to obtain the state of the art. The temperature control of flow-leading channels or pipes should be through as possible easy-to-mount elements are increased, so with improved Residence time spectrum and minimum product volume in the tempering channel the temperature control is significantly increased. Furthermore, should the improved tempering performance also for substances with increased viscosity of e.g. to 100,000 mPas become visible. The task is especially difficult because substances with high viscosity laminar flow behavior show, and the flow rates be kept low, the occurring pressure losses small to keep. In professional circles is at these low flow rates of creeping or creeping currents spoken. Due to the potential high pressure losses, a pressure stability of at least 300 bar must be achieved become.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein für flüssige oder gasförmige Stoffströme gleichermaßen geeigneten Turbulenzerzeuger in einem rohrförmigen Gehäuse wobei der Turbulenzerzeuger mindestens zwei kammförmige Bleche aufweist, die in das rohrförmige Gehäuse lösbar eingeschoben sind und beim Durchströmen des Gehäuses mit Fluiden als Turbulenzerzeuger wirken, indem sie den freien Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch Bildung eines in Strömungsrichtung ausgedehnten räumlichen Gitters verkleinern und jedes kammförmige Blech in seiner größten Breitenausdehnung im rechten Winkel zur Anströmungsrichtung mindestens zwei verschiedene Abschnitte hat, einen nicht strukturierten Abschnitt und mindestens einen Abschnitt der entlang der Hauptströmungsrichtung durch wechselnde Stege und Lücken strukturiert ist, die Stege in einem Winkel von 10 bis 80 Grad zur Hauptströmungsrichtung geneigt sind und durch die einsteckbaren Bleche gegenüberliegende durchgehende und/oder unterbrochene Kontaktlinien zur inneren Gehäusewand bilden, um durch Wärmeleitung eine Temperierung in den Strömungsbereich des Fluids zu ermöglichen, und wobei einer der mindestens zwei kammförmigen Bleche mit seinen Stegen um 180 Grad um seine in Strömungsrichtung liegende Längsachse gewendet ist und gleichzeitig die kammförmigen Bleche durch die metallischen Kontaktpunkte und/oder Kontaktlinien im Gehäuse zu verspannt sind, und wobei mindestens zwei übereinander angeordnete Bleche im Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch den alternierenden Winkel α der Stege eine Gitterstruktur bilden, und die äußere Fläche des Gehäuses mindestens zu 50 % von einer Temperierzone umgeben ist.According to the invention the object is achieved by a suitable for liquid or gaseous material flows turbulence generator in a tubular housing wherein the turbulence generator has at least two comb-shaped sheets which are releasably inserted into the tubular housing and act as turbulence generator when flowing through the housing with fluids by the reduce free flow cross-section of the housing by forming a streamlined in the spatial direction grid and each comb-shaped plate in its largest width at right angles to the direction of flow at least two different sections, a non-structured section and at least a portion along the main flow direction by changing webs and gaps structured is, the webs are inclined at an angle of 10 to 80 degrees to the main flow direction and through the plug-in sheets opposite continuous u nd / or broken lines of contact to form the inner housing wall to allow thermal conduction by a temperature control in the flow region of the fluid, and wherein one of the at least two comb-shaped sheets is rotated with its webs 180 degrees about its longitudinal axis lying in the flow direction and at the same time the comb-shaped sheets are clamped by the metallic contact points and / or lines of contact in the housing, and wherein at least two übereinan the arranged sheets in the flow cross-section of the housing by the alternating angle α of the webs form a lattice structure, and the outer surface of the housing is at least 50% surrounded by a tempering zone.

Das Gehäuse zur Aufnahme der kammförmigen Bleche die als Turbulenzerzeuger dienen kann ein Rohr, ein Profilrohr, aber insbesondere ein Rechteckkanal sein.The casing for receiving the comb-shaped Sheets that can serve as a turbulence generator can be a pipe, a profile pipe, but especially a rectangular channel.

Das erfindungsgemäße Gehäuse erlaubt die effiziente Durchführung von Temperiervorgängen bei geringen Investitionskosten.The housing according to the invention allowed efficient implementation of tempering processes at low investment costs.

Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb auch ein Verfahren zur effizienten Durchführung von Temperiervorgängen einphasiger und/oder zweiphasiger flüssiger oder gasförmiger Stoffströme, bei dem ein Gehäuse gemäß 1 eingesetzt wird in das mindestens zwei einsteckbare kammförmig strukturierte Bleche lösbar eingeschoben sind und diese beim Durchströmen des Gehäuses mit Fluiden als Turbulenzerzeuger mit vollständiger vertikaler und horizontaler Mischwirkung wirken, indem sie den freien Strömungsquerschnitt des Gehäuses verkleinern und jede Schicht in ihrer größten Breitenausdehnung im rechten Winkel zur Anströmungsrichtung mindestens zwei verschiedene Abschnitte (Bereiche) hat, einen ersten nicht strukturierten Bereich und mindestens einen Abschnitt (Bereich) der entlang der Hauptströmungsrichtung durch wechselnde Stege und Lücken strukturiert ist, und dadurch die einsteckbaren Bleche gegenüberliegende durchgehende und/oder unterbrochene Kontaktlinien zur inneren Gehäusewand bilden, um durch Wärmeleitung eine Temperierung in den Strömungsbereich des Fluids zu ermöglichen und gleichzeitig die kammförmigen Bleche durch die metallischen Kontaktpunkte und/oder Kontaktlinien im Gehäuse zu verspannen und die Stege in einem Winkel α von 10 bis 80 Grad zur Hauptströmungsrichtung geneigt sind, und mindestens zwei übereinander geschichtete Bleche im Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch den alternierenden Winkel α der Stege eine Gitterstruktur bilden, und die äußere Fläche des Gehäuses mindestens zu 50 % mit einer Temperierzone umgeben ist.The present invention therefore also relates to a method for the efficient performance of tempering operations of single-phase and / or two-phase liquid or gaseous material flows, in which a housing according to 1 is inserted into the at least two plug-in comb-shaped structured sheets are releasably inserted and these act as a turbulence generator with full vertical and horizontal mixing effect when flowing through the housing by reducing the free flow cross-section of the housing and each layer in its largest width at right angles to Direction of flow at least two different sections (areas) has, a first non-structured area and at least a portion (area) along the main flow direction is structured by changing lands and gaps, and thereby form the plug-in sheets opposite continuous and / or broken contact lines to the inner housing wall in order to allow by thermal conduction a temperature control in the flow region of the fluid and at the same time the comb-shaped sheets through the metallic contact points and / or lines of contact in the housing to brace and the webs are inclined at an angle α of 10 to 80 degrees to the main flow direction, and at least two stacked sheets in the flow cross-section of the housing by the alternating angle α of the webs form a lattice structure, and the outer surface of the housing at least 50% surrounded by a tempering zone.

Die mit dem erfindungsgemäßen Gehäuse mit Turbulenzerzeuger durchgeführten Temperiervorgänge einphasiger und/oder zweiphasiger flüssiger oder gasförmiger Stoffströme können in einem Temperaturbereich von –100°C bis 800°C angewandt werden und haben deshalb gegenüber dem bekannten Stand der Technik wesentliche Vorteile. Des Weiteren eignen sie sich für Stoffe mit Viskositäten von 0,1 mPas bis zu 100000 mPas. Aufgrund großer Volumenströme und einem großen Viskositätsbereich können hohe Differenzdrücke entstehen, die von wenigen mbar bis zu mehreren hundert bar reichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist deshalb auch für den turbulenten und den laminaren Strömungsbereich aber auch für kriechende bzw. schleichende Strömungen einsetzbar. Wegen der hohen mechanischen Stabilität des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Turbulenzerzeugern sind diese bei laminarer Strömung und hohen Stoffviskositäten von z.B. 50 Pas bei hohen auftretenden Differenzdrücken einsetzbar.The with the housing according to the invention with Turbulence generator performed Temperiervorgänge single-phase and / or two-phase liquid or gaseous material streams can in a temperature range of -100 ° C to 800 ° C are applied and therefore have opposite the prior art significant advantages. Furthermore they are suitable for Fabrics with viscosities from 0.1 mPas up to 100,000 mPas. Due to large volume flows and one huge Viscosity range can be high differential pressures arise, ranging from a few mbar up to several hundred bar. The device according to the invention is therefore synonymous for the turbulent and the laminar flow area but also for crawling or creeping currents used. Because of the high mechanical stability of the housing according to the invention with Turbulence generators these are laminar flow and high material viscosities of e.g. 50 Pas can be used at high differential pressures.

Die in der industriellen Anwendung häufig auftretenden Verschmutzungen bzw. Fouling-Probleme werden wesentlich reduziert, da das erfindungsgemäße Gehäuse gut und besonders einfach gereinigt werden kann, da die Turbulenzerzeuger einsteckbar ausgeführt sind.The common in industrial applications Soiling or fouling problems are significantly reduced, because the housing of the invention is good and especially easy to clean, since the turbulence generator insertable are.

Erfindungsgemäße Gehäuse mit Turbulenzerzeuger eignen sich zudem besonders gut für korrosive zu temperierende Substanzen und Substanzgemische, weil sie aus hochwertigen und korrosionsbeständigen Materialien besonders preiswert hergestellt werden können.Inventive housing with Turbulence generators are also particularly suitable for corrosive to be tempered substances and mixtures of substances, because they are made of high quality and corrosion resistant Materials can be produced particularly inexpensively.

Die Erfindung betrifft deshalb auch insbesondere Wärmeaustauscher, die als Rohre bzw. Gehäuse, den erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern angepasst sind.The The invention therefore also relates in particular to heat exchangers, which are tubes or housing, the turbulence generators according to the invention are adjusted.

Die erfindungsgemäßen Turbulenzerzeuger oder Turbulenzerhöher in Form von strukturierten Schichten und daraus gebildeten Schichtpaketen dienen insbesondere der Verbesserung der Temperierleistung von Wärmeaustauscherkanälen mit Rechteckprofil. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Turbulenzerzeuger in Kombina tion mit Füllstücken, erhöht die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids bei konstantem Durchfluss, so dass auch der wirtschaftliche Einsatz bei runden Kanalquerschnitten bzw. Rohren. ermöglicht wird. Die strukturierten Schichten haben das Aussehen eines Kammes, jedoch stehen die Kammzähne zur Strömungsrichtung unter einem Winkel.The Turbulence generator according to the invention or turbulence- in the form of structured layers and layer packages formed therefrom in particular the improvement of the temperature control of heat exchanger channels with rectangular profile. The application of the turbulence generator according to the invention in combination with filling pieces, increases the flow speed the fluid at constant flow, so that the economic Use with round channel cross sections or pipes. is possible. The structured layers have the appearance of a comb, however stand the comb teeth to the flow direction below an angle.

Des Weiteren ist auch erfinderisch, dass ein Turbulenzerzeuger so gestaltet ist, dass an einem nicht strukturierten Abschnitt beidseitig ein durch Stege und Lücken strukturierter Abschnitt angesetzt ist (3, 3a) und die Stege bis zur inneren Gehäusewand reichen.Furthermore, it is also inventive that a turbulence generator is designed such that a section structured by webs and gaps is attached on both sides to an unstructured section ( 3 . 3a ) and the webs reach to the inner housing wall.

In der speziellen Ausführung baut sich der Turbulenzerzeuger mit drei Abschnitten auf, und zeigt die Form eines Doppelkammes mit zur Strömungsrichtung geneigten Stegen. Die durch Stege und Lücken strukturierten Abschnitte eines erfindungsgemäßen Doppelkammes können unterschiedlich sein, so dass je nach technischer Anwendung der Winkel α, die Länge der Stege und der Stegabstand variiert werden kann, um optimale strömungstechnische Bedingungen für einen Temperierprozess zu ermöglichen. Dabei können in speziellen Fällen die Turbulenzerzeuger mit beidseitigen strukturierten Abschnitten so gestaltet werden, dass eine Schicht in Hauptströmungsrichtung unterschiedliche strukturierte Abschnitte (5) hat.In the specific embodiment, the turbulence generator is built up with three sections, and shows the shape of a double comb with ridges inclined to the direction of flow. The structured by webs and gaps sections of a double comb according to the invention may be different, so that depending on the technical application of the angle α, the length of the webs and the web spacing can be varied to optimal strö permit technical conditions for a tempering process. In special cases, the turbulence generators with structured sections on both sides can be designed in such a way that a layer in the main flow direction has different structured sections (FIG. 5 ) Has.

Die einfache fertigungstechnische Gestaltung durch Variation der strukturierten Abschnitte, durch Veränderung der Steglage, des Stegwinkels, der Stegbreite in Hauptströmungsrichtung, durch Veränderung des Stegabstandes und auch der Stegform, ermöglicht alle Freiheitsgrade zur optimalen verfahrenstechnischen Auslegung der Turbulenzerzeuger auf die jeweilige Temperieraufgabe.The simple manufacturing design by variation of the structured Sections, through change the web position, the web angle, the web width in the main flow direction, through change the web distance and also the web shape, allows all degrees of freedom for optimum process engineering design of the turbulence generator to the respective tempering task.

Die Kammschichten können durch wirtschaftliche Fertigungsverfahren sehr preiswert hergestellt werden, so dass die Leistungserhöhung von Temperiervorgängen nur mit geringen Kosten verbunden ist, und vorhandene Wärmeaustauscher einer verfahrenstechnischen Anlage nicht ersetzt werden müssen. Die Kammschichten werden in der Regel aus preiswerten Blechtafeln gefertigt. Die benötigten Bleche zur Fertigung der Kammschichten sind am Markt in allen technischen Werkstoffen verfügbar.The Comb layers can produced economically by economical production methods so that the power increase of tempering processes only at low cost, and existing heat exchangers a process plant must not be replaced. The Comb layers are usually made from inexpensive metal sheets. The necessities Sheets for the production of comb layers are on the market in all technical Materials available.

Kammschichtpakete sind auslegungstechnisch einfach zu gestalten, da die Blechdicke, Stegabstände, Länge der Kammschichten, Breitenverhältnis der strukturierten und nicht strukturierten Abschnitte leicht variierbar sind. Es können alle verfahrenstechnischen Parameter die für einen Temperiervorgang notwendig sind in ausreichendem Umfang berücksichtigt werden. Weil die Turbulenzerzeuger lösbar in Wärmeübertragungskanäle eingebracht werden können und immer eine Vielzahl von Schichten benötigt wird ist nahezu immer eine Serienfertigung nötig, so dass Stückkosten stark reduziert werden.Comb-layer packages are design-wise easy to design, since the sheet thickness, Web distances, Length of Comb layers, width ratio the structured and non-structured sections can be easily varied are. It can all procedural parameters necessary for a tempering process are sufficiently considered become. Because the turbulators are releasably inserted into heat transfer channels can and getting a variety of layers is needed is almost always a series production necessary, so that unit costs be greatly reduced.

Das Fertigen der erfindungsgemäßen Turbulenzerzeuger aus Blechen bzw. Blechtafeln erzeugt immer Stegformen mit einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt. Die quadratischen unter einem Winkel stehenden Stege sind strömungstechnisch besonders wirkungsvoll und erhöhen die Turbulenz besonders wirksam. Insbesondere bei viskosen Fluiden erfolgt zwangsweise eine gute Quervermischung, so dass eine ständige Verlagerung des zu temperierenden Stoffes, von der inneren Heizfläche zur Strömungskanalmitte erfolgt. Die zwangsweise Verlagerung bewirkt eine ständige Quervermischung und verhindert Temperierspitzen im Fluid. Ein weiterer Vorteil der intensiven Quervermischung wirkt sich auf die Temperierleistung der erfindungsgemäßen Gehäuse mit Turbulenzerzeuger aus, da in jedem durchströmten Abschnitt des Temperierkanals mit maximaler mittlerer Temperaturdifferenz der Temperaturausgleich zwischen Temperiermittel und Produkt erfolgt. Das führt dazu, dass die eingesetzten Wärmeaustauscher, insbesondere wenn ein Rechteckkanal-Bündelwärmeaustauscher eingesetzt wird, kürzere Bauformen hat, als vergleichsweise bekannte Wärmeaustauscher.The Finishing the turbulence generator according to the invention From sheet metal or sheet metal always creates web forms with a square or rectangular cross section. The square under one Angled webs are fluidic especially effective and increase the turbulence is particularly effective. Especially with viscous fluids Forcibly, a good cross-mixing takes place, so that a constant relocation of the material to be tempered, from the inner heating surface to Flow channel center he follows. The forced displacement causes a constant cross-mixing and prevents temperature peaks in the fluid. Another advantage of the intense Cross-mixing has an effect on the tempering performance of the housing according to the invention Turbulence generator, since in each through-flow section of the tempering with maximum mean temperature difference the temperature compensation takes place between the temperature control agent and the product. This leads to, that the heat exchangers used, especially when a rectangular channel bundle heat exchanger is used, shorter Designs has, as a comparatively well-known heat exchanger.

Soll die Temperierleistung von sehr großen Strömungskanälen bzw. -querschnitten, wie z.B. bei Gehäusen größer 200 mm verbessert werden, so können die erfindungsgemäßen kammförmigen Turbulenzerzeuger in hohler Ausführung, gefertigt aus Hohlprofilen, eingesetzt werden, so dass eine erhebliche Gewichtsreduzierung der benötigten Kammschichten erfolgt.Should the tempering of very large flow channels or cross-sections, such as e.g. in housings greater than 200 mm can be improved so can the comb-shaped turbulence generator according to the invention in hollow design, made of hollow sections, are used, so that a considerable Weight reduction of the needed Comb layers done.

Wärmeaustauscherkanäle mit rechteckigem Querschnitt haben ein großes Potential zur Standardisierung und zur preiswerten Serienfertigung von Wärmeaustauschern, da die aufgabenspezifische Auslegung sich auf die Struktur der Kammschichten bzw. der Kammschichtpakete konzentriert. Dieses Konzept ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung für Autokühler, Kühler für Ölhydraulikanlagen, Abgaskühlern und Kurzzeit-Erhitzern für die pharmazeutische oder biotechnische Industrie.Heat exchanger channels with rectangular cross section have a big one Potential for standardization and low-cost mass production of heat exchangers, since the task-specific design is based on the structure of the comb layers or the comb layer packages concentrated. This concept is special advantageous in use for Car radiators, cooler for oil hydraulic systems, exhaust gas coolers and Short-term heating for the pharmaceutical or biotechnology industry.

Insbesondere die Verwendung von Werkstoffen mit hohen materialspezifischen Wärmeleitzahlen bei gleichzeitig hoher produktseitiger Wärmeübertragungsfläche und geringem Hold-up des Temperierkanals fördert das produktschonende Temperieren. Selbst Fluidgemische deren einzelne Komponenten unterschiedliche Dichten haben, lassen sich gut temperieren, weil ein ständiges vollständiges Mischen des Fluidstroms im mit Kammschichten bestückten Kanal gewährleistet ist.Especially the use of materials with high material-specific thermal conductivities at the same time high product side heat transfer surface and Low hold-up of the tempering channel promotes gentle handling Tempering. Even fluid mixtures whose individual components are different Dens have, can be tempered well, because a constant complete mixing ensures the fluid flow in equipped with comb layers channel is.

Die lösbaren Turbulenzerzeuger in den Profilkanälen ermöglichen ein einfaches Reinigen und auch Sterilisieren der Temperiereinheiten. Zu Reinigungszwecken können die Kammschichtpakete aus den Temperierkanälen herausgezogen werden, gereinigt und vor erneuter Montage ggf. einer Sichtprobe hinsichtlich der Sauberkeit unterzogen werden. Bei besonders sensiblen biotechnischen Verfahren mit erforderlicher hoher Keimfreiheit ist die Reinigung besonders einfach durchzuführen. Aufgrund der niedrigen Fertigungskosten besteht die Möglichkeit, je nach Anwendung die Kammschichtpakete als Einweg-Einsätze zu verwenden und bei Produktwechsel bzw. bei jeder Produktionskampagne auszutauschen.The releasable Turbulence generators in the profile channels allow easy cleaning and also sterilizing the tempering units. For cleaning purposes can the comb layer packages are pulled out of the temperature control channels, cleaned and before reassembly, if necessary, a visual inspection of the Be subjected to cleanliness. For particularly sensitive biotechnical Process with required high sterility, the cleaning is special easy to perform. Due to the low production costs, it is possible ever after application, to use the comb layer packages as disposable inserts and to be exchanged at product change or in any production campaign.

Deshalb sind gerade in der pharmazeutischen Industrie Apparatekombinationen wie z.B. metallischer Rechteckkanal-Bündelwärmeaustauscher mit Kammschichtpaketen, die aus z.B. Kunststoffen gefertigt sind, besonders vorteilhaft. Die aus Kunststoff bestehenden Kammschichten sind sehr preiswert auf Spritzgussmaschinen herstell bar, so dass die Turbulenzerzeuger bzw. Turbulenzerhöher ohne großen finanziellen Verlust als Einweg-Einbausätze eingesetzt werden können.Therefore, especially in the pharmaceutical industry apparatus combinations such as metallic rectangular channel bundle heat exchanger with Kammschichtpaketen, which are made of plastics, for example, particularly advantageous. Made of plastic comb layers are very inexpensive on injection molding machines producible bar, so that the turbulence generator or Turbulenzerhöher can be used without great financial loss as disposable mounting kits.

Deshalb sind auch Anwendungen wirtschaftlich, wo die Korrosionsanforderungen besonders hoch sind und metallische Werkstoffe nicht zum Einsatz kommen können. Rechteckkanal- Bündelwärmeaustauscher aus Graphit bzw. aus Glas können technisch einfach gefertigt werden. Insbesondere bei dem Werkstoff Glas mit geringer Wärmeleitung ist es vorteilhaft mit den erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern zu arbeiten, um an jeder Stelle des Temperierkanals mit maximal möglicher mittlerer Temperaturdifferenz arbeiten zu können. Sind die Temperierrohre bzw. -kanäle aus einem Werkstoff mit niedriger Wärmeleitzahl können z.B. Kammschichten aus Kunststoffen wie z.B. Polytetrafluorethylen, Polypropylen oder andere Thermoplaste vorteilhaft zum Einsatz kommen. Bei diesen Anwendungen erfolgt eine Turbulenzerzeugung mit nur zwei Schichten und das Gehäuse ist ein extrem flacher Rechteckkanal.Therefore Also, applications are economical where the corrosion requirements are particularly high and metallic materials are not used can come. Rectangular channel bundle heat exchanger made of graphite or glass can be technically easy to be made. Especially with the material glass with low heat conduction it is advantageous to work with the turbulence generators according to the invention, at any point of the tempering channel with maximum possible to be able to work with a medium temperature difference. Are the tempering tubes or channels of a material having a low thermal conductivity may e.g. Comb layers of plastics such as e.g. Polytetrafluoroethylene, polypropylene or other thermoplastics are advantageously used. In these Applications are turbulence generation with only two layers and the case is an extremely flat rectangular channel.

Erfindungsgemäß haben die strukturierten Bleche oder Schichten ein kammförmiges Aussehen, jedoch mit zur Hauptströmungsrichtung schräg gestellten Kammzähnen, so dass auch von Kammblechen oder von Kammschichten gesprochen werden kann.Have according to the invention the structured sheets or layers have a comb-like appearance, however with to the main flow direction aslant set comb teeth, so that it is also possible to speak of comb plates or comb layers.

Die Schichten sind bevorzugt Bleche, deren größte Breitenausdehnung dem parallelen Abstand der direkt gegenüberliegenden inneren Gehäusekontaktpunkte im Strömungsquerschnitt des Gehäuses entspricht. Die Kammschichten sind immer mit der inneren Gehäusewand in Kontakt. Es bildet sich immer eine geschlossene Kontaktlinie am nicht strukturierten Kammbereich und oder mindestens eine unterbrochene Kontaktlinie am strukturierten Kammbereich entlang der Gehäuselängenausdehnung. Die Gehäuselängenausdehnung entspricht der Ausdehnung parallel zur Hauptströmungsrichtung.The Layers are preferably sheets whose largest width extension parallel Distance of directly opposite inner housing contact points in the flow cross-section of the housing corresponds. The comb layers are always in contact with the inner housing wall. It forms always a closed contact line at the non-structured Comb area and or at least one broken line of contact at the textured crest area along the housing length extent. The housing length extent corresponds to the extent parallel to the main flow direction.

Mindestens zwei übereinander gelegte und montierte bzw. eingesetzte Kammschichten bilden im Innern des Gehäuses im Strömungsbereich, ein schichtenweise aufge bautes dreidimensionales Gitter, welches sich insbesondere in der Kanallänge ausdehnt.At least two on top of each other laid and mounted or used comb layers form inside of the housing in the flow area, a layered built-up three-dimensional grid, which extends in particular in the channel length.

Im erfindungsgemäß bevorzugten Fall sind die strukturierten Bleche in der Breite etwas größer dimensioniert um den metallischen Kontakt und damit die Energieübertragung zu verbessern. Werden zwei gleichstrukturierte Bleche mit geringfügigem Breitenüberschuss übereinander gelegt und in das Temperiergehäuse eingezogen, verändert sich der Winkel α durch die federnde Eigenschaft der schrägen Kammzähne. Die strukturierten Bleche stehen nach der Montage in ein Gehäuse unter Spannung; sie sind quasi zwischen den parallelen Kontaktpunkten im Innern des Gehäuses eingespannt, so dass aufgrund der Fluiddurchleitung und des entstehenden Druckverlustes ein Herausrutschen der montierten Kammschichten verhindert wird.in the preferred according to the invention Case, the structured sheets are dimensioned slightly larger in width around the metallic contact and thus the energy transfer to improve. Become two equally structured sheets with a slight excess of width on top of each other placed and in the tempering moved in, changed the angle α through the resilient property of the oblique comb teeth. The structured sheets are under tension after mounting in an enclosure; you are almost clamped between the parallel contact points inside the housing, so that due to the fluid passage and the resulting pressure loss slipping out of the mounted comb layers is prevented.

Die Länge der strukturierten Bleche bzw. Kammschichten, die als Turbulenzerzeuger wirken, entspricht einem Vielfachen der Blechbreite.The Length of structured sheets or comb layers acting as turbulence generators act, corresponds to a multiple of the sheet width.

Die strukturierten Kammbleche können aus allen wärmeleitenden und metallischen Werkstoffen und Legierungen, nicht-metallischen Materialien, Kunststoffen, gegebenenfalls auch aus Glas oder Keramik gefertigt werden, so dass hinsichtlich unterschiedlicher chemischer Korrosionsanforderungen es keine Beschränkungen gibt. Allerdings muss je nach Elastizitätseigenschaften des eingesetzten Materials die Schichtbreite so gewählt werden, dass der jeweilige lageabhängige Abstand im Innern des Gehäuses, also die gegenüberliegenden inneren Gehäusekontaktpunkte der Schicht so gewählt werden, so dass die Stege bei der Montage sich nur geringfügig biegen aber nicht brechen.The structured comb plates can from all heat-conducting and metallic materials and alloys, non-metallic Materials, plastics, possibly also of glass or ceramic be manufactured so that in terms of different chemical Corrosion requirements There are no restrictions. However, must depending on the elasticity properties of the material used, the layer width can be selected that the respective position-dependent Distance inside the housing, So the opposite inner housing contact points the layer is chosen so that the webs bend only slightly during assembly but do not break.

Die strukturierten Kammbleche werden bevorzugt aus Blechen bzw. Blechtafeln gefertigt. So können wirtschaftlich Laser- und Ätzverfahren zur Fertigung eingesetzt werden. Weitere wirtschaftliche Fertigungsverfahren sind das Stanzen, Drahterodieren, bzw. bei Blechdicken größer 10 mm können auch Gussverfahren in Betracht kommen.The structured comb plates are preferably made of sheets or metal sheets manufactured. So can Economical laser and etching process used for manufacturing. Other economical production methods are the punching, wire eroding, or for sheet thicknesses greater than 10 mm can also Casting considered.

In einer bevorzugten Variante betrifft die Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin das strukturierte Blech in seiner Breitenausdehnung quer zur Anströmungsrichtung so gestaltet ist, dass der strukturierte Abschnitt kleiner ist als der strukturierte Abschnitt, so dass der Anteil des strukturierten Abschnitts größer 50 %, bevorzugt größer 75 % und besonders bevorzugt bis 95 % beträgt.In In a preferred variant, the invention relates to turbulence generators and these enclosing housings, wherein the structured sheet in its width across the transverse inflow direction is designed so that the structured section is smaller than the structured section, so that the proportion of structured Section greater than 50%, preferably greater than 75% and particularly preferably up to 95%.

Der größere Anteil des strukturierten Abschnittes eines Turbulenzerzeugers ist für die jeweilige Anwendung vorteilhaft, es können stoffspezifische und physikalische Eigenschaften wie z.B. Viskosität oder unterschiedliche Dichte und entstehender Druckverlust optimal berücksichtigt werden.Of the larger proportion the structured section of a turbulence generator is for the respective Application advantageous, it can fabric specific and physical properties such as e.g. Viscosity or different Density and resulting pressure loss are optimally taken into account.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse (Wärmeaustauscherkanal), worin die durchströmbare Querschnittsfläche eines Gehäuses, Rohres, Profilrohres oder Rechteckrohr mit Kammschichten zu 20 % bis 100 %, bevorzugt zu 30 % bis 100 % und besonders bevorzugt zu 50 % bis 100 % des freien Strömungsquerschnittes gefüllt sind.In a further preferred embodiment The invention relates to turbulence generators and those containing them casing (Wärmeaustauscherkanal) wherein the streamable Cross sectional area a housing, Pipe, profile tube or rectangular tube with comb layers to 20% to 100%, preferably to 30% to 100% and more preferably to 50% % to 100% of the free flow cross-section are filled.

Zur Ermittlung der Gehäusefüllung oder des Ausfüllgrades einer angeströmten Kanalquerschnittsfläche mit Kammschichten, wird die Schicht-Querschnittsfläche zur angeströmten Querschnittsfläche des Kanals ins Verhältnis gesetzt. Dabei ist der Füllflächenanteil einer einzelnen Schicht, das Produkt aus Schichtdicke multipliziert mit der Schichtbreite.to Determining the housing filling or the degree of completion a streamed Channel cross-sectional area with comb layers, the layer cross-sectional area becomes be streamed Cross sectional area of the channel in proportion set. Here is the Füllflächenanteil a single layer, the product of layer thickness multiplied with the layer width.

Der Füllgrad beschreibt die Bestückung des einzelnen Strömungskanals mit erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern. Deshalb ist es vorteilhaft die inneren Abmessungen des Strömungskanals auf die Turbulenzerzeuger abzustimmen, um möglichst einen Füllgrad von 100 % zu erreichen.Of the filling level describes the equipment of the single flow channel with turbulence generators according to the invention. Therefore, it is advantageous the inner dimensions of the flow channel to vote on the turbulence generator to a degree of filling of as possible 100% reach.

Ist beispielsweise ein runder Strömungskanal bzw. ein Rohr mit Kammschichten zu füllen, so dass aufgrund einer erhöhten Strömungsgeschwindigkeit die Turbulenz erhöht und dadurch ein verbesserter Temperaturaustausch von der Temperierkammer bzw. Temperierzone zum Fluid erfolgt, so kann der Strömungsquerschnitt schichtenweise gefüllt werden. Für die Ausfüllung eines Rohrkanals werden eine Vielzahl von Kammschichten gestapelt. Dabei kann es für den Anwender vorteilhaft sein, mehrere Schichten zu einem Schichtenpaket zu fixieren und das Paket als Ganzes zu montieren. Das Bilden von Schichtenpaketen vereinfacht die Montage und die Demontage.is For example, a round flow channel or to fill a pipe with comb layers, so that due to a increased flow rate the turbulence increases and thereby an improved temperature exchange of the temperature control chamber or tempering to the fluid, so the flow cross-section be filled in layers. For the filling a pipe channel, a plurality of comb layers are stacked. It may be for be advantageous to the user, several layers to a layer package to fix and assemble the package as a whole. Making layer packages simplifies assembly and disassembly.

Daher gehört auch zur Erfindung, dass mehr als zwei Schichten für eine Montage untereinander fixiert sind, so dass ein gebildetes Schichtenpaket im Strömungskanal einsteckbar und lösbar montiert werden kann.Therefore belongs also to the invention that more than two layers for assembly are fixed to each other, so that a formed layer package in the flow channel insertable and detachable can be mounted.

Das Fixieren mehrerer übereinander gestapelter Kammschichten kann durch punktuelles Schweißen, durch Verstiften, durch Verschrauben oder durch Verlöten erfolgen. Das Fixieren ist vorzugsweise im nicht strukturierten Abschnitt der Schichten vorzunehmen, so dass für die Montage die Stege unter geringem Kraftaufwand biegbar sind.The Fix several over each other stacked comb layers can by spot welding, through Pinning, by screwing or by soldering done. The fixation is preferably in the non-structured portion of the layers so that for the assembly, the webs are bendable with little effort.

Das Füllen von runden Strömungskanälen mit erfindungsgemäßen Kammschichten erfordert eine lageabhängige Breitenanpassung der Turbulenzerzeuger zur Gehäuseinnenkontur. Besonders einfach sind Anpassungen wenn ein Schichtenpaket gebildet ist und dieses Paket durch einen Schleifvorgang auf die Gehäusekontur angepasst wird.The To fill with round flow channels comb layers according to the invention requires a position-dependent Width adaptation of the turbulence generator to the housing inner contour. Especially easy are adjustments when a layer package is made and this Package is adapted by a grinding process on the housing contour.

Werden Kammschichten in Profilrohre, insbesondere in Rechteckrohre (2) eingesetzt, sind mehrere gleichbreite Schichten übereinander gestapelt, bis die rechteckige Strömungsfläche des Profilgehäuses vollständig gefüllt und ein hoher Ausfüllgrad erreicht wird.Are comb layers in profile tubes, in particular in rectangular tubes ( 2 ) are used, several equal width layers are stacked until the rectangular flow area of the profile housing completely filled and a high degree of filling is achieved.

Die vorliegende Erfindung betrifft Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, worin zur ständigen Erniedrigung des lokalen Temperaturgradienten die Stege der Kammschichten über die Länge eines Temperierkanals unter einem Winkel α zur Strömungsrichtung stehen.The The present invention relates to turbulence generators and to those containing them Casing, in which to the permanent Lowering of the local temperature gradient the ridges of the comb layers over the Length of one Temperature control channel at an angle α to the flow direction.

Die Stege der Kammschichten stehen dabei in einem Winkelbereich α von 20 bis 80 Grad, bevorzugt von 30 bis 60 Grad und besonders bevorzugt von 40 bis 50 Grad zur Strömungsrichtung des Fluids, um dreidimensionale Gitter über die gesamte durchströmbare Kanallänge aufzubauen.The Webs of the comb layers are in an angular range α from 20 to 80 degrees, preferably from 30 to 60 degrees, and more preferably from 40 to 50 degrees to the flow direction of the fluid to build three-dimensional grids over the entire channel length.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, worin die strukturierten Schichten dadurch gekennzeichnet sind, dass die Breite der Kammschichten größer ist als der geradlinige innere Abstand zwischen den parallelen inneren Gehäusekontaktpunkten, so dass sich der Stegwinkel β im nicht montierten Zustand um weniger als 5 Grad während der Montage verändert und den Stegwinkel α annimmt, wodurch die strukturierten Schichten nach der Montage immer Kontakt zur Innenwand des Gehäuses haben.In a further preferred embodiment The present invention relates to turbulence generators and to those containing them Casing, wherein the structured layers are characterized that the width of the comb layers is greater than the straight line inner distance between the parallel inner housing contact points, so that the web angle β in the unassembled condition changed by less than 5 degrees during assembly and assumes the web angle α, whereby the structured layers are always in contact after assembly Inner wall of the housing to have.

Die maximale Breitenausdehnung der Kammschichten im nicht-montierten Zustand ist größer als die Breite im montierten Zustand. Daraus resultiert, dass der gewählte Stegwinkel β sich während der Montage auf den Winkel α reduziert. Die größere Breitenausdehnung einer Kammschicht führt während der Montage dazu, dass sich die Stege elastisch verbiegen und der metallische Kontakt zur inneren temperierten Gehäusewand immer gewährleistet wird.The maximum width extension of the comb layers in the unassembled Condition is greater than the width in the mounted state. As a result, the selected web angle β during the Mounting reduced to the angle α. The larger width extension a comb layer leads while the assembly to the fact that the webs bend elastically and the metallic contact with the inner tempered housing wall is always ensured.

Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft die Stege im Übergangsbereich zum nicht-strukturierten Abschnitt mit einer Querschnittsverjüngung (4) zu gestalten, um den Biegewiderstand herab zu setzen und dadurch den Kraftaufwand für die Monatage klein zu halten.For this reason, it is advantageous that the webs in the transition region to the non-structured section with a cross-sectional taper ( 4 ) in order to lower the bending resistance and thereby keep the force required for the Monatage small.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin die Stege der Kammschicht eine bevorzugte Querschnittsform haben um eine Turbulenzerhöhung zu bewirken und gleichzeitig die radiale und die horizontale Mischwirkung der Stege zu verstärken. Die Stege der Schichten weisen dann Querschnittformen wie quadratisch, rechteckig oder sechseckig auf.In a further preferred embodiment The present invention relates to turbulence generators and those containing them Casing, wherein the webs of the comb layer is a preferred cross-sectional shape have a turbulence increase to effect and at the same time the radial and horizontal mixing action reinforce the webs. The webs of the layers then have cross-sectional shapes such as square, rectangular or hexagonal on.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin der Quotient aus Blechdicke bzw. Steghöhe zur parallel zur Strömungsrichtung liegenden Stegbreite vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5 liegt. Besonders bevorzugt liegt der Quotient im Bereich 0,1 bis 3.In a further preferred embodiment, the present invention relates to turbulence generators and housings containing them, wherein the quotient of sheet thickness or web height precedes the web width lying parallel to the direction of flow preferably in the range of 0.1 to 5. Particularly preferably, the quotient is in the range 0.1 to 3.

Der Quotient gebildet aus Stegdicke zur Stegbreite sichert während der Durchströmung des mit Kammschichten gefüllten Kanals eine gute Mischwirkung und Turbulenzerhöhung, selbst dann, wenn Substanzen mit hohen Viskositäten, beispielsweise von 1 Pas bis zu 10 Pas (Pascal × Sekunde), strömen und es zu einem laminaren Strömungsverhalten kommt. Gleichzeitig werden Temperaturspitzen auf der gesamten Kanallänge vermieden, so dass auch temperaturempfindliche Stoffe schonend temperiert werden können.Of the Quotient formed from web thickness to web width secures during the flow of the crested layers Channels a good mixing effect and turbulence increase, even if substances with high viscosities, for example, from 1 Pas to 10 Pas (Pascal × second), and stream it leads to a laminar flow behavior comes. At the same time, temperature peaks over the entire channel length are avoided, so that even temperature-sensitive substances are gently tempered can.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin der strukturierte Abschnitt einer Kammschicht in Strömungsrichtung eine Folge von Stegen und Lücken bildet. Der Abstand der Kammzähne bzw. Stege zueinander hat Auswirkungen auf den während der Durchströmung entstehenden Druckverlust.In a further preferred embodiment The present invention relates to turbulence generators and those containing them Casing, wherein the structured portion of a comb layer in the flow direction a sequence of webs and gaps forms. The distance between the comb teeth or webs to each other has an effect on the resulting during the flow Pressure loss.

Der Stegmittenabstand der Kammschichten ist deshalb bevorzugt größer als die zweifache Stegbreite, besonders bevorzugt größer als die vierfache Stegbreite und insbesondere bevorzugt größer als die fünffache Stegbreite der Kammschicht.Of the Web center distance of the comb layers is therefore preferably greater than twice the web width, particularly preferably greater than four times the web width and especially preferably larger than that quintuple Bridge width of the comb layer.

Der Stegmittenabstand beeinflusst den auftretenden Druckverlust eines Kanals, insbesondere wenn Substanzen mit höheren Viskositäten temperiert werden müssen, bietet es sich an einen höheren Stegmittenabstand zu realisieren um den Druckverlust zu minimieren.Of the Bar center distance influences the occurring pressure loss of a Channels, especially when tempered substances with higher viscosities Need to become, it offers a higher bridge center distance to realize the pressure loss to minimize.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin die Kammschichten bzw. die Kammschichtpakete in ihrer Länge zur Strömungsrichtung durch eine Montagelasche einseitig oder beidseitig verlängert sind, wobei die Gesamtlänge der Schichten oder Pakete zuzüglich der Montagelasche länger ist, als der für die Montage zugeordnete Kanal, so dass nach der Montage der Turbulenzerzeuger die Montagelaschen aus dem Kanal herausragen und eine zusätzliche Fixierung der Schichten bzw. der Schichtpakte außerhalb des Kanals möglich ist.In a further preferred embodiment The present invention relates to turbulence generators and those containing them Casing, wherein the comb layers or the comb layer packets in the length of the flow direction are extended by a mounting tab on one or both sides, wherein the total length the layers or packages plus the mounting tab longer is as the one for the Assembly associated channel, so that after installation of the turbulence generator the mounting tabs protrude from the channel and an additional Fixation of the layers or layer pacings outside the channel is possible.

Die Kammschichten können eine zusätzliche Montagelasche haben, die vorzugsweise mittig zur Schichtbreite angeordnet ist und eine Öffnung oder Bohrung hat. Die Öffnung kann zur Aufnahme eines Montagewerkzeuges dienen, so dass ein vollständiges unfixiertes Kammschicht-Paket in einen Kanal eingezogen werden kann. Nach der Montage können die übereinander stehenden Öffnungen der Montagelaschen genutzt werden um einen zusätzlichen Querriegel, beispielsweise eine Schraube, zu setzen. Ein Verschieben der Schichten ist dann während des Betriebes aufgrund möglicher auftretender hoher Druckverluste zusätzlich gesichert, da neben der Verspannung der Schichtstege im Innern des Gehäuses eine weitere Sicherung außerhalb des Kanals durch eine überstehende Schraube oder einen Querbolzen ermöglich wird.The Comb layers can an additional mounting tab have, which is preferably arranged centrally to the layer width and an opening or bore has. The opening can serve to accommodate a mounting tool, leaving a completely unfixed Comb layer package can be fed into a channel. After Mounting can be done one above the other standing openings the mounting tabs are used by an additional cross bar, for example a screw to put. A shift of the layers is then while of the operation due to possible occurring high pressure losses additionally secured, there beside the clamping of the webs in the interior of the housing a further backup outside of the channel by a protruding Screw or a transverse bolt is possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin ein Strömungskanal mit einem Schichtenpaket gefüllt ist und wobei das Schichtenpaket durch unterschiedlich dicke Kammschichten aufgebaut ist um neben einer Turbulenzerhöhung und einer verbesserten Mischwirkung verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten im Strö mungsquerschnitt zu produzieren und aufgrund unterschiedlicher Schichtdicken gleichzeitig den Druckverlust zu minimieren.In a further preferred embodiment The present invention relates to turbulence generators and those containing them Casing, wherein a flow channel filled with a layer package and wherein the layer package by differently thick comb layers is built around a turbulence increase and an improved mixing effect different flow rates in Strö flow cross section to produce and due to different layer thicknesses at the same time To minimize pressure loss.

Strukturierte Bleche in Form von Turbulenzerzeugern mit verschiedenen Blechdicken können zu Bleckpaketen vereint werden, so dass die Turbulenzerhöher lösbar im Gehäuse montiert sind und so leicht wechselbar sind.Structured Sheets in the form of turbulence generators with different sheet thicknesses can be combined to Bleckpaketen so that the turbulence remover solvable in the casing are mounted and so easily changeable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger und diese beinhaltende Gehäuse, worin die Länge einer Kammschicht mindestens so lang ist wie der zur Montage zugeordnete Kanal.In a further preferred embodiment The present invention relates to turbulence generators and those containing them Casing, wherein the length a comb layer is at least as long as that associated with the assembly Channel.

In diesem Fall haben die strukturierten Bleche oder Kammschichten eine Länge von 0,05 m bis 5 m, bevorzugt eine Länge von 0,05 m bis 2 m und besonders bevorzugt eine Länge von 0,05 m bis 1 m, um möglichst einstückig gefertigt und montiert zu werden.In In this case, the structured sheets or comb layers have one length of 0.05 m to 5 m, preferably one length from 0.05 m to 2 m, and more preferably a length of 0.05 m to 1 m, to the extent possible one piece to be manufactured and assembled.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger mit Doppelkammschicht und diese enthaltende Gehäuse, worin eine Kammschicht drei Abschnitte hat und von einem inneren nicht strukturierten Abschnitt beidseitig strukturierte Stegabschnitte ausgehen.In a further preferred embodiment The present invention relates to dual comb layer turbulators and housings containing them, wherein a comb layer has three sections and an inner one unstructured section on both sides structured web sections out.

Mit Stegabschnitten sind die durch Stege und Lücken strukturierten Abschnitte eines erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugers bzw. einer Kammschicht bezeichnet.With Web sections are the sections structured by webs and gaps a turbulence generator according to the invention or a comb layer.

Beidseitig gebildete Stegabschnitte einer Kammschicht, auch bezeichnet als Fischgrätenschicht oder Doppelkammschicht, bieten strömungstechnische Vorteile, indem an den temperierten Kanalinnenwänden alle Stegkontaktstellen gut umströmt werden und keine Totzonen und somit Produktablagerungen auftreten. Produktablagerungen an temperierten Wänden führen zu einer Schädigung und Alterung des Produkts.Both sides formed web sections of a comb layer, also referred to as herringbone layer or Doppelkammschicht, provide fluidic advantages by the web-tempered channel walls all web contact points are well flowed around and no dead zones and thus product deposits occur. Product deposits tempered walls lead to damage and aging of the product.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger mit Doppelkammschicht und diese enthaltende Gehäuse, worin die Kammschicht aus drei Abschnitten besteht und sich bezogen auf die Schichtbreite von einem außer Mitte liegenden nicht strukturierten Abschnitt zwei unterschiedlich ausgedehnte strukturierte Stegabschnitte bis zur jeweiligen inneren Gehäusewand erstrecken.In a further preferred embodiment The present invention relates to dual comb layer turbulators and housings containing them, wherein the comb layer consists of three sections and related on the layer width of an out-of-center unstructured one Section two differently extended structured web sections to the respective inner housing wall extend.

Die unterschiedliche Ausdehnung der strukturierten Abschnitte bedeutet insbesondere, dass unter gleichem Winkel α stehende Kammzähne unterschiedlich lang sind. Dadurch werden beim Durchströmen des mit Doppelkammstrukturen bestückten Kanals, beispielsweise einem Rechteckkanal, aufgrund der entstehenden Druckdifferenzen unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeitsprofile erzeugt, welche die Mischwirkung erhöhen und lokale Temperierdifferenzen schnell ausgleichen. Es treten keine schlecht durchströmten Kanalbereiche auf, so dass keine Toträume vorhanden sind und Produktablagerungen vermieden werden.The different extension of the structured sections means in particular, that at the same angle α standing comb teeth different are long. This will be when flowing through the with double comb structures equipped channel, for example, a rectangular channel, due to the resulting pressure differences different flow velocity profiles generates, which increase the mixing effect and local temperature differences compensate quickly. There are no badly flowed through channel areas on, so no dead spaces are present and product deposits are avoided.

Strukturierte Doppelkammschichten bestehend aus drei Abschnitten können so ausgebildet werden, dass vom nicht strukturierten Kammabschnitt unterschiedlich lange Kammstege ausgehen. Dabei kann es beispielsweise vorteilhaft sein, dass der Abschnitt der langen Stege unter einem anderen Winkel zur Hauptströmungsrichtung steht als der Abschnitt der kurzen Stege.Structured Double comb layers consisting of three sections can do so be formed that of the non-structured comb section go out of different lengths comb ridges. It can, for example be advantageous that the portion of the long webs under a other angle to the main flow direction stands as the section of short bridges.

Des Weiteren können die langen Stege verschiedene Verläufe (3a) annehmen, z.B. einen Zick-Zack-Verlauf. So können strukturierte Bleche oder Doppelkammelemente in sehr breiten Profilkanälen sehr feine dreidimensionale Strömungsgitter erzeugen und besonders gut als Turbulenzerhöher bzw. Turbulenzerzeuger wirken.Furthermore, the long webs can have different courses ( 3a ), eg a zig-zag course. For example, structured sheets or double-comb elements in very wide profile channels can produce very fine three-dimensional flow lattices and have a particularly good effect as turbulence boosters or turbulence generators.

Strukturierte Schichten mit drei Abschnitten, einem nicht strukturierten Abschnitt und zwei strukturierten Abschnitten zur Bildung der Stege und Lücken können auch als Doppelkammelemente oder als Fischgrätenstrukturen bezeichnet werden.Structured Layers with three sections, one unstructured section and two structured sections for forming the lands and gaps can also be referred to as double comb elements or herringbone structures.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch Turbulenzerzeuger mit Doppelkammschicht oder einfacher Kammschicht und diese beinhaltende Gehäuse, die bei nicht vollständiger Füllung eines z.B. runden Strömungskanalquerschnittes mit Kammschichten den nicht ausgefüllten Strömungsquerschnitt durch querschnittsangepasste Füllstücke ausfüllen, und gleichzeitig als Umlenkkonturen zur Strömungsführung dienen.The however, the present invention also relates to dual comb layer turbulence generators or simple comb layer and enclosing housing, the if not complete filling of e.g. round flow channel cross-section with comb layers the unfilled flow cross section through cross-section adapted Fill in filling pieces, and at the same time serve as Umlenkkonturen for flow guidance.

Die Füllstücke oder Füllelemente können beidseitig alternierend auf einem Kammschichtpaket positioniert sein. Innenliegende Füllstücke bzw. Umlenkvorrichtungen in Form von versetzt angeordneten Füllstücken parallel zu einem montierten Kammschichtpaket verringern den Druckverlust bei guter Strömungsturbulenz. Gleichzeit wird eine Querströmung durch das Kammschicht-Paket erzwungen.The Putties or infill can be two-sided be positioned alternately on a comb layer package. internal Putties or Deflection devices in the form of staggered filling pieces in parallel to a mounted comb layer package reduce the pressure loss with good flow turbulence. At the same time a cross-flow enforced by the comb layer package.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger mit einfacher Kammschicht oder mit Doppelkammschicht und Gehäuse, die diese Turbulenzerzeuger enthalten, worin die Anström- und Abströmflächen der zu einer Strömungsumlenkung eingesetzten Füllstücke auf einem Schichtenpaket einen zur mittleren Gehäuseachse stehenden Winkel γ haben und alternierend und versetzt in Strömungs- bzw. in Längsrichtung auf dem Schichtenpaket positioniert sind.In a further preferred embodiment The present invention relates to simple turbulence generators Comb layer or with double comb layer and housing containing these turbulence generators in which the inflow and outflow surfaces of to a flow deflection used patches a layer packet have an angle to the central axis γ and γ alternating and offset in flow or in the longitudinal direction are positioned on the layer package.

Der Winkelbereich γ der Anström- und Abströmflächen der Füllstücke beträgt 20 bis 70 Grad, bevorzugt 30 bis 60 Grad und besonders bevorzugt 40 bis 50 Grad.Of the Angular range γ of Airflow and outflow surfaces of Putties is 20 to 70 degrees, preferably 30 to 60 degrees, and more preferably 40 to 50 degrees.

Die eingesetzten kürzeren Füllstücke sind zur inneren Kanalwand angepasst, so dass keine unerwünschten nicht-durchströmten Bereiche im Strömungskanal entstehen. Die Füllstücke können an den nicht strukturierten Abschnitten der Kammschichten befestigt sein, so dass über die Schichtenpaketlänge eine einfach versetzte, also alternierende Anordnung der Füllstücke möglich ist. Der im gefüllten Kanal durchfließende Stoff strömt dann teilweise durch das Kammschichtpaket und teilweise einmal oberhalb und in Folge unterhalb des Kammschichtpaketes. Dadurch wird den durch strömenden Stoffen eine zusätzliche Querströmung durch das Kammschichtpaket auferlegt, so dass eine gute Umschichtung insbesondere bei Stoffen mit laminarer Strömung erfolgt.The used shorter Patches are for adapted inner channel wall, so that no unwanted non-perfused areas in the flow channel arise. The patches can be attached to the be attached to non-structured sections of the comb layers, so that over the layer packet length a simply staggered, so alternating arrangement of the filler is possible. The one in the filled Channel flowing through Fabric flows then partly through the comb layer package and partly once above and in succession below the comb layer package. This will be the by pouring Substances an additional crossflow imposed by the comb layer package, allowing a good redeposition especially for substances with laminar flow.

In einer weiteren bevorzugten Variante betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger mit einfacher Kammschicht oder Doppelkammschicht und diese enthaltende Gehäuse, worin die Umlenkelemente gegenüberliegend, also oberhalb und unterhalb des Kammschichten angeordnet sind, oder überlappend oder versetzt in Strömungsrichtung angeordnet sind.In Another preferred variant relates to the present invention Turbulence generator with a single comb layer or double comb layer and these containing housings, wherein the deflecting elements opposite, So are located above and below the comb layers, or overlapping or offset in the flow direction are arranged.

In einer weiteren bevorzugten Variante betrifft die vorliegende Erfindung Turbulenzerzeuger mit Doppelkammschicht oder mehr als zwei Kammschichten und diese enthaltende Gehäuse, worin mindestens zwei Kammschichten ein Kammschichtenpaket bilden, und die Kammschichten bzw. einzelne Kammschichten unterschiedlich lange strukturierte Zonen oder nicht strukturierte Zonen in Strömungsrichtung haben und dadurch in Strömungsrichtung über die gesamte Kanallänge Bereiche gebildet werden, die zum einen eine Turbulenzerhöhung bewirken und zum anderen wieder eine beruhigte Strömung haben.In a further preferred variant, the present invention relates to turbulence generators with a double comb layer or more than two comb layers and casings containing them, wherein at least two comb layers form a comb layer packet, and the comb layers or individual comb layers have structured zones or non-structured zones of different lengths have direction of flow and characterized areas are formed in the flow direction over the entire channel length, on the one hand cause a turbulence increase and on the other hand have a calm flow.

Kammschichten mit unterschiedlich strukturierten Zonen bedeutet auch, dass Kammzähne in den verschiedenen Zonen unterschiedliche Winkel zur Hauptströmungsrichtung haben können und oder unterschiedlichen Steg-Mittenabstände haben.comb layers with differently structured zones also means that comb teeth in the different zones different angles to the main flow direction can have and or have different bridge center distances.

Dadurch können je nach Prozessanforderungen unterschiedliche Strömungszustände mit differenzierten Temperierleistungen geschaffen werden. Unterschiedliche Zonen der Kammschichten in Strömungsrichtung bedeutet auch, dass ein Kammschichtpaket variiert werden kann, wobei Schichten mit einseitig und oder beidseitigen Kammzahnabschnitten verwendet werden können, die Mittenabstände der eingebrachten Kammzähne über die Länge der Schichten variiert werden können, und die nicht strukturierten Kammabschnitte der Schichten mittig oder außermittig positioniert sind, so dass bei der Durchströmung von z. B. einem niedrigviskosen Produkt, keine geordneten Strömungsgeschwindigkeiten vorliegen, sondern nahezu erzwungene chaotische Strömungszustände vorliegen.Thereby can Depending on the process requirements with different flow conditions differentiated tempering be created. different Zones of the comb layers in the flow direction also means that a comb layer package can be varied, wherein Layers with one-sided and or two-sided comb tooth sections can be used the center distances the introduced comb teeth over the Length of Layers can be varied, and the non-structured comb portions of the layers in the middle or off-center are positioned so that in the flow of z. As a low-viscosity product, no ordered flow rates but there are almost forced chaotic flow conditions.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Turbulenzerzeuger und Gehäuse, die diese enthalten, worin die Kammschichten untereinander an den Kontaktstellen verlötet sind und dadurch auch geringste Spalte in einem Kammschichtpaket, insbesondere im Überlappungsbereich der Stege vermieden werden.The The present invention further relates to turbulence generators and housings these contain, wherein the comb layers with each other at the contact points soldered are and thus also smallest column in a comb layer package, especially in the overlapping area the webs are avoided.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, deren Kammschichten bis zu einer Schichtdicke von kleiner 10 mm bevorzugt aus Blechtafeln durch Laser-, Drahterodier- oder Wasserstrahltechnik hergestellt werden.The However, the present invention also relates to turbulence generators and these containing housing whose Comb layers to a layer thickness of less than 10 mm is preferred from sheet metal by laser, wire EDM or water jet technology getting produced.

Kammschichten mit einer Schichtdicke von größer 10 mm werden bevorzugt in Gusstechnik hergestellt. Gusstechnisch hergestellte Kammschichten können einstückig massiv oder einstückig hohl gefertigt werden, so dass Materialeinsparungen und Gewichtsreduzierungen erfolgen.comb layers with a layer thickness of greater than 10 mm are preferably produced by casting. Casting technology Comb layers can one piece solid or one-piece be made hollow, allowing material savings and weight reductions respectively.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, worin die Kammschichtelemente und -pakete zur Turbulenzerhöhung in katalytischen Verfahren eingesetzt werden und aus strukturierten Schichten mit drei Abschnitten bestehen, wobei die Oberflächen der Schichten vollständig mit einem Katalysatorwerkstoff beschichtet sind.The The present invention further relates to turbulence generators and these containing housings, wherein the comb layer elements and packages for turbulence increase in catalytic processes are used and structured from Layers consist of three sections, with the surfaces of the layers Completely coated with a catalyst material.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, worin die Kammschichtelemente und -pakete zur Turbulenzerhöhung in katalytischen Verfahren eingesetzt werden und aus strukturierten Abschnitten bestehen, wobei die Lücken mit Katalysator-Granulat gefüllt sind.The The present invention further relates to turbulence generators and these containing housings, wherein the comb layer elements and packages for turbulence increase in catalytic processes are used and structured from Sections exist, with the gaps with catalyst granules are filled.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch Turbulenzerzeuger und Gehäuse die diese enthalten, worin eine Anordnung von Kammschicht-Paketen mit beidseitig an geordneten Montagelaschen so angeordnet ist, dass mindestens zwei Kammschichtpakete hintereinander mit einer Kupplung verbunden sind und die gesamte Länge eines Temperierkanals ausfüllen.The However, the present invention also relates to turbulence generators and housings these include, wherein an array of comb layer packages with both sides arranged on ordered mounting tabs so that at least two Comb layer packages are connected in series with a clutch and the entire length fill a temperature control channel.

Die Anordnung von mindestens zwei Kammschichtpaketen in Reihenfolge in einem Strömungskanal bildet eine Kette von Kammschichtpaketen.The Arrangement of at least two comb layer packages in order in a flow channel forms a chain of comb layer packages.

Ketten von Kammschichtpaketen, sogenannte Kammschichtketten können auch in nicht gerade verlaufenden temperierten Kanälen, Rohren oder Profilrohren eingesetzt werden, wenn die Verbindungselemente bzw. Kupplungen Drehgelenke besitzen.chain of comb layer packages, so-called comb layer chains can also in non-tempered channels, pipes or profile tubes be used when the fasteners or couplings Own swivel joints.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, worin die kettenförmig aneinander gereihten Kammschicht-Pakete eine bevorzugte Länge von 50 mm bis 200 mm und besonders bevorzugt eine Länge von 50 mm bis 100 mm aufweisen.The However, the present invention also relates to turbulence generators and these containing housing, wherein the chain-shaped lined comb layer packages a preferred length of 50 mm to 200 mm and more preferably have a length of 50 mm to 100 mm.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Turbulenzerzeuger und diese enthaltende Gehäuse, worin die kettenförmig aneinander gereihten Kammschichtpakete kombiniert mit Füllstücken für den Einsatz in Kanäle um 70 bis 100 Grad und vorzugsweise 75 bis 95 Grad zueinander verdreht angeordnet und an Montagelaschen beweglich miteinander verbunden sind.The The present invention further relates to turbulence generators and these containing housings, wherein the chain-shaped lined comb layer packages combined with filler pieces for use in channels rotated by 70 to 100 degrees and preferably 75 to 95 degrees to each other arranged and movably connected to mounting brackets are.

Die vorliegende Erfindung betrifft aber auch Wärmeaustauscher, die mit Turbulenzerzeugern aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den Turbulenzerzeugern das Zusammenwirken mehrerer parallel durchströmter Rechteckkanäle die mit lösbaren Kammschichtpaketen, insbesondere mit mindestens zwei Kammschichten pro Rechteckkanal, vollständig bestückt sind, und die Rechteckkanäle mit einer gemeinsamen größeren Anström- und Abströmplatte verschweißt sind, so dass eine gleichmäßige Anströmung aller Rechteckkanäle erfolgt und alle Rechteckkanäle einen gemeinsamen Temperierraum haben und dadurch einen Rechteckkanal- bzw. Bündelwärmeaustauscher bilden, der im Bereich von –50°C bis 500°C produktschonende und insbesondere schnelle Temperierungen von Fluiden ermöglicht und in einem Druckbereich von 1 mbar bis 200 000 mbar betreibbar ist, wobei das produktseitige Hold-up des Gehäuses bzw. Wärmeaustauschers maximal 10 % bis 70 % aufgrund der einsteckbaren Kammschichtpakete des Brutto-Strömungskanalvolumens beträgt.However, the present invention also relates to heat exchangers which are constructed with turbulence generators, characterized in that in the turbulence generators the interaction of a plurality of parallel through rectangular channels are fully equipped with releasable comb layer packages, in particular with at least two comb layers per rectangular channel, and the rectangular channels with a common larger Anström- and Abströmplatte are welded so that a uniform flow of all rectangular channels and all rectangular channels have a common tempering and thus form a Rechteckkanal- or bundle heat exchanger, which in the range of -50 ° C to 500 ° C gentle and in particular fast tempering of fluids and in a pressure range of 1 mbar to 200,000 mbar is operable, wherein the product-side hold-up of the housing or heat exchanger is a maximum of 10% to 70% due to the insertable comb layer packages of the gross flow channel volume.

Das Brutto-Strömungskanalvolumen ermittelt sich aus dem Volumen aller durchströmten Produktkanäle Bündelwärmeaustauscher.The Gross flow channel volume determined from the volume of all product passages bundle heat exchanger.

Der Rechteckkanal-Bündelwärmeaustauscher besteht aus mindestens zwei parallel durchströmten Rechteck- oder Schlitzkanälen die gleiche oder verschiedene Kanalquerschnitte haben und mit erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern bestückt sind. Die Kanäle besitzen eine gemeinsame größere Anström- und Abströmplatte und einen gemeinsamen Temperierraum. Durch die Bestückung der Schlitzkanäle mit Turbulenzerzeugern kann das Hold-up und das Verweilzeitverhalten des zu temperierenden Fluids in den Kanälen optimiert werden. Durch entsprechende Wahl der Kammschichtstrukturen ist zusätzlich der auftretende Druckverlust veränderbar, so dass mit niedrigen Investitionskosten ein Hochleistungswärmeaustauscher hergestellt werden kann.Of the Rectangular duct bundle heat exchanger consists of at least two parallel flowed through rectangular or slot channels the have the same or different channel cross-sections and with turbulence generators according to the invention are equipped. The channels have a common larger inflow and outflow plate and a common temperature control room. By equipping the slot channels with turbulence generators can the hold-up and the residence time of the tempered Fluids in the channels be optimized. By appropriate choice of comb layer structures is additional the occurring pressure loss changeable, so that with low investment costs a high performance heat exchanger can be produced.

Aufgrund einer angepassbaren Kammschicht- oder Doppelkammschichtstruktur kann der Druckverlust in weiten Bereichen variiert werden, so dass auch Wärmeaustauscher für viskose Fluide mit einem Druckverlust von kleiner 100 bar, bevorzugt kleiner 50 bar und besonders bevorzugt kleiner 10 bar hergestellt werden können.by virtue of a conformable comb layer or double comb layer structure The pressure loss can be varied within wide limits, so that also heat exchangers for viscous Fluids with a pressure drop of less than 100 bar, preferably smaller 50 bar and more preferably less than 10 bar are produced can.

Für eine produktschonende Temperierung ist die Verweilzeit und das Verweilzeitverhalten im Temperierkanal entscheidend, so dass mit nahezu unverändertem Verweilzeitverhalten aller parallel angeordneter Strömungskanäle gleichzeitig die Temperierzeit durch entsprechende Wahl der Kammschichtstrukturen reduziert werden kann. Die gleichmäßige Temperierzeit wird vom Hold-up und der zur Verfügung stehenden Wärmeaustauschfläche mitbestimmt, so dass die Rechteckkanäle mit Kammschichtpakten ein bevorzugtes reduziertes Hold-Up-Volumen von 20 % bis 60 % und besonders bevorzugt von 30 % bis 60 % bezogen auf das nicht mit Turbulenzerzeugern bestückte Kanalvolumen aufweist.For a gentle product Tempering is the residence time and the residence time in the Temperature control crucial, so with almost unchanged Dwell behavior of all parallel flow channels simultaneously the tempering by appropriate choice of comb layer structures can be reduced. The uniform tempering time is from Hold-up and the available co-determined with the heat exchange surface so that the rectangular channels with comb layer patches a preferred reduced hold-up volume from 20% to 60%, and more preferably from 30% to 60% on the not equipped with turbulence generators channel volume.

Wie bereits beschrieben betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur effizienten Durchführung von Temperiervorgängen einphasiger und/oder zweiphasiger flüssiger oder gasförmiger Stoffströme, dadurch gekennzeichnet, dass ein Turbulenzerzeuger gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.As As already described, the present invention also relates to Method of efficient implementation of tempering processes single-phase and / or two-phase liquid or gaseous streams, characterized in that a turbulence generator according to the present invention is used becomes.

Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Temperiererfahren mit den erfindungsgemäßen Kammschichtstrukturen und dem erfindungsgemäßen Rechteckkanal-Wärmeaustauscher für die Kurzzeit-Temperierung eines Fluids oder eines Fluid-Gemisches dadurch gekennzeichnet, dass die zu temperierenden Stoffe einen Viskositätsbereich von 0,001 bis 1 Pas haben, bevorzugt eine Viskosität von 0,1 mPas bis 5000 mPas und besonders bevorzugt eine stoffspezifische Viskosität von 0,1 mPas bis kleiner 10000 mPas haben, so dass bei kurzer Verweilzeit aufgrund des geringen Hold-Up's und aufgrund des engen Verweilzeitspektrums sowie aufgrund der guten Quervermischung im Strömungskanal im Austrittsbereich der Schlitzkanäle eine Temperaturdifferenz zwischen Temperiermittel und der Produktaustrittstemperatur sich einstellt, die im Bereich von 2 – 20°C, bevorzugt im Bereich von 2 – 10°C und besonders bevorzugt im Bereich von 2 – 5°C ist.The The invention preferably relates to a tempering process with the comb layer structures according to the invention and the rectangular channel heat exchanger according to the invention for the Short-term temperature control of a fluid or a fluid mixture thereby characterized in that the substances to be tempered a viscosity range from 0.001 to 1 Pas, preferably has a viscosity of 0.1 mPas up to 5000 mPas and more preferably a substance-specific viscosity from 0.1 mPas to less than 10000 mPas, so that with a short residence time due to the low hold-up and due to the tight retention time spectrum as well as the good Cross-mixing in the flow channel in the exit region of the slot channels, a temperature difference between the temperature control and the product outlet temperature itself adjusted in the range of 2 - 20 ° C, preferably in the range of 2 - 10 ° C and especially preferably in the range of 2 - 5 ° C is.

Insbesondere bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur effizienten Temperierung einphasiger und/oder zweiphasiger flüssiger oder gasförmiger Stoffströme, wobei zur Durchführung von endothermen oder exothermen Reaktionen mit Fluiden im einphasigen oder mehrphasigen Zustand und Verwendung als Rohrreaktor, sowie einem vorgeschalteten Mischer zur ersten Homogenisierung der Reaktionspartner vor einen oder mehreren in Reihe hintereinander oder parallel zueinander installierten Schlitzwärmeaustauschern, so dass die nach dem Passieren des Mischers einsetzende chemische Reaktion einer unmittelbar intensiven Temperierung in den Schlitzkanälen mit Turbulenzerzeugern zugeführt werden kann und die im Vormischer erzeugte hohe Mischgüte während des Reaktionsverlaufes im Schlitzkanal aufrecht erhalten wird.Especially Preferably, the present invention relates to a method for efficient Tempering single-phase and / or two-phase liquid or gaseous Material flows, being to carry of endothermic or exothermic reactions with fluids in single-phase or multiphase state and use as a tubular reactor, as well an upstream mixer for the first homogenization of the reactants one or more in series behind one another or parallel to one another installed slot heat exchangers, so that after passing the mixer incipient chemical Reaction of an immediately intensive tempering in the slot channels with Supplied to turbulence generators can be and the high mixing quality produced in the pre-mixer during the Reaction course is maintained in the slot channel.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Turbulenzerzeuger bevorzugt mit zugeordneten Rechteckkanälen als Kurzzeiterhitzer oder als Kreuzstrom-Wärmeaustauscher für die Lebensmittelindustrie, als Sterilisator für pharmazeutische oder biologische Prozesse, als Abgaskühler für eine vollständige Kondensation von Dämpfen und für die Rückhaltung von Wertstoffen in einem Abgasstrom zur Vermeidung von umweltbelastenden Emissionen, als Wärmeaustauscher für Autokühler oder als Ölkühler, jedoch ohne gemeinsamen Temperierraum und die Abführung der Wärmemenge über die Außenfläche der Rechteckkanäle an die Umgebungsluft, wodurch die Leistung des Kühlers erhöht wird indem die Rechteckkanalaußenflächen durch Anbringen bzw. Anlöten von Blech-Lamellen vergrößert werden und eine gute Wärmeableitung an die Umgebungsluft erfolgt, sowie in einer bevorzugten Form die Verwendung als Auto- bzw. Ölkühler, dadurch gekennzeichnet dass die Kühler aus einem Werkstoff mit einer spezifischen Wärmeleitzahl von 50 KJ/m∙h∙Grad bis 1500 KJ/m∙h∙Grad hergestellt sind.Finally, concerns the present invention the use of the turbulence generator according to the invention preferably with associated rectangular channels as a short-term heater or as a cross-flow heat exchanger for the Food industry, as a sterilizer for pharmaceutical or biological Processes, as exhaust gas cooler for one full Condensation of vapors and for the retention of recyclables in an exhaust gas stream to avoid polluting Emissions, as a heat exchanger for car radiator or as oil cooler, but without common tempering and the removal of the amount of heat through the outer surface of the rectangular channels to the Ambient air, whereby the performance of the radiator is increased by the rectangular duct outer surfaces through Attach or solder be enlarged by sheet-metal fins and good heat dissipation takes place in the ambient air, and in a preferred form the Use as a car or oil cooler, thereby marked that the radiator made of a material with a specific thermal conductivity of 50 KJ / m ∙ h ∙ degrees up to 1500 KJ / m ∙ h ∙ degrees are made.

Zu der nachfolgenden Beschreibung werden an Hand der Zeichnungen sieben Beispiele der Erfindung beschrieben.To The following description will be with reference to the drawings seven Examples of the invention are described.

Dabei zeigen:there demonstrate:

Figuren:Characters:

1 zeigt einen Abschnitt eines Temperierkanals mit einseitigem Temperierraum und eingesetzter strukturierter Kammschicht, 1 shows a section of a tempering channel with single-sided tempering space and inserted structured comb layer,

1b zeigt zwei übereinander gelegte schichtenförmige Kammstrukturen im Gehäuse, ähnlich wie 1, 1b shows two superimposed layered comb structures in the housing, similar to 1 .

1a stellt einen Blechabschnitt in Kammstruktur dar, 1a represents a sheet metal section in comb structure,

2 Zeigt den Strömungsquerschnitt eines gefüllten Rechteck- oder Profilrohres, 2 Shows the flow cross section of a filled rectangular or profile tube,

2a runder Strömungsquerschnitt eines Rohres mit Schichtenpaket und Füllstücken, 2a round flow cross-section of a tube with layer package and filler pieces,

2b Zeigt ein Strömungsrohr mit in Strömungsrichtung versetzt zueinander positionierten Füllstücken, 2 B Shows a flow tube with offset in the flow direction to each other positioned filling pieces,

3 in der 3 wird ein Kammblech gezeigt mit beidseitig verlaufenden Stegen, 3 in the 3 a comb plate is shown with webs extending on both sides,

3a zeigt ein Doppel-Kammblech mit kurzen Stegen und langen Stegen mit Zick-Zack-Verlauf, 3a shows a double comb plate with short webs and long webs with zig-zag profile,

4 ist schematisch die Winkelveränderung des Kammsteges nach der Gehäusemontage gezeigt, 4 is shown schematically the angular change of the ridge after the housing assembly,

5 zeigt schematisch ein über die gesamte Länge des Gehäuses montiertes Kammschichtpaket mit unterschiedlich intensiv wirkenden Strukturen zur Turbulenzerzeugung, 5 shows schematically over the entire length of the housing mounted Kammschichtpaket with different intensities acting structures for turbulence generation,

6, zeigt die Anströmseite eines Rechteckkanal-Bündelwärmeaustauschers mit gemeinsamem Temperierraum, 6 , shows the inflow side of a rectangular channel bundle heat exchanger with common tempering,

7 zeigt einen Autokühler mit großer wärmeabführender Fläche zur Umgebungsluft. 7 shows a car radiator with large heat-dissipating surface to the ambient air.

7a zeigt den Querschnitt eines einzelnen Autokühlerrohres mit außen angebrachten Lamellen für die effiziente Wärmeabgabe an die Luft. 7a shows the cross section of a single car radiator tube with externally mounted fins for the efficient heat transfer to the air.

BeispieleExamples

Beispiel 1example 1

In 1 ist ein Gehäuseabschnitt (1) oder Rohr bzw. Profilrohr, also ein Turbulenzerzeuger, in einer Schnittdarstellung gezeigt. Im unteren Bereich ist das Gehäuse mit einem Temperierraum (6), beispielsweise zum Heizen oder zum Kühlen versehen. Der Temperierraum ist durch ein Temperiergehäuse (6') begrenzt. Im Innern des Gehäuses ist beispielhaft ein kurzes strukturiertes Blech (2) mit Kammstruktur eingesetzt. Es ist zu erkennen, dass das kammförmige Blech zur inneren Gehäusewand metallischen Kontakt hat. Das strukturierte Blech hat zwei Abschnitte, einen nicht strukturierten Abschnitt (3) der gleichbedeutend mit dem Blechrücken (7) ist, und einen strukturierten Abschnitt (4), bei dem die Struktur aus Stegen (8) und zwischen den Stegen sich zwangsläufig während der Fertigung ausbildende Lücken (9) besteht. Die Stege stehen immer unter einem Winkel α zur Anströmrichtung (5) bzw. zur Hauptströmungsrichtung durch das Gehäuse.In 1 is a housing section ( 1 ) or pipe or profile tube, ie a turbulence generator, shown in a sectional view. In the lower area is the housing with a temperature control room ( 6 ), for example, provided for heating or cooling. The temperature control room is by a tempering ( 6 ' ) limited. In the interior of the housing is a short structured sheet metal ( 2 ) used with comb structure. It can be seen that the comb-shaped metal sheet has metallic contact with the inner housing wall. The structured sheet has two sections, an unstructured section ( 3 ) which is synonymous with the sheet back ( 7 ), and a structured section ( 4 ), in which the structure of webs ( 8th ) and between the bars inevitably form gaps during production ( 9 ) consists. The webs are always at an angle α to the direction of flow ( 5 ) or to the main flow direction through the housing.

In 1a ist der strukturierte Blechabschnitt (2) aus 1 um 180 Grad um seine Längsachse, gleichbedeutend mit der Strömungsrichtung, gewendet, so dass ein Blechabschnitt (2') mit dem Winkel α vorliegt. In der Figur sind weiter der Kammrücken (7'), die Stege (8') und die Lücken (9') sowie die Strömungsrichtung des Fluids (5') gekennzeichnet. Die Kammschichten sind in beiden 1 u. 1a gleich strukturiert.In 1a is the structured sheet metal section ( 2 ) out 1 rotated 180 degrees about its longitudinal axis, synonymous with the flow direction, so that a sheet metal section ( 2 ' ) is present at the angle α. In the figure are still the comb back ( 7 ' ), the webs ( 8th' ) and the gaps ( 9 ' ) as well as the flow direction of the fluid ( 5 ' ). The comb layers are in both 1 u. 1a structured immediately.

In 1b ist das Gehäuse (1) mit eingesetztem strukturierten Blech (2) aus 1 gezeigt und das gewendete Blech (2') aus 1a ist als zweites strukturiertes Kammblech zur Bildung eines Kammschichtpaketes eingesetzt. Es ist zu erkennen, dass die Enden der Stege mit Wandkontakt leicht gerundet sind, damit das Einziehen der strukturierten Bleche bzw. Blechpakete mit geringerem Kraftaufwand erfolgen kann und gleichzeitig die Stege mit geringem Kraftaufwand sich federartig zur inneren Gehäusewand verspannen. Das Wenden der jeweils benachbarten Schicht erzeugt im Innern des Gehäuses ein durchströmbares dreidimensionales Gitter. Ein durchströmendes Fluid muss zwangsweise durch das Gitter im Innern des Kanals strömen und die Stege umfließen, so dass ein ständiges vermischen bzw. eine Turbulenzerregung durch radiale und horizontale Umlenkung erfolgt. Dadurch erfolgt eine schneller Abbau von lokalen Temperaturspitzen.In 1b is the case ( 1 ) with inserted structured sheet ( 2 ) out 1 shown and the turned sheet ( 2 ' ) out 1a is used as a second structured comb plate for forming a comb layer package. It can be seen that the ends of the webs are slightly rounded with wall contact, so that the retraction of the structured sheets or laminated cores can be done with less effort and at the same time the webs with little effort spring-like clamped to the inner housing wall. The turning of the respectively adjacent layer generates a flow-through three-dimensional grid in the interior of the housing. A flowing fluid must forcibly flow through the grid in the interior of the channel and flow around the webs, so that a constant mixing or a turbulence excitation by radial and horizontal deflection takes place. This results in a faster degradation of local temperature peaks.

Die strukturierten Bleche können auch so übereinander positioniert werden, dass die nicht strukturierten Kammabschnitte zur benachbarten Schicht alternierend liegen, d.h. sich auf der entgegengesetzten Seite befinden.The structured sheets can also so one above the other be positioned that the unstructured comb sections alternate to the adjacent layer, i. on the located opposite side.

Beispiel 2Example 2

In 2 wird ein Gehäuse dargestellt, das ein Profil- bzw. Rechteckkanal ist, welches mit strukturierten Kammblechen vollständig gefüllt ist. Zu erkennen ist die nahezu vollständige Ausfüllung des Strömungsbereichs mit Kammprofilen. Selbst ein Kammprofil-Paket benötigt kaum abtragende Anpassarbeiten um den Profilquerschnitt hochgradig zu füllen. Die Anpassarbeiten eines Blechpaketes begrenzen sich auf ein Anpassen der obersten und untersten Schicht im Eckbereich des Kanals.In 2 a housing is shown, which is a profile or rectangular channel, which is completely filled with structured comb plates. Evident is the almost complete filling of the flow area with comb profiles. Even a comb profile package requires hardly any abrading adjustments to fill the profile cross-section to a high degree. The fitting work of a laminated core is limited to fitting the top and bottom layers in the corner area of the channel.

Vergleichsweise ist in 2a ein rundes Gehäuse bzw. ein Rohr dargestellt, welches auch mit einem Kammschichtpaket (12) gefüllt ist. Hier ist das Kammschichtpaket (12) mit einem unteren (11') und oberen (11) Füllstück versehen, so dass erforderliche Anpassarbeiten des Kammschichtpaketes zum kreisförmigen Strömungsquerschnitt des Gehäuses reduziert werden. Insbesondere für das Nachrüsten von Turbulenzerzeugern in Rohrbündelwärmeaustauschern bietet sich die Kombination aus Kammschichtpaketen mit Füllstücken an. Die Füllstücke können mit dem Schichtenpaket zusammen vor der Montage fixiert werden.Comparatively, in 2a a round housing or a tube is shown, which also with a comb layer package ( 12 ) is filled. Here is the comb layer package ( 12 ) with a lower ( 11 ' ) and upper ( 11 ) Provided filling piece, so that required fitting work of Kammschichtpaketes be reduced to the circular flow cross-section of the housing. In particular for the retrofitting of turbulence generators in shell and tube heat exchangers, the combination of comb layer packages with filler pieces is suitable. The patches can be fixed together with the layer package before assembly.

In 2b ist ein rundes Rohr bzw. Gehäuse (1) gezeigt, dass mit erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern als Turbulenzerzeugerpaket (12) bestückt ist und Füllstücke (11, 11') oberhalb und unterhalb in Strömungsrichtung (5) versetzt angeordnet sind.In 2 B is a round tube or housing ( 1 ) with turbulators according to the invention as a turbulence generator package ( 12 ) and patches ( 11 . 11 ' ) above and below in the flow direction ( 5 ) are arranged offset.

Beispiel 3Example 3

3 zeigt einen Gehäuseabschnitt (1) mit einem speziell strukturierten Kammblech als sogenanntes Doppelkammblech mit Fischgrätenstruktur, welches als lösbares Element bzw. Turbulenzerhöher in ein Gehäuse eingesetzt ist. 3 shows a housing section ( 1 ) with a specially structured comb plate as so-called double comb plate with herringbone structure, which is used as a detachable element or turbulence enhancer in a housing.

Das strukturierte Doppel-Kammelement ist mit einem außermittigen nicht strukturierten Abschnitt (30) versehen, von dem beidseitig die Kammzähne bzw. Stege (31, 32) sich unter einem Winkel zur Hauptströmungsrichtung (5) des Fluids bis zur Innenwandung des Gehäuses erstrecken. Dabei ist die eine Seite der Kammzähne (31) kürzer als die gegenüber liegenden Kammzähne (32). Die Montage zu einem Kammschichtpaket mit beidseitig unterschiedlichen langen Stegen, auch bezeichnet als Doppelkamm-Schicht, führt dazu, dass die nicht strukturierten Schichtbereiche nach der Montage nicht mehr übereinander liegen. Vorteilhaft ist, dass der Strömungsbereich keine Totstellen hat, wo sich Stoffe absetzen können.The structured double comb element is provided with an off-center unstructured section ( 30 ) provided on both sides of the comb teeth or webs ( 31 . 32 ) at an angle to the main flow direction ( 5 ) of the fluid extend to the inner wall of the housing. Here is the one side of the comb teeth ( 31 ) shorter than the opposing comb teeth ( 32 ). The assembly to a comb layer package with double-sided, different long webs, also referred to as a double-comb layer, results in the non-structured layer areas no longer being superimposed after assembly. It is advantageous that the flow region has no dead spots where substances can settle.

Dadurch können sich unterschiedliche Geschwindigkeitsprofile im Strömungsquerschnitt des Kanals einstellen.Thereby can different velocity profiles in the flow cross-section of the channel.

Des Weiteren können in sehr breiten Profilkanälen oder -gehäusen (Rechteckkanälen) unterschiedliche dreidimensionale Gitterstrukturen schichtenweise aufgebaut werden. In 3a ist ebenfalls eine Doppelkammstruktur gezeigt, wobei der Abschnitt der langen Stege zick-zack-förmig (34, 34') ausgebildet ist. Werden derartige Doppelkammschichten übereinander gelegt und montiert, entstehen keine Toträume, sehr feine Gitterstrukturen und alle Bereiche im Gehäusequerschnitt sind gut durchströmt. Eine gute Durchströmung verhindert die Alterung und Ablagerung von sensiblen Stoffen und beugt einem Fouling vor. Die Winkelbereiche der Stege von Doppelkammelementen können unterschiedlich sein. Die Turbulenzerzeuger (34, 34') sind in der Darstellung als Linie bzw. als punktierte Linie gezeigt.Furthermore, different three-dimensional grid structures can be built up in layers in very wide profile channels or housings (rectangular channels). In 3a Also shown is a double comb structure, wherein the portion of the long webs zig-zag ( 34 . 34 ' ) is trained. If such Doppelkammschichten superimposed and mounted, no dead spaces, very fine grid structures and all areas in the housing cross-section are well flowed through. Good flow prevents the aging and deposition of sensitive substances and prevents fouling. The angular ranges of the webs of double comb elements may be different. The turbulence generator ( 34 . 34 ' ) are shown in the illustration as a line or as a dotted line.

Beispiel 4Example 4

In 4 wird beispielhaft verdeutlicht, dass jeder Einzelstege (8) der Kammbleche etwas länger ausgebildet ist, um bei der Montage in einem Temperierkanal zur inneren Temperierfläche einen sicheren Kontakt zu erzeugen. Wird das strukturierte Blech in das Gehäuse (1) eingezogen, verändert der Steg (8) seine ursprüngliche Lage geringfügig, so dass der gefertigte Winkel β sich geringfügig um wenige Winkelminuten verändert und in montierter Position den Winkel α annimmt.. Deshalb ist es günstig während der Fertigung im Übergang des Steges (8) zum nichtstrukturierten Kammabschnitt (7) eine Querschnittsverjüngung (10) vorzusehen, die als bevorzugte Biegestelle dient, so dass sich während der Montage der Kammschichtpakete der Kraftaufwand nicht wesentlich erhöht. Aufgrund der Elastizität eines jeden Werkstoffes herrscht im Steg, insbesondere an der Biegestelle, dann eine federnde Spannung, die ein verkeilen der Kammelemente zwischen der inneren Gehäusefläche ermöglicht und einen metallischen Kontakt sicherstellt.In 4 exemplifies that every single bridge ( 8th ) of the comb plates is designed to be somewhat longer in order to produce a secure contact during installation in a tempering to the inner temperature control surface. Is the structured sheet metal in the housing ( 1 ), the bridge changes ( 8th ) its original position slightly, so that the angle produced β slightly changed by a few minutes and minutes in the mounted position assumes the angle α .. Therefore, it is favorable during manufacturing in the transition of the web ( 8th ) to the unstructured comb section ( 7 ) a cross-sectional taper ( 10 ), which serves as a preferred bending point, so that does not increase significantly during the assembly of Kammschichtpakete the force. Due to the elasticity of each material prevails in the web, in particular at the bending point, then a resilient tension, which allows a wedging of the comb elements between the inner housing surface and ensures a metallic contact.

Beispiel 5Example 5

5 zeigt ein temperierbares Gehäuse (50) mit einer Doppelkammschicht, wobei entlang der Gehäuseachse (51) bzw. der Durchströmrichtung die Struktur der Doppelkammschicht variiert ist. Es sind vier strukturierte Zonen (53, 53',54, 54') parallel zur Hauptströmungsrichtung zu erkennen. Die Zonen (53, 53') und (54, 54') sind jeweils wechselnd angeordnet. Die Variation der Zonen ist in diesem Beispiel derart, dass einzelne Abschnitte verschiedene Stegwinkel α haben, verschiedene Stegabstände und die strukturierten Zonen unterschiedlich lang sind. Dadurch entsteht ein wechselndes dreidimensionales Gitter mit unterschiedlicher Feinheit im Strömungskanal. 5 shows a temperature-controlled housing ( 50 ) with a double comb layer, wherein along the housing axis ( 51 ) or the flow direction, the structure of the double comb layer is varied. There are four structured zones ( 53 . 53 ' . 54 . 54 ' ) parallel to the main flow direction. The zones ( 53 . 53 ' ) and ( 54 . 54 ' ) are arranged alternately. The variation of the zones in this example is such that individual sections have different web angles α, different web spacings and the structured zones have different lengths. This creates a changing three-dimensional grid with different fineness in the flow channel.

Zur einfacheren Montage sind die Doppelkammschichten ungefähr so lang wie der Strömungskanal selbst und beidseitig mit einer Montagelasche (52, 52') versehen. Mit der Montagelasche kann ein vollständiges Doppelkammschichtpaket, bestehend aus mindestens zwei strukturierten Schichten, einfach montiert und gegebenenfalls durch eine, hier nicht dargestellte Schraube oder Bolzen zusätzlich gegen verrutschen gesichert werden. In der 5 ist der Temperierraum nicht dargestellt.For ease of assembly, the double comb layers are about as long as the flow channel itself and on both sides with a mounting bracket ( 52 . 52 ' ) Mistake. With the mounting bracket, a complete Doppelkammschichtpaket consisting of at least two structured layers, simply mounted and optionally additionally secured by a, not shown here screw or bolt against slipping. In the 5 the temperature control room is not shown.

Beispiel 6Example 6

In 6 ist das Anströmprofil eines Rechteckkanal- bzw. Schlitzkanal-Bündelwärmeaustauscher mit gemeinsamem Temperierraum dargestellt. Zu erkennen ist die gemeinsame Anströmplatte (63) zur Aufnahme aller Schlitzkanäle (1). Die Schlitzkanäle sind in diesem Beispiel an den Durchmesser des gemeinsamen Temperiergehäuses (60) angepasst, so dass die Schlitzkanäle unterschiedliche Strömungsquerschnitte (64) besitzen und daher erfindungsgemäße Turbulenzerzeuger mit unterschiedlich großer Breitenausdehnung aufnehmen können. Die Schlitzkanäle sind beispielhaft mit einer geringen Höhe gewählt, so dass z.B. zwei bis drei Turbulenzerzeuger-Schichten eingesetzt werden können. Dadurch wird die Wärmeaustauschfläche vollständig genutzt und die zur Strömungsrichtung geneigten Stege der eingeschobenen strukturierten Schichten ermöglichen eine vollständige schnelle Vermischung über den gesamten Strömungsquerschnitt eines jeden Schlitzkanals. Die Turbulenzerzeuger sind in ihren strukturierten und nicht strukturierten Abschnitten in der 6 nur schematisch gezeigt. Des Weiteren hat das gemeinsame Temperiergehäuse einen Anschluss für die Zuführung und Ableitung (61, 62) des Temperiermittels. Die Anströmplatte des Temperiergehäuses kann je nach Aufgabenstellung durch Variation der Schlitzkanalabstände unterschiedlich viele Schlitzkanäle aufnehmen. Die Schlitzkanäle können auch beispielhaft durch eine Vielzahl von gleichartigen Rechteckkanälen oder Profilrohren ersetzt werden.In 6 the inflow profile of a rectangular channel or slot channel bundle heat exchanger is shown with common tempering. Evident is the common Anströmplatte ( 63 ) for receiving all slot channels ( 1 ). The slot channels are in this example to the diameter of the common tempering ( 60 ), so that the slot channels have different flow cross sections ( 64 ) and therefore can accommodate turbulence generators according to the invention having different widths. The slot channels are chosen as an example with a small height, so that, for example, two to three turbulence generator layers can be used. As a result, the heat exchange surface is fully utilized and the flow direction inclined webs of the inserted structured layers allow complete rapid mixing over the entire flow cross-section of each slot channel. The turbulence generators are in their structured and unstructured sections in the 6 shown only schematically. Furthermore, the common temperature control housing has a connection for the supply and discharge ( 61 . 62 ) of the temperature control. The Anströmplatte of Temperiergehäuses can accommodate different numbers of slot channels depending on the task by varying the slot channel distances. The slot channels can also be replaced by way of example by a plurality of similar rectangular channels or profile tubes.

Der Schlitzkanal-Bündelwärmeaustauscher ist in seine Länge nicht gezeigt, wobei auf der Temperierseite entsprechende Umlenkbleche vorgesehen werden können.Of the Slot channel bundle heat exchanger is in his length not shown, wherein on the tempering corresponding baffles can be provided.

Beispiel 7Example 7

In 7 wird beispielhaft der Aufbau eines Autokühlers (70) dargestellt. Dabei sind mehrere erfindungsgemäße Flachkanäle (71) vollständig mit drei erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern (72) bestückt. Zusätzlich weisen die Flachkanäle äußere aufgelötete Lamellen (73) auf, um die anfallende Wärme schnell über die vergrößerte Außenfläche des Flachkanals an die Umgebungsluft abzuleiten zu können. Die Flachkanäle sind an beiden Enden in Sammelkanäle (74, 75) eingesetzt und verschweißt bzw. verlötet. Bei der Verwendung von Werkstoffen mit einer hohen Wärmeleitzahl, wie z.B. Aluminium oder Kupfer können so aufgebaute Autokühler zusammengesteckt, die Verbindungsstellen mit Lot versehen und im Ganzen verlötet werden.In 7 is an example of the structure of a car radiator ( 70 ). In this case, several flat channels according to the invention ( 71 ) completely with three turbulence generators according to the invention ( 72 ) equipped. In addition, the flat channels have outer soldered plates ( 73 ) in order to be able to dissipate the accumulated heat quickly over the enlarged outer surface of the flat channel to the ambient air. The flat channels are at both ends in collecting channels ( 74 . 75 ) used and welded or soldered. When using materials with a high thermal conductivity, such as aluminum or copper so assembled car radiator can be put together, provided the joints with solder and soldered as a whole.

In 7a ist ein einzelnes Autokühlerrohr in einer Schnittdarstellung gezeigt. Es ist zu sehen, dass der Flachkanal (71) mit z.B. drei erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugern bestückt ist und den Strömungsquerschnitt des Flachkanals vollständig ausfüllt. Die eingesetzten Kammschichten sind deutlich zu erkennen, insbesondere der nicht strukturierte Abschnitt (72') und der durch Stege und Lücke strukturierte Abschnitt (72). Um den Flachkanal ist die Lamelle (73) dargestellt, die eine Vergrößerung der äußeren Temperierfläche des Flachkanals bewirkt. In der Fig. Ist ebenfalls ein Teil des Sammelkanals (75) zu erkennen.In 7a a single car radiator tube is shown in a sectional view. It can be seen that the flat channel ( 71 ) is equipped with, for example, three turbulence generators according to the invention and completely fills the flow cross-section of the flat channel. The comb layers used can be clearly seen, in particular the non-structured section (FIG. 72 ' ) and the section structured by webs and gaps ( 72 ). Around the flat channel is the lamella ( 73 ), which causes an enlargement of the outer temperature of the flat channel. In the figure is also a part of the collecting channel ( 75 ) to recognize.

Claims (31)

Turbulenzerzeuger in einem rohrförmigen Gehäuse zur Temperierung flüssiger und gasförmiger Stoffströme wobei der Turbulenzerzeuger mindestens zwei kammförmige Bleche (2, 2') aufweist, die in das rohrförmige Gehäuse lösbar eingeschoben sind und beim Durchströmen des Gehäuses mit Fluiden als Turbulenzerzeuger wirken, indem sie den freien Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch Bildung eines in Strömungsrichtung ausgedehnten räumlichen Gitters verkleinern und jedes kammförmige Blech in seiner größten Breitenausdehnung im rechten Winkel zur Anströmungsrichtung mindestens zwei verschiedene Abschnitte hat, einen nicht strukturierten Abschnitt (3) und mindestens einen Abschnitt (4) der entlang der Hauptströmungsrichtung (5) durch wechselnde Stege (8) und Lücken (9) strukturiert ist, die Stege (8) in einem Winkel von 10 bis 80 Grad zur Hauptströmungsrichtung geneigt sind und durch die einsteckbaren Bleche gegenüberliegende durchgehende und/oder unterbrochene Kontaktlinien zur inneren Gehäusewand bilden, um durch Wärmeleitung eine Temperierung in den Strömungsbereich des Fluids zu ermöglichen, und wobei einer der mindestens zwei kammförmigen Bleche mit seinen Stegen (8) um 180 Grad um seine in Strömungsrichtung liegende Längsachse gewendet ist und gleichzeitig die kammförmigen Bleche durch die metallischen Kontaktpunkte und/oder Kontaktlinien im Gehäuse zu verspannt sind, und wobei mindestens zwei übereinander angeordnete Bleche im Strömungsquerschnitt des Gehäuses durch den alternierenden Winkel α der Stege eine Gitterstruktur bilden, und die äußere Fläche des Gehäuses mindestens zu 50 % von einer Temperierzone (6) umgeben ist.Turbulence generator in a tubular housing for controlling the temperature of liquid and gaseous material flows wherein the turbulence generator at least two comb-shaped sheets ( 2 . 2 ' ), which are releasably inserted into the tubular housing and act as a turbulence generator when flowing through the housing with fluids by reducing the free flow cross-section of the housing by forming an expanded in the flow direction spatial grid and each comb-shaped plate in its greatest width at right angles to Direction of flow has at least two different sections, an unstructured section ( 3 ) and at least one section ( 4 ) along the main flow direction ( 5 ) by changing webs ( 8th ) and gaps ( 9 ), the webs ( 8th ) are inclined at an angle of 10 to 80 degrees to the main flow direction and form through the plug-in sheets opposite continuous and / or broken contact lines to the inner housing wall to allow by conduction of heat in the flow region of the fluid, and wherein one of the at least two comb-shaped Sheets with his webs ( 8th ) is rotated 180 degrees about its longitudinal axis lying in the flow direction and at the same time the comb-shaped sheets are clamped by the metallic contact points and / or lines in the housing, and wherein at least two superimposed sheets in the flow cross-section of the housing by the alternating angle α of the webs a Form a lattice structure, and the outer surface of the housing at least 50% of a tempering zone ( 6 ) is surrounded. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Rohr, ein Profilrohr oder ein Flachkanal darstellt.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the case represents a tube, a profile tube or a flat channel. Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem nicht strukturierten Abschnitt (3) beidseitig ein durch Stege und Lücken strukturierter Abschnitt (4) angesetzt ist und die Stege bis zur inneren Gehäusewand reichen.Turbulence generator according to claims 1 and 2, characterized in that on an unstructured section ( 3 ) a section structured by webs and gaps on both sides ( 4 ) is set and the webs reach to the inner housing wall. Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kammförmigen Bleche oder Schichten (2, 2') zur Hauptströmungsrichtung schräg gestellte Kammzähne haben.Turbulence generator according to claims 1 to 3, characterized in that the comb-shaped sheets or layers ( 2 . 2 ' ) to the main flow direction inclined comb teeth have. Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durchströmbare Querschnittsfläche zu 20 % bis 100 % des freien Strömungsquerschnittes mit Kammschichten gefüllt ist.Turbulence generator according to claims 1 to 4, characterized that the streamable Cross sectional area to 20% to 100% of the free flow cross-section filled with comb layers. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur ständigen Erniedrigung des lokalen Temperaturgradienten über die Länge eines Temperierkanals die Stege der Kammschichten unter einem Winkel α zur Strömungsrichtung steht und dieser Winkel α 10 bis 80 Grad zur Strömungsrichtung des Fluids stehen, um dreidimensionale Gitter über die gesamte durchströmbare Kanallänge aufzubauen.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that to the constant Reduction of the local temperature gradient over the length of a tempering channel Webs of the comb layers is at an angle α to the flow direction and this Angle α 10 up to 80 degrees to the flow direction of the fluid to build up three-dimensional lattice over the entire flow-through channel length. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Kammschichten größer ist als der geradlinige innere Abstand zwischen den parallelen inneren Gehäusekontaktpunkten, so dass sich der Stegwinkel β im nicht montierten Zustand um weniger als 5 Grad während der Montage verändert und den Stegwinkel α annimmt wodurch die strukturierten Schichten nach der Montage immer Kontakt zur Innenwand des Gehäuses haben.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the width of the comb layers is greater than the straight line inner distance between the parallel inner housing contact points, so that the web angle β in the unassembled condition changed by less than 5 degrees during assembly and assumes the web angle α whereby the structured layers always contact after assembly to the inner wall of the housing to have. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (8) der Kammschicht eine quadratische, rechteckige oder sechseckige Querschnittsform haben.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that the webs ( 8th ) of the comb layer have a square, rectangular or hexagonal cross-sectional shape. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient gebildet aus Blechdicke bzw. Steghöhe zur parallel zur Strömungsrichtung liegenden Stegbreite im Bereich von 0,1 bis 5 liegt.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the quotient formed from sheet thickness or web height to parallel to the flow direction lying web width is in the range of 0.1 to 5. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der strukturierte Bereich einer Kammschicht in Strömungsrichtung eine Folge von Stegen und Lücken bildet und der Stegmittenabstand der Kammschichten größer als die zweifache Stegbreite ist.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the structured region of a comb layer in the flow direction a series of bridges and gaps makes and the bridge center spacing of the comb layers larger than is twice the bridge width. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammschichten bzw. die Kammschichtpakete in ihrer Länge zur Strömungsrichtung durch eine Montagelasche einseitig oder beidseitig verlängert sind, wobei die Gesamtlänge der Schichten oder Pakete zuzüglich der Montagelasche länger ist, als der für die Montage zugeordnete Kanal, so dass nach der Montage der Turbulenzerzeuger die Montagelaschen aus dem Kanal herausragen und eine zusätzliche Fixierung der Schichten bzw. der Schichtpakete außerhalb des Kanals ermöglicht ist.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the comb layers or the comb layer packets in the length of the flow direction are extended by a mounting tab on one or both sides, the total length the layers or packages plus the mounting tab longer is, as the for the assembly associated channel, so that after assembly of the turbulence generator the mounting tabs protrude from the channel and an additional Fixation of the layers or the layer packages outside of the channel is. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungskanal mit einem Schichtenpaket gefüllt ist, wobei das Schichtenpaket durch unterschiedlich dicke Kammschichten aufgebaut ist um neben einer Turbulenzerhöhung und einer verbesserten Mischwirkung verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten im Strömungsquerschnitt zu produzieren, und aufgrund unterschiedlicher Schichtdicken gleichzeitig der Druckverlust minimiert wird.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that a flow channel filled with a layer package is, wherein the layer package by differently thick comb layers is built around a turbulence increase and an improved Mixed effect different flow rates in the flow cross-section to produce, and due to different layer thicknesses simultaneously the pressure loss is minimized. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge einer Kammschicht mindestens so lang ist wie der zur Montage zugeordnete Kanal.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the length a comb layer is at least as long as that associated with the assembly Channel. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1 mit einer Doppelkammschicht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammschicht drei Abschnitte hat und von einem inneren nicht strukturierten Bereich beidseitig strukturierte Stegabschnitte ausgehen.Turbulence generator according to claim 1 having a double comb layer, characterized in that a comb layer has three sections and structured on both sides by an inner non-structured area Bridge sections go out. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1 mit einer Doppelkammschicht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kammschicht aus drei Abschnitten besteht, wobei bezogen auf die Schichtbreite von einem außer Mitte liegenden nicht strukturierten Abschnitt, zwei unterschiedlich ausgedehnte strukturierte Stegabschnitte bis zur jeweiligen inneren Gehäusewand sich erstrecken.Turbulence generator according to claim 1 having a double comb layer, characterized in that a comb layer of three sections exists, based on the layer width of one out of the middle lying unstructured section, two differently extended structured web sections to the respective inner housing wall itself extend. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1 mit einfacher Kammschicht oder Doppelkammschicht, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht vollständiger Füllung eines Strömungskanalquerschnittes mit Kammschichten der nicht ausgefüllte Strömungsquerschnitt durch querschnittsangepasste Füllstücke, die gleichzeitig als Umlenkkonturen zur Strömungsführung dienen, ausgefüllt ist.Turbulence generator according to claim 1 with simpler Comb layer or Doppelkammschicht, characterized in that if not completely filled one Flow channel cross section with comb layers of the unfilled flow cross-section through cross-section adapted Patches that simultaneously serve as Umlenkkonturen for flow guidance, is filled. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1 mit einfacher Kammschicht oder Doppelkammschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Anström- und Abströmflächen der zu einer Strömungsumlenkung eingesetzten Füllstücke auf einem Schichtenpaket einen zur mittleren Gehäuseachse stehenden Winkel γ haben, und alternierend und versetzt in Strömungs- bzw. in Längsrichtung auf dem Schichtenpaket positioniert sind und der Winkelbereich γ der Anström- und Abströmflächen der Füllstücke 20 bis 70 Grad beträgt.Turbulence generator according to claim 1 with simpler Comb layer or Doppelkammschicht, characterized in that the inflow and outflow surfaces of to a flow deflection used patches have a layer packet to the middle axis of the housing standing angle γ, and alternating and offset in flow or longitudinal are positioned on the layer package and the angular range γ of the inflow and outflow of the Putties 20 to 70 degrees. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1 mit einfacher Kammschicht oder Doppelkammschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkelemente gegenüberliegend, also oberhalb und unterhalb der Kammschichten angeordnet sind, oder überlappend oder versetzt in Strömungsrichtung angeordnet sind.Turbulence generator according to claim 1 with simpler Comb layer or Doppelkammschicht, characterized in that facing the deflectors, are thus arranged above and below the comb layers, or overlapping or offset in the flow direction are arranged. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1 mit einfacher Kammschicht oder Doppelkammschicht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kammschichten ein Kammschichtenpaket bilden, und die Kammschichten bzw. einzelne Kammschichten unterschiedlich lange strukturierte Zonen oder nicht strukturierte Zonen in Strömungsrichtung haben und dadurch in Strömungsrichtung über die gesamte Kanallänge Bereiche gebildet werden, die zum einen eine Turbulenzerhöhung bewirken und zum anderen wieder eine beruhigte Strömung haben.Turbulence generator according to claim 1 with simpler Comb layer or Doppelkammschicht, characterized in that at least two comb layers form a comb layer packet, and the comb layers or individual comb layers of different lengths structured zones or non-structured zones in the direction of flow and thereby in the flow direction over the entire channel length Areas are formed, which cause a turbulence increase on the one hand and again have a calm flow. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammschichten untereinander an den Kontaktstellen verlötet sind und dadurch auch geringste Spalte in einem Kammschichtpaket, insbesondere im Überlappungsbereich der Stege vermieden werden.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the comb layers are soldered to each other at the contact points and thereby also the smallest column in a comb layer package, in particular in the overlapping area of Jetties are avoided. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammschichten bis zu einer Schichtdicke von kleiner 10 mm aus Blechtafeln durch Laser-, Drahterodier- oder Wasserstrahltechnik hergestellt werden und Kammschichten mit einer Schichtdicke von größer 10 mm in Gusstechnik hergestellt werden.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the comb layers up to a layer thickness of less than 10 mm of sheet metal by laser, wire EDM or water jet technology be prepared and comb layers with a layer thickness of greater than 10 mm be made in casting. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammschichtelemente und -pakete zur Turbulenzerhöhung in katalytischen Verfahren aus strukturierten Schichten mit drei Abschnitten bestehen, wobei die Oberflächen der Schichten vollständig mit einem Katalysatorwerkstoff beschichtet sind.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that the comb layer elements and packages for turbulence increase in catalytic process of structured layers with three sections exist, the surfaces of the Layers completely coated with a catalyst material. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Anordnung von Kammschicht-Paketen mit beidseitig angeordneten Montagelaschen mindestens zwei Kammschichtpakete hintereinander mit einer Kupplung verbunden sind und die gesamte Länge eines Temperierkanals ausfüllen.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that in an array of comb layer packages with mounting tabs arranged on both sides at least two comb layer packages in a row with a coupling are connected and the entire length fill a temperature control channel. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle kettenförmig aneinander gereihter Kammschicht-Pakete diese eine Länge von 50 mm bis 200 mm haben.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that in case chain-shaped together Tiered comb layer packages have a length of 50 mm to 200 mm. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle kettenförmig aneinander gereihter Kammschichtpakete diese kombiniert mit Füllstücken für den Einsatz in Kanäle und vorzugsweise um 70 Grad bis 100 zueinander verdreht angeordnet sind und an den verbindenden Montagelaschen beweglich miteinander verbunden sind.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that that in case chain-shaped together Layered comb layer packages combined with filler pieces for use in channels and preferably arranged at 70 degrees to 100 twisted each other and are movably connected together at the connecting mounting tabs. Turbulenzerzeuger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammschichtelemente und Kammschichtpakete zur Turbulenzerhöhung in katalytischen Verfahren eingesetzt werden und aus strukturierten Abschnitten bestehen, wobei die Lücken mit Katalysator-Granulat gefüllt sind.Turbulence generator according to claim 1, characterized in that in that the comb layer elements and comb layer packages for turbulence increase in catalytic processes are used and structured from Sections exist, with the gaps with catalyst granules filled are. Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 bis 26 und diese enthaltende Wärmeaustauscher dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenwirken mehrerer parallel durchströmter Rechteckkanäle die mit lösbaren Kammschichtpaketen, insbesondere mit mindestens zwei Kammschichten pro Rechteckkanal, vollständig bestückt sind, und die Rechteckkanäle mit einer gemeinsamen größeren Anström- und Abströmplatte verschweißt sind so dass eine gleichmäßige Anströmung aller Rechteckkanäle erfolgt und alle Rechteckkanäle einen gemeinsamen Temperierraum haben und dadurch einen Rechteckkanal-Bündelwärmeaustauscher bilden der im Bereich von –50°C bis 500°C produktschonende und insbesondere schnelle Temperierungen von Fluiden ermöglicht und in einem Druckbereich von 1 mbar bis 200000 mbar betreibbar ist, und dass das produktseitige Hold-up des Gehäuses bzw. Wärmeaustauschers maximal 10 % bis 70 % aufgrund der einsteckbaren Kammschichtpakete des Brutto-Strömungskanalvolumens beträgt.Turbulence generator according to claims 1 to 26 and containing them heat exchangers characterized in that the interaction of several parallel flowed through rectangular ducts the with detachable Comb layer packages, in particular with at least two comb layers per square channel, completely stocked are, and the rectangular channels with a common larger inflow and outflow plate welded are so that a steady flow of all rectangular ducts takes place and all rectangular channels have a common tempering and thus a rectangular channel bundle heat exchanger make the product gentle in the range of -50 ° C to 500 ° C and in particular allows rapid temperature control of fluids and is operable in a pressure range from 1 mbar to 200,000 mbar, and that the product-side hold-up of the housing or heat exchanger maximum 10 % to 70% due to the plug-in comb layer packages of the gross flow channel volume is. Temperiererfahren mit einem Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 bis 27 für die Kurzzeit-Temperierung eines Fluids oder eines Fluid-Gemisches dadurch gekennzeichnet, dass die zu temperierenden Stoffe einen Viskositätsbereich von 0,001 bis 1 Pas haben, bevorzugt eine Viskosität von 0,1 mPas bis 5000 mPas und besonders bevorzugt eine stoffspezifische Viskosität von 0,1 mPas bis kleiner 10000 mPas haben, so dass bei kurzer Verweilzeit aufgrund des geringen Hold-Up's und engen Verweilzeitspektrums sowie der guten Quervermischung im Strömungskanal im Austrittsbereich der Schlitzkanäle eine Temperaturdifferenz zwischen Temperiermittel und der Produktaustrittstemperatur die kleiner 15°C, bevorzugt kleiner 10°C und besonders bevorzugt kleiner 5°C ist, sich einstellt.Temperiererfahren with a turbulence generator according to claims 1 to 27 for the short-term temperature control of a fluid or a fluid mixture characterized in that the substances to be tempered a viscosity range from 0.001 to 1 Pas, preferably has a viscosity of 0.1 mPas up to 5000 mPas and more preferably a substance-specific viscosity from 0.1 mPas to less than 10000 mPas, so that with a short residence time due to the low hold-up and tight residence time spectrum as well as the good cross mixing in the flow channel in the exit region of the slot channels, a temperature difference between temperature control and the product outlet temperature the less than 15 ° C, preferably less than 10 ° C and more preferably less than 5 ° C is, adjusts. Verfahren zur Durchführung von endothermen oder exothermen Reaktionen mit Fluiden im einphasigem oder mehrphasigen Zustand unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Turbulenzerzeugers, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischer zur ersten Homogenisierung der Reaktionspartner vor einem oder mehreren in Reihe hinter einander oder parallel zueinander installierten Schlitzwärmeaustauschern geschaltet ist, so dass die nach dem Passieren des Mischers einsetzende chemische Reaktion einer unmittelbar intensiven Temperierung in den Schlitzkanälen mit Turbulenzerzeugern zugeführt werden kann und die im Vormischer erzeugte hohe Mischgüte während des Reaktionsverlaufes im Schlitzkanal aufrecht erhalten wird.Method for carrying out endothermic or exothermic reactions with fluids in the single-phase or multiphase state using a turbulence generator according to the invention, characterized in that a mixer for the first homogenization of the reactants is connected in front of one or more slot heat exchangers installed in series behind one another or parallel to each other, so that the chemical reaction occurring after passing the mixer a directly intensive temperature control in the slot channels can be supplied with turbulence generators and the high mixing quality produced in the pre-mixer is maintained during the course of the reaction in the slot channel. Verwendung der Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 bis 27 oder eines diese Turbulenzerzeuger enthaltenden Wärmeaustauschers als Kurzzeiterhitzer oder als Kreuzstrom-Wärmeaustauscher für die Lebensmittelindustrie, als Sterilisator für pharmazeutische oder biologische Prozesse, als Abgaskühler für eine vollständige Kondensation von Dämpfen und für die Rückhaltung von Werkstoffen in einem Abgasstrom zur Vermeidung von umweltbelastenden Emissionen, als Wärmeaustauscher für Autokühler oder als Ölkühler jedoch ohne gemeinsamen Temperierraum, wobei die Abführung der Wärmemenge über die Außenfläche der Rechteckkanäle an die Umgebungsluft erfolgt und die Leistung des Kühlers erhöht wird in dem die Rechteckkanalaußenflächen durch Anbringen bzw. Anlöten von Blech-Lamellen vergrößert werden und eine gute Wärmeableitung an die Umgebungsluft erfolgt.Use of the turbulence generator according to claims 1 to 27 or one of these turbulence generator containing heat exchanger as a short-time heater or as a cross-flow heat exchanger for the food industry, as a sterilizer for pharmaceutical or biological processes, as an exhaust gas cooler for complete condensation of fumes and for the retention of materials in an exhaust stream to avoid polluting Emissions, as a heat exchanger for car radiator or as an oil cooler, however without common Temperierraum, wherein the removal of the amount of heat on the outer surface of the rectangular channels to the Ambient air takes place and the power of the radiator is increased in the rectangular duct outer surfaces Attach or solder be enlarged by sheet-metal fins and good heat dissipation takes place to the ambient air. Auto- bzw. Ölkühler, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem Turbulenzerzeuger gemäß der Ansprüche 1 bis 27 und aus einem Werkstoff mit einer spezifischen Wärmeleitzahl von 50 KJ/m∙h∙Grad bis 1500 KJ/m∙h∙Grad gefertigt sind.Auto or oil cooler, by in that it consists of a turbulence generator according to claims 1 to 27 and made of a material with a specific thermal conductivity from 50 KJ / m ∙ h ∙ degrees up to 1500 KJ / m ∙ h ∙ degrees are made.
DE10326381A 2003-06-12 2003-06-12 turbulence generator Expired - Fee Related DE10326381B4 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10326381A DE10326381B4 (en) 2003-06-12 2003-06-12 turbulence generator
US10/863,549 US20050189092A1 (en) 2003-06-12 2004-06-08 Turbulence generator
EP04013531A EP1486749B1 (en) 2003-06-12 2004-06-08 Turbulator
CA002470785A CA2470785A1 (en) 2003-06-12 2004-06-09 Turbulence generator
JP2004173797A JP2005003355A (en) 2003-06-12 2004-06-11 Turbulence generating member
CNA200410071453XA CN1573274A (en) 2003-06-12 2004-06-12 Turbulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10326381A DE10326381B4 (en) 2003-06-12 2003-06-12 turbulence generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10326381A1 DE10326381A1 (en) 2005-01-05
DE10326381B4 true DE10326381B4 (en) 2005-09-22

Family

ID=33185750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10326381A Expired - Fee Related DE10326381B4 (en) 2003-06-12 2003-06-12 turbulence generator

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050189092A1 (en)
EP (1) EP1486749B1 (en)
JP (1) JP2005003355A (en)
CN (1) CN1573274A (en)
CA (1) CA2470785A1 (en)
DE (1) DE10326381B4 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024379A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Mingatec Gmbh Plate apparatus for heat transfer operations
DE102017002086A1 (en) 2017-03-03 2018-09-06 Man Truck & Bus Ag Motor vehicle pipeline with a mixing element made of a wire structure

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006100072A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Behr Gmbh & Co. Kg Exhaust gas heat exchanger, in particular an exhaust gas cooler for exhaust gas recirculation in a motor vehicle
DE102005036870A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Bayer Materialscience Ag Process for gas phase phosgenation
JP4999146B2 (en) * 2006-01-13 2012-08-15 株式会社ティラド Inner fin and heat sink equipped with the inner fin
DE202006002954U1 (en) * 2006-01-19 2007-07-12 Weitz, Richard Arrangement for revitalizing water
US20070237692A1 (en) * 2006-04-10 2007-10-11 United Technologies Corporation Catalytic reactor with tube inserts
US8408281B2 (en) * 2007-10-15 2013-04-02 Lockheed Martin Corporation System, method, and apparatus for pulsed-jet-enhanced heat exchanger
DE102008001435A1 (en) 2008-04-28 2009-10-29 Basf Se Process for transferring heat to a monomeric acrylic acid, acrylic acid-Michael oligomers and acrylic acid polymer dissolved liquid containing
US8696193B2 (en) 2009-03-06 2014-04-15 Ehrfeld Mikrotechnik Bts Gmbh Coaxial compact static mixer and use thereof
DE102012216945A1 (en) 2012-09-21 2014-05-28 Ehrfeld Mikrotechnik Bts Gmbh Process and apparatus for the production of organic peroxides by milli-reaction technology
CN103747654A (en) * 2013-12-24 2014-04-23 周细文 Water cooling plate for heat dissipation of high-power electrical heating element
DE102015101398A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-04 Kelvion Gmbh Discontinuous desublimator for the separation of products from gas mixtures
DE102015113432A1 (en) 2015-08-14 2017-02-16 Karlsruher Institut für Technologie Flow guide in a channel
CN105335586B (en) * 2015-12-04 2018-04-13 山东山大华天软件有限公司 Method for establishing automatic cloth tube model in design of heat exchanger
US10646825B2 (en) * 2016-10-20 2020-05-12 Amogreentech Co., Ltd. Metal catalyst support, manufacturing method and apparatus therefor
JPWO2018139649A1 (en) * 2017-01-30 2019-11-14 京セラ株式会社 Heat exchanger
US10184728B2 (en) * 2017-02-28 2019-01-22 General Electric Company Additively manufactured heat exchanger including flow turbulators defining internal fluid passageways
DE102017208955A1 (en) * 2017-05-29 2018-11-29 Siemens Healthcare Gmbh Detector device comprising a cooling air path for cooling an X-ray detector
US10794409B2 (en) 2017-09-29 2020-10-06 Honda Motor Co., Ltd. Turbulence generation system
DE102017131418A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 Ehrfeld Mikrotechnik Gmbh Turbulence generator and channel and process engineering apparatus with a turbulence generator
CN110342608B (en) * 2019-05-27 2022-03-08 安徽理工大学 Cyclone grading type composite concentration sedimentation device
CN110895116B (en) * 2019-10-31 2021-01-15 国网天津市电力公司电力科学研究院 Heat exchange pipeline for ground source heat pump
CN112284751B (en) * 2020-10-16 2023-01-13 中国航发四川燃气涡轮研究院 Distortion test device with adjustable distortion characteristic
EP4171795A1 (en) * 2021-01-23 2023-05-03 Jhaveri, Devang A method of chemical reaction in a heat exchanger reactor

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2123195A1 (en) * 1971-01-28 1972-09-08 Chausson Usines Sa
DE3008930A1 (en) * 1979-03-23 1980-10-02 Hiross Int Co PIPE ELEMENT FOR HEAT EXCHANGER
DE3022270C2 (en) * 1979-07-16 1982-07-22 Transelektro Magyar Villamossági Külkereskedelmi Vállalat, Budapest Insert constructed from sheet metal strips with rib-like projections, in particular in tubes of heat exchangers, to improve heat transfer
EP0302232A1 (en) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Flat tube for a heat exchanger
EP0659500A1 (en) * 1993-12-20 1995-06-28 MAGNETI MARELLI CLIMATIZZAZIONE S.r.l. A method of bending a pipe having an oblong cross-section and a heat exchanger with pipes having an oblong section and bent in a U-shape
EP0624771B1 (en) * 1993-05-13 1996-09-18 LÄNGERER & REICH GmbH & Co. Flat tube for heat exchanger
EP0845648A2 (en) * 1996-11-27 1998-06-03 Behr GmbH & Co. Flat tube heat exchanger, particularly serpentine condenser
EP1067352A1 (en) * 1999-07-07 2001-01-10 Fluitec Georg AG Heat exchange device
EP1213556A1 (en) * 1996-11-27 2002-06-12 Behr GmbH & Co. Flat tube heat exchanger with deformed tube ends
DE10212799C1 (en) * 2002-03-22 2003-09-18 Erbsloeh Aluminium Gmbh Hollow metal chamber profile, particularly for heat exchanger, comprises basic profile which has cooling ribs running parallel longitudinally on at least one outside of its flat walling

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2123185B1 (en) 1971-01-28 1973-12-07 Metal Deploye
US4090559A (en) * 1974-08-14 1978-05-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Heat transfer device
DE2808854C2 (en) * 1977-05-31 1986-05-28 Gebrüder Sulzer AG, 8401 Winterthur Flow channel provided with internals for a medium involved in an indirect exchange, in particular heat exchange
CH627263A5 (en) 1978-02-16 1981-12-31 Sulzer Ag Flow duct, provided with built-in components, for a medium participating in an indirect exchange, in particular heat exchange
US4352318A (en) * 1980-03-06 1982-10-05 Miller Fluid Power Corporation Expandable cushion plunger for piston and cylinder devices
JPS60256799A (en) * 1984-06-01 1985-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Lamination type heat exchanger
JP2932846B2 (en) * 1992-08-24 1999-08-09 株式会社デンソー Stacked heat exchanger and method of manufacturing the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2123195A1 (en) * 1971-01-28 1972-09-08 Chausson Usines Sa
DE3008930A1 (en) * 1979-03-23 1980-10-02 Hiross Int Co PIPE ELEMENT FOR HEAT EXCHANGER
DE3022270C2 (en) * 1979-07-16 1982-07-22 Transelektro Magyar Villamossági Külkereskedelmi Vállalat, Budapest Insert constructed from sheet metal strips with rib-like projections, in particular in tubes of heat exchangers, to improve heat transfer
EP0302232A1 (en) * 1987-08-01 1989-02-08 Behr GmbH & Co. Flat tube for a heat exchanger
EP0624771B1 (en) * 1993-05-13 1996-09-18 LÄNGERER & REICH GmbH & Co. Flat tube for heat exchanger
EP0659500A1 (en) * 1993-12-20 1995-06-28 MAGNETI MARELLI CLIMATIZZAZIONE S.r.l. A method of bending a pipe having an oblong cross-section and a heat exchanger with pipes having an oblong section and bent in a U-shape
EP0845648A2 (en) * 1996-11-27 1998-06-03 Behr GmbH & Co. Flat tube heat exchanger, particularly serpentine condenser
EP1213556A1 (en) * 1996-11-27 2002-06-12 Behr GmbH & Co. Flat tube heat exchanger with deformed tube ends
EP1067352A1 (en) * 1999-07-07 2001-01-10 Fluitec Georg AG Heat exchange device
DE10212799C1 (en) * 2002-03-22 2003-09-18 Erbsloeh Aluminium Gmbh Hollow metal chamber profile, particularly for heat exchanger, comprises basic profile which has cooling ribs running parallel longitudinally on at least one outside of its flat walling

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024379A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Mingatec Gmbh Plate apparatus for heat transfer operations
DE102017002086A1 (en) 2017-03-03 2018-09-06 Man Truck & Bus Ag Motor vehicle pipeline with a mixing element made of a wire structure
US11053895B2 (en) 2017-03-03 2021-07-06 Man Truck & Bus Ag Motor vehicle pipeline with a mixing element made from a wire structure

Also Published As

Publication number Publication date
DE10326381A1 (en) 2005-01-05
EP1486749A3 (en) 2009-03-25
JP2005003355A (en) 2005-01-06
EP1486749B1 (en) 2012-06-06
CN1573274A (en) 2005-02-02
US20050189092A1 (en) 2005-09-01
CA2470785A1 (en) 2004-12-12
EP1486749A2 (en) 2004-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10326381B4 (en) turbulence generator
EP1384502B1 (en) Mixer, heat exchanger
EP2092259B1 (en) Heat exchanger
EP1654508B2 (en) Heat exchanger and method for the production thereof
EP2851118B1 (en) Device for mixing and for heat exchange and method for its production
EP1739378A1 (en) Heat exchange element and associated heat exchanger
DE2808854A1 (en) A BUILT-IN FLOW CHANNEL FOR A MEDIUM INVOLVED IN AN INDIRECT EXCHANGE, IN PARTICULAR HEAT EXCHANGE
DE102012013755B4 (en) Heat exchanger plate assembly, heat exchanger and method of manufacturing a heat exchanger
DE10249724B4 (en) High-tempering
DE112004001604B4 (en) Three-dimensional transverse deflecting device as an inner element in a pipe, a barrel or a tower
WO2003104735A1 (en) Hollow chamber profile made of metal, especially for heat exchangers
AT401431B (en) HEAT EXCHANGER
DE4345045A1 (en) Heat exchange tube with built-in element
DE2712818A1 (en) TUBULAR BODY
DE4343405A1 (en) Heat exchange tube for tube cluster heat exchanger
EP1625339B1 (en) Heat exchanger
DE69410022T2 (en) Heat exchanger
DE202004020294U1 (en) Heat exchanger has wall comprising of burls and two half shafts such that first half shaft exhibits shorter rising and longer sloping section and related to center planes in which connecting lines exists
DE10225812C1 (en) Hollow chamber metal profile for heat exchanger has deformations in base profile wall for increasing heat transfer efficiency
DE3339932A1 (en) Gap-type heat exchanger having webs
EP3966513B1 (en) Tube-bundle heat exchanger comprising assemblies/built-in elements formed of deflection surfaces and directing sections
EP3625511A1 (en) Device for cooling, heating or transferring heat
EP1995545B1 (en) Plate heater for heat transfer processes
DE102016113137A1 (en) Gas-fluid counterflow heat exchanger
CH625813A5 (en) Process for the continuous polymerisation of lactams

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: JäHN, PETER, 51375 LEVERKUSEN, DE

8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: JAEHN, PETER, 45479 MUELHEIM, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140101