DE20320443U1

DE20320443U1 - Fluid flow tempering device, e.g. for cooling water or steam samples in a power station, whereby the device comprises at least two coils that are interwoven or arranged coaxially with one coil inside the other

Info

Publication number: DE20320443U1
Application number: DE20320443U
Authority: DE
Original assignee: Schierjott Guenter Drtechn
Current assignee: Schierjott Guenter Drtechn
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2013-08-08

Abstract

Device for tempering fluid flows, especially a cooler for two or more parallel fluid flows, has an outer container for the tempering medium with an inlet and an outlet for the tempering medium as well as at least two heat exchanger cooler coils contained in the outer container for cooling two or more fluids. At least two coils are interwoven or arranged coaxially one inside the other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperierung von Fluidströmen und insbesondere einen Kühler für zwei oder mehr parallel geführte Fluidströme. Die Vorrichtung weist einen äußeren Behälter für das Temperierungsmedium mit jeweils einem Eintritt und einem Austritt auf sowie wenigstens zwei in dem äußeren Behälter angeordnete und separat geführte Wendeln von Wärmetauscherschlangen für wenigstens zwei zu temperierende Fluide. Die Vorrichtung kann insbesondere als Probenahmekühler eingesetzt werden.The invention relates to a device for temperature control of fluid flows and especially a cooler for two or more in parallel Fluid streams. The device has an outer container for the temperature control medium with one entry and one exit and at least two arranged in the outer container and run separately Coils of heat exchanger coils for at least two fluids to be tempered. The device can in particular as a sampling cooler be used.

Probenahmekühler zur Untersuchung von Wasser- und Dampfproben zur Bestimmung beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit, des pH-Wertes, des O₂-Gehaltes oder anderer Messwerte sind bekannt. Derartige Messwerte können in einwandfreier Form nur bei Raumtemperatur und in entspanntem Zustand der zu untersuchenden Probe erhalten werden.Sampling coolers for examining water and steam samples for determining, for example, the electrical conductivity, the pH value, the O ₂ content or other measured values are known. Such measured values can only be obtained in perfect form at room temperature and in the relaxed state of the sample to be examined.

Insbesondere im Kraftwerks- und Kesselbetrieb, aber auch in der chemischen Industrie werden Probenahmekühler eingesetzt, die geeignet sind, Wasser-, Dampf- und Gasproben auf Raumtemperatur abzukühlen und gleichzeitig auf ein für den Messvorgang zuträglichen Druck zu entspannen. Die Kühler arbeiten in der Regel im Gegenstromverfahren und entsprechend den sicherheitstechnischen Richtlinien. Im Kraftwerksbereich sind beispielsweise derartige Kühler für einen maximalen Betriebsdruck von 375 Bar und einem Maximalbetriebstemperatur von 550 Grad C ausgelegt. Kühlwasserseitig können derartige Kühler mit einem maximalen Druck von 25 Bar und einer Temperatur von 100 Grad C betrieben werden.Especially in power plant and boiler operation, but also in the chemical industry, sampling coolers are used, which are suitable for water, steam and gas samples at room temperature cool and at the same time on one for beneficial to the measuring process Pressure to relax. The coolers usually work in counterflow and according to the safety guidelines. In the power plant sector, for example such coolers for one maximum operating pressure of 375 bar and a maximum operating temperature of 550 degrees C. Cooling water side can such coolers with a maximum pressure of 25 bar and a temperature of 100 Degree C operated.

Die im Stand der Technik bekannt gewordenen und in Kraftwerken eingesetzten Probenahmekühler bestehen regelmäßig aus in Mantelrohren für die Kühlwasserführung angeordneten Kühlwendeln unterschiedlicher Länge. Entsprechend den verschiedenen Punkten für die Probenentnahme im Wasser- und Dampfkreislauf eines Kraftwerks sind im wesentlichen drei unterschiedlich dimensionierte Kühler im Einsatz mit Kühlwendeln entsprechender Länge für Wasserproben, Sattdampfproben und Heißdampf/Frischdampfproben.Known in the prior art sampling coolers that have become and used in power plants out regularly in jacket pipes for the Cooling water routing arranged Cooling coils different Length. According to the different points for sampling in the water and steam cycle There are essentially three different sized coolers in a power plant Use with cooling coils appropriate length for water samples, Saturated steam samples and superheated steam / live steam samples.

Zur Überwachung des Wasserkreislaufs eines größeren Kraftwerks sind in der Regel mehrere Probenahmekühler erforderlich, die entweder dezentral an den jeweils zu überwachenden Punkten angeordnet sind, oder aber zentral in einer Probenahmetafel angeordnet sind. In der Regel ist dabei pro Probenahmekühler nur ein Fluidstrom vorgesehen. In Anbetracht der Sicherheits- und Qualitätsanforderungen an Probenahmekühler ist damit ein erheblicher technischer und finanzieller Aufwand verbunden. Hinzu kommen die Betriebskosten, die maßgeblich vom Kühlwasserverbrauch mitbestimmt werden.To monitor the water cycle of a larger power plant multiple sampling coolers are usually required, either decentralized to those to be monitored Points are arranged, or centrally in a sampling table are arranged. As a rule, there is only one per sample cooler a fluid flow is provided. Considering the safety and quality requirements to sampling coolers is associated with a considerable technical and financial effort. in addition the operating costs come largely from the cooling water consumption be co-determined.

Die Länge der zum Einsatz kommenden Kühlwendeln wird im wesentlichen durch den Kühlbedarf bestimmt, d. h. durch die Temperatur und den Aggregatzustand des zu kühlenden Mediums. Sollen bei mehreren zu kühlenden Proben einheitliche Endtemperaturen erzielt werden, ist es deshalb problematisch, nach dem Stand der Technik mehrere Kühlwendeln in einem Kühler vorzusehen.The length of the cooling coils used is essentially due to the cooling requirement determined, d. H. by the temperature and the physical state of the to be cooled Medium. If several samples to be cooled are to be uniform Final temperatures are achieved, it is therefore problematic, according to the prior art several cooling coils in a cooler provided.

Aus DE 297 19 760 U1 ist ein Probenahmesystem für den Wasser-Dampfkreislauf in Kraftwerken bekannt, bei dem in einem äußeren Mantelrohr mehrere probeführende Kühlrohre linear nebeneinander angeordnet sind, wobei zur Erhöhung der Kühlkapazität jedes der Kühlrohre in mehrere parallele Stränge aufgespalten sein kann.Out DE 297 19 760 U1 a sampling system for the water-steam cycle in power plants is known in which several sample-carrying cooling tubes are arranged linearly next to one another in an outer jacket tube, wherein each of the cooling tubes can be split into several parallel strands to increase the cooling capacity.

Ferner ist es bekannt, in einem Mantelrohr mehrere Kühlwendeln hintereinander zu schalten, sodass mehrere Messströme gekühlt und überwacht werden können.Furthermore, it is known to have several in one jacket tube cooling coils to be connected in series so that several measuring currents are cooled and monitored can.

Diese bekannten Vorrichtungen zur Bündelung von Fluidströmen in einem Probenahmekühler haben allerdings den Nachteil, dass die Kühlkapazität nur unzureichend genutzt wird (lineare Führung) bzw. eine optimale Kühlung nicht stattfindet, weil die Kühlwendeln nicht gleichmäßig mit kaltem Kühlwasser beaufschlagt werden können.These known devices for bundling of fluid flows in a sampling cooler however, the disadvantage that the cooling capacity is used insufficiently (linear guidance) or optimal cooling does not take place because of the cooling coils not even with cold cooling water can be applied.

Des Weiteren besteht bei herkömmlichen Probenahmekühlern das Problem, dass das äußere Mantelrohr mit dem Kühlmedium nur zu einem geringen Volumenanteil mit der Kühlwendel des Probemediums gefüllt ist. Dies bedingt für eine ausreichende Kühlung einen relativ hohen Kühlwasserdurchsatz und damit hohe Betriebskosten. Gleichzeitig wird aber die Kühlkapazität des Kühlwassers nur unzureichend ausgenutzt.This also exists with conventional sampling coolers Problem that the outer casing tube with the cooling medium is only filled to a small volume with the cooling coil of the sample medium. This requires for adequate cooling a relatively high cooling water throughput and thus high operating costs. At the same time, however, the cooling capacity of the cooling water underutilized.

Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein Probenahmekühlsystem bereit zu stellen, mit dem es möglich ist, mehrere nebeneinander geführte Proben gleichmäßig mit Kühlwasser zu beaufschlagen, bei unterschiedlicher Probentemperatur eine einheitliche Endtemperatur zu erzielen, einen möglichst gleichmäßigen Kühleffekt herbeizuführen und den Kühlwasserverbrauch zu optimieren. Gleichzeitig soll die Baugröße und der Aufwand für den Anschluß und die Regulierung des Kühlmediums verringert werden.Hence the task of a Sampling cooling system to provide with which it is possible is, several run side by side Samples evenly with cooling water a uniform end temperature at different sample temperatures to achieve one if possible even cooling effect bring about and cooling water consumption to optimize. At the same time, the size and the effort for connection and regulation of the cooling medium be reduced.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der wenigstens zwei Wendeln für das zu temperierende Medium ineinander geschachtelt und/oder ineinander gedreht vorliegen.This task is done with a device solved of the type mentioned at the beginning, with at least two coils for the medium to be tempered nested and / or twisted.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit zwei oder mehr Wendeln für das zu temperierende Medium auf. Diese Wendeln können ineinander geschachtelt vorliegen, d. h. zwei, drei oder mehr Einzelwendeln sind im jeweils freien Innenraum der nächst größeren Wendel angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können einzelne oder mehrere dieser Wendeln jeweils zu Paaren dadurch zusammengefaßt sein, daß sie ineinander gedreht vorliegen. Ein solches Paar ineinander gedrehter Wendeln kann sowohl außen angeordnet sein, d. h. gegebenenfalls im Inneren weitere einzelne Kühlwendeln oder Wendelpaare aufweisen, oder aber im freien Innenraum einer äußeren Einzelwendel vorgesehen sein.The device according to the invention thus has two or more coils for the medium to be tempered. These coils can be nested one inside the other, ie two, three or more individual coils are arranged in the free interior of the next larger coil. Alternatively or additionally, one or more of these coils can each be combined into pairs in that they are rotated into one another. Such a pair of helices twisted into one another can be arranged on the outside, ie, if necessary, in Have additional individual cooling coils or spiral pairs on the inside, or be provided in the free interior of an outer single coil.

Erfindungsgemäß wird unter den zu temperierenden Fluiden eine zu kühlende oder aufzuwärmende Flüssigkeit, Suspension, Dispersion, Schmelze, ein Gas oder Dampf verstanden, die bezüglich eines oder mehrerer Parameter untersucht werden müssen. Insbesondere geeignet ist die erfindungsgemäße Vorrichtung aber für die Untersuchung von Wasser- und Dampfproben, zur Bestimmung beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit, des pH-Wertes, des Gas- oder Salzgehaltes oder von anderen Messwerten. Die eingangs genannten Daten von beispielsweise Betriebsdrücken von 375 Bar und Betriebstemperaturen von 550 Grad C im Kraftwerksbereich können in der Vorrichtung gefahren werden.According to the invention, the temperature to be controlled Fluids to be cooled or to be warmed up Liquid, Understood suspension, dispersion, melt, a gas or steam, the regarding one or more parameters must be examined. In particular the device according to the invention is suitable but for the examination of water and steam samples, for example for determination electrical conductivity, the pH value, the gas or salt content or other measured values. The data mentioned at the beginning of, for example, operating pressures of 375 bar and operating temperatures of 550 degrees C in the power plant area can be driven in the device.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist als Probenahmekühler insbesondere für Kraftwerke und die chemische und petrochemische Verfahrens- und Prozeßtechnik gedacht. Es hat sich aber gezeigt, dass die Vorrichtung ganz allgemein zur Temperierung mehrerer parallel geführter Fluidströme eingesetzt werden kann.The device described above is as a sample cooler especially for Power plants and the chemical and petrochemical process and process technology thought. However, it has been shown that the device in general used for the temperature control of several parallel fluid flows can be.

Gemäß einer Ausführungsform werden im Innenraum des äußeren Behälters zwei, drei oder mehr Einzelwendeln im jeweils freien Innenraum der nächst größeren Wendel angeordnet.According to one embodiment two inside the outer container, three or more individual coils in the free interior of the next larger coil arranged.

Alternativ werden in den äußeren Behälter, in der Regel einem Mantelrohr, das mit einem Einlass und einem Auslass für das Temperierungsmedium ausgestattet ist, zwei Wendeln für die Fluide so ineinander gedreht eingepasst, dass die beiden Fluidströme parallel zueinander entlang der Fläche eines Hohlzylinders durch den Strom des Temperierungsmediums geführt werden. In der Regel haben dazu die Wendeln einer jeden Wärmetauscherschlange einen Abstand, der ausreicht, die Wendeln einer weiteren Schlange aufzunehmen, sodass ein mehr oder weniger enggepackter, jedoch noch allseitig umströmter Zylinder aus Wendeln zweier Schlangen vorliegt.Alternatively, in the outer container, in the Usually a jacket pipe that has an inlet and an outlet for the Temperature control medium is equipped with two coils for the fluids fitted in such a way that the two fluid flows are parallel to each other along the surface a hollow cylinder through the flow of the temperature control medium. As a rule, the coils of each heat exchanger coil have this a distance that is sufficient, the coils of another snake record, so that a more or less tightly packed, but still more flow around Cylinder made up of spirals from two snakes.

Natürlich können in dem äußeren Kühler auch mehrere Einheiten aus ineinander geschraubten und/oder ineinander geschachtelten Wärmetauscherschlangen nebeneinander angeordnet sein.Of course, in the outer cooler too several units made of screwed and / or nested nested heat exchanger coils be arranged side by side.

In dem auf diese Art und Weise gebildeten Hohlzylinder können ein oder mehrere weitere Wendeln angeordnet sein, entweder als Einzelwendel oder aber auch in ineinander gedrehter Form. Weiterhin ist es möglich zwei ineinander gedrehte Wendeln innerhalb einer größeren Einzelwendel anzuordnen. Je nach Dimensionierung ist es ohne weiteres möglich bis zu acht oder zehn Wendeln für die zu temperierenden Fluide in einem äußeren Behälter anzuordnen. Für die einzelnen ineinander geschachtelten Wendeln ergibt sich mit abnehmendem Durchmesser des Wendelkörpers eine abnehmende Länge des gewendelten Rohres. Hierdurch ergibt sich auf einfache Weise eine Anpassung der Wärmeübergangsleistung an die Temperatur und/oder die Menge des in der Wendel geführten Mediums. Es wird erreicht, daß auch bei unterschiedlichen Eingangstemperaturen im gleichen Temperierungsmedium eine im wesentlichen einheitliche Endtemperatur des temperierten Mediums erzielt werden kann.In the hollow cylinder formed in this way can one or more further coils can be arranged, either as a single coil or but also in a twisted form. It is also possible to have two arrange twisted helices within a larger single helix. ever after dimensioning, it is easily possible up to eight or ten Coils for to arrange the fluids to be tempered in an outer container. For the individual nested helices result with decreasing diameter of the Wendel body a decreasing length of the coiled tube. This results in a simple manner an adaptation of the heat transfer performance the temperature and / or the amount of the medium carried in the coil. It is achieved that too at different inlet temperatures in the same temperature control medium an essentially uniform end temperature of the temperature-controlled medium can be achieved.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen auf der Hand. Für eine größere Anzahl von Fluidströmen wird zur Temperierung nur ein einziger äußerer Behälter benötigt, d. h. der apparative Aufwand wird vermindert. Gleichzeitig wird das durch den äußeren Behälter strömende Temperierungsmedium optimal genutzt, wobei die Wendeln aller darin angeordneten Schlangen für die einzelnen Fluidströme gleichmäßig mit dem Temperierungsmedium beaufschlagt werden. Zudem bewirkt der hohe Füllungsgrad des äußeren Behälters für das Temperierungsmedium eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit des Temperierungsmediums mit der Folge, dass sich Wirbel-Zonen ergeben, die einen verbesserten Wärmeübergang zwischen den Wendeln und dem Temperierungsmedium erlauben und einen besseren Temperierungseffekt mit sich bringen und die Ablagerung von Partikeln aus dem aus dem Temperierungsmedium verhindern. Der hohe Durchfluss an Temperierungsmedium bewirkt zugleich den Aufbau eines hohen Temperaturgradienten mit dem Ergebnis einer effizienteren Temperierung. Schließlich ergeben sich neben den Einsparungen bei den Investitions- und Betriebskosten auch noch Vorteile bei der Wartung und Überwachung, da alle Einrichtungen an einem zentralen Ort und in einer einzigen Vorrichtung, zusammen gefasst sind.The advantages of the device according to the invention are obvious. For a larger number of fluid streams only one outer container is required for temperature control, d. H. the expenditure on equipment is reduced. At the same time, the tempering medium flowing through the outer container becomes optimally used, with the coils of all the snakes arranged in it for the individual fluid flows evenly with the temperature control medium. In addition, the high fill factor of the outer container for the temperature control medium a relatively high flow rate the temperature control medium with the result that vortex zones arise, which have an improved heat transfer allow between the coils and the tempering medium and one bring better tempering effect and the deposit Prevent from particles from the tempering medium. The high flow of tempering medium also causes the build-up of a high temperature gradients resulting in a more efficient Tempering. Finally in addition to the savings in investment and operating costs also advantages in maintenance and monitoring as all facilities in a central location and in a single device are composed.

Es ist durchaus möglich, den Wärmeübergang durch weitere Maßnahmen zu verbessern, beispielsweise durch das Einblasen von Gas in den äußeren Behälter zur Erzeugung oder Verstärkung von Wirbelzonen. Solche Maßnahmen sind aus dem Stand der Technik bekannt.It is quite possible the heat transfer through further measures to improve, for example by blowing gas into the outer container Generation or reinforcement of spinal zones. Such measures are known from the prior art.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Eintritt oder der Austritt für das Temperierungsmedium mit einem regulierenden Ventil versehen werden, sodass der Strom des Temperierungsmediums an den aktuellen Temperierungsbedarf angepasst werden kann. Hier ist es insbesondere vorteilhaft, das Regulierungsventil am Austritt anzuordnen und mit einer temperaturabhängigen Steuerung der Durchflussmenge für das Temperierungsmedium auszustatten. Auf diese Art und Weise kann zeitnah auf eine Veränderung im Bedarf an abzuführender oder zuzuführender Wärme reagiert werden und insbesondere in Zeiten geringen Kühl- oder Heizbedarfs die Durchflussmenge des Temperierungsmediums gering gehalten werden. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Probenahmekühler kann somit die Kühlwasserzufuhr auf den aktuellen Bedarf abgestimmt werden. Eine Verschwendung von Kühlwasser wird vermieden. Der Kühlwasserbedarf ist bei herkömmlichen Probenahmekühlern ein Kostenfaktor erster Größenordnung.According to a preferred embodiment, can entry or exit for provide the temperature control medium with a regulating valve be so that the flow of the temperature control medium to the current Temperature control requirements can be adjusted. Here it is in particular advantageous to arrange the regulating valve at the outlet and with a temperature dependent Control the flow rate for equip the temperature control medium. That way promptly for a change in need of to be discharged or be supplied Heat reacts and especially in times of low cooling or heating requirements the flow rate of the temperature control medium can be kept low. Using the device according to the invention as a sample cooler thus the cooling water supply be matched to current needs. A waste of cooling water is avoided. The cooling water requirement is with conventional sampling coolers a cost factor of the first order.

Die Ein- und Austritte für das Temperierungsmedium wie auch für die einzelnen Fluidströme können zweckmäßig im Deckel des äußeren Behälters zusammengefasst werden. Dies hat den Vorteil, dass die aufwendigen Anschlüsse an einem zentralen Ort zusammengefasst sind. In diesem Fall verfügen Einlass oder Auslass des Temperierungsmediums und die einzelnen Wärmetauscherschlangen der Fluide über entsprechende Anschlussrohre, die in den dem Deckel abgewandten Teil des äußeren Behälters hineinführen und beispielsweise im Zentrum oder an der Peripherie des äußeren Behälters geführt sein können.The inlets and outlets for the temperature control medium as for the individual fluid flows can expediently in the lid of the outer container summarized become. This has the advantage that the complex connections on one central location are summarized. In this case, admission or outlet of the temperature control medium and the individual heat exchanger coils the fluids over Corresponding connection pipes, which in the averted from the lid Insert part of the outer container and for example in the center or on the periphery of the outer container can.

Es ist aber gleichfalls möglich, den äußeren Behälter als reines Mantelrohr vor zusehen, bei dem die Eintritte und Austritte sowohl des Temperierungsmediums als auch der Wärmetauscherschlangen der einzelnen Fluide an entgegengesetzten Enden des Mantelrohres vorgesehen sind. Dies ist insbesondere für Anlagen vorteilhaft, die im Gegenstromprinzip arbeiten, da eine Rückführung der einzelnen Ströme zum Deckel des äußeren Behälters nicht erforderlich ist.But it is also possible to use the outer container pure casing pipe before watching the entrances and exits both the temperature control medium and the heat exchanger coils of the individual Fluids are provided at opposite ends of the casing tube. This is especially for Systems advantageous, which work in the counterflow principle, since a return of the individual streams to Outer container lid is not is required.

Insbesondere für die Verwendung als Probenahmekühler bestehen der äußere Behälter wie auch die Wendeln der Kühlschlangen aus Metall. Das Metall kann nach Art der Beanspruchung und nach Art des Mediums ausgewählt werden. Für die Untersuchung von hochgespannten Wasser- und Dampfproben werden insbesondere austenitische Stähle verwandt, die für diesen Zweck zugelassen und besonders geeignet sind.In particular for use as a sample cooler the outer container like also the coils of the cooling coils made of metal. The metal can vary according to the type of stress and Type of medium selected become. For the investigation of high tension water and steam samples especially austenitic steels related who for are approved for this purpose and are particularly suitable.

In besonderen Fällen kommen Sondermetalle, wie z. B. Titan oder Sonderlegierungen zum Einsatz, die sowohl in Bezug auf Druck und Temperatur hervorragende Eigenschaften besitzen. Auch andere Werkstoffe wie beispielsweise transparente Kunststoffe können durchaus möglich und sinnvoll sein.In special cases, special metals come such as B. titanium or special alloys are used, both in Have excellent properties in terms of pressure and temperature. Other materials too, such as transparent plastics can quite possible and make sense.

Das Material für das Mantelrohr kann unabhängig von dem Material der Wendeln nach ökonomischen und/oder Montage- und Sicherheitsgesichtspunkten ausgewählt werden. Wegen der kompakten Bauform wird für das Mantelrohr bevorzugt austenitischer Edelstahl verwandt, es sind jedoch auch andere metallische und nicht metallische Werkstoff einsetzbar. Auch der Einsatz von transparentem Kunststoff kann möglich und sinnvoll sein.The material for the casing tube can be independent of the material of the spirals according to economic and / or assembly and safety aspects are selected. Because of the compact design, preference is given to the casing tube austenitic stainless steel, but there are also other metallic ones and non-metallic material can be used. The use of transparent plastic can be possible and make sense.

Die Erfindung wird durch die anliegenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated by the attached figures explained in more detail. It demonstrate:

1 Das Prinzip eines konventionellen Probenahmekühlers mit den Anschlüssen im Deckel des Mantelbehälters; 1 The principle of a conventional sampling cooler with the connections in the cover of the jacket container;

2 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet und im einzelnen die beiden ineinander gedrehten Kühlschlangen zeigt; 2 a representation of a sampling cooler according to the invention, which works on the countercurrent principle and shows in detail the two intertwined cooling coils;

3 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet und im einzelnen zwei ineinander geschachtelte Kühlschlangen zeigt; 3 a representation of a sampling cooler according to the invention, which works on the countercurrent principle and shows in detail two nested cooling coils;

4 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers mit zwei außen angeordneten, ineinander gedrehten Kühlschlangen sowie einer hineingeschachtelten einzelnen Kühlschlange; 4 a representation of a sampling cooler according to the invention with two externally arranged, twisted cooling coils and a nested individual cooling coil;

5 das inverse Prinzip von 4 mit einer äußeren einzelnen Kühlschlange und einem im Inneren angeordneten Kühlschlangenpaar; 5 the inverse principle of 4 with an outer single cooling coil and a pair of cooling coils arranged inside;

6 vier paarweise ineinander gedrehte Kühlschlangen, von denen ein Paar im freien Innenraum des anderen Paares angeordnet ist; 6 four cooling coils twisted in pairs, one pair of which is arranged in the free interior of the other pair;

7 die Darstellung eines Probenahmekühlers mit einer äußeren Kühlschlange großen Querschnitts und einer inneren Kühlschlange kleinen Querschnitts; 7 the representation of a sampling cooler with an outer cooling coil of large cross section and an inner cooling coil of small cross section;

1 zeigt einen herkömmlichen Probenahmekühler, wie er im Kraftwerksbetrieb eingesetzt wird, wobei die Kühlvorrichtung selbst mit der Ziffer 1 bezeichnet ist und als eigentliche Kühleinheit ein Mantelrohr 3 aufweist. Das Mantelrohr 3 hat an seinem unteren Ende einen Einlass 5 und an seinem oberen Ende 2 einen Auslass 7 für das Kühlwasser sowie die Anschlüsse für das zu kühlende Medium. 1 shows a conventional sampling cooler, as used in power plant operation, the cooling device itself with the number 1 is referred to and a jacket tube as the actual cooling unit 3 having. The casing tube 3 has an inlet at its lower end 5 and at its top end 2 an outlet 7 for the cooling water and the connections for the medium to be cooled.

Der Kühlwassereintritt 5 weist ein Muffenventil 6 zur Regulierung des Zuflusses auf. Ein entsprechendes Muffenventil kann am Auslass 7 am oberen Ende 2 vorgesehen sein. Am oberen Ende 2 befinden sich der Messguteintritt 8 mit einem Ventil 9 sowie der Messgutaustritt 10, ebenfalls mit einem Ventil 11.The cooling water inlet 5 has a socket valve 6 to regulate the inflow. A corresponding socket valve can be found at the outlet 7 at the upper end 2 be provided. At the upper end 2 are the measured material inlet 8th with a valve 9 as well as the measured material outlet 10 , also with a valve 11 ,

Mantelrohr und Ein- bzw. Auslässe sind auf übliche Weise miteinander verbunden und aneinander gesichert.Jacket tube and inlets and outlets are on usual Connected and secured to each other in a manner.

Im Inneren des Mantelrohrs 3 befinden sich die einzelnen Wendel der Kühlschlange 12 sowie das Steigrohr für den Messgutaustritt 13.Inside the casing tube 3 are the individual coils of the cooling coil 12 as well as the riser pipe for the material outlet 13 ,

Die Darstellung gemäß 1 zeigt einen konventionellen Probenahmekühler mit einer einzelnen Kühlschlange für ein einzelnes Messgut. Bei der erfindungsgemäßen Variante werden zwei Kühlschlangen 12 mit ihren Wendeln ineinander gedreht dergestalt, dass zwischen zwei Wendeln einer Kühlschlange 12 sich die einzelnen Wendeln einer weiteren Kühlschlange 12' befinden, wie in 2 dargestellt. Dies erfordert selbstverständlich die entsprechende Anpassung der Anschlüsse im Deckel des Mantelbehälters und die entsprechende Vergrößerung der Zahl der Ein- und Austritte.The representation according to 1 shows a conventional sampling cooler with a single cooling coil for a single sample. In the variant according to the invention, two cooling coils 12 with their coils twisted into one another in such a way that between two coils of a cooling coil 12 the individual coils of another cooling coil 12 ' located as in 2 shown. Of course, this requires the corresponding adaptation of the connections in the cover of the jacket container and the corresponding increase in the number of entries and exits.

Zusätzlich kann sich innerhalb des durch die Wendeln der beiden Kühlschlangen 12 und 12' gebildeten Hohlzylinders eine weiteres Kühlschlangenpaar befinden, das auf die gleiche Art und Weise ineinander gedreht ist. Bei entsprechend dimensionierten Mantelbehältern kann darin eine dritte Lage Kühlschlangen angeordnet sein.In addition, the inside of the coils of the two cooling coils 12 and 12 ' formed hollow cylinder are another pair of cooling coils, which is rotated into each other in the same way. With appropriately dimensioned jacket containers, a third layer of cooling coils can be arranged therein.

Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, in einem Mantelbehälter nebeneinander zwei, drei oder noch mehr Einheiten an geschachtelten und/oder ineinander gedrehten Kühlwendeln vorzusehen.Of course it is also possible in a jacket container next to each other two, three or more units of nested and / or intertwined cooling coils provided.

2 zeigt im Detail ein erfindungsgemäßes Kühlschlangenpaar 12 und 12', die ineinander verschränkt beziehungsweise verschraubt oder – gedreht vorliegen. In der Ausführungsform gemäß 2 sind die Anschlüsse an entgegengesetzten Enden des Mantelrohrs 3 angeordnet, was den Gegenstrombetrieb ohne die Verwendung von Steigrohren erlaubt. Der Kühlwassereintritt 5 befindet sich am unteren Ende des Mantelrohrs 3, das Kühlwasser strömt am oberen Ende durch den Stutzen 7 wieder ab. Entsprechend befinden sich die beiden Einlässe für das Messgut 8 und 8' am oberen Ende des Mantelrohres und die Austritte 10 und 10' am unteren Ende. 2 shows in detail an inventive pair of cooling coils 12 and 12 ' that are interlocked or screwed or - rotated. In the embodiment according to 2 are the connections at opposite ends of the casing tube 3 arranged, which allows countercurrent operation without the use of risers. The cooling water inlet 5 is located at the lower end of the casing tube 3 , the cooling water flows through the nozzle at the upper end 7 off again. The two inlets for the material to be measured are located accordingly 8th and 8th' at the top of the casing tube and the exits 10 and 10 ' at the bottom.

Natürlich ist es möglich, alle Anschlüsse an einem Ende des Mantelrohres anzuordnen.Of course, it is possible for everyone connections to be arranged at one end of the casing tube.

3 zeigt im Detail eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers, bei der zwei Kühlschlangen 12 und 12' ineinander geschachtelt vorliegen, d. h. eine äußere Wendel schließt in ihrem Hohlraum eine innere Wendel ein. Die Einlässe für das Messgut 8 und 8' befinden sich am oberen Ende des Mantelrohrs 3, ebenso der Stutzen 7 für den Kühlmittelauslass. Kühlmitteleintritt 5 und die Austritte 10 und 10' befinden sich am unteren Ende. 3 shows in detail a further embodiment of a sampling cooler according to the invention, in which two cooling coils 12 and 12 ' are nested one inside the other, ie an outer spiral encloses an inner spiral in its cavity. The inlets for the material to be measured 8th and 8th' are located at the upper end of the casing tube 3 , as well as the nozzle 7 for the coolant outlet. Coolant inlet 5 and the exits 10 and 10 ' are at the bottom.

4 zeigt eine Kühlervariante mit zwei äußeren, ineinander gedrehten Kühlwendel 12 und 12" sowie eine im inneren geführten dritten Kühlwendel 12'. Einlässe 8, 8' und 8" sowie Kühlwasseraustritt 7 befinden sich am oberen Ende des Mantelrohrs 3, Austritte 10, 10' und 10" sowie Kühlmitteleintritt 5 am unteren Ende. 4 shows a cooler variant with two outer, twisted cooling coil 12 and 12 " and a third cooling coil guided inside 12 ' , inlets 8th . 8th' and 8th" and cooling water outlet 7 are located at the upper end of the casing tube 3 , Exits 10 . 10 ' and 10 " as well as coolant entry 5 at the bottom.

Es ist festzuhalten, dass die Bauart unterschiedliche Längen der Kühlschlangen für die äußere Wickelung und die innere Wickelung bedingen. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn unterschiedliche Probenvolumina oder Proben unterschiedlicher Temperatur gekühlt werden müssen.It should be noted that the type different lengths the cooling coils for the outer winding and condition the inner winding. This is particularly useful if different sample volumes or samples of different temperatures chilled Need to become.

5 zeigt eine entsprechende Anordnung mit einer außen liegenden einzelnen Kühlschlange 12 und einem innen liegenden, ineinander gedrehten Kühlschlangenpaar 12' und 12". Kühlmitteleintritt 5 und Probenaustritt 10, 10' und 10" befinden sich am unteren Ende des Mantelrohres 3, Kühlmittelaustritt 7 sowie Probeneintritte 8, 8' und 8" am oberen Ende; der Kühler wird somit im Gegenstrom betrieben. 5 shows a corresponding arrangement with an external cooling coil 12 and an inner, twisted pair of cooling coils 12 ' and 12 " , Coolant inlet 5 and sample exit 10 . 10 ' and 10 " are located at the lower end of the casing tube 3 , Coolant outlet 7 as well as sample admissions 8th . 8th' and 8th" at the upper end; the cooler is thus operated in counterflow.

6 zeigt einen erfindungsgemäßen Probenahmekühler mit einem Mantelrohr 3 und einem darin geführten äußeren Kühlschlangenpaar 12 und 12" und einem zweiten im inneren Zylinder geführten Kühlschlangenpaar 12' und 12". Die beiden Kühlschlangenpaare liegen ineinander gedreht vor. 6 shows a sampling cooler according to the invention with a jacket tube 3 and an outer pair of cooling coils guided therein 12 and 12 " and a second pair of cooling coils in the inner cylinder 12 ' and 12 " , The two pairs of cooling coils are rotated one inside the other.

7 zeigt einen Probenahmekühler, der für die Kühlung unterschiedlicher Probenvolumina oder für die Kühlung von Proben stark unterschiedlicher Temperatur vorgesehen ist. Die Kühlschlangen 12 und 12' unterscheiden sich durch ihre Stärke und ihre Länge; die außen geführte Kühlschlange 12' verfügt über einen deutlich größeren Querschnitt als die innen geführte Kühlschlange 12. Des Weiteren weist die außen geführte Kühlschlange eine deutlich größere effektive Länge innerhalb des Kühlmediums auf. Entsprechend ist die Kühlkapazität von 12' größer als die von 12. 7 shows a sampling cooler, which is provided for cooling different sample volumes or for cooling samples of very different temperatures. The cooling coils 12 and 12 ' differ in their strength and length; the outside cooling coil 12 ' has a significantly larger cross-section than the internal cooling coil 12 , Furthermore, the cooling coil guided on the outside has a significantly greater effective length within the cooling medium. The cooling capacity of 12 ' larger than that of 12 ,

Bei Anordnung einer größeren Anzahl von Kühlwendeln in einem Mantelbehälter ist es sinnvoll, die entsprechende Anschlüsse an beiden Enden eines Mantelrohrs vorzusehen, um das eingeschränkte Platzangebot an den Stirnseiten des Mantelrohrs optimal für die Anschlüsse zu nutzen.When ordering a larger number of cooling coils in a jacket container it makes sense to make the appropriate connections at both ends of a jacket pipe to provide for the limited space optimally used for the connections on the ends of the casing tube.

Claims

Device for the temperature control of fluid flows, in particular coolers for two or more fluid flows guided in parallel, with an outer container for the temperature control medium, each with an inlet and an outlet for the temperature control medium, and at least two separately guided coils of heat exchanger coils for two or Fluids to be tempered more, characterized in that at least two helices are nested or twisted.

Device according to claim 1, characterized in that the outer container as Jacket tube is formed.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that that entry for the temperature control medium is provided with a regulating valve.

Device according to claim 3, characterized in that the regulating valve is arranged at the outlet and a temperature-dependent control the flow rate of the temperature control medium.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it has a spiral pair and at least another spiral.

Apparatus according to claim 5, characterized in that she an outer spiral pair with at least one further inner coil.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the inlets and outlets for the temperature control medium and the fluid flows on the lid of the container are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized that tempering medium and the temperature to be tempered Fluids guided in counterflow are.

Device according to one of the preceding An sayings, characterized in that the outer container and / or the heat exchanger coils are made of metal.

Device according to claim 9, characterized in that the outer container and / or the heat exchanger coils are made of an austenitic steel.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the tempering medium and the fluids to be tempered in cocurrent guided are.

Device according to claim 11, characterized in that the outer container and / or the spirals are made of glass.