DE3528268C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbereitungseinrichtung für Probengase nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Probengase werden beispielsweise bei industriellen Prozessen, bei Abgaskaminen und dergleichen zum Zwecke der Gasanalyse abgezogen. Die Gasanalyse kann darin bestehen, den Anteil eines bestimmten Gases in einem Gasgemisch zu bestimmen und/oder zu kontrollieren. Es kann aber auch eine Analyse der einzelnen Komponenten eines Gasgemisches, gegebenenfalls mit quantitativer Bestimmung der Komponenten, erfolgen. Bei feuchten Gasen ergibt sich aufgrund der Eigenheiten üblicher Analysegeräte das Problem, daß der Feuchtigkeitsanteil die Analyse verfälscht oder zu Störungen in dem Analysegerät führen kann. Zur Behebung dieses Mißstandes ist es allgemein bekannt, bei derartigen feuchten Gasen den Taupunkt, also die Temperatur, bei der die absolute gleich der maximalen Feuchtigkeit ist, abzusenken. Eine solche Taupunktabsenkung erfolgt beispielsweise bei der aus der DE 31 11 415 A1 bekannten gattungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung. Warmes, zu analysierendes Gas tritt hier über einen Einlaßteil in einen als Rohrschlange ausgebildeten Einströmteil ein. Die Rohrschlange ist spiralförmig gewunden. Am unteren Ende der Rohrschlange ist diese über eine Öffnung an einen rohrförmigen Gegenstromteil angeschlossen, dessen Strömungsquerschnitt wesentlich größer als der der Rohrschlange ist. Das Gas durchströmt dann das Gegenstromteil in Richtung nach oben und tritt über einen Auslaßteil wieder aus. Die Kühlung und Kondensatbildung bei der bekannten Vorrichtung findet im wesentlichen in der Rohrschlange statt, die als Kühlschlange ausgebildet ist.

Derartige, üblicherweise wasser-, kompressor- oder luftgekühlte Kühlschlangen weisen einen relativ hohen Strömungswiderstand auf, durch welchen der mögliche Gasdurchsatz zwischen Meßstelle und Analysengerät auf verhältnismäßig niedrige Werte beschränkt wird. Da die gesamte Gasmenge zusammen mit dem Kondensat abgekühlt werden muß, welches eine große Wärmekapazität aufweist, sind hohe Kühlleistungen erforderlich. Die bei der Kühlschlange der bekannten Aufbreitungseinrichtung erforderliche große Länge führt dazu, daß Gas, welches bereits von Kondensat, beispielsweise im Anfangsabschnitt der Kühlschlange, befreit worden ist, wieder mit herabrinnendem Kondensat im weiteren Verlauf der Kühlschlange in Berührung kommt. Ein Teil des Gases wird dann in dem bereits ausgefallenen Kondensat ausgewaschen, löst sich also wieder in diesem, was zu einem verringerten und damit verfälschten Anteil des betreffenden Gases bei der nachfolgenden Analyse führt. Dieses Problem ist insbesondere für SO₂ bekannt.

Infolge der üblicherweise verwendeten Kühlung der langen Kühlschlange ist die Kühltemperatur nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand konstant zu halten. Wechselnde Temperaturen der zu analysierenden Gasmenge bei Eintritt in die Kühlschlange führen somit zu Temperaturschwankungen am Ausgang der Kühlschlange und damit am Eingang des Analysengerätes. Bei Infrarotdetektoren als Analysengeräte treten insbesondere bei Wasserdampfschwankungen im Probengas Nullpunkt-Schwankungen des Analysengerätes auf.

Bei dem Versuch, den Durchsatz durch eine bekannte Kühlschlange durch beispielsweise verstärktes Absaugen austrittsseitig zu erhöhen, hat sich gezeigt, daß es bei höherer Gasgeschwindigkeit zu Spritzvorgängen im der Kühlschlange nachgeschalteten Kondensatabscheider kommt. Hierdurch kann ein Teil des bereits ausgefallenen Kondensats wieder verdampfen und so Störungen hervorrufen, zu deren Beseitigung die Kühlschlange eigentlich dienen soll.

Die Erfindung steht daher unter der Aufgabe, die bekannte Aufbereitungseinrichtung für Probengase derart weiterzuentwickeln, daß ein höherer Gasdurchsatz ermöglicht wird, ohne daß die genannten Störungen auftreten.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine äußerst schnelle Ableitung von im Probengas enthaltenem Kondensat erreicht. Ein Großteil des Kondensats fällt bereits in dem Einströmteil aus und tritt auf geradem Weg in den Kondensatsammelbehälter, so daß keine weitere Abkühlung des Kondensats erforderlich ist, es muß also nicht wie beim Stand der Technik das gesamte Kondensat auf dem gesamten Weg durch den Wärmetauscher gekühlt werden. Daher sind bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nur verhältnismäßig geringe Kühlleistungen erforderlich.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher hat gegenüber den bekannten Kühlschlangen einen erheblich geringeren Strömungswiderstand, so daß das an dem Wärmetauscher auftretende Druckgefälle des Probengases nur gering ist; daher ist nur ein geringer Vordruck erforderlich.

Weiterhin weist die erfindungsgemäße Wärmetauschvorrichtung nur ein geringes Totvolumen auf, was sich in einer erheblichen Verringerung der für eine Analyse erforderlichen Zeitkonstante bemerkbar macht. Gasphase und Kondensat werden erheblich schneller getrennt als bei bekannten Kühlschlangen, so daß auch größere Gasmengen unkritisch sind.

Ablagerungen in dem Wärmetauscher stören erheblich weniger als dies im Falle von Kühlschlangen der Fall ist, da bei der Erfindung die Hauptkühlstrecke einen relativ großen Querschnitt aufweist. Die geringe Kontaktstrecke des zu kühlenden Meßgases mit dem relativ früh ausfallenden Kondensat führt zu einer deutlichen Verringerung des Auswascheffektes und damit zu einer Verbesserung der Genauigkeit der Gasanalyse.

Aufgrund des verhältnismäßig unkomplizierten Aufbaus des erfindungsgemäßen Wärmetauschers kann dieser in allen für Zwecke der Gasanalyse wünschenswerten Werkstoffen ausgeführt werden und derart erreicht werden, daß eine vielfältige Anpassung an unterschiedliche Meßprobleme ermöglicht wird, wie sie bei unterschiedlichen Gasen beispielsweise aufgrund von deren korrosiver Wirkung oder Temperatur auftreten können. Insbesondere ist eine Ausführung in Werkstoffen wie Glas, Edelstahl und bestimmten Kunststoffen möglich.

Auch die Anschlüsse des erfindungsgemäßen Wärmetauschers können auf den jeweiligen Einsatzzweck hin optimiert werden; so sind Rohranschlüsse, Schlauchanschlüsse sowie Anschlüsse mit Innen- oder Außengewinde möglich. Die universelle Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung wird dadurch weiter erhöht.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einströmteil konzentrisch in dem äußeren Gegenstromteil angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein äußerst einfacher Aufbau, wobei die Durchmesser des Einströmteils und des äußeren Gegenstromteils auf einfache Weise dem gewünschten Gasdurchsatz und der erforderlichen Taupunktabsenkung angepaßt werden können.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß aus Sicherheitsgründen sowie zum besseren und einfacheren Vergleich unterschiedlicher Messungen eine Temperatur des Probengases am Ausgang der Aufbereitungseinrichtung, also bei Eintritt in die Analysenvorrichtung, von etwa 5°C angestrebt wird. Prozeßgase oder -abgase können, beispielsweise bei Kaminen von Glasschmelzöfen, in der Größenordnung von 1800°C liegen. Die Temperatur des Probengases wird durch entsprechend lange Strecken zwischen Entnahmestelle und Aufbereitungseinheit, also durch thermische Entkopplung, auf etwa 120°C abgesenkt, wenn nicht besondere Verhältnisse wie bei schwefelsäurebeladenen Probegasen vorliegen (der Taupunkt der Schwefelsäure liegt bei über 150°C). Hier muß kurz vor der Aufbereitungseinrichtung eine thermische Entkopplung stattfinden. Die Umgebungstemperatur für Aufbereitungseinrichtungen bei derartigen industriellen Prozessen kann in Mitteleuropa durchaus zwischen 35°C und 45°C liegen. Gegenüber diesen äußeren Bedingungen ist die erforderliche Taupunktabsenkung auf 5°C zu bewerkstelligen. Daß dies mit den genannten Vorteilen bei der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung mit geringer Kühlleistung möglich ist, macht einen besonders bemerkenswerten Vorzug der Erfindung aus.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Einströmteil und der äußere Gegenstromteil zylindrische Rohre, und der Gegenstromteil weist einen an seinem oberen Ende angeordneten Deckelabschnitt auf, welcher mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Einströmteils versehen ist, sowie einen unteren Bodenabschnitt, an welchen der Kondensatauffangbehälter angeschlossen ist. Zylindrische Rohre sind in vielfältigen Abmessungen standardisiert erhältlich und daher besonders kostengünstig. Darüber hinaus sind sie einfach zu reinigen und ermöglichen daher eine mehrfache Verwendung auch im Verlauf des Betriebes stark verschmutzter Wärmetauscher.

Dadurch, daß sich der am Deckel angeordnete Einströmteil und der sich an den Bodenabschnitt anschließende Kondensatauffangbehälter direkt gegenüberliegen, kann das ausfallende Kondensat besonders leicht abfließen.

Vorteilhaft ist es, wenn der Deckelabschnitt mit einer weiteren Ausnehmung zur Aufnahme des Auslaßteils versehen ist. Hierdurch können die Zuleitung und die Ableitung des zu analysierenden Gases auf derselben Seite, nämlich oberhalb des eigentlichen Wärmetauschers, angeordnet werden. Damit sind alle Gasleitungen von derselben Seite her zugänglich, was beispielsweise eine Überprüfung der Leitungsanschlüsse besonders erleichtert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Auslaßteil ein Rohr, welches um etwa 15° gegen die Längsachse des Gegenstromteils geneigt ist, und der Einlaßteil im Bereich des Deckelabschnittes ist an den Einströmteil angeschlossen und gegen die Längsachse des Gegenstromteils geneigt. Wird eine symmetrische Anordnung gewünscht, so kann die Neigung des Einlaßteils ebenfalls etwa 15° betragen. Um beispielsweise Auslaß- und Einlaßteile durch einen Blick voneinander unterscheiden zu können, was die Gefahr von Fehlanschlüssen der Gasschläuche vermindert, ist es jedoch besonders vorteilhaft, die Neigung des Einlaßteils etwa 30° betragen zu lassen.

Sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Einlaßteil und der Einströmteil konzentrische Rohre, welche im Bereich des Deckelabschnittes aneinander anschließen, so wird ein besonders einfacher Aufbau erreicht. Dieser Vorteil, welcher sich sowohl bei der Fertigung als auch im Betrieb, beispielsweise zur Reinigung, positiv auswirkt, wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung noch verstärkt, bei welcher der Einlaßteil und der Einströmteil einstückig ausgeführt sind.

Um in diesem Fall nicht allzu große Dimensionen des Deckels in Kauf nehmen zu müssen, welcher exzentrisch dann noch den Auslaßteil aufnehmen müßte, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Auslaßteil dem Deckelabschnitt benachbart im äußeren Gegenstromteil angeordnet und als Rohr ausgeführt ist, welches sich etwa im rechten Winkel zum Gegenstromteil nach außen erstreckt.

Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, einen Winkel von etwa 93° zwischen dem unteren Abschnitt der Längsachse des Gegenstromteils und der Längsachse des Auslaßteils zu wählen.

Insbesondere bei Ausführung des Wärmetauschers aus Glas oder bei besonders großen Längsabmessungen des Einströmrohres und des Gegenstromrohres werden zur sicheren Festlegung der beiden Teile aneinander relativ hohe konstruktive Aufwendungen im Bereich des Deckels erforderlich. In diesem Fall wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, zwischen dem Einströmteil und dem Gegenstromteil Distanzstücke zur Festlegung des Abstandes vorzusehen. Diese werden selbstverständlich vorzugsweise am unteren, der Einspannstelle am Deckel abgewendeten Ende des Einströmteils, angebracht.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstromteil mit einer seiner Innenwandung benachbart angeordneten Verwirbelungsvorrichtung versehen. Hierdurch kann insbesondere bei kurzen Gegenstromrohren die Kondensierwirkung nennenswert erhöht werden, ohne im gleichen Maße Nachteile bezüglich des Glasdurchsatzes in Kauf nehmen zu müssen.

Eine besonders einfach aufgebaute und betriebssichere Verwirbelungsvorrichtung besteht gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in einer sich entlang dem überwiegenden Teil der Längserstreckung des Gegenstromteils erstreckenden zylindrischen Druckfeder, deren Außendurchmesser an den Innendurchmesser des Gegenstromteils angepaßt ist. Derartige Druckfedern, beispielsweise aus Edelstahl, sind in vielfältigen Abmessungen standardmäßig erhältlich und können so einfach durch Klemmung an den Innenwänden des Gegenstromteils festgelegt werden.

Bei weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind die Teile des Wärmetauschers aus Glas, insbesondere Standardduranglas, oder aus Stahl, insbesondere Edelstahl, gefertigt. Mit diesen beiden Materialien läßt sich ein Großteil der Einsatzzwecke bezüglich Gasart und -temperatur abdecken. Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung ist selbst ein aus Glas hergestellter Wärmetauscher sehr stabil und kann nahezu vollflächig und damit stabilisierend in der Kühleinrichtung gehalten werden. Für besondere Anforderungen ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung möglich, die Einzelteile des erfindungsgemäßen Wärmetauschers aus geeigneten Kunststoffen wie PVDF oder PTFE herzustellen. Damit lassen sich auch spezielle Einsatzbedingungen erfassen.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher beseitigt einen Großteil der bei Aufbereitungseinrichtungen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile werden jedoch in starkem Maße durch eine besondere Kühlvorrichtung erhöht, welche gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung darin besteht, daß die Kühlvorrichtung einen Block aus wärmeleitendem Material aufweist, welcher mit zumindest einer Ausnehmung zur Aufnahme zumindest enes Gegenstromteils (und damit eines Wärmetauschers) versehen ist. Ein derartiger Block aus wärmeleitendem Material weist eine relativ hohe Wärmekapazität auf, wodurch nach anfänglicher Herunterkühlung des wärmeleitenden Materials Schwankungen der Probengastemperatur besonders schnell und effektiv ausgeglichen werden können. Damit wird eine besonders hohe Temperaturkonstanz der Aufbereitungseinrichtung bewerkstelligt. Die Form des Gegenstromteils und damit des Wärmetauschers und der entsprechenden Ausnehmung in dem Block aus wärmeleitendem Material können einfach aneinander angepaßt werden, insbesondere bei Zylinderform des Wärmetauschers.

Ist das wärmeleitende Material ein Metall, vorzugsweise Aluminium, wie es bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Fall ist, so ist der Materialblock besonders einfach herzustellen. Aluminium stellt aufgrund seines relativ geringen Gewichtes und seiner guten Wärmeleitfähigkeit einen besonders vorteilhaften Kompromiß bei der Materialauswahl dar.

Abgesehen von der konstruktiven Anpassung der Dimensionen des Gegenstromteils und der entsprechenden Ausnehmung in dem Materialblock kann der wünschenswerte gute Wärmekontakt zwischen dem Materialblock und dem Wärmetauscher gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch verbessert werden, daß zwischen der Außenfläche des Gegenstromteils und der Innenfläche der Ausnehmung des Blocks ein pasteuses wärmeleitendes Material in wärmeleitendem Kontakt angeordnet ist. Ein derartiges Material ist als "Wärmeleitpaste" kommerziell erhältlich und insbesondere in der elektronischen Industrie weit verbreitet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Block der Kühlvorrichtung mit einem aktiven Kühlelement versehen. Hierfür sind für geringere und für größere Kühlleistungen insbesondere zwei bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung vorteilhaft, wie sie nachfolgend beschrieben sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das aktive Kühlelement zumindest ein thermoelektrisches (Peltier-)Element. Bei Peltierelementen wird die gewünschte Kühlleistung einfach durch Änderung der elektrischen Betriebsparameter erreicht. Dies kann auf einfache Weise dazu ausgenutzt werden, die in dem Materialblock herrschende Temperatur durch geeignete Sensorelemente elektrisch abzutasten und mit dieser elektrischen Stellgröße durch Einwirkung auf die elektrischen Betriebsparameter des Peltierelementes eine Regelstrecke zur Temperaturregelung der gesamten Einheit zur Verfügung zu stellen.

Hierzu wird üblicherweise eine elektronische Regeleinheit verwendet. Außerdem muß aber auch die für den Betrieb des Peltierelementes erforderliche elektrische Energie einstellbar zur Verfügung gestellt werden. Die in solchen Einrichtungen verwendeten elektronischen Bauteile entwickeln aber selbst Wärme, wodurch sich ein unerwünschter Störeinfluß auf die Regelung ergeben könnte.

Hierzu wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Block mit dem Peltierelement auf der einen Seite eines mit einem Lüfter versehenen Luftwärmetauschers angeordnet ist, auf dessen gegenüberliegender Seite eine Stromversorgungs- und elektronische Regeleinheit für das Peltierelement wärmeentkoppelt angebracht ist.

Der Lüfter, welcher vorteilhafterweise einen elektrisch betriebenen Lüftermotor mit einem Lüfterrad umfaßt, führt die sowohl im Betrieb des Peltierelementes als auch die von der Elektronikeinheit abgegebene Wärme ab.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung auf unterschiedlichen Seiten des Luftwärmetauschers, welche voneinander wärmeentkoppelt sind, wird eine Rückwirkung von Temperaturschwankungen des einen Teils auf den anderen Teil sicher vermieden und dadurch eine besonders hohe Temperaturkonstanz erreicht.

Bei den bislang geschilderten vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung war jeweils nur ein Wärmetauscher vorgesehen. Für bestimmte Einsatzzwecke ist jedoch die Verwendung mehrerer Wärmetauscher vorteilhaft, entweder zur einfachen Kapazitätsanpassung (einzelner Wärmetauscher ist zur Kondensatabscheidung nicht ausreichend; gleichzeitige Analyse unterschiedlicher Gasströme, die jedoch alle auf die gleiche Temperatur abgekühlt werden sollen; größere Gasmengen; höhere Taupunkte). Hierzu wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Block aus wärmeleitendem Material mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme mehrerer Gegenstromteile aufweist und daß die Ausnehmungen symmetrisch um eine zentrale Kühlausnehmung angeordnet sind, in welche eine Kühleinheit zumindest teilweise einschiebbar ist. Durch die symmetrische Anordnung der Wärmetauscher-Ausnehmungen werden annähernd gleiche Betriebsbedingungen, das heißt insbesondere, annähernd gleiche Temperaturen, in den unterschiedlichen Wärmetauschern sichergestellt. Die in die zentrale Kühlausnehmung einschiebbare Kühleinheit kann, wie bereits geschildert, eine mit einem Peltierelement versehene Kühleinheit sein. Die mit Peltierelementen unter vertretbarem Aufwand erzielbare Kühlleistung ist jedoch nicht allzu groß. Die Kühleinheit kann ebenso einen Kompressor mit Kondensator und Verdampfer aufweisen. Derartige Kühleinheiten können relativ große Kühlleistungen zur Verfügung stellen. Die etwas schwierigere oder aufwendigere Temperaturregelung gegenüber Peltierelementen wird teilweise dadurch kompensiert, daß bei derartigen, relativ großen Materialblöcken, welche mehrere Wärmetauscher aufnehmen sollen, die Temperaturkonstanz durch die große Wärmekapazität eines derartig voluminösen Materialblocks gefördert wird. Die Temperaturkonstanz wird weiter erhöht durch eine elektrische Regelung, insbesondere mit einem elektrischen Fühler geringer Masse.

Ein weiterer Vorteil bei derartigen Kompressorkühlvorrichtungen ist darin zu sehen, daß diese in explosionsgeschützter Ausführung hergestellt werden können, wie es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vorschlägt. Damit kann auch bei besonders kritischen Einsatzzwecken, bei denen sonst eine Explosionsgefahr besteht, die erfindungsgemäße Aufbereitungseinrichtung Verwendung finden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.

Es zeigt, teilweise in ausschnittweiser Darstellung,

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform im Deckelbereich des Gegenstromteils,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, welche insbesondere für die Herstellung aus Stahl oder Kunststoff geeignet ist,

Fig. 5 einen Kühlblock aus Metall, vorzugsweise zur Verwendung mit einem Peltierelement,

Fig. 6 die Außenansicht einer vollständigen erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung mit Peltierelementkühlung,

Fig. 7 einen Metallblock zur Aufnahme mehrerer Wärmetauscher und einer zentralen Kompressorkühleinheit und

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Analysenvorgangs mit einer erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Wärmetauscher 10 wird vorzugsweise aus Duranglas gefertigt und weist einen zylindrischen Einlaßteil 12 auf, welcher mit einem Schlauchanschluß 14 zum Anschluß eines Vitonschlauches zur Gaszuleitung versehen ist. Das abzukühlende Probengas gelangt in Pfeilrichtung über eine Einlaßöffnung 16 durch den Einlaßteil 12, an den sich über einen Übergang 18 ein als zylindrisches Rohr ausgebildeter Einströmteil 20 anschließt. Der Einlaßteil 12 ist in einem Deckelabschnitt 22 aufgenommen, welcher den oberen Anschluß eines Gegenstromteils 24 bildet. Der Einströmteil 20 verläuft konzentrisch zum Gegenstromteil 24 und ist an seiner Ausströmöffnung 26 gegenüber der Innenwandung des Gegenstromteils 24 durch Distanzstücke 27, 29 gehaltert.

Der Gegenstromteil 24 läuft nach unten weiter in einen Endabschnitt 28 aus, an welchen sich ein Anschlußteil 30 anschließt, an den wiederum ein nicht näher dargestellter Kondensatbehälter (vgl. den Pfeil 32) beispielsweise über eine Schlauchverbindung angeschlossen ist.

Der Einlaßteil 12 ist gegenüber der Längsachse des Wärmetauschers um etwa 30° geneigt. Die Rückführung des eingetretenen Probengases erfolgt vom unteren Endabschnitt 28 des Gegenstromteils 24 wieder in Richtung auf den Deckelabschnitt 22 zu, in welchem eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme eines Auslaßteils 34 vorgesehen ist. Der Auslaßteil 34 ist im wesentlichen zylindrich und in seinem Endabschnitt mit einem Schlauchanschluß 36 versehen. Durch die Austrittsöffnung 38 tritt das vom Kondensat befreite Probengas in dargestellter Pfeilrichtung aus. Um auf einen Blick Einlaß- und Auslaßteil 12 bzw. 34 unterscheiden zu können, ist der Auslaßteil 34 in einem Winkel von 15° zur Längserstreckung des Gegenstromteils angeordnet.

Von außen wird der Gegenstromteil mit einer Kühlung beaufschlagt. Der Gegenstromteil 24 gibt diese Kühlwirkung auf den inneren Einströmteil 20 weiter, durch welchen das noch mit Kondensat beladene Probengas über die Öffnung 16 in Richtung auf die Auslaßöffnung 26 des Einströmteils in den Wärmetauscher hineinströmt. Ein Großteil des durch die Temperaturerniedrigung ausfallenden Kondensats fällt bereits aus dem Probengas im Bereich des Einströmabschnittes aus und gelangt auf geradem Weg nach unten zum Endabschnitt 28 des Gegenstromteils 24 und weiter in Richtung des Pfeils 32 in den Kondensatbehälter. Im Gegenstrom, in Richtung auf den Auslaßteil 34 hin, wird das austretende Gas infolge der stärkeren Nähe zu den Wänden des Gegenstromteils 24 einer besonders starken Kühlwirkung unterzogen, und hier fallen die restlichen Kondensatanteile entsprechend der eingestellten Kühlwirkung, das heißt der eingestellten Temperatur, aus.

Dadurch, daß ein Großteil des Kondensats bereits im Einströmteil 20 ausfällt und dem weiteren Gegenstromgasfluß entzogen ist, ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik eine deutliche Verringerung des Auswascheffektes und der Wiederverdampfung des Kondensats.

Auch bei der in Fig. 2 dargestellten weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 40 sind Einströmteil 46 und Gegenstromteil 50 als konzentrische Rohre, vorzugsweise aus Glas, ausgebildet. Die Anordnung von Deckelabschnitt 58 und Auslaßteil 60 unterscheidet sich jedoch von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Ein Einlaßteil 42 ist konzentrisch einstückig mit dem Einströmteil 46 ausgeführt. Über eine Einlaßöffnung 44 im Einlaßteil 42 strömt mit Kondensat beladenes, heißfeuchtes Probengas auf direktem Weg ohne Strömungsverluste in den Einströmteil 46. Nach Austritt aus der Austrittsöffnung 48 des Einströmteils 46 gelangt das Gas in den unteren Endabschnitt 52 des Gegenstromteils 50. Aus einer unteren Öffnung 54 des Gegenstromteils 50 tritt bereits ausgefallenes Kondensat aus und gelangt auf geradem Weg in Richtung des Pfeils 56 in den Kondensatbehälter. Im übrigen kehrt sich der Gasweg um, und das bereits um einen gewissen Betrag im Einströmteil 46 abgekühlte Gas tritt in Richtung auf den Deckel 58 des Gegenstromteils 50 zwischen Einströmteil 46 und Gegenstromteil 50 nach oben und verläßt den Gegenstromteil 50 durch einen in dessen Seitenwandung, dem Deckelabschnitt 58 benachbart angeordneten Auslaßteil 60, welcher ebenfalls ein zylindrisches Rohr ist.

Der Auslaßteil 60 ist in einem Winkel von 93° zur Längsachse des Gegenstromteils 50 angeordnet.

In Fig. 3 ist eine symmetrische Anordnung von Einlaß- und Auslaßteil dargestellt; ansonsten gleicht diese Ausführungsform weitestgehend dem Wärmetauscher gemäß Fig. 1.

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 ist auf einen Gegenstromteil 62 an einer Verbindungsstelle 64 ein im Durchmesser gegenüber dem Gegenstromteil 62 vergrößerter Deckelabschnitt 66 aufgesetzt, der zur Beruhigung des Gasstroms beiträgt. Der Deckelabschnitt ist als Zylinderrohr mit einer oberen Deckelfläche 68 ausgeführt. In der Deckelfläche 68 sind zwei Ausnehmungen zur Aufnahme eines Einlaßteils 70, welches sich in einem Rohr 72 durch den Deckelabschnitt 66 fortsetzt und in einen Einströmteil 74 mündet, und eines rohrförmigen Auslaßteils 76 vorgesehen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 können Deckelabschnitt 66 sowie die Einlaß- und Auslaßteile 70, 76, gegebenenfalls unter Einschluß des Einströmteils 74, als komplette Einheit gefertigt und auf ein Gegenstromteil 62 aufgesetzt werden.

Bei dieser Ausführungsform sind sowohl Auslaßteil 76 als auch Einlaßteil 70 jeweils um etwa 15° gegenüber der Längsachse des Gegenstromteils 62 geneigt.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 80 ist ein Deckelabschnitt 82 vorgesehen, in welchem Ausnehmungen zur Aufnahme von Rohrstücken für Einlaß- und Auslaßteil vorgesehen sind. An eine Einlaßöffnung 90 schließt sich eine Einlaßbohrung 92 an, welche sich in einer schräg verlaufenden Bohrung 94 fortsetzt. Die Bohrung 94 führt in Zentrum des Deckelabschnittes 82, von wo aus abgewinkelt ein doppelwandig ausgeführter Einströmteil aus einem inneren Einströmteil 86 und einem äußeren Einströmteil 84 abgeht.

In analoger Weise ist eine Auslaßöffnung 96 mit einer Auslaßbohrung 98 im Deckelabschnitt 82 vorgesehen. Die Verbindung zwischen Auslaßbohrung 98 und dem Gegenstrombereich für das austretende abgekühlte Gas wird durch eine Bohrung 100 hergestellt.

Der doppelwandige Einströmteil 84, 86 ist konzentrisch von einem Gegenstromrohr 88 umgeben. Dieses weist an seinem dem Deckelabschnitt 82 abgewandten Ende eine Aufnahmebohrung 108 auf, in welche ein Rohrstück 110 eingeschoben ist. Dieses Rohrstück 110 ist zum Anschluß an einen in Richtung des Pfeils 112 angeordneten Kondensatbehälter ausgebildet und kann beispielsweise einen Schlauchanschluß, einen Schraubanschluß oder eine Schweißverbindung zum Kondensatbehälter tragen. Der Einströmteil 84, 86 endet mit Abstand zur Aufnahmebohrung 108.

Entlang der überwiegenden Längserstreckung des Gegenstromteils 88 ist eine zylindrische Druckfeder 102 vorgesehen. Die Druckfeder 102 weist einen oberen Endabschnitt 104 und einen unteren Endabschnitt 106 auf. Der Außendurchmesser der Druckfeder 102 ist an den Innendurchmesser des Gegenstromteils 86 angepaßt, und die Feder stützt sich so gegen diese Innenwand ab.

Im Gegenstromweg zwischen Einströmteil 84, 86 und Gegenstromteil 88 erfolgt durch den wendelartigen Aufbau der Druckfeder 102 eine gewisse Verwirbelung des bereits auf der Vorabkühlstrecke 84, 86 teilweise abgekühlten Gases. Das Gas wird also auf dem Gegenstromweg einer besonders intensiven Abkühlung ausgesetzt, da die Verwirbelung zu einer längeren Aufenthaltsdauer führt und gleichzeitig die Wände des Gegenstromteils 88 wie ansonsten in den bereits beschriebenen Fällen aufgrund der direkten Kühlbeaufschlagung besonders gut gekühlt sind.

Wie auf besonders einfache und effektive Weise die Kühlung der beschriebenen Gegenstromteile und damit der Wärmetauscher insgesamt bewerkstelligt wird, geht aus Fig. 5 hervor. Ein Kühlblock 114 aus Aluminium ist etwa quaderförmig und weist zwei Längsstege 116, 118 auf, zwischen denen eine Ausnehmung 120 zur Aufnahme eines Peltierelementes angeordnet ist. Wie im oberen Teil der Fig. 5 dargestellt, ist die Oberfläche der Ausnehmung 120 besonders glatt und eben ausgeführt, um einen guten Wärmekontakt zu einem Peltierelement herzustellen. Dieser Wärmekontakt kann durch Aufbringen einer Wärmeleitpaste zwischen dem Peltierelement und der Ausnehmung 120 noch weiter verbessert werden.

Die rückwärtige Oberfläche 122 und die übrigen Flächen des Kühlblocks 114 können mit geringeren Genauigkeitsanforderungen gefertigt sein. Zentral in dem Kühlblock 114 ist eine Ausnehmung 126 für ein Gegenstromteil vorgesehen. Dabei sind der Außendruchmesser eines Gegenstromteils und der Innendurchmesser der Ausnehmung 116 derart aneinander angepaßt, daß der Gegenstromteil in gutem Wärmekontakt, aber spannungsfrei in die Ausnehmung 126 geschoben werden kann. Auch in diesem Fall kann der Wärmekontakt durch Aufbringen von Wärmeleitpaste zwischen Gegenstromteil und Ausnehmung 126 weiter verbessert werden.

In den Längsstegen 116, 118 sind Durchgangslöcher 130, 132, 134, 136 zur Festlegung des Kühlblocks mittels Schraubverbindungen vorgesehen.

Eine weitere Bohrung 128 in dem Aluminiumblock 114 dient zur wärmeleitenden Aufnahme eines Temperatursensors, welcher ein elektrisches Signal abgibt, das zur Temperaturregelung verwendet wird.

Der in Fig. 5 dargestellte Aluminiumkühlblock 114 ist zur Aufnahme eines Wärmetauschers gemäß Fig. 2 vorgesehen und weist demzufolge eine weitere Ausnehmung 124 auf, welche sich von der zentralen Ausnehmung 126 weg nach außen erstreckt, um einen Auslaßteil 60 (Fig. 2) aufzunehmen.

Den Aufbau eines kompletten Aufbereitungsgerätes 140 zeigt Fig. 6. Dabei sind die Fig. 6b, 6c und 5d Ansichten dreier unterschiedlicher Seiten, und Fig. 6a stellt eine Ansicht des Gerätes von unten dar. Die Aufbereitungseinrichtung 140 weist einen Aluminiumblock 142 auf, welcher in einem Isoliergehäuse 144 aufgenommen ist. Ein Auslaßteil 148 (vgl. Auslaßteil 60 in Fig. 2) erstreckt sich vom Aluminiumblock 142 nach außen. Weiterhin ist ein Peltierelement 146 zwischen dem Aluminiumblock 142 und einem ersten Kühlkörper 164 im Zentrum der Gesamteinheit angeordnet. Das Probengas, dessen Taupunkt erniedrigt werden soll, strömt durch einen Einlaßteil 150 in einen Einströmteil 152 und verläßt über den Gegenstromteil 154, welcher in dem Aluminiumblock 142 aufgenommen ist, den Wärmetauscher über den Auslaßteil 148. Ausfallendes Kondensat gelangt nach unten in einen Kondensatablaß 156 und von da aus in einen nicht näher dargestellten Kondensatsammelbehälter. In der Mitte des dargestellten Gerätes sind zwei getrennte Kühlrippenkörper 164, 166 wärmeentkoppelt voneinander angebracht. Der Kühlrippenkörper 164 ist hierbei wärmeleitend mit dem Peltierelement 146 verbunden; der getrennte Kühlrippenkörper 166 dagegen, auf der dem Aluminiumblock 142 und Peltierelement 146 abgewandten Seite des Gesamtgerätes 140, mit einer Stromversorgungs- und Regeleinheit 168. Dieser wird über ein Zuleitungskabel 160 mit üblichem Stecker elektrische Energie zugeführt. Abhängig von der eingestellten Temperaturregelgröße, vgl. die Temperatursensoröffnung 128 in Fig. 5, wird, über elektrische Leitungen 158 geregelt, dem Peltierelement 146 elektrische Energie zugeführt und derart dessen Kühlleistung geregelt. Beide Kühlrippenanordnungen 164, 166 werden mit einem Lüfter zwangsbelüftet, welcher in einem Gehäuse 162 angeordnet ist. Auch die elektrische Antriebsleistung des nicht mehr dargestellten Lüftermotors kann, falls erforderlich, in den Regelkreis zwischen Stromversorgungs- und Regeleinheit 168 und Peltierelement 146 bzw. den im Aluminiumblock 142 vorgesehenen Temperatursensor einbezogen werden.

In Fig. 7 ist ein Aluminiumblock 170 dargestellt, welcher zur Aufnahme mehrerer Wärmetauscher ausgebildet ist. Hierzu sind in dem Aluminiumblock 170 beispielsweise vier Ausnehmungen 172, 174, 176 und 178 zur Aufnahme von vier zylindrischen Wärmetauschern vorgesehen. Die vier Ausnehmungen 172-178 sind symmetrisch um eine zentrale, größere Ausnehmung 180 angeordnet, in welche der Verdampfer eines Kühlaggregats (mit Kompressor und Kondensator zusätzlich ausgerüstet) eingeschoben werden kann. Ein derartiger Kühlblock 170 ist besonders für größere anfallende Wärmemengen und demzufolge hohe erforderliche Kühlleistungen geeignet.

Selbstverständlich ist die Form des Aluminiumblocks 170 nicht auf die dargestellte zylindrische Form beschränkt, sondern kann beispielsweise die Form eines Quaders etc. haben; vorzugsweise wird die Form des Kühlblocks 170 an die verwendete Zwangskühlung angepaßt.

In Fig. 8 ist schematisch dargestellt, wie unter Verwendung der erfindungsgemäßen Aufbereitungseinrichtung ein Gasstrom aufbereitet wird, bevor er einem Analysengerät zugeleitet wird.

Ausgehend von einer Filterentnahmesonde 182 am Probenentnahmeort wird das heiße feuchte Gas über eine Leitung 184 einer Aufbereitungseinheit 186 mit Wärmetauscher zugeführt und verläßt, abgekühlt auf 5°C, den Wärmetauscher über eine Leitung 188. Ein anschließender Feinfilter 190 sondert sonstige Verunreinigungen aus. An den Feinfilter 190 schließt sich eine Gasförderpumpe 192 an, welche für die Gasströmung von der Filterentnahmesonde 182 bis zum Analysengerät sorgt, welches in Pfeilrichtung der Gasförderpumpe 192 nachgeschaltet ist.

Aus der Aufbereitungseinheit 186 austretendes Kondensat gelangt über die Leitung 194 in einen Kondensatsammelbehälter 196. Von dem Kondensatsammelbehälter wird das Kondensat mittels einer Schlauchpumpe 198 über eine nicht näher bezeichnete Leitung abgezogen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 6, also Kühlung mittels Peltierelement, und einem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Wärmetauscher mit einem Totvolumen von ca. 13 ml ergab sich bei einer maximalen Gaseingangstemperatur von 150°C und maximaler Wasserdampfsättigung von 60°C bei einem Gasdurchfluß von maximal 120 l/Std. ein Gasausgangstaupunkt von +5°C±0,1°C. Hierbei konnte die das Gerät umgebende Tempratur zwischen +5 und +45°C schwanken. Mit einem Peltierelement wurde eine maximale Kühlleistung von 50 kJ/Std. erreicht, wobei ein Leistungsbedarf von 90 VA einschließlich der für den Lüftermotor erforderlichen Betriebsenergie erforderlich war. Insbesondere die erzielte Konstanz des Gasausgangstaupunktes von ∓0,1°C bei einem Gasdurchfluß von 120 l/Std. in Verbindung mit der geringen elektrischen Leistung machen die Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlich.

Claims (22)

1. Aufbereitungseinrichtung für Probengase mit einem Wärmetauscher (10, 40, 80) mit einem Einlaßteil (12, 42, 70, 92, 94, 150) für das Probengas, einem an dem Einlaßteil (12, 42, 70, 92, 94, 150) angeschlossenen Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) und einem Gegenstromteil (24, 50, 62, 88, 154), welcher dem Einlaßteil (12, 42, 70, 92, 94, 150) benachbart einen Auslaßteil (34, 60, 76, 96, 98, 148) aufweist, wobei der Wärmetauscher (10, 40, 80) von einer Kühlvorrichtung (114, 146, 170) äußerlich beaufschlagbar und in Einströmrichtung stromabwärts mit einem Auffangbehälter (32, 56, 112, 156, 196) für aus dem Probengas bei Kühlung austretendes Kondensat versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) innerhalb des den Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) zumindest teilweise außen umschließenden Gegenstromteils (24, 50, 62, 88, 154) angeordnet und der Gegenstromteil (24, 50, 62, 88, 154) direkt von der Kühlvorrichtung (114, 146, 170) äußerlich beaufschlagbar ist.

2. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) konzentrisch in dem Gegenstromteil (24, 50, 62, 88, 154) angeordnet ist.

3. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gegenstromteil (24, 50, 62, 88, 154) als zylindrisches Rohr mit einem am oberen Ende angeordneten Deckelabschnitt (22, 58, 66, 82) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) ebenfalls ein zylindrisches Rohr ist und daß der Deckelabschnitt (22, 58, 66, 82) mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Einströmteils (20, 46, 74, 84, 86, 152) versehen ist.

4. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei der Deckelabschnitt (22, 66, 82) mit einer weiteren Ausnehmung (98) zur Aufnahme des Auslaßteils (34) versehen ist und der Auslaßteil (34) ein Rohr ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßteil (34) um etwa 15° gegen die Längsachse des Gegenstromteils (24) geneigt ist und daß der Einlaßteil (12) im Bereich des Deckelabschnittes (22) an den Einströmteil (20) angeschlossen ist und gegen die Längsachse des Gegenstromteils (24) um etwa 30° geneigt ist.

5. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (42) und der Einströmteil (46) konzentrische Rohre sind, welche im Bereich des Deckelabschnittes (58) aneinander anschließen.

6. Aufbereitungeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (42) und der Einströmteil (46) einstückig ausgeführt sind.

7. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßteil (60) dem Deckelabschnitt (58) benachbart im äußeren Gegenstromteil (50) angeordnet und als Rohr ausgeführt ist, welches sich etwa im rechten Winkel zum Gegenstromteil (50) nach außen erstreckt.

8. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem unteren Abschnitt der Längsachse des Gegenstromteils (50) und der Längsachse des Auslaßteils (60) etwa 93° beträgt.

9. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einströmteil (20) und dem Gegenstromteil (24) Distanzstücke (27, 29) zur Festlegung des Abstandes vorgesehen sind.

10. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstromteil (88) mit einer seiner Innenwandung benachbart angeordneten Verwirbelungsvorrichtung (102, 104, 106) versehen ist.

11. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsvorrichtung eine sich entlang zumindest eines Teils der Längserstreckung des Gegenstromteils (88) erstreckende zylindrische Feder (102, 104, 106) ist, deren Außendurchmesser etwas kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Gegenstromteils (88) ist.

12. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (12, 42, 70, 92, 94, 150) und/oder der Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) und/oder der Gegenstromteil (24, 50, 62, 88, 154) und/oder der Auslaßteil (34, 60, 76, 96, 98, 148) aus Glas, insbesondere Duran-Glas, ausgeführt sind.

13. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßteil (12, 42, 70, 92, 94, 150) und/oder der Einströmteil (20, 46, 74, 84, 86, 152) und/oder der Gegenstromteil (24, 50, 62, 88, 154) und/oder der Auslaßteil (34, 60, 76, 96, 98, 148) aus PVDF oder PTFE ausgeführt sind.

14. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlvorrichtung einen Block (114, 170) aus wärmeleitendem Material aufweist, welcher mit zumindest einer Ausnehmung (126; 172, 174, 176, 178) zur Aufnahme zumindest eines Gegenstromteils (24, 50, 62, 88, 154) versehen ist.

15. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Material ein Metall, vorzugsweise Aluminium ist.

16. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenfläche des Gegenstromteils (24, 50, 62, 88, 154) und der Innenfläche der Ausnehmung (126; 172, 174, 176, 178) des Blockes (114, 142, 170) ein pastöses wärmeleitendes Material in wärmeleitendem Kontakt angeordnet ist.

17. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (114, 142, 170) der Kühlvorrichtung mit einem aktiven Kühlelement (146) versehen ist.

18. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Kühlelement zumindest ein thermoelektronisches (Peltier-)Element (146) ist.

19. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (114, 142) mit dem Peltierelement (146) auf der einen Seite eines mit einem Lüfter (162) versehenen Luftwärmetauschers (164, 166) angeordnet ist, auf dessen gegenüberliegender Seite eine Stromversorgungs- und elektronische Regeleinheit (168) für das Peltierelement (146) wärmeentkoppelt angebracht ist.

20. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (170) aus wärmeleitendem Material mehrere Ausnehmungen (172, 174, 176, 178) zur Aufnahme mehrerer Gegenstromteile aufweist und daß die Ausnehmungen symmetrisch um eine zentrale Kühlausnehmung (180) angeordnet sind, in welche eine Kühleinheit zumindest teilweise einschiebbar ist.

21. Aufbereitungseinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit elektrische Betriebsmittel für Antrieb und Regelung in explosionsgeschützter Bauweise aufweist.

22. Aufbereitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (10, 40, 80) nahezu ganzflächig von der Kühlvorrichtung (114, 146, 170) äußerlich beaufschlagbar ist.