DE4343928A1 - Vorrichtung zum Wärmetausch - Google Patents

Vorrichtung zum Wärmetausch

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    • 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
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/04Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being spirally coiled
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wärmetausch mindestens zweier Medien mit mindestens einer wendelförmigen Rohrschlange und einem diese umgebenden Behälter, Zu- und Ableitungsanschlüssen für die Medien an dem Behälter und an jeder Rohrschlange sowie eventuell Heiz- und/oder Kühleinrichtungen und gegebenenfalls einer Katalysatorschüttung im Behälter.
Derartige Vorrichtungen sind als gewickelte Wärmetauscher, Wasserbad- Verdampfer/Anwärmer, Druckaufbauverdampfer und auch Reaktoren bekannt. Beim gewickelten Wärmetauscher und beim sog. Isothermreaktor werden beispielsweise mehrere Lagen wendelförmiger Rohre auf ein Kernrohr kreuzweise gewickelt und über Stege und Bügel in ihrer Geometrie gehalten. Ein Medium, beispielsweise ein zu verdampfendes verflüssigtes Gas, strömt in den Rohren, das zweite Medium, zumeist Wasser, strömt um die Rohre. Dieser als Wasserbad-Verdampfer eingesetzte gewickelte Wärmetauscher weist beim Betrieb mehrere Nachteile auf, unter denen die Korrosion auf der Wasserseite als der hervorstechendste gilt. Die Korrosion ist zum einen abhängig von der Temperatur und der Qualität, insbesondere vom Chloridgehalt, des Wassers, zum anderen von der Oberflächenbeschaffenheit und der Geometrie des Rohrmaterials auf der Wasserseite. Nischen, Spalte und Berührungspunkte erhöhen die Korrosionsanfälligkeit der Konstruktion. Bei der Herstellung des Wärmetauschers werden die wendelförmigen Rohre mit dem Kernrohr und den Stegen und Bügeln verschweißt. Die entstehenden Schweißnähte, -punkte und -tropfen ziehen eine Riß- und Löchergefahr sowie erhöhte Korrosionsanfälligkeit nach sich.
Derartig hergestellte Vorrichtungen zum Wärmetausch weisen außerdem den Nachteil auf, daß praktisch keine Vorfertigung möglich ist, sondern Einzelstücke, dem jeweiligen Leistungsbedarf angepaßt, hergestellt werden müssen.
Weiterhin verursachen viele Medien, insbesondere Wasser, die Bildung eines Belages auf dem Rohrmaterial. Dieser durch den Fouling-Faktor quantifizierbare, den Wärme­ übergang herabsetzende Effekt kann durch Oberflächenbehandlung wie Elektro­ polieren vermindert werden.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Vorrichtung zum Wärmetausch mindestens zweier Medien mit mindestens einer wendelförmigen Rohrschlange und einem diese umgebenden Behälter zu entwickeln, die eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit aufweist und eine weitgehende Vorfertigung ihrer Einzel­ komponenten erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Behälter mindestens eine kegelstumpfförmige Spirale aus einer Rohrschlange angeordnet ist.
Die kegelstumpfförmige Spirale wird als sich selbst tragendes Objekt aus einer Rohrschlange angefertigt. In der Praxis werden meist mehrere solcher Spiralen benötigt, die dann vorteilhafter Weise koaxial in dem Behälter angeordnet sind, d. h. berührungsfrei aufgereiht sind. Diese erfindungsgemäße Wärmetauschervorrichtung verzichtet auf das bisher notwendige Befestigen von Rohrschlangen, wodurch es weiterhin nicht mehr zur Entstehung kritischer Spalte, Nischen und Punkte kommt, da eine Berührung der einzelnen Windungen einer Spirale sowie der Spiralen unter­ einander soweit als möglich umgangen wird. Ein weiterer wichtiger Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit der nachträglichen Oberflächenbehandlung der Rohrschlangen samt der Zu- und Ableitungsrohre, die bei der bisherigen Herstellung der Wärmetauscher nicht bestand. Die gefertigten Spiralen können vor ihrer Zusammensetzung in dem Behälter beispielsweise elektropoliert werden, um die Oberfläche vor Korrosion besser zu schützen. Derartige Oberflächenbehandlungen oder Reinigungen sind nun auch in Betriebspausen möglich. Durch Zusammensetzung der kegelstumpfförmigen Spiralen läßt sich die Vorrichtung zum Wärmetausch den jeweils bestehenden Leistungsbedürfnissen anpassen, womit gleichzeitig ein hohes Maß an Vorfertigungsmöglichkeiten der Einzelteile gegeben ist.
Bei der Beurteilung der Korrosionsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Konstruktion kann von der Korrosionsbeständigkeit des unbeeinflußten Grundwerkstoffes ausge­ gangen werden, für den geprüfte Werte existieren.
Die Spiralen werden beispielsweise mit der Spitze des Kegelstumpfes nach oben zeigend berührungsfrei aufeinandergereiht in dem Behälter des Wärmetauschers untergebracht. Beim Wasserbad-Verdampfer wird zum Beispiel in jede Spirale das gleiche verflüssigte Gas geleitet, das auf seinem Weg durch die Rohrschlange der Spirale mittels Wärmeaustausch mit dem die Rohrschlangen umströmenden warmen Wasser verdampft. Das Wasser kann dabei mittels Wasserdampf, der von oben durch ein Zentralrohr in den unteren Bereich der Spiralen eingeleitet wird, erwärmt werden. In diesem Fall bildet sich eine Strömung in dem mit Wasser gefüllten Behälter aus. In diesem Beispiel wird das verflüssigte Gas über ein Verteilerrohr auf die einzelnen Rohr­ schlangen der Spiralen verteilt, wobei die Anschlußstellen nebeneinander versetzt liegen können. Das verdampfte Gas wird von den Austrittsenden der jeweiligen Spiralen über wiederum versetzte Ableitungsanschlüsse auf ein Sammelrohr gegeben. Es besteht hier nunmehr die Möglichkeit, dieses Sammelrohr im zentralen Bereich nach unten aus dem Behälter herauszuführen und zwar derart, daß die Kaltgasleitung im Bereich der Behälterwandung innerhalb dieses Sammelrohres liegt. Damit wird eine Temperaturbelastung des Behältermaterials (Versprödung, Vereisung, etc.) durch die Kaltgasleitung vermieden, und der Behälter kann aus einem weniger temperaturbestän­ digen Material (Kunststoff) gefertigt werden. Weiterhin muß im Falle der Beheizung des Wassers durch Dampf ein Kondensatablauf für kondensierten Wasserdampf vorge­ sehen sein, welcher mittels eines am Behälterboden angeschlossenen kommunizieren­ den Rohres verwirklicht werden kann.
Neben der beschriebenen Dampfbeheizung kann auch eine Warmwasser- oder Tauchflammenbeheizung vorgesehen sein. Eine weitere vorteilhafte Alternative stellt die elektrische Widerstandsbeheizung dar, wozu durch die elektrisch leitenden Spiralen ein elektrischer Strom geführt wird, dessen Joule′schen Verluste zu einer Erwärmung des Rohrschlangenmaterials führen, die nach außen abgegeben wird. Günstig wirkt sich hierbei aus, daß auf bisher übliche Beheizungsvorrichtungen (Dampfeinleitungs­ rohr, Kondensatüber- und ablauf etc.) verzichtet werden kann.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der niedrigen Bauhöhe des betreffenden Wärmetauschers oder Reaktors. Bei einem Wasserbad- Verdampfer/Anwärmer beispielsweise wird das zu verdampfende oder zu erwärmende Medium in den unteren Bereich des Behälters eingeleitet. Soll allein der hydrostatische Druck zu diesem Einleiten genügen, muß auf eine ausreichende Höhendifferenz zwischen Vorratsbehälter und den Wärmetauscherrohren geachtet werden. Bei den bisher üblichen Ausführungen war deshalb oft ein zusätzliches Fundament nötig, auf das der Vorratsbehälter, z. B. für tiefsiedendes, verflüssigtes Gas, gestellt wurde. Bei den erfindungsgemäßen Ausführungen kann aufgrund der niedrigen Bauhöhe, bedingt durch das Ineinanderschachteln von kegelstumpfförmigen Spiralen, auf derartige Zusatzkonstruktionen verzichtet werden. Auch Druckaufbauverdampfer, die bisher häufig separat im unteren Teil des Wärmetauschers angebracht sind, um den notwendigen Druck zur Förderung des Mediums durch die Wärmetauscherrohre zu erzeugen, sind bei der vorliegenden Erfindung zumeist überflüssig.
Bei den geschilderten Verhältnissen beim Wärmetausch zweier Medien kann bei den erfindungsgemäßen Spiralen eine Schwingungsneigung auftreten, die durch entsprechende Wahl der Federkonstanten oder aber durch starre Verbindungen der einzelnen Windungen einer Spirale mittels Bügel gedämpft oder unterdrückt werden kann. Das Schwingungsverhalten läßt sich weiterhin durch Vorspannung der Spiralen beeinflussen, wobei die Spirale gedehnt oder zusammengedrückt werden kann. Der die Spiralen umgebende, mit einem Medium gefüllte Behälter ist vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt und braucht in den meisten Fällen nicht aufwendig isoliert zu werden. Auch die Bügel, die die Spiralen stützen, können im Hinblick auf die Korrosionsvermeidung aus Kunststoff gefertigt sein.
Vorteilhafterweise wird eines der beiden Medien über ein Zuleitungsrohr, das über Zuleitungsanschlüsse mit jeder Rohrschlange einer koaxial angeordneten Spirale verbunden ist, in die Rohrschlangen gegeben und verläßt diese wiederum über Ableitungsanschlüsse, die - ausgehend von jeder Rohrschlange - mit einem Ableitungsrohr verbunden sind.
Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Zuleitungsrohr achsenparallel zu den koaxial angeordneten Spiralen ausgerichtet ist und nach Möglichkeit auch das Ableitungsrohr diese Ausrichtung aufweist. In diesem Fall liegen nämlich die koaxial angeordneten Spiralen völlig symmetrisch übereinander und sind "optisch durchlässig", d. h. die in Achsenrichtung liegenden Zwischenräume der Windungen der einzelnen Spiralen liegen übereinander und sind somit von dem Medium im Behälter durchströmbar.
Um eine Strömung des Mediums im Behälter lenken zu können, ist es empfehlenswert, daß ein spiralförmig gebogenes Leitblech durch die in Achsenrichtung liegenden Zwischenräume der Windungen der Rohrschlangen gesteckt ist. Umfaßt das Leitblech sämtliche Windungen der Spiralen, wird die Strömung jeweils an der gleichen Windung aller übereinandergeschachtelten Spiralen entlanggeführt. Das Leitblech kann aber auch nur z. B. die mittlere Windung der Spiralen umfassen und ist dann spiralförmig um 360° gebogen. Ein kleine in Windungsrichtung sich ausbildende Strömungskompo­ nente ist hierbei zulässig. Das Leitblech kann beispielsweise bei der Dampfbeheizung berührungsfrei zu den Spiralen über Abstandshalter am Behälterboden abgestellt werden. Die Höhe des Leitblechs wird mit dem Strömungsbild abgestimmt.
Eine zirkulierende Strömung ergibt sich beim Wasserbad-Verdampfer, der im unteren zentralen Bereich des Behälters durch Dampfeinspeisung erwärmt wird. Befindet sich hier z. B. ein Leitblech in Spiralenmitte, ergibt sich für die radiale Temperaturverteilung beim Übergang vom inneren zum äußeren Bereich des Leitblechs ein Temperatur­ sprung. Im äußeren Bereich strömt Wasser, das einen Teil seiner Wärme im inneren Bereich abgegeben hat, nach unten an den Spiralenwindungen vorbei und zurück in Richtung der Dampfeinlaßöffnungen. Die Temperatur des Wassers im äußeren Bereich des Leitblechs ist viel kleiner als innerhalb des Leitblechs, woraus einerseits eine geringere Wärmebelastung der Behälterwand, andrerseits ein geringerer Isolierbedarf derselbigen folgen.
Bei der Warmwasserbeheizung können die Ein- und Ableitungsanschlüsse derart gestaltet sein, daß das Wasserbad in Rotation versetzt wird und das gewünschte Strömungsbild erzeugt wird. Z.B. kann durch tangential einmündende Ein- und Ableitungsanschlüsse eine Zirkulation des Wasserbads in der Form der Rohrschlangen erreicht werden.
In Leerräumen im Behälterinneren können zur weiteren Strömungskontrolle wie auch zur Energie- und Mengeneinsparung Verdrängungskörper angeordnet sein, wie z. B. am Behälterrand oder im inneren Zentralbereich des Behälters. Diese Verdrängungs­ körper sind vorteilhaft aus Kunststoff.
Die geschilderte erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich ebenfalls zum Einsatz als Reaktor, wie der Isotherm-Reaktor, bei dem im Behälterinneren die Rohrschlangen umgebend eine Katalysatorschüttung enthalten ist. Aufgrund der beschriebenen geringen Bauhöhe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich der Vorteil, daß im Katalysatorraum nur ein geringer Druckabfall entsteht, womit die daraus resultierenden und aufzufangenden Kräfte geringer als bisher ausfallen. Die Zu- und Ableitungsrohre sind hierbei vorteilhaft als Ringrohre ausgebildet. Die Katalysatorschüttung verhindert die beschriebene Schwingungsgefahr der Spiralenrohre.
Eine Reinigung, beispielsweise beim Austausch der Katalysatorschüttung, kann leicht durch die Zwischenräume zwischen den einzelnen aufeinandergereihten Spiralen oder durch diejenigen zwischen den Windungen der übereinanderliegenden Spiralen erfolgen.
Als weitere Anwendung läßt sich der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung als statischer Mischer oder Mischreaktor nennen, wie er z. B. zur Massenpolymerisation von Styrol zu Polystyrol verwendet wird.
Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen die erfindungs­ gemäße Vorrichtung näher erläutern.
Fig. 1 und 3 zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie sich beispielweise als Wasserbadverdampfer oder Isothermreaktor eignen.
Fig. 2 und 4 zeigen die Draufsichten im Behälterinneren auf die Vorrichtungen entsprechend Fig. 1 bzw. 3.
Der aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigte Behälter 1 umgibt in Fig. 1 fünf Rohrschlangen 3, die erfindungsgemäß als kegelstumpfförmige Spiralen 2 berührungs­ los übereinandergereiht sind. Jede Spirale 2 weist acht Windungen auf, die jeweils in einem Ableitungsrohr 10 münden. An der unteren Seite jeder Spirale 2 ist jede Rohr­ schlange 3 an ein Zuleitungsrohr 9 angeschlossen. Der Behälter 1 steht auf drei Tragfüßen 11. Zur Beheizung ist das Dampfeinlaßrohr 12 vorgesehen, das im unteren Behälterteil Auslaßöffnungen aufweist. Der Wasseranteil des kondensierten Dampfes kann über den Kondensatüberlauf 15 das Behälterinnere verlassen, so daß sich im Behälter 1 ein konstanter Wasserspiegel ergibt. Alternativ zur Dampfbeheizung ist eine Warmwasserbeheizung vorgesehen, welche mittels des Einleitungsanschlusses 17 für Warmwasser am Behälterboden und des Ableitungsanschlusses 18 im oberen Behälterteil realisiert wird. Durch tangentiale Anordnung des Einleitungsanschlusses 17 am Behälterrand und zentrale Anordnung des Ableitungsanschlusses 18 in der Behältermitte wird eine rotierende Strömung entlang der Rohrschlangen erzielt.
In den mit Wasser gefüllten Behälter 1 wird bei Dampfbeheizung über das Dampf­ einlaßrohr 12 Wasserdampf eingespeist, der im unteren Behälterteil aus Auslaß­ öffnungen in das Wasser tritt. Aufgrund der einsetzenden Konvektion bildet sich eine Wasserströmung aus, die im zentralen Behälterteil nach oben und am Behälterrand nach unten gerichtet ist. Daraus ergibt sich ein Temperaturgefälle zum Behälterrand, wodurch der Vorteil entsteht, den Behälter 1 nicht aufwendig thermisch isolieren zu müssen. Durch den Gaseinlaß 13 wird verflüssigter Stickstoff in das Zuleitungsrohr 9 gegeben, der sich von dort auf die Rohrschlangen 3 der einzelnen Spiralen 2 verteilt. Der sich durch Wärmetausch mit dem Wasserbad erwärmende Stickstoff strömt bald gasförmig durch die Rohrschlange einer jeden Spirale 2 nach oben, bis er das Ab­ leitungsrohr 10 erreicht, in dem sich der Stickstoff aus jeder Spirale mischt, und über das der gasförmige Stickstoff am Gasauslaß 14 den Behälter 1 wieder verläßt. Der durch Kondensation des Wasserdampfes entstehende Wasseranteil verläßt das Behälterinnere über den Kondensatüberlauf 15.
Die Funktion der Verdrängerkörper 8 und des Leitbleches 6 läßt sich aus der Kombination mit Fig. 2 veranschaulichen. Das Leitblech 6 ist seinerseits spiralen­ förmig gebogen durch die in Achsenrichtung liegenden Zwischenräume der Spiral­ windungen gesteckt. Da Ab- und Zuleitungsrohr 10 bzw. 9 achsenparallel zu den koaxial angeordneten Spiralen 2 ausgerichtet sind, liegen die Zwischenräume der Windungen der Rohrschlangen 3 einer jeden Spirale 2 genau übereinander. Das Leitblech 6 ist im Falle der Dampfbeheizung auf Tragfüße gestellt, so daß im unteren Behälterbereich, zwischen der untersten Windungsebene der ersten Spirale 2 und dem Behälterboden, das Wasser unter dem Leitblech zur Behältermitte zurückströmen kann. Da das Leitblech 6 nicht so hoch reicht wie der Wasserspiegel, kann das Wasser über das obere Ende des Leitblechs strömen. Die Wasserströmung läßt sich mittels des Leitblechs 6 gezielt beeinflussen, was außerdem noch durch die Verdrängungskörper 8 unterstützt werden kann. Diese sparen andrerseits auch Wassermenge und damit Energie ein. Des weiteren können sie Isolationsaufgaben übernehmen. Für die Warm­ wasserbeheizung sind die Ein- und Ableitungsanschlüsse 17 und 18 für Warmwasser dargestellt. Die Wasserströmung ist in diesem Fall spiralförmig und kann durch das Leitblech 6 noch gelenkt werden.
Je nach Leistungsbedarf kann bei einem derartigen geschilderten Wasserbad­ verdampfer die Anzahl der Spiralen 2 variiert werden. Die erfindungsgemäße Konstruktion bietet denkbar wenig Angriffsflächen für Korrosion. Die niedrige Bauhöhe macht Druckaufbauverdampfer zur Förderung des zu verdampfenden Mediums überflüssig. Eine Reinigung oder nachträgliche Oberflächenbehandlungen der Rohr­ schlangen 3 sowie der Zu- und Ableitungsanschlüsse und -rohre sind auch ohne Ausbau der einzelnen Spiralen 2 möglich. Bei Undichtigkeiten lassen sich einzelne Spiralen 2 bequem austauschen. Die gesamte Vorrichtung läßt sich demnach aus Einzelkomponenten zusammensetzen, die leicht ausgetauscht und vorgefertigt werden können.
Sollen mehr als ein Medium durch den Wasserbadverdampfer geleitet werden, sind zusätzliche Zu- und Ableitungsrohre 9 bzw. 10 notwendig, die das jeweilige Medium auf eine bestimmte Gruppe von Spiralen 2 leiten.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Der wesentliche Unterschied zu Fig. 1 besteht darin, daß Zu- und Ableitungsrohr 5 bzw. 7 als Ringleitungen ausgeführt sind. Von diesen Ringleitungen springen Zu- bzw. Ableitungsanschlüsse 16 auf die bzw. von den jeweiligen Spiralen 2. Sind die Ableitungsanschlüsse 16 auf das Ableitungsrohr 7 versetzt angeordnet, wie in Fig. 4 zu sehen, ergibt sich eine "optisch undurchlässige" Spiralenanordnung in der Draufsicht, d. h. die Zwischenräume der jeweiligen Spiralenwindungen liegen nicht mehr genau übereinander.
Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung läßt sich ebenfalls als Wasserbadverdampfer nutzen; in diesem Beispiel ist jedoch an den Isotherm-Reaktor gedacht, denkt man sich das Wasserbad durch eine Katalysatorschüttung 21 ersetzt, durch die ein Rohgas strömt. Dieses Rohgas tritt durch den Einleitungsanschluß 19 im unteren Behälterteil in den Katalysator ein, wodurch chemische Reaktionen eingeleitet werden. Durch den Ableitungsanschluß 20 verläßt Produktgas den Behälter. Die Temperatur des Katalysators wird dabei durch Wärmetausch mit einem in den Rohrschlangen 3 der Spiralen 2 strömenden Medium konstant gehalten. Solche Isothermreaktoren eignen sich bspw. zur Schwefelgewinnung mittels Claus-Reaktion oder zur Methanolsynthese. Insbesondere die Korrosionsbeständigkeit und die bequemen Reinigungsmöglichkeiten bieten hier erhebliche Vorteile gegenüber bisherigen Konstruktionen.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Wärmetausch mindestens zweier Medien mit mindestens einer wendelförmigen Rohrschlange und einem diese umgebenden Behälter, Zu- und Ableitungsanschlüssen für die Medien an dem Behälter und jeder Rohrschlange sowie eventuell Heiz- und/oder Kühleinrichtungen und gegebenenfalls einer Katalysatorschüttung im Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (1) mindestens eine kegelstumpfförmige Spirale (2) aus einer Rohrschlange (3) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere kegelstumpfförmige Spiralen (2) koaxial in dem Behälter (1) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen einer jeden Rohrschlange (3) und der Zu- und Ableitungsrohre (5, 7 oder 9, 10) behandelt, insbesondere elektropoliert, sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spirale (2) an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen einer Spirale (2) untereinander mittels Bügeln (4) starr verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spirale (2) vorgespannt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrschlange (3) mehrere koaxial angeordneter Spiralen (2) mit einem Zuleitungsrohr (5, 9) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrschlange (3) mehrerer koaxial angeordneter Spiralen (2) mit einem Ableitungsrohr (7, 10) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr (9) achsenparallel zu den koaxial angeordneten Spiralen (2) ausgerichtet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (10) achsenparallel zu den koaxial angeordneten Spiralen (2) ausgerichtet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein spiralförmig gebogenes Leitblech (6) durch die in Achsenrichtung liegenden Zwischenräume der Windungen der Rohrschlangen (3) gesteckt ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Leerräumen im Behälterinneren Verdrängungskörper (8) angeordnet sind.
14. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Verdampfer.
15. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Reaktor.
16. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Mischer.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1719737U (de) * 1953-07-31 1956-03-29 Bernhard Beumer Beschickungseinrichtung fuer bunker.
US2817499A (en) * 1955-03-03 1957-12-24 Combustion Eng Steam generator
US3058722A (en) * 1961-01-03 1962-10-16 Phil Rich Fan Mfg Co Inc Heat exchanger
GB1551112A (en) * 1975-05-07 1979-08-22 Atomenergi Ab Heat exchanger formed of tubes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1719737U (de) * 1953-07-31 1956-03-29 Bernhard Beumer Beschickungseinrichtung fuer bunker.
US2817499A (en) * 1955-03-03 1957-12-24 Combustion Eng Steam generator
US3058722A (en) * 1961-01-03 1962-10-16 Phil Rich Fan Mfg Co Inc Heat exchanger
GB1551112A (en) * 1975-05-07 1979-08-22 Atomenergi Ab Heat exchanger formed of tubes

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