EP2069703A1

EP2069703A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: EP2069703A1
Application number: EP07786074A
Authority: EP
Inventors: Ralf Landmann
Original assignee: Grenzebach BSH GmbH
Current assignee: Grenzebach BSH GmbH
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2007-07-14
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2027-07-14
Also published as: DE102006045807A1; DE502007002768D1; EP2069703B1; ATE456779T1; WO2008037309A1

Description

Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Rohrbündel-Wärmetauschereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , der zur thermischen Behandlung eines Stoffes eingesetzt wird. Bei dem zu behandelnden Stoff kann es sich um ein Fluid, d. h. ein Gas oder eine Flüssigkeit, oder um einen fluidisierten oder rieselfähigen Feststoff handeln. Ein Rohrbündel-Wärmetauscher für Schüttgüter ist zum Beispiel ein Schachtkühler, der auch Rückstaukühler oder Kontaktstaukühler genannt wird. Neben der Rohrbündel- Wärmetauschereinheit weist ein Wärmetauscher Vorrichtungen zur Zufuhr und/oder Abfuhr des Heiz- oder Kühlmittels, im folgenden Arbeitsmittel genannt, auf.

Ein gattungsgemäßer Wärmetauscher, und zwar ein Schachtkühler, ist aus der EP 0 934 498 B bekannt. Die horizontal verlaufenden Rohre seiner Rohrbündel- Wärmetauschereinheit, d. h. seiner Kühleinheit, sind in mehreren, übereinander liegenden Rohrreihen, und zwar in aufeinander folgenden Rohrreihen versetzt zueinander, angeordnet. Die Rohre fluchten durch die Rohrreihen hindurch schräg zur Vertikalen und damit schräg zu den Rohrreihen selbst. An einem Ende sind die Rohre mit einer Vorrichtung zur Zufuhr von Arbeitsmittel und am anderen Ende mit einer Vorrichtung zu dessen Abfuhr versehen. Im Betrieb fließt das Schüttgut entlang der durch die Rohre gebildeten Kühlflächen von oben nach unten durch die Wärmetauschereinheit.

Dabei sind die Rohre in mehrere übereinander liegende Rohrbündel unterteilt, wobei jedes Rohrbündel an eine Vorrichtung zur Zufuhr und eine Vorrichtung zur Abfuhr von Arbeitsmittel angeschlossen ist. Wärmetauscher mit einer Anordnung der Rohre in Rohrbündeln sind in vielfältigen industriellen Prozessen einsetzbar.

Der Anmelderin ist es bekannt, dass unterschiedliche Anforderungen an die Leistung eines Wärmetauschers durch mehrere Baugrößen mit unterschiedlichen Konstruktionen erfüllt werden. Die Ersetzbarkeit und die Flexibilität solcher Wärmetauscher ist aus folgenden Gründen begrenzt: Durch die Anzahl und den Querschnitt der Rohre einer spezifischen Baugröße ist der Strömungsquerschnitt für das Arbeitsmittel festgelegt, und damit seine Strömungsgeschwindigkeit in einem engen Bereich bestimmt. Zu geringe Strömungsgeschwindigkeiten würden den Wärmeübergang verschlechtern. Zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten erzeugen zu hohe Druckverluste und sind problematisch z. B. hinsichtlich Schallemissionen.

In ähnlicher Weise ist durch die gesamte, freie Anströmfläche einer Rohrreihe, die vom Querschnitt und der Anzahl ihrer Rohre abhängt, der Bereich des Volumenstroms des zu behandelnden Stoffes festgelegt. Durch ein Aneinanderfügen mehrerer Rohrbündel lässt sich die Wärmeübertragungsleistung erhöhen, nicht aber gleichzeitig sowohl die Durchsatzleistung des Arbeitsmittels als auch die Durchsatzleistung des zu behandelnden Stoffes. Beim Hintereinanderfügen von Rohrbündeln, bei dem mehrere Rohrbündel in Richtung des Arbeitsmittels in Reihe geschaltet werden, lässt sich die Durchsatzleistung des zu behandelnden Stoffes erhöhen. Die Durchsatzleistung des Arbeitsmittels ändert sich nicht. Sie ist auf die Leistung des einfachen Rohrbündels beschränkt.

Beim parallelen Aneinanderfügen von Rohrbündeln, bei dem mehrere Rohrbündel in Richtung des Arbeitsmittels parallel geschaltet werden, lässt sich die Durchsatzleistung des Arbeitsmittels, nicht jedoch die Durchsatzleistung des zu behandelnden Stoffes, erhöhen.

Von mehreren Rohrbündeln einige in Richtung des Arbeitsmittels in Reihe und einige parallel zu schalten, ist aus konstruktiven Gründen bei bekannten Bauarten herkömmlicher

Rohrbündelwärmetauscher praktisch ausgeschlossen, da wesentliche Bauteile, wie

Außenwände und Anschlüsse, ein lückenloses Zusammenfügen der Rohrbündel verhindern.

Etwaige Lücken und/oder Unterbrechungen in der Rohranordnung sowie auch störende

Zwischenwände sind jedoch aus diversen Verfahrens- und betriebstechnischen Gründen zu vermeiden. Sollen beide Durchsatzleistungen erhöht werden, kann nur eine andere

Baugröße eingesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruch

1 zu entwickeln, der einfach an verschiedenste Leistungen angepasst werden kann.

*

Die Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine Wärmetauschereinheit eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist mit einem oder mehreren Wärmetauscher-Modulen mit jeweils einer gleichen Anzahl N von Rohren versehen. Die Vorrichtungen zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel weisen an beiden Enden der Rohre eines Wärmetauscher-Moduls jeweils eine Verbindungsvorrichtung mit einer Rohrplatte auf. Bei jeder Verbindungsvorrichtung ist die Rohrplatte an ihrem Rand in einer Wellenform ausgebildet, die durch die äußeren Rohre vorgegeben ist. Die Wellenform an den Seitenflächen eines Wärmetauscher-Moduls ergibt sich durch die in Rohrreihen versetzt zueinander angeordneten Rohre. Die Wellenform der Rohrplatte ist derart ausgebildet, dass beim Aneinanderfügen zweier Wärmetauscher-Module zumindest die Rohrplatten der beiden Wärmetauscher-Module zahnförmig ineinandergreifen. Die Wellenform kann durch eher lineare Anstiege und Abfälle, z. B. zahnförmig mit spitzen oder mit abgerundeten Zähnen, und/oder durch eher asymptotische Anstiege und Abfälle, z. B. sinusförmig, und/oder solche mit unterschiedlichen Radien, ausgebildet sein.

Bei einer besonders dichten Anordnung der Rohre ragen die Rohre benachbarter Rohrreihen in die Zwischenräume der Rohrreihen. In diesem Fall greifen beim Aneinanderfügen zweier Wärmetauscher-Module auch die äußeren Rohre zahnförmig ineinander. Diese besonders dichte Anordnung der Rohre verbessert den intensiven Wärmeaustausch und führt zu einer noch kompakteren Bauweise.

Das Ineinandergreifen der Rohrplatten aneinander gefügter Wärmetauscher-Module ermöglicht eine lückenlose Anordnung der Wärmetauscher-Module über- und nebeneinander, bei der die Anordnung der Rohre von einem Wärmetauscher-Modul zum nächsten ohne Zwischenraum fortgesetzt ist. Eine aus mehreren Wärmetauscher-Modulen zusammengesetzte Wärmetauschereinheit weist daher eine sich über die Wärmetauscher- Module gleichförmig erstreckenden Anordnung der Rohre auf. D.h. sowohl die Anordnung der Rohre in aufeinander folgenden Rohrreihen versetzt zueinander als auch das Fluchten der Rohre durch die Rohrreihen hindurch schräg zu den Rohrreihen setzt sich von einem Wärmetauscher-Modul zum nächsten fort. Es werden keine Gassen im Stoffstrom aufgrund unterschiedlicher Rohrabstände gebildet. Am Übergang zwischen den Wärmetauscher- Modulen werden keine festen Wände benötigt. Dies ermöglicht auch einen Einsatz bei hohen Temperaturen, der mit solchen Wänden aufgrund von Wärmespannungen und/oder Haltbarkeit praktisch verfügbarer Werkstoffe nicht oder nur mit großem Aufwand möglich wäre. Die gemeinsamen Fluchtlinien ermöglichen eine einfache Reinigung der Rohre. Mögliche Reinigungsrichtungen sind durch die Pfeile D in Figur 1 angedeutet. Die Wärmetauscher-Module können über ihre Verbindungsvorrichtungen auch hintereinander angeschlossen sein.

Die Verbindungsvorrichtungen können Umlenkungen für das Arbeitsmittel bilden, so dass die Wärmetauscher-Module je nach Anzahl der Umlenkungen mit einer unterschiedlichen Menge an Arbeitsmittel durchströmt werden können. Durch derartige Umlenkungen in den Verbindungsvorrichtungen sowie durch die Möglichkeit einer lückenlosen Anordnung von Wärmetauscher-Modulen in alle Richtungen aneinander kann eine erfindungsgemäße Wärmetauschereinheit aus erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Modulen auf einfache Weise an verschiedenste Leistungen angepasst werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Verbindungsvorrichtungen können gemäß Anspruch 2 kastenförmig ausgebildet sein und jeweils zusätzlich zur Rohrplatte einen Rahmen und ggf. einen Deckel aufweisen. Ein Deckel kann mit einem oder mehreren Stutzen zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel versehen sein. Verbindungsvorrichtungen an äußeren Seiten einer Wärmetauschereinheit können Deckel aufweisen. Hintereinander angeschlossene Verbindungsvorrichtungen können ohne Deckel über ihre Rahmen verbunden sein. Ein Rahmen kann zumindest in einem an die Rohrplatte anschließenden Bereich wellenförmig ausgebildet sein. Dazu kann der Rahmen gemäß Anspruch 3 in einen an die Rohrplatte anschließenden wellenförmigen Rahmen und einen Flanschrahmen mit einer geringen Querschnittsfläche und mit glatten Wänden unterteilt sein. Zur Verbindung des wellenförmigen Rahmens und des Flanschrahmens mit unterschiedlichen Querschnitten kann ein Querrahmen vorgesehen sein, an dessen äußeren Rand der wellenförmige Rahmen und an dessen innerem Rand der Flanschrahmen befestigt sein kann. Die Querschnittsverringerung des Rahmens im Bereich des Flanschrahmens hat den Vorteil, dass für den Flanschrahmen selbst und einen Deckel gerade Seitenkanten vorgesehen werden können. Außerdem bietet die Querschnittsverringerung Platz für Befestigungsvorrichtungen zum Verbinden der Wärmetauscher-Module. Zur Befestigung des Deckels kann der Flanschrahmen einen am oberen Rand verlaufenden, die geraden Seitenkanten bildenden Deckelflansch aufweisen, an dem der Deckel befestigt werden kann. Bei einer Anordnung von Wärmetauscher- Modulen hintereinander, können diese ohne Deckel an den Deckelflanschen ihrer Verbindungsvorrichtungen miteinander verbunden sein. Der wellenförmige Rahmen kann z.B. als Wellblechrahmen ausgebildet sein. Dies ist ein einfaches Bauteil zur Erzeugung der gewünschten Wellenform.

Bei einer alternativen Ausführungsform können die Verbindungsvorrichtungen gemäß Anspruch 4 Rohrkrümmer und ggf. Rohrstutzen aufweisen. Dabei sind die Rohrkrümmer und die Rohrstutzen so an den Rohrplatten befestigt, dass die Rohre in die Rohrkrümmer und in die Rohrstutzen münden. Bevorzugt sind äußere, ggf. auch mittlere, Rohre mit Rohrstutzen verbunden. Es können alle Rohre einer der Verbindungsvorrichtungen eines Wärmetauscher-Moduls durch Rohrkrümmer verbunden sein.

Eine Verbindungsvorrichtung kann gemäß Anspruch 5 mindestens ein zwischen zwei Rohrreihen verlaufendes, wellenförmiges Schottblech aufweisen. Durch die Anordnung derartiger Schottbleche können in den Verbindungsvorrichtungen Kammern gebildet und die Rohre eines Wärmetauscher-Moduls unterschiedlich mit Arbeitsmittel versorgt werden. D. h. durch die Schottbleche können mehrfache interne Umlenkungen des Arbeitsmittels im Wärmetauscher-Modul gebildet werden und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsmittels angepasst werden. Die Rohre können gemäß Anspruch 6 derart angeordnet sein, das sie durch die Rohrreihen hindurch in einem Winkel von 45° zu den Rohrreihen, fluchten. Ein Wärmetauscher-Modul kann bei dieser Anordnung der Rohre auch um 90° gekippt mit weiteren Wärmetauscher- Modulen verbunden werden. Dies erhöht die Vielseitigkeit des Wärmetauschers.

Die Wärmetauscher-Module können gemäß Anspruch 7 ein Seitenverhältnis von 1:2 aufweisen. Dies ermöglicht einen Wärmetauscher z. B. mit drei Wärmetauscher-Modulen vorzusehen, wobei zwei an ihren längeren Seiten des Querschnitts aneinander gefügt sind und das dritte, um 90° gekippt an die kürzeren Seiten des Querschnitts der ersten beiden Wärmetauscher-Module gefügt ist.

Ein erfiηdungsgemäßer Wärmetauscher kann gemäß Anspruch 8 zusätzlich ein Wärmetauscher-Modul mit einer Anzahl N/2 von Rohren und/oder ein Wärmetauscher- Modul mit einer Anzahl N/4 von Rohren aufweisen. Das Wärmetauscher-Modul mit N Rohren kann dabei als ein quaderförmiges Standardmodul vorgesehen sein, das in zwei, um 90° zueinander gedrehte Richtungen ausgerichtet sein kann. Dabei ist gemäß Anspruch 7 bevorzugt die kurze Seite des Querschnitts halb so lang wie die längere Seite des Querschnitts. Ein oder mehrere Standardmodule, die in einer Wärmetauschereinheit in beliebiger Ausrichtung nebeneinander, übereinander und/oder hintereinander angeordnet sein können, können durch solche Sondermodule mit N/2 Rohren und/oder N/4 Rohren ergänzt sein. Die Anzahl N der Rohre kann zum Beispiel 50 bis 1000 Rohre betragen.

Die Wärmetauscher-Module können gemäß Anspruch 9 alternativ ein Seitenverhältnis von 1:3 aufweisen. Bei z. B. vier Wärmetauscher-Modulen können dabei drei an ihren längeren Seiten aneinander gefügt sein und das vierte, um 90° gekippt, an die kürzeren Seiten der drei Wärmetauscher-Module gefügt sein.

Ein Wärmetauscher mit Wärmetauscher-Modulen mit einem Seitenverhältnis von 1:3, gemäß Anspruch 9 kann gemäß Anspruch 10 zusätzlich mindestens ein Wärmetauscher- Modul mit einer Anzahl von 2/3N und/oder mindestens ein Wärmetauscher-Modul mit einer Anzahl von N/3 Rohren aufweisen.

Die Wärmetauscher-Module können auch als Standardmodule mit anderen Seitenverhältnissen, z.B. von 1 :2,5, ausgebildet sein und ggf. mit entsprechenden Sondermodulen zu einer Wärmetauschereinheit zusammengesetzt sein.

Bei einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher können die Rohre der Wärmetauscher- Module gemäß Anspruch 11 horizontal verlaufen. Diese Wärmetauscher sind zur

Wärmebehandlung von Schüttgut einsetzbar. Der Querschnitt der Rohre kann beliebig gestaltet sein, z.B. rund, polygonförmig, oval oder rechteckig, wobei ggf. vorhandene horizontal verlaufenden Rundungen oder Kanten nach oben ausgerichtet sind.

Zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel können die entsprechenden Vorrichtungen neben den Verbindungsvorrichtungen gemäß Anspruch 12 eine oder mehrere äußere Rohranordnungen aufweisen. Die äußeren Rohranordnungen können als Rohrsäulen ausgebildet sind, wobei die Rohrsäulen an die Verbindungsvorrichtungen angeschlossene Rohrelemente und Kompensatoren aufweisen. Die Rohrelemente können z.B. als T-Stücke ausgebildet sein. Bevorzugt sind die Rohrsäulen jeweils als Ganzes über je einen Kompensator an ihren Enden abgestützt. Die Erfindung wird anhand von sieben in der Zeichnung schematisch dargestellter Beispiele weiter erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Wärmetauschereinheit des ersten Beispiels mit drei Wärmetauscher-Modulen; Figur 2 ein Wärmetauscher-Modul dieser Wärmetauschereinheit; Figur 3 eine Wärmetauschereinheit des zweiten Beispiels mit drei Wärmetauscher-Modulen mit Schottblechen;

Figur 4 eine Wärmetauschereinheit des dritten Beispiels mit einem Wärmetauscher-Modul und ohne Deckel der Verbindungsvorrichtung; Figur 5 das Wärmetauscher-Modul der Figur 4 mit Deckel; Figur 6 ein Wärmetauscher-Modul des vierten Beispiels mit Rohr-Krümmern; Figur 7 eine Wärmetauschereinheit des fünften Beispiels mit fünf Rohrmodulen; Figur 8 eine Wärmetauschereinheit des sechsten Beispiels mit fünf Rohrmodulen und Figur 9 eine Wärmetauschereinheit des siebten Beispiels mit fünf Rohrmodulen.

Beispiel 1 (Figuren 1 und 2)

Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher eines ersten Beispiels ist als Wärmetauscher für Schüttgut ausgebildet. Er weist eine Rohrbündel-Wärmetauschereinheit auf, deren Rohre 2 in drei Wärmetauscher-Modulen 1 angeordnet sind. Zwei der Wärmetauscher-Module 1 sind vertikal ausgerichtet, d.h. die längeren Seiten ihres Querschnitts verlaufen vertikal, und nebeneinander angeordnet. Das dritte horizontal ausgerichtete Wärmetauscher-Modul 1 ist quer oberhalb der beiden anderen angeordnet. Seine längeren Seiten verlaufen horizontal.

Jedes Wärmetauscher-Modul 1 weist eine bestimmte Anzahl N horizontal verlaufender Rohre 2 auf. Der Querschnitt der Rohre 2 ist rund. Die Rohre 2 sind in mehreren, übereinander liegenden Rohrreihen 3, und zwar in aufeinander folgenden Rohrreihen 3 versetzt zueinander, angeordnet. Sie sind durch die Rohrreihen 3 hindurch schräg zur Vertikalen fluchtend angeordnet. In diesem Beispiel sind die Rohre so dicht angeordnet, dass die Rohre 2 benachbarter Rohrreihen 3 in die Zwischenräume der Rohrreihen 3 ragen.

Die Anzahl N der Rohre 2 jedes Wärmetauscher-Moduls 1 ist 144. Diese 144 Rohre 2 sind parallel zur längeren Seite des Querschnitts des Wärmetauscher-Moduls 1 auf zwölf übereinander liegende Rohrreihen 3 mit je zwölf Rohren 2 aufgeteilt. Gleichzeitig sind die Rohre 2 parallel zur kürzeren Seite in vierundzwanzig Rohrreihen 3 mit je sechs Rohren 2 unterteilt. Der Abstand der Rohrreihen 3 ist so gewählt, dass die Rohre 2 durch die Rohrreihen 3 hindurch in einem Winkel von 45° zur Horizontalen und auch zur Vertikalen fluchten. Sie sind in übereinander liegenden, vertikal verlaufenden Rohrreihen 3 in gleicher Weise versetzt zueinander angeordnet wie in übereinander liegenden, horizontal verlaufenden Rohrreihen 3. D.h. die Abstände zwischen den nächsten Rohren 2 verschiedener Rohrreihen 3 sind in alle Richtungen gleich.

Durch diese Anordnung der Rohre 2 in den Rohrreihen 3 können die Wärmetauscher- Module 1 beliebig vertikal und horizontal angeordnet werden, wobei sich das Fluchten der Rohre 2 von einem Wärmetauscher-Modul 1 zum nächsten fortsetzt. Die gleiche Anordnung der Rohre 2 und die beschriebene Aufteilung der Rohre 2 auf die Rohrreihen 3 führt dazu, dass die kürzere Seite des Querschnitts halb so lang ist wie die längere Seite. D.h. das Seitenverhältnis ist 1 :2. Dadurch passt ein horizontal angeordnetes Wärmetauscher-Modul 1 , wie in Figur 1 zu sehen, genau auf zwei vertikal angeordnete Wärmetauscher-Module 1. Vorrichtungen der Wärmetauschereinheit zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel weisen Verbindungsvorrichtungen 4 auf, die jeweils an beiden Enden der Wärmetauscher- Module 1 angeordnet sind. Die Verbindungsvorrichtungen 4 sind in diesem Beispiel kastenförmig, insbesondere quaderförmig, ausgebildet. Jede Verbindungsvorrichtung 4 weist eine Rohrplatte 5, einen Rahmen und einen Deckel 6 auf. Die Rohrplatte 5 ist mit Öffnungen 5a für die Rohre 2 versehen. Es sind die Rohrplatte 5 an ihrem Rand und zumindest ein sich an die Rohrplatte 5 anschließender, wellenförmiger Rahmen 7 in einer durch die äußeren Rohre 2 vorgegebenen Wellenform ausgebildet. Die Wellenform ist derart, dass beim Aneinanderfügen zweier Wärmetauscher-Module 1 die äußeren Rohre 2, die Rohrplatte 5 und der wellenförmige Rahmen 7 der beiden Wärmetauscher-Module 1 zahnförmig ineinandergreifen. In diesem Beispiel ist die Wellenform durch einen gemeinsamen zick-zack-förmigen Verlauf des Randes der Rohrplatte 5 und des wellenförmigen Rahmens 7 gebildet. Dabei befinden sich nach außen ragende Zacken an den Enden der äußeren Rohre 2, die damit den zick-zack-förmigen Verlauf vorgeben.

Der Rahmen ist in den wellenförmigeh Rahmen 7 und einen Flanschrahmen 8 mit einer geringeren Querschnittsfläche unterteilt. Der wellenförmige Rahmen 7 ist mit dem

Flanschrahmen 8 über einen den Querschnitt verringernden Querrahmen 9 verbunden, wobei der wellenförmige Rahmen 7 außen und der Flanschrahmen 8 innen am Querrahmen 9 befestigt sind. Der wellenförmige Rahmen 7 ist als ein Rahmen mit zick-zack-förmigen Wänden und der Flanschrahmen 8 als ein Rahmen mit glatten Wänden ausgebildet. Der Flanschrahmen 8 weist einen an seinem oberen Rand umlaufenden Außenflansch 10 auf, an dem der Deckel 6 befestigt ist. Der Deckel 6 weist zwei Stutzen 11 zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel auf, die entlang einer Mittellinie parallel zur längeren Seite des Deckels 6 mittig in der jeweiligen Hälfte angeordnet sind.

An den beiden Außenseiten, die sich parallel zu den Rohren 2 erstrecken, weist die Wärmetauschereinheit jeweils eine Außenwand 12 auf, die zumindest im Bereich der Rohrplatten 5 passend zu deren Wellenform ausgebildet ist. Die Wellenform ist derart, dass die Außenwand 12 zahnförmig in die Rohrplatten 5 greift.

Die Außenwände 12 dieses Beispiels sind insgesamt, d. h. im Bereich der Rohrplatten 5 und im Bereich der äußeren Rohre 2, wellenförmig ausgebildet. Alternativ können die Außenwände 12 im Bereich der Rohrplatten 5 einen wellenförmigen Abschnitt, z. B. in Form eines Kragens, und im Bereich der äußeren Rohre 2 einen ebenen Abschnitt, z. B. ein glattes Blech, aufweisen.

Die Außenwände 12 können als Doppelwände mit einer isolierenden Schicht zwischen den beiden Wänden der Doppelwand ausgebildet sein. Sie können mit Scharnieren versehen sein und aufklappbar sein. Sie können auch Türen aufweisen.

In einer alternativen Ausführungsform können die Rohre einen quadratischen Querschnitt aufweisen und mit ihren Kanten nach oben ausgerichtet sein. Eine Anordnung von Rohren mit nach oben ausgerichteten Kanten ist in der bereits zitierten EP 0 934 498 B1 beschrieben. Es können, beispielsweise in diesen Fällen, alternativ zu den Außenwänden 12 die seitlichen äußeren Rohre 2 der Wärmetauscher-Module 1 mit abnehmbaren

Seitenblechen versehen sein. Derartige Seitenbleche sind ebenfalls in der EP 0 934 498 B1 beschrieben. Die Seitenbleche sind auf den oberen Rundungen oder Kanten oder äußeren seitlichen Flächen angeordnet und verlaufen über die gesamte Länge der Rohre 2 zwischen den Verbindungsvorrichtungen 4. Die Seitenbleche verlängern die Fluchtlinien nach außen oder verlaufen parallel zu ihnen. Sie weisen eine Höhe auf, die das 1 ,2 bis 5-fache, insbesondere das 1,5 bis 4-fache, der mittleren Distanz der Rohre entlang der Fluchtlinien beträgt.

Bei der Verwendung von Außenwänden 12 mit ebenen Abschnitten im Bereich der äußeren Rohre 2 können alternativ diese Seitenbleche zusätzlich eingesetzt werden. Alternativ können Wärmetauscher-Module 1 hintereinander angeordnet sein. Beispielsweise können drei weitere Wärmetauscher-Module 1 hinter denen dieses Beispiels angeschlossen sein, indem die Deckelflansche 10 der entsprechenden Verbindungsvorrichtungen 4 miteinander verbunden sind. Dabei werden für diese Verbindungsvorrichtungen 4 die Deckel 6 weggelassen. Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Wärmetauscher zusätzlich zu mehreren der im Beispiel 1 eingesetzten Wärmetauscher-Module 1 , ein Wärmetauscher- Modul 1 mit einer Anzahl von N/2 Rohren umfassen. Beispielsweise wird zur Erweiterung des Wärmetauschers des Beispiels 1 um ein weiteres vertikal angeordnetes Wärmetauscher-Moduls 1 neben den beiden unteren Wärmetauscher-Modulen 1 zusätzlich zu den oberen Wärmetauscher-Modulen 1 ein halbes oberes Wärmetauscher-Modul, d. h. ein Wärmetauscher-Modul mit einer Anzahl von N/2, d. h. 72, Rohren 2 benötigt. In ähnlicher Weise könnte ein Wärmetauscher-Modul mit einer Anzahl von N/4, d. h. 36, Rohren 2 eingesetzt werden.

Die Zufuhr eines zu behandelnden Stoffes von oben und die Abfuhr des behandelten Stoffes nach unten sind durch Pfeile A und B gekennzeichnet. Als Arbeitsmittel kann z. B. Wasser, Wasserdampf oder Thermoöl eingesetzt werden. Die Zufuhr und ggf. die Abfuhr von Arbeitsmittel sind durch Pfeile C gekennzeichnet.

Im Übrigen kann ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher wie der in der EP 0 934 498 B1 beschriebene Schachtkühler mit einer Zufuhreinheit und einer Abzugseinheit aufgebaut sein. Auf diesen Schachtkühler wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen.

Beispiel 2 (Figur 3)

Das Beispiel 2 entspricht dem Beispiel 1 bis auf die folgenden Merkmale:

In den Verbindungsvorrichtungen 4 sind wellenförmige, jeweils zwischen zwei Rohrreihen 3 verlaufende Schottbleche 13 vorgesehen.

Figur 3 zeigt mögliche Anordnungen von Schottblechen 13 in vorderen und/oder hinteren Verbindungsvorrichtungen 4. In den Verbindungsvorrichtungen 4 des oberen, horizontal angeordneten Wärmetauscher-Moduls 1 können Schottbleche 13 angeordnet sein, die sich in der Mitte parallel zur längeren Seite des Querschnitts und damit horizontal erstrecken. In den Verbindungsvorrichtungen 4 der unteren, vertikal angeordneten Wärmetauscher-Module 1 können z. B. drei Schottbleche 13 angeordnet sein, die sich parallel zu den kürzeren Seiten des Querschnitts, und damit ebenfalls horizontal erstrecken.

Die Schottbleche 13 erstrecken sich jeweils von der Rohrplatte 5 zum Deckel 6 der Verbindungsvorrichtung 4 und schließen an den Seiten mit dem Rahmen ab. Dazu weisen die Seiten eine Stufe am Übergang vom wellenförmigen Rahmen 7 zum Flanschrahmen 8 auf. Die Schottbleche 13 verlaufen wellenförmig zwischen den Öffnungen 5a, in die die Rohre 2 zweier benachbarter Rohrreihen 3 münden, d. h. ihre Wellenform ist durch die Rohre 2 dieser Rohrreihen 3 vorgegeben. Durch die Schottbleche 13 sind die Verbindungsvorrichtungen 4 in Kammern 14 unterteilt und dadurch Umlenkungen für das Arbeitsmittel gebildet.

Beispiel 3 (Figuren 4 und 5)

Das Beispiel 3 entspricht dem Beispiel 2 bis auf die folgenden Merkmale: Die Wärmetauschereinheit umfasst ein Wärmetauscher-Modul 1 für einen Betrieb, bei dem das Arbeitmittel dreifach umgelenkt wird. In der vorderen Verbindungsvorrichtung 4 sind dazu zwei Schottbleche 13a und in der hinteren Verbindungsvorrichtung 4 ein Schottblech 13b angeordnet. Die vordere Verbindungsvorrichtung 4 ist durch die beiden Schottbleche 13a in eine Kammer 14 im untere Viertel, eine mittlere Kammer 14 und in eine Kammer 14 im oberen Viertel der Verbindungsvorrichtung 4 unterteilt. Die hintere Verbindungsvorrichtung 4 ist durch das Schottblech 13b in eine untere und eine gleich große obere Kammer 14 unterteilt.

Ein in Figur 5 zu sehender Deckel 6 der vorderen Verbindungsvorrichtung 4 dieses Wärmetauscher-Moduls 1 ist mit zwei Stutzen 11 zur Zufuhr und/oder Abfuhr von

Arbeitsmittel versehen, die jeweils in den äußeren Vierteln des Deckels 6 angeordnet sind. Ein hinterer Deckel 6 ist als Deckel 6 ohne Stutzen 11 ausgebildet. Alternativ können Stutzen 11 eines hinteren Deckels 6 mit Blindflanschen versehen sein.

Im Betrieb kann, wie anhand der in Figur 4 eingezeichneten Pfeile zu sehen, Arbeitsmittel durch den unteren Stutzen 11 in die vordere, untere Kammer 14 eingeführt werden, durch die Rohre 2 des unteren Viertels aller Rohre 2 strömen, in der hinteren, unteren Kammer 14 umgelenkt werden, durch das nächst höhere Viertel der Rohre 2 zurückströmen, in der vorderen, mittleren Kammer 14 umgelenkt werden, durch das nächst höhere Viertel strömen, in der hinteren, oberen Kammer 14 umgelenkt werden, durch das obere Viertel der Rohre 2 zurückströmen und durch den oberen Stutzen 11 aus der vorderen, oberen Kammer 14 abgeführt werden.

Beispiel 4 (Figur 6)

Diese erfindungsgemäße Wärmetauschereinheit entspricht der des Beispiels 1 bis auf die folgenden Merkmale: Die Wärmetauscher-Module 1 sind mit Verbindungsvorrichtungen 4 versehen, die neben den Rohrplatten 5 Rohrkrümmer 15 und Rohrstutzen 16 aufweisen. Die Rohrkrümmer 15 und die Rohrstutzen 16 sind an den etwas aus den Rohrplatten 5 ragenden Rohren 2 befestigt, und zwar verschweißt, so dass die Rohre 2 durch die Öffnungen 5a in die Rohrkrümmer 15 und in die Rohrstutzen 16 münden. Wie bei dem in Figur 6 dargestellten Wärmetauscher-Modul 1 zu sehen, sind in der vorderen Verbindungsvorrichtung 4 von den vierundzwanzig übereinander angeordneten Rohrreihen 3 aus sechs Rohren 2 die unterste, zwei mittlere und die oberste Rohrreihe 3 mit Rohrstutzen 16 versehen. Die sechs Rohre 2 der übrigen Rohrreihen 3 sind jeweils über Rohrkrümmer 15 mit denen einer nächstliegenden Reihe 3 verbunden. In diesem Beispiel sind in der hinteren Verbindungsvoπϊchtung 4 alle Rohre 2 reihenweise durch Rohrkrümmer 15 verbunden.

Im Betrieb kann z. B. Arbeitsmittel durch die Rohrstutzen 16 der untersten und der oberen der beiden mittleren Rohrreihen 3 zugeführt und durch die Rohrstutzen 16 der unteren der mittleren und der obersten Rohrreihe 3 abgeführt werden. Jeweils eine Hälfte des

^' Arbeitsmittels, d. h. die Hälfte des Volumen-Stroms des Arbeitsmittels, durchströmt den unteren und den oberen Teil des Wärmetauscher-Moduls 1 , wobei das Arbeitsmittel zick- zack-förmig durch die Rohrreihe 3 von unten nach oben geführt ist.

Bei einer Alternative können die Rohrstutzen 16 der unteren der beiden mittleren Rohrreihen 3 mit denen der oberen der mittleren Rohrreihen 3 verbunden sein. Im Betrieb kann das Arbeitsmittel das gesamte Wärmetauscher-Modul 1 reihenweise durchströmen, wobei im Vergleich zur o. g. Alternative die Hälfte des Arbeitsmittels eingesetzt wird.

Beispiel 5 (Figur 7) - Die Wärmetauschereinheit des Beispiels 5 entspricht der des Beispiels 1 bis auf die folgenden Merkmale: Sie weist fünf Wärmetauscher-Module 1 auf, wobei je zwei vertikal ausgerichtete Wärmetauscher-Module 1 nebeneinander, die Paare übereinander und das fünfte Wärmetauscher-Modul 1 horizontal ausgerichtet darüber angeordnet sind.

Die Vorrichtungen zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel weisen, neben den den Wärmetauscher-Modulen 1 zugeordneten Verbindungsvorrichtungen 4, äußere

Rohranordnungen auf, die als jeweils zwei sich auf beiden Seiten der Wärmetauscher- Module 1 erstreckende Rohrsäulen ausgebildet sind. Die Rohrsäulen umfassen an die Verbindungsvorrichtungen 4 angeschlossene Rohrelemente und Kompensatoren 17. Die Rohrelemente sind als Doppel-T-Stücke 18 und zweifaches T-Stück 19 ausgebildet, wobei die beiden Anschlüsse der Doppel-T-Stücke 18 in Reihe hintereinander und die beiden Anschlüsse des zweifachen T-Stücks 19 parallel zueinander angeordnet sind. Die Rohrsäulen weisen an ihrem unteren und an ihrem oberen Ende sowie im Bereich zwischen den Wärmetauscher-Modulen 1 Kompensatoren 17 auf. Die Rohrsäulen sind jeweils als Ganzes über je einen Kompensator 17 an ihren Enden abgestützt. Diese Anordnung der Rohrsäulen mit Kompensatoren 17 entlasten die Stutzen 11 von Querkräften, die durch den Innendruck des Arbeitsmittels erzeugt werden.

Die in der Figur 7, und zwar in der Vorderansicht, linke Rohrsäule umfasst von unten nach oben aneinander angeschlossen einen Kompensator 17 und ein Doppel-T-Stück 18 vor dem unteren, linken Wärmetauscher-Modul 1 , einen Kompensator 17 und ein Doppel-T-Stück 18 mit einem weiteren Anschluss 18a vor dem mittleren, linken Wärmetauscher-Modul 1 , einen Kompensator 17, eine Hälfte eines zweifachen T-Stückes 19 vor dem oberen Wärmetauscher-Modul 1 sowie einen Kompensator 17. Die Doppel-T-Stücke 18 und das zweifache T-Stück 19 sind an die Stutzen 11 der Deckel 6 der entsprechenden Wärmetauscher-Module 1 angeschlossen. Am unteren Ende des zweiten Doppel-T-Stücks 18 ist eine Schottplatte 20 eingebaut, die den Strömungsweg des Arbeitsmittels, ggf. bis auf eine kleine Öffnung zur Entlüftung, absperrt. Am oberen Ende der Rohrsäule ist ebenfalls eine Schottplatte 20 eingebaut. Eine weitere Schottplatte 20 ist am linken unteren Ende des zweifachen T-Stücks 19 eingebaut.

Die rechte vordere Rohrsäule ist gleich aufgebaut, außer dass sie ein zweites Doppel-T- Stück 18 ohne weiteren Anschluss 18a aufweist und das zweifache T-Stück 19 keine Schottplatte 20 an seinem rechten unteren Ende hat.

Die hinteren Rohrsäulen, die in Figur 7 in der Seitenansicht rechts zu sehen sind, entsprechen der rechten, vorderen Rohrsäule bis auf die Anordnung der Schottplatten 20, die sich an einem oberen Ende und an den beiden unteren Enden des zweifachen T-Stücks 19 und an den unteren Enden der unteren Doppel-T-Stücke 18 befinden.

Die beiden vorderen Rohrsäulen sind an ihren unteren Enden offen, so dass an diese Zuführungen für Arbeitsmittel angeschlossen werden können. Sie sind nach oben verschlossen. Die hinteren Rohrsäulen sind an ihren unteren Enden durch die Schottplatten 20 verschlossen. Eine der hinteren Rohrsäulen ist an ihrem oben Ende offen, so dass außer an den Anschluss 18a auch an eine hintere Rohrsäule eine Abführung für Arbeitsmittel angeschlossen werden kann.

Im Betrieb wird das Arbeitsmittel von unten durch die vorderen Rohrsäulen zugeführt und über die unteren Doppel-T-Stücke 18 der vorderen Rohrsäulen zu den Stutzen 11 und über die Verbindungsvorrichtungen 4 von vorne durch die Rohre 2 der unteren beiden ^" Wärmetauscher-Module 1 geführt. Hinten, in der Seitenansicht auf der rechten Seite, wird das Arbeitsmittel aus den Rohren 2 über die Verbindungsvorrichtungen 4 in die hinteren Rohrsäulen geführt. In den hinteren Rohrsäulen wird das Arbeitsmittel über die ersten und zweiten Doppel-T-Stücke 18 umgelenkt und über die hinteren Verbindungsvorrichtungen 4 durch die beiden mittleren Wärmetauscher-Module 1 und deren vorderen Verbindungsvorrichtungen 4 in die vorderen Rohrsäulen geführt. Ein Teilstrom des Arbeitsmittels wird durch den Anschluss 18a des Doppel-T-Stücks 18 der rechten vorderen Rohrsäule abgeführt. Der andere Teilstrom wird durch das obere Wärmetauscher-Modul 1 und seine Verbindungsvorrichtungen 4 geführt und durch das offene obere Ende des zweifachen T-Stücks 19 der hinteren Rohrsäulen abgeführt. Bei diesem Beispiel wird im Betrieb das Arbeitsmittel ohne interne Umlenkung insgesamt durch die Wärmetauscher-Module 1 geführt, wobei je zwei parallel geschaltete Wärmetauscher-Module 1 hintereinander angeschlossen sind. Die Hälfte des Arbeitsmittels wird danach aus der Wärmetauschereinheit herausgeführt, die andere Hälfte des Arbeitsmittels wird durch das obere, quer liegende Wärmetauscher-Modul 1 geführt.

Beispiel 6 (Figur 8)

Die Wärmetauschereinheit des Beispiels 6 entspricht der des Beispiels 5 bis auf die folgenden Merkmale: Sie ist für die Hälfte des im Beispiel 5 einsetzbaren Arbeitsmittels ausgelegt. Dazu sind einmalige- interne Umlenkungen für das Arbeitsmittel beim Durchströmen der unteren und mittleren Wärmetauscher-Module 1 vorgesehen.

Die Wärmetauschereinheit weist zwei gleichartig aufgebaute vordere Rohrsäulen auf. Die Rohrsäulen sind jeweils mit zwei übereinander angeordneten Doppel-T-Stücken 18, die jeweils durch eine Schottplatte 20 unterteilt sind, sowie je einem einfachen T-Stück 21 an den oberen Enden der beiden Rohrsäulen versehen. Die Anordnung des Kompensatoren 17 entspricht der des Beispiels 5.

Die vorderen Verbindungsvorrichtungen 4 der unteren vier Wärmetauscher-Module 1 umfassen mittig angeordnete, horizontal verlaufende Schottbleche 13. Die entsprechenden hinteren Verbindungsvorrichtungen 4 sind mit Deckeln 6 ohne Stutzen 11 versehen. Die hintere Verbindungsvorrichtung 4 des oberen, quer liegenden Wärmetauscher-Moduls 1 weist, wie die des Beispiels 5, einen Deckeln 6 mit zwei Stutzen 11 auf.

Im Betrieb wird je eine Hälfte des Arbeitmittels mit jeweils einer Umlenkung durch die parallel geschalteten, unteren und mittleren Wärmetauscher-Module 1 und anschließend „ durch eine Hälfte des oberen Wärmetauscher-Moduls 1 geführt. Beispiel 7 (Figur 9)

Die Wärmetauschereinheit des Beispiels 7 entspricht der des Beispiels 6 bis auf die folgenden Merkmale: Sie ist für ein Viertel des im Beispiel 5 einsetzbaren Arbeitsmittels ausgelegt. Dazu sind dreimalige interne Umlenkungen für das Arbeitsmittel beim Durchströmen der unteren und mittleren Wärmetauscher-Module 1 vorgesehen. Die Wärmetauschereinheit weist zwei vordere Rohrsäulen auf, deren Rohrelemente und Kompensatoren 17 kleinere Durchmesser als die der Beispiele 5 und 6 haben.

Die vorderen Rohrsäulen haben von unten nach oben jeweils ein Doppel-T-Stück 22, ein Doppel-T-Stück 22 mit Kreuzungsanschlüssen 22a für eine horizontale Verbindung der beiden Rohrsäulen und ein einfaches T-Stück 23. Die Doppel-T-Stücke 22 sind jeweils zwischen den T-Anschlüssen durch eine Schottplatte 20 unterteilt, wobei die Schottplatten 20 der oberen Doppel-T-Stücke 22 unterhalb der Kreuzungsanschlüsse 22a angeordnet sind. Eine weitere Schottplatte 20 verschließt die Verbindung zwischen dem Doppel-T-Stück 22 und dem einfachen T-Stück 23 der linken Rohrsäule. Zusätzlich zu den Kompensatoren 17, deren Anordnung der des Beispiels 5 entspricht, sind weiteren Kompensatoren 24 zur Kompensation von Kräften in horizontaler Richtung an der horizontalen Verbindung der beiden Rohrsäulen vorgesehen. Ein Kompensator 24 ist als Verbindung zwischen den Kreuzungsanschlüssen 22a der Doppel-T-Stücke 22 der beiden Rohrsäulen und zwei weitere an den freien Kreuzungsanschlüssen 22a, d. h. an abgestützten Enden der horizontalen Verbindung, angeordnet.

Die vorderen Verbindungsvorrichtungen 4 der unteren und mittleren Wärmetauscher-Module 1 sind mit jeweils zwei horizontal verlaufenden Schottblechen 13 und Deckeln 6 mit zwei Stutzen 11 versehen. Die hinteren Verbindungsvorrichtungen 4 sind mit einem horizontal verlaufenden Schottblech 13 und mit Deckeln 6 ohne Stutzen 11 versehen. Die Schottbleche 13 der vorderen Verbindungsvorrichtungen 4 erstrecken sich im wellenförmigen Rahmen 7 und gehen innerhalb der Verbindungsvorrichtung 4 am Übergang zum Flanschrahmen 8 in rechtwinklige, an die Decken 6 stoßende Verteilbleche 25 über. Sie bilden mit diesen eine stufenförmige Führung des Arbeitsmittels von den Stutzen 11 zu den Rohren 2 oder von den Rohren 2 zu den Stutzen 11 , so dass nur das entsprechende Viertel der Rohre 2 an den Stutzen 11 angeschlossen ist. Diese Anordnung mit Verteilblechen 25 ermöglicht eine Anordnung der Stutzen 11 in der Mitte der jeweiligen oberen oder unteren Hälfte der Wärmetauscher-Module 1.

Die vordere Verbindungsvorrichtung 4 des oberen, fünften Wärmetauscher-Moduls 1 weist ein mittig angeordnetes, horizontal verlaufendes Schottblech 13, ein Verteilblech 26 und einen Deckel mit zwei Stutzen 27 größeren Durchmessers auf. Die beiden Stutzen 27 sind jeweils ebenfalls in der Mitte der jeweiligen Hälfte des Wärmetauscher-Moduls 1 angeordnet und an die rechte und die linke Rohrsäule angeschlossen.

Das Verteilblech 26 weist einen sich horizontal im Flanschrahmen 8 erstreckenden und diagonal verlaufenden Abschnitt auf, der an die Decke 6 stößt. An diesen Abschnitt schließen sich zwei vertikal verlaufende dreieckige Abdeckabschnitte an. Diese Abdeckabschnitte verbinden den horizontalen Abschnitt mit dem Schottblech 13, das sich im wellenförmigen Rahmen 7 erstreckt. Die Abdeckabschnitte stoßen an den Querrahmen 9. Das Verteilblech 26 und das Schottblech 13 bilden eine Führung des Arbeitsmittels zu oder aus den Rohren 2 der entsprechenden Hälfte des oberen Wärmetauscher-Moduls 1. Die Anordnung der Verteilbleche 25, 26 ermöglicht den Einsatz ausreichend großer Stutzen 11 , insbesondere größere Stutzen 27, sowie eine fluchtende Anordnung der Stutzen 11 , 27 für die beiden Rohrsäulen.

Im Betrieb wird je eine Hälfte des Arbeitmittels mit jeweils drei Umlenkungen durch die parallel geschalteten, unteren und mittleren Wärmetauscher-Module 1 geführt. Die beiden Hälften des Arbeitsmittels werden zusammengeführt, in dem das Arbeitsmittel aus der linken Rohrsäule über die Verbindung zwischen den beiden Rohrsäulen, d. h. über die Kreuzungsanschlüsse 22b und den Kompensator 24, in die rechte Rohrsäule geführt wird. Das gesamte Arbeitsmittel wird dem oberen Wärmetauscher-Modul 1 durch den entsprechend dickeren, rechten Stutzen 27 zugeführt und durch das Verteilblech 26 in die untere durch das Schottblech 13 gebildete Kammer 14 geleitet. Das Arbeitsmittel durchströmt die Rohre 2 der unteren Hälfte wird in der hinteren Verbindungsvorrichtung 4 umgelenkt, durchströmt die Rohre 2 der oberen Hälfte, wird durch das Schottblech 13 und das Verteilblech 26 in der vorderen Verbindungsvorrichtung 4 zum Stutzen 27 geleitet und verlässt das obere Wärmetauscher-Modul 1.

In einer Alternative kann das Verteilblech 26 einen horizontalen Abschnitt aufweisen, der sich stufenförmig durch den Flanschrahmen 8 erstreckt und der an die Decke 6 stößt. Dieser horizontale Abschnitt besteht aus zwei Seitenteilen und einem Mittelteil. Das Mittelteil erstreckt sich parallel zu den kürzeren Seiten des Querschnitts durch die Mitte. An das Mittelteil schließen sich die beiden Seitenteile an, die entlang der längeren Seiten des Querschnitts verlaufen. Dabei erstreckt sich ein, bezogen auf Figur 9, linke Darstellung, unteres Seitenteil über die untere Hälfte bis zum Mittelteil und ein oberes Seitenteil vom Mittelteil aus über die obere Hälfte. Die Seitenteile können durch den Flanschrahmen 8 gebildet sein. An den horizontalen Abschnitt schließen sich zwei vertikal verlaufende quadratische Abdeckabschnitte an.

Claims

Patentansprüche

1. Wärmetauscher mit einer Rohrbündel-Wärmetauschereinheit mit Rohren (2), die in aufeinander folgenden Rohrreihen (3) versetzt zueinander angeordnet sind und durch die Rohrreihen (3) hindurch schräg zu den Rohrreihen (3) fluchten und Vorrichtungen zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel an den Enden der Rohre (2), gekennzeichnet, durch ein oder mehrere Wärmetauscher-Module (1) mit jeweils einer gleichen Anzahl N von Rohren (2), wobei die Vorrichtungen zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel an beiden Enden der Rohre (2) eines Wärmetauscher-Moduls (1) jeweils eine Verbindungsvorrichtung (4) mit einer Rohrplatte (5) aufweisen und wobei die Rohrplatte (5) an ihrem Rand in einer durch die äußeren Rohre (2) vorgegebene Wellenform derart ausgebildet ist, dass beim Aneinanderfügen zweier Wärmetauscher-Module (1) die Rohrplatten (5) der beiden Wärmetauscher-Module (1) zahnförmig ineinander greifen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtungen (4) kastenförmig ausgebildet sind und jeweils zusätzlich zu der Rohrplatte (5) einen Rahmen und ggf. einen Deckel (6) aufweisen, wobei der Rahmen zumindest in einem an die Rohrplatte (5) anschließenden Bereich wellenförmig ausgebildet ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen in einen wellenförmigen Rahmen (7) und einen Flanschrahmen (8) mit einer geringeren Querschnittsfläche und mit glatten Wänden unterteilt ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Verbindungsvorrichtungen (4) Rohrkrümmer (15) und ggf. Rohrstutzen (16) aufweisen.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsvorrichtung (4) jeweils mindestens ein zwischen zwei Rohrreihen (3) verlaufendes, wellenförmiges Schottblech (13) vorgesehen ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (2) durch die Reihen (3) hindurch in einem Winkel von 45° zu den Rohrreihen (3) fluchten.

7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher-Module (1) ein Seitenverhältnis von 1 : 2 aufweisen.

8. Wärmetauscher nach Ansprüche 7, gekennzeichnet durch zusätzlich mindestens ein Wärmetauscher-Modul mit eine Anzahl N/2 von Rohren (2) und/oder mindestens ein Wärmetauscher-Modul mit einer Anzahl N/4 von Rohren (2).

9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscher-Module (1) ein Seitenverhältnis von 1: 3 aufweisen.

10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zusätzlich mindestens ein Wärmetauscher-Modul mit eine Anzahl 2 N/3 von Rohren (2) und/oder mindestens ein Wärmetauscher-Modul mit einer Anzahl N/3 von Rohren (2).

11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (2) der Wärmetauscher-Module (1) horizontal verlaufen, wobei ggf. ihre horizontal verlaufenden Rundungen oder Kanten nach oben ausgerichtet sind.

12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , bei dem die Vorrichtungen zur Zufuhr und/oder Abfuhr von Arbeitsmittel äußere Rohranordnungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Rohranordnungen als Rohrsäulen ausgebildet sind, wobei die Rohrsäulen an die Verbindungsvorrichtungen (4) angeschlossene

Rohrelemente und Kompensatoren (17) aufweisen.