EP3128278A1 - Zufuhr und entnahme von rohrströmen mit zwischentemperatur bei gewickelten wärmeübertragern - Google Patents

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EP3128278A1
EP3128278A1 EP15002356.2A EP15002356A EP3128278A1 EP 3128278 A1 EP3128278 A1 EP 3128278A1 EP 15002356 A EP15002356 A EP 15002356A EP 3128278 A1 EP3128278 A1 EP 3128278A1
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longitudinal axis
heat exchanger
tubes
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Christiane Kerber
Jürgen Spreemann
Konrad Braun
Niels Treuchtlinger
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Linde GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger according to claim 1.
  • Such a heat exchanger has a pressure-bearing jacket, which surrounds a jacket space for accommodating a first fluid and extends along a longitudinal axis, and a core tube extending in the jacket, which extends along the longitudinal axis, which, in particular, along along with a heat exchanger arranged as intended the vertical runs.
  • the heat exchanger further comprises a tube bundle arranged in the jacket space, which has a plurality of tubes and serves for receiving the second fluid (or a plurality of fluids), wherein these tubes helically extend in a winding region running along the longitudinal axis, starting from a lower winding end to an upper winding end the core tube are wound.
  • the bundle must be divided into at least two bundles.
  • the bundles are separated on the levels at which the desired temperatures prevail.
  • the corresponding medium which has not yet reached its predefined end temperature, is then passed from one bundle to the separate other bundle, eg via a connecting pipeline.
  • the medium which has its defined final temperature at the separation point is removed from the apparatus at the separation point.
  • the individual bundles can also be installed in different apparatuses.
  • the present invention is based on the problem to provide a heat exchanger of the type mentioned, in which the temperature of a pipe flow can be influenced in a relatively simple manner.
  • the heat exchanger has at least one tube which is wound only in a portion of the winding area around the core tube or about the longitudinal axis, wherein the at least one tube along the longitudinal axis below the section as a straight tube to the lower end of the coil and / or wherein the at least one tube extends along the longitudinal axis above the portion as a straight tube to the upper coil end.
  • the wound heat exchanger is further characterized in that the tubes of the tube bundle are wound on the core tube such that the core tube carries the load of the tubes of the tube bundle.
  • the tubes may be wound in multiple layers on the core tube, wherein spacers may be provided between the individual layers.
  • the tube bundle can furthermore have a plurality of tube groups, the tubes having a tube group via a common inlet or outlet. have, so that the tubes of a tube group are fed with a flow of material, which is divisible or distributed to the individual tubes of the tube group.
  • the at least one tube or the corresponding tube flow is helically wound around the core tube or around the longitudinal axis only in the named section and only appreciably participates in the heat transfer there, whereby it under- and / or above the section tube sections has, which run straight along the longitudinal axis or along the core tube and therefore hardly involved in the heat exchange compared to the wound part of the at least one tube.
  • the said pipe sections may be formed integrally with the wound part or may otherwise be fluidly connected to the wound part.
  • a straight course of a pipe / pipe section is understood in particular to mean a linear course of the pipe or pipe section.
  • a straight course in the sense of the present invention is also present if the course in question has one or more bends, but the relevant tube section is involved in the heat exchange in a significantly lesser extent compared to the wound part in said section.
  • Such a course of a pipe section is e.g. given when the relevant pipe section extends at least in sections along or parallel to the longitudinal axis and / or is wound over its entire length along the longitudinal axis less than 180 ° to the core tube or the longitudinal axis of the heat exchanger.
  • the section is selected and positioned along the longitudinal axis, that at a proper operation of the heat exchanger desired intermediate temperatures in the section are present, which are smaller than a prevailing at the lower end of the coil temperature and / or greater are considered to be at the upper coil end temperature.
  • the heat exchanger has a plurality of tubes which are wound only in a portion of the winding area around the core tube or the longitudinal axis, said tubes along the longitudinal axis below the portion as straight tubes to the lower coil end run and / or wherein these tubes extend along the longitudinal axis above the portion as straight tubes to the upper coil end.
  • these multiple tubes can be wound in several layers around the core tube or the longitudinal axis.
  • the plurality of tubes of said tube bundle can be wound in several layers around the core tube or the longitudinal axis.
  • the heat exchanger according to the invention is preferably used for carrying out an indirect heat exchange between a refrigerant flow as a first fluid and a hydrocarbon-containing stream as a second fluid, wherein in particular the hydrocarbon-containing stream is formed by natural gas.
  • the heat exchanger according to the invention can be used with all imaginable streams.
  • FIG. 1 shows in connection with FIG. 2 a heat exchanger 1 according to the invention, which is characterized in that it comprises a tube bundle 2 with at least one tube 200 (see, in particular Fig. 2 ), which is not wound over the entire bundle length along a longitudinal axis L or along a core tube 21 of the heat exchanger 1 around the core tube 21, but only in a portion A of the entire winding area W.
  • the tube 200 pipe sections 200a, 200b, which extend substantially straight, in particular linear, along the longitudinal axis L or along the core tube 21.
  • the wound part of the tube 200 in section A is exposed only to pre-definable, desired temperatures and does not significantly participate in the heat exchange due to its straight course outside the section A.
  • the pipe sections 200a, 200b may be integrally formed on the wound section A or otherwise fluidly connected to the wound section.
  • the heat exchanger according to FIGS. 1 and 2 each have a core tube 21, on which the tubes 20, 200 of the tube bundle 20 are wound, so that in particular the core tube 21 carries the load of the tubes 20, 200.
  • the invention is also applicable to wound heat exchanger without core tube.
  • the heat exchanger 1 is designed for the indirect heat transfer between a first and a second fluid and has a jacket 10 which surrounds a jacket space M for receiving the first fluid, which can be introduced into the jacket space M via an inlet connection 101 on the jacket 10 a corresponding outlet port 102 on the jacket 10 again from the shell space M is removable.
  • the jacket 10 extends along the said longitudinal axis L, which preferably extends along the vertical with respect to a heat exchanger 1 arranged as intended.
  • the tube bundle 2 is further arranged with a plurality of tubes 20 for receiving the second fluid.
  • These tubes 20 are helically wound around a core tube 21 in a winding region W extending along the longitudinal axis L from a lower coil end E to an upper coil end E 'in multiple layers 22, the core tube 21 also extending along the longitudinal axis L. and concentric in the shell space M is arranged.
  • Several tubes 20 of the tube bundle 2 can each form a tube group (in the FIG.
  • the heat exchanger 1 or its tube bundle 2, as from Fig. 2 can be seen, at least one tube 200, which only in a section A of Winding portion W is wound around the core tube 21 (or the longitudinal axis L), wherein in this section A prevail those temperatures that are desired for the heat exchange of the guided in the pipe 200 stream.
  • These temperatures may be selected by location of the portion A along the longitudinal axis L relative to the winding area W and by selecting the extent of the portion A along the longitudinal axis L.
  • the tube bundle 2 or a material flow guided therein has an inlet side according to FIG. 2 at the bottom winding end E an inlet temperature T e and the upper winding end E ', an output temperature T E' on.
  • the at least one pipe 200 pipe sections 200a and 200b which extend substantially straight or linearly to the lower or upper winding end E, E 'and from there to an associated inlet port 103 and outlet pipe 105 are guided.
  • the desired temperatures T A and T A ' prevail. Since the pipe sections 200a and 200b do not substantially participate in the heat transfer, prevails at the respective end of the pipe section 200a or 200b, ie, at the winding end E and E ', respectively, with a temperature T A and T A' comparable temperature.
  • the jacket 10 and the core tube 21 can furthermore be of cylindrical design, at least in sections, so that the longitudinal axis L forms a cylinder axis of the jacket 10 and of the concentric core tube 21 extending therein.
  • a shirt 3 can be arranged in the jacket space M, which encloses the tube bundle 2 or the at least one tube 200, so that a space 4 surrounding the tube bundle 2 or tube 200 is formed between the tube bundle 2 and that shirt 3.
  • the shirt 3 serves to suppress as far as possible a bypass flow of the first fluid guided in the jacket space M, with which the tube bundle 2 / tube 200 is acted upon, on the tube bundle 2 / tube 200.
  • the first fluid is thus preferably guided in the jacket space M in the region of the jacket space M surrounded by the shirt 3.
  • the individual pipe layers 22 (in particular in the case of horizontal support of the tube bundle 2) can be supported on spacer elements 6 extending along the longitudinal axis L and on the core tube 21 in each case, wherein a plurality of spacer elements 6 can be arranged one above the other in the radial direction R of the tube bundle 2.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen gewickelten Wärmeübertrager (1) zur indirekten Wärmeübertragung zwischen einem ersten und einem zweiten Fluid, mit einem Mantel (10), der einen Mantelraum (M) zur Aufnahme des ersten Fluids umgibt und sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt, einem im Mantel verlaufenden Kernrohr (21), das sich entlang der Längsachse (L) erstreckt, einem im Mantelraum angeordneten Rohrbündel (2) aufweisend mehrere Rohre (20) zur Aufnahme des zweiten Fluids, die in einem entlang der Längsachse (L) verlaufenden Wicklungsbereich (W) ausgehend von einem unteren Wicklungsende (E) bis zu einem oberen Wicklungsende (E') helikal um das Kernrohr (21) gewickelt sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Wärmeübertrager (1) zumindest ein Rohr (200) aufweist, das lediglich in einem Abschnitt (A) des Wicklungsbereichs (W) um das Kernrohr (21) gewickelt ist, wobei das mindestens eine Rohr (200) entlang der Längsachse (L) unterhalb des Abschnitts (A) als gerades Rohr (200a) bis zu dem unteren Wicklungsende (E) verläuft und/oder wobei das mindestens eine Rohr entlang der Längsachse (L) oberhalb des Abschnitts (A) als gerades Rohr (200b) bis zu dem oberen Wicklungsende (E') verläuft.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß Anspruch 1.
  • Ein derartiger Wärmeübertrager weist einen drucktragenden Mantel auf, der einen Mantelraum zur Aufnahme eines ersten Fluids umgibt und sich entlang einer Längsachse erstreckt, sowie ein im Mantel verlaufendes Kernrohr, das sich entlang der Längsachse erstreckt, die - bezogen auf einen bestimmungsgemäß angeordneten Wärmeübertrager - insbesondere entlang der Vertikalen verläuft. Der Wärmeübertrager weist weiterhin ein im Mantelraum angeordnetes Rohrbündel auf, das mehrere Rohre aufweist und zur Aufnahme des zweiten Fluids (oder mehrerer Fluide) dient, wobei diese Rohre in einem entlang der Längsachse verlaufenden Wicklungsbereich ausgehend von einem unteren Wicklungsende bis zu einem oberen Wicklungsende helikal um das Kernrohr gewickelt sind.
  • Bei solchen aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragern werden alle Rohre bzw. Rohrströme über die ganze Bündellänge, d.h., über den besagten Wicklungsbereich, gewickelt. Dies hat zur Folge, dass alle Rohrströme am jeweiligen Bündelende (bzw. am Bündelanfang) nahezu die gleiche Temperatur aufweisen.
  • Benötigt man nun einen von mehreren Rohrströmen, der eine Temperatur am Eintritt oder Austritt aufweisen soll, die zwischen der Bündeleintrittstemperatur und der Bündelaustrittstemperatur liegt, so muss das Bündel in mindestens zwei Bündel aufgeteilt werden. Dabei erfolgt die Trennung der Bündel auf den Ebenen, an denen die Wunschtemperaturen herrschen. Wenn ein Rohrbündel in dieser Weise aufgeteilt bzw. getrennt wird, werden zwei separate kürzere Bündel berechnet bzw. erstellt. Das entsprechende Medium, das seine vordefinierte Endtemperatur noch nicht erreicht hat, wird dann von dem einen Bündel zu dem separaten anderen Bündel geleitet, z.B. über eine verbindende Rohrleitung. Das Medium, das an der Trennstelle seine definierte Endtemperatur aufweist, wird an der Trennstelle aus dem Apparat entnommen. Die einzelnen Bündel können auch in verschiedene Apparate eingebaut werden.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem die Temperatur eines Rohrstroms auf vergleichsweise einfache Art und Weise beeinflussbar ist.
  • Dieses Problem wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben.
  • Danach ist vorgesehen, dass der Wärmeübertrager zumindest ein Rohr aufweist, das lediglich in einem Abschnitt des Wicklungsbereichs um das Kernrohr bzw. um die Längsachse gewickelt ist, wobei das mindestens eine Rohr entlang der Längsachse unterhalb des Abschnitts als gerades Rohr bis zu dem unteren Wicklungsende verläuft und/oder wobei das mindestens eine Rohr entlang der Längsachse oberhalb des Abschnitts als gerades Rohr bis zu dem oberen Wicklungsende verläuft.
  • Vorzugsweise zeichnet sich der gewickelte Wärmeübertrager weiterhin dadurch aus, dass die Rohre des Rohrbündels derart auf das Kernrohr gewickelt sind, dass das Kernrohr die Last der Rohre des Rohrbündels trägt. Die Rohre können in mehreren Lagen auf das Kernrohr aufgewickelt sein, wobei Abstandshalter zwischen den einzelnen Lagen vorgesehen sein können.
  • Das Rohrbündel kann weiterhin mehrere Rohrgruppen aufweisen, wobei die Rohre eine Rohrgruppe über einen gemeinsamen Einlass bzw. Auslass. verfügen, so dass die Rohre einer Rohrgruppe mit einem Stoffstrom beschickbar sind, der auf die einzelnen Rohre der Rohrgruppe aufteilbar ist bzw. aufgeteilt wird.
  • D.h., das mindestens eine Rohr bzw. der entsprechende Rohrstrom ist lediglich in dem genannten Abschnitt helikal um das Kernrohr bzw. um die Längsachse gewickelt und nimmt lediglich dort in nennenswerter Weise an der Wärmeübertragung teil, wobei es unter- und/oder oberhalb des Abschnitts Rohrabschnitte aufweist, die gerade entlang der Längsachse bzw. entlang des Kernrohrs verlaufen und daher im Vergleich zum gewickelten Teil des mindestens einen Rohres kaum am Wärmetausch beteiligt sind. Die besagten Rohrabschnitte können integral mit dem gewickelten Teil ausgebildet sein oder können in sonstiger Weise mit dem gewickelten Teil strömungsverbunden sein.
  • Dies bedeutet, dass die Rohrbündel des Wärmeübertragers nicht geteilt werden müssen, sondern dass der mindestens ein Rohrstrom nur in dem besagten Abschnitt gewickelt wird, in dem die gewünschten Temperaturen herrschen und davor und/oder danach als gerades Rohr bis zum jeweiligen Wicklungsende geführt wird und damit in diesem Bereich nicht mehr signifikant am Wärmetausch teilnimmt, da die Wärmeübertragungsfläche des bzw. der geraden Rohrabschnitte gegenüber dem gewickelten Teil vernachlässigbar ist.
  • Unter einem geraden Verlauf eines Rohres/Rohrabschnitts wird insbesondere ein linearer Verlauf des Rohres bzw. Rohrabschnitts verstanden. Ein gerader Verlauf im Sinne der vorliegenden Erfindung liegt gemäß einer Ausführungsform aber auch dann vor, wenn der betreffende Verlauf zwar eine oder mehrere Krümmungen aufweist, der betreffende Rohrabschnitt jedoch im Vergleich zum gewickelten Teil im besagten Abschnitt in signifikant geringerer Weise am Wärmetausch beteiligt ist. Ein solcher Verlauf eines Rohrabschnitts ist z.B. gegeben, wenn der betreffende Rohrabschnitt sich zumindest abschnittsweise entlang der oder parallel zur Längsachse erstreckt und/oder auf seiner gesamten Länge entlang der Längsachse weniger als 180° um das Kernrohr bzw. die Längsachse des Wärmeübertragers gewickelt ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abschnitt so gewählt und entlang der Längsachse positioniert ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb des Wärmeübertragers gewünschte Zwischentemperaturen in dem Abschnitt vorliegen, die kleiner sind als eine am unteren Wicklungsende herrschende Temperatur und/oder die größer sind als eine am oberen Wicklungsende herrschende Temperatur.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wärmeübertrager mehrere Rohre aufweist, die lediglich in einem Abschnitt des Wicklungsbereichs um das Kernrohr bzw. die Längsachse gewickelt sind, wobei diese Rohre entlang der Längsachse unterhalb des Abschnitts als gerade Rohre bis zu dem unteren Wicklungsende verlaufen und/oder wobei diese Rohre entlang der Längsachse oberhalb des Abschnitts als gerade Rohre bis zu dem oberen Wicklungsende verlaufen. Diese mehreren Rohre können insbesondere in mehreren Lagen um das Kernrohr bzw. die Längsachse gewickelt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform können auch die mehreren Rohre des besagten Rohrbündels in mehreren Lagen um das Kernrohr bzw. die Längsachse gewickelt sein.
  • Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager wird vorzugsweise zur Durchführung eines indirekten Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittelstrom als erstem Fluid und einem kohlenwasserstoffhaltigem Strom als zweitem Fluid verwendet, wobei insbesondere der kohlenwasserstoffhaltige Strom durch Erdgas gebildet wird. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager lässt sich jedoch mit allen erdenklichen Stoffströmen verwenden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen durch die nachfolgende Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine ausschnitthafte Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers; und
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers.
  • Figur 1 zeigt im Zusammenhang mit Figur 2 einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1, der sich dadurch auszeichnet, dass er ein Rohrbündel 2 mit zumindest einem Rohr 200 aufweist (vgl. insbesondere Fig. 2), das nicht über die gesamte Bündellänge entlang einer Längsachse L bzw. entlang eines Kernrohrs 21 des Wärmeübertragers 1 um das Kernrohr 21 gewickelt ist, sondern nur in einem Abschnitt A des gesamten Wicklungsbereichs W. Außerhalb dieses Abschnitts A weist das Rohr 200 Rohrabschnitte 200a, 200b auf, die im Wesentlichen gerade, insbesondere linear, entlang der Längsachse L bzw. entlang des Kernrohrs 21 verlaufen. Somit ist der gewickelte Teil des Rohres 200 im Abschnitt A lediglich vordefinierbaren, gewünschten Temperaturen ausgesetzt und nimmt aufgrund seines geraden Verlaufs außerhalb des Abschnitts A nicht signifikant am Wärmetausch teil.
  • Die Rohrabschnitte 200a, 200b können einstückig an den gewickelten Abschnitt A angeformt sein oder in sonstiger Weise mit dem gewickelten Abschnitt strömungsverbunden sein.
  • Die Wärmeübertrager gemäß Figuren 1 und 2 weisen jeweils ein Kernrohr 21 auf, auf das die Rohre 20, 200 des Rohrbündels 20 aufgewickelt sind, so das insbesondere das Kernrohr 21 die Last der Rohre 20, 200 trägt. Die Erfindung ist allerdings auch auf gewickelte Wärmeübertrager ohne Kernrohr anwendbar.
  • Im Einzelnen ist der Wärmeübertrager 1 zur indirekten Wärmeübertragung zwischen einem ersten und einem zweiten Fluid ausgebildet und weist einen Mantel 10 auf, der einen Mantelraum M zur Aufnahme des ersten Fluids umgibt, das über einen Einlassstutzen 101 am Mantel 10 in den Mantelraum M einleitbar und über einen entsprechenden Auslassstutzen 102 am Mantel 10 wieder aus dem Mantelraum M abziehbar ist.
  • Der Mantel 10 erstreckt sich entlang der besagten Längsachse L, die bezogen auf einen bestimmungsgemäß angeordneten Wärmeübertrager 1 vorzugsweise entlang der Vertikalen verläuft. Im Mantelraum M ist weiterhin das Rohrbündel 2 mit einer Mehrzahl an Rohren 20 zur Aufnahme des zweiten Fluids angeordnet. Diese Rohre 20 sind in einem Wicklungsbereich W, der sich entlang der Längsachse L von einem unteren Wicklungsende E zu einem oberen Wicklungsende E' erstreckt vorzugsweise in mehreren Lagen 22 helikal um ein Kernrohr 21 gewickelt, wobei sich das Kernrohr 21 ebenfalls entlang der Längsachse L erstreckt und konzentrisch im Mantelraum M angeordnet ist. Mehrere Rohre 20 des Rohrbündels 2 können jeweils eine Rohrgruppe bilden (in der Figur 1 sind drei solche Rohrgruppen gezeigt), wobei die Rohre einer Rohrgruppe in einem zugeordneten Rohrboden 104 zusammengefasst sein können, wobei das zweite Fluid über Einlassstutzen 103 am Mantel 10 in die Rohre 20 der jeweiligen Rohrgruppe eingeleitet und über Ablassstutzen 105 aus den Rohren 20 der entsprechenden Rohrgruppe abgezogen werden kann. Somit kann zwischen den beiden Fluiden indirekt Wärme übertragen werden, wobei diese vorzugsweise im Gegenstrom durch den Wärmeübertrager 1 geführt werden.
  • Erfindungsgemäß weist der Wärmeübertrager 1 bzw. dessen Rohrbündel 2, wie aus Fig. 2 ersichtlich, zumindest ein Rohr 200 auf, das lediglich in einem Abschnitt A des Wicklungsbereichs W um das Kernrohr 21 (oder die Längsachse L) gewickelt ist, wobei in diesem Abschnitt A diejenigen Temperaturen herrschen, die für den Wärmetausch des in dem Rohr 200 geführten Stromes gewünscht sind. Diese Temperaturen können durch Lage des Abschnitts A entlang der Längsachse L relativ zum Wicklungsbereich W sowie durch die Wahl der Ausdehnung des Abschnitts A entlang der Längsachse L gewählt werden.
  • Vorliegend weist das Rohrbündel 2 bzw. ein darin geführter Stoffstrom eingangsseitig gemäß Figur 2 am unteren Wicklungsende E eine Eingangstemperatur TE sowie am oberen Wicklungsende E' ein Ausgangstemperatur TE' auf.
  • Unterhalb des Abschnitts A und/oder oberhalb des Abschnitts A weist das mindestens eine Rohr 200 Rohrabschnitte 200a bzw. 200b auf, die im Wesentlichen gerade bzw. linear bis zum unteren bzw. oberen Wicklungsende E, E' verlaufen und von dort zu einem zugeordneten Einlassstutzen 103 bzw. Auslassstutzen 105 geführt sind.
  • Entsprechend herrschen am unteren Übergang zu dem Abschnitt A bzw. am oberen Übergang vom Abschnitt A zum Rohrabschnitt 200b die gewünschten Temperaturen TA bzw. TA'. Da die Rohrabschnitte 200a und 200b nicht wesentlich am Wärmeübergang teilnehmen, herrscht an dem jeweiligen Ende des Rohrabschnittes 200a bzw. 200b, d.h., am Wicklungsende E bzw. E', jeweils eine mit der Temperatur TA bzw. TA' vergleichbare Temperatur.
  • Der Mantel 10 sowie das Kernrohr 21 können weiterhin zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgeführt sein, so dass die Längsachse L eine Zylinderachse des Mantels 10 und des konzentrisch darin verlaufenden Kernrohres 21 bildet. Im Mantelraum M kann des Weiteren ein Hemd 3 angeordnet sein, das das Rohrbündel 2 bzw. das mindestens eine Rohr 200 umschließt, so dass zwischen dem Rohrbündel 2 und jenem Hemd 3 ein das Rohrbündel 2 bzw. Rohr 200 umgebender Zwischenraum 4 ausgebildet ist. Das Hemd 3 dient dazu, eine Bypassströmung des im Mantelraum M geführten ersten Fluids, mit dem das Rohrbündel 2/Rohr 200 beaufschlagt wird, am Rohrbündel 2/Rohr 200 vorbei möglichst zu unterdrücken. Das erste Fluid wird also im Mantelraum M vorzugsweise in dem vom Hemd 3 umgebenen Bereich des Mantelraumes M geführt.
  • Weiterhin können sich die einzelnen Rohrlagen 22 (insbesondere bei horizontaler Lagerung des Rohrbündels 2) über entlang der Längsachse L erstreckte Abstandselemente 6 aneinander bzw. am Kernrohr 21 abstützen, wobei jeweils mehrere Abstandselemente 6 in radialer Richtung R des Rohrbündels 2 übereinander angeordnet sein können. Bezugszeichenliste
    1 Wärmeübertrager
    2 Rohrbündel
    3 Hemd
    4 Zwischenraum
    6 Abstandselemente
    10 Mantel
    20 Rohre
    21 Kernrohr
    22 Rohrlagen
    101 Einlassstutzen
    102 Auslassstutzen
    103 Einlassstutzen
    104 Rohrboden
    105 Auslassstutzen
    200 Rohr
    200a Rohrabschnitt
    200b Rohrabschnitt
    A Abschnitt
    E Unteres Wicklungsende
    E' Oberes Wicklungsende
    R radiale Richtung
    L Längsachse
    M Mantelraum
    W Wicklungsbereich
    TA, TA', TE, TE' Temperaturen

Claims (6)

  1. Gewickelter Wärmeübertrager zur indirekten Wärmeübertragung zwischen einem ersten und einem zweiten Fluid, mit
    - einem Mantel (10), der einen Mantelraum (M) zur Aufnahme des ersten Fluids umgibt und sich entlang einer Längsachse (L) erstreckt,
    - einem im Mantelraum angeordneten Rohrbündel (2) aufweisend mehrere Rohre (20) zur Aufnahme des zweiten Fluids, die in einem entlang der Längsachse (L) verlaufenden Wicklungsbereich (W) ausgehend von einem unteren Wicklungsende (E) bis zu einem oberen Wicklungsende (E') helikal um die Längsachse (L) gewickelt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmeübertrager (1) zumindest ein Rohr (200) aufweist, das lediglich in einem Abschnitt (A) des Wicklungsbereichs (W) um die Längsachse (L) gewickelt ist, wobei das mindestens eine Rohr (200) entlang der Längsachse (L) unterhalb des Abschnitts (A) als gerades Rohr (200a) bis zu dem unteren Wicklungsende (E) verläuft und/oder wobei das mindestens eine Rohr entlang der Längsachse (L) oberhalb des Abschnitts (A) als gerades Rohr (200b) bis zu dem oberen Wicklungsende (E') verläuft.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager ein im Mantel verlaufendes Kernrohr (21) aufweist, das sich entlang der Längsachse (L) erstreckt, wobei die Rohre (20) in dem entlang der Längsachse (L) verlaufenden Wicklungsbereich (W) ausgehend von dem unteren Wicklungsende (E) bis zu dem oberen Wicklungsende (E') helikal um das Kernrohr (21) gewickelt sind.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (A) so gewählt und entlang der Längsachse (L) positioniert ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb des Wärmeübertragers (1) Zwischentemperaturen (TA'-TA) in dem Abschnitt (A) vorliegen, die kleiner sind als eine am unteren Wicklungsende (E) herrschende Temperatur (TE) und/oder die größer sind als eine am oberen Wicklungsende (E') herrschende Temperatur (TE').
  4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) mehrere Rohre (200) aufweist, die lediglich in dem Abschnitt (A) des Wicklungsbereichs (W) um die Längsachse (L) und/oder um das Kernrohr (21) gewickelt sind, wobei diese Rohre (200) entlang der Längsachse (L) unterhalb des Abschnitts (A) als gerade Rohre (200a) bis zu dem unteren Wicklungsende (E) verlaufen und/oder wobei diese Rohre (200) entlang der Längsachse (L) oberhalb des Abschnitts (A) als gerade Rohre (200b) bis zu dem oberen Wicklungsende (E') verlaufen.
  5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass diese Rohre (200) in mehreren Lagen um die Längsachse (L) und/oder um das Kernrohr (21) gewickelt sind.
  6. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (20) des Rohrbündels (2) in mehreren Lagen um die Längsachse (L) und/oder um das Kernrohr (21) gewickelt sind.
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