WO2010086004A1

WO2010086004A1 - Vorrichtung zur einflussnahme auf die strömung im bereich einer rohrträgerplatte eines rohrbündel-wärmeaustauschers

Info

Publication number: WO2010086004A1
Application number: PCT/EP2009/009082
Authority: WO
Inventors: Jürgen GEHLING; Gottfried Kowalik; Ludger Tacke; Uwe Schwenzow; Franz Tasler
Original assignee: Gea Tds Gmbh
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2010-08-05
Also published as: EP2382435B1; BRPI0924161A2; ES2540748T3; EP2382435A1; US20120138265A1; UA99564C2; DK2382435T3; DE102009006246B3; PL2382435T3; ZA201105511B; US9513062B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einflussnahme auf die Strömung im Bereich einer Rohrträgerplatte (700, 800) eines Rohrbündel-Wärmeaustauschers (100), insbesondere für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung hygienisch, reinigungstechnisch und strömungsphysikalisch problematischer Lösungen eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass auch bei Rohrträgerplatten mit 19 und mehr Innenrohren eine Gleichverteilung der Strömung und damit eine gleichverteilte Anströmung der über die Anströmfläche der Rohrträgerplatte verteilt angeordneten Innenrohre sichergestellt ist. Dies wird dadurch erreicht, ° dass die Innenkontur durch die Innenseite eines rotationssymmetrischen, hülsenförmigen Leitrings (11) in Form einer inneren Innenkontur (Ki1) ausgebildet ist, ° dass der Leitring (11) unmittelbar oder mittelbar mit dem Verbindungsbogen (1000) oder der Verbindungsarmatur (1100) fest verbunden ist, ° dass der Leitring (11 ) wenigstens aus einem Anström- (11a) und einem Abströmabschnitt (11 b) gebildet ist, die an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten äußeren Außendurchmesser (Dmax) ausbilden, ° dass der Leitring (11) die Strömung zum Innenkanal (300*) axialsymmetrisch teilt, nach außen umlenkt und dabei in einem zwischen dem Leitring (11) und einer äußeren Innenkontur (Ki2) des Austauscherflansches (500) oder Anschlussstutzens (800d) düsenartig verengten äußeren Ringspaltquerschnitt (AS2) beschleunigt, ° und dass der Leitring (11 ), in Strömungsrichtung gesehen, nachfolgend zusammen mit der äußeren Innenkontur (Ki2) einen sich erweiternden äußeren Ringspaltquerschnitt (ASE2) bildet.

Description

Vorrichtung zur Einflussnahme auf die Strömung im Bereich einer Rohrträgerplatte eines Rohrbündel-Wärmeaustauschers

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einflussnahme auf die Strömung im Bereich einer Rohrträgerplatte eines Rohrbündel-Wärmeaustauschers, insbesondere für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, mit einem von einem Außenmantel umgebenen Außenkanal für ein Wärmeträgermedium, mit einer Anzahl von sich achsparallel zum Außenmantel durch den Außenkanal erstreckenden, gemeinsam einen Innenkanal bildenden, endseitig jeweils in der Rohrträgerplatte abgestützten Innenrohren, mit einem für alle Innenrohre gemeinsamen, in einem Austauscherflansch ausgebildeten Eintritt oder Austritt und einem gemeinsamen, in einem An- schlussstutzen ausgebildeten Austritt bzw. Eintritt für ein Produkt, mit wenigstens einem die Strömung im Anströmbereich der Rohrträgerplatte beeinflussenden Verdrängerkörper, der an einem/einer sich an den Austauscherflansch oder den Anschlussstutzen anschließenden Verbindungsbogen/Verbindungsarmatur unverrückbar befestigt, axialsymmetrisch und konzentrisch zur Rohrträgerplatte ange- ordnet und der aus wenigstens zwei Abschnitten gebildet ist, die an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten inneren Außendurchmesser ausbilden, und mit dem Verdrängerkörper, der die Strömung zum Innenkanal axialsymmetrisch teilt, nach außen umlenkt und dabei in einem düsenartig verengten Ringspaltquerschnitt beschleunigt, wobei letzterer zwischen dem Ver- drängerkörper und einer Innenkontur des den Verdrängerkörper konzentrisch umschließenden Austauscherflansches oder Anschlussstutzens gebildet ist, und wobei der Verdrängerkörper, in Strömungsrichtung gesehen, nachfolgend zusammen mit der Innenkontur einen sich erweiternden Ringspaltquerschnitt bildet.

STAND DER TECHNIK

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 10 2005 059 463 A1 B3 oder der WO 2007/068343 A1 bekannt. Der in Frage kommenden Rohrbündel- Wärmeaustauscher ist in der DE 94 03 913 U1 beschrieben. Einen jüngeren Stand der Technik auf dem Gebiet der einschlägigen Rohrbündel-Wärmeaustauscher, der sich prinzipiell jedoch nicht gegenüber dem älteren Rohrbündel- Wärmeaustauscher unterscheidet, beschreibt die Firmendruckschrift „Röhrenwärmetauscher VARITUBE^®", GEA Tuchenhagen, Liquid Processing Division, 632d- 00, aus dem Jahre 2000.

Derartige Rohrbündel-Wärmeaustauscher sind aufgrund ihrer Querschnittsgeometrie generell besser als andere Wärmeaustauscher-Bauarten, wie beispielsweise Platten-Wärmeaustauscher, geeignet zur thermischen Behandlung von Produkten mit hohen und niedrigen Viskositäten, von feststoffhaltigen Produkten mit gan- zen Stücken, Pulpe oder Fasern. Gleichwohl ist auch hier zu beobachten, dass sich bei faserigen Medien, beispielsweise Säften mit Fruchtfleisch, Ablagerungen an den Eintrittsöffnungen der Innenrohre der Rohrträgerplatten bilden. Die Behandlung bei relativ hohen Temperaturen begünstigt die Agglomeration von Fasern und die Bildung von Pulpe. Diese lagern sich bevorzugt an den Stegen zwi- sehen den mehrfach angeordneten Innenrohren und an den quer zur Strömungsrichtung orientierten Flächen der Rohrträgerplatte ab und können dort zu Verstopfungen führen. Temporäre Ablagerungen lösen sich von Zeit zu Zeit und die Klumpen gelangen dann ggf. in die für den Endverbraucher bestimmte Verpackung des jeweiligen Produkts, wo sie unerwünscht sind.

Das vorstehend geschilderte Problem wird durch eine in der DE 10 2005 059 463 A1 oder der WO 2007/068343 A1 vorgeschlagene Vorrichtung für eine Vielzahl von Anwendungsfällen hinreichend gelöst, eignet sich diese Vorrichtung doch insbesondere für die thermische Behandlung von feststoffhaltigen Produkten mit ganzen Stücken, Pulpe oder Fasern. Darüber hinaus bleibt durch die Anbindung des Verdrängerkörpers an den Verbindungsbogen oder die Verbindungsarmatur das Zentrum der Rohrträgerplatte frei für ein aktives Mittenrohr des Rohrbündel- Wärmeaustauschers, wenn geometrisch optimale Rohrteilungen mit 7, 19, 37 und mehr Innenrohren, die alle ein aktives Mittenrohr beinhalten, gewünscht sind. Al- lerdings hat sich gezeigt, dass mit der bekannten Vorrichtung bei Rohrträgerplatten mit mehr als 19 Rohren eine Ungleichverteilung der Strömung und damit eine ungleichverteilte Anströmung der über die Anströmfläche der Rohrträgerplatte verteilt angeordneten Innenrohre nicht verhindert werden kann. Aus der DE 103 11 529 B3 oder der WO 2004/083761 A1 ist eine Vorrichtung zur Einflussnahme auf den Anstrombereich einer Rohrtragerplatte eines Rohrbundel- Warmeaustauschers der in Rede stehenden Art bekannt, bei der der Verdranger- korper entweder mit dem Zentrum der Rohrtragerplatte fest verbunden ist oder als Kugel ausgebildet und überwiegend im Zentrum der Rohrtragerplatte frei beweglich positioniert ist Bei dieser bekannten Vorrichtung in den beiden grundsatzlichen Ausfuhrungsformen muss auf geometrisch optimale Rohrteilungen mit einem aktiven Mittenrohr von vornherein verzichtet werden, und es kann auch hier bei Rohrtragerplatten mit mehr als 19 Rohren eine Ungleichverteilung der Strömung und damit eine ungleichverteilte Anstromung der über die Anstromflache der Rohrtragerplatte verteilt angeordneten Innenrohre nicht verhindert werden

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, unter Vermeidung hygienisch, reini- gungstechnisch und stromungsphysikahsch problematischer Losungen eine Vorrichtung der gattungsgemaßen Art derart weiterzubilden, dass auch bei Rohrtragerplatten mit 19 und mehr Innenrohren eine Gleichverteilung der Strömung und damit eine gleichverteilte Anstromung der über die Anstromflache der Rohrtragerplatte verteilt angeordneten Innenrohre sichergestellt ist

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost Vorteilhafte Ausfuhrungsformen der Vorrichtung sind Gegenstand der Un- teranspruche

Der erfinderische Grundgedanke besteht dann, bei Rohrtragerplatten mit großer radialer Erstreckung das Problem der Gleichverteilung der Anstromung in diesem Bereich dadurch zu losen, dass die an sich bekannten, erwünschten stromungs- mechanischen Wirkungen des Verdrangerkorpers gegenüber seiner Umgebung zusätzlich auch von einem weiteren Bauteil, einem Leitπng, generiert werden Dabei bildet der Leitring radial mnenseits mit seiner Innenkontur die erforderliche und bewahrte Stromungsumgebung für den Verdrangerkorper, und er schafft mit sei- ner Außenkontur im Zusammenwirken mit der ihn radial außenseits umschließenden Umgebung strömungsmechanisch vergleichbare und wünschenswerte Verhältnisse, wie sie zwischen Verdrängerkörper und dessen Umgebung bestehen.

Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, dass die aus dem Stand der Technik bekannte, mit dem Verdrängerkörper korrespondierende Innenkontur durch die Innenseite eines rotationssymmetrischen, hülsenförmigen Leitrings in Form einer inneren Innenkontur ausgebildet ist, dass der Leitring unmittelbar oder mittelbar mit dem Verbindungsbogen oder der Verbindungsarmatur fest verbunden ist, und dass der Leitring dabei aus einem Anström- und einem Abströmabschnitt gebildet ist, die an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten äußeren Außendurchmesser ausbilden. Diese Anordnung und Ausgestaltung bewirkt, dass der Leitring die Strömung zum Innenkanal des Rohrbündel- Wärmeaustauschers axialsymmetrisch teilt, nach außen umlenkt, indem auch eine radiale Strömungskomponente generiert wird, und dabei in einem zwischen dem Leitring und einer äußeren Innenkontur des Austauscherflansches oder Anschlussstutzens düsenartig verengten äußeren Ringspaltquerschnitt beschleunigt. Im Anschluss an den düsenartig verengten äußeren Ringspaltquerschnitt bildet der Leitring, in Strömungsrichtung gesehen, zusammen mit der äußeren Innen- kontur einen sich erweiternden äußeren Ringspaltquerschnitt aus.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet vorrangig Anwendung auf der Anströmseite der Rohrträgerplatte, so dass hier die in Rede stehenden Ablagerungen wirksam verhindert werden. Dabei sind der Verdrängerkörper und der Leitring entweder in einem als 180 Grad Rohrbogen ausgeführten Verbindungsbogen oder in einer eine 180 Grad Strömungsumlenkung bewirkenden Verbindungsarmatur angeordnet, wobei diese endseitig entweder jeweils in einem Austauscherflansch oder einem Anschlussstutzen enden. Der Verbindungsbogen oder die Verbindungsarmatur verbinden jeweils zwei benachbarte, im Wesentlichen parallel an- geordnete, in Reihe geschaltete Rohrbündel des Rohrbündel-Wärmeaustauschers miteinander. Ein diesbezüglicher Rohrbündel-Wärmeaustauscher ist beispielsweise aus der DE 94 03 913 U1 bekannt, ein in diesem verwendeter Verbindungsbogen ist z.B. in der WO 2004/051 174 A1 oder der WO 2004/083 761 A1 offenbart und eine diesbezügliche Verbindungsarmatur ist in der DE 10 2005 059 463 A1 beschrieben.

Die angestrebte strömungsmechanische Wirkung des Leitrings erwächst unter an- derem aus dem Ringspaltquerschnitt zwischen letzterem und der äußeren Innenkontur des Austauscherflansches oder des Anschlussstutzens. Der Leitring beein- flusst die ihn umgebende Strömung dann besonders wirksam, wenn, wie dies zwei Vorschläge vorsehen, ein erster erweiterter Durchtrittsquerschnitt innerhalb des Austauscherflansches oder ein zweiter erweiterter Durchtrittsquerschnitt innerhalb des Anschlussstutzens jeweils Teil der äußeren Innenkontur ist.

Die wünschenswerte Ablösung der Strömung wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung durch eine am Verdrängerkörper ausgeführte umlaufende innere Strömungsabrisskante herbeigeführt. Diese innere Strömungsabrisskante ist dann be- sonders wirksam, wenn sie, wie dies auch vorgesehen ist, in einem sich erweiternden inneren Ringspaltquerschnitt des Leitrings positioniert ist.

Die strömungsmechanische Funktion des vorgeschlagenen Verdrängerkörpers kommt besonders vorteilhaft zum Tragen, wenn, wie dies eine weitere vorteilhafte Ausführungsform vorsieht, die innere Strömungsabrisskante an der engsten Stelle (minimaler innerer Rinspaltquerschnitt) des inneren Ringspaltquerschnittes positioniert ist.

Eine weitere diesbezügliche Ausführungsform sieht vor, die innere Strömungsab- risskante, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der engsten Stelle (minimaler innerer Rinspaltquerschnitt) des inneren Ringspaltquerschnittes zu positionieren.

Die Anforderungen, die an den Verdrängerkörper gestellt werden, bestehen nicht nur darin, dass er eine besonders wirksame Einflussnahme auf die von ihm be- einflussbare Strömung im Bereich der Rohrträgerplatte ausübt, sondern er ist auch dahingehend auszugestalten, dass er möglichst geringe Druckverluste bewirkt und nicht selbst zu einem Problem für Ablagerungen wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht diesbezüglich vor, dass die wenigstens zwei Abschnitte des Ver- drängerkörpers axialsymmetrisch ausgeführt sind und am Verbindungsquerschnitt miteinander, dem gemeinsamen, größten inneren Außendurchmesser, die innere Strömungsabrisskante ausbilden.

Es ist in diesem Zusammenhang strömungsmechanisch von Vorteil, wenn die zwei Abschnitte, der angeströmte und der abgeströmte Abschnitt, jeweils durch eine konkave Außenkontur berandet sind. Die Befestigung des Verdrängerkörpers an dem Verbindungsbogen oder der Verbindungsarmatur wird mechanisch und strömungsmechanisch begünstigt, wenn, wie dies vorgesehen ist, der angeström- te Abschnitt des Verdrängerkörpers mit einem sich in Richtung seiner Symmetrieachse erstreckenden Schaftteil versehen ist, an dem die Befestigungstraverse(n) angreift (angreifen).

Der Strömungswiderstand des Verdrängerkörpers wird klein gehalten, wenn die dem angeströmten Abschnitt zugeordnete erste konkave Außenkontur an der Anströmseite durch eine erste konvexe Außenkontur abgerundet ist.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass die konkaven Außenkonturen durch eine zweite konvexe Außenkontur miteinander abgerundet sind. Dieser stetige Übergang zwi- sehen den beiden konkaven Außenkonturen wirkt einer Produktansatzbildung in diesem Bereich entgegen, ohne dass durch diese Abrundung die wünschenswerte Ausbildung der in diesem Bereich vorzusehenden inneren Strömungsabrisskante verwirkt wird.

Um einer Produktansatzbildung auch im Abströmbereich des Verdrängerkörpers entgegen zu wirken, wird weiterhin vorgeschlagen, dass die dem abgeströmten Abschnitte zugeordnete zweite konkave Außenkontur an der Abströmseite durch eine dritte konvexe Außenkontur abgerundet ist.

Die wünschenswerte Ablösung der Strömung am Leitring wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung durch eine an diesem ausgeführte umlaufende äußere Strömungsabrisskante herbeigeführt. Letztere ist dann besonders wirksam, wenn sie, wie dies auch vorgesehen ist, im sich erweiternden äußeren Ringspaltquerschnitt des Austauscherflansches oder des Anschlussstutzens positioniert ist.

Die strömungsmechanische Funktion des vorgeschlagenen Leitrings kommt be- sonders vorteilhaft zum Tragen, wenn, wie dies eine weitere vorteilhafte Ausführungsform vorsieht, die äußere Strömungsabrisskante an der engsten Stelle (minimaler äußerer Rinspaltquerschnitt des äußeren Ringspaltquerschnittes positioniert ist.

Eine weitere diesbezügliche Ausführungsform sieht vor, die äußere Strömungsabrisskante, in Strömungsrichtung gesehen, hinter der engsten Stelle (minimaler äußerer Rinspaltquerschnitt) des äußeren Ringspaltquerschnittes zu positionieren.

Die Anforderungen, die an den Leitring gestellt werden, bestehen nicht nur darin, dass er eine besonders wirksame Einflussnahme auf die von ihm beeinflussbare Strömung im Bereich der Rohrträgerplatte ausübt, sondern er ist auch dahingehend auszugestalten, dass er möglichst geringe Druckverluste bewirkt und nicht selbst zu einem Problem für Ablagerungen wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht diesbezüglich vor, dass der Anström- und der Abströmabschnitt des Leitrings axialsymmetrisch ausgeführt sind und am Verbindungsquerschnitt miteinander, dem gemeinsamen, größten äußeren Außendurchmesser, die äußere Strömungsabrisskante ausbilden.

Der Strömungswiderstand des Leitrings wird klein gehalten, wenn das freie Ende seines Anströmabschnittes konvex abgerundet ausgebildet ist. Eine diesbezügliche Abrundung wirkt auch einer Produktansatzbildung im Anströmbereich des Leitrings entgegen. Einer Produktansatzbildung im Abströmbereich des Leitrings wird entgegengewirkt, wenn das freie Ende des Abströmabschnitts des Leitrings konvex abgerundet ausgebildet ist.

Die unverrückbare Befestigung des Verdrängerkörpers und des Leitrings gestaltet sich sehr einfach, wenn diese über wenigstens eine an beiden zugleich angreifende stabförmige Befestigungstraverse mit dem Verbindungsbogen oder der Verbin- duπgsarmatur verbunden sind. Hinreichende Stabilität der Befestigung und eine symmetrische Beeinflussung der Strömung durch die Befestigung werden sichergestellt, wenn drei gleichmäßig über den Umfang des Verdrängerkörpers und damit auch des Leitrings verteilt angeordnete Befestigungstraversen vorgesehen sind.

Eine geringstmögliche Beeinflussung der Strömung durch die Befestigungstra- verse(n) ergibt sich im Anströmbereich des Leitrings, wenn diese am freien Ende des Anströmabschnitts des Leitrings angreift (angreifen). Eine geringstmögliche Beeinflussung der Strömung durch die Befestigungstraverse(n) ergibt sich im Anströmbereich des Verdrängerkörpers, wenn diese am angeströmten Abschnitt des Verdrängerkörpers angreift (angreifen). Ein geringer Strömungswiderstand der Befestigung wird erreicht und einer Produktansatzbildung durch die Befestigung wird entgegengewirkt, wenn, wie dies weiterhin vorgesehen ist, der angeströmte Ab- schnitt des Verdrängerkörpers mit einem sich in Richtung seiner Symmetrieachse erstreckenden Schaftteil versehen ist, an dem die Befestigungstraverse(n) angreift (angreifen).

Zur Erhöhung der Stabilität der Befestigung sieht ein anderer Vorschlag vor, dass der Verbindungsbogen oder die Verbindungsarmatur im Befestigungsbereich der Befestigungstraverse(n) mit einer verstärkten Wandstärke in Form eines umlaufenden Verstärkungsringes ausgebildet ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine eingehendere Darstellung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen. Während die Erfindung in den verschiedensten Ausführungsformen realisiert ist, wird in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der vor- geschlagenen Vorrichtung dargestellt und nachfolgend nach Aufbau und Funktion beschrieben.

Ausgehend vom Stand der Technik zeigt Figur 1 einen Mittelschnitt durch ein sog. Rohrbündel als modularer Teil eines ggf. aus einer Vielzahl solcher Rohrbündel bestehenden Rohrbündel-Wärmeaustauschers, wobei auf jeder Seite ein kreisförmiger Verbindungsbogen oder eine Verbindungsarmatur mit 180 Grad Umlenkung gemäß DE 10 2005 059 463 A1 angeordnet ist, auf den/die die erfindungsgemäßen Merkmale Anwendung finden.

Ein Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in den weiteren Figuren der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen

Figur 2 in perspektivischer Darstellung einen Mittelschnitt durch einen

Verbindungsbogen, wobei in diesem ein von einem Leitring um- schlossener Verdrängerkörper auf der Anströmseite einer nicht dargestellten Rohrträgerplatte angeordnet ist und der Blick auf die Frontseite der Austauscherflansche und somit auf die Abströmseite des Verdrängerkörpers und des Leitrings gerichtet ist;

Figur 3 in perspektivischer Darstellung den Mittelschnitt durch den Ver- bindungsbogen gemäß Figur 2, wobei der Blick nunmehr auf die

Anströmseite des Verdrängerkörpers und des Leitrings gerichtet ist;

Figur 4 den Mittelschnitt durch den Verbindungsbogen gemäß den

Figuren 2 und 3 und Figur 4a einen Mittelschnitt durch den vereinzelten, aus Figur 4 herausgelösten Verdrängerkörper.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG Ein in der Regel aus einer Vielzahl von Rohrbündeln 100.1 bis 100.n zusammengesetzter Rohrbündel-Wärmeaustauscher 100 nach dem Stand der Technik, wobei mit 100.i ein beliebiges Rohrbündel bezeichnet wird (Figur 1 ; siehe auch DE 94 03 913 U1 ), besteht in seinem mittleren Teil aus einem einen Außenkanal 200^* begrenzenden Außenmantel 200 mit einem, bezogen auf die Darstellungslage, linksseitig angeordneten festlagerseitigen Außenmantelflansch 200a und einem rechtsseitig angeordneten loslagerseitigen Außenmantelflansch 200b. An dem letzteren schließt sich ein von einem ersten Gehäuse 400.1 begrenzter erster Querkanal 400a^* mit einem ersten Anschlussstutzen 400a und an den festlagerseitigen Außenmantelflansch 200a schließt sich ein von einem zweiten Gehäuse 400.2 begrenzter zweiter Querkanal 400b^* mit einem zweiten Anschlussstutzen 400b an. Eine Anzahl von sich achsparallel zum Außenmantel 200 durch den Außenkanal 200^* erstreckenden, gemeinsam einen Innenkanal 300^* bildenden In- nenrohre 300, beginnend mit vier und danach auch bis neunzehn ansteigend und, mit Blick auf die vorliegende Erfindung, auch mehr an der Zahl, sind endseitig jeweils in einer festlagerseitigen Rohrträgerplatte 700 bzw. einer loslagerseitigen Rohrträgerplatte 800 (beide auch als Rohrspiegelplatte bezeichnet) abgestützt und an ihrem Rohraußendurchmesser in dieser verschweißt, wobei diese Gesamt- anordnung über eine nicht näher bezeichnete Öffnung am zweiten Gehäuse 400.2 in den Außenmantel 200 eingeführt und über einen festlagerseitigen Austauscherflansch 500 mit dem zweiten Gehäuse 400.2 unter Zwischenschaltung von jeweils einer Flachdichtung 900 zusammengespannt ist (Festlager 500, 700, 400.2).

Die beiden Gehäuse 400.1 , 400.2 sind gegenüber dem jeweils benachbarten Außenmantelflansch 200b, 200a ebenfalls mit einer Flachdichtung 900 abgedichtet, wobei das rechtsseitig angeordnete erste Gehäuse 400.1 in Verbindung mit dem Außenmantel 200 über einen loslagerseitigen Austauscherflansch 600 unter Zwischenschaltung eines O-Ringes 910 gegen das linksseitig angeordnete Fest- lager 500, 700, 400.2 gepresst wird. Die loslagerseitige Rohrtragerplatte 800 greift durch eine nicht näher bezeichnete Bohrung im loslagerseitigen Austauscherflansch 600 hindurch und findet gegenüber letzterem ihre Abdichtung mittels des dynamisch beanspruchten O-Ringes 910, der darüber hinaus das erste Gehäuse 400.1 statisch gegen den loslagerseitigen Austauscherflansch 600 abdichtet. Letz- terer und die loslagerseitige Rohrträgerplatte 800 bilden ein sog. Loslager 600, 800, welches die Längenänderungen der in der loslagerseitigen Rohrtragerplatte 800 eingeschweißten Innenrohre 300 infolge Temperaturänderung in beiden axialen Richtungen zulässt. Abhängig von der Anordnung des jeweiligen Rohrbündels 100.1 bis 100. n im Rohrbündel-Wärmeaustauscher 100 und seiner jeweiligen Beschaltung können die Innenrohre 300, bezogen auf die Darstellungslage, entweder von links nach rechts oder umgekehrt von einem Produkt P durchströmt werden, wobei die mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Innenrohr 300 und damit im Innenkanal 200^* mit v gekennzeichnet ist. Die querschnittsmäßige Auslegung erfolgt in der Regel derart, dass diese mittlere Strömungsgeschwindigkeit v auch in einem Verbin- dungsbogen 1000 oder einer Verbindungsarmatur 1100 vorliegt, der oder die, be- zogen auf das in Frage kommende Rohrbündel 100.i, einerseits mit dem festla- gerseitigen Austauscherflansch 500 und andererseits mittelbar mit einem mit der loslagerseitigen Rohrträgerplatte 800 fest verbundenen loslagerseitigen Anschlussstutzen 80Od verbunden ist. Mit den beiden in der Zeichnung nur jeweils zur Hälfte dargestellten Verbindungsbogen 1000 (sog. 180 Grad-Rohrbogen) wird das in Rede stehende Rohrbündel 100.i mit dem jeweils benachbarten Rohrbündel 100. i-1 bzw. 100.i+1 in Reihe geschaltet. Daher bildet einmal der festlagerseitige Austauscherflansch 500 einen Eintritt E für das Produkt P und der loslagerseitige Anschlussstutzen 80Od beherbergt einen dazugehörenden Austritt A; beim jeweils benachbarten Rohrbündel 100. i-1 bzw. 100.i+1 kehren sich diese Ein- und Aus- trittsverhältnisse jeweils entsprechend um. Ein von dem Verbindungsbogen 1000 oder der Verbindungsarmatur 1100 überbrückter mittlerer Abstand der Rohrträgerplatten 700, 800 ist mit b gekennzeichnet (s. Figur 4).

Der festlagerseitige Austauscherflansch 500 weist eine erste Anschlussöffnung 500a auf, die einem Nenndurchmesser DN und damit einem Nenndurchtrittsquer- schnitt A₀ des dort angeschlossenen Verbindungsbogens 1000 oder der Verbindungsarmatur 1100 entspricht, wobei die Anschlussöffnung 500a in der Regel so bemessen ist, dass dort die der mittleren Strömungsgeschwindigkeit v im Innenrohr 300 bzw. Innenkanal 300^* entsprechende Strömungsgeschwindigkeit vorliegt. In gleicher Weise ist auch eine zweite Anschlussöffnung 800a in dem loslagerseitigen Anschlussstutzen 80Od bemessen, wobei sich die jeweilige Anschlussöffnung 500a bzw. 800a auf einen jeweils erweiterten Durchtrittsquerschnitt 500c bzw. 800c im Bereich zur benachbarten Rohrträgerplatte 700 bzw. 800 durch ei- nen konischen Übergang 500b bzw. 800b erweitert. Der erweiterte Durchtrittsquerschnitt 500c bzw. 800c ist dabei im Wesentlichen zylindrisch mit einem Durchmesser D-i (größter Durchmesser des ersten erweiterten Durchtrittsquerschnitts 500c) ausgeführt, wobei letzterer in der Regel ein bis zwei Nennweiten größer als der Nenndurchmesser DN des Verbindungsbogens 1000 oder der Verbindungsarmatur 1100 (Nenndurchtrittsquerschnitt A₀ des Verbindungsbogens oder der Verbindungsarmatur) und demnach entsprechend größer als der Ge- samtdurchtrittsquerschnitt nA, aller in den festlagerseitigen Austauscherflansch 500 eintretenden Innenrohre 300 der Anzahl n mit einem jeweiligen Rohrinnen- durchmesser D, und einem Durchtrittsquerschnitt A₁ dimensioniert ist. Der erweiterte Durchtrittsquerschnitt 500c bzw. 800c bildet zusammen mit dem ersten konischen Übergang 500b bzw. 800b eine Innenkontur K₁ im festlagerseitigen Austauscherflansch 500 bzw. im loslagerseitigen Anschlussstutzen 80Od aus.

In Abhängigkeit von der Richtung der Strömungsgeschwindigkeit v im Innenrohr 300 bzw. Innenkanal 300* strömt das zu behandelnde Produkt P entweder über die erste Anschlussöffnung 500a oder die zweite Anschlussöffnung 800a dem Rohrbündel 100.1 bis 100.n zu, so dass entweder die festlagerseitige Rohrträgerplatte 700 oder die loslagerseitige Rohrträgerplatte 800 angeströmt wird. Da in je- dem Falle ein Wärmeaustausch zwischen Produkt P in den Innenrohren 300 bzw. den Innenkanälen 300* und einem Wärmeträgermedium M im Außenmantel 200 bzw. in den Außenkanälen 200^* im Gegenstrom zu erfolgen hat, strömt dieses Wärmeträgermedium M entweder dem ersten Anschlussstutzen 400a oder aber dem zweiten Anschlussstutzen 400b mit einer Strömungsgeschwindigkeit im Au- ßenmantel c zu.

Ein an sich bekannter Verdrängerkörper 10 (Figur 4a; z.B. Stand der Technik gemäß DE 10 2005 059 463 A1 ) ist insgesamt rotationssymmetrisch zu seiner Längsachse, einer Symmetrieachse S, ausgebildet und besteht aus einem vor- zugsweise zylindrischen Schaftteil 10i, der einen Schaftdurchmesser d₃ aufweist, und einem sich daran unmittelbar anschließenden angeströmten Abschnitt 10a, wobei der Übergang zwischen beiden stetig verläuft. Der angeströmte Abschnitt 10a ist mit einem schaftfernen, abgeströmten Abschnitt 10b verbunden, und beide Abschnitte 10a, 10b bilden an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten inneren Außendurchmesser d_max aus, der gleichzeitig auch eine umlaufende innere Stromungsabπsskante 10c sein kann

Der Verdrangerkorper 10 ist derart in dem Austauscherflansch 500 oder dem Anschlussstutzen 80Od des Verbindungsbogens 1000 bzw der Verbindungsarmatur 1100 angeordnet (Figuren 2 bis 4), dass seine Symmetneachse S konzentrisch zur Langsachse des Rohrbundeis 100 ι und damit konzentrisch zur Rohrtragerplatte 700, 800 ((s hierzu auch Figur 1 ) verlauft Der Schaftteil 10ι ist mit dem Verbin- dungsbogen 1000 oder der Verbindungsarmatur 1100 fest verbunden Somit realisiert die vorbeschriebene, an sich bekannte Anordnung, so weit es sich allein um den Verdrangerkorper 10 handelt, einen auf der Anstromseite der Rohrtragerplatte 700, 800 positionierten Verdrangerkorper 10

Die erfindungsgemaße Losung besteht dann (Figuren 2 bis 4, 4a), dass der an sich bekannte und vorstehend in seinen Grundzugen beschnebene Verdrangerkorper 10 in einem rotationssymmetrischen, hulsenformigen Leitring 11 derart angeordnet ist, dass die Symmetrieachse S des Verdrangerkorpers 10 und jene des Leitrings 11 deckungsgleich sind Letzterer ist wenigstens aus einem Anstrom- 11 a und einem Abstromabschnitt 11 b gebildet, die axialsymmetπsch ausgeführt sind und die an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten äußeren Außendurchmesser D_max ausbilden (Figur 3), der gleichzeitig auch eine umlaufende äußere Stromungsabπsskante 11c sein kann Das jeweilige freie Ende des Anstrom- 11a und des Abstromabschnitts 11 b sind vorzugsweise konvex abgerundet ausgebildet

Der Leitring 11 ist unmittelbar oder mittelbar mit dem Verbindungsbogen 1000 oder der Verbindungsarmatur 1100 fest verbunden Im dargestellten Ausfuhrungs- beispiel sind der Verdrangerkorper 10 und der diesen konzentrisch umschließende Leitring 11 über drei gleichmäßig über den Umfang des Verdrangerkorpers 10 und damit auch des Leitrings 11 verteilt angeordnete, stabformige Befestigungstraversen 12 mit dem Verbindungsbogen 1000 fest verbunden (Figur 3), wobei die Befestigungstraversen 12 am freien Ende des Anstromabschnitts 11a und zugleich unmittelbar oder mittelbar am angeströmten Abschnitt 10a, und hier bevorzugt an dem sich in Richtung der Symmetrieachse S erstreckenden Schaftteil 1Oi, angreifen (Figur 4a). Der Verbind ungsbogen 1000 oder die Verbindungsarmatur 1100 ist im Befestigungsbereich der Befestigungstraversen 12 mit einer verstärkten Wand- stärke in Formeines umlaufenden Verstärkungsringes 13 ausgebildet (Figuren 2 bis 4).

Die wenigstens zwei Abschnitte 10a, 10b des Verdrängerkörpers 10 sind jeweils durch eine konkave Außenkontur 10g, 10h berandet (Figur 4a), wobei die dem angeströmten Abschnitt 10a zugeordnete erste konkave Außenkontur 10g an der Anströmseite durch eine erste konvexe Außenkontur 10d abgerundet ist. Die konkaven Außenkonturen 10g, 10h sind durch eine zweite konvexe Außenkontur 10e miteinander abgerundet, und die dem abgeströmten Abschnitt 10b zugeordnete zweite konkave Außenkontur 10h ist an der Abströmseite durch eine dritte konve- xe Außenkontur 10f abgerundet.

Der Verdrängerkörper 10 bildet zwischen seinem Schaftteil 10i und dem sich anschließenden angeströmten Abschnitt 10a, der mit der ersten konkaven Außenkontur 10g ausgeformt ist, und dem Anströmabschnitt 11 a des Leitrings 11 , der einen ersten Abschnitt einer inneren Innenkontur K_M bildet, einen sich düsenartig verengenden inneren Ringspaltquerschnitt A_S1 aus (Figur 4). Letzterer ist an seiner engsten Stelle, einem minimalen inneren Ringspaltquerschnitt As_miπi, radial in- nenseits von der inneren Strömungsabrisskante 10c begrenzt. Die am abgeströmten Abschnitt 10b des Verdrängerkörpers 10 ausgeformte zweite konkave Außen- kontur 10h bildet, in Strömungsrichtung gesehen, zusammen mit einem zweiten Abschnitt der inneren Innenkontur Kn einen sich erweiternden inneren Ringspaltquerschnitt ASEI aus.

Der Verdrängerkörper 10 im umschließenden, die innere Innenkontur Kn ausfor- menden Leitring 11 teilt einen über den Verbindungsbogen 1000 oder die Verbindungsarmatur 1100 mit einer ungleichverteilten Strömungsgeschwindigkeit w zum Innenkanal 300* (s. Figur 1 ) des Rohrbündels 100.i durch die Ringspaltquerschnitte Asi, Asmiπi und A_SEi strömenden eintretenden Produktstrom P(E) axialsymmet- lisch über den gesamten Umfang der Ringspaltquerschnitte auf und lenkt ihn nach außen um (Figuren 2, 4). Der in das Rohrbündel 100 ι eintretende Produktstrom P(E) resultiert aus einem austretenden Produktstrom P(A), der aus dem vorgeschalteten Rohrbündel 100.i-1 über den Verbindungsbogen 1000 oder die Verbin- dungsarmatur 1100 abströmt. Dabei wird die Strömung in dem zwischen dem Verdrängerkörper 10 und der inneren Innenkontur K_M des Leitrings 11 düsenartig verengten inneren Ringspaltquerschnitt Asi beschleunigt und erreicht an dessen engster Stelle, dem minimalen inneren Ringspaltquerschnitt Asmmi, eine maximale Strömungsgeschwindigkeit. Die innere Strömungsabrisskante 10c ist im Ausfüh- rungsbeispiel an der Stelle des minimalen inneren Ringspaltquerschnittes Asmim positioniert.

Die Strömung wird hinter dem Verdrängerkörper 10 zum Zentrum der Rohrträgerplatte 700, 800 hin umgelenkt, wodurch eine möglichst gleichmäßige Durchströ- mung aller Innenrohre 300 bzw. Inneπkanäle 300* in diesem zentralen Bereich erfolgt (s. hierzu auch Figur 1 ). Darüber hinaus erweitert sich hinter dem minimalen inneren Ringspaltquerschnitt Asmim der Durchtrittsquerschnitt für die Strömung. Die derart gekrümmte und verzögerte Strömung muss zwangsläufig in diesem Bereich ablösen. Durch die innere Strömungsabrisskante 10c erfolgt die Ablösung planmäßig an dieser eindeutig definierten Stelle. Die geschilderte Strömungsbewegung hinter dem Verdrängerkörper 10 führt dort nach den strömungsmechanischen Gesetzmäßigkeiten zu einer Sekundärströmung, auf der die gewünschte Wirkung, nämlich die Verhinderung von Ablagerungen im zentralen Bereich der angeströmten Rohrträgerplatte 700, 800, zum Teil beruht.

Die Strömungsverhältnisse in den Ringspaltquerschnitten Asi, As_mini und A_SEI sind, so weit sie sich auf eine Anordnung des Verdrängerkörpers 10 gemäß DE 10 2005 059 463 A1 beschränken, prinzipiell bekannt; sie sind dort und auch zusätzlich in Figur 4 der vorliegenden Erfindung - in letzterer wegen der Zuord- nung zum genannten Stand der Technik - mit A_s, A_Smιn und A_SE bezeichnet.

Der Leitring 11 bildet zwischen seinem Anströmabschnitt 11 a und einem ersten Abschnitt einer äußeren Innenkontur K,₂, der im Wesentlichen von dem ersten ko- nischen Übergang 500b im Austauscherflansch 500 und dem vorgeordneten, die erste Anschlussöffnung 500a umschließenden Rohrteil oder von dem zweiten konischen Übergang 800b im Anschlussstutzen 80Od und dem vorgeordneten, die zweite Anschlussöffnung 800a umschließenden Rohrteil gebildet ist, einen sich düsenartig verengenden äußeren Ringspaltquerschnitt As₂ aus (Figur 4). Der äußere Ringspaltquerschnitt A_S2 ist an seiner engsten Stelle, einem minimalen äußeren Ringspaltquerschnitt Asmm₂, radial innenseits von der äußeren Strömungsabrisskante 11c begrenzt.

Der Abströmabschnitt 11 b des Leitrings 11 bildet, in Strömungsrichtung gesehen, zusammen mit einem zweiten Abschnitt der äußeren Innenkontur K_l2, der im Wesentlichen von dem ersten konischen Übergang 500b im Austauscherflansch 500 und dem nachgeordneten ersten erweiterten Durchtrittsquerschnitt 500c oder von dem zweiten konischen Übergang 800b im Anschlussstutzen 80Od und dem nachgeordneten zweiten erweiterten Durchtrittsquerschnitt 800c gebildet ist, einen sich erweiternden äußeren Ringspaltquerschnitt ASE2 aus (Figur 4).

Der Leitring 11 in der umschließenden äußeren Innenkontur K,₂ teilt den über den Verbindungsbogen 1000 oder die Verbindungsarmatur 1100 mit einer ungleichver- teilten Strömungsgeschwindigkeit w zum Innenkanal 300^* (s. Figur 1 ) des Rohrbündels 100.i durch die Ringspaltquerschnitte A₃₂, A_Sm,_n2 und A_SE2 strömenden eintretenden Produktstrom P(E) axialsymmetrisch über den gesamten Umfang der Ringspaltquerschnitte auf und lenkt ihn in der Hauptsache nach außen um (Figuren 2, 4). Die Umlenkung der Strömung in den Außenbereich der Rohrträgerplatte 700, 800 ist unter Anderem erklärtes Ziel der Erfindung, insbesondere dann, wenn die Rohrträgerplatte 700, 800 neunzehn (n = 19) Innenrohre und mehr an der Zahl aufweist. Die Strömung wird in dem zwischen dem Leitring 11 und der äußeren Innenkontur Ki₂ düsenartig verengten äußeren Ringspaltquerschnitt As₂ beschleunigt und erreicht an dessen engster Stelle, dem minimalen äußeren Ringspalt- querschnitt A_Smιn2, eine maximale Strömungsgeschwindigkeit. Die äußere Strömungsabrisskante 11c (Figur 4) ist im Ausführungsbeispiel an der Stelle des minimalen äußeren Ringspaltquerschnittes A_Smιn2 positioniert. Die Strömung wird hinter dem Leitring 11 auch radial nach innen umgelenkt, wodurch eine möglichst gleichmäßige Durchstromung der Innenrohre 300 bzw In- nenkanale 300^* in diesem zentralen Außenbereich erfolgt, der vom Verdranger- korper 10 nicht mehr hinreichend beeinflusst werden kann Darüber hinaus erwei- tert sich hinter dem minimalen äußeren Ringspaltquerschnitt A_Smιn₂ der Durchtπtts- querschnitt für die Strömung Die derart gekrümmte und verzögerte Strömung muss zwangsläufig in diesem Bereich ablosen Durch die äußere Stromungsab- πsskante 11c erfolgt die Ablösung planmäßig an dieser eindeutig definierten Stelle Die geschilderte Stromungsbewegung hinter dem Leitπng 11 fuhrt dort nach den stromungsmechanischen Gesetzmäßigkeiten zu einer Sekundarstromung, auf der die gewünschte Wirkung, namhch die Verhinderung von Ablagerungen im zentralen Außenbereich der angeströmten Rohrtragerplatte 700, 800, zum Teil beruht

Durch das erfindungsgemaße Zusammenwirken des Verdrangerkorpers 10 und des Leitrings 11 (Figuren 2 bis 4) wird bei Rohrbundel-Warmeaustauschern 100 der in Rede stehenden Art (Figur 1) mit Rohrtragerplatten 700, 800, die insbesondere n = 19 und mehr Innenrohre aufweisen, in einem, in Stromungsrichtung gesehen, hinter dem Verdrangerkorper 10 und dem Leitnng 11 sich ausbildenden Verteilungsquerschnitt (Stromungsgeschwindigkeit w, s Figur 3) eine weitestge- hende Gleichverteilung der Strömung und damit eine weitestgehend gleichverteilte Anstromung der über die Anstromflache der Rohrtragerplatte 700, 800 verteilt angeordneten Innenrohre 300 sichergestellt

BEZUGSZEICHENLISTE DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN Figur 1 (Stand der Technik - DE 94 03 913 U1 )

100 Rohrbündel-Wärmeaustauscher

100.1 , 100.2 100.i, ... ..., 100.n Rohrbündel 10O.i i-tes Rohrbündel

100.i+1 dem Rohrbündel 100.i nachgeschaltetes Rohrbündel 100. i-1 dem Rohrbündel 100. i vorgeschaltetes Rohrbündel

200 Außenmantel

200* Außenkanal

200a festlagerseitiger Außenmantelflansch

200b loslagerseitiger Außenmantelflansch

300 Innenrohr 300^* Innenkanal

400.1 erstes Gehäuse

400a erster Anschlussstutzen 400a^* erster Querkanal

400.2 zweites Gehäuse

400b zweiter Anschlussstutzen

400b* zweiter Querkanal

500 (festlagerseitiger) Austauscherflansch

500a erste Anschlussöffnung

500b erster konischer Übergang

500c erster erweiterter Durchtrittsquerschnitt

600 loslagerseitiger Austauscherflansch

700 festlagerseitige Rohrträgerplatte (Rohrspiegelplatte) 800 loslagerseitige Rohrträgerplatte (Rohrspiegelplatte)

800a zweite Anschlussöffnung

800b zweiter konischer Übergang

800c zweiter erweiterter Durchtrittsquerschnitt 80Od (loslagerseitiger) Anschlussstutzen

900 Flachdichtung

910 O-Ring

1000 Verbindungsbogen

1100 Verbindungsarmatur

b mittlerer Abstand der Rohrträgerplatten (Rohrbündel) c Strömungsgeschwindigkeit im Außenmantel

n Anzahl der Innenrohre

v mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Innenrohr

A Austritt

Ai Durchtrittsquerschnitt des Innenrohres nAi Gesamtdurchtrittsquerschnitt aller parallel durchströmten Innenrohre

A₀ Nenndurchtrittsquerschnitt des Verbindungsbogens

Di Rohrinnendurchmesser (Innenrohr 300)

Di größter Durchmesser des ersten erweiterten

Durchtrittsquerschπitts 500c im festlageseitigen Austauscherflansch 500

DN Nenndurchmesser des Verbindungsbogens (A₀ = DN²π74)

E Eintritt

Ki Innenkontur

M Wärmeträgermedium, allgemein

P Produkt (temperaturbehandelte Seite) (Stand der Technik - DE 10 2005 059 463 A1 )

(10 Verdrängerkörper) (10a, 1 Ob) Abschnitte

dmax gemeinsamer, größter (innerer) Außendurchmesser (Verdrängerkörper) d3 Schaftdurchmesser

A_s Ringspaltquerschnitt ASE erweiternder Ringspaltquerschnitt

Asmin minimaler Ringspaltquerschnitt

(engste Stelle des Ringspaltquerschnittes A_s)

S Symmetrieachse

Figuren 2 bis 4. 4a

10 Verdrängerkörper

10a angeströmter Abschn itt 10b abgeströmter Abschnitt

10c innere Strömungsabrisskante

1 Od erste konvexe Außenkontur

1 Oe zweite konvexe Außenkontur

10f dritte konvexe Außenkontur 10g erste konkave Außenkontur

10h zweite konkave Außenkontur

10i Schaftteil

1 1 Leitring 1 1 a Anströmabschnitt

1 1 b Abströmabschnitt

1 1 c äußere Strömungsabrisskante 12 Befestigungstraverse

13 Verstärkungsring

w Strömungsgeschwindigkeit im Verteilungsquerschnitt

Asi innerer Ringspaltquerschnitt

ASEI erweiternder innerer Ringspaltquerschnitt

Asrnim minimaler innerer Ringspaltquerschnitt

(engste Stelle des inneren Ringspaltquerschnittes Asi) As2 äußerer Ringspaltquerschnitt

A_SE2 erweiternder äußerer Ringspaltquerschnitt

Asmin2 minimaler äußerer Ringspaltquerschnitt

(engste Stelle des äußeren Ringspaltquerschnittes A≤2)

D_n gemeinsamer, größter äußerer Außendurchmesser (Leitring)

K₁₁ innere Innenkontur

Ki2 äußere Innenkontur

P(A) austretender Produktstrom

P(E) eintretender Produktstrom

Claims

Patentansprüche

1 Vorrichtung zur Einflussnahme auf die Strömung im Bereich einer Rohrtragerplatte (700, 800) eines Rohrbundel-Warmeaustauschers (100), mit einem von einem Außenmantel (200) umgebenen Außenkanal (200^*) für ein War- metragermedium (M), mit einer Anzahl von sich achsparallel zum Außen- mantel (200) durch den Außenkanal (200^*) erstreckenden, gemeinsam einen

Innenkanal (300*) bildenden, endseitig jeweils in der Rohrtragerplatte (700, 800) abgestutzten Innenrohren (300), mit einem für alle Innenrohre (300) gemeinsamen, in einem Austauscherflansch (500) ausgebildeten Eintritt (E) oder Austritt (A) und einem gemeinsamen, in einem Anschlussstutzen (80Od) ausgebildeten Austritt (A) bzw Eintritt (E) für ein Produkt (P), mit wenigstens einem die Strömung im Anstrombereich der Rohrtragerplatte (700, 800) beeinflussenden Verdrangerkorper (10), der an einem/einer sich an den Austauscherflansch (500) oder den Anschlussstutzen (80Od) anschließenden Verbmdungsbogen (1000)Λ/erbιndungsarmatur (1100) unverrückbar befes- tigt, axialsymmetrisch und konzentrisch zur Rohrtragerplatte (700, 800) angeordnet und der aus wenigstens zwei Abschnitten (10a, 10b) gebildet ist, die an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten inneren Außendurchmesser (d_max) ausbilden, und mit dem Verdrangerkorper (10), der die Strömung zum Innenkanal (300^*) axialsymmetπsch teilt, nach außen umlenkt und dabei in einem dusenartig verengten Ringspalt- querschnitt (As) beschleunigt, wobei letzterer zwischen dem Verdrangerkorper (10) und einer Innenkontur des den Verdrangerkorper (10) konzentrisch umschließenden Austauscherflansches (500) oder des Anschlussstutzens (800d) gebildet ist, und wobei der Verdrangerkorper (10), in Stromungsπch- tung gesehen, nachfolgend zusammen mit der Innenkontur einen sich erweiternden Ringspaltquerschnitt (ASE) bildet, dadurch gekennzeichnet

• dass die Innenkontur durch die Innenseite eines rotationssymmetrischen, hulsenformigen Leitπngs (11 ) in Form einer inneren Innenkontur (K,i) ausgebildet ist, • dass der Leitring (11 ) unmittelbar oder mittelbar mit dem Verbindungsbo- gen (1000) oder der Verbindungsarmatur (1100) fest verbunden ist,

• dass der Leitring (11 ) wenigstens aus einem Anström- (11 a) und einem Abströmabschnitt (11 b) gebildet ist, die an ihrem Verbindungsquerschnitt miteinander einen gemeinsamen, größten äußeren Außendurchmesser

(Dmax) ausbilden,

• dass der Leitring (11 ) die Strömung zum Innenkanal (300^*) axialsymmetrisch teilt, nach außen umlenkt und dabei in einem zwischen dem Leitring (11 ) und einer äußeren Innenkontur (K₁₂) des Austauscherflansches (500) oder Anschlussstutzens (80Od) düsenartig verengten äußeren Ringspaltquerschnitt (As₂) beschleunigt,

• und dass der Leitring (11 ), in Strömungsrichtung gesehen, nachfolgend zusammen mit der äußeren Innenkontur (K,₂) einen sich erweiternden äußeren Ringspaltquerschnitt (ASE_∑) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erster erweiterter Durchtrittsquerschnitt (500c) innerhalb des Austauscherflansches (500) Teil der äußeren Innenkontur (K₁₂) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter erweiterter Durchtrittsquerschnitt (800c) innerhalb des Anschlussstutzens (80Od) Teil der äußeren Innenkontur (K₁₂) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (10) eine umlaufende innere Strömungsabrisskante (10c) besitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Strömungsabrisskante (10c) in einem erweiternden inneren Ringspaltquerschnitt (ASEI) positioniert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Strömungsabrisskante (10c) an einer engsten Stelle (minimaler innerer Rinspaltquerschnitt Asmim) des inneren Ringspaltquerschnittes (AsO positioniert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Strömungsabrisskante (10c), in Strömungsrichtung gesehen, hinter einer engsten Stelle (minimaler innerer Rinspaltquerschnitt Asmmi) des inneren Ringspaltquerschnittes (A_s-ι) positioniert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Abschnitte (10a, 10b) axialsymmetrisch ausgeführt sind und am Verbindungsquerschnitt miteinander, dem gemeinsamen, größten inneren Außendurchmesser (d_max), die innere Strömungsabrisskante (10c) ausbilden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (10a, 10b) jeweils durch eine konkave Außenkontur (10g, 10h) berandet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dem angeströmten Abschnitt (10a) zugeordnete erste konkave Außenkontur (10g) an der Anströmseite durch eine erste konvexe Außenkontur (10d) abgerundet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die konkaven Außenkonturen (10g, 10h) durch eine zweite konvexe Außenkontur (10e) miteinander abgerundet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die dem abgeströmten Abschnitt (10b) zugeordnete zweite konkave Außenkontur (10h) an der Abströmseite durch eine dritte konvexe Außenkontur (10f) abgerundet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitring (11 ) eine umlaufende äußere Strömungsabrisskante (11 c) besitzt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Strömungsabrisskante (11 c) im erweiternden äußeren Ringspaltquerschnitt (ASE2) positioniert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Strömungsabrisskante (11 c) an einer engsten Stelle (minimaler äußerer Rinspaltquerschnitt Asmm₂) des äußeren Ringspaltquerschnittes (A_S2) positioniert ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Strömungsabrisskante (11c), in Strömungsrichtung gesehen, hinter einer engsten Stelle (minimaler äußerer Ringspaltquerschnitt Asm_ιn₂) des äußeren Ringspaltquerschnittes (As_∑) positioniert ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Anström- (11a) und der Abströmabschnitt (11 b) axialsymmetrisch ausgeführt sind und am Verbindungsquerschnitt miteinander, dem äußeren

Außendurchmesser (D_max), die äußerer Strömungsabrisskante (11 c) ausbilden.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige freie Ende des Anström- (11 a) und des Abströmabschnitts (11 b) konvex abgerundet ausgebildet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (10) und der Leitring (1 1 ) über wenigstens eine stabförmige Befestigungstraverse (12) mit dem Verbindungsbogen (1000) oder der Verbindungsarmatur (1100) verbunden sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass drei gleichmäßig über den Umfang des Verdrängerkörpers (10) verteilt angeordnete Befestigungstraversen (12) vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungstraverse(n) (12) am freien Ende des Anströmabschnitts (11 a) angreift (angreifen).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungstraverse(n) (12) am angeströmten Abschnitt (10a) unmittelbar oder mittelbar angreift (angreifen).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der angeströmte Abschnitt (10a) mit einem sich in Richtung seiner Symmetrieachse (S) erstreckenden Schaftteil (1 Oi) versehen ist, an dem die Befestigungstraverse(n) (12) angreift (angreifen).

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbogen (1000) oder die Verbindungsarmatur (1100) im Befestigungsbereich der Befestigungstraverse(n) (12) mit einer verstärkten

Wandstärke in Form eines umlaufenden Verstärkungsringes (13) ausgebildet ist.