WO2018041551A1 - Strömungselement zur erzeugung einer turbulenten drallströmung und wärmeübertragungsvorrichtung umfassend ein strömungselement - Google Patents

Strömungselement zur erzeugung einer turbulenten drallströmung und wärmeübertragungsvorrichtung umfassend ein strömungselement Download PDF

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WO2018041551A1
WO2018041551A1 PCT/EP2017/069970 EP2017069970W WO2018041551A1 WO 2018041551 A1 WO2018041551 A1 WO 2018041551A1 EP 2017069970 W EP2017069970 W EP 2017069970W WO 2018041551 A1 WO2018041551 A1 WO 2018041551A1
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flow element
tube
flow
swirl
longitudinal axis
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PCT/EP2017/069970
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Sören KÜNNE
Egon KÖNIGSTEIN
Wolfgang Schuch
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Areva Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element

Definitions

  • Flow element for generating a turbulent swirl flow and heat transfer device comprising a flow element
  • the invention relates to a flow element for generating a turbulent swirl flow of a fluid flowing through a pipe. Furthermore, the invention relates to a heat transfer device, in particular a tube bundle heat exchanger comprising a flow element.
  • a heat transfer device in particular a tube bundle heat exchanger comprising a flow element.
  • heat transfer devices are used to improve the efficiency of the power plant. For example, steam from a turbine plant in a heat transfer device, in particular a preheater for raising the temperature or for preheating the main condensate and / or the feed water is used.
  • a heat transfer device is in particular a shell and tube heat exchanger into consideration, in which the steam is introduced into the jacket space and condenses on the flowed through by the condensate or feed water pipe, so that heat is transferred from the steam to the condensate or the feed water.
  • the heat transfer takes place by condensation of the vapor on the outer wall of the tube, heat conduction through the wall of the tube and by convective heat transfer to the condensate or feed water flowing through the tube.
  • the flow element for generating a turbulent flow or for generating a swirl flow of a fluid flowing through a pipe can be inserted into the pipe or into a pipe section and can be fixed within the pipe.
  • the flow element comprises a connecting portion for fixing the flow element within the tube or within a pipe section or on the pipe.
  • the flow element further comprises a swirl-producing section connected to the connecting section, wherein the swirl-generating section comprises at least one guide plate extending along the tube and designed to influence the flow of a fluid flowing through and / or flowing past the flow element or tube.
  • the baffle is at least partially opposite to a a longitudinal axis of the baffle deviates at least in sections from a longitudinal axis of the Strömu ngsiatas, ie the two longitudinal axes so at most partially parallel to each other.
  • the longitudinal axis of the flow element runs parallel to a longitudinal axis of the pipe or of the pipe section.
  • a flow element in the sense of the invention which is also referred to below as a swirl generator, is the flow of a medium or fluid flowing through the pipe or influencing or at least partially obstructing element.
  • the swirl-producing section or the guide plate is connected to the connecting section or the fastening section in such a way that, in the installed state, that is to say in the flow direction, the flow element is fixed inside the tube.
  • a flow element or swirl generator according to the invention has the advantage that it can be easily inserted into a pipe or a pipe section of a heat transfer device and fixed there in a simple manner and with little effort. It can be fixed on or in the pipe or in a pipe section and thus can be used in existing pipes. H hereby, a variety of mechanical fastening possibilities or other connection techniques are conceivable. If a connection technology is used for fixing, which can be loosened again with little effort, that is to say, for example, a positive connection, the flow element can also be removed again in order, for example, to exchange only the flow element. Dadu rch is also a retrofitting a Strömu ngsettis in existing pipes or the like generally and with little effort possible, please include.
  • the flow element or the swirl-producing section is curved at least in sections, the flow of the fluid passing through the flow element is influenced in such a way that turbulences or swirls are generated therein.
  • the fluid is thus subjected to a twist or rotated.
  • the swirl-generating portion superimposes a peripheral velocity on the axial flow of the fluid flowing along a longitudinal axis of the tube, thereby creating a swirl. Furthermore, this results in a higher resulting speed.
  • the curvature or the course of the baffle can influence the speed, rotation and twist of the fluid flowing past it.
  • the flow element can be used in a variety of heat exchangers with water-bearing pipes.
  • the heat transfer from the tube to the fluid is significantly improved, since the individual flow layers of the fluid are better mixed and can absorb more heat.
  • a continuous exchange of the flow layers around the baffle, ie in the middle of the tube is achieved with the tube wall near flow layers.
  • the connecting portion of the flow element is preferably annular and typically has a larger outer diameter than the inner diameter of the tube, for the use of the flow element or the swirl generator is provided. This allows a simple and reliable fixation of the flow element in or on the tube and prevents the flow element is pushed further into the tube.
  • the flow element is positively and non-positively fixed in the tube or on a stop surface of the tube or mechanically fastened.
  • the connecting portion can in particular with a welding point or be fixed in the pipe or within a pipe section in order to secure the flow element against rotation.
  • the at least one guide plate of the swirl-producing section extends from the connecting section along the tube and in the flow direction.
  • the swirl-producing portion is thus arranged with respect to the flow direction predominantly behind the connecting portion or mounting portion.
  • the flow direction is the direction of the fluid along the tube, e.g. along a longitudinal axis of the pipe or a pipe section, ie in the direction of the cold to the warm end of the tube to understand.
  • turbulence and swirl generated by the swirl-generating portion or the baffle occur mainly behind the connecting portion, so that the connection between the connecting portion and the pipe is not thereby loaded.
  • the flow element has a longitudinal axis extending in the flow direction and the at least one guide plate is preferably formed helically or helically along the longitudinal axis of the flow element, the longitudinal axis of the flow element extending in the installed state along a longitudinal axis of the tube.
  • the spin-generating section comprises at least one baffle spiraling around a longitudinal axis of the flow element in the installed state in the flow direction.
  • the baffle is preferably continued helically over its entire length over one or more full-circumference rotations to impart a twist to the flow. Depending on the curvature of the baffle, it is possible to achieve an optimal velocity distribution of the flow or of the fluid or an optimum rotation.
  • the at least one guide plate of the swirl-producing section ends with a first longitudinal side in FIG a ngsijns perpendicular to the longitudinal axis of the Strömu, ie perpendicular to the Strömu ngsraum extending radial direction with a first longitudinal side on an inner wall, so an inner circumferential surface of the tube.
  • a width of the guide plate which has a rectangular shape in the bent state, is constant over the entire length of the guide plate.
  • the first longitudinal side of the baffle leads along the entire length of the flow element to the inner wall of the tube, so that there is no gap between the flow element or baffle and the inner wall. This increases the resistance to flow inside the tube, so that the inner wall of the tube flows faster, which in turn improves the heat exchange.
  • a length of the swirl-producing portion is preferably greater than a diameter of the connecting portion, in particular a multiple of the diameter of the connecting portion.
  • the length of the oil-producing portion is further small, in particular smaller by a multiple than the length of the entire tube, for example the tube of a heat exchanger.
  • the dral linde 25 section in the installed state in Strömu ngsrichtu ng and along the longitudinal axis, in particular along the central longitudinal axis of the Strömg ngs comprises extending longitudinal portion, in particular a rod-shaped longitudinal portion, with the at least one baffle It is connected to a second longitudinal side and around which the at least one baffle runs, at least in sections, in a curved manner.
  • the longitudinal section extends along a longitudinal axis, in particular along the central longitudinal axis of the flow element.
  • the baffle thus extends, starting from the longitudinal section in Radial direction of Strö- tion element. With the first longitudinal side and / or the first end portion, the baffle is connected to the connecting portion. By the longitudinal portion of the flow element or in particular the baffle is additionally stabilized.
  • the swirl-producing section comprises at least two baffles, which are arranged in a circumferential direction about the central longitudinal axis of the flow element at a regular distance from one another.
  • the two or more baffles are uniformly distributed around the central longitudinal axis and each curved at least in sections, wherein the two or more baffles preferably extend parallel to each other over their entire length.
  • the flow element can be used as a single component.
  • the flow element comprises a connecting piece, in particular a plate-shaped connecting piece for connecting the flow element to a further flow element.
  • the individual flow elements can be arranged and fastened with their respective connecting sections or fastening sections on the connecting piece, so that they can be used as a whole in a heat transfer device, wherein, for example, each flow element is inserted in a pipe.
  • a heat transfer device wherein, for example, each flow element is inserted in a pipe.
  • an arrangement with at least one first and one second flow element is formed, which are connected to one another via the connecting piece.
  • the second object is achieved by a heat transfer device with the features according to claim 9.
  • the heat transfer device in particular a tube bundle heat exchanger, comprises at least one tube, through which a first fluid, in particular water flows, a jacket space surrounding the tube, which has at least one inlet opening and one outlet opening and through which a second fluid, in particular steam, flows the tube in the shell space-fixing tube bottom, and at least one flow element having the features described above, which is inserted in the at least one tube.
  • the jacket space is closed on the upper side of the tubesheet.
  • Above the tube bottom is a water chamber which has an inlet opening or inlet chamber for the first fluid and an outlet opening or outlet chamber for the first fluid.
  • the heat transfer device in particular the Rohrbündeluza- transformer is for example a high pressure or low pressure preheater.
  • the flow element in various heat exchangers with water for example, feed water, condensate or cooling water, leading pipes can be used and can be used both in conventional and in nuclear power plants.
  • the swirl-producing portion of the flow element extends from the attached to the pipe or on an inner wall of the pipe connecting portion or attachment portion, preferably in the flow direction of the pipe or along a longitudinal axis of the tube, more precisely the pipe section, in which the flow element is inserted ,
  • the at least one flow element is at a cold end of the tube and / or in a region of the Pipe bottom installed, wherein a length of the flow element corresponds to at least a thickness of the tube sheet.
  • the term "cold end" of the tube means the end at which the first fluid enters the tube before being heated. The first fluid is thus already subjected to a twist at the beginning of the heat transfer device.
  • a length of the flow element corresponding to the thickness of the tube bottom has the advantage that the twist in the tubesheet is not weakened. Compared to the length of the tube, the length of the flow element is small. In other words, the flow element extends only over a part of the pipe or over a pipe section.
  • FIG. 2 shows a flow element for generating a turbulent flow of a fluid flowing through a pipe.
  • Fig. 1 shows a heat transfer device 2, in this case designed as a shell and tube heat exchanger preheater, which serves in a power plant to heat feed water or condensate before supplying the same in a steam generator using the steam from a turbine plant.
  • the heat transfer device 2 comprises a plurality of U-shaped tubes 4, of which only one is shown in FIG.
  • the tube 4 is traversed by a first fluid 6, in this case the feed water.
  • the tube 4 is surrounded by a jacket space 8, which is almost completely formed as a hollow cylinder.
  • the jacket space 8 is traversed by a second fluid 10, in the present case steam from the turbine system.
  • the jacket space 8 is closed by a tube plate 18.
  • a lid 12 closed water chamber which has an inlet or an inlet opening 14 for introduction and an outlet or an outlet opening 16 to the outlet of the feedwater.
  • the tube 4 is fixed to the tubesheet 18 within the jacket space 8 and is led out of it through sealed openings into the jacket space 8 or out of it, in order to divert the cold feedwater or to divert the preheated feedwater.
  • an inlet opening 28 more precisely a steam inlet opening or a steam inlet nozzle
  • steam is introduced into the jacket space 8.
  • an outlet opening 30 more precisely a condensate outlet opening or a condensate outlet pipe, the resulting condensate leaves the jacket space 8.
  • a flow element 20 is inserted and fixed (see dashed bordered area).
  • the flow element 20 serves to generate a turbulent flow of the first fluid 6, in this case the feed water, which flows through the tube 4 of the heat transfer device 2 in order to improve the heat transfer from the second fluid 10 to the first fluid 6, in this case the steam to the feed water ,
  • the flow element 20 has a connection section 22 for fixing the flow element 20 within the tube 4 or the tube section and a spin-generating section 24 (see also FIG. 2), which is connected to the connection section 22.
  • the flow element 20 or the connecting section 22 is held by way of example in a positive and non-positive manner in the tube 4 or on a stop surface of the tube 4 in order to prevent the flow element from slipping into the tube.
  • the flow element 20 or the connecting portion 22 is spot-welded to the tube and thereby secured against rotation.
  • the flow element 20 is arranged in the tube 4 such that the spin-generating section 24 of the flow element 20 of the connecting portion 22, starting along the pipe 4 in Strömu ngscardi S of the tube 4 and the Flu ides 6 extends. Further, the flow ngselement 20 is angeord net at a cold end 26 of the tube 4, ie at that end at which the cold feed water or this leading pipe 4 leads into the mantle ro m 8.
  • the flow element 20 is also Wegba ut in a region of the tube plate 18 in the tube 4, wherein a length L of the flow element 20 to at least one thickness D of the tube plate 18 corresponds to a weakening of the swirl du rch the tube sheet 18 to avoid.
  • the length L of the flow element 20 corresponds to the thickness D of the tube bottom 18.
  • FIG. 2 the flow element 20 is shown in an enlarged view.
  • the connecting portion 22 of the flow element 20 is annular.
  • the dr l l generating portion 24 u masst example three baffles 32 for r influencing the flow of the n the flow element 20 ruling and / or flowing past him first Flu ides 6 and des Suitewasers.
  • the baffle 32 extends in the installed state (see Fig. 1) starting from the Verbindu ngsab mustard 22 along the tube 4 and in the flow direction S.
  • a length of the swirl-generating portion 24 is greater than a diameter of the Verbindu ngsabbaldes 22, vorl approximately three times as long how the you diameter of the connecting portion 22 is. The length can be a multiple of the diameter.
  • Each of the three baffles 32 is curved in relation to the longitudinal axis M of the flow element, ie, in the installed state in the flow direction S and parallel to a longitudinal axis of the tube or pipe section along which the flow element extends nd has a spiral shape.
  • the first fluid 6 is subjected to a pressure, so that turbulences are created and the first fluid 6 subsequently passes through the tube 4 at a higher speed.
  • possibly occurring pressure losses within the first fluid 6 can be compensated for example by throttle reserves at the feedwater pump, which promotes the feedwater through the heat transfer device 2.
  • the swirl-producing portion 24 and the baffles 32 are connected to an inner side of the connecting portion formed as a ring 22 with this or fixed thereto, for example, welded.
  • the swirl-producing section 24 or the guide plates 32 terminate with a first longitudinal side 34 on the inner wall of the tube 4 and rest against this on a gap-free basis.
  • a first end portion 38 of each baffle 32 and a second, spaced in the longitudinal direction of the first end portion 38 second end portion 40 of each baffle 32 are each offset in the circumferential direction to each other, here by an angle ⁇ of 120 °.
  • the three baffles 32 are arranged in a circumferential direction about the longitudinal axis M at a regular distance from each other.
  • the first end portion 38 of a first baffle 32 and a second end portion 38 of the circumferentially adjacent baffle 32 are arranged in alignment with each other in the longitudinal direction of the flow element.
  • the spin-generating section 24 has a longitudinal section 42 extending along the longitudinal axis M, in particular along the central longitudinal axis of the flow element 20.
  • Each of the guide plates 32 is connected to the longitudinal section 42 with a second longitudinal side 36 and runs in a spiral around the longitudinal section 42.
  • the flow element can comprise a connector (not shown) through which the two or more flow elements 20 can be interconnected.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strömungselement (20) zur Erzeugung einer turbulenten Strömung eines ein Rohr (4), insbesondere ein Rohr (4) einer Wärmeübertragungsvorrichtung (2) durchströmenden Fluides (6), wobei das Strömungselement in das Rohr (4) einsetzbar und innerhalb des Rohres (4) fixierbar ist, umfassend einen Verbindungsabschnitt (22) zur Fixierung des Strömungselementes (20) innerhalb des Rohres (4), und einen mit dem Verbindungsabschnitt (22) verbundenen drallerzeugenden Abschnitt (24), wobei der drallerzeugende Abschnitt (24) zumindest ein Leitblech (32) zur Beeinflussung der Strömung eines das Strömungselement (20) durchströmenden und/oder an ihm vorbeiströmenden Fluides (6) umfasst, und wobei das Leitblech (32) zumindest abschnittsweise gekrümmt ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Wärmeübertragungsvorrichtung (2) umfassend ein Strömungselement (20).

Description

Strömungselement zur Erzeugung einer turbulenten Drallströmung und Wärmeübertragungsvorrichtung umfassend ein Strömungselement
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Strömungselement zur Erzeugung einer turbulenten Drallströmung eines ein Rohr durchströmenden Fluides. Ferner betrifft die Erfindung eine Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere einen Rohrbündelwärmeübertrager umfassend ein Strömungselement. In Kraftwerken, beispielsweise in nukleartechnischen Anlagen sowohl mit Druckwasserreaktor als auch mit Siedewasserreaktor aber auch in konventionellen Kraftwerken, werden Wärmeübertragungsvorrichtungen eingesetzt, um den Wirkungsgrad des Kraftwerkes zu verbessern. Beispielsweise wird Dampf aus einer Turbinenanlage in einer Wärmeübertragungs- Vorrichtung, insbesondere einem Vorwärmer zur Anhebung der Temperatur bzw. zur Vorwärmung des Hauptkondensats und/oder des Speisewassers genutzt. Als Wärmeübertragungsvorrichtung kommt insbesondere ein Rohrbündelwärmeübertrager in Betracht, bei dem der Dampf in den Mantelraum eingeleitet wird und an dem von dem Kondensat bzw. Speisewas- ser durchströmten Rohr kondensiert, sodass Wärme von dem Dampf auf das Kondensat bzw. das Speisewasser übertragen wird. Der Wärmeübergang erfolgt dabei durch Kondensation des Dampfes an der Außenwand des Rohres, Wärmeleitung durch die Wand des Rohres und durch konvek- tiven Wärmeübergang an das das Rohr durchströmende Kondensat bzw. Speisewasser.
Um eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten, ist eine große Wärmeübertragungsfläche und/oder ein guter Wärmeaustausch erforder- lieh. Dies wird beispielsweise durch den Einsatz von sogenannten Drallrohren erreicht, die eine strukturierte Oberfläche aufweisen, wodurch zum einen die Wärmeübertragungsfläche vergrößert wird und zum anderen Turbulenzen in dem das Rohr durchströmenden Medium erzeugt wer- den. Der technische Aufwand, die Investitionskosten und die Stillstandszeiten zur Nachrüstung eines solchen Drallrohres sind allerdings erheblich, sodass ein Einbau in der Regel nur im Zuge einer notwendigen technischen Sanierung der Wärmeübertragungsvorrichtung oder bei Neukomponenten erfolgt, da ein Austausch der Rohre oftmals technisch schwer möglich oder zumindest unwirtschaftlich ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Bauteil anzugeben, welches eine effiziente Wärmeübertragung in einer Wärmeübertragungsvorrichtung gewährleistet und bei dem die genannten Nachteile vermieden werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Wärmeübertragungsvorrichtung mit einem solchen Bauteil vorzuschlagen.
Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Strömungselement mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Strömungselement zur Erzeugung einer turbulenten Strömung bzw. zur Erzeugung einer Drallströmung eines ein Rohr durchströmenden Fluides ist in das Rohr bzw. in einen Rohrabschnitt einsetzbar und innerhalb des Rohres fixierbar. Das Strömungselement umfasst einen Verbindungsabschnitt zur Fixierung des Strömungselementes innerhalb des Rohres bzw. innerhalb eines Rohrabschnittes bzw. an dem Rohr. Das Strömungselement umfasst ferner einen mit dem Verbindungsabschnitt verbundenen drallerzeugenden Abschnitt, wobei der drallerzeugende Abschnitt zumin- dest ein sich entlang des Rohres erstreckendes und zur Beeinflussung der Strömung eines das Strömungselement bzw. das Rohr durchströmenden und/oder an ihm vorbeiströmenden Fluides ausgebildetes Leitblech umfasst. Das Leitblech ist hierfür zumindest abschnittsweise gegenüber ei- ner Längsachse des Strömungselementes gekrü mmt ausgebildet, eine Längsachse des Leitbleches weicht also zumindest abschnittsweise von einer Längsachse des Strömu ngselementes ab, d ie beiden Längsachsen verlaufen also höchstens abschnittsweise parallel zueinander. Im Einbau- zustand, also wenn das Strömungselement in das Rohr bzw. in den Rohrabschnitt eingesetzt und in oder an dem Rohr fixiert ist, verläuft die Längsachse des Strömu ngselementes parallel zu einer Längsachse des Rohres bzw. des Rohrabschnittes. Ein Strömu ngselement im Sinne der Erfindung, welches nachfolgend auch als Drallerzeuger bezeichnet wird, ist ein d ie Strömung eines du rch das Rohr fl ießenden Mediums oder Flu ids beeinfl ussendes oder zu mindest teilweise behinderndes Element. Der drallerzeugende Abschnitt bzw. das Leitblech ist mit dem Verbind ungsabschnitt bzw. dem Befestigu ngsab- schnitt derart verbu nden, dass es sich im Einbauzustand, also bei innerhal b des Rohres fixiertem Strömungselement in Strömungsrichtung erstreckt.
Ein erfindungsgemäßes Strömungselement bzw. Drallerzeuger hat du rch die Konstru ktion als separate Komponente den Vorteil, dass es in einfacher Weise u nd mit geringem Aufwand in ein Rohr bzw. einen Rohrabschnitt einer Wärmeübertragu ngsvorrichtu ng eingesteckt und dort befestigt werden kann . Es ist an oder in dem Rohr bzw. in einem Rohrabschnitt fixierbar u nd kann somit in bereits bestehende Rohre eingesetzt werden . H ierbei sind verschiedenste mechanische Befestigu ngsmög lichkeiten oder andere Verbind ungstechniken denkbar. Sofern zu r Fixierung eine Verbindu ngstechnik eingesetzt wird, die mit geringem Aufwand wieder gelöst werden kann, also beispielsweise ledigl ich eine formschlüssige Verbindu ng, kann das Strömu ngselement auch wieder entfernt werden, u m bei- spielsweise lediglich das Strömungselement auszutauschen . Dadu rch ist auch ein Nachrüsten eines Strömu ngselementes in bereits bestehende Rohre oder ähnliches generell und mit geringem Aufwand mög lich . Da das Strömungselement bzw. der drallerzeugende Abschnitt zumindest abschnittweise gekrümmt ausgebildet ist, wird die Strömung des das Strömungselement passierenden Fluides derart beeinflusst, dass darin Turbulenzen oder Wirbel erzeugt werden. Das Fluid wird also mit einem Drall beaufschlagt bzw. in Rotation versetzt. Mit anderen Worten: Der drallerzeugende Abschnitt überlagert der axialen Strömung des entlang einer Längsachse des Rohres strömenden Fluides eine Umfangsgeschwindigkeit, wodurch ein Drall entsteht. Ferner ergibt sich dadurch eine höhere resultierende Geschwindigkeit. Durch die Krümmung bzw. den Verlauf des Leitbleches lassen sich Geschwindigkeit, Rotation und Drall des daran vorbeiströmenden Fluides beeinflussen. Das Strömungselement ist in verschiedensten Wärmetauschern mit wasserführenden Rohren einsetzbar. Dadurch wird der Wärmeübergang von dem Rohr an das Fluid deutlich verbessert, da die einzelnen Strömungsschichten des Fluides besser durchmischt werden und so mehr Wärme aufnehmen können. Insbesondere wird ein kontinuierlicher Austausch der Strömungsschichten um das Leitblech herum, also in der Mitte des Rohres, mit den rohrwandnahen Strömungsschichten erreicht. Durch den Einbau des Strömungselementes in ein Rohr einer Wärmeübertragungsvorrichtung werden somit deren Wärmeübertragungsleistung und damit auch der Gesamtwirkungsgrad einer Kraftwerksanlage verbessert.
Der Verbindungsabschnitt des Strömungselementes ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und weist typischerweise einen größeren äußeren Durchmesser auf als der innere Durchmesser des Rohres, für dessen Einsatz das Strömungselement bzw. der Drallerzeuger vorgesehen ist. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Fixierung des Strömungselementes in bzw. an dem Rohr und verhindert, dass das Strömungselement weiter in das Rohr hineingedrückt wird. Beispielsweise wird das Strö- mungselement form- und kraftschlüssig in dem Rohr bzw. an einer Anschlagfläche des Rohres fixiert oder mechanisch befestigt. Zusätzlich kann der Verbindungsabschnitt insbesondere mit einem Schweißpunkt an oder in dem Rohr bzw. innerhalb eines Rohrabschnitts fixiert werden, um das Strömungselement gegen Rotation zu sichern.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn sich das zumindest eine Leitblech des drallerzeugenden Abschnitts ausgehend von dem Verbindungsabschnitt entlang des Rohres und in Strömungsrichtung erstreckt. Im eingebauten Zustand ist der drallerzeugende Abschnitt somit in Bezug auf die Strömungsrichtung vorwiegend hinter dem Verbindungsabschnitt bzw. Befestigungsabschnitt angeordnet. Unter Strömungsrichtung ist dabei die Richtung des Fluides entlang des Rohres, z.B. entlang einer Längsachse des Rohres bzw. eines Rohrabschnittes, also in Richtung von dem kalten zu dem warmen Ende des Rohres zu verstehen. Dadurch treten Turbulenzen und Wirbel, die durch den drallerzeugenden Abschnitt bzw. das Leitblech erzeugt werden, vorwiegend hinter dem Verbindungsabschnitt auf, sodass die Verbindung zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Rohr dadurch nicht belastet wird.
Das Strömungselement weist eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Längsachse auf und das zumindest eine Leitblech ist vorzugsweise spiral- förmig bzw. helixförmig entlang der Längsachse des Strömungselementes ausgebildet, wobei sich die Längsachse des Strömungselementes im Einbauzustand entlang einer Längsachse des Rohres erstreckt. Mit anderen Worten: Der drallerzeugende Abschnitt umfasst zumindest ein sich spiralförmig um eine Längsachse des Strömungselements im Einbauzustand in Strömungsrichtung windendes Leitblech. Das Leitblech wird vorzugsweise über seine gesamte Länge spiralförmig über eine oder mehrere den vollen Umfang umfassende Rotationen weitergeführt, um der Strömung einen Drall aufzuprägen. Je nach Krümmung des Leitbleches kann eine optimale Geschwindigkeitsverteilung der Strömung bzw. des Fluides bzw. eine op- timale Rotation erreicht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform endet das zumindest eine Leitblech des drallerzeugenden Abschnittes mit einer ersten Längsseite in einer senkrecht zu der Längsachse des Strömu ngselementes, also senkrecht zu der Strömu ngsrichtung verlaufenden Radial richtung mit einer ersten Längsseite an einer Innenwand, also einer inneren Umfangsfläche des Rohres. Mit anderen Worten : Eine Breite des Leitbleches, welches im 5 u ngekrü mmten Zustand eine rechteckige Form aufweist, ist ü ber die gesamte Länge des Leitbleches konstant. Die erste Längsseite des Leitbleches l iegt über die gesamte Länge des Strömungselementes an der Innenwand des Rohres an, sodass kein Spalt zwischen Strömu ngselement bzw. Leitblech und der Innenwand vorhanden ist. Dies erhöht den Stroit) mungswiderstand im Inneren des Rohres, sodass d ie Innenwand des Rohres schneller u mströmt wird, was wiederum den Wärmeaustausch verbessert.
Ein weiterer Vorteil des Strömu ngselements besteht darin, dass dessen 15 Du rchmesser und Länge je nach Einsatzzweck variiert werden kann . Um eine optimale Beeinfl ussu ng der Strömung zu erreichen, ist eine Länge des drallerzeugenden Abschnittes vorzugsweise größer als ein Du rchmesser des Verbindu ngsabschnittes, insbesondere ein Vielfaches des Durchmessers des Verbindu ngsabschnittes. Die Länge des d ral lerzeugenden 20 Abschnittes ist ferner klein, insbesondere um ein Vielfaches kleines als die Länge des gesamten Rohres, beispielsweise das Rohr eines Wärmetauschers.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der dral lerzeugende 25 Abschnitt einen sich im Einbauzustand in Strömu ngsrichtu ng u nd entlang der Längsachse, insbesondere entlang der Mittellängsachse des Strömu ngselementes erstreckenden Längsabschnitt, insbesondere einen stab- förmigen Längsabschnitt auf, mit dem das zu mindest eine Leitblech mit einer zweiten Längsseite verbu nden ist u nd um den das zu mindest eine 30 Leitblech zu mindest abschnittsweise gekrü mmt verläuft. Der Längsabschnitt erstreckt sich entlang einer Längsachse, insbesondere entlang der Mittel längsachse des Strömungselementes. Das Leitblech erstreckt sich somit ausgehend von dem Längsabschnitt in Rad ialrichtung des Strö- mungselementes. Mit der ersten Längsseite und/oder dem ersten Endabschnitt ist das Leitblech mit dem Verbindungsabschnitt verbunden. Durch den Längsabschnitt wird das Strömungselement bzw. insbesondere das Leitblech zusätzlich stabilisiert.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der drallerzeugende Abschnitt zumindest zwei Leitbleche, die in einer Umfangsrichtung um die Mittellängsachse des Strömungselementes in regelmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten : Die zwei oder mehreren Leitbleche sind gleichmäßig um die Mittellängsachse verteilt und jeweils zumindest abschnittsweise gekrümmt, wobei die zwei oder mehreren Leitbleche dabei vorzugsweise über ihre gesamte Länge parallel zueinander verlaufen. Prinzipiell kann das Strömungselement als Einzelkomponente verwendet werden. Bei einer vorteilhaften Variante umfasst das Strömungselement jedoch ein Verbindungsstück, insbesondere ein plattenförmiges Verbindungsstück zur Verbindung des Strömungselementes mit einem weiteren Strömungselement. Die einzelnen Strömungselemente können beispiels- weise mit ihren jeweiligen Verbindungsabschnitten bzw. Befestigungsabschnitten an dem Verbindungsstück angeordnet und befestigt werden, sodass diese als Ganzes in eine Wärmeübertragungsvorrichtung eingesetzt werden können, wobei beispielsweise jedes Strömungselement in einem Rohr eingesetzt wird. Dadurch wird eine Anordnung mit zumindest einem ersten und einem zweiten Strömungselement gebildet, welche über das Verbindungsstück miteinander verbunden sind.
Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Wärmeübertragungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9. Vorteilhafte Ausge- staltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere ein Rohrbündelwärmeübertrager, umfasst zumindest ein Rohr, das von einem ersten Fluid, insbesondere Wasser durchströmt wird, einen das Rohr umgebenden Mantelraum, welcher zumindest eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist und von einem zweiten Fluid, insbesondere Dampf, durchströmt wird, einen das Rohr in dem Mantelraum fixierenden Rohrboden, und zumindest ein Strömungselement mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen, welches in dem zumindest einen Rohr eingesetzt ist. Der Mantelraum ist oberseitig von dem Rohrboden verschlossen. Oberhalb des Rohr- bodens befindet sich eine Wasserkammer, die eine Einlassöffnung bzw. Einlasskammer für das erste Fluid und eine Auslassöffnung bzw. Auslasskammer für das erste Fluid aufweist.
Die Wärmeübertragungsvorrichtung, insbesondere der Rohrbündelwärme- Übertrager ist beispielsweise ein Hochdruck- oder Niederdruckvorwärmer. Generell ist das Strömungselement in verschiedensten Wärmetauschern mit Wasser, beispielweise Speisewasser, Kondensat oder Kühlwasser, führenden Rohren einsetzbar und kann sowohl in konventionellen als auch in nukleartechnischen Kraftwerken eingesetzt werden.
Die Wärmeübertragung der Wärmeübertragungsvorrichtung und somit der Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerkes wird durch das Strömungselement entscheidend verbessert. Im Einbauzustand erstreckt sich der drallerzeugende Abschnitt des Strömungselementes von dem an dem Rohr bzw. an einer Innenwand des Rohres befestigten Verbindungsabschnitt bzw. Befestigungsabschnitt ausgehend vorzugsweise in Strömungsrichtung des Rohres bzw. entlang einer Längsachse des Rohres, genauer des Rohrabschnittes, in welchen das Strömungselement eingesetzt ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist das zumindest eine Strömungselement an einem kalten Ende des Rohres und/oder in einem Bereich des Rohrbodens eingebaut, wobei eine Länge des Strömungselementes zumindest einer Dicke des Rohrbodens entspricht. Unter kaltem Ende des Rohres ist dasjenige Ende zu verstehen, an welchem das erste Fluid vor der Erwärmung in das Rohr eintritt. Das erste Fluid wird somit bereits zu Beginn der Wärmeübertragungsvorrichtung mit einem Drall beaufschlagt. Eine der Dicke des Rohrbodens entsprechende Länge des Strömungselementes hat den Vorteil, dass der Drall im Rohrboden nicht abgeschwächt wird . Im Vergleich zu der Länge des Rohres ist die Länge des Strömungselementes klein. Mit anderen Worten : Das Strömungselement erstreckt sich lediglich über einen Teil des Rohres bzw. über einen Rohrabschnitt.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung :
FIG 1 einen Längsschnitt einer Wärmeübertragungsvorrichtung,
FIG 2 ein Strömungselement zur Erzeugung einer turbulenten Strö- mung eines ein Rohr durchströmenden Fluides.
Fig. 1 zeigt eine Wärmeübertragungsvorrichtung 2, vorliegend einen als Rohrbündelwärmeübertrager ausgebildeten Vorwärmer, der in einer kraftwerkstechnischen Anlage zur Erwärmung von Speisewasser oder Kondensat vor Zuführung desselben in einen Dampferzeuger unter Verwendung des Dampfs aus einer Turbinenanlage dient. Die Wärmeübertragungsvorrichtung 2 umfasst mehrere U-förmige Rohre 4, von denen in Fig. 1 lediglich eines gezeigt ist. Das Rohr 4 wird von einem ersten Fluid 6, vorliegend dem Speisewasser durchströmt. Das Rohr 4 ist von einem Mantelraum 8 umgeben, der nahezu vollständig als Hohlzylinder ausgebildet ist. Der Mantelraum 8 wird von einem zweiten Fluid 10, vorliegend Dampf aus der Turbinenanlage durchströmt. Oberseitig ist der Mantelraum 8 von einem Rohrboden 18 verschlossen. Darüber befindet sich eine mit einem Deckel 12 verschlossene Wasserkammer, welche einen Einlass bzw. eine Einlassöffnung 14 zur Einleitung und einen Auslass bzw. eine Auslassöffnung 16 zum Auslass des Speisewassers aufweist. Das Rohr 4 ist innerhalb des Mantelraums 8 an dem Rohrboden 18 fixiert und wird von diesem ausgehend durch abgedichtete Öffnungen in den Mantelraum 8 hinein bzw. aus diesem herausgeführt, um das kalte Speisewasser ein- bzw. das vorgewärmte Speisewasser abzuleiten. Über eine Einlassöffnung 28, genauer eine Dampfeintrittsöffnung bzw. ein Dampfeintrittsstutzen wird Dampf in den Mantelraum 8 eingeleitet. Über eine Auslassöffnung 30, genauer eine Kondensataustrittsöffnung bzw. einen Kondensataustrittsstutzen verlässt das anfallende Kondensat den Mantelraum 8.
In das Rohr 4 bzw. in einen Rohrabschnitt des Rohres 4 ist ein Strömungselement 20 eingesetzt und fixiert (siehe gestrichelt umrandeter Bereich). Das Strömungselement 20 dient zur Erzeugung einer turbulenten Strömung des ersten Fluides 6, vorliegend des Speisewassers, welches das Rohr 4 der Wärmeübertragungsvorrichtung 2 durchströmt, um den Wärmeübertrag von dem zweiten Fluid 10 auf das erste Fluid 6, vorliegend dem Dampf auf das Speisewasser, zu verbessern.
Das Strömungselement 20 weist einen Verbindungsabschnitt 22 zur Fixierung des Strömungselementes 20 innerhalb des Rohres 4 bzw. des Rohrabschnittes und einen drallerzeugenden Abschnitt 24 auf (siehe auch Fig. 2), welcher mit dem Verbindungsabschnitt 22 verbunden ist. Vorliegend ist das Strömungselement 20 bzw. der Verbindungsabschnitt 22 beispielhaft form- und kraftschlüssig in dem Rohr 4 bzw. an einer Anschlagfläche des Rohres 4 gehalten, um ein Hineinrutschen des Strömungselementes in das Rohr zu vermeiden. Zusätzlich ist das Strömungselement 20 bzw. der Verbindungsabschnitt 22 punktförmig mit dem Rohr verschweißt und dadurch gegen Rotation gesichert.
Gemäß Fig. 1 ist das Strömungselement 20 derart in dem Rohr 4 angeordnet, dass der drallerzeugende Abschnitt 24 des Strömungselementes 20 von dem Verbind ungsabschnitt 22 ausgehend entlang des Rohres 4 in Strömu ngsrichtung S des Rohres 4 bzw. des Flu ides 6 erstreckt. Ferner ist das Strömu ngselement 20 an einem kalten Ende 26 des Rohres 4 angeord net, also an demjenigen Ende an welchem das kalte Speisewasser bzw. das dieses fü hrende Rohr 4 in den Mantel rau m 8 eintritt.
Das Strömungselement 20 ist zudem in einem Bereich des Rohrbodens 18 in das Rohr 4 eingeba ut, wobei eine Länge L des Strömungselementes 20 zu mindest einer Dicke D des Rohrbodens 18 entspricht, um eine Ab- Schwächung des Dralls du rch den Rohrboden 18 zu vermeiden. Vorliegend entspricht die Länge L des Strömu ngselementes 20 der Dicke D des Rohrbodens 18.
In Fig . 2 ist das Strömungselement 20 in einer vergrößerten Ansicht dar- gestel lt. Der Verbindu ngsabschnitt 22 des Strömu ngselementes 20 ist ringförmig ausgebildet. Der dral lerzeugende Abschnitt 24 u mfasst beispiel haft drei Leitbleche 32 zu r Beeinflussu ng der Strömung des das Strömu ngselement 20 du rchströmenden und/oder an ihm vorbeiströmenden ersten Flu ides 6 bzw. des Speisewassers. Das Leitblech 32 erstreckt sich im Einbauzustand (siehe Fig . 1) ausgehend von dem Verbindu ngsabschnitt 22 entlang des Rohres 4 und in Strömungsrichtung S. Eine Länge des drallerzeugenden Abschnitts 24 ist größer als ein Durchmesser des Verbindu ngsabschnittes 22, vorl iegend etwa dreimal so lang wie der Du rchmesser des Verbind ungsabschnittes 22 ist. Die Länge kann ein Viel- faches des Durchmessers betragen .
Jedes der drei Leitbleche 32 ist in Bezug auf die Längsachse M des Strömu ngselementes, d ie sich im Einbauzustand in Strömu ngsrichtung S u nd parallel zu einer Längsachse des Rohres bzw. des Rohrabschnittes, ent- lang dessen sich das Strömu ngselement erstreckt, gekrümmt u nd weist eine spiralförmige Form auf. Dadurch wird das erste Flu id 6 mit einem Dral l beaufschlagt, sodass Verwirbelungen entstehen u nd das erste Fl uid 6 anschließend mit höherer Geschwindigkeit das Rohr 4 passiert. Dadu rch möglicherweise entstehende Druckverluste innerhalb des ersten Fluides 6 können beispielsweise durch Drosselreserven an der Speisewasserpumpe, welche das Speisewasser durch die Wärmeübertragungsvorrichtung 2 fördert, ausgeglichen werden.
Der drallerzeugende Abschnitt 24 bzw. die Leitbleche 32 sind an einer Innenseite des als Ring ausgebildeten Verbindungsabschnittes 22 mit diesem verbunden bzw. an diesem fixiert, beispielsweise verschweißt. Der drallerzeugende Abschnitt 24 bzw. die Leitbleche 32 enden im Einbauzu- stand mit einer ersten Längsseite 34 an der Innenwand des Rohres 4 und liegen spaltfrei an dieser an.
Ein erster Endabschnitt 38 jedes Leitbleches 32 und ein zweiter, in Längsrichtung von dem ersten Endabschnitt 38 beabstandeter zweiter Endab- schnitt 40 jedes Leitbleches 32 sind jeweils in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet, hier um einen Winkel α von 120°. Zudem sind die drei Leitbleche 32 in einer Umfangsrichtung um die Längsachse M in regelmäßigem Abstand zueinander angeordnet. Im Falle der drei Leitbleche 32 ist somit der erste Endabschnitt 38 eines ersten Leitbleches 32 und ein zweiter Endabschnitt 38 des in Umfangsrichtung benachbarten Leitbleches 32 in Längsrichtung des Strömungselementes fluchtend zueinander angeordnet.
Um das Strömungselement 20 zudem zu stabilisieren und die mehreren Leitbleche 32 fixieren zu können, weist der drallerzeugende Abschnitt 24 einen sich entlang der Längsachse M, insbesondere entlang der Mittellängsachse des Strömungselementes 20 erstreckenden und stabförmigen Längsabschnitt 42 auf. Jedes der Leitbleche 32 ist mit einer zweiten Längsseite 36 mit dem Längsabschnitt 42 verbunden und verläuft spiral- förmig um den Längsabschnitt 42.
Um mehrere Strömungselemente in benachbarte Rohre 4 einer Wärmeübertragungsvorrichtung 2 einsetzen zu können, kann das Strömungsele- ment ein Verbindungsstück (nicht gezeigt) umfassen, über welches die zwei oder mehr Strömungselemente 20 miteinander verbunden werden können.
Bezugszeichenliste
2 Wärmeü bertragu ngsvorrichtung
4 Rohr
6 erstes Fl uid
8 Mantel rau m
10 zweites Fl uid
12 Deckel der Wasserkammer
14 Einlass Speisewasser/Kondensat
16 Auslass Speisewasser/Kondensat
18 Rohrboden
20 Strömu ngselement
22 Verbind ungsabschnitt
24 drallerzeugender Abschnitt
26 kaltes Ende des Rohres
28 Eintritt Dampf
30 Austritt Kondensat
32 Leitblech
34 erste Längsseite eines Leitbleches
36 zweite Lä ngsseite eines Leitbleches
38 erster Endabschnitt eines Leitbleches
40 zweiter Endabschnitt eines Leitbleches
42 Längsabschnitt α Winkel zwischen erstem und zweitem Endabschnitt
5 Strömu ngsrichtung im Rohr
M Längsachse des Strömu ngselementes
L Länge des Strömungselementes
D Dicke des Rohrbodens

Claims

Patentansprüche
1. Strömungselement (20) zur Erzeugung einer turbulenten Strömung eines ein Rohr (4), insbesondere ein Rohr (4) einer Wärmeübertra- gungsvorrichtung (2) durchströmenden Fluides (6), wobei das
Strömungselement in das Rohr (4) einsetzbar und innerhalb des Rohres (4) fixierbar ist, umfassend
- einen Verbindungsabschnitt (22) zur Fixierung des Strömungselementes (20) innerhalb des Rohres (4), und
- einen mit dem Verbindungsabschnitt (22) verbundenen drallerzeugenden Abschnitt (24), wobei der drallerzeugende Abschnitt (24) zumindest ein Leitblech (32) zur Beeinflussung der Strömung eines das Strömungselement (20) durchströmenden und/oder an ihm vorbeiströmenden Fluides (6) umfasst, und wobei das Leitblech (32) zumindest abschnittsweise gekrümmt ist.
2. Strömungselement (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (22) ringförmig ausgebildet ist und ein äußerer Durchmesser des Verbindungsabschnittes (22) größer ist als ein innerer Durchmesser des Rohres (4).
3. Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das zumindest eine Leitblech (32) des drallerzeugenden Abschnitts (24) ausgehend von dem Verbindungsabschnitt (22) entlang des Rohres (4) und in
Strömungsrichtung (S) erstreckt.
4. Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungselement (20) eine sich in Strömungsrichtung (S) erstreckende Längsachse (M) aufweist und das zumindest eine Leitblech (32) spiralförmig entlang der Längsachse (M) des Strömungselementes (20) ausgebildet ist, wobei sich die Längsachse (M) des Strömungselementes (20) entlang einer Längsachse des Rohres (4) erstreckt.
5. Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Leitblech (32) des drallerzeugenden Abschnitts (24) mit einer ersten Längsseite (34) in einer senkrecht zu der Längsachse (M) verlaufenden Radialrichtung an einer Innenwand des Rohres (4) endet und/oder dass eine Länge des drallerzeugenden Abschnitts (24) größer ist als ein Durchmesser des Verbindungsabschnittes (22), insbesondere ein Vielfaches des Durchmessers des Verbindungsabschnittes (22) ist.
6. Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der drallerzeugende Abschnitt (24) einen sich entlang der Längsachse (M), insbesondere entlang der Mittellängsachse des Strömungselementes (20) erstreckenden Längsabschnitt (42) aufweist, mit dem das zumindest eine Leitblech (32) mit einer zweiten Längsseite (36) verbunden ist und um den das zumindest eine Leitblech (32) zumindest abschnittsweise gekrümmt verläuft.
7. Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der drallerzeugende Abschnitt (24) zumindest zwei Leitbleche (32) umfasst, die in einer Umfangs- richtung um die Mittellängsachse (M) des Strömungselementes (20) in regelmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind.
8. Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungselement (20) ein Verbindungsstück zur Verbindung des Strömungselementes mit einem weiteren Strömungselement umfasst.
9. Wärmeübertragungsvorrichtung (2), insbesondere ein Rohrbündelwärmeübertrager, umfassend zumindest ein Rohr (4), das von einem ersten Fluid (6) durchströmt wird, einen das Rohr (4) umgebenden Mantelraum (8), welcher zumindest eine Einlassöffnung (28) und eine Auslassöffnung (30) aufweist und von einem zweiten Fluid (10) durchströmt wird, einen das zumindest eine Rohr (4) in dem Mantelraum (8) fixierenden Rohrboden (18), und zumindest ein Strömungselement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches in dem zumindest einen Rohr (4) eingesetzt ist.
10. Wärmeübertragungsvorrichtung (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der drallerzeugende Abschnitt (24) des Strömungselementes (20) von dem Verbindungsabschnitt (22) ausgehend entlang des Rohres (4) in Strömungsrichtung (S) des Rohres (4) erstreckt und/oder dass das zumindest eine Strömungselement (20) an einem kalten Ende (26) des Rohres (4) und/oder in einem Bereich des Rohrbodens (18) eingebaut ist, wobei eine Länge (L) des Strömungselementes (20) einer Dicke (D) des Rohrbodens (18) entspricht.
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