WO2019214778A1 - Wärmetauscheranordnung für tauchbad in der feuerverzinkung - Google Patents

Wärmetauscheranordnung für tauchbad in der feuerverzinkung Download PDF

Info

Publication number
WO2019214778A1
WO2019214778A1 PCT/DE2019/100412 DE2019100412W WO2019214778A1 WO 2019214778 A1 WO2019214778 A1 WO 2019214778A1 DE 2019100412 W DE2019100412 W DE 2019100412W WO 2019214778 A1 WO2019214778 A1 WO 2019214778A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
cartridges
dip
cartridge
bath
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100412
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Schmelz
Original Assignee
Ram Engineering + Anlagenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ram Engineering + Anlagenbau Gmbh filed Critical Ram Engineering + Anlagenbau Gmbh
Publication of WO2019214778A1 publication Critical patent/WO2019214778A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0472—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits being helically or spirally coiled
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003—Apparatus
    • C23C2/0034—Details related to elements immersed in bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/003—Apparatus
    • C23C2/0036—Crucibles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/36—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/02—Removable elements

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger assembly for the galvanizing of steel components according to the features in the preamble of claim 1.
  • workpieces to be galvanized and electroplated are pretreated in several process stages prior to the respective hot-dip galvanizing / electroplating.
  • a degreasing step is provided to remove organic contaminants. This is followed by a pickling step for the acidic removal of oxidic impurities.
  • the workpieces then pass through a further pre-treatment stage after rinsing in a water bath.
  • a wetting agent tank containing a flux the workpieces should wet and thus the adhesion process support the zinc order.
  • the purpose of this bath is to protect the workpieces against corrosion on their way to the zinc bath / electroplating bath and drying.
  • the hydrochloric acid solutions used in the wet-chemical pretreatment of hot-dip galvanizing / electroplating are aqueous salt solutions having a salt content of, for example, 300 to 500 g / l.
  • Main component are aqueous hydrochloric acid solutions with up to 33% hydrochloric acid, zinc chlorides, ammonium chlorides and iron chlorides.
  • various alkali and alkaline earth metal chlorides may be included to some extent.
  • the workpieces to be galvanized / electroplated are optionally wet-chemically pretreated in baths or basins or immersed in an aqueous hydrochloric acid for a long time.
  • the baths filled with this aqueous hydrochloric acid should appropriately be heated according to the residence time.
  • the necessary for the purification of the oxidic impurities bath temperatures are preferably between 15 ° C and 60 ° C. The particular temperature to be used depends on the coating method.
  • Such a system for hot-dip galvanizing or electroplating of components must also be able to be adapted flexibly to the various chemical treatment processes. Specifically, this means that in each case in the above-described baths, a desired target temperature can be set. Furthermore, the process itself must be carried out inexpensively, which is why the cost of operating the system must be kept low and thus the used Installation technology should be inexpensive and easy to be repaired.
  • a heat exchanger should offer the possibility of being modularly expandable and / or easily replaceable.
  • the object of the present invention is therefore to provide a possibility for a heat exchanger for an immersion bath in the hot-dip galvanizing, which is simple and inexpensive to produce, is robust, provides a high heat transfer coefficient and high heat exchanger performance and is modularly expandable.
  • the heat exchanger assembly for the galvanizing or electroplating of steel components provides that a tube heat exchanger is arranged in a dip tank.
  • the dip bath may be a respective pool in the pretreatment stage of a galvanizing process.
  • a heat medium flows through the tube heat exchanger, such that the dip bath medium in the dip bath is heated or tempered by the heat medium.
  • the immersion bath is provided for degreasing.
  • Preferred temperature ranges of the immersion bath medium are between 10 ° C and 90 ° C, in particular between 15 ° C and 70 ° C, preferably between 20 ° C and 70 ° C, very particularly preferably between 50 ° C and 70 ° C.
  • the tube heat exchanger is formed at least by a wound heat exchanger cartridge, wherein a central longitudinal axis of the heat exchanger cartridge is arranged vertically oriented in the installed state in the dip bath.
  • the height of the tube heat exchanger or the height over which the windings extend corresponds to at least 70% of the height of the dip tank, preferably more than 70%, in particular more than 75%, particularly preferably more than 80%, very particularly preferably more than 85%, very particularly preferably more than 90%, in particular more than 95%.
  • the height of the heat exchanger cartridge or the height of the windings extends over the entire height of the dip tank or a level of the immersion medium in the dip tank.
  • the invention provides that the pipe of the pipe heat exchanger is formed of a plastic material.
  • the respective heat exchanger cartridge is produced as a wound heat exchanger or coiled tube heat exchanger and the pipe of the tube heat exchanger is formed of plastic material, it is possible to produce the heat exchanger cartridges particularly cost.
  • windings of the heat exchanger cartridge are formed from two parallel pipelines. In particular, then run the two parallel pipes at the same radial distance about the central longitudinal axis and offset in parallel to each other in the axial direction.
  • heat exchanger assembly can be used flexibly and different bath temperatures can be implemented or adjusted according to the respective requirements, preferably two, in particular three heat exchanger cartridges are arranged in parallel side by side in the dip bath.
  • two, in particular three heat exchanger cartridges are arranged in parallel side by side in the dip bath.
  • a cassette insert is used, wherein in a respective cassette insert up to three heat exchanger cartridges are arranged side by side in parallel. It can be arranged side by side with a correspondingly large cartridge insert and more than three heat exchanger cartridges.
  • the heat exchanger cartridges are then preferably hung in the dipping bath.
  • the cassette is designed as a receiving device, wherein the Heat exchanger cartridges are releasably coupled in the receiving device are arranged and the receiving device is then mounted in the dip tank itself.
  • the receiving device has a striking plate.
  • the impact plate is oriented towards the interior of the dip tank when the receiving device is suspended in the immersion bath. The impact plate thus prevents the attack of located in the dipping bath goods to the heat exchanger cartridges and thus damage to the pipe.
  • Homogeneous temperature control of the immersion bath is due to the convection flow generated in the immersion bath.
  • a supply line of the pipe of a respective heat exchanger cartridge within the windings extends directly into the region of a lower end of the heat exchanger cartridge, in which case the pipe is wound from a lower end of the heat exchanger cartridge starting on a core and at an upper End of the heat exchanger cartridge is connected to a return line.
  • the heat medium thus flows at its highest temperature at the beginning or before the start of the actual heat exchange process directly to the lower end of the dip. Thereafter, the heat medium flows through the windings starting from below.
  • the heat medium releases heat to the dip bath medium via the wall of the windings of the heat exchanger cartridge.
  • the heat medium cools or the temperature of the heat medium decreases due to the heat transfer to the dip bath medium, starting from the lower end of the heat exchanger cartridge to an upper end.
  • the heat exchanger performance is greatest due to the temperature gradient at the lower end of the heat exchanger cartridge.
  • the immersion bath medium thus heated rises due to thermal convection from the lower end of the heat exchanger cartridge toward the upper end of the heat exchanger cartridge, thereby generating a convection flow within the entire immersion pool.
  • the invention provides that the windings of the heat exchanger cartridge are wound around a core or a core material.
  • the core is in particular a tube, particularly preferably a plastic tube.
  • the pipe is wound with a radial distance to the pipe.
  • strips are arranged as radial spacers on the tube.
  • the strips have recesses, with a respective recess receiving the pipeline in cross-section at least partially in a form-fitting manner.
  • the windings are thus fixed positively in the radial direction and axial direction.
  • the heat exchanger arrangement it is thus possible to adjust or adjust the bath contents in the immersion bath and / or to change the temperature of the immersion bath medium by arranging additional or fewer heat exchanger cartridges. It is thus also possible according to the invention to carry out a simple conversion of the immersion bath by the exchangeability of the individual heat exchanger cartridges. For example, to achieve an upper or lower limit of the Temperature of the immersion medium, the number of heat exchanger cartridges and / or the heat exchanger cartridge to be replaced. At the same time, it is possible in case of damage and defect of a single heat exchanger cartridge this easy and quick to replace. Also, the heat exchanger cartridge can be repaired at short notice. Due to the radially encircling winding, any leakage can be detected and repaired, for example, by partial replacement and repair of the pipeline.
  • the heat exchanger assembly according to the invention can also be easily retrofitted to existing dip baths.
  • factory-externally heated or other heat transfer medium or heat transfer medium lines are available.
  • the heat exchanger assembly can be connected by means of a central supply line and a central return line to these existing lines.
  • the individual heat exchanger cartridges are then in turn connected to the central inlet and return line of the heat exchanger assembly. If a heat exchanger cartridge is not needed, this can be removed from the heat exchanger assembly. However, it can also remain on a respective shut-off valve, the heat exchanger cartridge in the immersion bath, but here perform no heat exchange, as this is not traversed by a heat medium.
  • the heat exchanger assembly has the advantage that individual heat exchanger cartridges can be pulled respectively the entire assembly can be pulled and then by a cleaning process, in particular by a hydraulic cleaning, such as high-pressure jets, the incrustations can be removed.
  • the heat exchanger cartridges can be exchanged in the heat exchanger assembly.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view through an inventive
  • FIG. 2 shows a heat exchanger arrangement according to the invention with three
  • Figure 3 is a partial view of an inventive
  • the heat exchanger assembly The heat exchanger assembly.
  • the heat exchanger assembly 1 shows a heat exchanger assembly 1 according to the invention in a dip tank 2.
  • the heat exchanger assembly 1 here has a heat exchanger cartridge 3 shown, which is shown in longitudinal section.
  • a carrier in particular in the form of a tube 4
  • a pipe 5 is wound with different windings 6 each radially encircling.
  • the pipes 5 are arranged on the radial direction R at a distance 7 from the pipe 4, in particular an outer circumferential surface 9 of the pipe 4.
  • This is achieved via strips 8 shown in FIG. 4 as spacers 22.
  • three, in particular four or five, strips 8 may be distributed radially on the outer circumferential surface 9, so that the pipeline 5 is wound at a distance 7 from the outer circumferential surface 9.
  • a dip bath medium 12 is present.
  • the heat exchanger cartridge 3 extends substantially over a fleas 10 of the filling level 1 1 of the dip tank 2. Through the pipe 5 of the heat exchanger cartridge 3, a heat medium W is passed. A feed line 12 the heat medium is guided in the heat exchanger cartridge 3 and thus within the windings 6 directly to the region of a lower end 13 of the heat exchanger cartridge 3. Then, the pipe 5 is wound starting from below around the pipe 4. At an upper end 25, a return line 14 is provided, via which the heat medium is removed again.
  • a striking plate 15 may be disposed on the heat exchanger assembly 1 so that objects 16 immersed in the dip tank 2 can not mechanically damage the heat exchanger cartridge 3.
  • FIG. 2 shows the heat exchanger arrangement 1 in a perspective view.
  • three heat exchanger cartridges 3 are arranged in a receiving device 17.
  • the heat exchanger cartridges 3 are arranged detachably in the receiving device 17.
  • a respective tube 4 is penetrated in an upper region and a lower region by a coupling rod 18, such that the heat exchanger cartridges 3 are releasably secured in the receiving device 17.
  • the impact plate 15 is located on the image plane at the rear. In an upper and lower region, the impact plate 15 has an opening 19, so that the convection flow drawn in FIG. 1 can take place.
  • a central supply line 12 and a central return line 14 is formed in an upper region of the receiving device 17.
  • the single ones Heat exchanger cartridges 3 are connected via connections to the supply line 12 and the return line 14 respectively. Ports 20 of the central supply line 12 and return line 14 can then be coupled with an existing factory existing line for a heat medium.
  • the receiving device 17 has hooks or barbs in an upper region.
  • Lateral lower cover plates or spacers 22 serve to receive a coupling rod 18, but further to keep a distance according to Figure 1 of an inner wall 23 of the dip tank 2.
  • the heat exchanger assembly 1 according to the invention can thus be easily lifted out of the dipping bath in the vertical direction, for example via a crane not described in detail.
  • the lower coupling rod 18 is not inserted through round holes in the tube as a support tube, but that the support tube unilaterally open holes, in particular slots, so that the heat exchanger cartridges 3 on the Vertical direction can be inserted from above on the lower coupling rod 18.
  • a fuse then takes place via the coupling rod 18 at the upper end 25 of a respective heat exchanger cartridge 3.
  • heat exchanger assembly 1 When hung in the dip bath heat exchanger assembly 1 thus offers the advantage that individual heat exchanger cartridges 3 can be removed without the entire heat exchanger assembly 1 in turn itself must be pulled out of the dipping.
  • FIG. 3 shows a perspective rear view of the heat exchanger arrangement 1, in particular on the striking plate 15.
  • an upper opening 19 can also be seen as a lower opening 19 in the striking plate 15, so that a corresponding convection flow can take place.
  • FIG. 4 shows a detailed view of a lower region of the heat exchanger assembly 1.
  • the individual heat exchanger cartridges 3 are shown or their tubes 4 penetrated by a coupling rod 18 and thus releasably coupled in the politicians (2004)leyeranorndung 1.
  • FIGS 6 and 7 show an upper portion of the heat exchanger assembly 1.
  • the connection to a central supply line 12 and central return line 14 of the individual heat exchanger cartridges 3 is shown.
  • a central coupling rod 18 is arranged, which passes through the tubes 4 of each heat exchanger cartridge 3 respectively. This makes it possible to accommodate a different number of heat exchanger cartridges 3 in the heat exchanger assembly 1 or alternatively and replace individual heat exchanger cartridges 3 for repair or repair.
  • An upper cover plate 26 may be arranged, for example, hinged on the receiving device 17. Thus, it is possible to open the upper cover plate 26 and carry out assembly operations on the heat exchanger assembly 1, for example, when exchanging a heat exchanger cartridge 3 mounted in an immersion bath suspended heat exchanger assembly 1.
  • the baffle plate is additionally or alternatively perforated to the openings. This also favors the convection flow.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Wärmetauscheranordnung (1) für die Verzinkung von Stahlbauteilen, wobei in einem Tauchbadbecken (2) ein Rohrwärmetauscher angeordnet ist und durch den Rohrwärmetauscher ein Wärmemedium (W) strömt, dergestalt, dass das Tauchbadmedium (12) in dem Tauchbadbecken (2) erwärmt bzw. temperiert wird. Der Rohrwärmetauscher wird aus mindestens einer gewickelten Wärmetauscherpatrone (3) ausgebildet, wobei eine Mittellängsachse der Wärmetauscherpatrone (3) vertikal orientiert in dem Tauchbadbecken (2) angeordnet ist und sich die Wicklungen (6) über mindestens 70% der Höhe (10) des Tauchbadbeckens (2) erstrecken, wobei die Rohrleitung (5) des Rohrwärmetauschers aus einem Kunststoffwerkstoff ausgebildet ist.

Description

WÄRMETAUSCHERANORDNUNG FÜR TAUCHBAD IN DER
FEUERVERZINKUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmetauscheranordnung für die Verzinkung von Stahlbauteilen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
Zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Metallüberzuges werden zu verzinkende und zu galvanisierende Werkstücke vor dem jeweiligen Feuerverzinken/Galvanisieren in mehreren Prozessstufen vorbehandelt. Zunächst ist eine Entfettungsstufe vorgesehen, um organische Verunreinigungen zu entfernen. Es folgt eine Beizstufe zur sauren Entfernung oxydischer Verunreinigungen.
Anschließend durchlaufen die Werkstücke nach Spülung in einem Wasserbad eine weitere Vorbehandlungsstufe. In einem Benetzungsmittelbecken, das ein Flux- bzw. Flussmittel enthält, sollen die Werkstücke benetzen und so den Anhaftungsprozess des Zinkauftrages unterstützen. Zweck dieses Bades ist es, die Werkstücke auf dem Weg zum Zinkbad/Galvanikbad und beim Trocknen vor Korrosion zu schützen.
Die in der nasschemischen Vorbehandlung der Feuerverzinkung/Galvanisierung eingesetzten salzsauren Lösungen sind wässrige Salzlösungen mit einem Salzgehalt von beispielsweise 300 bis 500 g/l. Hauptbestandteil sind wässrige Salzsäurelösungen mit bis zu 33% Salzsäure, Zinkchloride, Ammoniumchloride und Eisenchloride. Zusätzlich können in geringem Umfang verschiedene Alkali- und Erdalkalimetallchloride enthalten sein.
Die zu verzinkenden/zu galvanisierenden Werkstücke werden gegebenenfalls in Bädern oder Becken nasschemisch vorbehandelt bzw. langfristig in eine wässrige Salzsäure getaucht. Die mit dieser wässrigen Salzsäure gefüllten Bäder sollten zweckmäßig der Verweildauer entsprechend vorbeheizt sein. Die zur Reinigung der oxydischen Verunreinigungen notwendigen Badtemperaturen betragen bevorzugt zwischen 15°C und 60°C. Die jeweilige zu verwendende Temperatur richtet sich nach dem Beschichtungsverfahren.
Im Anschluss daran erfolgt das eigentliche Feuerverzinken/Galvanisieren.
Um die Reinigung der oxydischen Verunreinigungen durch eine Temperaturerhöhung zu beschleunigen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Spülbäder, Beizbäder, aber auch die Benetzungsmittelbäder, nachfolgend Tauchbad genannt, auf eine vorgegebene Temperatur zu heizen bzw. zu temperieren. Die Beheizung erfolgt dabei durch Wärmetauscher. Dieses können externe Wärmetauscher sein, jedoch auch in die Bäder eingetauchte Wärmetauscher, welche über eine Zuführung eines Wärmemediums das jeweilige Bad auf eine Temperatur aufheizen bzw. auf dieser Temperatur temperieren.
Eine solche Anlage zur Feuerverzinkung bzw. Galvanisierung von Bauteilen muss ferner flexibel an die verschiedenen chemischen Behandlungsprozesse angepasst werden können. Konkret bedeutet dies, dass jeweils in den vorbeschriebenen Bädern eine gewünschte Zieltemperatur eingestellt werden kann. Ferner muss der Prozess selbst kostengünstig durchgeführt werden können, weshalb die Kosten zum Betrieb der Anlage geringgehalten werden müssen und somit die eingesetzte Anlagentechnik kostengünstig sowie auch leicht instandsetzbar ausgeführt sein sollte.
Zudem sollte ein Wärmetauscher die Möglichkeit bieten, modular erweiterbar und/oder einfach austauschbar zu sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit für einen Wärmetauscher für ein Tauchbad in der Feuerverzinkung bereitzustellen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist, robust ist, einen hohen Wärmeübergangs- koeffizienten und eine hohe Wärmetauscherleistung bereitstellt und modular erweiterbar ist.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Wärmetauscher- anordnung mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Wärmetauscheranordnung für die Verzinkung bzw. Galvanisierung von Stahlbauteilen sieht vor, dass in einem Tauchbadbecken ein Rohrwärmetauscher angeordnet ist. Bei dem Tauchbadbecken kann es sich um ein jeweiliges Becken in der Vorbehandlungsstufe eines Verzinkungsprozesses bzw. Galvanisierungsprozesses handeln. Durch den Rohrwärmetauscher strömt ein Wärmemedium, dergestalt, dass das Tauchbadmedium in dem Tauchbadbecken durch das Wärmemedium erwärmt bzw. temperiert wird. Insbesondere ist das Tauchbad zur Entfettung vorgesehen. Bevorzugte Temperaturbereiche des Tauchbadmediums sind zwischen 10°C und 90°C, insbesondere zwischen 15°C und 70°C, bevorzugt zwischen 20°C und 70°C, ganz besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C anzusetzen.
Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass der Rohrwärmetauscher mindestens durch eine gewickelte Wärmetauscherpatrone ausgebildet ist, wobei eine Mittellängsachse der Wärmetauscherpatrone im Einbauzustand vertikal orientiert in dem Tauchbadbecken angeordnet ist. Die Höhe des Rohrwärmetauschers bzw. die Höhe, über die sich die Wicklungen erstrecken, entspricht mindestens 70% der Höhe des Tauchbadbeckens, bevorzugt mehr als 70%, insbesondere mehr als 75%, besonders bevorzugt mehr als 80%, ganz besonders bevorzugt mehr als 85%, ganz besonders bevorzugt mehr als 90%, insbesondere mehr als 95%. Im Wesentlichen erstreckt sich die Höhe der Wärmetauscherpatrone respektive die Höhe der Wicklungen über die gesamte Höhe des Tauchbadbeckens bzw. eines Füllstandes des Tauchbadmediums in dem Tauchbadbecken.
Weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Rohrleitung des Rohrwärme- tauschers aus einem Kunststoffwerkstoff ausgebildet ist.
Dadurch, dass die jeweilige Wärmetauscherpatrone als Wickelwärmetauscher bzw. gewickelter Rohrwärmetauscher hergestellt ist und die Rohrleitung des Rohrwärmetauschers aus Kunststoffwerkstoff ausgebildet ist, ist es möglich, die Wärmetauscherpatronen besonders kostengünstig herzustellen.
Es hat sich als vorteilig erwiesen, wenn die Wicklungen der Wärmetauscherpatrone aus zwei parallel verlaufenden Rohrleitungen ausgebildet sind. Insbesondere verlaufen dann die zwei parallelen Rohrleitungen im gleichen radialen Abstand um die Mittellängsachse und in Axialrichtung zueinander parallel versetzt.
Damit nunmehr die Wärmetauscheranordnung flexibel eingesetzt werden kann und verschiedene Badtemperaturen den jeweiligen Anforderungen entsprechend umgesetzt bzw. eingestellt werden können, werden bevorzugt zwei, insbesondere drei Wärmetauscherpatronen parallel nebeneinander in dem Tauchbadbecken angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist es vorstellbar, auch bis zu sechs und insbesondere bis zu neun Wärmetauscherpatronen parallel nebeneinander anzuordnen.
Insbesondere wird ein Kassetteneinsatz verwendet, wobei in einem jeweiligen Kassetteneinsatz bis zu drei Wärmetauscherpatronen parallel nebeneinander angeordnet sind. Es können bei entsprechend großem Kassetteneinsatz auch mehr als drei Wärmetauscherpatronen nebeneinander angeordnet sein.
Die Wärmetauscherpatronen sind dann bevorzugt in das Tauchbad eingehängt. Insbesondere ist die Kassette als Aufnahmevorrichtung ausgebildet, wobei die Wärmetauscherpatronen lösbar gekoppelt in der Aufnahmevorrichtung angeordnet sind und die Aufnahmevorrichtung selbst dann in das Tauchbadbecken eingehangen ist.
Somit kann modular erweiterbar sowie einfach reversibel respektive zur Instandsetzung eine jeweilige Wärmetauscherpatrone ausgewechselt werden.
Um die Wärmetauscherpatronen durch mechanische Beschädigungen von in dem Tauchbad befindlichem chemisch zu behandelndem Gut zu schützen, ist ferner vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung eine Schlagplatte aufweist. Die Schlagplatte ist bei in das Tauchbad eingehängter Aufnahmevorrichtung zum Inneren des Tauchbadbeckens hin orientiert. Die Schlagplatte verhindert somit das Anschlägen von in dem Tauchbad befindlichen Gütern an die Wärmetauscherpatronen und damit eine Beschädigung der Rohrleitung.
Eine homogene Temperierung des Tauchbades erfolgt aufgrund der in dem Tauchbad erzeugten Konvektionsströmung. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass eine Zulaufleitung der Rohrleitung einer jeweiligen Wärmetauscherpatrone innerhalb der Wicklungen auf direktem Wege bis in den Bereich eines unteren Endes der Wärmetauscherpatrone verläuft, wobei dann die Rohrleitung von einem unteren Ende der Wärmetauscherpatrone beginnend auf einen Kern aufgewickelt ist und an einem oberen Ende der Wärmetauscherpatrone an eine Rücklaufleitung angeschlossen ist. Das Wärmemedium strömt somit mit seiner höchsten Temperatur zu Beginn bzw. vor Beginn des eigentlichen Wärmetauschvorganges auf direktem Wege bis an das untere Ende des Tauchbades. Danach durchströmt das Wärmemedium die von unten beginnenden Wicklungen. Bereits in der Zulaufleitung, jedoch spätestens beginnend mit der ersten am unteren Ende befindlichen Wicklung, erfolgt ein Wärmeübergang des Wärmemediums an das Tauchbadmedium. Hierbei gibt das Wärmemedium Wärme an das Tauchbadmedium über die Wandung der Wicklungen der Wärmetauscherpatrone ab. Dabei kühlt sich das Wärmemedium ab bzw. die Temperatur des Wärmemediums nimmt aufgrund der Wärmeübergabe an dem Tauchbadmedium ab, beginnend vom unteren Ende der Wärmetauscherpatrone bis zu einem oberen Ende. Die Wärmetauscherleistung ist aufgrund des Temperaturgradienten am unteren Ende der Wärmetauscherpatrone am größten. Das dadurch erwärmte Tauchbadmedium steigt somit aufgrund einer thermischen Konvektion vom unteren Ende der Wärmetauscherpatrone in Richtung zum oberen Ende der Wärmetauscherpatrone auf und erzeugt dabei eine Konvektionsströmung innerhalb des gesamten Tauchbadbeckens. Hierdurch wird eine besonders gute Wärmetauscherleistung sichergestellt, so dass ein Übergang der Wärme des Wärmemediums an das Tauchbadmedium mit hohem Wirkungsgrad erfolgt und gleichzeitig eine gute Temperaturverteilung innerhalb des Tauchbadbeckens aufgrund thermischer Konvektionsströmung erzeugt wird. Auf weitere Maßnahmen zur Homogenisierung der Temperatur innerhalb des Tauchbadbeckens kann erfindungsgemäß verzichtet werden.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wicklungen der Wärmetauscherpatrone um einen Kern bzw. ein Kernmaterial aufgewickelt sind. Bei dem Kern handelt es sich insbesondere um ein Rohr, besonders bevorzugt um ein Kunststoffrohr. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Wärmeübergangs von Rohrleitung an das Tauchbadmedium ist weiterhin vorgesehen, dass die Rohrleitung mit einem radialen Abstand auf das Rohr aufgewickelt ist. Hierzu sind Leisten als radiale Abstandhalter auf dem Rohr angeordnet. Somit kann die Rohrleitung der Wärmetauscherpatrone annähernd allseitig von dem Tauchbadmedium umströmt sein.
Damit die Wicklungen in einem gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind, kann ferner vorgesehen sein, dass die Leisten Ausnehmungen aufweisen, wobei eine jeweilige Ausnehmung die Rohrleitung im Querschnitt zumindest teilweise formschlüssig aufnimmt. Die Wicklungen sind somit in Radialrichtung und Axialrichtung formschlüssig fixiert.
Mit der erfindungsgemäßen Wärmetauscheranordnung ist es somit möglich eine Änderung bzw. Anpassung des Badinhaltes in dem Tauchbad und/oder eine Änderung der Temperatur des Tauchbadmediums durch Anordnung von zusätzlichen oder wenigeren Wärmetauscherpatronen einzustellen. Es ist somit erfindungsgemäß auch möglich durch die Auswechselbarkeit der einzelnen Wärmetauscherpatronen einen einfachen Umbau des Tauchbades vorzunehmen. Beispielsweise kann zum Erreichen eines oberen bzw. unteren Grenzwertes der Temperatur des Tauchbadmediums die Anzahl von Wärmetauscherpatronen und/oder die Wärmetauscherpatrone an sich ausgewechselt werden. Gleichzeitig ist es möglich, bei Beschädigung und Defekt einer einzelnen Wärmetauscherpatrone diese einfach und schnell auszuwechseln. Auch kann die Wärmetauscherpatrone kurzfristig instandgesetzt werden. Durch die radial umlaufende Wicklung kann eine gegebenenfalls Leckage festgestellt und repariert werden, beispielsweise durch teilweisen Austausch und Instandsetzung der Rohrleitung.
Die erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung ist auch einfach an bereits vorhandenen Tauchbädern nachrüstbar. Hier sind werkseigene fremdbeheizt oder sonstige Wärmeträger bzw. Wärmeträgermedium leitungen vorhanden. Die Wärmetauscheranordnung kann mittels einer zentralen Zulaufleitung und einer zentralen Rücklaufleitung an diese vorhandenen Leitungen angeschlossen werden. Die einzelnen Wärmetauscherpatronen sind dann wiederum an die zentrale Zulauf- und Rücklaufleitung der Wärmetauscheranordnung angeschlossen. Wird eine Wärmetauscherpatrone nicht benötigt, kann diese aus der Wärmetauscheranordnung entnommen werden. Es kann jedoch auch über ein jeweiliges Absperrventil die Wärmetauscherpatrone im Tauchbad verbleiben, jedoch hier keinen Wärmeaustausch durchführen, da dieses nicht von einem Wärmemedium durchströmt wird.
Insbesondere in einem Entfettungsbad bilden sich mechanische Krusten auf der Außenmantelfläche der Schläuche. Hier bietet die Wärmetauscheranordnung den Vorteil, dass einzelne Wärmetauscherpatronen gezogen werden können respektive die gesamte Anordnung gezogen werden kann und dann durch einen Reinigungsvorgang, insbesondere durch ein hydraulisches Reinigen, beispielsweise Hochdruckstrahlen, die Verkrustungen entfernt werden können. Alternativ können die Wärmetauscherpatronen in der Wärmetauscheranordnung getauscht werden.
Wiederum alternativ ist es möglich, dass das Kunststoffrohr von dem Wickelwärmetauscher abgewickelt wird und dann die Wicklung durch einen insbesondere handelsüblichen Kunststoffschlauch zur Ausbildung der Rohrleitung gewechselt werden kann. Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Die schematischen Figuren dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
Es zeigen:
Figur 1 eine Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße
Wärmetauscheranordnung in einem Tauchbadbecken,
Figur 2 eine erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung mit drei
Wärmetauscherpatronen in perspektivischer Ansicht,
Figur 3 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen
Wärmetauscheranordnung mit Schlagplatte,
Figur 4-7 verschiedene Detailansichten der erfindungsgemäßen
Wärmetauscheranordnung.
Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung 1 in einem Tauchbadbecken 2. Die Wärmetauscheranordnung 1 weist hier eine dargestellte Wärmetauscherpatrone 3 auf, die im Längsschnitt dargestellt ist. Um einen Träger insbesondere in Form eines Rohres 4 ist eine Rohrleitung 5 mit verschiedenen Wicklungen 6 jeweils radial umlaufend gewickelt. Die Rohrleitungen 5 sind auf die Radialrichtung R bezogen in einem Abstand 7 zu dem Rohr 4 insbesondere einer Außenmantelfläche 9 des Rohres 4 angeordnet. Dies wird über in Figur 4 dargestellte Leisten 8 als Abstandhalter 22 erreicht. Es können radial umlaufend beispielsweise drei, insbesondere vier oder fünf Leisten 8 auf der Außenmantelfläche 9 verteilt angeordnet sein, so dass die Rohrleitung 5 in dem Abstand 7 zu der Außenmantelfläche 9 gewickelt ist. In dem Tauchbadbecken 2 ist ein Tauchbadmedium 12 vorhanden.
Die Wärmetauscherpatrone 3 erstreckt sich im Wesentlichen über eine Flöhe 10 des Füllstandes 1 1 des Tauchbadbeckens 2. Durch die Rohrleitung 5 der Wärmetauscherpatrone 3 wird ein Wärmemedium W geleitet. Eine Zulaufleitung 12 des Wärmemediums ist in der Wärmetauscherpatrone 3 und somit innerhalb der Wicklungen 6 auf direktem Wege bis zum Bereich eines unteren Endes 13 der Wärmetauscherpatrone 3 geführt. Sodann wird die Rohrleitung 5 von unten beginnend um das Rohr 4 gewickelt. An einem oberen Ende 25 ist eine Rücklaufleitung 14 vorgesehen, über die das Wärmemedium wiederum abgeführt wird.
Die größte Wärmeabgabe, aufgrund höchster Temperaturdifferenz von Wärmemedium W zu Tauchbadmedium 12 erfolgt somit an der Wärmetauscherpatrone 3 von unten beginnend. Hierdurch wird innerhalb des Tauchbadbeckens 2 eine thermische Konvektionsströmung generiert, welche durch die dargestellten Richtungspfeile angedeutet ist. Hierdurch erfolgt eine thermische Umwälzung des Mediums in dem Tauchbadbecken 2 und dadurch eine homogenere Temperaturverteilung der angestrebten Temperatur innerhalb des Tauchbadbeckens 2.
Ferner kann eine Schlagplatte 15 an der Wärmetauscheranordnung 1 angeordnet sein, so dass in dem Tauchbadbecken 2 eingetauchte Gegenstände 16 nicht die Wärmetauscherpatrone 3 mechanisch beschädigen können.
Figur 2 zeigt die Wärmetauscheranordnung 1 in perspektivischer Ansicht. Hier sind drei Wärmetauscherpatronen 3 in einer Aufnahmevorrichtung 17 angeordnet. Bevorzugt sind die Wärmetauscherpatronen 3 lösbar in der Aufnahmevorrichtung 17 angeordnet. Hierzu ist ein jeweiliges Rohr 4 in einem oberen Bereich und einem unteren Bereich von einer Koppelstange 18 durchgriffen, dergestalt, dass die Wärmetauscherpatronen 3 in der Aufnahmevorrichtung 17 lösbar befestigt sind. Es wäre auch vorstellbar mehr als drei Wärmetauscherpatronen 3 in einer Aufnahmevorrichtung 17 anzuordnen. Auf die Bildebene bezogen an der Rückseite befindet sich die Schlagplatte 15. In einem oberen und unteren Bereich weist die Schlagplatte 15 eine Öffnung 19 auf, so dass die in Figur 1 eingezeichnete Konvektionsströmung stattfinden kann.
In einem oberen Bereich der Aufnahmevorrichtung 17 ist eine zentrale Zulaufleitung 12 sowie eine zentrale Rücklaufleitung 14 ausgebildet. Die einzelnen Wärmetauscherpatronen 3 sind über Anschlüsse an die Zulaufleitung 12 und die Rücklaufleitung 14 jeweils angeschlossen. Anschlüsse 20 der zentralen Zulaufleitung 12 bzw. Rücklauf leitung 14 können dann mit einer bereits werkseigenen vorhandenen Leitung für ein Wärmemedium gekoppelt werden.
Ferner weist die Aufnahmevorrichtung 17 in einem oberen Bereich Haken 21 bzw. Widerhaken auf. Somit ist es möglich, die Wärmetauscheranordnung 1 in ein entsprechendes Tauchbad einzuhängen. Seitliche untere Abdeckplatten bzw. Abstandhalter 22 dienen zur Aufnahme einer Koppelstange 18, des Weiteren jedoch um einen Abstand gemäß Figur 1 von einer Innenwand 23 des Tauchbadbeckens 2 zu halten. Die erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung 1 kann somit einfach in Vertikalrichtung aus dem Tauchbad herausgehoben werden, beispielsweise über einen nicht näher beschriebenen Kran. Es kann hier insbesondere möglich sein, in einem unteren Bereich der Wärmetauscheranordnung, dass die untere Koppelstange 18 nicht durch Rundlöcher in das Rohr als Trägerrohr gesteckt wird, sondern dass das Trägerrohr einseitig offene Löcher, insbesondere Langlöcher, aufweist, so dass die Wärmetauscherpatronen 3 auf die Vertikalrichtung bezogen von oben auf die untere Koppelstange 18 gesteckt werden können. Insbesondere erfolgt dann eine Sicherung über die Koppelstange 18 am oberen Ende 25 einer jeweiligen Wärmetauscherpatrone 3.
Bei in dem Tauchbad eingehängter Wärmetauscheranordnung 1 bietet sich somit der Vorteil, dass einzelne Wärmetauscherpatronen 3 entnommen werden können, ohne dass die gesamte Wärmetauscheranordnung 1 wiederum selbst aus dem Tauchbad herausgezogen werden muss.
Figur 3 zeigt eine perspektivische Rückansicht der Wärmetauscheranordnung 1 insbesondere auf die Schlagplatte 15. Hier ist eine obere Öffnung 19 jedoch auch eine untere Öffnung 19 in der Schlagplatte 15 zu sehen, so dass eine entsprechende Konvektionsströmung erfolgen kann.
Figur 4, 5, 6 und 7 zeigen jeweilige Detailansichten der Wärmetauscheranordnung 1. Figur 4 zeigt eine Detailansicht auf einen unteren Bereich der Wärmetauscheranordnung 1. Hier sind die einzelnen Wärmetauscherpatronen 3 bzw. deren Rohre 4 von einer Koppelstange 18 durchgriffen und somit lösbar in der Wärmetauscheranorndung 1 gekoppelt.
Gemäß Figur 4 und 5 ist gut sichtbar, dass auf das jeweilige Rohr 4 Leisten 8 aufgesetzt sind, wobei die Leisten 8 selbst Ausnehmungen 24 aufweisen, dergestalt, dass die Rohrleitungen 5 bei Ausführen der einzelnen Wicklungen 6 zumindest teilweise in die Ausnehmung 24 eingeführt sind.
Figur 6 und 7 zeigen einen oberen Bereich der Wärmetauscheranordnung 1. Hier ist der Anschluss an eine zentrale Zulaufleitung 12 und zentrale Rücklaufleitung 14 der einzelnen Wärmetauscherpatronen 3 dargestellt. Damit ist es möglich in der Wärmetauscheranordnung 1 selbst die Anzahl der Wärmetauscherpatronen 3 zu variieren oder einzelne Wärmetauscherpatronen 3 von einem Durchströmen des Wärmemedium auszunehmen. Auch im oberen Bereich ist eine zentrale Koppelstange 18 angeordnet, die die Rohre 4 der einzelnen Wärmetauscherpatrone 3 jeweils durchgreift. Hierdurch ist es möglich, eine verschiedene Anzahl von Wärmetauscherpatronen 3 in der Wärmetauscheranordnung 1 aufzunehmen oder alternativ sowie auch einzelne Wärmetauscherpatronen 3 zur Instandsetzung oder Reparatur auszuwechseln.
Eine obere Abdeckplatte 26 kann beispielsweise klappbar auf der Aufnahmevorrichtung 17 angeordnet sein. Somit ist es möglich bei in einem Tauchbad eingehängter Wärmetauscheranordnung 1 die obere Abdeckplatte 26 zu öffnen und Montagevorgänge an der Wärmetauscheranordnung 1 durchzuführen, bespielsweise den Austausch einer Wärmetauscherpatrone 3 vorzunehmen.
Nachfolgend eingeblendete Tabellen zeigen bevorzugte Durchmesser für die Rohrleitung 5, die Zulaufleitung 12 bzw. Rücklaufleitung 14, das Rohr 4, welches als jeweiliger Wickelträger einer Wärmetauscherpatrone 3 gilt sowie Materialien und Dicken von Prallplatte sowie Abdeckplatte.
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0003
Figure imgf000014_0004
Demnach ist es bevorzugt möglich, dass die Prallplatte zusätzlich oder alternativ zu den Öffnungen gelocht ist. Auch hierdurch wird die Konvektionsströmung begünstigt.
Bezuqszeichen:
1 - Wärmetauscheranordnung
2 - Tauchbadbecken
3 - Wärmetauscherpatrone
4 - Rohr
5 - Rohrleitung
6 - Wicklung
7 - Abstand
8 - Leiste
9 - Außenmantelfläche 10 - Höhe
11 - Füllstand zu 2
12 - Zulaufleitung
13 - unteres Ende zu 3
14 - Rücklaufleitung
15 - Schlagplatte
16 - Gegenstand
17 - Aufnahmevorrichtung
18 - Koppelstange
19 - Öffnung zu 15
20 - Anschluss
21 - Haken
22 - Abstandhalter
23 - Innenwand
24 - Ausnehmung
25 - oberes Ende
26 - obere Abdeckplatte
W - Wärmemedium
R - Radialrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Wärmetauscheranordnung (1) für die Verzinkung von Stahlbauteilen, wobei in einem Tauchbadbecken (2) ein Rohrwärmetauscher angeordnet ist und durch den Rohrwärmetauscher ein Wärmemedium (W) strömt, dergestalt, dass das Tauchbadmedium (12) in dem Tauchbadbecken (2) erwärmt bzw. temperiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrwärmetauscher aus mindestens einer gewickelten Wärmetauscherpatrone (3) ausgebildet ist wobei eine Mittellängsachse der Wärmetauscherpatrone (3) vertikal orientiert in dem Tauchbadbecken (2) angeordnet ist und sich die Wicklungen (6) über mindestens 70% der Höhe (10) des Tauchbadbeckens (2) erstrecken, wobei die Rohrleitung (5) des Rohrwärmetauschers aus einem Kunststoffwerkstoff ausgebildet ist.
2. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, bevorzugt drei und insbesondere bis zu neun Wärmetauscherpatronen (3) parallel nebeneinander in dem Tauchbadbecken (2) angeordnet sind.
3. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherpatronen (3) in das Tauchbadbecken (2) eingehangen sind.
4. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (17) vorgesehen ist, wobei die Wäremtauscherpatronen (3) lösbar in der Aufnahmevorrichtung (17) gekoppelt sind und insbesondere die Aufnahmevorrichtung (17) in das Tauchbadbecken (2) eingehangen ist.
5. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (17) eine obere Aufhängung aufweist, mit welcher die Wärmetauscherpatronen (3) lösbar gekoppelt sind und bevorzugt eine untere Aufhängung aufweist, mit welcher die Wärmetauscherpatronen (3) lösbar gekoppelt sind, insbesondere ist die Aufhängung eine Koppelstange (18).
6. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (17) eine zum Inneren des Tauchbadbeckens (2) hin orientierte Schlagplatte (15) aufweist, dergestalt, dass die Wärmetauscherpatronen (3) vor mechanischer Beschädigung geschützt sind.
7. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wicklungen (6) der
Wärmetauscherpatrone (3) über eine Höhe von mehr als 75%, insbesondere mehr als 80%, bevorzugt mehr als 85%, besonders bevorzugt mehr als 90% und ganz besonders bevorzugt mehr als 95%, im Wesentlichen über die gesamte Höhe (10) des Tauchbadbeckens (2) erstrecken.
8. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zulaufleitung (12) der Rohrleitung (5) der Wärmetauscherpatrone (3) innerhalb der Wicklungen (6) auf direktem Wege bis in den Bereich eines unteren Endes (13) der Wärmetauscherpatrone (3) verläuft und dann vom unteren Ende (13) beginnend auf einen Kern aufgewickelt ist und an einem oberen Ende (25) an eine Rücklaufleitung (14) ausgebildet ist.
9. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (6) der Wärmetauscherpatronen (3) aus zwei parallel verlaufenden Rohrleitungen (5) ausgebildet sind.
10. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d ad u rch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherpatronen (3) einen Kern aufweisen, um welchen die Rohrleitung (5) mit einem radialen Abstand gewickelt ist, insbesondere ist der Kern ein Rohr (4), bevorzugt Kunststoffrohr, wobei auf dem Rohr (4) Leisten (8) als radiale Abstandhalter angeordnet sind.
11. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (8) Ausnehmungen (24) haben, in denen die Wicklungen (6) zumindest teilweise formschlüssig aufgenommen sind.
PCT/DE2019/100412 2018-05-07 2019-05-07 Wärmetauscheranordnung für tauchbad in der feuerverzinkung WO2019214778A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018102525.2U DE202018102525U1 (de) 2018-05-07 2018-05-07 Wärmetauscheranordnung für Tauchbad in der Feuerverzinkung
DE202018102525.2 2018-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019214778A1 true WO2019214778A1 (de) 2019-11-14

Family

ID=66776064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2019/100412 WO2019214778A1 (de) 2018-05-07 2019-05-07 Wärmetauscheranordnung für tauchbad in der feuerverzinkung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE202018102525U1 (de)
WO (1) WO2019214778A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964997A (zh) * 2019-11-29 2020-04-07 李海良 一种对助镀剂加热的设备及方法
WO2022016614A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 惠博新型材料有限公司 一种用于热镀锌锅的高效吸热装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2911144A1 (de) * 1979-03-21 1980-09-25 Linde Ag Rohrwaermetauscher
DE3423612A1 (de) * 1983-07-05 1985-01-17 A. Ahlström Oy, Noormarkku Verfahren zur temperaturregelung eines metallschmelzbades
DE202006017196U1 (de) * 2006-11-10 2007-04-26 Pinkl, Joachim Wärmetauscher
DE102010050087A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Linde Aktiengesellschaft Durchströmbare Einsätze für Wärmetauscher

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1912341C3 (de) * 1969-03-11 1980-03-13 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Wärmetauscher mit schraubenförmig gewickelten Rohrlagen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2120563A1 (en) * 1971-04-27 1972-11-16 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Heat exchanger - for use at high temp and pressure
JP3049246B1 (ja) * 1999-10-04 2000-06-05 川崎重工業株式会社 溶融めっき設備
WO2017108888A1 (de) * 2015-12-23 2017-06-29 Basf Se Wärmeübertrager zur erwärmung von gas und verwendung des wärmeübertragers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2911144A1 (de) * 1979-03-21 1980-09-25 Linde Ag Rohrwaermetauscher
DE3423612A1 (de) * 1983-07-05 1985-01-17 A. Ahlström Oy, Noormarkku Verfahren zur temperaturregelung eines metallschmelzbades
DE202006017196U1 (de) * 2006-11-10 2007-04-26 Pinkl, Joachim Wärmetauscher
DE102010050087A1 (de) * 2010-10-29 2012-05-03 Linde Aktiengesellschaft Durchströmbare Einsätze für Wärmetauscher

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964997A (zh) * 2019-11-29 2020-04-07 李海良 一种对助镀剂加热的设备及方法
WO2022016614A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 惠博新型材料有限公司 一种用于热镀锌锅的高效吸热装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE202018102525U1 (de) 2019-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2766653B1 (de) Verfahren zur beschichtung von rohren
DE3138274A1 (de) Vorrichtung zum haerten von stahlrohren
WO2019214778A1 (de) Wärmetauscheranordnung für tauchbad in der feuerverzinkung
DE602005003216T2 (de) Vorrichtung zur verarbeitung von hochkorrosiven mitteln
DE202008014349U1 (de) Selbstreinigender Wärmetauscher
CH669983A5 (de)
DE102008005199B4 (de) Verfahren zur Reinigung eines Wärmetauschers
CH622092A5 (en) Device for reclaiming heat from wastewater
AT411707B (de) Wasserspeicher
EP0021210B1 (de) Verdampfer zum Konzentrieren von Mineralsäure, insbesondere Schwefelsäure
DE202017103607U1 (de) Aufnahmeeinheit zum Aufnehmen einer Anzahl von länglichen Körpern in einem Behandlungsbecken
DE102019117084A1 (de) Reinigungsanlage und Reinigungsverfahren insbesondere für Behandlungsanlagen in der Lackiertechnik
DE953211C (de) Tauchsieder fuer chemische Fluessigkeiten, insbesondere fuer Phosphatierbaeder
AT234596B (de) Kühl- bzw. Wärmetank und Verfahren zur Herstellung desselben
DE202013010201U1 (de) Warmwasserdurchlauf-Pufferspeicher
DE6808370U (de) Reinigbarer waermetauscher
DE102016120170A1 (de) Dampferzeugungsanlage
AT412503B (de) Verteilergruppe für plattenheizkörper
DE19816325B9 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vernickelung der Innenoberflächen von Hohlkörpern in Form von Wärmeaustauschern aus Aluminium und Aluminiumlegierungen durch Durchlaufstömung
AT404738B (de) Verfahren zur antikorrosionsbehandlung für geflochtene kabel und ziehverfahren für diese
DE2140748A1 (de) Flussigkeitswarmeaustauscher
EP1561500B1 (de) Vorrichtung zum Versprühen von Wasser und katalytischer Umsetzung von darin enthaltenen Gasen
EP0881452B1 (de) Wärmetauscher
DE102008057360A1 (de) Drehtrommelwärmeaustauscher mit Wärmeaustauschtaschen
DE897150C (de) Als Dampf-Tauchsieder ausgebildetes Heizrohrsystem

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19728862

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19728862

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1