WO2020007503A1 - Tube bundle stabilization for coiled heat exchangers - Google Patents

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WO2020007503A1
WO2020007503A1 PCT/EP2019/025199 EP2019025199W WO2020007503A1 WO 2020007503 A1 WO2020007503 A1 WO 2020007503A1 EP 2019025199 W EP2019025199 W EP 2019025199W WO 2020007503 A1 WO2020007503 A1 WO 2020007503A1
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WO
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core tube
support structure
tube
webs
fixed
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/025199
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German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Steinbauer
Jörg DIETRICH
Herbert Aigner
Hölzl REINHOLD
Manfred Schönberger
Markus Hammerdinger
Eva Müller
Joachim STÖCKL
Alexander WOITALKA
Roland HILLER
Christian Michael HERWERTH
Original Assignee
Linde Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/027—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers by helically or spirally winding elongated elements
    • 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
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications

Definitions

  • the invention relates to a device for use in the manufacture of a tube bundle of a wound heat exchanger and a method for the manufacture of such a tube bundle.
  • Such wound heat exchangers have a jacket which surrounds a jacket space for receiving a first fluid medium, a core tube being arranged in the jacket space, onto which tubes are wound with the interposition of webs, so that the tube bundle is formed. At least one second fluid medium can be guided in the tube bundle and can thus indirectly exchange heat with the first medium guided in the jacket space. Furthermore, a shirt can be provided which encloses the tube bundle formed by the tubes in order to prevent a bypass flow of the first medium in the jacket space of the heat exchanger past the tube bundle.
  • the core tube has on the one hand the task of enabling the winding process of the tubes and on the other hand serves to bypass in the middle of the
  • the core tube is generally arranged horizontally, while it extends along the vertical when the heat exchanger is in operation.
  • the core tube When winding such tube bundles, the core tube rotates about the longitudinal axis or axial direction of the core tube, the longitudinal axis being arranged horizontally.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a device and a method for producing a tube bundle of a wound heat exchanger which reduces the opening movement of the tube bundle described at the beginning.
  • a device for use in the manufacture of a tube bundle of a wound heat exchanger in which tubes are wound in a plurality of tube layers on a core tube extending in an axial direction, webs extending along the axial direction being arranged between the tube layers.
  • the device is preferably none
  • Component of the finished heat exchanger is provided and in particular designed to be removed from the core tube after winding the tube bundle, and has at least one first support structure for holding webs with respect to the radial direction of the core tube, the at least one first support structure for this purpose is configured to be fixed to a first end portion of the core tube, and wherein the at least one first
  • Support structure rotates the core tube in a circumferential direction when the at least one first support structure is fixed to the core tube.
  • the radial direction is perpendicular to the axial direction or on the longitudinal axis of the core tube and points away from it.
  • Holding the first end sections of the webs with respect to the radial direction means in particular that movement of the webs (or the first and / or second end portions of the webs) is limited in the radial direction of the core tube by the at least one support structure.
  • the simulations also show up at the upper end of the tube bundle, where there are usually support arms for carrying the
  • Tube bundle an opening tendency of the bundle.
  • Bundle support is insufficient, and support is also required in the upper area.
  • the solution according to the invention allows adequate support, the at least one support structure being preferably used at the lower end of the tube bundle to hold the webs of the tube bundle and, if appropriate, also at the upper end of the tube bundle.
  • the tube bundle is stabilized over the entire circumference and not only partially. As a result, it is also conceivable to wind even larger tube bundles than previously possible without the tubes or
  • the at least one support structure is disk-shaped, in particular circular, and has a plurality of receptacles for holding the webs, each of which is designed to receive a first end section of a web of the tube bundle.
  • the at least one first support structure has a plurality of support rings for holding the webs, which each run in a circumferential direction of the core tube when the at least one first support structure is fixed to the first end section of the core tube.
  • two support rings each adjacent in the radial direction of the core tube, for holding webs of the core tube form a receptacle for a plurality of first end sections of the webs arranged next to one another in the circumferential direction of the core tube, if the at least one first support structure at the first end portion of the
  • the respective two adjacent support rings are designed to guide said first end sections of the webs so as to be displaceable in the axial direction.
  • the first end sections each in the
  • assigned receptacle or can be fixed to the first support structure.
  • the support rings of the at least one first support structure are connected to one another by struts, each of which extends in the radial direction of the core tube when the at least one first support structure is fixed to the first end section of the core tube.
  • the at least one first support structure has a plurality of arms, each of which has a plurality of receptacles for holding first end sections of webs of the tube bundle, the arms each extending in the radial direction of the
  • the receptacles of the at least one support structure described above are each designed as a through opening.
  • the respective receptacle or through opening is designed for the form-fitting receptacle of a first end section of a web of the tube bundle. Furthermore, it can be provided according to one embodiment of the invention that the respective receptacle is designed to guide the first end section of the respective web displaceably in the axial direction. As an alternative to this, however, there is also the possibility that the first end sections can be fixed in the respective receptacle or on the first support structure with respect to the axial direction.
  • the arms are connected to one another by struts which run along the circumferential direction when the at least one support structure is fixed to the first end section of the core tube.
  • the arms are formed from individual bodies which are connected to one another (in particular welded to one another) and which (in relation to a state in which the at least one first support structure is fixed to the first end section of the core tube) are radial Direction are arranged side by side or one above the other, in particular the respective receptacle is formed by a recess in the respective body.
  • rectangular) groove is formed and forms a through opening together with an adjacent body.
  • the respective body (based on a state in which the at least one support structure is fixed to the first end section of the core tube) is formed on an underside facing the core tube, on each of which the recess or groove is formed has two opposing chamfers, the respective chamfer being formed on an edge of the underside extending along the axial direction.
  • the arms of the at least one first support structure can each be fixed on an outer side of the core tube via a first end section of the respective arm, or that the arms are each fixed on a fastening ring via a first end section or are fixable, which is designed to be fixed on the outside of the core tube, wherein the fastening ring encompasses the core tube.
  • the device has a second support structure for holding webs with respect to the radial direction of the core tube, the second support structure being designed to be fixed to a second end section of the core tube which is in line with the first end section is opposite to the axial direction of the core tube, and wherein the second support structure rotates around the core tube in a circumferential direction when the second support structure is fixed to the core tube.
  • the second support structure can be designed in accordance with the individual embodiments which have been described above for the at least one first support structure, the respective receptacle serving here for receiving a second end section of a web (or a plurality of second end sections of webs).
  • End portion of a web of the tube bundle is opposite to the first end portion of the web in the axial direction of the core tube.
  • the respective web therefore extends from the first end section along the axial direction to its second
  • the first end section of the core tube can be an upper one
  • the at least one first support structure can have one or more recesses for carrying out one or more tube braids of the tube bundle.
  • End portion of the core tube is then possibly a lower end portion of the core tube.
  • first end section of the core tube can also be a lower end section of the core tube.
  • the second end section is then possibly the upper end section, which in turn is the said one
  • a further aspect of the invention relates to a device for use in the production of a tube bundle of a wound heat exchanger, in which tubes are wound in several tube layers on a core tube extending in an axial direction, webs extending along the axial direction being arranged between the tube layers, wherein the device has at least one first support structure for holding webs with respect to the radial direction of the core tube, the at least one first support structure being designed to be fixed to a first end section of the core tube, and wherein the at least one support structure rotates around the core tube in a circumferential direction when the at least one first support structure is fixed to the core tube.
  • This device can also be further developed or characterized in more detail by the features specified in the subclaims.
  • Another aspect of the present invention relates to a method for producing a tube bundle for a wound heat exchanger using a device according to the invention, wherein a core tube extending in an axial direction is provided, and wherein the at least one first support structure is thus fixed to a first end section of the core tube that the at least one first support structure rotates in a circumferential direction of the core tube (and
  • pipe layers lying one above the other are wound onto the core tube, a plurality of webs being arranged between each two adjacent tube layers, each of which extends along the axial direction and is held by the at least one support structure with respect to a radial direction of the core tube.
  • the second support structure is fixed to a second end section of the core tube in such a way that the second support structure rotates in a circumferential direction of the core tube (and in particular protrudes from the core tube in the radial direction), the between each two tube layers arranged webs are each held by the second support structure with respect to a radial direction of the core tube.
  • the first end sections of the webs for holding the webs are arranged in receptacles of the first support structure
  • the second end sections of the webs for holding the webs are arranged in receptacles of the second support structure.
  • the first support structure and possibly the second support structure are removed from the core tube.
  • the support structures preferably do not represent any components of the finished wound heat exchanger.
  • Fig. 1 is a partially sectioned illustration of a wound
  • Heat exchanger with a tube bundle which has a plurality of tubes wound on a core tube, webs running between adjacent tube layers;
  • Fig. 2 is a schematic view of an embodiment of a
  • Fig. 3 is a schematic view of another embodiment of a
  • Device with a support structure comprising a plurality of support rings for holding webs of a tube bundle to be produced;
  • Fig. 4 is a schematic view of another embodiment of a
  • Fig. 5 is a schematic sectional view of a core tube with it
  • FIG. 5 shows a device 1 according to the invention, which has at least one first support structure 20, which is provided here on a first end section 300b of the core tube 300.
  • the device 1 can also (or alternatively) have a second support structure 21 which is fixed to a second end section 300c of the core tube 300 and is opposite the other support structure 20 in the axial direction z of the core tube 300.
  • a device 1 is described below which has two mutually opposite support structures 20, 21, but in principle there is the possibility in all embodiments of the invention to dispense with one of the two support structures 20, 21.
  • the device 1 is used according to the invention when winding tubes 30 onto a core tube 300 of a wound heat exchanger 100 in order to produce a tube bundle 3.
  • the axial direction z or the longitudinal axis z of the core tube 300 is arranged horizontally, as shown in FIG. 5, the core tube 300 rotating about the longitudinal axis z, so that the individual tubes 30 preferably helical below
  • Intermediate layer of webs 10 can be wound on the core tube 300.
  • the webs 10 run between two adjacent tube layers 4 or between an outer side 300a of the core tube 300 and an innermost tube layer 4 along the axial direction z, the webs 10 being arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300.
  • the tubes 30 can be attached to the webs 10 e.g. fixed by means of brackets, which is not shown in Figure 5.
  • the device 1 or its support structures 20, 21 is used to hold the tube bundle 3 or its tube layers 4 together in the radial direction R of the tube bundle 3 or the core tube 300, so that it rotates at the ends the horizontal longitudinal axis z of the core tube 300 is not rises, and by possibly at the same time in the axial direction z of the core tube 300
  • the webs 10 can, however, also be fixed to the support structures 20, 21 in the axial direction z of the core tube 300.
  • the radial direction R is perpendicular to the axial direction z or longitudinal axis z along which the core tube 300 extends and points away from the longitudinal axis z.
  • the completely wound tube bundle 3 can e.g. be designed in the manner of Figure 1.
  • a wound heat exchanger 1 generally has a jacket 2 which extends along the longitudinal axis z (during operation) and which surrounds a jacket space 6 of the heat exchanger 1 which is used to hold a first fluid medium M. serves, the tube bundle 3 is arranged in the jacket space 6.
  • the tube bundle 3 can have a plurality of tubes 30 for receiving at least a second fluid medium M ', the tubes 30, as already explained, preferably being wound at least in sections helically or helically on the core tube 300 of the heat exchanger 1, which extends along the longitudinal axis z or extends in the axial direction z in the jacket space 6.
  • the tube bundle 3 Due to the winding of the tubes 30 onto the core tube 300, the tube bundle 3 has one or more tube layers 4, which are arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300 or the tube bundle 3. As is also indicated in FIG. 1, the tubes 30 are wound on an outer side 300a of the core tube 300 with the interposition of webs 10. Furthermore, connectors 52, 53 which are in flow connection with the jacket space 6 are provided on the jacket 2 and are used for introducing or withdrawing the first medium M. The first medium M can be guided from top to bottom or from bottom to top in the jacket space 6.
  • connecting pieces 50, 51 which are in flow connection with the tube bundle 3, are provided on the jacket 2, via which the at least one second medium M 'can be introduced into the tube bundle 3 or withdrawn therefrom.
  • the second medium M 'carried in the tube bundle 3 can thus indirectly exchange heat with the first medium M carried in the jacket space 6.
  • the at least one second medium M ′ can also be guided in the tube bundle 3 from top to bottom or from bottom to top.
  • the tubes 30 can be divided into tube groups (FIG. 1 shows three such tube groups), which can be fed separately with a second medium M '(in particular also different media).
  • the tube bundle 3 can be surrounded by a shirt 7.
  • FIGS. 2 to 4 show individual embodiments of the device 1 according to the invention, a first support structure 20 of the device 1 being shown in each case.
  • the respective device 1 can, as already stated at the beginning, a second one
  • End sections 10a of webs 10 of the tube bundle 3 is used, while the second support structure 21 is used, if appropriate, for holding second end sections 10b of the webs 10, which lie opposite the respective first end section 10a in the axial direction z.
  • the webs 10 of the tube bundle 3 which are to be arranged gradually on or between the tube layers 4 are so stable in the radial direction R of the core tube (and possibly in the axial direction z so feasible) that a necessary cohesion of the tube bundle 3 when winding the tube bundle 3 in the radial direction on the first or second end portion 300b, 300c of the core tube 300 can be ensured.
  • the at least one first support structure 20 is disc-shaped, in particular circular, and for holding the webs 10 or the first
  • End sections 10a of the webs 10 have a plurality of receptacles 42, which are designed in particular as through openings and are each designed to receive a first end section 10a of a web 10 of the tube bundle 3.
  • Support structure 20 has a central opening 20a, in which a first end section 300b of the core tube 300 can be arranged, the support structure 20 additionally at a
  • outside 300a of the core tube 300 can be welded.
  • the tubes 30 of the tube bundle 3 are wound onto the core tube 300 to form tube layers 4, a plurality of webs 10 being arranged on the outside 300a of the core tube 300 and on each tube layer 4, the first ends of these webs 10a in the assigned Receptacles 42 are arranged and thereby held by the first support structure 20 with respect to the radial direction R of the core tube 300.
  • End sections 10b of the webs 10 can be held in an analogous manner by a second support structure 21 provided on the second end section 300b of the core tube 300.
  • a constant number of webs 10 is arranged, a plurality of webs 10 being arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300.
  • the receptacles 42 are arranged on the first and / or second support structure 20, 21 such that a plurality of receptacles 42 are arranged one above the other in a corresponding radial direction R.
  • Support structure 20, 21 formed.
  • Figure 3 shows an alternative embodiment of a device 1 according to the invention, in which the at least one first support structure 20 a plurality of e.g. has circularly shaped support rings 40 which are configured to hold the webs 10, the individual support rings 40 preferably rotating in a circumferential direction U of the core tube 300 when the at least one first support structure 20, as shown in FIG. 3, at the first end section 300b of the core tube 300 is fixed.
  • the at least one first support structure 20 a plurality of e.g. has circularly shaped support rings 40 which are configured to hold the webs 10, the individual support rings 40 preferably rotating in a circumferential direction U of the core tube 300 when the at least one first support structure 20, as shown in FIG. 3, at the first end section 300b of the core tube 300 is fixed.
  • two support rings 40 adjacent in the radial direction R of the core tube 300 for holding webs 10 of the core tube 300 in the radial direction R are objected to one another in such a way that they have a receptacle 42 for a plurality of circumferential directions U of the core tube Form 300 first end sections 10a of the webs 10 arranged side by side.
  • the respective two adjacent support rings 40 can be designed to said to guide first end portions 10a of the webs 10 in the axial direction z.
  • the support rings 40 are connected to one another by struts 41, which each extend in the radial direction R of the core tube 300 when the at least one first support structure 20 is fixed to the first end section 300b of the core tube 300.
  • first support structure 20 can be fixed on the outer side 300a of the core tube 300 via a support ring 40 innermost in the radial direction R and / or via the struts 41, in particular by at least one welded connection.
  • the tubes 30 of the tube bundle 3 are also wound onto the core tube 300 to form tube layers 4 when the device according to FIG. 3 is used, a plurality of webs in each case on the outside 300a of the core tube 300 and on each tube layer 4 10 are arranged, which are arranged with their first end sections 10a in the associated receptacles 42, that is, between two adjacent support rings 40, and are thereby held by the first support structure 20 with respect to the radial direction R of the core tube 300.
  • Second end sections 10b of the webs 10 can in turn be held in an analogous manner by a second support structure 21 provided on the second end section 300b of the core tube 300 (cf. FIG. 5).
  • a constant number of webs 10 is arranged, a plurality of webs 10 being arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300, what can be seen from the figure 3.
  • the receptacles 42 are arranged on the first and / or second support structure 20, 21 such that all the webs 10 to be held or their first end sections 10a can each be arranged between two adjacent support rings 40.
  • first and / or second support structure 20, 21 of the type shown in FIG. 3 completely assembled on the core tube 300 and then to arrange the webs 10 successively in the associated receptacles 42 when the tube bundle is being wound.
  • first and / or second support structure 20 21 also to be built up successively.
  • an innermost support ring 40 of the first and / or second support structure 20, 21 can first be arranged on the corresponding end section 300b or 300c of the core tube 300, then onto the first
  • End sections 10a of webs 10 are arranged when they are placed on a current uppermost pipe layer 4, the next (adjacent) support ring 40 being then arranged on the end sections 10a and e.g. is connected via the struts 41 to the inner support ring 40.
  • the first and / or second support structure 20, 21 can also be built up in layers.
  • the device 1 or the first and / or second support structure 20, 21 is preferably removed from the core tube 300 again.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a device 1 according to the invention, the at least one first support structure 20 having a plurality of arms 43, two of which are shown by way of example in FIG. 4, said arms 43 each extending in the radial direction R of the core tube 300 extend when the first
  • Support device 20 is fixed to the associated first end portion 300b of the core tube 300.
  • Said arms 43 each have a plurality of receptacles 42 for holding first end sections 10a of webs 10 of the tube bundle 3, the respective receptacle 42 preferably being designed as a through opening.
  • the respective receptacle 42 can be designed for the form-fitting receptacle of a first end section 10a of the respectively assigned web 10 of the tube bundle 3, it being possible in particular for the respective receptacle 42 to be designed to axially axially the first end section 10a of the respective web 10 To be slidable in the direction of z.
  • the first end section 10a of the respective web 10 To be slidable in the direction of z.
  • said arms 43 are preferably connected to one another by struts 44 which run along the circumferential direction U of the core tube 300 when the at least one first support structure 20 is fixed to the first end section 300b of the core tube 300.
  • the individual arms 43 are formed from individual bodies 400 which are connected to one another, the respective receptacle 42 being formed by a recess 42, in particular in the form of a groove, of the respective body 400.
  • the respective groove 42 of a body 400 forms, together with an adjacent body 400, a through-opening 42 if the said body 400, which has the groove 42, with a
  • adjacent body 400 is connected, in particular welded, which then covers the groove in the radial direction R so that it forms a through opening 42 for receiving a first end section 10a of an associated web 10 of the tube bundle 3.
  • the respective body 400 (based on a state in which the at least one first support structure 20 at the first end section 300b of the
  • Core tube 300 is fixed) on an underside 400a facing the core tube 300, on each of which the recess 42 or groove 42 is formed, have two opposing chamfers 401, the respective chamfer 401 on an edge of the underside extending along the axial direction z 400a is formed (cf. detail of FIG. 4).
  • the arms 43 each have a first
  • End section 43a of the respective arm 43 can be fixed on an outer side 300a of the core tube 300, or that the arms 43 are fixed or can be fixed on a fastening ring 45 via a first end section 43a, respectively
  • the fastening ring 45 the core tube 300 e.g. embraces.
  • first and / or second support structure 20, 21, once fully assembled is fixed on the first and second end sections 300b and 300c of the core tube 300, the winding of the Pipe bundle 3, the webs 10 are successively arranged in the associated receptacles 42.
  • the respective body 400 with its groove 42 can be placed on a web 10 arranged on the currently uppermost tube layer, so that the first end section 10a of the web 10 engages in the receptacle 42 or groove 42, the said body 400 then being able to be fixed, in particular welded, to an underlying component (for example another adjacent body 400).
  • Said bevels 401 can, for example, each form a recess with an adjacent body 400, in each of which a weld seam can be formed which connects the two adjacent bodies 400 to one another, so that a through opening 42 is created for the relevant end section 10a of a web 10.
  • the arms 43 can be built up successively during the winding of the tube bundle 3, the struts 44 extending in the circumferential direction U being fixed between two arms 43 to stabilize the arms 43 when the arms 43 are built up (for example via welded connections).
  • the second support structure 21 for holding the second end sections 10b can each be constructed in an analogous manner.
  • the device 1 or the first and / or second support structure 20, 21 is preferably removed from the core tube 300 again.

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Abstract

The invention relates to a device (1) for use in the production of a tube bundle (3) of a coiled heat exchanger (100), in which tubes (30) in multiple tube layers (4) are coiled around a core tube (300) that extends in an axial direction (z), wherein between the tube layers (4) there are arranged webs (10) running along the axial direction (z). The invention provides that the device (1) has at least one first support structure (20) for holding webs (10) relative to the radial direction (R) of the core tube (300), wherein the at least one first support structure (20) is designed to be secured to a first end section (300b) of the core tube (300), and wherein the at least one support structure (20) surrounds the core tube (300) in a circumferential direction (U) when the at least one first support structure (20) is secured to the core tube (300).

Description

Beschreibung  description
Rohrbündelstabilisierung für gewickelte Wärmeübertrager Pipe bundle stabilization for wound heat exchangers
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohrbündels. The invention relates to a device for use in the manufacture of a tube bundle of a wound heat exchanger and a method for the manufacture of such a tube bundle.
Derartige gewickelte Wärmeübertrager weisen einen Mantel auf, der einen Mantelraum zur Aufnahme eines ersten fluiden Mediums umgibt, wobei in dem Mantelraum ein Kernrohr angeordnet ist, auf das Rohre unter Zwischenlage von Stegen gewickelt sind, so dass das Rohrbündel gebildet wird. Im Rohrbündel kann zumindest ein zweites fluides Medium geführt werden, das mit dem im Mantelraum geführten ersten Medium somit indirekt Wärme austauschen kann. Weiterhin kann ein Hemd vorgesehen sein, das das durch die Rohre gebildete Rohrbündel umschließt, um eine Bypassströmung des ersten Mediums im Mantelraum des Wärmeübertragers am Rohrbündel vorbei zu verhindern. Das Kernrohr hat einerseits die Aufgabe, den Wicklungsprozess der Rohre zu ermöglichen, und dient andererseits dazu einen Bypass in der Mitte des Such wound heat exchangers have a jacket which surrounds a jacket space for receiving a first fluid medium, a core tube being arranged in the jacket space, onto which tubes are wound with the interposition of webs, so that the tube bundle is formed. At least one second fluid medium can be guided in the tube bundle and can thus indirectly exchange heat with the first medium guided in the jacket space. Furthermore, a shirt can be provided which encloses the tube bundle formed by the tubes in order to prevent a bypass flow of the first medium in the jacket space of the heat exchanger past the tube bundle. The core tube has on the one hand the task of enabling the winding process of the tubes and on the other hand serves to bypass in the middle of the
Rohrbündels zu verhindern. Zum Wickeln der Rohre auf das Rohrbündel wird das Kernrohr in der Regel horizontal angeordnet, während es bei einem Betrieb des Wärmeübertragers entlang der Vertikalen erstreckt ist. To prevent tube bundle. For winding the tubes onto the tube bundle, the core tube is generally arranged horizontally, while it extends along the vertical when the heat exchanger is in operation.
Beim Wickeln derartiger Rohrbündel rotiert das Kernrohr um die Längsachse bzw. axiale Richtung des Kernrohres, wobei die Längsachse horizontal angeordnet ist. When winding such tube bundles, the core tube rotates about the longitudinal axis or axial direction of the core tube, the longitudinal axis being arranged horizontally.
Hierdurch kommt es an den Bündelenden, also im Bereich eines ersten bzw. This results in the ends of the bundles, i.e. in the area of a first or
gegenüberliegenden zweiten Endabschnitts des Kernrohres, und zwar insbesondere an einem während des Wärmeübertragerbetriebs unteren Ende des Rohrbündels, wo regelmäßig keine das Rohrbündel versteifenden Tragarme vorgesehen sind, zu einer Öffnung des Bündels. opposite second end portion of the core tube, in particular at an end of the tube bundle which is lower during heat exchanger operation, where no support arms stiffening the tube bundle are regularly provided, for opening the bundle.
Dies wird durch das häufige Rotieren gerade in Verbindung mit einem Durchhängen am freien Bündelende möglich. Als Folge können Abrisse der Bügel auftreten, mittels denen die Rohre des Rohrbündels an Stegen des Rohrbündels befestigt sind. Hieraus können sich wiederum Beschädigungen der Rohre des Rohrbündels ergeben. This is made possible by the frequent rotation, especially in connection with sagging at the free end of the bundle. As a result, tearing of the temples can occur which the tubes of the tube bundle are attached to webs of the tube bundle. This in turn can damage the tubes of the tube bundle.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers bereitzustellen, die bzw. das die eingangs beschriebene Öffnungsbewegung des Rohrbündels vermindert. The present invention is therefore based on the object of providing a device and a method for producing a tube bundle of a wound heat exchanger which reduces the opening movement of the tube bundle described at the beginning.
Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. This object is achieved by a device with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 15.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Erfindungsaspekte sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben. Advantageous refinements of these aspects of the invention are specified in the corresponding subclaims and are described below.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Einrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers offenbart, bei der Rohre in mehreren Rohrlagen auf ein in einer axialen Richtung erstrecktes Kernrohr gewickelt werden, wobei zwischen den Rohrlagen entlang der axialen Richtung verlaufende Stege angeordnet werden. According to claim 1, a device for use in the manufacture of a tube bundle of a wound heat exchanger is disclosed, in which tubes are wound in a plurality of tube layers on a core tube extending in an axial direction, webs extending along the axial direction being arranged between the tube layers.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Einrichtung vorzugsweise keine According to the invention, the device is preferably none
Komponente des fertig hergestellten Wärmeübertragers darstellt, sondern dazu vorgesehen und insbesondere ausgebildet ist, nach einem Wickeln des Rohrbündels vom Kernrohr entfernt zu werden, und zumindest eine erste Stützstruktur zum Halten von Stegen bezüglich der radialen Richtung des Kernrohres aufweist, wobei die mindestens eine erste Stützstruktur dazu ausgebildet ist, an einem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt zu werden, und wobei die mindestens eine erste Component of the finished heat exchanger, but is provided and in particular designed to be removed from the core tube after winding the tube bundle, and has at least one first support structure for holding webs with respect to the radial direction of the core tube, the at least one first support structure for this purpose is configured to be fixed to a first end portion of the core tube, and wherein the at least one first
Stützstruktur das Kernrohr in einer Umfangsrichtung umläuft, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur an dem Kern rohr festgelegt ist. Support structure rotates the core tube in a circumferential direction when the at least one first support structure is fixed to the core tube.
Die radiale Richtung steht jeweils senkrecht auf der axialen Richtung bzw. auf der Längsachse des Kernrohres und weist von dieser weg. The radial direction is perpendicular to the axial direction or on the longitudinal axis of the core tube and points away from it.
Das Halten der ersten Endabschnitte der Stege bezüglich der radialen Richtung bedeutet insbesondere, dass eine Bewegung der Stege (bzw. der ersten und/oder zweiten Endabschnitte der Stege) in der radialen Richtung des Kernrohres durch die mindestens eine Stützstruktur beschränkt wird. Holding the first end sections of the webs with respect to the radial direction means in particular that movement of the webs (or the first and / or second end portions of the webs) is limited in the radial direction of the core tube by the at least one support structure.
Jüngst durchgeführte Berechnungen, insbesondere in Form von Spannungsanalysen basierend auf einer Finite Elemente Methode an Rohrbündeln von gewickelten Wärmeübertragern haben gezeigt, dass bei zunehmender Lagenzahl bisherige Bündelabstützungen unzureichend sind, bzw. gegen Ende des Wickelns aller Recent calculations, in particular in the form of stress analyzes based on a finite element method on tube bundles of wound heat exchangers, have shown that with increasing number of layers, previous bundle supports are insufficient, or towards the end of the winding of all
Rohrlagen trotzdem mit einem Öffnen zu rechnen ist. Pipe layers can still be expected to open.
Insbesondere zeigt sich bei schweren Rohrbündeln in den Simulationen auch am oberen Rohrbündelende, wo sich üblicherweise Tragarme zum Tragen des In particular, in the case of heavy tube bundles, the simulations also show up at the upper end of the tube bundle, where there are usually support arms for carrying the
Rohrbündels befinden, eine Öffnungstendenz des Bündels. Tube bundle, an opening tendency of the bundle.
Dies bedeutet, dass bei hinreichend großen Rohrbündeln (bezüglich Durchmesser und Länge des Bündels) und/oder bei besonders schweren Bündeln die untere This means that with sufficiently large tube bundles (in terms of diameter and length of the bundle) and / or with particularly heavy bundles, the lower one
Bündelabstützung unzureichend ist, und auch im oberen Bereich eine Abstützung erforderlich ist. Bundle support is insufficient, and support is also required in the upper area.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt diesbezüglich eine ausreichende Stützung, wobei die mindestens eine Stützstruktur vorzugsweise am unteren Rohrbündelende zum Halten der Stege des Rohrbündels verwendet wird sowie ggf. auch am oberen Ende des Rohrbündels. In this regard, the solution according to the invention allows adequate support, the at least one support structure being preferably used at the lower end of the tube bundle to hold the webs of the tube bundle and, if appropriate, also at the upper end of the tube bundle.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Stützstrukturen wird das Rohrbündel am gesamten Umfang und eben nicht nur teilweise stabilisiert. Dadurch ist es auch denkbar, noch größere Rohrbündel als bisher möglich zu wickeln, ohne die Rohre oder Due to the support structures according to the invention, the tube bundle is stabilized over the entire circumference and not only partially. As a result, it is also conceivable to wind even larger tube bundles than previously possible without the tubes or
Bügel durch die Öffnung des Rohrbündels zu schädigen. Damage the bracket through the opening of the tube bundle.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Stützstruktur scheibenförmig, insbesondere kreisförmig, ausgebildet ist und zum Halten der Stege eine Mehrzahl an Aufnahmen aufweist, die jeweils zum Aufnehmen eines ersten Endabschnitts eines Steges des Rohrbündels ausgebildet sind. According to one embodiment of the invention, it is provided that the at least one support structure is disk-shaped, in particular circular, and has a plurality of receptacles for holding the webs, each of which is designed to receive a first end section of a web of the tube bundle.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine erste Stützstruktur eine Mehrzahl an Stützringen zum Halten der Stege aufweist, die jeweils in einer Umfangsrichtung des Kernrohres umlaufen, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur am ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt ist. Furthermore, it is provided according to one embodiment of the invention that the at least one first support structure has a plurality of support rings for holding the webs, which each run in a circumferential direction of the core tube when the at least one first support structure is fixed to the first end section of the core tube.
Hierbei ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weiterhin vorgesehen, dass je zwei in der radialen Richtung des Kernrohres benachbarte Stützringe zum Halten von Stegen des Kernrohres eine Aufnahme für eine Mehrzahl an in der Umfangrichtung des Kernrohres nebeneinander angeordneten ersten Endabschnitten der Stege bilden, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur an dem ersten Endabschnitt des According to one embodiment of the invention, it is further provided that two support rings, each adjacent in the radial direction of the core tube, for holding webs of the core tube form a receptacle for a plurality of first end sections of the webs arranged next to one another in the circumferential direction of the core tube, if the at least one first support structure at the first end portion of the
Kernrohres festgelegt ist. Core tube is set.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die jeweiligen beiden benachbarten Stützringe dazu ausgebildet sind, die besagten ersten Endabschnitte der Stege in der axialen Richtung verschieblich zu führen. Alternativ ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die ersten Endabschnitte jeweils in der Furthermore, it is provided according to one embodiment that the respective two adjacent support rings are designed to guide said first end sections of the webs so as to be displaceable in the axial direction. Alternatively, it is provided according to one embodiment that the first end sections each in the
zugeordneten Aufnahme bzw. an der ersten Stützstruktur fixierbar sind. assigned receptacle or can be fixed to the first support structure.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Stützringe der mindestens einen ersten Stützstruktur durch Streben miteinander verbunden sind, die sich jeweils in radialer Richtung des Kernrohres erstrecken, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur an dem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt ist. Furthermore, it is provided according to an embodiment of the invention that the support rings of the at least one first support structure are connected to one another by struts, each of which extends in the radial direction of the core tube when the at least one first support structure is fixed to the first end section of the core tube.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine erste Stützstruktur eine Mehrzahl an Armen aufweist, die jeweils eine Mehrzahl an Aufnahmen zum Halten von ersten Endabschnitten von Stegen des Rohrbündels aufweisen, wobei die Arme sich jeweils in radialer Richtung des According to a further embodiment of the invention, it is provided that the at least one first support structure has a plurality of arms, each of which has a plurality of receptacles for holding first end sections of webs of the tube bundle, the arms each extending in the radial direction of the
Kernrohres erstrecken, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur an dem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt ist. Extend core tube when the at least one first support structure is fixed to the first end portion of the core tube.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die vorstehend beschriebenen Aufnahmen der mindestens einen Stützstruktur jeweils als Durchgangsöffnung ausgebildet sind. Furthermore, it is provided according to one embodiment of the invention that the receptacles of the at least one support structure described above are each designed as a through opening.
Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die jeweilige Aufnahme bzw. Durchgangsöffnung zur formschlüssigen Aufnahme eines ersten Endabschnitts eines Steges des Rohrbündels ausgebildet ist. Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die jeweilige Aufnahme dazu ausgebildet ist, den ersten Endabschnitt des jeweiligen Steges in der axialen Richtung verschieblich zu führen. Alternativ hierzu besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die ersten Endabschnitte in der jeweiligen Aufnahme bzw. an der ersten Stützstruktur bezüglich der axialen Richtung fixierbar sind. Furthermore, according to one embodiment of the invention, it can be provided that the respective receptacle or through opening is designed for the form-fitting receptacle of a first end section of a web of the tube bundle. Furthermore, it can be provided according to one embodiment of the invention that the respective receptacle is designed to guide the first end section of the respective web displaceably in the axial direction. As an alternative to this, however, there is also the possibility that the first end sections can be fixed in the respective receptacle or on the first support structure with respect to the axial direction.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Arme durch Streben miteinander verbunden sind, die entlang der Umfangsrichtung verlaufen, wenn die mindestens eine Stützstruktur an dem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt ist. Furthermore, it is provided according to an embodiment of the invention that the arms are connected to one another by struts which run along the circumferential direction when the at least one support structure is fixed to the first end section of the core tube.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Arme aus einzelnen miteinander verbundenen (insbesondere miteinander verschweißten) Körpern gebildet sind, die (bezogen auf einen Zustand, in dem die mindestens eine erste Stützstruktur am ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt ist) in der radialen Richtung nebeneinander bzw. übereinander angeordnet sind, wobei insbesondere die jeweilige Aufnahme durch eine Ausnehmung des jeweiligen Körpers gebildet ist. Furthermore, according to one embodiment of the invention it is provided that the arms are formed from individual bodies which are connected to one another (in particular welded to one another) and which (in relation to a state in which the at least one first support structure is fixed to the first end section of the core tube) are radial Direction are arranged side by side or one above the other, in particular the respective receptacle is formed by a recess in the respective body.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Ausnehmung des jeweiligen Körpers als (im Querschnitt insbesondere Furthermore, it is provided according to one embodiment of the invention that the recess of the respective body as (in cross section in particular
rechteckförmige) Nut ausgebildet ist und zusammen mit einem benachbarten Körper eine Durchgangsöffnung bildet. rectangular) groove is formed and forms a through opening together with an adjacent body.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der jeweilige Körper (bezogen auf einen Zustand, in dem die mindestens eine Stützstruktur an dem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt ist) an einer dem Kernrohr zugewandten Unterseite, an der jeweils die Ausnehmung bzw. Nut ausgebildet ist, zwei einander gegenüberliegende Fasen aufweist, wobei die jeweilige Fase an einer entlang der axialen Richtung erstreckten Kante der Unterseite ausgebildet ist. Furthermore, according to one embodiment of the invention it is provided that the respective body (based on a state in which the at least one support structure is fixed to the first end section of the core tube) is formed on an underside facing the core tube, on each of which the recess or groove is formed has two opposing chamfers, the respective chamfer being formed on an edge of the underside extending along the axial direction.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Arme der mindestens einen ersten Stützstruktur jeweils über einen ersten Endabschnitt des jeweiligen Armes an einer Außenseite des Kernrohres festlegbar sind, oder dass die Arme jeweils über einen ersten Endabschnitt an einem Befestigungsring festgelegt sind oder festlegbar sind, der dazu ausgebildet ist, an der Außenseite des Kernrohres festgelegt zu werden, wobei der Befestigungsring das Kernrohr umgreift. Furthermore, it is provided according to an embodiment of the invention that the arms of the at least one first support structure can each be fixed on an outer side of the core tube via a first end section of the respective arm, or that the arms are each fixed on a fastening ring via a first end section or are fixable, which is designed to be fixed on the outside of the core tube, wherein the fastening ring encompasses the core tube.
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Einrichtung eine zweite Stützstruktur zum Halten von Stegen bezüglich der radialen Richtung des Kernrohres aufweist, wobei die zweite Stützstruktur dazu ausgebildet ist, an einem zweiten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt zu werden, der dem ersten Endabschnitt in der axialen Richtung des Kernrohres gegenüberliegt, und wobei die zweite Stützstruktur das Kernrohr in einer Umfangsrichtung umläuft, wenn die zweite Stützstruktur an dem Kernrohr festgelegt ist. Furthermore, according to one embodiment of the invention, it is provided that the device has a second support structure for holding webs with respect to the radial direction of the core tube, the second support structure being designed to be fixed to a second end section of the core tube which is in line with the first end section is opposite to the axial direction of the core tube, and wherein the second support structure rotates around the core tube in a circumferential direction when the second support structure is fixed to the core tube.
Die zweite Stützstruktur kann gemäß den einzelnen Ausführungsformen ausgebildet sein, die oben für die mindestens eine erste Stützstruktur beschrieben worden sind, wobei hier die jeweilige Aufnahme zur Aufnahme eines zweiten Endabschnittes eines Steges (oder mehrerer zweiter Endabschnitte von Stegen) dient. Der zweite The second support structure can be designed in accordance with the individual embodiments which have been described above for the at least one first support structure, the respective receptacle serving here for receiving a second end section of a web (or a plurality of second end sections of webs). The second
Endabschnitt eines Steges des Rohrbündels liegt dem ersten Endabschnitt des Steges in der axialen Richtung des Kernrohres gegenüber. Der jeweilige Steg erstreckt sich also vom ersten Endabschnitt entlang der axialen Richtung zu seinem zweiten End portion of a web of the tube bundle is opposite to the first end portion of the web in the axial direction of the core tube. The respective web therefore extends from the first end section along the axial direction to its second
Endabschnitt. End portion.
Bei dem ersten Endabschnitt des Kernrohres kann es sich um einen oberen The first end section of the core tube can be an upper one
Endabschnitt des Kernrohres handeln (bezogen auf eine bestimmungsgemäße vertikale Anordnung des Kernrohres in einem betriebsbereiten Wärmeübertrager), an dem Rohre des Rohrbündels zu Rohrzöpfen zusammengeführt sind. Die mindestens eine erste Stützstruktur kann eine oder mehrere Ausnehmungen zum Durchführen eines oder mehrerer Rohrzöpfe des Rohrbündels aufweisen. Bei dem zweiten Act end section of the core tube (based on an intended vertical arrangement of the core tube in an operational heat exchanger), on which tubes of the tube bundle are brought together to form tube braids. The at least one first support structure can have one or more recesses for carrying out one or more tube braids of the tube bundle. The second
Endabschnitt des Kernrohres handelt es sich dann ggf. um einen unteren Endabschnitt des Kernrohres. End portion of the core tube is then possibly a lower end portion of the core tube.
Weiterhin kann es sich bei dem ersten Endabschnitt des Kernrohres auch um einen unteren Endabschnitt des Kernrohres handeln. Bei dem zweiten Endabschnitt handelt es sich dann ggf. um den oberen Endabschnitt, der wiederum die besagte Furthermore, the first end section of the core tube can also be a lower end section of the core tube. The second end section is then possibly the upper end section, which in turn is the said one
Ausnehmung bzw. die besagten Ausnehmungen für Rohrzöpfe aufweisen kann. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verwendung bei der Herstellung eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers, bei der Rohre in mehreren Rohrlagen auf ein in einer axialen Richtung erstrecktes Kernrohr gewickelt werden, wobei zwischen den Rohrlagen entlang der axialen Richtung verlaufende Stege angeordnet werden, wobei die Einrichtung zumindest eine erste Stützstruktur zum Halten von Stegen bezüglich der radialen Richtung des Kernrohres aufweist, wobei die mindestens eine erste Stützstruktur dazu ausgebildet ist, an einem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt zu werden, und wobei die mindestens eine Stützstruktur das Kernrohr in einer Umfangsrichtung umläuft, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur an dem Kernrohr festgelegt ist. Diese Einrichtung kann ebenfalls durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale weitergebildet bzw. näher charakterisiert werden. Can have recess or said recesses for pipe braids. A further aspect of the invention relates to a device for use in the production of a tube bundle of a wound heat exchanger, in which tubes are wound in several tube layers on a core tube extending in an axial direction, webs extending along the axial direction being arranged between the tube layers, wherein the device has at least one first support structure for holding webs with respect to the radial direction of the core tube, the at least one first support structure being designed to be fixed to a first end section of the core tube, and wherein the at least one support structure rotates around the core tube in a circumferential direction when the at least one first support structure is fixed to the core tube. This device can also be further developed or characterized in more detail by the features specified in the subclaims.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohrbündels für einen gewickelten Wärmeübertrager unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei ein in einer axialen Richtung erstrecktes Kernrohr bereitgestellt wird, und wobei die mindestens eine erste Stützstruktur so an einem ersten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt wird, dass die mindestens eine erste Stützstruktur in einer Umfangsrichtung des Kernrohres umläuft (und Another aspect of the present invention relates to a method for producing a tube bundle for a wound heat exchanger using a device according to the invention, wherein a core tube extending in an axial direction is provided, and wherein the at least one first support structure is thus fixed to a first end section of the core tube that the at least one first support structure rotates in a circumferential direction of the core tube (and
insbesondere in der radialen Richtung des Kernrohres vom Kernrohr absteht), und wobei Rohre zur Ausbildung mehrerer in radialer Richtung des Kernrohres protrudes in particular in the radial direction of the core tube from the core tube), and wherein tubes for forming several in the radial direction of the core tube
übereinander liegender Rohrlagen auf das Kernrohr gewickelt werden, wobei zwischen je zwei benachbarten Rohrlagen mehrere Stege angeordnet werden, die jeweils entlang der axialen Richtung verlaufen und bezüglich einer radialen Richtung des Kernrohres durch die mindestens eine Stützstruktur gehalten werden. pipe layers lying one above the other are wound onto the core tube, a plurality of webs being arranged between each two adjacent tube layers, each of which extends along the axial direction and is held by the at least one support structure with respect to a radial direction of the core tube.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, dass die zweite Stützstruktur so an einem zweiten Endabschnitt des Kernrohres festgelegt wird, dass die zweite Stützstruktur in einer Umfangsrichtung des Kernrohres umläuft (und insbesondere in der radialen Richtung vom Kernrohr absteht), wobei die jeweils zwischen zwei Rohrlagen angeordneten Stege jeweils bezüglich einer radialen Richtung des Kernrohres durch die zweite Stützstruktur gehalten werden. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die ersten Endabschnitte der Stege zum Halten der Stege in Aufnahmen der ersten Stützstruktur angeordnet werden According to one embodiment of the method according to the invention, it is further provided that the second support structure is fixed to a second end section of the core tube in such a way that the second support structure rotates in a circumferential direction of the core tube (and in particular protrudes from the core tube in the radial direction), the between each two tube layers arranged webs are each held by the second support structure with respect to a radial direction of the core tube. According to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the first end sections of the webs for holding the webs are arranged in receptacles of the first support structure
Weiterhin ist gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die zweiten Endabschnitte der Stege zum Halten der Stege in Aufnahmen der zweiten Stützstruktur angeordnet werden. Furthermore, according to one embodiment of the method according to the invention, it is provided that the second end sections of the webs for holding the webs are arranged in receptacles of the second support structure.
Nach Fertigstellung des Rohrbündels wird die erste Stützstruktur und ggf. die zweite Stützstruktur vom Kernrohr entfernt. After completion of the tube bundle, the first support structure and possibly the second support structure are removed from the core tube.
Die Stützstrukturen stellen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt keine Komponenten des fertigen gewickelten Wärmeübertragers dar. According to one embodiment of the present invention, the support structures preferably do not represent any components of the finished wound heat exchanger.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen durch die nachfolgende Further details and advantages of the invention are set forth in the following
Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen: Description of the figures of an exemplary embodiment will be explained with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines gewickelten Fig. 1 is a partially sectioned illustration of a wound
Wärmeübertragers mit einem Rohrbündel, das mehrere auf ein Kernrohr gewickelte Rohre aufweist, wobei zwischen benachbarten Rohrlagen Stege verlaufen;  Heat exchanger with a tube bundle which has a plurality of tubes wound on a core tube, webs running between adjacent tube layers;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Fig. 2 is a schematic view of an embodiment of a
erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer scheibenförmigen Stützstruktur zum Halten von Stegen eines herzustellenden Rohrbündels;  Device according to the invention with a disk-shaped support structure for holding webs of a tube bundle to be produced;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Fig. 3 is a schematic view of another embodiment of a
erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Stützstruktur aufweisend einer Vielzahl an Stützringen zum Halten von Stegen eines herzustellenden Rohrbündels;  Device according to the invention with a support structure comprising a plurality of support rings for holding webs of a tube bundle to be produced;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Fig. 4 is a schematic view of another embodiment of a
erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Stützstruktur aufweisend einer Vielzahl an Stützringen zum Halten von Stegen eines herzustellenden Rohrbündels erster bzw. zweiter Führungsarm weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers; und Device according to the invention with a support structure having a A large number of support rings for holding webs of a tube bundle to be manufactured, first or second guide arm, further embodiment of a heat exchanger according to the invention; and
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Kernrohres mit daran Fig. 5 is a schematic sectional view of a core tube with it
festgelegten Stützstrukturen sowie die durch die Stützstrukturen gehaltenen Stegen.  defined support structures and the webs held by the support structures.
Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung 1 , die zumindest eine erste Stützstruktur 20 aufweist, die hier an einem ersten Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 vorgesehen ist. Die Einrichtung 1 kann weiterhin (oder alternativ) eine zweite Stützstruktur 21 aufweisen, die an einem zweiten Endabschnitt 300c des Kernrohres 300 festgelegt wird und der anderen Stützstruktur 20 in der axialen Richtung z des Kernrohres 300 gegenüberliegt. Im Folgenden wird eine Einrichtung 1 beschrieben, die zwei einander gegenüberliegende Stützstrukturen 20, 21 aufweist, wobei jedoch grundsätzlich in allen Ausführungsformen der Erfindung die Möglichkeit besteht, auf eine der beiden Stützstrukturen 20, 21 zu verzichten. FIG. 5 shows a device 1 according to the invention, which has at least one first support structure 20, which is provided here on a first end section 300b of the core tube 300. The device 1 can also (or alternatively) have a second support structure 21 which is fixed to a second end section 300c of the core tube 300 and is opposite the other support structure 20 in the axial direction z of the core tube 300. A device 1 is described below which has two mutually opposite support structures 20, 21, but in principle there is the possibility in all embodiments of the invention to dispense with one of the two support structures 20, 21.
Die Einrichtung 1 wird erfindungsgemäß beim Wickeln von Rohren 30 auf ein Kernrohr 300 eines gewickelten Wärmeübertragers 100 verwendet, um ein Rohrbündel 3 herzustellen. Beim Wickeln des Rohrbündels 300 aus einzelnen Rohren 30 ist die axiale Richtung z bzw. die Längsachse z des Kernrohres 300 horizontal angeordnet, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist, wobei das Kernrohr 300 um die Längsachse z rotiert, so dass die einzelnen Rohre 30 vorzugsweise schraubenlinienförmig unter The device 1 is used according to the invention when winding tubes 30 onto a core tube 300 of a wound heat exchanger 100 in order to produce a tube bundle 3. When the tube bundle 300 is wound from individual tubes 30, the axial direction z or the longitudinal axis z of the core tube 300 is arranged horizontally, as shown in FIG. 5, the core tube 300 rotating about the longitudinal axis z, so that the individual tubes 30 preferably helical below
Zwischenlage von Stegen 10 auf das Kernrohr 300 gewickelt werden können. Die Stege 10 verlaufen dabei zwischen zwei benachbarten Rohrlagen 4 bzw. zwischen einer Außenseite 300a des Kernrohres 300 und einer innersten Rohrlage 4 entlang der axialen Richtung z, wobei die Stege 10 in radialer Richtung R des Kernrohres 300 übereinander angeordnet sind. Die Rohre 30 können an den Stegen 10 z.B. mittels Bügeln festgelegt werden, was in der Figur 5 nicht dargestellt ist. Intermediate layer of webs 10 can be wound on the core tube 300. The webs 10 run between two adjacent tube layers 4 or between an outer side 300a of the core tube 300 and an innermost tube layer 4 along the axial direction z, the webs 10 being arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300. The tubes 30 can be attached to the webs 10 e.g. fixed by means of brackets, which is not shown in Figure 5.
Beim Wickeln des Rohrbündels 3 wird die Einrichtung 1 bzw. deren Stützstrukturen 20, 21 dazu verwendet, das Rohrbündel 3 bzw. dessen Rohrlagen 4 in radialer Richtung R des Rohrbündels 3 bzw. des Kernrohres 300 zusammenzuhalten, so dass es an den Enden beim Rotieren um die horizontale Längsachse z des Kernrohres 300 nicht aufgeht, und um ggf. gleichzeitig in axialer Richtung z des Kernrohres 300 eine When winding the tube bundle 3, the device 1 or its support structures 20, 21 is used to hold the tube bundle 3 or its tube layers 4 together in the radial direction R of the tube bundle 3 or the core tube 300, so that it rotates at the ends the horizontal longitudinal axis z of the core tube 300 is not rises, and by possibly at the same time in the axial direction z of the core tube 300
Längsführung der Stege 10 des Rohrbündels 3 zu ermöglichen. Alternativ hierzu können die Stege 10 jedoch auch in der axialen Richtung z des Kernrohres 300 an den Stützstrukturen 20, 21 fixiert sein. Die radiale Richtung R steht jeweils senkrecht auf der axialen Richtung z bzw. Längsachse z entlang der sich der Kernrohr 300 erstreckt und weist von der Längsachse z weg. To allow longitudinal guidance of the webs 10 of the tube bundle 3. As an alternative to this, the webs 10 can, however, also be fixed to the support structures 20, 21 in the axial direction z of the core tube 300. The radial direction R is perpendicular to the axial direction z or longitudinal axis z along which the core tube 300 extends and points away from the longitudinal axis z.
Das fertig gewickelte Rohrbündel 3 kann z.B. nach Art der Figur 1 ausgebildet sein.The completely wound tube bundle 3 can e.g. be designed in the manner of Figure 1.
Wie in der Fig. 1 exemplarisch gezeigt ist, weist ein gewickelter Wärmeübertrager 1 in der Regel einen entlang der (im Betrieb vertikalen) Längsachse z erstreckten Mantel 2 auf, der einen Mantelraum 6 des Wärmeübertrager 1 umgibt, der zur Aufnahme eines ersten fluiden Mediums M dient, wobei das Rohrbündel 3 im Mantelraum 6 angeordnet ist. Das Rohrbündel 3 kann mehrere Rohre 30 zur Aufnahme zumindest eines zweiten fluiden Mediums M‘ aufweisen, wobei die Rohre 30, wie bereits dargelegt, bevorzugt zumindest abschnittsweise helikal bzw. schraubenlinienförmig auf das Kernrohr 300 des Wärmeübertragers 1 gewickelt sind, das sich entlang der Längsachse z bzw. in der axialen Richtung z im Mantelraum 6 erstreckt. Das Rohrbündel 3 weist aufgrund des Wickelns der Rohre 30 auf das Kernrohr 300 eine oder mehrere Rohrlagen 4 auf, die in der radialen Richtung R des Kernrohres 300 bzw. des Rohrbündels 3 übereinander angeordnet sind. Wie in der Figur 1 weiterhin angedeutet ist, sind die Rohre 30 unter Zwischenlage von Stegen 10 auf eine Außenseite 300a des Kernrohres 300 gewickelt. Ferner sind am Mantel 2 mit dem Mantelraum 6 in Strömungsverbindung stehende Stutzen 52, 53 vorgesehen, die zum Einleiten bzw. Abziehen des ersten Mediums M dienen. Das erste Medium M kann dabei von oben nach unten oder von unten nach oben im Mantelraum 6 geführt werden. As shown by way of example in FIG. 1, a wound heat exchanger 1 generally has a jacket 2 which extends along the longitudinal axis z (during operation) and which surrounds a jacket space 6 of the heat exchanger 1 which is used to hold a first fluid medium M. serves, the tube bundle 3 is arranged in the jacket space 6. The tube bundle 3 can have a plurality of tubes 30 for receiving at least a second fluid medium M ', the tubes 30, as already explained, preferably being wound at least in sections helically or helically on the core tube 300 of the heat exchanger 1, which extends along the longitudinal axis z or extends in the axial direction z in the jacket space 6. Due to the winding of the tubes 30 onto the core tube 300, the tube bundle 3 has one or more tube layers 4, which are arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300 or the tube bundle 3. As is also indicated in FIG. 1, the tubes 30 are wound on an outer side 300a of the core tube 300 with the interposition of webs 10. Furthermore, connectors 52, 53 which are in flow connection with the jacket space 6 are provided on the jacket 2 and are used for introducing or withdrawing the first medium M. The first medium M can be guided from top to bottom or from bottom to top in the jacket space 6.
Des Weiteren sind am Mantel 2 mit dem Rohrbündel 3 in Strömungsverbindung stehende Stutzen 50, 51 vorgesehen, über die das mindestens eine zweite Medium M‘ in das Rohrbündel 3 einleitbar bzw. aus diesem abziehbar ist. Das im Rohrbündel 3 geführte zweite Medium M‘ kann somit indirekt Wärme mit dem im Mantelraum 6 geführten ersten Medium M austauschen. Auch im Rohrbündel 3 kann das mindestens eine zweite Medium M‘ von oben nach unten oder von unten nach oben geführt werden. Weiterhin können die Rohre 30 in Rohrgruppen unterteilt sein (Fig. 1 zeigt drei solche Rohrgruppen), die separat mit einem zweiten Medium M‘ (insbesondere auch unterschiedlichen Medien) beschickt werden können. Um im Mantelraum 6 eine Bypassströmung des ersten Mediums M am Rohrbündel 3 vorbei zu verhindern, kann das Rohrbündel 3 von einem Hemd 7 umgeben sein. Furthermore, connecting pieces 50, 51, which are in flow connection with the tube bundle 3, are provided on the jacket 2, via which the at least one second medium M 'can be introduced into the tube bundle 3 or withdrawn therefrom. The second medium M 'carried in the tube bundle 3 can thus indirectly exchange heat with the first medium M carried in the jacket space 6. The at least one second medium M ′ can also be guided in the tube bundle 3 from top to bottom or from bottom to top. Furthermore, the tubes 30 can be divided into tube groups (FIG. 1 shows three such tube groups), which can be fed separately with a second medium M '(in particular also different media). To in the jacket room 6 a To prevent bypass flow of the first medium M past the tube bundle 3, the tube bundle 3 can be surrounded by a shirt 7.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen einzelne Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 , wobei jeweils eine erste Stützstruktur 20 der Einrichtung 1 dargestellt ist. Die jeweilige Einrichtung 1 kann wie eingangs bereits dargelegt, eine zweite FIGS. 2 to 4 show individual embodiments of the device 1 according to the invention, a first support structure 20 of the device 1 being shown in each case. The respective device 1 can, as already stated at the beginning, a second one
Stützstruktur 21 aufweisen, die wie die jeweilige erste Stützstruktur 20 ausgebildet ist. Hierbei ist zu beachten, dass die erste Stützstruktur 20 zum Halten von ersten Have support structure 21 which is designed like the respective first support structure 20. It should be noted here that the first support structure 20 holds first
Endabschnitten 10a von Stegen 10 des Rohrbündels 3 dient, während die zweite Stützstruktur 21 ggf. zum Halten von zweiten Endabschnitten 10b der Stege 10 dient, die dem jeweiligen ersten Endabschnitt 10a in der axialen Richtung z gegenüberliegen. End sections 10a of webs 10 of the tube bundle 3 is used, while the second support structure 21 is used, if appropriate, for holding second end sections 10b of the webs 10, which lie opposite the respective first end section 10a in the axial direction z.
Mittels der Stützstrukturen 20 und/oder 21 sind beim Wickeln des Rohrbündels 3 die nach und nach auf bzw. zwischen den Rohrlagen 4 anzuordnenden Stege 10 des Rohrbündels 3 in der radialen Richtung R des Kernrohres so haltbar (und ggf. in der axialen Richtung z so führbar), dass ein notwendiger Zusammenhalt des Rohrbündels 3 beim Wickeln des Rohrbündels 3 in der radialen Richtung am ersten bzw. zweiten Endabschnitt 300b, 300c des Kernrohres 300 gewährleistet werden kann. By means of the support structures 20 and / or 21, during the winding of the tube bundle 3, the webs 10 of the tube bundle 3 which are to be arranged gradually on or between the tube layers 4 are so stable in the radial direction R of the core tube (and possibly in the axial direction z so feasible) that a necessary cohesion of the tube bundle 3 when winding the tube bundle 3 in the radial direction on the first or second end portion 300b, 300c of the core tube 300 can be ensured.
Gemäß der in der Figur 2 gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine erste Stützstruktur 20 scheibenförmig, und zwar insbesondere kreisförmig, ausgebildet ist und zum Halten der Stege 10 bzw. der ersten According to the embodiment shown in FIG. 2, it is provided that the at least one first support structure 20 is disc-shaped, in particular circular, and for holding the webs 10 or the first
Endabschnitte 10a der Stege 10 eine Mehrzahl an Aufnahmen 42 aufweist, die insbesondere als Durchgangsöffnungen ausgestaltet sind und jeweils zum Aufnehmen eines ersten Endabschnitts 10a eines Steges 10 des Rohrbündels 3 ausgebildet sind. End sections 10a of the webs 10 have a plurality of receptacles 42, which are designed in particular as through openings and are each designed to receive a first end section 10a of a web 10 of the tube bundle 3.
Zum Anordnen der ersten Stützstruktur 20 am Kernrohr 300 weist die erste In order to arrange the first support structure 20 on the core tube 300, the first one
Stützstruktur 20 eine mittige Öffnung 20a auf, in der ein erster Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 anordenbar ist, wobei die Stützstruktur 20 zusätzlich an einer Support structure 20 has a central opening 20a, in which a first end section 300b of the core tube 300 can be arranged, the support structure 20 additionally at a
Außenseite 300a des Kernrohres 300 festgeschweißt werden kann. Outside 300a of the core tube 300 can be welded.
Beim Wickeln des Rohrbündels 3 werden die Rohre 30 des Rohrbündels 3 unter Ausbildung von Rohrlagen 4 auf das Kernrohr 300 gewickelt, wobei auf der Außenseite 300a des Kernrohres 300 sowie auf jeder Rohrlage 4 jeweils eine Mehrzahl an Stegen 10 angeordnet werden, die mit ihren ersten Endabschnitten 10a in den zugeordneten Aufnahmen 42 angeordnet werden und dadurch bezüglich der radialen Richtung R des Kernrohres 300 durch die erste Stützstruktur 20 gehalten werden. Zweite When the tube bundle 3 is wound, the tubes 30 of the tube bundle 3 are wound onto the core tube 300 to form tube layers 4, a plurality of webs 10 being arranged on the outside 300a of the core tube 300 and on each tube layer 4, the first ends of these webs 10a in the assigned Receptacles 42 are arranged and thereby held by the first support structure 20 with respect to the radial direction R of the core tube 300. Second
Endabschnitte 10b der Stege 10 können in analoger Weise durch eine am zweiten Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 vorgesehene zweite Stützstruktur 21 gehalten werden. End sections 10b of the webs 10 can be held in an analogous manner by a second support structure 21 provided on the second end section 300b of the core tube 300.
Zwischen je zwei benachbarten Rohrlagen 4 sowie insbesondere zwischen der Außenseite 300a des Kernrohres 300 und der innersten Rohrlage 4 wird jeweils insbesondere eine konstante Anzahl an Stegen 10 angeordnet, wobei in der radialen Richtung R des Kernrohres 300 jeweils eine Mehrzahl an Stegen 10 übereinander angeordnet werden. Entsprechend sind die Aufnahmen 42 an der ersten und/oder zweiten Stützstruktur 20, 21 so angeordnet, dass jeweils mehrere Aufnahmen 42 in einer entsprechenden radialen Richtung R übereinander angeordnet sind. Die Between each two adjacent tube layers 4 and in particular between the outside 300a of the core tube 300 and the innermost tube layer 4, in particular a constant number of webs 10 is arranged, a plurality of webs 10 being arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300. Correspondingly, the receptacles 42 are arranged on the first and / or second support structure 20, 21 such that a plurality of receptacles 42 are arranged one above the other in a corresponding radial direction R. The
Aufnahmen 42 sind weiterhin in der Umfangsrichtung U entsprechend der Recordings 42 are still in the circumferential direction U corresponding to the
gewünschten Lage der Stege 10 im Rohrbündel 3 an der ersten bzw. zweiten desired position of the webs 10 in the tube bundle 3 on the first or second
Stützstruktur 20, 21 ausgebildet. Support structure 20, 21 formed.
Die Anordnung der Stehe 10 in den zugeordneten Aufnahmen bzw. The arrangement of the uprights 10 in the associated receptacles or
Durchgangsöffnungen 42 der ersten und/oder zweiten Stützstruktur 20, 21 kann eine gleitende Lagerung der Stege 10 in der axialen Richtung z bewirken. Alternativ ist denkbar, die Stege 10 an der ersten und/oder zweiten Stützstruktur 20, 21 bezüglich der axialen Richtung z zu fixieren. Through openings 42 of the first and / or second support structure 20, 21 can cause the webs 10 to slide in the axial direction z. Alternatively, it is conceivable to fix the webs 10 to the first and / or second support structure 20, 21 with respect to the axial direction z.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1 , bei der die mindestens eine erste Stützstruktur 20 eine Mehrzahl an z.B. kreisförmig ausgeformten Stützringen 40 aufweist, die zum Halten der Stege 10 konfiguriert sind, wobei die einzelnen Stützringe 40 jeweils bevorzugt in einer Umfangsrichtung U des Kernrohres 300 umlaufen, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur 20, wie in der Figur 3 gezeigt, am ersten Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 festgelegt ist. Figure 3 shows an alternative embodiment of a device 1 according to the invention, in which the at least one first support structure 20 a plurality of e.g. has circularly shaped support rings 40 which are configured to hold the webs 10, the individual support rings 40 preferably rotating in a circumferential direction U of the core tube 300 when the at least one first support structure 20, as shown in FIG. 3, at the first end section 300b of the core tube 300 is fixed.
Gemäß einer Ausführungsform sind hierbei je zwei in der radialen Richtung R des Kernrohres 300 benachbarte Stützringe 40 zum Halten von Stegen 10 des Kernrohres 300 in der radialen Richtung R so zueinander beanstandet, dass sie eine Aufnahme 42 für eine Mehrzahl an in der Umfangrichtung U des Kernrohres 300 nebeneinander angeordnete erste Endabschnitte 10a der Stege 10 bilden. Hierbei können die jeweiligen beiden benachbarten Stützringe 40 dazu ausgebildet sein, die besagten ersten Endabschnitte 10a der Stege 10 in der axialen Richtung z verschieblich zu führen. According to one embodiment, two support rings 40 adjacent in the radial direction R of the core tube 300 for holding webs 10 of the core tube 300 in the radial direction R are objected to one another in such a way that they have a receptacle 42 for a plurality of circumferential directions U of the core tube Form 300 first end sections 10a of the webs 10 arranged side by side. In this case, the respective two adjacent support rings 40 can be designed to said to guide first end portions 10a of the webs 10 in the axial direction z.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Stützringe 40 durch Streben 41 miteinander verbunden sind, die sich jeweils in radialer Richtung R des Kernrohres 300 erstrecken, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur 20 an dem ersten Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 festgelegt ist. Furthermore, it can be provided that the support rings 40 are connected to one another by struts 41, which each extend in the radial direction R of the core tube 300 when the at least one first support structure 20 is fixed to the first end section 300b of the core tube 300.
Weiterhin kann die erste Stützstruktur 20 über einen in radialer Richtung R innersten Stützring 40 und/oder über die Streben 41 an der Außenseite 300a des Kernrohres 300 festgelegt werden, insbesondere durch zumindest eine Schweißverbindung. Furthermore, the first support structure 20 can be fixed on the outer side 300a of the core tube 300 via a support ring 40 innermost in the radial direction R and / or via the struts 41, in particular by at least one welded connection.
Beim Wickeln des Rohrbündels 3 werden auch bei einer Verwendung der Einrichtung nach Figur 3 die Rohre 30 des Rohrbündels 3 unter Ausbildung von Rohrlagen 4 auf das Kernrohr 300 gewickelt, wobei auf der Außenseite 300a des Kernrohres 300 sowie auf jeder Rohrlage 4 jeweils eine Mehrzahl an Stegen 10 angeordnet werden, die mit ihren ersten Endabschnitten 10a in den zugeordneten Aufnahmen 42, also zwischen zwei benachbarten Stützringen 40, angeordnet werden und dadurch bezüglich der radialen Richtung R des Kernrohres 300 durch die erste Stützstruktur 20 gehalten werden. Zweite Endabschnitte 10b der Stege 10 können wiederum in analoger Weise durch eine am zweiten Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 vorgesehene zweite Stützstruktur 21 gehalten werden (vgl. Figur 5). When the tube bundle 3 is wound, the tubes 30 of the tube bundle 3 are also wound onto the core tube 300 to form tube layers 4 when the device according to FIG. 3 is used, a plurality of webs in each case on the outside 300a of the core tube 300 and on each tube layer 4 10 are arranged, which are arranged with their first end sections 10a in the associated receptacles 42, that is, between two adjacent support rings 40, and are thereby held by the first support structure 20 with respect to the radial direction R of the core tube 300. Second end sections 10b of the webs 10 can in turn be held in an analogous manner by a second support structure 21 provided on the second end section 300b of the core tube 300 (cf. FIG. 5).
Zwischen je zwei benachbarten Rohrlagen 4 sowie insbesondere zwischen der Außenseite 300a des Kernrohres 300 und der innersten Rohrlage 4 wird jeweils insbesondere eine konstante Anzahl an Stegen 10 angeordnet, wobei in der radialen Richtung R des Kernrohres 300 jeweils eine Mehrzahl an Stegen 10 übereinander angeordnet werden, was anhand der Figur 3 ersichtlich ist. Entsprechend sind die Aufnahmen 42 an der ersten und/oder zweiten Stützstruktur 20, 21 so angeordnet, dass alle zu haltenden Stege 10 bzw. deren erste Endabschnitte 10a jeweils zwischen zwei benachbarten Stützringen 40 anordenbar sind. Between each two adjacent tube layers 4 and in particular between the outside 300a of the core tube 300 and the innermost tube layer 4, in particular a constant number of webs 10 is arranged, a plurality of webs 10 being arranged one above the other in the radial direction R of the core tube 300, what can be seen from the figure 3. Correspondingly, the receptacles 42 are arranged on the first and / or second support structure 20, 21 such that all the webs 10 to be held or their first end sections 10a can each be arranged between two adjacent support rings 40.
Es ist denkbar, die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 der in der Figur 3 gezeigten Art vollständig aufgebaut am Kernrohr 300 anzuordnen und dann beim Wickeln des Rohrbündels die Stege 10 sukzessive in den zugeordneten Aufnahmen 42 anzuordnen. Alternativ hierzu ist denkbar, die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 ebenfalls sukzessive aufzubauen. So kann z.B. zunächst ein innerster Stützring 40 der ersten und/oder zweiten Stützstruktur 20, 21 am entsprechenden Endabschnitt 300b bzw. 300c des Kernrohres 300 angeordnet werden, auf den dann erste It is conceivable to arrange the first and / or second support structure 20, 21 of the type shown in FIG. 3 completely assembled on the core tube 300 and then to arrange the webs 10 successively in the associated receptacles 42 when the tube bundle is being wound. As an alternative to this, it is conceivable for the first and / or second support structure 20 21 also to be built up successively. For example, an innermost support ring 40 of the first and / or second support structure 20, 21 can first be arranged on the corresponding end section 300b or 300c of the core tube 300, then onto the first
Endabschnitte 10a von Stegen 10 angeordnet werden, wenn diese Auf eine aktuelle oberste Rohrlage 4 aufgelegt werden, wobei anschließend der nächste (benachbarte) Stützring 40 auf den Endabschnitte 10a angeordnet wird und z.B. über die Streben 41 mit dem weiter innen gelegenen Stützring 40 verbunden wird. Auf diese Weise kann auch die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 lagenweise aufgebaut werden. End sections 10a of webs 10 are arranged when they are placed on a current uppermost pipe layer 4, the next (adjacent) support ring 40 being then arranged on the end sections 10a and e.g. is connected via the struts 41 to the inner support ring 40. In this way, the first and / or second support structure 20, 21 can also be built up in layers.
Ist das Rohrbündel 3 fertig gewickelt, wird die Einrichtung 1 bzw. die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 bevorzugt wieder vom Kernrohr 300 entfernt. When the tube bundle 3 is completely wound, the device 1 or the first and / or second support structure 20, 21 is preferably removed from the core tube 300 again.
Weiterhin zeigt Figur 4 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung 1 , wobei die mindestens eine erste Stützstruktur 20 eine Mehrzahl an Armen 43 aufweist, von denen exemplarisch zwei in der Figur 4 gezeigt sind, wobei die besagten Arme 43 sich jeweils in radialer Richtung R des Kernrohr 300 erstrecken, wenn die erste Furthermore, FIG. 4 shows an embodiment of a device 1 according to the invention, the at least one first support structure 20 having a plurality of arms 43, two of which are shown by way of example in FIG. 4, said arms 43 each extending in the radial direction R of the core tube 300 extend when the first
Stützeinrichtung 20 am zugeordneten ersten Endabschnitt 300b des Kernrohrs 300 festgelegt ist. Support device 20 is fixed to the associated first end portion 300b of the core tube 300.
Die besagten Arme 43 weisen jeweils eine Mehrzahl an Aufnahmen 42 zum Halten von ersten Endabschnitten 10a von Stegen 10 des Rohrbündels 3 auf, wobei die jeweilige Aufnahme 42 bevorzugt als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Said arms 43 each have a plurality of receptacles 42 for holding first end sections 10a of webs 10 of the tube bundle 3, the respective receptacle 42 preferably being designed as a through opening.
Hierbei kann die jeweilige Aufnahme 42 zur formschlüssigen Aufnahme eines ersten Endabschnitts 10a des jeweils zugeordneten Steges 10 des Rohrbündels 3 ausgebildet sein, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die jeweilige Aufnahme 42 dazu ausgebildet ist, den ersten Endabschnitt 10a des jeweiligen Steges 10 in der axialen Richtung z verschieblich zu führen. Es ist jedoch auch denkbar, die ersten In this case, the respective receptacle 42 can be designed for the form-fitting receptacle of a first end section 10a of the respectively assigned web 10 of the tube bundle 3, it being possible in particular for the respective receptacle 42 to be designed to axially axially the first end section 10a of the respective web 10 To be slidable in the direction of z. However, it is also conceivable for the first
Endabschnitte 10a an der ersten Stützstruktur 20 bezüglich der axialen Richtung z zu fixieren (z.B. durch Schweißverbindungen). To fix end portions 10a on the first support structure 20 with respect to the axial direction z (e.g. by welding connections).
Weiterhin sind die besagten Arme 43 gemäß einer Ausführungsform vorzugsweise durch Streben 44 miteinander verbunden, die entlang der Umfangsrichtung U des Kernrohres 300 verlaufen, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur 20 an dem ersten Endabschnitt 300b des Kernrohres 300 festgelegt ist. Weiterhin kann gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die einzelnen Arme 43 aus einzelnen, miteinander verbundenen Körpern 400 gebildet sind, wobei die jeweilige Aufnahme 42 durch eine Ausnehmung 42, insbesondere in Form einer Nut, des jeweiligen Körpers 400 gebildet ist. Hierbei bildet die jeweilige Nut 42 eines Körpers 400 zusammen mit einem benachbarten Körper 400 eine Durchgangsöffnung 42 aus, wenn der besagte, die Nut 42 aufweisende Körper 400, mit einem Furthermore, according to one embodiment, said arms 43 are preferably connected to one another by struts 44 which run along the circumferential direction U of the core tube 300 when the at least one first support structure 20 is fixed to the first end section 300b of the core tube 300. Furthermore, according to one embodiment it can be provided that the individual arms 43 are formed from individual bodies 400 which are connected to one another, the respective receptacle 42 being formed by a recess 42, in particular in the form of a groove, of the respective body 400. The respective groove 42 of a body 400 forms, together with an adjacent body 400, a through-opening 42 if the said body 400, which has the groove 42, with a
benachbarten Körper 400 verbunden, insbesondere verschweißt, ist, der dann die Nut in der radialen Richtung R überdeckt, so dass sie eine Durchgangsöffnung 42 zur Aufnahme eines ersten Endabschnittes 10a eines zugeordneten Steges 10 des Rohrbündels 3 bildet. adjacent body 400 is connected, in particular welded, which then covers the groove in the radial direction R so that it forms a through opening 42 for receiving a first end section 10a of an associated web 10 of the tube bundle 3.
Insbesondere kann der jeweilige Körper 400 (bezogen auf einen Zustand, in dem die mindestens eine erste Stützstruktur 20 an dem ersten Endabschnitt 300b des In particular, the respective body 400 (based on a state in which the at least one first support structure 20 at the first end section 300b of the
Kernrohres 300 festgelegt ist) an einer dem Kernrohr 300 zugewandten Unterseite 400a, an der jeweils die Ausnehmung 42 bzw. Nut 42 ausgebildet ist, zwei einander gegenüberliegende Fasen 401 aufweisen, wobei die jeweilige Fase 401 an einer entlang der axialen Richtung z erstreckten Kante der Unterseite 400a ausgebildet ist (vgl. Detail der Figur 4). Core tube 300 is fixed) on an underside 400a facing the core tube 300, on each of which the recess 42 or groove 42 is formed, have two opposing chamfers 401, the respective chamfer 401 on an edge of the underside extending along the axial direction z 400a is formed (cf. detail of FIG. 4).
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Arme 43 jeweils über einen ersten It can further be provided that the arms 43 each have a first
Endabschnitt 43a des jeweiligen Armes 43 an einer Außenseite 300a des Kernrohres 300 festlegbar sind, oder dass die Arme 43 jeweils über einen ersten Endabschnitt 43a an einem Befestigungsring 45 festgelegt sind oder festlegbar sind, der dazu End section 43a of the respective arm 43 can be fixed on an outer side 300a of the core tube 300, or that the arms 43 are fixed or can be fixed on a fastening ring 45 via a first end section 43a, respectively
ausgebildet ist, an der Außenseite 300a des Kernrohres 300 festgelegt zu werden, wobei der Befestigungsring 45 das Kernrohr 300 z.B. umgreift. is designed to be fixed on the outside 300a of the core tube 300, the fastening ring 45 the core tube 300 e.g. embraces.
Auch bei der in der Figur 4 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 vollständig aufgebaut am ersten bzw. zweiten Endabschnitt 300b bzw. 300c des Kernrohrs 300 festgelegt wird, wobei dann beim Wickeln des Rohrbündels 3 die Stege 10 sukzessive in den zugeordneten Aufnahmen 42 angeordnet werden. Alternativ hierzu ist wiederum gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 sukzessive bzw. lagenweise aufzubauen (so wie das Rohrbündel 3). So können z.B. der jeweilige Körper 400 mit seiner Nut 42 auf einen auf der momentan obersten Rohrlage angeordneten Steg 10 aufgesetzt werden, so dass der erste Endabschnitt 10a des Steges 10 in die Aufnahme 42 bzw. Nut 42 eingreift, wobei sodann der besagte Körper 400 an einer darunter liegenden Komponente (z.B. einem anderen benachbarten Körper 400) festgelegt, insbesondere festgeschweißt werden kann. Die besagten Fasen 401 können z.B. mit einen benachbarten Körper 400 je eine Ausnehmung bilden, in der jeweils eine Schweißnaht ausgebildet werden kann, die die beiden benachbarten Körper 400 miteinander verbindet, so dass eine Durchgangsöffnung 42 für den betreffenden Endabschnitt 10a eines Steges 10 geschaffen wird. Auf diese Weise können die Arme 43 beim Wickeln des Rohrbündels 3 sukzessive aufgebaut werden, wobei die in Umfangsrichtung U verlaufenden Streben 44 zwischen zwei Armen 43 zum Stabilisieren der Arme 43 beim Aufbau der Arme 43 an diesen festgelegt werden (z.B. über Schweißverbindungen). In the embodiment of a device according to the invention shown in FIG. 4, it can also be provided that the first and / or second support structure 20, 21, once fully assembled, is fixed on the first and second end sections 300b and 300c of the core tube 300, the winding of the Pipe bundle 3, the webs 10 are successively arranged in the associated receptacles 42. As an alternative to this, provision is again made according to one embodiment to build up the first and / or second support structure 20, 21 successively or in layers (such as the tube bundle 3). For example, the respective body 400 with its groove 42 can be placed on a web 10 arranged on the currently uppermost tube layer, so that the first end section 10a of the web 10 engages in the receptacle 42 or groove 42, the said body 400 then being able to be fixed, in particular welded, to an underlying component (for example another adjacent body 400). Said bevels 401 can, for example, each form a recess with an adjacent body 400, in each of which a weld seam can be formed which connects the two adjacent bodies 400 to one another, so that a through opening 42 is created for the relevant end section 10a of a web 10. In this way, the arms 43 can be built up successively during the winding of the tube bundle 3, the struts 44 extending in the circumferential direction U being fixed between two arms 43 to stabilize the arms 43 when the arms 43 are built up (for example via welded connections).
Die zweite Stützstruktur 21 zum Halten der zweiten Endabschnitte 10b (vergleiche Figur. 5) kann jeweils in analoger Weise aufgebaut werden. Ist das Rohrbündel 3 fertig gewickelt, wird die Einrichtung 1 bzw. die erste und/oder zweite Stützstruktur 20, 21 bevorzugt wieder vom Kernrohr 300 entfernt. The second support structure 21 for holding the second end sections 10b (cf. FIG. 5) can each be constructed in an analogous manner. When the tube bundle 3 is completely wound, the device 1 or the first and / or second support structure 20, 21 is preferably removed from the core tube 300 again.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
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Claims

Patentansprüche claims
1. Einrichtung (1 ) zur Verwendung bei der Herstellung eines Rohrbündels (3) eines gewickelten Wärmeübertragers (100), bei der Rohre (30) in mehreren Rohrlagen (4) auf ein in einer axialen Richtung (z) erstrecktes Kernrohr (300) gewickelt werden, wobei zwischen den Rohrlagen (4) entlang der axialen Richtung (z) verlaufende Stege (10) angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1 ) keine Komponente des fertig hergestellten 1. Device (1) for use in the manufacture of a tube bundle (3) of a wound heat exchanger (100), in which tubes (30) are wound in several tube layers (4) on a core tube (300) extending in an axial direction (z) are arranged between the tube layers (4) along the axial direction (z) webs (10), characterized in that the device (1) is not a component of the finished
Wärmeübertragers (100) darstellt, sondern dazu vorgesehen ist, nach einem Wickeln des Rohrbündels (3) vom Kernrohr (300) entfernt zu werden, und dass die Einrichtung (1 ) zumindest eine erste Stützstruktur (20) zum Halten von Stegen (10) bezüglich der radialen Richtung (R) des Kernrohres (300) aufweist, wobei die mindestens eine erste Stützstruktur (20) dazu ausgebildet ist, an einem ersten Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt zu werden, und wobei die mindestens eine Stützstruktur (20) das Kernrohr (300) in einer Umfangsrichtung (U) umläuft, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur (20) an dem Kernrohr (300) festgelegt ist.  Heat exchanger (100), but is intended to be removed from the core tube (300) after the tube bundle (3) has been wound, and that the device (1) relates to at least one first support structure (20) for holding webs (10) the radial direction (R) of the core tube (300), the at least one first support structure (20) being designed to be fixed to a first end section (300b) of the core tube (300), and the at least one support structure (20 ) the core tube (300) rotates in a circumferential direction (U) when the at least one first support structure (20) is fixed to the core tube (300).
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Stützstruktur (20) scheibenförmig ausgebildet ist und zum Halten der Stege (10) eine Mehrzahl an Aufnahmen (42) aufweist, die jeweils zum Aufnehmen eines ersten Endabschnitts (10a) eines Steges (10) des Rohrbündels (3) ausgebildet sind. 2. Device according to claim 1, characterized in that the at least one support structure (20) is disc-shaped and for holding the webs (10) has a plurality of receptacles (42), each for receiving a first end portion (10a) of a web (10) of the tube bundle (3) are formed.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Stützstruktur (20) eine Mehrzahl an Stützringen (40) zum Halten der Stege (10) aufweist, die jeweils in einer Umfangsrichtung (U) des Kernrohres (300) umlaufen, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur (20) am ersten 3. Device according to claim 1, characterized in that the at least one first support structure (20) has a plurality of support rings (40) for holding the webs (10), each of which rotates in a circumferential direction (U) of the core tube (300), if the at least one first support structure (20) on the first
Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt ist.  End section (300b) of the core tube (300) is fixed.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass je zwei in der 4. Device according to claim 3, characterized in that two in each
radialen Richtung (R) des Kernrohres (300) benachbarte Stützringe (40) zum Halten von Stegen (10) des Kernrohres (300) eine Aufnahme (42) für eine Mehrzahl an in der Umfangrichtung (U) des Kernrohres (300) nebeneinander angeordneten ersten Endabschnitten (10a) der Stege (10) bilden, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur (20) an dem ersten Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt ist. support rings (40) adjacent to the radial direction (R) of the core tube (300) for holding webs (10) of the core tube (300) a receptacle (42) for a Form a plurality of first end sections (10a) of the webs (10) arranged next to one another in the circumferential direction (U) of the core pipe (300) when the at least one first support structure (20) is fixed to the first end section (300b) of the core pipe (300) ,
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die 5. Device according to claim 3 or 4, characterized in that the
jeweiligen beiden benachbarten Stützringe (40) dazu ausgebildet sind, die besagten ersten Endabschnitte (10a) der Stege (10) in der axialen Richtung (z) verschieblich zu führen.  respective two adjacent support rings (40) are designed to guide said first end sections (10a) of the webs (10) displaceably in the axial direction (z).
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die 6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the
Stützringe (40) durch Streben (41 ) miteinander verbunden sind, die sich jeweils in radialer Richtung (R) des Kernrohres (300) erstrecken, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur (20) an dem ersten Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt ist.  Support rings (40) are connected to one another by struts (41) which each extend in the radial direction (R) of the core tube (300) when the at least one first support structure (20) on the first end section (300b) of the core tube (300) is set.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Stützstruktur (20) eine Mehrzahl an Armen (43) aufweist, die jeweils eine Mehrzahl an Aufnahmen (42) zum Halten von ersten Endabschnitten (10a) von Stegen (10) des Rohrbündels (3) aufweisen, wobei die Arme (43) sich jeweils in radialer Richtung (R) des Kernrohres (300) erstrecken, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur (20) an dem ersten Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt ist. 7. Device according to claim 1, characterized in that the at least one first support structure (20) has a plurality of arms (43), each of which has a plurality of receptacles (42) for holding first end sections (10a) of webs (10) of the tube bundle (3), the arms (43) each extending in the radial direction (R) of the core tube (300) when the at least one first support structure (20) is fixed to the first end section (300b) of the core tube (300) is.
8. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme (42) als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. 8. Device according to claim 2 or 7, characterized in that the respective receptacle (42) is designed as a through opening.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme (42) zur formschlüssigen Aufnahme eines ersten Endabschnitts (10a) eines Steges (10) des Rohrbündels (3) ausgebildet ist. 9. Device according to one of claims 2, 7 or 8, characterized in that the respective receptacle (42) for the form-fitting reception of a first end portion (10a) of a web (10) of the tube bundle (3) is formed.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Aufnahme (42) dazu ausgebildet ist, den ersten Endabschnitt (10a) des jeweiligen Steges (10) in der axialen Richtung (z) verschieblich zu führen. 10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the respective receptacle (42) is designed to guide the first end section (10a) of the respective web (10) displaceably in the axial direction (z).
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (43) durch Streben (44) miteinander verbunden sind, die entlang der Umfangsrichtung (U) des Kernrohres (300) verlaufen, wenn die mindestens eine erste Stützstruktur (20) an dem ersten Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt ist. 11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the arms (43) are connected to one another by struts (44) which run along the The circumferential direction (U) of the core tube (300) extends when the at least one first support structure (20) is fixed to the first end section (300b) of the core tube (300).
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (43) aus einzelnen miteinander verbundenen Körpern (400) gebildet sind, wobei die jeweilige Aufnahme (42) durch eine Ausnehmung (42) des jeweiligen Körpers (400) gebildet ist. 12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the arms (43) from individual interconnected bodies (400) are formed, the respective receptacle (42) through a recess (42) of the respective body (400) is formed.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (43) jeweils über einen ersten Endabschnitt (43a) des jeweiligen Armes (43) an einer Außenseite (300a) des Kernrohres (300) festlegbar sind, oder dass die Arme (43) jeweils über einen ersten Endabschnitt (43a) an einem 13. Device according to one of claims 7 to 12, characterized in that the arms (43) each via a first end portion (43a) of the respective arm (43) on an outer side (300a) of the core tube (300) can be fixed, or that the arms (43) each have a first end section (43a) on one
Befestigungsring (45) festgelegt sind oder festlegbar sind, der dazu ausgebildet ist, an der Außenseite (300a) des Kernrohres (300) festgelegt zu werden, wobei der Befestigungsring (45) das Kernrohr (300) umgreift.  Fastening ring (45) are fixed or can be fixed, which is designed to be fixed on the outside (300a) of the core tube (300), the fastening ring (45) encompassing the core tube (300).
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 14. Device according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1 ) eine zweite Stützstruktur (21 ) zum Halten von Stegen (10) bezüglich der radialen Richtung (R) des Kernrohres (300) aufweist, wobei die zweite Stützstruktur (21 ) dazu ausgebildet ist, an einem zweiten Endabschnitt (300c) des Kernrohres (300) festgelegt zu werden, der dem ersten Endabschnitt (300b) in der axialen Richtung (z) des Kernrohres (300) gegenüberliegt, und wobei die zweite Stützstruktur (21 ) das Kernrohr (300) in einer Umfangsrichtung (U) umläuft, wenn die zweite Stützstruktur (20) an dem Kernrohr (300) festgelegt ist.  characterized in that the device (1) has a second support structure (21) for holding webs (10) with respect to the radial direction (R) of the core tube (300), the second support structure (21) being designed at a second end section (300c) of the core tube (300) facing the first end portion (300b) in the axial direction (z) of the core tube (300), and wherein the second support structure (21) the core tube (300) in a circumferential direction ( U) rotates when the second support structure (20) is fixed to the core tube (300).
15. Verfahren zum Herstellen eines Rohrbündels (3) für einen gewickelten 15. A method for producing a tube bundle (3) for a wound
Wärmeübertrager (100) unter Verwendung einer Einrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein in einer axialen Richtung (z) erstrecktes Kernrohr (300) bereitgestellt wird und wobei die mindestens eine erste  Heat exchanger (100) using a device (1) according to one of the preceding claims, wherein a core tube (300) extending in an axial direction (z) is provided, and wherein the at least one first
Stützstruktur (20) so an einem ersten Endabschnitt (300b) des Kernrohres (300) festgelegt wird, dass die mindestens eine erste Stützstruktur (20) in einer  Support structure (20) is fixed to a first end section (300b) of the core tube (300) such that the at least one first support structure (20) in one
Umfangsrichtung (U) des Kernrohres (300) umläuft, und wobei Rohre 30 zur Ausbildung mehrerer in radialer Richtung (R) des Kernrohres (300) übereinander liegender Rohrlagen (4) auf das Kernrohr (300) gewickelt werden, wobei zwischen je zwei benachbarten Rohrlagen (4) mehrere Stege (10) angeordnet werden, die jeweils entlang der axialen Richtung (z) verlaufen, so dass die Stege (10) bezüglich einer radialen Richtung (R) des Kernrohres (300) jeweils durch die mindestens eine Stützstruktur (20) gehalten werden, wobei nach einer Circumferential direction (U) of the core tube (300) rotates, and tubes 30 are wound onto the core tube (300) to form a plurality of tube layers (4) lying one above the other in the radial direction (R) of the core tube (300), wherein between A plurality of webs (10), which each run along the axial direction (z), are arranged in two adjacent tube layers (4), so that the webs (10) with respect to a radial direction (R) of the core tube (300) each through the at least one Support structure (20) are held, after a
Fertigstellung des Rohrbündels die mindestens eine Stützstruktur (20) wieder vomCompletion of the tube bundle from the at least one support structure (20)
Kernrohr (300) entfernt wird. Core tube (300) is removed.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1939564A1 (en) * 1968-08-06 1970-02-12 Atomic Power Construction Ltd Suspension system for multiple pipe arrangements, especially in heat exchangers of nuclear reactors
DE2055655A1 (en) * 1969-11-13 1971-05-19 Air Liquide Process for the production of a heat exchanger from tubes wound around a core and device for its implementation
FR2096803A2 (en) * 1970-07-09 1972-03-03 Air Liquide Automatic copier for winding tubes of heat - exchangers
US3703028A (en) * 1969-11-13 1972-11-21 Air Liquide Method for manufacturing very large heat exchangers
DE2601645A1 (en) * 1975-01-20 1976-07-22 Gen Atomic Co HEAT EXCHANGER
DE2613745A1 (en) * 1976-03-31 1977-10-06 Linde Ag HEAT EXCHANGER
GB2463482A (en) * 2008-09-12 2010-03-17 Citech Energy Recovery System A heat exchange unit
WO2015063503A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 Heat Recovery Solutions Limited Heat exchange array

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1939564A1 (en) * 1968-08-06 1970-02-12 Atomic Power Construction Ltd Suspension system for multiple pipe arrangements, especially in heat exchangers of nuclear reactors
DE2055655A1 (en) * 1969-11-13 1971-05-19 Air Liquide Process for the production of a heat exchanger from tubes wound around a core and device for its implementation
US3703028A (en) * 1969-11-13 1972-11-21 Air Liquide Method for manufacturing very large heat exchangers
FR2096803A2 (en) * 1970-07-09 1972-03-03 Air Liquide Automatic copier for winding tubes of heat - exchangers
DE2601645A1 (en) * 1975-01-20 1976-07-22 Gen Atomic Co HEAT EXCHANGER
DE2613745A1 (en) * 1976-03-31 1977-10-06 Linde Ag HEAT EXCHANGER
GB2463482A (en) * 2008-09-12 2010-03-17 Citech Energy Recovery System A heat exchange unit
WO2015063503A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 Heat Recovery Solutions Limited Heat exchange array

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