WO2020074117A1 - Gewickelter wärmeübertrager, verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers und verfahren zum wärmeaustausch zwischen einem ersten fluid und einem zweiten fluid - Google Patents

Gewickelter wärmeübertrager, verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers und verfahren zum wärmeaustausch zwischen einem ersten fluid und einem zweiten fluid Download PDF

Info

Publication number
WO2020074117A1
WO2020074117A1 PCT/EP2019/025321 EP2019025321W WO2020074117A1 WO 2020074117 A1 WO2020074117 A1 WO 2020074117A1 EP 2019025321 W EP2019025321 W EP 2019025321W WO 2020074117 A1 WO2020074117 A1 WO 2020074117A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
section
fluid
heat exchanger
tube bundle
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/025321
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Steinbauer
Manfred Schönberger
Christoph Seeholzer
Florian Deichsel
Markus ROMSTÄTTER
Original Assignee
Linde Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Aktiengesellschaft filed Critical Linde Aktiengesellschaft
Priority to CN201980061250.7A priority Critical patent/CN112714857B/zh
Priority to US17/280,237 priority patent/US11920873B2/en
Publication of WO2020074117A1 publication Critical patent/WO2020074117A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00—Heat exchange conduits
    • F28F2210/10—Particular layout, e.g. for uniform temperature distribution

Definitions

  • Wound heat exchanger method of manufacturing a wound heat exchanger and method of heat exchange between a first fluid and a second fluid
  • the invention relates to a wound heat exchanger, a method for
  • Such wound heat exchangers have a pressure-carrying jacket which surrounds a jacket space and extends along a longitudinal axis, and a core tube which extends in the jacket and which extends in an axial direction along the
  • Longitudinal axis extends, which - based on a heat exchanger arranged as intended - preferably runs along the vertical when the heat exchanger is operated as intended.
  • the heat exchanger further has a tube bundle arranged in the jacket space, which has a plurality of tubes, the tubes at least
  • the sections are wound helically around the core tube in a plurality of turns.
  • the winding around the core tube takes place in a plurality of tube layers arranged one above the other.
  • the tube layers can be formed from a tube or a plurality of tubes (which are wound in the form of a multiple helix around the core tube), the tubes of a tube layer each forming a plurality of turns.
  • the core tube takes on the load of the tube bundle in particular.
  • So-called webs can be provided as spacers in the radial direction between the pipe layers.
  • the tubes are designed to carry a first fluid and the jacket space is designed to receive a second fluid, so that the fluid flowing through the tubes first fluid can exchange heat with the second fluid during operation of the heat exchanger.
  • Wound heat exchangers are designed and manufactured according to the prior art with a uniform arrangement or spacing of the turns of a respective tube layer in the axial direction and uniform distances of the wound tube layers from the longitudinal axis of the core tube in a radial direction perpendicular to the axial direction. This means that a predefined radial division applies to the tube layers of the tube bundle with constant radial distances of a respective tube layer from one another from the longitudinal axis (or from the core tube)
  • the distances may differ only slightly due to manufacturing tolerances on the manufactured heat exchanger.
  • the requirements for the heating power at different positions of the tube bundle are different.
  • a first aspect of the invention relates to a wound heat exchanger comprising a core tube which extends along a longitudinal axis in an axial direction and a tube bundle which has a plurality of tubes for guiding a first fluid, the tubes in a plurality of turns, in particular
  • the tubes are wound helically around the core tube, and wherein the tubes are arranged in a plurality of tube layers in a radial direction perpendicular to the axial direction, wherein adjacent turns of at least one tube layer have different axial distances in the axial direction, the axial distances the mutually adjacent turns of said tube layer grow monotonically in the axial direction at least in a section of the tube bundle.
  • adjacent pipe layers have different radial distances from one another in a cross-sectional plane perpendicular to the longitudinal axis, the radial distances of the adjacent pipe layers at least in a section of the tube bundle in the radial direction (for example from the inside outwards) grow monotonously.
  • the axial distances run in the axial direction and the radial distances
  • the longitudinal axis is in particular a central axis of the core tube, that is to say the wall of the core tube is arranged concentrically around the longitudinal axis.
  • Two turns adjacent to one another in the axial direction mean turns of a tube layer, between which there is no further turn in the axial direction. Between each other in the radial direction
  • Heat exchangers it is possible to modify the radial and axial division of the pipe arrangement as desired. A combination of different radial pitches and different axial pitches is also possible.
  • the “tube packing density” can be reduced (that is, larger axial or radial distances are provided) and in areas of the tube bundle in which a greater influence of turbulence / the pressure loss of the first or second fluid is present on the heat transfer, so that it can be manufactured more densely (ie with smaller axial or radial distances) be optimized.
  • a mechanically improved bundle structure can be achieved through a lower overall weight per bundle length (or total length of all tubes of the tube bundle).
  • a larger axial or radial distance between the tubes can, in certain applications, selectively freeze certain areas of the pipe
  • Such local icing of certain areas is particularly advantageous when using the tube bundle in a water bath evaporator, in which a refrigerant (as the first fluid) is guided in the tubes, which is supplied with approximately 60 ° C warm water (second fluid ) Exchanges heat. Freezing reduces the driving temperature difference for the evaporating refrigerant to such an extent that the Leidenfrost effect (acts as additional thermal insulation) during evaporation is avoided. In this way, the targeted freezing in the heat transfer between the refrigerant and the water can be improved.
  • the axial distances between the adjoining turns of the said tube layer can increase monotonically in the axial direction at least in a section of the tube bundle. This means that the axial distances grow monotonically in sections or over the entire tube bundle.
  • the axial distance between a first turn and an adjacent second turn is greater than the axial distance between the second turn and one to the second turn for each adjacent pair of turns
  • the radial distances between the adjacent tube layers can grow monotonically in the radial direction at least in a section of the tube bundle.
  • the radial distance between a first tube layer and an adjacent second tube layer is therefore greater for each adjacent pair of tube layers than the radial distance between the second tube layer and one to the second tube layer
  • the turns of at least one tube layer have different radial distances from it in the radial direction
  • the respective pipe layer does not run parallel to the longitudinal axis (in the axial direction) at least in sections, but in particular obliquely to the longitudinal axis. In certain cross-sectional planes of the tube bundle, this leads to different radial distances between adjacent tube layers perpendicular to the longitudinal axis. As an alternative to the embodiment just described, the different radial distances between the one another
  • Adjacent pipe layers in a cross-sectional plane also come about in that pipe layers running parallel to the longitudinal axis (in the axial direction) are spaced differently in the radial direction. According to a further embodiment, the radial distances between the
  • the axial distances can therefore grow monotonically in sections or over the entire tube bundle.
  • the radial distance of a first turn from the longitudinal axis is greater than the radial distance from the longitudinal axis of a second turn adjacent to the first turn, and the radial distance of the second turn from the longitudinal axis is greater than the radial distance from the longitudinal axis of one to the second turn
  • the tube bundle has a first section and a second section adjoining the first section in the axial direction, wherein the mutually adjacent turns of the said tube layer have an axial distance in the first section which is different from an axial distance between them adjoining turns of the said pipe layer in the second section.
  • said tube layer in the first section has a first number of turns, a first height running in the axial direction and a first packing density, the first packing density being equal to the quotient of the first number and the first height
  • said tube layer in the second section has a second number of turns, a second height running in the axial direction and a second packing density, the second packing density being equal to the quotient of the second number and the second height, and the first packing density being different the second packing density.
  • the first section is formed by a central section of the tube bundle, the second section being formed by an end section of the pipe section adjoining the central section in the axial direction
  • Tube bundle is formed.
  • the end section has a lower packing density than the middle section.
  • a so-called braid comprising the tubes of the tube bundle.
  • the guidance of the tubes deviates from the helical course around the core tube, the tubes of the tube bundle being guided in the braid to at least one tube sheet.
  • the tube bundle has a first end section and a second end section, the middle section being arranged in the axial direction between the first and the second end section.
  • the tube bundle has an inner region and an inner region in a cross-sectional plane perpendicular to that
  • the heat exchanger has a plurality of webs which extend in the axial direction, the webs in each case in the radial direction a distance between two respectively adjoining one another
  • Form tube layers and wherein the webs have different thicknesses in the radial direction.
  • the different radial distances can be realized in a structurally simple manner by means of the webs of different thickness.
  • webs which are arranged between adjacent tube layers, webs can also be provided between an innermost tube layer of the tube bundle and the core tube.
  • the thickness of at least one of the webs varies along the axial direction.
  • the webs are in particular each arranged between two tube layers adjoining one another in the radial direction, the windings of which have different radial distances from the longitudinal axis.
  • the web has a different thickness, in particular perpendicular to its direction of longitudinal extension.
  • the web is arranged on the tube bundle in such a way that the longitudinal direction of said web extends parallel to the axial direction.
  • the bridge contacts
  • a second aspect of the invention relates to a method for producing a wound heat exchanger, in particular according to the first aspect of the invention, the tubes being wound around the core tube in such a way that adjacent turns of at least one tube layer have different axial distances in the axial direction and / or to each other in the radial direction
  • Adjacent pipe layers in a cross-sectional plane perpendicular to the longitudinal axis have different radial distances from one another.
  • the tubes are wound around the core tube in such a way that the turns of at least one tube layer have different radial distances from the longitudinal axis in the radial direction.
  • the course of the tubes of the tube bundle is calculated automatically, the tubes being assembled in accordance with the calculated route.
  • a third aspect of the invention relates to a method for heat exchange between a first fluid and a second fluid by means of a wound
  • Heat exchanger according to the first aspect of the invention, wherein the first fluid flows through the tubes of the tube bundle, and wherein the second fluid is provided in a jacket space in which the tube bundle of the heat exchanger is arranged, so that between the first fluid and the second Fluid heat is exchanged.
  • the mutually adjacent turns of at least one tube layer in a first section of the tube bundle in which turbulence or a pressure loss of the first fluid flowing through the tubes or of the second fluid made available in the jacket space have the heat exchange between the first fluid and the second fluid, an axial distance which differs from an axial distance of the adjacent turns of the respective tube layer in a second portion of the tube bundle adjoining the first portion in the axial direction, the turbulence or the pressure loss of the first fluid or of the second fluid does not cause any significant influence or a less influence on the heat exchange between the first fluid and the second fluid.
  • the axial distance between the adjacent turns of the said tube layer in the first section of the tube bundle is smaller than the axial distance between the adjacent ones
  • the radial distance of the turns of the said tube layer from the longitudinal axis in the first section of the tube bundle is less than the radial distance of the turns of the said tube layer from the longitudinal axis in the second section of the tube bundle.
  • the heat exchange between the first and the second fluid which is influenced by the turbulence or the pressure loss, can advantageously be optimized by means of a narrower pipe run.
  • a fourth aspect of the present invention relates to a wound one
  • Heat exchanger comprising a core tube extending along a longitudinal axis in an axial direction and a tube bundle having a plurality of tubes for guiding a first fluid, the tubes being wound in a plurality of turns around the core tube, and the tubes being in a radial Direction perpendicular to the axial direction are arranged in a plurality of pipe layers, wherein adjacent turns of at least one pipe layer have different axial distances in the axial direction, and / or pipe layers adjacent to each other in the radial direction in a cross-sectional plane perpendicular to the longitudinal axis have different radial distances Have distances from each other.
  • This fourth aspect can be accomplished by one or more of those described herein
  • Figure 1 is a partial sectional view of a wound heat exchanger.
  • Figure 2 is a schematic representation of part of a tube bundle of a wound heat exchanger according to the prior art.
  • Figure 3 is a schematic representation of part of a tube bundle of a wound heat exchanger according to this invention with different axial distances between adjacent turns.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a part of a tube bundle of a wound heat exchanger according to this invention with different axial distances between adjacent turns between the central section and the end section;
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a part of a tube bundle of a wound heat exchanger according to this invention with different radial distances between adjacent tube layers of an inner and an outer region;
  • Fig. 6 is a schematic representation of part of a tube bundle of a wound heat exchanger according to this invention with different radial distances of the tube layers from the
  • FIG. 1 shows a wound heat exchanger 1, which has a tube bundle 2 with a plurality of tubes 20, the tubes 20 running along a longitudinal axis L of the heat exchanger 1 and thereby helically around or on a core tube 21 the core tube 21 are wound so that they run along an imaginary helical or helical path B, which is indicated in FIG. 1.
  • the heat exchanger 1 according to the invention according to FIG. 1 has said core tube 21, on which the tubes 20 of the tube bundle 2 are wound, so that the core tube 21 bears the load of the tubes 20.
  • the invention is also fundamentally applicable to wound heat exchangers 1 without a core tube 21, in which the tubes 20 are wound helically around the longitudinal axis L.
  • the heat exchanger 1 is designed for indirect heat transfer between a first and a second fluid and has a jacket 10, which one
  • Surrounding jacket space M for receiving the second fluid which e.g. about one
  • Inlet port 101 on the jacket 10 can be introduced into the jacket space M and e.g. can be removed from the jacket space M again via a corresponding outlet connection 102 on the jacket 10.
  • the jacket 10 extends along the said longitudinal axis L, which relates to a heat exchanger 1 arranged as intended
  • the tube bundle 2 with a plurality of tubes 20 for guiding the first fluid is also arranged in the jacket space M. These tubes 20 are wound in several tube layers 22 in a helical shape on the core tube 21, the core tube 21 also extending along the
  • Longitudinal axis L extends and is arranged concentrically in the jacket space M.
  • a plurality of tubes 20 of the tube bundle 2 can each form a tube group 7 (three such tube groups 7 are shown in FIG. 1), the tubes 20 of a tube group 7 being able to be combined in an associated tube sheet 104, the first fluid being connected to the jacket via inlet connections 103 10 introduced into the tubes 20 of the respective tube group 7 and can be withdrawn from the tubes 20 of the corresponding tube group 7 via drain stubs 105.
  • the jacket 10 and the core tube 21 can also be made cylindrical at least in sections, so that the longitudinal axis L forms a cylinder axis of the jacket 10 and the core tube 21 running concentrically therein. in the
  • Jacket space M can also be arranged a shirt 3, which the
  • Pipe bundle 2 or the tubes 20 encloses, so that between the tube bundle 2 and That shirt 3 is formed an intermediate space surrounding the tube bundle 2 or the tubes 20.
  • the shirt 3 serves to suppress, if possible, a bypass flow of the second fluid, which is carried in the jacket space M and is applied to the tubes 20, past the tube bundle 2.
  • the second fluid is therefore conducted in the jacket space M, preferably in the area of the jacket space M surrounded by the shirt 3.
  • the individual tube layers 22 (in particular when the tube bundle 2 is mounted horizontally) can be supported on one another or on the core tube 21 via webs 6 (also referred to as spacing elements) extending along the longitudinal axis L.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a part of a tube bundle 2 wound around a core tube 21 according to the prior art in a longitudinal section.
  • a pipe layer 22 with a plurality of turns 23 is shown schematically.
  • the adjacent turns 23 of the tubular layer 22 all have the same axial distance T in the axial direction a.
  • the adjacent pipe layers 22 all have the same radial distance D from the longitudinal axis L in the radial direction r.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a part of a tube bundle 2 wound around a core tube 21 according to a first embodiment of the present invention in longitudinal section.
  • Windings 23 are shown schematically.
  • the adjacent turns 23 have different axial distances T from one another in the axial direction a.
  • first section 31 and a second section 32 of the tube bundle 2 adjoining the first section in the axial direction a are shown.
  • the adjacent pipe layers 23 of the first section 31 have larger axial distances T from one another than the adjacent ones
  • Pipe layers 23 of the second section 32 can grow monotonically in the axial direction a, e.g. in a section 32, 31 of the tube bundle 2 in the vertical from top to bottom (see FIG. 3).
  • FIG. 3 also shows a first height hi of the first section 31 and a second height h 2 of the second section 32.
  • turbulence or a pressure loss of the first fluid carried in the jacket space M of the heat exchanger 1 can influence the heat exchange between the first and the second fluid. This is optimized here by narrower pipe routing, that is, smaller axial distances T.
  • FIG. 4 shows the embodiment of the tube bundle 2 shown in FIG. 3, a central section 33 and an end section 34 of the tube bundle 2 being designated here.
  • the axial distances T between the mutually adjacent turns 23 in the end section 34 are larger than in the middle section 33.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the tube bundle 2 of the heat exchanger 1 according to the invention in cross section with respect to the longitudinal axis L (see FIGS. 1-4).
  • the core tube 21 and the tube layers 22a, 22b, 22c, 22d, 22e are shown.
  • an inner region 41 (between the core tube 21 and the inner dashed circular line) and an outer region 42 (between the inner and the outer dashed circular line) are shown.
  • the inner region 41 runs concentrically around the core tube 21 in the cross-sectional plane shown
  • the outer region 42 runs concentrically around the inner region 41 in the cross-sectional plane.
  • the radial distances D of the adjacent tube layers 22a, 22b, 22c, 22d, 22e can increase monotonically from the inside to the outside in the radial direction r at least in a section of the tube bundle 2 (with respect to the longitudinal axis L).
  • the adjoining tube layers 22a / 22b and 22b / 22c of the inner region 41 have a smaller radial distance D from one another radial direction r than as the adjacent tube layers 22d / 22e of the outer region 42.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a part of a tube bundle 2 wound around a core tube 21 according to a further embodiment of the present invention in longitudinal section.
  • Windings 23 are shown schematically.
  • the two tube layers 22 shown have different radial distances D from the longitudinal axis L (that is, the central axis of the core tube 21) along the axial direction a, so that the tube layers 22 are not parallel to the longitudinal axis L.
  • an optional web 6 is shown between the pipe layers 22, which has a different thickness d in the radial direction r along the axial direction a (in the direction of its longitudinal extension).
  • the web 6 contacts the adjacent pipe layers 22 and acts as a spacer between the pipe layers 22 in the radial direction r.
  • Such a web 6 can e.g. to be attached to the tube layers 22 by tack welding.
  • the distances formed by the webs 6 between the tube layers 22 allow a better distribution of the second fluid made available in the jacket space M between the tube layers 22, so that a more effective heat exchange can take place between the second fluid and the first fluid carried in the tubes 20 .
  • Embodiments can also be combined with one another, ie both different axial distances T and different radial distances D can be provided. Reference list

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen gewickelten Wärmeübertrager (1) aufweisend ein entlang einer Längsachse (L) in einer axialen Richtung (a) erstrecktes Kernrohr (21) und ein Rohrbündel (2), das eine Mehrzahl an Rohren (20) zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei die Rohre (20) in einer Mehrzahl an Windungen (23) um das Kernrohr (21) herum gewickelt sind, und wobei die Rohre (20) in einer radialen Richtung (r) senkrecht zu der axialen Richtung (a) in einer Mehrzahl an Rohrlagen (22) angeordnet sind, wobei aneinander angrenzende Windungen (23) zumindest einer Rohrlage (22) in der axialen Richtung (a) unterschiedliche axiale Abstände (T) aufweisen und/oder jeweils in der radialen Richtung (r) aneinander angrenzende Rohrlagen (22) in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse (L) unterschiedliche radiale Abstände (D) zueinander aufweisen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren eines gewickelten Wärmeübertragers (1) sowie ein Verfahren zum Wärmeübertragung zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid mittels des Wärmeübertragers (1).

Description

Beschreibung
Gewickelter Wärmeübertrager, Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers und Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid
Die Erfindung betrifft einen gewickelten Wärmeübertrager, ein Verfahren zur
Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers und ein Verfahren zum
Wärmeaustausch zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid mittels des gewickelten Wärmeübertragers.
Derartige gewickelte Wärmeübertrager weisen einen drucktragenden Mantel auf, der einen Mantelraum umgibt und sich entlang einer Längsachse erstreckt, sowie ein im Mantel verlaufendes Kernrohr, das sich in einer axialen Richtung entlang der
Längsachse erstreckt, die - bezogen auf einen bestimmungsgemäß angeordneten Wärmeübertrager - beim bestimmungsgemäßen Betrieb des Wärmeübertragers vorzugsweise entlang der Vertikalen verläuft.
Der Wärmeübertrager weist weiterhin ein im Mantelraum angeordnetes Rohrbündel auf, das eine Mehrzahl an Rohren aufweist, wobei die Rohre zumindest
abschnittsweise schraubenlinienförmig in einer Mehrzahl an Windungen um das Kernrohr gewickelt sind. Das Wickeln um das Kernrohr erfolgt dabei in einer Mehrzahl an übereinander angeordneten Rohrlagen. Die Rohrlagen können aus einem Rohr oder mehreren Rohren (die in Form einer Mehrfachschraubenlinie um das Kernrohr gewickelt sind) gebildet sein, wobei die Rohre einer Rohrlage jeweils eine Mehrzahl an Windungen bilden.
Das Kernrohr nimmt dabei insbesondere die Last des Rohrbündels auf.
Zwischen den Rohrlagen können sogenannte Stege als Abstandhalter in der radialen Richtung vorgesehen sein.
Die Rohre sind zum Führen eines ersten Fluids ausgebildet und der Mantelraum ist zur Aufnahme eines zweiten Fluids ausgebildet, so dass das durch die Rohre strömende erste Fluid mit dem zweiten Fluid beim Betrieb des Wärmeübertragers Wärme austauschen kann.
Gewickelte Wärmetauscher werden nach dem Stand der Technik mit einheitlicher Anordnung bzw. Beabstandung der Windungen einer jeweiligen Rohrlage in der axialen Richtung und einheitlichen Abständen der gewickelten Rohrlagen von der Längsachse des Kernrohrs in einer radialen Richtung senkrecht zu der axialen Richtung ausgelegt und gefertigt. Das heißt, für die Rohrlagen des Rohrbündels gilt eine vordefinierte radiale Teilung mit konstanten radialen Abständen einer jeweiligen Rohrlage von der Längsachse (bzw. vom Kernrohr) zwischen aneinander
angrenzenden Rohrlagen und eine vordefinierte axiale Teilung der Windungen der jeweiligen Rohrlage mit konstanten Abständen zwischen aneinander angrenzenden Windungen, wobei die Abstände nur aufgrund von Fertigungstoleranzen am gefertigten Wärmetauscher leicht abweichen können.
Mit der gleichmäßigen Aufteilung der Wicklung wird Heizfläche und damit
Rohrbündelgewicht gleichmäßig über die Rohrbündellänge verteilt. Je nach mantelseitigen Strömungsregime des in dem Mantelraum zur Verfügung gestellten zweiten Fluids sind jedoch die Anforderungen an die Heizleistung an verschiedenen Positionen des Rohrbündels unterschiedlich.
Insbesondere bei sehr großen gewickelten Wärmetauschern ergeben sich außerdem strukturmechanische Probleme am Rohrbündelende aus der Belastung beim
Wickelvorgang.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gewickelten
Wärmeübertrager sowie ein Herstellungsverfahren und ein Verfahren zum
Wärmeaustauch zur Verfügung zu stellen, der bzw. das im Hinblick auf die
beschriebenen Nachteile des Standes der Technik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1 , 10 und 1 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 sowie 12 und 13 angegeben und werden im Folgenden beschrieben. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen gewickelten Wärmeübertrager aufweisend ein entlang einer Längsachse in einer axialen Richtung erstrecktes Kernrohr und ein Rohrbündel, das eine Mehrzahl an Rohren zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei die Rohre in einer Mehrzahl an Windungen, insbesondere
schraubenlinienförmig, um das Kernrohr herum gewickelt sind, und wobei die Rohre in einer radialen Richtung senkrecht zu der axialen Richtung in einer Mehrzahl an Rohrlagen angeordnet sind, wobei aneinander angrenzende Windungen zumindest einer Rohrlage in der axialen Richtung unterschiedliche axiale Abstände aufweisen, wobei die axialen Abstände der aneinander angrenzenden Windungen der besagten Rohrlage zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels in der axialen Richtung monoton anwachsen. Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass jeweils in der radialen Richtung aneinander angrenzende Rohrlagen in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse unterschiedliche radiale Abstände voneinander aufweisen, wobei die radialen Abstände der aneinander angrenzenden Rohrlagen zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels in der radialen Richtung (z.B. von innen nach außen) monoton anwachsen.
Dabei verlaufen die axialen Abstände in der axialen Richtung und die radialen
Abstände verlaufen in der radialen Richtung.
Die Längsachse ist insbesondere eine Mittelachse des Kernrohres, das heißt, die Wandung des Kernrohres ist konzentrisch um die Längsachse angeordnet.
Mit zwei in der axialen Richtung aneinander angrenzenden Windungen sind dabei Windungen einer Rohrlage gemeint, zwischen denen sich in der axialen Richtung keine weitere Windung befindet. Zwischen in der radialen Richtung aneinander
angrenzenden Rohrlagen befindet sich keine weitere Rohrlage.
Insbesondere durch 3D-CAD-Modellierung von kompletten gewickelten
Wärmeübertragern ist es möglich, die radiale und axiale Teilung der Rohranordnung beliebig zu modifizieren. Dabei ist auch eine Kombination aus unterschiedlicher radialer Teilung und unterschiedlicher axialer Teilung möglich.
Durch die unterschiedlichen axialen bzw. radialen Abstände kann beispielsweise in Bereichen des Rohrbündels mit einem geringen Einfluss der Turbulenz / des Druckverlustes des ersten bzw. zweiten Fluids auf den Wärmeübergang zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid die„Rohrpackungsdichte" reduziert werden (das heißt es werden größere axiale bzw. radiale Abstände vorgesehen) und in Bereichen des Rohrbündels, bei denen ein größerer Einfluss der Turbulenz / des Druckverlustes des ersten bzw. zweiten Fluids auf den Wärmeübergang vorhanden ist, dichter (also mit geringeren axialen bzw. radialen Abständen) gefertigt werden. Mit anderen Worten, durch gezieltes Einbauen von dichteren und lockereren„Wicklungsbereichen“ kann je nach Anforderungen des Strömungsregimes der Druckverlust optimiert werden.
Zudem ergibt sich die Möglichkeit mittels der erfindungsgemäßen Anordnung des Rohrbündels das Gewicht des Rohrbündels bei optimiertem Druckverlust zu verringern.
Weiterhin lässt sich eine mechanisch verbesserte Bündelstruktur durch ein insgesamt geringeres Gewicht pro Bündellänge (bzw. Gesamtlänge aller Rohre des Rohrbündels) erreichen.
Außerdem kann ein größerer axialer oder radialer Abstand zwischen den Rohren bei bestimmten Anwendungen eine gezielte Vereisung bestimmter Bereiche des
Rohrbündels bewirken, da sich aufgrund des größeren Abstands eine dickere
Eisschicht zwischen den aneinander angrenzenden Rohren ablagern kann. Eine solche lokale Vereisung bestimmter Bereiche ist insbesondere bei der Verwendung des Rohrbündels in einem Wasserbadverdampfer vorteilhaft, wobei in den Rohren ein Kältemittel (als erstes Fluid) geführt wird, das mit in dem Mantelraum zur Verfügung gestellten ca. 60°C warmem Wasser (zweites Fluid) Wärme austauscht. Durch das Einfrieren wird die treibende Temperaturdifferenz für das verdampfende Kältemittel so weit reduziert, dass der Leidenfrost-Effekt (wirkt wie eine zusätzliche thermische Isolierung) bei der Verdampfung vermieden wird.. Auf diese Weise kann durch das gezielte Einfrieren in die Wärmeübertragung zwischen dem Kältemittel und dem Wasser verbessert werden.
Wie bereits dargelegt, können die axialen Abstände der aneinander angrenzenden Windungen der besagten Rohrlage zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels in der axialen Richtung monoton anwachsen. Das heißt, die axialen Abstände wachsen abschnittsweise oder über das gesamte Rohrbündel monoton.
In dem besagten Abschnitt oder über das gesamte Rohrbündel hinweg ist also für jedes aneinander angrenzende Paar von Windungen der axiale Abstand zwischen einer ersten Windung und einer angrenzenden zweiten Windung größer als der axiale Abstand zwischen der zweiten Windung und einer an die zweite Windung
angrenzenden dritten Windung.
Wie weiterhin bereits dargelegt können die radialen Abstände der aneinander angrenzenden Rohrlagen zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels in der radialen Richtung monoton anwachsen.
In dem besagten Abschnitt oder über das gesamte Rohrbündel hinweg ist also für jedes aneinander angrenzende Paar von Rohrlagen der radiale Abstand zwischen einer ersten Rohrlage und einer angrenzenden zweiten Rohrlage größer als der radiale Abstand zwischen der zweiten Rohrlage und einer an die zweite Rohrlage
angrenzenden dritten Rohrlage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Windungen zumindest einer Rohrlage in der radialen Richtung unterschiedliche radiale Abstände von der
Längsachse oder dem Kernrohr auf.
Das heißt, die jeweilige Rohrlage verläuft zumindest abschnittsweise nicht parallel zu der Längsachse (in der axialen Richtung), sondern insbesondere schräg zu der Längsachse. Dies führt in bestimmten Querschnittsebenen des Rohrbündels senkrecht zu der Längsachse zu unterschiedlichen radialen Abständen zwischen aneinander angrenzenden Rohrlagen. Alternativ zu der soeben beschriebenen Ausführungsform können die unterschiedlichen radialen Abstände zwischen den aneinander
angrenzenden Rohrlagen in einer Querschnittsebene auch dadurch zustande kommen, dass parallel zu der Längsachse (in der axialen Richtung) verlaufende Rohrlagen in der radialen Richtung unterschiedlich beabstandet sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wachsen die radialen Abstände der
Windungen der besagten Rohrlage von der Längsachse zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels in der axialen Richtung monoton an.
Die axialen Abstände können also abschnittsweise oder über das gesamte Rohrbündel monoton anwachsen.
In dem besagten Abschnitt oder über das gesamte Rohrbündel hinweg ist also der radiale Abstand einer ersten Windung von der Längsachse größer als der radiale Abstand von der Längsachse einer an die erste Windung angrenzenden zweiten Windung und der radiale Abstand der zweiten Windung von der Längsachse ist größer als der radiale Abstand von der Längsachse einer an die zweite Windung
angrenzenden dritten Windung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rohrbündel einen ersten Abschnitt und einen in der axialen Richtung an den ersten Abschnitt angrenzenden zweiten Abschnitt auf, wobei die aneinander angrenzenden Windungen der besagten Rohrlage in dem ersten Abschnitt einen axialen Abstand aufweisen, der sich von einem axialen Abstand der aneinander angrenzenden Windungen der besagten Rohrlage in dem zweiten Abschnitt unterscheidet.
Zwischen aneinander angrenzenden Abschnitte ist dabei in der axialen Richtung kein weiterer Abschnitt vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die besagte Rohrlage in dem ersten Abschnitt eine erste Anzahl an Windungen, eine in der axialen Richtung verlaufende erste Höhe sowie eine erste Packungsdichte auf, wobei die erste Packungsdichte gleich dem Quotienten der ersten Anzahl und der ersten Höhe ist, und wobei die besagte Rohrlage in dem zweiten Abschnitt eine zweite Anzahl an Windungen, eine in der axialen Richtung verlaufende zweite Höhe sowie eine zweite Packungsdichte aufweist, wobei die zweite Packungsdichte gleich dem Quotienten der zweiten Anzahl und der zweiten Höhe ist, und wobei die erste Packungsdichte sich von der zweiten Packungsdichte unterscheidet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der erste Abschnitt durch einen mittleren Abschnitt des Rohrbündels gebildet, wobei der zweite Abschnitt durch einen in der axialen Richtung an den mittleren Abschnitt angrenzenden Endabschnitt des
Rohrbündels gebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Endabschnitt eine geringere Packungsdichte auf als der mittlere Abschnitt.
An den Endabschnitt des Rohrbündels kann sich in der axialen Richtung z.B. ein sogenannter Zopf, aufweisend die Rohre des Rohrbündels, anschließen. In dem Zopf weicht die Führung der Rohre von dem schraubenlinienförmigen Verlauf um das Kernrohr herum ab, wobei die Rohre des Rohrbündels in dem Zopf zu mindestens einem Rohrboden geführt sind.
Insbesondere weist das Rohrbündel einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt auf, wobei der mittlere Abschnitt in der axialen Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt angeordnet ist.
Insbesondere bei sehr großen gewickelten Wärmetauschern ergeben sich
strukturmechanische Probleme am Rohrbündelende aus der Belastung beim
Wickelvorgang. Diese Probleme können durch unterschiedliche radiale und/oder axiale Abstände in einem solchen Endabschnitt gelöst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rohrbündel einen inneren Bereich und einen den inneren Bereich in einer Querschnittsebene senkrecht zu der
Längsachse umschließenden äußeren Bereich auf, wobei die in der radialen Richtung aneinander angrenzenden Rohrlagen des inneren Bereichs in der Querschnittsebene radiale Abstände voneinander aufweisen, die sich von den radialen Abständen in der Querschnittsebene zwischen den in der radialen Richtung aneinander angrenzenden Rohrlagen des äußeren Bereichs unterscheiden.
Der innere Bereich und der äußere Bereich sind insbesondere konzentrisch um das Kernrohr herum angeordnet und der äußere Bereich ist konzentrisch um den inneren Bereich herum angeordnet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Wärmeübertrager eine Mehrzahl an in der axialen Richtung erstreckten Stegen auf, wobei die Stege jeweils in der radialen Richtung einen Abstand zwischen zwei jeweiligen aneinander angrenzenden
Rohrlagen bilden, und wobei die Stege in der radialen Richtung unterschiedliche Dicken aufweisen.
Mittels der Stege unterschiedlicher Dicke lassen sich die unterschiedlichen radialen Abstände auf konstruktiv einfache Weise realisieren.
Neben den Stegen, die zwischen aneinander angrenzenden Rohrlagen angeordnet sind, können außerdem Stege zwischen einer innersten Rohrlage des Rohrbündels und dem Kernrohr vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform variiert die Dicke mindestens eines der Stege entlang der axialen Richtung.
Dabei sind die Stege insbesondere jeweils zwischen zwei in der radialen Richtung aneinander angrenzenden Rohrlagen angeordnet, deren Windungen unterschiedliche radiale Abstände von der Längsachse aufweisen.
Der Steg weist dabei insbesondere senkrecht zu seiner Längserstreckungsrichtung eine unterschiedliche Dicke auf. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch wird der Steg so an dem Rohrbündel angeordnet, dass die besagte Längserstreckungsrichtung des Stegs parallel zu der axialen Richtung verläuft. Der Steg kontaktiert dabei
insbesondere die in der radialen Richtung aneinander angrenzenden Rohrlagen. Durch die unterschiedliche Dicke des Stegs können so unterschiedliche radiale Abstände zwischen den aneinander angrenzenden Rohrlagen gebildet werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers, insbesondere nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Rohre so um das Kernrohr gewickelt werden, dass aneinander angrenzende Windungen zumindest einer Rohrlage in der axialen Richtung unterschiedliche axiale Abstände aufweisen und/oder jeweils in der radialen Richtung aneinander
angrenzende Rohrlagen in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse unterschiedliche radiale Abstände voneinander aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Rohre so um das Kernrohr gewickelt, dass die Windungen zumindest einer Rohrlage in der radialen Richtung unterschiedliche radiale Abstände von der Längsachse aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Verlauf der Rohre des Rohrbündels automatisch berechnet, wobei die Rohre entsprechend dem berechneten Verlauf montiert werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid mittels eines gewickelten
Wärmeübertragers nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das erste Fluid die Rohre des Rohrbündels durchströmt, und wobei in einem Mantelraum, in dem das Rohrbündel des Wärmeübertragers angeordnet ist, das zweite Fluid zur Verfügung gestellt wird, so dass zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid Wärme ausgetauscht wird.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zum Wärmeaustausch weisen die aneinander angrenzenden Windungen zumindest einer Rohrlage in einem ersten Abschnitt des Rohrbündels, in dem eine Turbulenz oder ein Druckverlust des die Rohre durchströmenden ersten Fluids oder des im Mantelraum zur Verfügung gestellten zweiten Fluids den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid beeinflusst, einen axialen Abstand auf, der sich von einem axialen Abstand der aneinander angrenzenden Windungen der jeweiligen Rohrlage in einem in der axialen Richtung an den ersten Abschnitt angrenzenden zweiten Abschnitt des Rohrbündels unterscheidet, wobei in dem zweiten Abschnitt die Turbulenz bzw. der Druckverlust des ersten Fluids bzw. des zweiten Fluids keine signifikante Beeinflussung oder eine geringere Beeinflussung des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid verursacht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der axiale Abstand der aneinander angrenzenden Windungen der besagten Rohrlage in dem ersten Abschnitt des Rohrbündels geringer als der axiale Abstand der aneinander angrenzenden
Windungen der besagten Rohrlage in dem zweiten Abschnitt des Rohrbündels. Dadurch kann z.B. vorteilhafterweise der durch die Turbulenz bzw. den Druckverlust beeinflusste Wärmeaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid durch eine engere Rohrführung optimiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Windungen zumindest einer Rohrlage in einem ersten Abschnitt des Rohrbündels, in dem eine Turbulenz oder ein Druckverlust des die Rohre durchströmenden ersten Fluids oder des im Mantelraum zur Verfügung gestellten zweiten Fluids den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid beeinflusst, einen radialen Abstand von der Längsachse auf, der sich von einem radialen Abstand der Windungen der jeweiligen Rohrlage von der Längsachse in einem in der axialen Richtung an den ersten Abschnitt
angrenzenden zweiten Abschnitt des Rohrbündels unterscheidet, wobei in dem zweiten Abschnitt die Turbulenz bzw. der Druckverlust des ersten Fluids bzw. des zweiten Fluids keine signifikante Beeinflussung oder eine geringere Beeinflussung des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid verursacht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der radiale Abstand der Windungen der besagten Rohrlage von der Längsachse in dem ersten Abschnitt des Rohrbündels geringer als der radiale Abstand der Windungen der besagten Rohrlage von der Längsachse in dem zweiten Abschnitt des Rohrbündels.
Dadurch kann z.B. vorteilhafterweise der durch die Turbulenz bzw. den Druckverlust beeinflusste Wärmeaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid durch eine engere Rohrführung optimiert werden.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen gewickelten
Wärmeübertrager aufweisend ein entlang einer Längsachse in einer axialen Richtung erstrecktes Kernrohr und ein Rohrbündel, das eine Mehrzahl an Rohren zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei die Rohre in einer Mehrzahl an Windungen um das Kernrohr herum gewickelt sind, und wobei die Rohre in einer radialen Richtung senkrecht zu der axialen Richtung in einer Mehrzahl an Rohrlagen angeordnet sind, wobei aneinander angrenzende Windungen zumindest einer Rohrlage in der axialen Richtung unterschiedliche axiale Abstände aufweisen, und/oder jeweils in der radialen Richtung aneinander angrenzende Rohrlagen in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse unterschiedliche radiale Abstände zueinander aufweisen. Dieser vierte Aspekt kann durch eines oder mehrere der hierin beschriebenen
Merkmale näher spezifiziert werden, insbesondere durch Aufnahme eines oder mehrerer Gegenstände der Ansprüche 2 bis 9.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen durch die nachfolgende
Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Schnittansicht eines gewickelten Wärmeübertragers;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers nach dem Stand der Technik;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers gemäß dieser Erfindung mit unterschiedlichen axialen Abständen zwischen aneinander angrenzenden Windungen;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers gemäß dieser Erfindung mit unterschiedlichen axialen Abständen zwischen aneinander angrenzenden Windungen zwischen mittlerem Abschnitt und Endabschnitt;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers gemäß dieser Erfindung mit unterschiedlichen radialen Abständen zwischen aneinander angrenzenden Rohrlagen eines inneren und eines äußeren Bereichs;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Teils eines Rohrbündels eines gewickelten Wärmeübertragers gemäß dieser Erfindung mit unterschiedlichen radialen Abständen der Rohrlagen von der
Längsachse.
Fig. 1 zeigt einen gewickelten Wärmeübertrager 1 , der ein Rohrbündel 2 mit einer Mehrzahl an Rohren 20 aufweist, wobei die Rohre 20 entlang einer Längsachse L des Wärmeübertragers 1 verlaufen und dabei helikal um ein Kernrohr 21 herum bzw. auf das Kernrohr 21 gewickelt sind, so dass sie entlang einer gedachten helikalen bzw. schraubenlinienförmigen Bahn B verlaufen, die in der Figur 1 angedeutet ist.
Im Einzelnen weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 1 gemäß Figur 1 das besagte Kernrohr 21 auf, auf das die Rohre 20 des Rohrbündels 2 aufgewickelt sind, so dass das Kernrohr 21 die Last der Rohre 20 trägt. Die Erfindung ist jedoch auch grundsätzlich auf gewickelte Wärmeübertrager 1 ohne Kernrohr 21 anwendbar, bei denen die Rohre 20 um die Längsachse L schraubenlinienförmig gewickelt sind.
Der Wärmeübertrager 1 ist zur indirekten Wärmeübertragung zwischen einem ersten und einem zweiten Fluid ausgebildet und weist einen Mantel 10 auf, der einen
Mantelraum M zur Aufnahme des zweiten Fluids umgibt, das z.B. über einen
Einlassstutzen 101 am Mantel 10 in den Mantelraum M einleitbar und z.B. über einen entsprechenden Auslassstutzen 102 am Mantel 10 wieder aus dem Mantelraum M abziehbar ist. Der Mantel 10 erstreckt sich entlang der besagten Längsachse L, die bezogen auf einen bestimmungsgemäß angeordneten Wärmeübertrager 1
vorzugsweise entlang der Vertikalen verläuft. In dem Mantelraum M ist weiterhin das Rohrbündel 2 mit einer Mehrzahl an Rohren 20 zum Führen des ersten Fluids angeordnet. Diese Rohre 20 sind in mehreren Rohrlagen 22 schraubenlinienförmig auf das Kernrohr 21 gewickelt, wobei sich das Kernrohr 21 ebenfalls entlang der
Längsachse L erstreckt und konzentrisch im Mantelraum M angeordnet ist.
Mehrere Rohre 20 des Rohrbündels 2 können jeweils eine Rohrgruppe 7 bilden (in Fig. 1 sind drei solche Rohrgruppen 7 gezeigt), wobei die Rohre 20 einer Rohrgruppe 7 in einem zugeordneten Rohrboden 104 zusammengefasst sein können, wobei das erste Fluid über Einlassstutzen 103 am Mantel 10 in die Rohre 20 der jeweiligen Rohrgruppe 7 eingeleitet und über Ablassstutzen 105 aus den Rohren 20 der entsprechenden Rohrgruppe 7 abgezogen werden kann.
Somit kann zwischen den beiden Fluiden indirekt Wärme übertragen werden. Der Mantel 10 sowie das Kernrohr 21 können weiterhin zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgeführt sein, so dass die Längsachse L eine Zylinderachse des Mantels 10 und des konzentrisch darin verlaufenden Kernrohres 21 bildet. Im
Mantelraum M kann des Weiteren ein Hemd 3 angeordnet sein, welches das
Rohrbündel 2 bzw. die Rohre 20 umschließt, so dass zwischen dem Rohrbündel 2 und jenem Hemd 3 ein das Rohrbündel 2 bzw. die Rohre 20 umgebender Zwischenraum ausgebildet ist. Das Hemd 3 dient dazu, ggf. eine Bypassströmung des im Mantelraum M geführten zweiten Fluids, mit dem die Rohre 20 beaufschlagt wird, am Rohrbündel 2 vorbei möglichst zu unterdrücken. Das zweite Fluid wird also im Mantelraum M vorzugsweise in dem vom Hemd 3 umgebenen Bereich des Mantelraumes M geführt. Weiterhin können sich die einzelnen Rohrlagen 22 (insbesondere bei horizontaler Lagerung des Rohrbündels 2) über entlang der Längsachse L erstreckte Stege 6 (auch als Abstandselemente bezeichnet) aneinander bzw. am Kernrohr 21 abstützen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines um ein Kernrohr 21 herum gewickelten Rohrbündels 2 nach dem Stand der Technik im Längsschnitt. Dabei ist eine Rohrlage 22 mit einer Mehrzahl an Windungen 23 schematisch dargestellt. Die aneinander angrenzenden Windungen 23 der Rohrlage 22 weisen dabei alle denselben axialen Abstand T in der axialen Richtung a auf. Ebenfalls weisen die aneinander angrenzenden Rohrlagen 22 in der radialen Richtung r alle denselben radialen Abstand D von der Längsachse L auf.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines um ein Kernrohr 21 herum gewickelten Rohrbündels 2 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt. Dabei ist eine Rohrlage 22 mit einer Mehrzahl an
Windungen 23 schematisch dargestellt. Die aneinander angrenzenden Windungen 23 weisen dabei unterschiedliche axiale Abstände T voneinander in der axialen Richtung a auf.
Weiterhin ist ein erster Abschnitt 31 und ein in der axialen Richtung a an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt 32 des Rohrbündels 2 gezeigt. Die aneinander angrenzenden Rohrlagen 23 des ersten Abschnitts 31 weisen dabei größere axiale Abstände T voneinander auf als die aneinander angrenzenden
Rohrlagen 23 des zweiten Abschnitts 32. Insbesondere können dabei die Abstände T in der axialen Richtung a monoton anwachsen, z.B. in einem Abschnitt 32, 31 des Rohrbündels 2 in der Vertikalen von oben nach unten (vgl. Fig. 3). Dieses
abschnittsweise monotone Anwachsen kann auch in der Vertikalen bzw. entlang der axialen Richtung a von unten nach oben erfolgen. In Fig. 3 ist außerdem eine erste Höhe hi des ersten Abschnitts 31 und eine zweite Höhe h2 des zweiten Abschnitts 32 dargestellt. Anhand der ersten Höhe hi und der zweiten Höhe h2 lässt sich gemäß der Formeln pi=ni/hi und p2=n2/h2 die
Packungsdichte pi des ersten Abschnitts 31 bzw. die Packungsdichte p2 des zweiten Abschnitts 32 berechnen, wobei die Anzahl der Windungen 23 des ersten Abschnitts 31 und n2 die Anzahl der Windungen 23 des zweiten Abschnitts 32 bezeichnet.
In dem zweiten Abschnitt 32 kann beispielsweise eine Turbulenz oder ein Druckverlust des in dem Mantelraum M des Wärmeübertragers 1 geführten ersten Fluids den Wärmeaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid beeinflussen. Dies wird hier durch eine engere Rohrführung, also geringere axiale Abstände T, optimiert.
In Fig. 4 ist die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform des Rohrbündels 2 dargestellt, wobei hier ein mittlerer Abschnitt 33 und ein Endabschnitt 34 des Rohrbündels 2 bezeichnet sind. Dabei sind die axialen Abstände T der aneinander angrenzenden Windungen 23 in dem Endabschnitt 34 größer als in dem mittleren Abschnitt 33.
Dadurch kann z.B. in dem Endabschnitt 34 ein geringeres Gewicht ermöglicht werden, was insbesondere strukturmechanische Vorteile beim Zusammenbau des
Wärmeübertragers 1 haben kann.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Rohrbündels 2 des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers 1 im Querschnitt bezüglich der Längsachse L (s. Fig. 1-4). Dabei sind das Kernrohr 21 sowie die Rohrlagen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e dargestellt.
Weiterhin sind ein innerer Bereich 41 (zwischen dem Kernrohr 21 und der inneren gestrichelten Kreislinie) und ein äußerer Bereich 42 (zwischen der inneren und der äußeren gestrichelten Kreislinie) gezeigt. Der innere Bereich 41 verläuft dabei in der gezeigten Querschnittsebene konzentrisch um das Kernrohr 21 herum und der äußere Bereich 42 verläuft in der Querschnittsebene konzentrisch um den inneren Bereich 41 herum. Insbesondere können die radialen Abstände D der aneinander angrenzenden Rohrlagen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels 2 (bezogen auf die Längsachse L) in der radialen Richtung r von innen nach außen monoton anwachsen.
Die aneinander angrenzenden Rohrlagen 22a / 22b sowie 22b / 22c des inneren Bereichs 41 weisen dabei voneinander einen geringeren radialen Abstand D in der radialen Richtung r auf als die aneinander angrenzenden Rohrlagen 22d / 22e des äußeren Bereichs 42.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines um ein Kernrohr 21 herum gewickelten Rohrbündels 2 nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt. Es sind zwei in der radialen Richtung r aneinander angrenzende Rohrlagen 22 des Rohrbündels 2 mit jeweils einer Mehrzahl an
Windungen 23 schematisch dargestellt. Die beiden gezeigten Rohrlagen 22 weisen dabei entlang der axialen Richtung a unterschiedliche radiale Abstände D von der Längsachse L (also der Mittelachse des Kernrohres 21 ) auf, so dass die Rohrlagen 22 nicht-parallel zu der Längsachse L verlaufen.
Weiterhin ist zwischen den Rohrlagen 22 ein optionaler Steg 6 dargestellt, der entlang der axialen Richtung a (in der seine Längserstreckungsrichtung verläuft) in der radialen Richtung r eine unterschiedliche Dicke d aufweist. Der Steg 6 kontaktiert die aneinander angrenzenden Rohrlagen 22 und fungiert dabei als Abstandhalter zwischen den Rohrlagen 22 in der radialen Richtung r. Ein solcher Steg 6 kann z.B. durch Heftschweißen an den Rohrlagen 22 befestigt werden.
Die durch die Stege 6 gebildeten Abstände zwischen den Rohrlagen 22 erlauben eine bessere Verteilung des in dem Mantelraum M zur Verfügung gestellten zweiten Fluids zwischen den Rohrlagen 22, so dass ein effektiverer Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und dem in den Rohren 20 geführten ersten Fluid erfolgen kann.
Natürlich können weitere hier nicht gezeigte Stege 6 vorhanden sein.
Selbstverständlich können die in Fig. 3 / Fig. 4, Fig. 5 und Fig. 6 gezeigten
Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden, das heißt es können sowohl unterschiedliche axiale Abstände T als auch unterschiedliche radiale Abstände D vorgesehen sein. Bezuaszeichenliste
Figure imgf000018_0001

Claims

Patentansprüche
1. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) aufweisend ein entlang einer Längsachse (L) in einer axialen Richtung (a) erstrecktes Kernrohr (21 ) und ein Rohrbündel (2), das eine Mehrzahl an Rohren (20) zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei die Rohre (20) in einer Mehrzahl an Windungen (23) um das Kernrohr
(21 ) herum gewickelt sind, und wobei die Rohre (20) in einer radialen Richtung (r) senkrecht zu der axialen Richtung (a) in einer Mehrzahl an Rohrlagen (22) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass aneinander angrenzende Windungen (23) zumindest einer Rohrlage (22) in der axialen Richtung (a) unterschiedliche axiale Abstände (T) aufweisen, wobei die axialen Abstände (T) der aneinander angrenzenden Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels (2) in der axialen Richtung (a) monoton anwachsen, und/oder dass jeweils in der radialen Richtung (r) aneinander angrenzende Rohrlagen
(22) in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse (L)
unterschiedliche radiale Abstände (D) zueinander aufweisen, wobei die radialen Abstände (D) der aneinander angrenzenden Rohrlagen (22) zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels (2) in der radialen Richtung (r) monoton anwachsen.
2. Gewickelter Wärmeübertrager Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (23) zumindest einer Rohrlage (22) in der radialen Richtung (r) unterschiedliche radiale Abstände (D) von der Längsachse (L) aufweisen.
3. Gewickelter Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Abstände (D) der Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) von der Längsachse (L) zumindest in einem Abschnitt des Rohrbündels (2) in der axialen Richtung (a) monoton anwachsen.
4. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrbündel (2) einen ersten Abschnitt (31 ) und einen in der axialen Richtung (a) an den ersten Abschnitt (31 ) angrenzenden zweiten Abschnitt (32) aufweist, wobei die aneinander angrenzenden Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) in dem ersten Abschnitt (31 ) einen axialen Abstand (T) aufweisen, der sich von einem axialen Abstand (T) der aneinander angrenzenden Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) in dem zweiten Abschnitt (32) unterscheidet.
5. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Rohrlage (22) in dem ersten Abschnitt (31 ) eine erste Anzahl ( ) an Windungen (23), eine in der axialen Richtung (a) verlaufende erste Höhe (hi) sowie eine erste Packungsdichte (pi) aufweist, wobei die erste Packungsdichte (pi) gleich dem Quotienten (ni/hi) der ersten Anzahl (n-i) und der ersten Höhe (hi) ist, und wobei die besagte Rohrlage (22) in dem zweiten Abschnitt (32) eine zweite Anzahl (n2) an Windungen (23), eine in der axialen Richtung (a) verlaufende zweite Höhe (h2) sowie eine zweite Packungsdichte (p2) aufweist, wobei die zweite Packungsdichte (p2) gleich dem Quotienten (n2/h2) der zweiten Anzahl (n2) und der zweiten Höhe (h2) ist, und wobei die erste Packungsdichte (pi) sich von der zweiten Packungsdichte (p2)
unterscheidet.
6. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (31 ) durch einen mittleren Abschnitt (35) des Rohrbündels (2) gebildet ist, wobei der zweite Abschnitt (32) durch einen Endabschnitt (36) des Rohrbündels (2) gebildet ist.
7. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrbündel (2) einen inneren Bereich (41 ) und einen den inneren Bereich (41 ) in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse (L) umschließenden äußeren Bereich (42) aufweist, wobei die in der radialen Richtung (r) aneinander angrenzenden Rohrlagen (22) des inneren Bereichs (41 ) in der Querschnittsebene radiale Abstände (D) zueinander aufweisen, die sich von den radialen Abständen (D) in der
Querschnittsebene zwischen den in der radialen Richtung (r) aneinander angrenzenden Rohrlagen (22) des äußeren Bereichs (42) unterscheiden.
8. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1 ) eine Mehrzahl an in der axialen Richtung (a) erstreckten Stegen (6) aufweist, wobei die Stege (6) jeweils in der radialen Richtung (r) einen Abstand zwischen zwei jeweiligen aneinander angrenzenden Rohrlagen (22) bilden, wobei die Stege (6) in der radialen Richtung (r) unterschiedliche Dicken (d) aufweisen.
9. Gewickelter Wärmeübertrager (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) mindestens eines der Stege (6) entlang der axialen Richtung (r) variiert.
10. Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers (1 ),
insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Rohre (20) so um das Kernrohr (21 ) gewickelt werden, dass aneinander angrenzende Windungen (23) zumindest einer Rohrlage (22) in der axialen Richtung (a) unterschiedliche axiale Abstände (T) aufweisen und/oder jeweils in der radialen Richtung (r) aneinander angrenzende Rohrlagen (22) in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Längsachse (L) unterschiedliche radiale Abstände (D) voneinander aufweisen.
11. Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen einem ersten Fluid und einem
zweiten Fluid mittels eines gewickelten Wärmeübertragers (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das erste Fluid die Rohre (20) des Rohrbündels (2) durchströmt, und wobei in einem Mantelraum (M), in dem das Rohrbündel (2) des Wärmeübertragers (1 ) angeordnet ist, das zweite Fluid zur Verfügung gestellt wird, so dass zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid Wärme ausgetauscht wird.
12. Verfahren zum Wärmeaustausch nach Anspruch 11 , wobei in einem ersten Abschnitt (31 ) des Rohrbündels (2), in dem eine Turbulenz oder ein
Druckverlust des im Mantelraum (M) zur Verfügung gestellten zweiten Fluids den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid beeinflusst, die aneinander angrenzenden Windungen (23) zumindest einer Rohrlage (22) einen axialen Abstand (T) aufweisen, der sich von einem axialen Abstand (T) der aneinander angrenzenden Windungen (23) der jeweiligen Rohrlage (22) in einem in der axialen Richtung (a) an den ersten Abschnitt (31 ) angrenzenden zweiten Abschnitt (32) des Rohrbündels (2) unterscheidet, wobei in dem zweiten Abschnitt (32) die Turbulenz bzw. der Druckverlust des zweiten Fluids eine geringere Beeinflussung des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid verursacht, wobei insbesondere der axiale
Abstand (T) der aneinander angrenzenden Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) in dem ersten Abschnitt (31 ) des Rohrbündels (2) geringer ist als der axiale Abstand (T) der aneinander angrenzenden Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) in dem zweiten Abschnitt (32) des Rohrbündels (2).
13. Verfahren zum Wärmeaustausch nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei in einem ersten Abschnitt (31 ) des Rohrbündels (2), in dem eine Turbulenz oder ein Druckverlust des im Mantelraum (M) zur Verfügung gestellten zweiten Fluids den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid beeinflusst, die Windungen (23) zumindest einer Rohrlage (22) einen radialen
Abstand (D) von der Längsachse (L) aufweisen, der sich von einem radialen Abstand (D) der Windungen (23) der jeweiligen Rohrlage (22) von der
Längsachse (L) in einem in der axialen Richtung (a) an den ersten Abschnitt (31 ) angrenzenden zweiten Abschnitt (32) des Rohrbündels (2) unterscheidet, wobei in dem zweiten Abschnitt (32) die Turbulenz bzw. der Druckverlust des zweiten Fluids eine geringere Beeinflussung des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid verursacht, wobei insbesondere der radiale Abstand (D) der Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) von der Längsachse (L) in dem ersten Abschnitt (31 ) des Rohrbündels (2) geringer ist als der radiale Abstand (D) der Windungen (23) der besagten Rohrlage (22) von der Längsachse (L) in dem zweiten Abschnitt (32) des Rohrbündels (2).
PCT/EP2019/025321 2018-10-09 2019-09-27 Gewickelter wärmeübertrager, verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers und verfahren zum wärmeaustausch zwischen einem ersten fluid und einem zweiten fluid WO2020074117A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980061250.7A CN112714857B (zh) 2018-10-09 2019-09-27 缠绕式换热器、用于制造缠绕式换热器的方法以及用于在第一流体和第二流体之间换热的方法
US17/280,237 US11920873B2 (en) 2018-10-09 2019-09-27 Wound heat exchanger, method for producing a wound heat exchanger and method for exchanging heat between a first fluid and a second fluid

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18020488 2018-10-09
EP18020488.5 2018-10-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020074117A1 true WO2020074117A1 (de) 2020-04-16

Family

ID=63832163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/025321 WO2020074117A1 (de) 2018-10-09 2019-09-27 Gewickelter wärmeübertrager, verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers und verfahren zum wärmeaustausch zwischen einem ersten fluid und einem zweiten fluid

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11920873B2 (de)
CN (1) CN112714857B (de)
WO (1) WO2020074117A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115388675A (zh) * 2022-08-18 2022-11-25 上海核工程研究设计院有限公司 一种可涡流检查的环绕堆内组件式螺旋缠绕管换热组件
EP4177556A1 (de) 2021-11-05 2023-05-10 Air Products and Chemicals, Inc. Abschwächung einer schalenseitigen flüssigkeitsmalverteilung in spulengewickelten wärmetauscherbündeln
CN115388675B (zh) * 2022-08-18 2024-06-07 上海核工程研究设计院股份有限公司 一种可涡流检查的环绕堆内组件式螺旋缠绕管换热组件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113257443B (zh) * 2021-05-11 2022-08-23 中国航空发动机研究院 一种用于核能和化学能混合发动机的插排管束换热器结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556104A (en) * 1983-07-06 1985-12-03 Rolf Dieter Engelhardt Heat exchanger
DE19902743A1 (de) * 1998-01-26 1999-07-29 Lentjes Standard Fasel Bv Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Strömungsmittel
WO2000025074A1 (en) * 1998-10-28 2000-05-04 Imi Cornelius (Uk) Limited Beverage cooling
EP2505932A1 (de) * 2009-11-27 2012-10-03 Guangdong ROC Cool & Heat Equipment Co., Ltd. Kondensator-wärmetauscher mit hoher effizienz
EP3101340A1 (de) * 2015-06-01 2016-12-07 Alfa Laval Corporate AB Wärmetauscher

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB912710A (en) * 1959-02-04 1962-12-12 Superheater Co Ltd Improvements in steam raising systems
DE2613745A1 (de) * 1976-03-31 1977-10-06 Linde Ag Waermetauscher
SU1134877A1 (ru) * 1983-12-22 1985-01-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Экспериментально-Конструкторский Институт Торгового Машиностроения Теплообменник
EP1060788A1 (de) * 1999-06-15 2000-12-20 Methanol Casale S.A. Isothermer katalytischer Reaktor für exotherme oder endotherme heterogene Reaktionen
CN103517775B (zh) * 2011-05-10 2016-02-24 阿尔弗雷德·凯驰两合公司 热交换器和其制造方法
DE102011118761A1 (de) * 2011-11-17 2013-05-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Interner Wärmetauscher für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage
CN103486877B (zh) * 2013-09-23 2015-11-04 上海交通大学 变流路的微通道扁管缠绕式换热器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556104A (en) * 1983-07-06 1985-12-03 Rolf Dieter Engelhardt Heat exchanger
DE19902743A1 (de) * 1998-01-26 1999-07-29 Lentjes Standard Fasel Bv Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Strömungsmittel
WO2000025074A1 (en) * 1998-10-28 2000-05-04 Imi Cornelius (Uk) Limited Beverage cooling
EP2505932A1 (de) * 2009-11-27 2012-10-03 Guangdong ROC Cool & Heat Equipment Co., Ltd. Kondensator-wärmetauscher mit hoher effizienz
EP3101340A1 (de) * 2015-06-01 2016-12-07 Alfa Laval Corporate AB Wärmetauscher

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4177556A1 (de) 2021-11-05 2023-05-10 Air Products and Chemicals, Inc. Abschwächung einer schalenseitigen flüssigkeitsmalverteilung in spulengewickelten wärmetauscherbündeln
CN115388675A (zh) * 2022-08-18 2022-11-25 上海核工程研究设计院有限公司 一种可涡流检查的环绕堆内组件式螺旋缠绕管换热组件
CN115388675B (zh) * 2022-08-18 2024-06-07 上海核工程研究设计院股份有限公司 一种可涡流检查的环绕堆内组件式螺旋缠绕管换热组件

Also Published As

Publication number Publication date
CN112714857A (zh) 2021-04-27
US20220034595A1 (en) 2022-02-03
CN112714857B (zh) 2023-05-30
US11920873B2 (en) 2024-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007036181A1 (de) Gewickelter Wärmetauscher mit mehreren Rohrbündellagen
EP0061779A2 (de) Wärmetauscher
DE2952736C2 (de)
EP3128278B1 (de) Zufuhr und entnahme von rohrströmen mit zwischentemperatur bei gewickelten wärmeübertragern
WO2020074117A1 (de) Gewickelter wärmeübertrager, verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers und verfahren zum wärmeaustausch zwischen einem ersten fluid und einem zweiten fluid
EP2976589A1 (de) Rohrbündelrekuperator an einem sinterofen sowie wärmeübertragungsverfahren mit einem sinterofen und mit einem rohrbündelrekuperator
DE2603586B2 (de) Rohrwaermetauscher mit einem mantel und einem in diesem fluchtend angeordneten kern
DE2539440A1 (de) Waermetauscher
DE1501519B2 (de) Kreuzgegenstromer
DE2210743A1 (de) Wärmetauscher
DE19802670C2 (de) Wärmeübertrager
DE1778362A1 (de) Waermeaustauschkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2519803C2 (de) Vorrichtung zum Wärmeaustausch
EP3953654A1 (de) Stegdesign - und anordnung zur verringerung einer radialen fehlverteilung in einem gewickelten wärmeübertrager
DE202019103964U1 (de) Wärmeaustauscher
DE102006001351A1 (de) Spiralwärmetauscher
EP2912394A1 (de) Gewickelter wärmeübertrager mit einer mehrzahl von einlässen und verfahren zur anpassung einer heizfläche des wärmeübertragers
DE2832938A1 (de) Rohrbuendel zur waermeuebertragung durch beruehrung
DE2748339C3 (de) Vorrichtung zum Transport von Wärmeenergie
DE102010050087A1 (de) Durchströmbare Einsätze für Wärmetauscher
DE102011107122A1 (de) Unterstützung für Rohre in einem Rohrbündelwärmetauscher sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Unterstützung
DE19616034C2 (de) Wärmetauscher zur Wetterkühlung in Arbeitsbereichen des Berg- und Tunnelbaus
DE3320012A1 (de) Waermetauscher, insbesondere fuer lueftungs- und klimaanlagen
WO2020025167A1 (de) Abstützung von rohren gewickelter wärmeübertrager
EP3171116A1 (de) Gewickelter wärmeübertrager mit turbulatoren

Legal Events

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

Ref document number: 19790135

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19790135

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1