Vorrichtung zur Temperierung von Fluidströmen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperierung von Fluidströmen und insbesondere einen Kühler für zwei oder mehr parallel geführte Fluidströme. Die Vorrichtung weist einen äußeren Behälter für das Temperierungsmedium mit jeweils einem Eintritt und einem Austritt auf sowie wenigstens zwei in dem äußeren Behälter angeordnete und separat geführte Wendeln von Wärmetauscherschlangen für wenigstens zwei zu temperierende Fluide. Die Vorrichtung kann insbesondere als Probenahmekühler eingesetzt werden, jedoch auch als Temperierungseinrichtung für die chemische und petrochemische Prozeß-und Verfahrenstechnik und zur Durchführung kontinuierlicher chemischer Reaktionen verwandt werden.

Probenahmekühler zur Untersuchung von Wasser-und Dampfproben zur Bestimmung beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit, des pH-Wertes, des 02-Gehaltes oder anderer Messwerte sind bekannt. Derartige Messwerte können in einwandfreier Form nur bei Raumtemperatur und in entspanntem Zustand der zu untersuchenden Probe erhalten werden.

Insbesondere im Kraftwerks-und Kesselbetrieb, aber auch in der chemischen Industrie werden Probenahmekühler eingesetzt, die geeignet sind, Wasser-, Dampf-und Gasprobe auf Raumtemperatur abzukühlen und gleichzeitig auf ein für den Messvorgang zuträglichen Druck zu entspannen. Die Kühler arbeiten in der Regel im Gegenstromverfahren und entsprechend den sicherheitstechnischen Richtlinien. Im Kraftwerksbereich sind beispielsweise derartige Kühler für einen maximalen Betriebsdruck von 375 Bar und einem

Maximalbetriebstemperatur von 550 Grad C ausgelegt. Kühlwasserseitig können derartige Kühler mit einem maximalen Druck von 25 Bar und einer Temperatur von 100 Grad C betrieben werden.

Die im Stand der Technik bekannt gewordenen und in Kraftwerken eingesetzten Probenahmekühler bestehen regelmäßig aus in Mantelrohren für die Kühlwasserführung angeordneten Kühlwendein unterschiedlicher Länge.

Entsprechend den verschiedenen Punkten für die Probenentnahme im Wasser- und Dampfkreislauf eines Kraftwerks sind im wesentlichen drei unterschiedlich dimensionierte Kühler im Einsatz mit Kühlwendeln entsprechender Länge für Wasserproben, Sattdampfproben und Heißdampf/Frischdampfproben.

Zur Überwachung des Wasserkreislaufs eines größeren Kraftwerks sind in der Regel mehrere Probenahmekühler erforderlich, die entweder dezentral an den jeweils zu überwachenden Punkten angeordnet sind, oder aber zentral in einer Probenahmetafel angeordnet sind. In der Regel ist dabei pro Probenahmekühler nur ein Fluidstrom vorgesehen. In Anbetracht der Sicherheits-und Qualitätsanforderungen an Probenahmekühler ist damit ein erheblicher technischer und finanzieller Aufwand verbunden. Hinzu kommen die Betriebskosten, die maßgeblich vom Kühlwasserverbrauch mitbestimmt werden.

Die Länge der zum Einsatz kommenden Kühlwendeln wird im wesentlichen durch den Kühlbedarf bestimmt, d. h. durch die Temperatur und den Aggregatzustand des zu kühlenden Mediums. Sollen bei mehreren zu kühlenden Proben einheitliche Endtemperaturen erzielt werden, ist es deshalb problematisch, nach dem Stand der Technik mehrere Kühlwendeln in einem Kühler vorzusehen.

Aus DE 297 19 760 U1 ist ein Probenahmesystem für den Wasser- Dampfkreislauf in Kraftwerken bekannt, bei dem in einem äußeren Mantelrohr mehrere probeführende Kühlrohre linear nebeneinander angeordnet sind, wobei zur Erhöhung der Kühlkapazität jedes der Kühlrohre in mehrere parallele Stränge aufgespalten sein kann.

Ferner ist es bekannt, in einem Mantelrohr mehrere Kühlwendeln hintereinander zu schalten, sodass mehrere Messströme gekühlt und überwacht werden können.

Diese bekannten Vorrichtungen zur Bündelung von Fluidströmen in einem Probenahmekühler haben allerdings den Nachteil, dass die Kühlkapazität nur unzureichend genutzt wird (lineare Führung) bzw. eine optimale Kühlung nicht stattfindet, weil die Kühlwendeln nicht gleichmäßig mit kaltem Kühlwasser beaufschlagt werden können.

Des Weiteren besteht bei herkömmlichen Probenahmekühlern das Problem, dass das äußere Mantelrohr mit dem Kühlmedium nur zu einem geringen Volumenanteil mit der Kühlwendel des Probemediums gefüllt ist. Dies bedingt für eine ausreichende Kühlung einen relativ hohen Kühlwasserdurchsatz und damit hohe Betriebskosten. Gleichzeitig wird aber die Kühlkapazität des Kühlwassers nur unzureichend ausgenutzt.

Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein Probenahmekühlsystem bereit zu stellen, mit dem es möglich ist, mehrere nebeneinander geführte Proben gleichmäßig mit Kühlwasser zu beaufschlagen, bei unterschiedlicher Probentemperatur eine einheitliche Endtemperatur zu erzielen, einen möglichst gleichmäßigen Kühleffekt herbeizuführen und den Kühlwasserverbrauch zu optimieren.

Gleichzeitig soll die Baugröße und der Aufwand für den Anschluß und die Regulierung des Kühlmediums verringert werden.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der wenigstens zwei Wendeln für das zu temperierende Medium ineinander geschachtelt und/oder ineinander gedreht vorliegen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist somit zwei oder mehr Wendeln für das zu temperierende Medium auf. Diese Wendeln können ineinander geschachtelt vorliegen, d. h. zwei, drei oder mehr Einzelwendeln sind im jeweils freien Innenraum der nächst größeren Wendel angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können einzelne oder mehrere dieser Wendeln jeweils zu Paaren dadurch zusammengefaßt sein, daß sie ineinander gedreht vorliegen. Ein solches Paar

ineinander gedrehter Wendeln kann sowohl außen angeordnet sein, d. h. gegebenenfalls im Inneren weitere einzelne Kühlwendeln oder Wendelpaare aufweisen, oder aber im freien Innenraum einer äußeren Einzelwendel vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß wird unter den zu temperierenden Fluiden eine zu kühlende oder aufzuwärmende Flüssigkeit, Suspension, Dispersion, Schmelze, ein Gas oder Dampf verstanden, die bezüglich eines oder mehrerer Parameter untersucht werden müssen oder aber in ein Mischverfahren oder als Edukte in einen chemischen Prozess eingebracht werden. Insbesondere geeignet ist die erfindungsgemäße Vorrichtung aber für die Untersuchung von Wasser-und Dampfproben, zur Bestimmung beispielsweise der elektrischen Leitfähigkeit, des pH-Wertes, des Gas-oder Salzgehaltes oder von anderen Messwerten. Die eingangs genannten Daten von beispielsweise Betriebsdrücken von 375 Bar und Betriebstemperaturen von 550 Grad C im Kraftwerksbereich können in der Vorrichtung gefahren werden.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist in erster Linie als Probenahmekühler insbesondere für Kraftwerke und die chemische und petrochemische Verfahrens-und Prozeßtechnik gedacht. Es hat sich aber gezeigt, dass die Vorrichtung ganz allgemein zur Temperierung mehrerer parallel geführter Fluidströme eingesetzt werden kann und damit beispielsweise geeignet ist, in der chemischen Verfahrenstechnik Eduktströme auf Reaktionstemperatur zu bringen und selbst nachfolgende Reaktionsstrecken auf einer gewünschten Temperatur zu halten.

Gemäß einer Ausführungsform werden im Innenraum des äußeren Behälters zwei, drei oder mehr Einzelwendeln im jeweils freien Innenraum der nächst größeren Wendel angeordnet.

Alternativ werden in den äußeren Behälter, in der Regel einem Mantelrohr, das mit einem Einlass und einem Auslass für das Temperierungsmedium ausgestattet ist, zwei Wendeln für die Fluide so ineinander gedreht eingepasst, dass die beiden Fluidströme parallel zueinander entlang der Fläche eines Hohlzylinders durch den Strom des Temperierungsmediums geführt werden. In

der Regel haben dazu die Wendeln einer jeden Wärmetauscherschlange einen Abstand, der ausreicht, die Wendeln einer weiteren Schlange aufzunehmen, sodass ein mehr oder weniger enggepackter, jedoch noch allseitig umströmter Zylinder aus Wendeln zweier Schlangen vorliegt.

Natürlich können in dem äußeren Kühler auch mehrere Einheiten aus ineinander geschraubten und/oder ineinander geschachtelten Wärmetauscherschlangen nebeneinander angeordnet sein.

In dem auf diese Art und Weise gebildeten Hohlzylinder können ein oder mehrere weitere Wendeln angeordnet sein, entweder als Einzelwendel oder aber auch in ineinander gedrehter Form. Weiterhin ist es möglich zwei ineinander gedrehte Wendeln innerhalb einer größeren Einzelwendel anzuordnen. Je nach Dimensionierung ist es ohne weiteres möglich bis zu acht oder zehn Wendeln für die zu temperierenden Fluide in einem äußeren Behälter anzuordnen. Für die einzelnen ineinander geschachtelten Wendeln ergibt sich mit abnehmendem Durchmesser des Wendelkörpers eine abnehmende Länge des gewendelten Rohres. Hierdurch ergibt sich auf einfache Weise eine Anpassung der Wärmeübergangsleistung an die Temperatur und/oder die Menge des in der Wendel geführten Mediums. Es wird erreicht, daß auch bei unterschiedlichen Eingangstemperaturen im gleichen Temperierungsmedium eine im wesentlichen einheitliche Endtemperatur des temperierten Mediums erzielt werden kann.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen auf der Hand. Für eine größere Anzahl von Fluidströmen wird zur Temperierung nur ein einziger äußerer Behälter benötigt, d. h. der apparative Aufwand wird vermindert.

Gleichzeitig wird das durch den äußeren Behälter strömende Temperierungsmedium optimal genutzt, wobei die Wendeln aller darin angeordneten Schlangen für die einzelnen Fluidströme gleichmäßig mit dem Temperierungsmedium beaufschlagt werden. Zudem bewirkt der hohe Füllungsgrad des äußeren Behälters für das Temperierungsmedium eine relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit des Temperierungsmediums mit der Folge, dass sich Wirbel-Zonen ergeben, die einen verbesserten Wärmeübergang zwischen den Wendeln und dem Temperierungsmedium erlauben und einen

besseren Temperierungseffekt mit sich bringen und die Ablagerung von Partikeln aus dem aus dem Temperierungsmedium verhindern. Der hohe Durchfluss an Temperierungsmedium bewirkt zugleich den Aufbau eines hohen Temperaturgradienten mit dem Ergebnis einer effizienteren Temperierung.

Schließlich ergeben sich neben den Einsparungen bei den Investitions-und Betriebskosten auch noch Vorteile bei der Wartung und Überwachung, da alle Einrichtungen an einem zentralen Ort und in einer einzigen Vorrichtung, zusammen gefasst sind. In der Prozeß-und Verfahrenstechnik ist die gleichmäßige, schonende und schnelle Temperierung von empfindlichen Edukten oft von besonderer Bedeutung und vielfach überhaupt die Voraussetzung für das Erreichen des gewünschten Prozeßverlaufs.

Es ist durchaus möglich, den Wärmeübergang durch weitere Maßnahmen zu verbessern, beispielsweise durch das Einblasen von Gas in den äußeren Behälter zur Erzeugung oder Verstärkung von Wirbelzonen. Solche Maßnahmen sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Eintritt oder der Austritt für das Temperierungsmedium mit einem regulierenden Ventil versehen werden, sodass der Strom des Temperierungsmediums an den aktuellen Temperierungsbedarf angepasst werden kann. Hier ist es insbesondere vorteilhaft, das Regulierungsventil am Austritt anzuordnen und mit einer temperaturabhängigen Steuerung der Durchflussmenge für das Temperierungsmedium auszustatten. Auf diese Art und Weise kann zeitnah auf eine Veränderung im Bedarf an abzuführender oder zuzuführender Wärme reagiert werden und insbesondere in Zeiten geringen Kühl-oder Heizbedarfs die Durchflussmenge des Temperierungsmediums gering gehalten werden. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Probenahmekühler kann somit die Kühlwasserzufuhr auf den aktuellen Bedarf abgestimmt werden. Eine Verschwendung von Kühlwasser wird vermieden. Der Kühlwasserbedarf ist bei herkömmlichen Probenahmekühlern ein Kostenfaktor erster Größenordnung.

Die Ein-und Austritte für das Temperierungsmedium wie auch für die einzelnen Fluidströme können zweckmäßig im Deckel des äußeren Behälters zusammengefasst werden. Dies hat den Vorteil, dass die aufwendigen

Anschlüsse an einem zentralen Ort zusammengefasst sind. In diesem Fall verfügen Einfass oder Auslass des Temperierungsmediums und die einzelnen Wärmetauscherschlangen der Fluide über entsprechende Anschlussrohre, die in den dem Deckel abgewandten Teil des äußeren Behälters hineinführen und beispielsweise im Zentrum oder an der Peripherie des äußeren Behälters geführt sein können.

Es ist aber gleichfalls möglich, den äußeren Behälter als reines Mantelrohr vor zusehen, bei dem die Eintritte und Austritte sowohl des Temperierungsmediums als auch der Wärmetauscherschlangen der einzelnen Fluide an ent- gegengesetzten Enden des Mantelrohres vorgesehen sind. Dies ist ins- besondere für Anlagen vorteilhaft, die im Gegenstromprinzip arbeiten, da eine Rückführung der einzelnen Ströme zum Deckel des äußeren Behälters nicht erforderlich ist.

Insbesondere für die Verwendung als Probenahmekühler besteht der äußere Behälter wie auch die Wendeln der Kühlschlangen aus Metall. Das Metall kann nach Art der Beanspruchung und nach Art des Mediums ausgewählt werden.

Für die Untersuchung von hochgespannten Wasser-und Dampfproben werden insbesondere austenitische Stähle verwandt, die für diesen Zweck zugelassen und besonders geeignet sind.

Wie bereits angesprochen, können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen auch zur Temperierung von Fluiden verwandt werden, die in der chemischen Prozess-und Verfahrenstechnik eingesetzt werden. Dies kann beispielsweise für Mischungsverfahren sein, aber auch zur Temperierung von Eduktströmen für chemische Reaktionen und insbesondere auch für die Eduktströme in kontinuierlichen Reaktionen, wobei die Eduktströme in den Wendeln zunächst temperiert werden, dann über eine Verbindung in eine Reaktionsstrecke eingebracht werden, wobei die Reaktionsstrecke im gleichen äußeren Behälter temperiert werden kann. Für die Vermischung dieser Ströme kann ein Zwangsmischer vorgesehen sein, aber auch auf ein Mischverfahren mit Ultraschall zurückgegriffen werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Nachteile der Verwendung von großvolumigen Reaktionsgefäßen in Batch-

Prozessen bezüglich Wärmeführung und Mischung verschiedener Komponenten zu vermeiden.

Bei dieser Variante der Temperierung verschiedener Eduktströme ist es sinnvoll, die Vorrichtung im Gleichstrom zu fahren, d. h. Temperierungsmedium und Fluidströme parallel zu führen, um eine optimale Temperaturangleichung zu erzielen.

Für die Anwendung in der chemischen Prozeß-und Verfahrenstechnik werden bevorzugt Werkstoffe für die mit Edukt benetzten Wendeln und Reaktionsstrecken eingesetzt, die die gestellten Anforderungen an chemische, thermische und Druckbeständigkeit erfüllen. In vielen Anwendungen erfüllen Glas oder Quarz als Werkstoff die Anforderungen an chemische und thermische Beständigkeit. Austenitische und hochwarmfeste Stähle werden bevorzugt eingesetzt bei hohen Drücken und hohen Temperaturen. In besonders schwierigen Fällen kommen Sondermetalle, wie z. B. Titan oder Sonderlegierungen zum Einsatz, die sowohl in Bezug auf Druck und Temperatur als auch bezüglich der chemischen Beständigkeit hervorragende Eigenschaften besitzen. Auch andere Werkstoffe wie beispielsweise transparente Kunststoffe können durchaus möglich und sinnvoll sein.

Das Material für das Mantelrohr kann unabhängig von dem Material der Wendeln nach ökonomischen und/oder Montage-und Sicherheitsgesichtspunkten ausgewählt werden. Wegen der kompakten Bauform wird für das Mantelrohr bevorzugt austenitischer Edelstahl verwandt, es sind jedoch auch andere metallische und nicht metallische Werkstoff einsetzbar. Auch der Einsatz von transparentem Kunststoff kann möglich und sinnvoll sein.

Die Erfindung wird durch die anliegenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 Das Prinzip eines konventionellen Probenahmekühlers mit den Anschlüssen im Deckel des Mantelbehälters ;

Figur 2 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet und im einzelnen die beiden ineinander gedrehten Kühlschlangen zeigt ; Figur 3 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet und im einzelnen zwei ineinander geschachtelte Kühlschlangen zeigt ; Figur 4 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Probenahmekühlers mit zwei außen angeordneten, ineinander gedrehten Kühlschlangen sowie einer hineingeschachtelten einzelnen Kühlschlange ; Figur 5 das inverse Prinzip von Fig. 4 mit einer äußeren einzelnen Kühlschlange und einem im Inneren angeordneten Kühischlangenpaar ; Figur 6 vier paarweise ineinander gedrehte Kühlschlangen, von denen ein Paar im freien Innenraum des anderen Paares angeordnet ist ; Figur 7 die Darstellung eines Probenahmekühlers mit einer äußeren Kühlschlange großen Querschnitts und einer inneren Kühlschlange kleinen Querschnitts ; Figur 8 einen Reaktionsthermostaten, in dem zwei Probenströme im Thermostaten zusammengeführt werden und in eine Reaktionsstrecke münden ; Figur 9 einen Reaktionsthermostaten gemäß Fig.

8, in dem die Reaktionsstrecke zusätzlich thermostatisiert ist.

Figur 1 zeigt einen herkömmlichen Probenahmekühler, wie er im Kraftwerksbetrieb eingesetzt wird, wobei die Kühlvorrichtung selbst mit der Ziffer 1 bezeichnet ist und als eigentliche Kühleinheit ein Mantelrohr 3 aufweist.

Das Mantelrohr 3 hat an seinem unteren Ende einen Einlass 5 und an seinem oberen Ende 2 einen Auslass 7 für das Kühlwasser sowie die Anschlüsse für das zu kühlende Medium.

Der Kühlwassereintritt 5 weist ein Muffenventil 6 zur Regulierung des Zuflusses auf. Ein entsprechendes Muffenventil kann am Auslass 7 am oberen Ende 2 vorgesehen sein. Am oberen Ende 2 befinden sich der Messguteintritt 8 mit einem Ventil 9 sowie der Messgutaustritt 10, ebenfalls mit einem Ventil11.

Mantelrohr und Ein-bzw. Auslässe sind auf übliche Weise miteinander verbunden und aneinander gesichert.

Im Inneren des Mantelrohrs 3 befinden sich die einzelnen Wendel der Kühlschlange 12 sowie das Steigrohr für den Messgutaustritt 13.

Die Darstellung gemäß Figur 1 zeigt einen konventionellen Probenahmekühler mit einer einzelnen Kühlschlange für ein einzelnes Messgut. Bei der erfindungsgemäßen Variante werden zwei Kühlschlangen 12 mit ihren Wendeln ineinander gedreht dergestalt, dass zwischen zwei Wendeln einer Kühlschlange 12 sich die einzelnen Wendeln einer weiteren Kühlschlange 12' befinden, wie in Figur 2 dargestellt. Dies erfordert selbstverständlich die entsprechende Anpassung der Anschlüsse im Deckel des Mantelbehälters und die entsprechende Vergrößerung der Zahl der Ein-und Austritte.

Zusätzlich kann sich innerhalb des durch die Wendein der beiden Kühlschlangen 12 und 12'gebildeten Hohlzylinders eine weiteres Kühlschlangenpaar befinden, das auf die gleiche Art und Weise ineinander gedreht ist. Bei entsprechend dimensionierten Mantelbehältern kann darin eine dritte Lage Kühlschlangen angeordnet sein.

Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, in einem Mantelbehälter neben- einander zwei, drei oder noch mehr Einheiten an geschachtelten und/oder ineinander gedrehten Kühlwendein vorzusehen.

Figur 2 zeigt im Detail ein erfindungsgemäßes Kühlschlangenpaar 12 und 12', die ineinander verschränkt beziehungsweise verschraubt oder gedreht vorliegen. In der Ausführungsform gemäß Figur2 sind die Anschlüsse an entgegengesetzten Enden des Mantelrohrs 3 angeordnet, was den Gegenstrombetrieb ohne die Verwendung von Steigrohren erlaubt. Der Kühiwassereintritt 5 befindet sich am unteren Ende des Mantelrohrs3, das Kühlwasser strömt am oberen Ende durch den Stutzen 7 wieder ab.

Entsprechend befinden sich die beiden Einlässe für das Messgut 8 und 8'am oberen Ende des Mantelrohres und die Austritte 10 und 10'am unteren Ende.

Natürlich ist es möglich, alle Anschlüsse an einem Ende des Mantelrohres anzuordnen.

Figur 3 zeigt im Detail eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Probenahmekühfers, bei der zwei Kühlschlangen 12 und 12'ineinander geschachtelt vorliegen, d. h. eine äußere Wendel schließt in ihrem Hohlraum eine innere Wendel ein. Die Einlässe für das Messgut 8 und 8'befinden sich am oberen Ende des Mantelrohrs3, ebenso der Stutzen 7 für den Kühlmittelauslass. Kühlmitteleintritt 5 und die Austritte 10 und 10'befinden sich am unteren Ende.

Figur 4 zeigt eine KühJervariante mit zwei äußeren, ineinander gedrehten Kühlwendel 12 und 12"sowie eine im inneren geführten dritten Kühlwendel 12'.

Einlässe 8, 8'und 8"sowie Kühlwasseraustritt 7 befinden sich am oberen Ende des Mantelrohrs 3, Austritte 10,10'und 10"sowie Kühlmitteleintritt 5 am unteren Ende.

Es ist festzuhalten, dass die Bauart unterschiedliche Längen der Kühlschlangen für die äußere Wickelung und die innere Wickelung bedingen. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn unterschiedliche Probenvolumina oder Proben unterschiedlicher Temperatur gekühlt werden müssen.

Figur 5 zeigt eine entsprechende Anordnung mit einer außen liegenden einzelnen Kühlschlange 12 und einem innen liegenden, ineinander gedrehten Kühlschlangenpaar 12'und 12". Kühlmitteleintritt 5 und Probenaustritt 10, 10' und 10"befinden sich am unteren Ende des Mantelrohres 3, Kühlmittelaustritt 7

sowie Probeneintritte 8,8'und 8"am oberen Ende ; der Kühler wird somit im Gegenstrom betrieben.

Figur 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Probenahmekühler mit einem Mantelrohr 3 und einem darin geführten äußeren Kühlschlangenpaar 12 und 12" und einem zweiten im inneren Zylinder geführten Kühlschlangenpaar 12'und 12". Die beiden Kühischlangenpaare liegen ineinander gedreht vor.

Figur 7 zeigt einen Probenahmekühler, der für die Kühlung unterschiedlicher Probenvolumina oder für die Kühlung von Proben stark unterschiedlicher Temperatur vorgesehen ist. Die Kühlschlangen 12 und 12'unterscheiden sich durch ihre Stärke und ihre Länge ; die außen geführte Kühlschlange 12'verfügt über einen deutlich größeren Querschnitt als die innen geführte Kühlschlange 12. Des Weiteren weist die außen geführte Kühlschlange eine deutlich größere effektive Länge innerhalb des Kühlmediums auf. Entsprechend ist die Kühlkapazität von 12'größer als die von 12.

Bei Anordnung einer größeren Anzahl von Kühlwendeln in einem Mantelbehälter ist es sinnvoll, die entsprechende Anschlüsse an beiden Enden eines Mantelrohrs vorzusehen, um das eingeschränkte Platzangebot an den Stirnseiten des Mantelrohrs optimal für die Anschlüsse zu nutzen.

Figur 8 zeigt einen Reaktor, der in der chemischen Prozesstechnik eingesetzt werden kann. Eine als Mantel 3 Temperierungseinheit verfügt über einen Einlass 5 und einen Auslass 7 für das Temperierungsmedium. Im Inneren des Mantels 3 werden zwei gewendelte Rohre 8 und 8'geführt, die zur Aufnahme von Eduktströmen dienen, die im Inneren des Mantelrohres 3 auf einheitliche Temperatur gebracht werden. Bei 13 werden die beiden ineinander geschachtelten Eduktrohre 8 und 8'zusammengeführt und enden in der Reaktionsstrecke 14, die aus dem Mantelrohr 3 hinausführt. Dieser Reaktor wird im Gleichstrom betrieben, d. h. die Einlässe für die Eduktströme 8 und 8'sowie für das Temperierungsmedium 5 befinden sich am oberen Ende 2 und die Auslässe für das Produkt 14 und das Temperierungsmedium 7 befinden sich am unteren Ende des Mantelrohrs.

Figur 9 zeigt schließlich eine Variante des Reaktors von Figur 8, bei der die Reaktionsstrecke als Temperierungswendel 15 ausgebildet ist. Um ein Temperaturniveau zu halten, wie in der Darstellung gezeigt, wird diese Variante im Gleichstrom betrieben. Alternativ ist es möglich, die Ausführungsform gemäß Figur 9 im Gegenstrom zu betreiben, d. h. Ein-und Auslass für das Temperierungsmedium zu vertauschen, um zu einer effektiven Kühlung des Temperierungsbereichs 15 zu kommen. Bei geeigneter Steuerung der Kühlmittelmenge und der Fließgeschwindigkeit der Edukte kann auf diese Art und Weise eine Temperierung der Edukte im bereits aufgeheizten Kühlwasser erreicht werden und eine Kühlung des sich bildenden Produkts in der Kühlstrecke 15 vorgenommen werden bzw. eine Überhitzung des Produkts vermieden werden.

- Ansprüche-