Gewickelter Wärmeübertrager, Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers und Verfahren zur Temperatur- und/oder Dehnunasmessuna in einem gewickelten Wärmeübertrager

Die Erfindung betrifft einen gewickelten Wärmeübertrager, ein Verfahren zur

Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers, ein Verfahren zur

Temperaturmessung in einem gewickelten Wärmeübertrager und ein Verfahren zur Dehnungsmessung in einem gewickelten Wärmeübertrager.

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.

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. Zwischen den Rohrlagen sind weiterhin sogenannte Stege als Abstandhalter in der radialen Richtung senkrecht zu der Längsachse vorgesehen, wobei die Stege in der axialen Richtung (parallel zu der Längsachse), insbesondere senkrecht zu den Windungen des Rohrbündels verlaufen.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Verfahren zur Temperatur- und

Dehnungsmessung in einem Rohrbündel eines gewickelten Wärmeübertragers mittels Lichtwellenleitern bekannt (DE 10 2007 021 564 A1 , DE 10 2007 021 565 A1 , WO 2014/056588 A1 ). Diese werden z.B. eingesetzt, um Parameter beim Betrieb des Wärmeübertragers möglichst optimal zu regeln. Dabei dient die Temperaturmessung insbesondere zur Überwachung des Temperaturprofils während des Betriebs, die Dehnungsmessung erfolgt z.B. zur Erfassung der mechanischen Belastungen von Einzelteilen des Wärmeübertragers.

Ortsaufgelöste Temperatur- und Dehnungsmessungen mittels Lichtwellenleitern können z.B. durch Auswertung von optischen Signalen, wie sie durch Ramanstreuung, Brillouin-Streuung oder Streuung an einem Bragg-Gitter entstehen, durchgeführt werden.

Lichtwellenleiter werden typischerweise aus dotiertem Quarzglas (aufweisend eine amorphe Festkörperstruktur hauptsächlich aus Siliziumdioxid) hergestellt. Über thermische Effekte sowie über mechanisch aufgeprägte Dehnung werden in solchen Festkörperstrukturen temperatur- und dehnungsabhängige Gitterschwingungen induziert. Diese sind temperatur- bzw. lastabhängig. Licht, das auf die Moleküle des Lichtwellenleiters trifft, tritt mit den Elektronen dieser Moleküle in Wechselwirkung. Dabei wird Licht zurückgestreut (sogenannte Ramanstreuung), das sich in drei spektrale Gruppen einteilen lässt: die Rayleigh-Streuung, bei der die Wellenlänge des zurückgestreuten Lichts der Wellenlänge des eingestrahlten Lichts entspricht, die zu höheren Wellenlängen verschobenen Stokes-Komponenten und die zu niedrigeren Wellenlängen verschobenen Anti-Stokes-Komponenten. Dabei sind die Anti-Stokes- Komponenten temperaturabhängig und die Stokes-Komponenten sind

temperaturunabhängig. Daher kann das Intensitätsverhältnis zwischen Stokes- und Anti-Stokes-Komponenten zur Temperaturbestimmung genutzt werden. Durch eine Fouriertransformation der rückgestreuten Komponenten (im Vergleich mit einer Fouriertransformation eines Referenzsignals) kann auf diese Weise für jeden Punkt des Lichtwellenleiters die Temperatur ermittelt werden.

Alternativ können ortsaufgelöste Temperatur- und Dehnungswerte durch Auswertung der Brillouin-Streuung des Lichtwellenleiters erfolgen. Dabei wird die Differenzfrequenz zwischen der einer in den Lichtwellenleiter eingekoppelten Primärwelle und einer durch Brillouin-Streuung zurückgestreuten Welle bestimmt. Die Frequenz der gestreuten Welle ist dabei, abhängig von der Temperatur, gegenüber der Primärwelle verringert.

Die Primärwelle kann auch gepulst eingestrahlt werden, wobei durch zeitaufgelöste Erfassung des gestreuten Lichts für verschiedene Frequenzdifferenzen bei Kenntnis der Laufzeit die Frequenzverschiebung aufgrund des Temperaturunterschieds oder der mechanisch induzierten Dehnung ortsaufgelöst bestimmt werden kann. Die besagte Laufzeit wird hier außerdem durch die Dehnung des Lichtwellenleiters beeinflusst, so dass eine Dehnungs- oder Temperaturmessung möglich ist.

Die auf Rayleigh-Streuung basierende Messung zeichnet sich im Gegensatz zur reinen Temperaturmessung (die auf Raman- oder Brillouin-Systemen beruht) durch eine besonders hohe Ortsauflösung von ca. 1 mm aus.

Durch temperaturinduzierte oder mechanische Dehnungen ändert sich die

Gitterstruktur (Rayleigh-Muster) der Glasfaser lokal. Die Ermittlung der Dehnung erfolgt insbesondere durch Diskretisierung der Faserlänge und Transformation des

diskretisierten Lichtsignals in den Frequenzbereich (Fouriertransformation). Die Zustandsänderung (Dehnung durch Last oder Temperatur) drückt sich in einer

Frequenzdifferenz der Rayleigh-Strahlung aus, wobei die Frequenzänderung proportional zur Zustandsänderung ist.

Schließlich ist es möglich, in einen Lichtwellenleiter Bragg-Gitter bzw. optische

Bandfilter einzubauen und die Streuung von in den Lichtwellenleiter eingekoppelten Lichtsignalen an den Bragg-Gittern auszuwerten. Die Mittenwellenzahl des

entsprechenden Bandstopps ergibt sich dabei aus der Bragg-Bedingung und die spektrale Breite des Bandstopps hängt von der Gitterlänge, der Brechzahl und der Temperatur ab. Auf diese Weise kann bei gegebener und über den Lichtwellenleiter verschiedener Gitterlänge und Brechzahl die Temperatur bzw. die Dehnung an der jeweiligen Stelle durch Auswertung der Breite des Bandstopps gemessen werden.

Nach dem Stand der Technik werden bei der Temperaturmessung in gewickelten Wärmeübertragern Lichtwellenleiter in Kapillarröhrchen im Bündel zwischen

verschiedenen Rohrlagen des Rohrbündels verlegt, um Temperaturmesswerte an verschiedenen Positionen des Rohrbündels zu erhalten. Bei der Dehnungsmessung werden dagegen Lichtwellenleiter durch Kleben mit dem zu vermessenden Bauteil, z.B. einem Steg, verbunden, um Dehnungsmesswerte an verschiedenen Positionen des Rohrbündels zu erhalten.

Die in den Kapillaren verlegten Lichtwellenleiter (Glasfasersensoren) müssen dabei einzeln im Rohrbündel verlegt werden. Hierbei sind die Lichtwellenleiter insbesondere lose zwischen den Stegen und den Rohren angebracht und z.B. mit Kabelbindern befestigt.

Weiterhin sind die Kapillaren, die sich nicht im Rohrbündel befinden, üblicherweise mehr oder weniger frei am Kernrohr verlegt und auf einer Rolle aufgespult. So sind die Lichtwellenleiter bzw. die Kapillaren während des Fertigungsprozesses der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt.

Im Fall des direkten Aufklebens ist das Aufkleben der einzelnen Glasfaser auf die Stege mit einem großen Aufwand verbunden. Weiterhin sind die Glasfasern dadurch einer mechanischen oder thermischen Zerstörung (z.B. durch Schläge, Abknicken oder Schweißspritzer) schutzlos ausgeliefert.

Daher ergibt sich die Aufgabe, einen gewickelten Wärmeübertrager, ein

Herstellungsverfahren für einen gewickelten Wärmeübertrager sowie ein Verfahren zur Temperaturmessung und ein Verfahren zur Dehnungsmessung in einem

Wärmeübertrager zur Verfügung zu stellen, der bzw. das im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 1

(Gewickelter Wärmeübertrager), 7 (Herstellungsverfahren), 9 (Verfahren zur

Temperaturmessung) und 10 (Verfahren zur Dehnungsmessung) gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 und 8 angegeben und werden im Folgenden beschrieben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen gewickelten Wärmeübertrager, aufweisend ein entlang einer Längsachse 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 gewickelt sind, und wobei die Rohre in einer ersten radialen Richtung senkrecht zu der Längsachse in einer

Mehrzahl an Rohrlagen angeordnet sind, und wobei der gewickelte Wärmeübertrager mindestens einen zwischen zwei jeweiligen, insbesondere aneinander angrenzenden, Rohrlagen angeordneten Steg aufweist, wobei der Steg dazu ausgebildet ist, in der ersten radialen Richtung einen Abstand zwischen den jeweiligen Rohrlagen zu bilden, und wobei der Steg eine Aufnahme zum Anordnen eines Lichtwellenleiters entlang einer Längserstreckungsrichtung des Stegs aufweist, wobei der Lichtwellenleiter dazu ausgebildet ist, eine Temperatur und/oder eine Dehnung an mindestens einer Position des gewickelten Wärmeübertragers zu messen.

Die Aufnahme kann z.B. durch eine Halterung zum Verbinden mit dem

Lichtwellenleiter, eine Hülse zum Aufnehmen des Lichtwellenleiters oder eine

Aussparung (z.B. eine Nut oder einen Kanal) zur Aufnahme des Lichtwellenleiters gebildet sein.

Der mindestens eine Steg verläuft dabei in einer axialen Richtung parallel zu der Längsachse bzw. zu dem Kernrohr. Der jeweilige Lichtwellenleiter, der in oder an der Aufnahme des Stegs angeordnet ist und entlang der Längserstreckungsrichtung des Stegs verläuft, verläuft also ebenfalls in der axialen Richtung, das heißt annähernd senkrecht zu den Windungen des Rohrbündels (aufgrund der helikalen Wicklung der Rohre).

Der erfindungsgemäße gewickelte Wärmeübertrager mit einer Aufnahme im Steg hat den Vorteil, dass keine Kapillarröhrchen zum Verlegen der Lichtwellenleiter mehr benötigt werden. Zudem lässt sich der Verlegeprozess der Lichtwellenleiter aufgrund der Erfindung effizienter gestalten und ist sicherer für die Lichtwellenleiter (Glasfasern). Der erfindungsgemäße Steg ist außerdem kostengünstig pressbar und dadurch in großer Stückzahl fertigbar. Insbesondere für Dehnungsmessungen ist der Lichtwellenleiter durch den erfindungsgemäßen Steg deutlich sicherer verlegt als nach dem Stand der Technik.

Gemäß einer Ausführungsform weist der gewickelte Wärmeübertrager mindestens einen Lichtwellenleiter auf, der an oder in der Aufnahme eines jeweiligen Stegs positioniert ist, so dass der Lichtwellenleiter entlang des jeweiligen Stegs des gewickelten Wärmeübertragers verläuft, wobei der Lichtwellenleiter dazu ausgebildet ist, eine Temperatur und/oder eine Dehnung an mindestens einer Position des gewickelten Wärmeübertragers zu messen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aufnahme durch mindestens eine mit dem jeweiligen Steg verbundene Hülse zum Aufnehmen des Lichtwellenleiters gebildet. Dabei bildet die Hülse einen entlang der Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Stegs erstreckten Hohlkörper.

Die Hülse ist dabei insbesondere separat von dem jeweiligen Steg ausgeführt und an einer Außenseite des Stegs befestigt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aufnahme durch eine entlang einer Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Steges verlaufende Aussparung gebildet, wobei die Aussparung dazu ausgebildet ist, den Lichtwellenleiter aufzunehmen, so dass der Lichtwellenleiter entlang der Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Stegs verläuft.

Unter dem Begriff„Aussparung“ ist hierbei insbesondere eine Nut oder ein Kanal (Durchgangsöffnung) zu verstehen)

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Lichtwellenleiter, insbesondere an den Enden des Stegs oder über die gesamte Länge des Stegs, in der Aussparung vergossen und somit fixiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Lichtwellenleiter über die gesamte Länge des Steges in der Aussparung vergossen und somit fixiert. Dies ist

insbesondere für Dehnungsmessungen vorteilhaft. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung durch eine in einer zweiten radialen Richtung des jeweiligen Stegs senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Stegs zumindest teilweise geöffnete Nut gebildet.

Die zweite radiale Richtung verläuft insbesondere parallel zu der ersten radialen Richtung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Lichtwellenleiter, insbesondere an den Enden des Stegs oder über die gesamte Länge des Stegs, in der Nut vergossen und somit fixiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung durch einen in einer Umfangsrichtung des jeweiligen Steges senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Steges vollständig geschlossenen Kanal gebildet.

Mit anderen Worten, der Steg bildet einen Hohlkörper mit einem in

Längserstreckungsrichtung erstreckten Innenraum aus.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Lichtwellenleiter, insbesondere an den Enden des Stegs, in dem Kanal vergossen und somit fixiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Lichtwellenleiter über die gesamte Länge des Steges in dem Kanal vergossen und somit fixiert. Dies ist insbesondere für Dehnungsmessungen vorteilhaft.

Wird ein Steg mit einem im Profil eingeschlossenen Kanal für die Lichtwellenleiter verwendet, erübrigt sich vorteilhafterweise die Verlegung in den Kapillarrohren.

Im Gegensatz zur Anbringung des Lichtwellenleiters in einer Nut des Stegs ist der Lichtwellenleiter in einem Kanal mechanisch besser geschützt.

Zudem ragt insbesondere beim Verkleben des Lichtwellenleiters mit dem Steg in dem Kanal bei einem Aufschwimmen des Lichtwellenleiters der Lichtwellenleiter nicht aus dem Kanal heraus, so dass der Lichtwellenleiter beim weiteren Wickelprozess geschützt ist. Weiterhin sind nahe an Schweißpunkten gelegene Lichtwellenleiter durch die

Verlegung in dem Kanal vor beim Schweißprozess an den Stegen auftretenden hohen Temperaturen (insbesondere durch die heißen Schweißgase) geschützt.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der

Erfindung, wobei ein Steg so zwischen zwei, insbesondere aneinander angrenzenden, Rohrlagen des gewickelten Wärmeübertragers positioniert wird, dass der Steg in einer ersten radialen Richtung senkrecht zu einer Längsachse des gewickelten

Wärmeübertragers, entlang derer ein Kernrohr des gewickelten Wärmeübertragers erstreckt ist, einen Abstand zwischen den jeweiligen Rohrlagen bildet, und wobei ein Lichtwellenleiter zur Messung einer Temperatur und/oder einer Dehnung an

mindestens einer Position des gewickelten Wärmeübertragers an oder in einer Aufnahme des Stegs positioniert wird, so dass der Lichtwellenleiter entlang einer Längserstreckungsrichtung des Stegs verläuft.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Aufnahme des Stegs durch eine Aussparung, insbesondere einen in einer Umfangsrichtung des Stegs senkrecht zu der

Längserstreckungsrichtung des Stegs vollständig geschlossenen Kanal, gebildet, wobei der Lichtwellenleiter, z.B. mittels Druckluft, in die Aussparung eingeblasen wird.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturmessung in einem gewickelten Wärmeübertrager, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei Licht in mindestens einen Lichtwellenleiter eingekoppelt wird, und wobei der Lichtwellenleiter in oder an einer Aufnahme eines Stegs, bzw. eines jeweiligen Stegs, des gewickelten Wärmeübertragers positioniert wird, so dass der Lichtwellenleiter entlang einer Längserstreckungsrichtung des Stegs, bzw. des jeweiligen Stegs, verläuft, wobei der Steg bzw. der jeweilige Steg in einer ersten radialen Richtung senkrecht zu einer Längsachse des gewickelten Wärmeübertragers, entlang derer ein Kernrohr des gewickelten Wärmeübertragers erstreckt ist, einen Abstand zwischen zwei Rohrlagen des gewickelten Wärmeübertragers bildet, und wobei anhand eines durch Streuung in dem Lichtleiter erzeugten optischen Signals eine Temperatur an mindestens einer Position des gewickelten Wärmeübertragers gemessen wird.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dehnungsmessung in einem gewickelten Wärmeübertrager, insbesondere nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei Licht in mindestens einen Lichtwellenleiter eingekoppelt wird, und wobei der Lichtwellenleiter in oder an einer Aufnahme eines Stegs, bzw. eines jeweiligen Stegs, des gewickelten Wärmeübertragers positioniert wird, so dass der Lichtwellenleiter entlang einer Längserstreckungsrichtung des Stegs, bzw. des jeweiligen Stegs, verläuft, und wobei der Steg bzw. der jeweilige Steg in einer ersten radialen Richtung senkrecht zu einer Längsachse des gewickelten Wärmeübertragers, entlang derer ein Kernrohr des gewickelten Wärmeübertragers erstreckt ist, einen Abstand zwischen zwei Rohrlagen des gewickelten Wärmeübertragers bildet, und wobei anhand eines durch Streuung in dem Lichtleiter erzeugten optischen Signals eine Dehnung an mindestens einer Position des gewickelten Wärmeübertragers gemessen wird.

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 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Stegs bzw. eine

Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Steg mit einem Lichtwellenleiter in einer Aufnahme des Stegs;

Fig. 3 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steges mit Hülse als Aufnahme für den Lichtwellenleiter im Querschnitt;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steges mit Nut als Aufnahme für den Lichtwellenleiter im Querschnitt;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steges mit Kanal als Aufnahme für den Lichtwellenleiter im Querschnitt.

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 gewickelten Wärmeübertragers 1 verlaufen und dabei in einer Mehrzahl an Windungen 23 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 gewickelte 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 gewickelte 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 gewickelten 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 in jeweils mehreren Windungen 23 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 zwei 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 sind zwischen den jeweils aneinander angrenzenden Rohrlagen 22 entlang der Längsachse L erstreckte Stege 6 (auch als Abstandselemente bezeichnet) angeordnet, welche die jeweiligen Rohrlagen 22 aneinander bzw. am Kernrohr 21 abstützen. Die Stege 6 verlaufen dabei in einer axialen Richtung parallel zu der Längsachse L, also annähernd senkrecht zu den Windungen 23 der Rohre 20.

Außerdem sind Lichtwellenleiter 40 (z.B. Glasfasern) zur Messung einer Temperatur und/oder einer Dehnung an zumindest einer Position des Rohrbündels 2 bzw. des gewickelten Wärmeübertragers 1 gezeigt. Die Lichtleiter 40 verlaufen dabei an einem jeweiligen Steg 6 entlang und sind entlang der Längserstreckungsrichtung I des jeweiligen Stegs 6 (s. Fig. 2) erstreckt.

Die Lichtleiter 40 können in bekannter Weise mit mindestens einer Vorrichtung zum Einkoppeln von Licht in die Lichtwellenleiter 40 verbunden sein und es kann mindestens eine Messvorrichtung zur Erfassung des von den Lichtwellenleitern 40 gestreuten Lichts vorgesehen sein. Weiterhin kann die Messvorrichtung dazu ausgebildet sein, anhand des von der Messvorrichtung erfassten gestreuten Lichts eine Temperatur und/oder eine Dehnung an mindestens einer Position des

Rohrbündels 2 bzw. des gewickelten Wärmeübertragers 1 zu bestimmen.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Steg 6 in einer Draufsicht bzw. im Längsschnitt bezüglich einer Längserstreckungsrichtung I des Steges 6. Weiterhin ist ein

Lichtwellenleiter 40 gezeigt, der entlang der Längserstreckungsrichtung I verläuft und in oder an einer Aufnahme 30 des Stegs 6 angeordnet ist.

Fig. 3A zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stegs 6 gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Draufsicht und Fig. 3B zeigt die erste

Ausführungsform des Steges 6 im Querschnitt bezüglich der

Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6. Der Steg 6 weist eine Aufnahme 30 zum Aufnehmen eines Lichtwellenleiters 40 auf, wobei die Aufnahme 30 als Hülse 31 ausgebildet ist. Die besagte Hülse 31 bildet einen Hohlkörper, in dem der Lichtleiter 40 angeordnet werden kann.

Wie in Fig. 3A gezeigt, verläuft die Hülse 31 entlang der Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6. Die Hülse 31 ist insbesondere separat von dem Steg 6 ausgeführt und an einer Außenseite des Stegs 6 befestigt.

Fig. 4A zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stegs 6 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer Draufsicht und Fig. 4B zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Stegs 6 gemäß der zweiten Ausführungsform im Querschnitt bezüglich der Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6.

Der Steg 6 weist eine Nut 33, das heißt eine in einer zweiten radialen Richtung r2 des Stegs 6 senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6 offene Aussparung 32 auf, wobei die Nut 33 als Aufnahme 30 für einen Lichtwellenleiter 40 dient.

Wie in Fig. 4A gezeigt, verläuft die Nut 33 entlang der Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6, so dass ein in der Nut 33 angeordneter Lichtwellenleiter 40 ebenfalls entlang der Längserstreckungsrichtung I verläuft.

In Fig. 5 ist schließlich ein erfindungsgemäßer Steg 6 gemäß einer dritten

Ausführungsform im Querschnitt bezüglich der Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6 (s. Fig. 2) dargestellt.

Der Steg 6 weist einen entlang der Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6 (s. Fig. 2) verlaufenden Kanal 34, also eine in einer Umfangsrichtung bezüglich der

Längserstreckungsrichtung I des Stegs 6 vollständig geschlossene Aussparung 32, auf. Mit anderen Worten, der Steg 6 weist ein entlang der Längserstreckungsrichtung I durchgängiges Durchgangsloch auf.

Der Kanal 34 dient als Aufnahme 30 für einen Lichtwellenleiter 40, wobei der

Lichtwellenleiter 40 so in den Kanal 34 eingebracht werden kann, dass der

Lichtwellenleiter 40 entlang der Längserstreckungsrichtung I verläuft. Durch die Anordnung den Kanal 34 ist der Lichtwellenleiter 40 vorteilhafterweise geschützt, insbesondere vor mechanischer Beschädigung beim Betrieb des gewickelten Wärmeübertragers 1 oder während der Fertigung. Der Lichtwellenleiter 40 kann z.B. mittels Druckluft in den Kanal 34 eingeblasen werden.

Bezuaszeichenliste