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Patent Searching and Data


Title:
HEAT EXCHANGER ARRANGEMENT FOR IMMERSION BATH FOR HOT-DIP GALVANISING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/214778
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a heat exchanger arrangement (1) for galvanising steel components, in which a tubular heat exchanger is arranged in an immersion bath (2) and a heating medium (W) flows through the tubular heat exchanger in such a way that the immersion bath medium (12) in the immersion bath (2) is heated or temperature-controlled. The tubular heat exchanger is formed from at least one wound heat exchanger cartridge (3), a central longitudinal axis of the heat exchanger (3) is arranged vertically oriented in the immersion bath (2), and the windings (6) extend over at least 70% of the height (10) of the immersion bath (2), the pipeline (5) of the tubular heat exchanger being formed from a plastic material.

Inventors:
SCHMELZ FRANK (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100412
Publication Date:
November 14, 2019
Filing Date:
May 07, 2019
Export Citation:
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Assignee:
RAM ENG ANLAGENBAU GMBH (DE)
International Classes:
C23C2/00; C25D3/22; F28D1/047; F28F1/06; F28F1/32
Foreign References:
DE3423612A11985-01-17
DE2911144A11980-09-25
DE102010050087A12012-05-03
DE202006017196U12007-04-26
Attorney, Agent or Firm:
BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH OSTERHOFF PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

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

2. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, bevorzugt drei und insbesondere bis zu neun Wärmetauscherpatronen (3) parallel nebeneinander in dem Tauchbadbecken (2) angeordnet sind.

3. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherpatronen (3) in das Tauchbadbecken (2) eingehangen sind.

4. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmevorrichtung (17) vorgesehen ist, wobei die Wäremtauscherpatronen (3) lösbar in der Aufnahmevorrichtung (17) gekoppelt sind und insbesondere die Aufnahmevorrichtung (17) in das Tauchbadbecken (2) eingehangen ist.

5. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (17) eine obere Aufhängung aufweist, mit welcher die Wärmetauscherpatronen (3) lösbar gekoppelt sind und bevorzugt eine untere Aufhängung aufweist, mit welcher die Wärmetauscherpatronen (3) lösbar gekoppelt sind, insbesondere ist die Aufhängung eine Koppelstange (18).

6. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (17) eine zum Inneren des Tauchbadbeckens (2) hin orientierte Schlagplatte (15) aufweist, dergestalt, dass die Wärmetauscherpatronen (3) vor mechanischer Beschädigung geschützt sind.

7. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wicklungen (6) der

Wärmetauscherpatrone (3) über eine Höhe von mehr als 75%, insbesondere mehr als 80%, bevorzugt mehr als 85%, besonders bevorzugt mehr als 90% und ganz besonders bevorzugt mehr als 95%, im Wesentlichen über die gesamte Höhe (10) des Tauchbadbeckens (2) erstrecken.

8. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zulaufleitung (12) der Rohrleitung (5) der Wärmetauscherpatrone (3) innerhalb der Wicklungen (6) auf direktem Wege bis in den Bereich eines unteren Endes (13) der Wärmetauscherpatrone (3) verläuft und dann vom unteren Ende (13) beginnend auf einen Kern aufgewickelt ist und an einem oberen Ende (25) an eine Rücklaufleitung (14) ausgebildet ist.

9. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen (6) der Wärmetauscherpatronen (3) aus zwei parallel verlaufenden Rohrleitungen (5) ausgebildet sind.

10. Wärmetauscheranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d ad u rch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherpatronen (3) einen Kern aufweisen, um welchen die Rohrleitung (5) mit einem radialen Abstand gewickelt ist, insbesondere ist der Kern ein Rohr (4), bevorzugt Kunststoffrohr, wobei auf dem Rohr (4) Leisten (8) als radiale Abstandhalter angeordnet sind.

11. Wärmetauscheranordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (8) Ausnehmungen (24) haben, in denen die Wicklungen (6) zumindest teilweise formschlüssig aufgenommen sind.

Description:
WÄRMETAUSCHERANORDNUNG FÜR TAUCHBAD IN DER

FEUERVERZINKUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmetauscheranordnung für die Verzinkung von Stahlbauteilen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.

Zur Erzielung eines qualitativ hochwertigen Metallüberzuges werden zu verzinkende und zu galvanisierende Werkstücke vor dem jeweiligen Feuerverzinken/Galvanisieren in mehreren Prozessstufen vorbehandelt. Zunächst ist eine Entfettungsstufe vorgesehen, um organische Verunreinigungen zu entfernen. Es folgt eine Beizstufe zur sauren Entfernung oxydischer Verunreinigungen.

Anschließend durchlaufen die Werkstücke nach Spülung in einem Wasserbad eine weitere Vorbehandlungsstufe. In einem Benetzungsmittelbecken, das ein Flux- bzw. Flussmittel enthält, sollen die Werkstücke benetzen und so den Anhaftungsprozess des Zinkauftrages unterstützen. Zweck dieses Bades ist es, die Werkstücke auf dem Weg zum Zinkbad/Galvanikbad und beim Trocknen vor Korrosion zu schützen.

Die in der nasschemischen Vorbehandlung der Feuerverzinkung/Galvanisierung eingesetzten salzsauren Lösungen sind wässrige Salzlösungen mit einem Salzgehalt von beispielsweise 300 bis 500 g/l. Hauptbestandteil sind wässrige Salzsäurelösungen mit bis zu 33% Salzsäure, Zinkchloride, Ammoniumchloride und Eisenchloride. Zusätzlich können in geringem Umfang verschiedene Alkali- und Erdalkalimetallchloride enthalten sein.

Die zu verzinkenden/zu galvanisierenden Werkstücke werden gegebenenfalls in Bädern oder Becken nasschemisch vorbehandelt bzw. langfristig in eine wässrige Salzsäure getaucht. Die mit dieser wässrigen Salzsäure gefüllten Bäder sollten zweckmäßig der Verweildauer entsprechend vorbeheizt sein. Die zur Reinigung der oxydischen Verunreinigungen notwendigen Badtemperaturen betragen bevorzugt zwischen 15°C und 60°C. Die jeweilige zu verwendende Temperatur richtet sich nach dem Beschichtungsverfahren.

Im Anschluss daran erfolgt das eigentliche Feuerverzinken/Galvanisieren.

Um die Reinigung der oxydischen Verunreinigungen durch eine Temperaturerhöhung zu beschleunigen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Spülbäder, Beizbäder, aber auch die Benetzungsmittelbäder, nachfolgend Tauchbad genannt, auf eine vorgegebene Temperatur zu heizen bzw. zu temperieren. Die Beheizung erfolgt dabei durch Wärmetauscher. Dieses können externe Wärmetauscher sein, jedoch auch in die Bäder eingetauchte Wärmetauscher, welche über eine Zuführung eines Wärmemediums das jeweilige Bad auf eine Temperatur aufheizen bzw. auf dieser Temperatur temperieren.

Eine solche Anlage zur Feuerverzinkung bzw. Galvanisierung von Bauteilen muss ferner flexibel an die verschiedenen chemischen Behandlungsprozesse angepasst werden können. Konkret bedeutet dies, dass jeweils in den vorbeschriebenen Bädern eine gewünschte Zieltemperatur eingestellt werden kann. Ferner muss der Prozess selbst kostengünstig durchgeführt werden können, weshalb die Kosten zum Betrieb der Anlage geringgehalten werden müssen und somit die eingesetzte Anlagentechnik kostengünstig sowie auch leicht instandsetzbar ausgeführt sein sollte.

Zudem sollte ein Wärmetauscher die Möglichkeit bieten, modular erweiterbar und/oder einfach austauschbar zu sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit für einen Wärmetauscher für ein Tauchbad in der Feuerverzinkung bereitzustellen, der einfach und kostengünstig herstellbar ist, robust ist, einen hohen Wärmeübergangs- koeffizienten und eine hohe Wärmetauscherleistung bereitstellt und modular erweiterbar ist.

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Wärmetauscher- anordnung mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Wärmetauscheranordnung für die Verzinkung bzw. Galvanisierung von Stahlbauteilen sieht vor, dass in einem Tauchbadbecken ein Rohrwärmetauscher angeordnet ist. Bei dem Tauchbadbecken kann es sich um ein jeweiliges Becken in der Vorbehandlungsstufe eines Verzinkungsprozesses bzw. Galvanisierungsprozesses handeln. Durch den Rohrwärmetauscher strömt ein Wärmemedium, dergestalt, dass das Tauchbadmedium in dem Tauchbadbecken durch das Wärmemedium erwärmt bzw. temperiert wird. Insbesondere ist das Tauchbad zur Entfettung vorgesehen. Bevorzugte Temperaturbereiche des Tauchbadmediums sind zwischen 10°C und 90°C, insbesondere zwischen 15°C und 70°C, bevorzugt zwischen 20°C und 70°C, ganz besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C anzusetzen.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass der Rohrwärmetauscher mindestens durch eine gewickelte Wärmetauscherpatrone ausgebildet ist, wobei eine Mittellängsachse der Wärmetauscherpatrone im Einbauzustand vertikal orientiert in dem Tauchbadbecken angeordnet ist. Die Höhe des Rohrwärmetauschers bzw. die Höhe, über die sich die Wicklungen erstrecken, entspricht mindestens 70% der Höhe des Tauchbadbeckens, bevorzugt mehr als 70%, insbesondere mehr als 75%, besonders bevorzugt mehr als 80%, ganz besonders bevorzugt mehr als 85%, ganz besonders bevorzugt mehr als 90%, insbesondere mehr als 95%. Im Wesentlichen erstreckt sich die Höhe der Wärmetauscherpatrone respektive die Höhe der Wicklungen über die gesamte Höhe des Tauchbadbeckens bzw. eines Füllstandes des Tauchbadmediums in dem Tauchbadbecken.

Weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Rohrleitung des Rohrwärme- tauschers aus einem Kunststoffwerkstoff ausgebildet ist.

Dadurch, dass die jeweilige Wärmetauscherpatrone als Wickelwärmetauscher bzw. gewickelter Rohrwärmetauscher hergestellt ist und die Rohrleitung des Rohrwärmetauschers aus Kunststoffwerkstoff ausgebildet ist, ist es möglich, die Wärmetauscherpatronen besonders kostengünstig herzustellen.

Es hat sich als vorteilig erwiesen, wenn die Wicklungen der Wärmetauscherpatrone aus zwei parallel verlaufenden Rohrleitungen ausgebildet sind. Insbesondere verlaufen dann die zwei parallelen Rohrleitungen im gleichen radialen Abstand um die Mittellängsachse und in Axialrichtung zueinander parallel versetzt.

Damit nunmehr die Wärmetauscheranordnung flexibel eingesetzt werden kann und verschiedene Badtemperaturen den jeweiligen Anforderungen entsprechend umgesetzt bzw. eingestellt werden können, werden bevorzugt zwei, insbesondere drei Wärmetauscherpatronen parallel nebeneinander in dem Tauchbadbecken angeordnet. Im Rahmen der Erfindung ist es vorstellbar, auch bis zu sechs und insbesondere bis zu neun Wärmetauscherpatronen parallel nebeneinander anzuordnen.

Insbesondere wird ein Kassetteneinsatz verwendet, wobei in einem jeweiligen Kassetteneinsatz bis zu drei Wärmetauscherpatronen parallel nebeneinander angeordnet sind. Es können bei entsprechend großem Kassetteneinsatz auch mehr als drei Wärmetauscherpatronen nebeneinander angeordnet sein.

Die Wärmetauscherpatronen sind dann bevorzugt in das Tauchbad eingehängt. Insbesondere ist die Kassette als Aufnahmevorrichtung ausgebildet, wobei die Wärmetauscherpatronen lösbar gekoppelt in der Aufnahmevorrichtung angeordnet sind und die Aufnahmevorrichtung selbst dann in das Tauchbadbecken eingehangen ist.

Somit kann modular erweiterbar sowie einfach reversibel respektive zur Instandsetzung eine jeweilige Wärmetauscherpatrone ausgewechselt werden.

Um die Wärmetauscherpatronen durch mechanische Beschädigungen von in dem Tauchbad befindlichem chemisch zu behandelndem Gut zu schützen, ist ferner vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung eine Schlagplatte aufweist. Die Schlagplatte ist bei in das Tauchbad eingehängter Aufnahmevorrichtung zum Inneren des Tauchbadbeckens hin orientiert. Die Schlagplatte verhindert somit das Anschlägen von in dem Tauchbad befindlichen Gütern an die Wärmetauscherpatronen und damit eine Beschädigung der Rohrleitung.

Eine homogene Temperierung des Tauchbades erfolgt aufgrund der in dem Tauchbad erzeugten Konvektionsströmung. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass eine Zulaufleitung der Rohrleitung einer jeweiligen Wärmetauscherpatrone innerhalb der Wicklungen auf direktem Wege bis in den Bereich eines unteren Endes der Wärmetauscherpatrone verläuft, wobei dann die Rohrleitung von einem unteren Ende der Wärmetauscherpatrone beginnend auf einen Kern aufgewickelt ist und an einem oberen Ende der Wärmetauscherpatrone an eine Rücklaufleitung angeschlossen ist. Das Wärmemedium strömt somit mit seiner höchsten Temperatur zu Beginn bzw. vor Beginn des eigentlichen Wärmetauschvorganges auf direktem Wege bis an das untere Ende des Tauchbades. Danach durchströmt das Wärmemedium die von unten beginnenden Wicklungen. Bereits in der Zulaufleitung, jedoch spätestens beginnend mit der ersten am unteren Ende befindlichen Wicklung, erfolgt ein Wärmeübergang des Wärmemediums an das Tauchbadmedium. Hierbei gibt das Wärmemedium Wärme an das Tauchbadmedium über die Wandung der Wicklungen der Wärmetauscherpatrone ab. Dabei kühlt sich das Wärmemedium ab bzw. die Temperatur des Wärmemediums nimmt aufgrund der Wärmeübergabe an dem Tauchbadmedium ab, beginnend vom unteren Ende der Wärmetauscherpatrone bis zu einem oberen Ende. Die Wärmetauscherleistung ist aufgrund des Temperaturgradienten am unteren Ende der Wärmetauscherpatrone am größten. Das dadurch erwärmte Tauchbadmedium steigt somit aufgrund einer thermischen Konvektion vom unteren Ende der Wärmetauscherpatrone in Richtung zum oberen Ende der Wärmetauscherpatrone auf und erzeugt dabei eine Konvektionsströmung innerhalb des gesamten Tauchbadbeckens. Hierdurch wird eine besonders gute Wärmetauscherleistung sichergestellt, so dass ein Übergang der Wärme des Wärmemediums an das Tauchbadmedium mit hohem Wirkungsgrad erfolgt und gleichzeitig eine gute Temperaturverteilung innerhalb des Tauchbadbeckens aufgrund thermischer Konvektionsströmung erzeugt wird. Auf weitere Maßnahmen zur Homogenisierung der Temperatur innerhalb des Tauchbadbeckens kann erfindungsgemäß verzichtet werden.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wicklungen der Wärmetauscherpatrone um einen Kern bzw. ein Kernmaterial aufgewickelt sind. Bei dem Kern handelt es sich insbesondere um ein Rohr, besonders bevorzugt um ein Kunststoffrohr. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Wärmeübergangs von Rohrleitung an das Tauchbadmedium ist weiterhin vorgesehen, dass die Rohrleitung mit einem radialen Abstand auf das Rohr aufgewickelt ist. Hierzu sind Leisten als radiale Abstandhalter auf dem Rohr angeordnet. Somit kann die Rohrleitung der Wärmetauscherpatrone annähernd allseitig von dem Tauchbadmedium umströmt sein.

Damit die Wicklungen in einem gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind, kann ferner vorgesehen sein, dass die Leisten Ausnehmungen aufweisen, wobei eine jeweilige Ausnehmung die Rohrleitung im Querschnitt zumindest teilweise formschlüssig aufnimmt. Die Wicklungen sind somit in Radialrichtung und Axialrichtung formschlüssig fixiert.

Mit der erfindungsgemäßen Wärmetauscheranordnung ist es somit möglich eine Änderung bzw. Anpassung des Badinhaltes in dem Tauchbad und/oder eine Änderung der Temperatur des Tauchbadmediums durch Anordnung von zusätzlichen oder wenigeren Wärmetauscherpatronen einzustellen. Es ist somit erfindungsgemäß auch möglich durch die Auswechselbarkeit der einzelnen Wärmetauscherpatronen einen einfachen Umbau des Tauchbades vorzunehmen. Beispielsweise kann zum Erreichen eines oberen bzw. unteren Grenzwertes der Temperatur des Tauchbadmediums die Anzahl von Wärmetauscherpatronen und/oder die Wärmetauscherpatrone an sich ausgewechselt werden. Gleichzeitig ist es möglich, bei Beschädigung und Defekt einer einzelnen Wärmetauscherpatrone diese einfach und schnell auszuwechseln. Auch kann die Wärmetauscherpatrone kurzfristig instandgesetzt werden. Durch die radial umlaufende Wicklung kann eine gegebenenfalls Leckage festgestellt und repariert werden, beispielsweise durch teilweisen Austausch und Instandsetzung der Rohrleitung.

Die erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung ist auch einfach an bereits vorhandenen Tauchbädern nachrüstbar. Hier sind werkseigene fremdbeheizt oder sonstige Wärmeträger bzw. Wärmeträgermedium leitungen vorhanden. Die Wärmetauscheranordnung kann mittels einer zentralen Zulaufleitung und einer zentralen Rücklaufleitung an diese vorhandenen Leitungen angeschlossen werden. Die einzelnen Wärmetauscherpatronen sind dann wiederum an die zentrale Zulauf- und Rücklaufleitung der Wärmetauscheranordnung angeschlossen. Wird eine Wärmetauscherpatrone nicht benötigt, kann diese aus der Wärmetauscheranordnung entnommen werden. Es kann jedoch auch über ein jeweiliges Absperrventil die Wärmetauscherpatrone im Tauchbad verbleiben, jedoch hier keinen Wärmeaustausch durchführen, da dieses nicht von einem Wärmemedium durchströmt wird.

Insbesondere in einem Entfettungsbad bilden sich mechanische Krusten auf der Außenmantelfläche der Schläuche. Hier bietet die Wärmetauscheranordnung den Vorteil, dass einzelne Wärmetauscherpatronen gezogen werden können respektive die gesamte Anordnung gezogen werden kann und dann durch einen Reinigungsvorgang, insbesondere durch ein hydraulisches Reinigen, beispielsweise Hochdruckstrahlen, die Verkrustungen entfernt werden können. Alternativ können die Wärmetauscherpatronen in der Wärmetauscheranordnung getauscht werden.

Wiederum alternativ ist es möglich, dass das Kunststoffrohr von dem Wickelwärmetauscher abgewickelt wird und dann die Wicklung durch einen insbesondere handelsüblichen Kunststoffschlauch zur Ausbildung der Rohrleitung gewechselt werden kann. Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Die schematischen Figuren dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.

Es zeigen:

Figur 1 eine Längsschnittansicht durch eine erfindungsgemäße

Wärmetauscheranordnung in einem Tauchbadbecken,

Figur 2 eine erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung mit drei

Wärmetauscherpatronen in perspektivischer Ansicht,

Figur 3 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen

Wärmetauscheranordnung mit Schlagplatte,

Figur 4-7 verschiedene Detailansichten der erfindungsgemäßen

Wärmetauscheranordnung.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung 1 in einem Tauchbadbecken 2. Die Wärmetauscheranordnung 1 weist hier eine dargestellte Wärmetauscherpatrone 3 auf, die im Längsschnitt dargestellt ist. Um einen Träger insbesondere in Form eines Rohres 4 ist eine Rohrleitung 5 mit verschiedenen Wicklungen 6 jeweils radial umlaufend gewickelt. Die Rohrleitungen 5 sind auf die Radialrichtung R bezogen in einem Abstand 7 zu dem Rohr 4 insbesondere einer Außenmantelfläche 9 des Rohres 4 angeordnet. Dies wird über in Figur 4 dargestellte Leisten 8 als Abstandhalter 22 erreicht. Es können radial umlaufend beispielsweise drei, insbesondere vier oder fünf Leisten 8 auf der Außenmantelfläche 9 verteilt angeordnet sein, so dass die Rohrleitung 5 in dem Abstand 7 zu der Außenmantelfläche 9 gewickelt ist. In dem Tauchbadbecken 2 ist ein Tauchbadmedium 12 vorhanden.

Die Wärmetauscherpatrone 3 erstreckt sich im Wesentlichen über eine Flöhe 10 des Füllstandes 1 1 des Tauchbadbeckens 2. Durch die Rohrleitung 5 der Wärmetauscherpatrone 3 wird ein Wärmemedium W geleitet. Eine Zulaufleitung 12 des Wärmemediums ist in der Wärmetauscherpatrone 3 und somit innerhalb der Wicklungen 6 auf direktem Wege bis zum Bereich eines unteren Endes 13 der Wärmetauscherpatrone 3 geführt. Sodann wird die Rohrleitung 5 von unten beginnend um das Rohr 4 gewickelt. An einem oberen Ende 25 ist eine Rücklaufleitung 14 vorgesehen, über die das Wärmemedium wiederum abgeführt wird.

Die größte Wärmeabgabe, aufgrund höchster Temperaturdifferenz von Wärmemedium W zu Tauchbadmedium 12 erfolgt somit an der Wärmetauscherpatrone 3 von unten beginnend. Hierdurch wird innerhalb des Tauchbadbeckens 2 eine thermische Konvektionsströmung generiert, welche durch die dargestellten Richtungspfeile angedeutet ist. Hierdurch erfolgt eine thermische Umwälzung des Mediums in dem Tauchbadbecken 2 und dadurch eine homogenere Temperaturverteilung der angestrebten Temperatur innerhalb des Tauchbadbeckens 2.

Ferner kann eine Schlagplatte 15 an der Wärmetauscheranordnung 1 angeordnet sein, so dass in dem Tauchbadbecken 2 eingetauchte Gegenstände 16 nicht die Wärmetauscherpatrone 3 mechanisch beschädigen können.

Figur 2 zeigt die Wärmetauscheranordnung 1 in perspektivischer Ansicht. Hier sind drei Wärmetauscherpatronen 3 in einer Aufnahmevorrichtung 17 angeordnet. Bevorzugt sind die Wärmetauscherpatronen 3 lösbar in der Aufnahmevorrichtung 17 angeordnet. Hierzu ist ein jeweiliges Rohr 4 in einem oberen Bereich und einem unteren Bereich von einer Koppelstange 18 durchgriffen, dergestalt, dass die Wärmetauscherpatronen 3 in der Aufnahmevorrichtung 17 lösbar befestigt sind. Es wäre auch vorstellbar mehr als drei Wärmetauscherpatronen 3 in einer Aufnahmevorrichtung 17 anzuordnen. Auf die Bildebene bezogen an der Rückseite befindet sich die Schlagplatte 15. In einem oberen und unteren Bereich weist die Schlagplatte 15 eine Öffnung 19 auf, so dass die in Figur 1 eingezeichnete Konvektionsströmung stattfinden kann.

In einem oberen Bereich der Aufnahmevorrichtung 17 ist eine zentrale Zulaufleitung 12 sowie eine zentrale Rücklaufleitung 14 ausgebildet. Die einzelnen Wärmetauscherpatronen 3 sind über Anschlüsse an die Zulaufleitung 12 und die Rücklaufleitung 14 jeweils angeschlossen. Anschlüsse 20 der zentralen Zulaufleitung 12 bzw. Rücklauf leitung 14 können dann mit einer bereits werkseigenen vorhandenen Leitung für ein Wärmemedium gekoppelt werden.

Ferner weist die Aufnahmevorrichtung 17 in einem oberen Bereich Haken 21 bzw. Widerhaken auf. Somit ist es möglich, die Wärmetauscheranordnung 1 in ein entsprechendes Tauchbad einzuhängen. Seitliche untere Abdeckplatten bzw. Abstandhalter 22 dienen zur Aufnahme einer Koppelstange 18, des Weiteren jedoch um einen Abstand gemäß Figur 1 von einer Innenwand 23 des Tauchbadbeckens 2 zu halten. Die erfindungsgemäße Wärmetauscheranordnung 1 kann somit einfach in Vertikalrichtung aus dem Tauchbad herausgehoben werden, beispielsweise über einen nicht näher beschriebenen Kran. Es kann hier insbesondere möglich sein, in einem unteren Bereich der Wärmetauscheranordnung, dass die untere Koppelstange 18 nicht durch Rundlöcher in das Rohr als Trägerrohr gesteckt wird, sondern dass das Trägerrohr einseitig offene Löcher, insbesondere Langlöcher, aufweist, so dass die Wärmetauscherpatronen 3 auf die Vertikalrichtung bezogen von oben auf die untere Koppelstange 18 gesteckt werden können. Insbesondere erfolgt dann eine Sicherung über die Koppelstange 18 am oberen Ende 25 einer jeweiligen Wärmetauscherpatrone 3.

Bei in dem Tauchbad eingehängter Wärmetauscheranordnung 1 bietet sich somit der Vorteil, dass einzelne Wärmetauscherpatronen 3 entnommen werden können, ohne dass die gesamte Wärmetauscheranordnung 1 wiederum selbst aus dem Tauchbad herausgezogen werden muss.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Rückansicht der Wärmetauscheranordnung 1 insbesondere auf die Schlagplatte 15. Hier ist eine obere Öffnung 19 jedoch auch eine untere Öffnung 19 in der Schlagplatte 15 zu sehen, so dass eine entsprechende Konvektionsströmung erfolgen kann.

Figur 4, 5, 6 und 7 zeigen jeweilige Detailansichten der Wärmetauscheranordnung 1. Figur 4 zeigt eine Detailansicht auf einen unteren Bereich der Wärmetauscheranordnung 1. Hier sind die einzelnen Wärmetauscherpatronen 3 bzw. deren Rohre 4 von einer Koppelstange 18 durchgriffen und somit lösbar in der Wärmetauscheranorndung 1 gekoppelt.

Gemäß Figur 4 und 5 ist gut sichtbar, dass auf das jeweilige Rohr 4 Leisten 8 aufgesetzt sind, wobei die Leisten 8 selbst Ausnehmungen 24 aufweisen, dergestalt, dass die Rohrleitungen 5 bei Ausführen der einzelnen Wicklungen 6 zumindest teilweise in die Ausnehmung 24 eingeführt sind.

Figur 6 und 7 zeigen einen oberen Bereich der Wärmetauscheranordnung 1. Hier ist der Anschluss an eine zentrale Zulaufleitung 12 und zentrale Rücklaufleitung 14 der einzelnen Wärmetauscherpatronen 3 dargestellt. Damit ist es möglich in der Wärmetauscheranordnung 1 selbst die Anzahl der Wärmetauscherpatronen 3 zu variieren oder einzelne Wärmetauscherpatronen 3 von einem Durchströmen des Wärmemedium auszunehmen. Auch im oberen Bereich ist eine zentrale Koppelstange 18 angeordnet, die die Rohre 4 der einzelnen Wärmetauscherpatrone 3 jeweils durchgreift. Hierdurch ist es möglich, eine verschiedene Anzahl von Wärmetauscherpatronen 3 in der Wärmetauscheranordnung 1 aufzunehmen oder alternativ sowie auch einzelne Wärmetauscherpatronen 3 zur Instandsetzung oder Reparatur auszuwechseln.

Eine obere Abdeckplatte 26 kann beispielsweise klappbar auf der Aufnahmevorrichtung 17 angeordnet sein. Somit ist es möglich bei in einem Tauchbad eingehängter Wärmetauscheranordnung 1 die obere Abdeckplatte 26 zu öffnen und Montagevorgänge an der Wärmetauscheranordnung 1 durchzuführen, bespielsweise den Austausch einer Wärmetauscherpatrone 3 vorzunehmen.

Nachfolgend eingeblendete Tabellen zeigen bevorzugte Durchmesser für die Rohrleitung 5, die Zulaufleitung 12 bzw. Rücklaufleitung 14, das Rohr 4, welches als jeweiliger Wickelträger einer Wärmetauscherpatrone 3 gilt sowie Materialien und Dicken von Prallplatte sowie Abdeckplatte.

Demnach ist es bevorzugt möglich, dass die Prallplatte zusätzlich oder alternativ zu den Öffnungen gelocht ist. Auch hierdurch wird die Konvektionsströmung begünstigt.

Bezuqszeichen:

1 - Wärmetauscheranordnung

2 - Tauchbadbecken

3 - Wärmetauscherpatrone

4 - Rohr

5 - Rohrleitung

6 - Wicklung

7 - Abstand

8 - Leiste

9 - Außenmantelfläche 10 - Höhe

11 - Füllstand zu 2

12 - Zulaufleitung

13 - unteres Ende zu 3

14 - Rücklaufleitung

15 - Schlagplatte

16 - Gegenstand

17 - Aufnahmevorrichtung

18 - Koppelstange

19 - Öffnung zu 15

20 - Anschluss

21 - Haken

22 - Abstandhalter

23 - Innenwand

24 - Ausnehmung

25 - oberes Ende

26 - obere Abdeckplatte

W - Wärmemedium

R - Radialrichtung