DE1501595C

DE1501595C - Heat exchanger with a plastic tube bundle and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1501595C
Authority: DE
Inventors: Michael Somerville; Schimpf Robert George Wilmington; Moore Robert John Newark; Del. Withers (V.StA.)
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Publication date: 1972-07-20

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem Mantelrohr, das an einem Ende einen Einlaß und am anderen Ende einen Auslaß aufweist, sowie einem darin angeordneten Bündel von Kunststoffröhren, deren Enden an den Mantelrohrenden in einem ringförmigen Kragen flüssigkeitsdicht zusammengehalten sind, sowie ein Herstellungsverfahren für das Röhrenbündel.The invention relates to a heat exchanger with a jacket tube which has an inlet at one end and at the other end has an outlet, as well as a bundle of plastic tubes arranged therein, the ends of which are held together in a liquid-tight manner at the casing pipe ends in an annular collar and a manufacturing process for the tube bundle.

Bei einem bekannten derartigen Wärmetauscher (USA.-Patentschrift 2 433 546) sind die Kunststoffröhren an ihren Enden miteinander verschweißt. Die Enden der relativ zum Durchmesser kurzen Kunststoffröhren sind an den Verbindungsstellen aufgeweitet, so daß die Röhren voneinander Abstand haben. Ein solcher Wärmetauscher ist in der Ausführung mit Kunststoffröhren geringer Steifigkeit nicht ohne weiteres brauchbar. Der Abstand der Röhren voneinander wäre nicht gewährleistet.In a known heat exchanger of this type (US Pat. No. 2,433,546) the plastic tubes are welded together at their ends. The ends of the plastic tubes, which are short relative to their diameter are widened at the junctions so that the tubes are spaced apart. A Such a heat exchanger is not readily available in the version with plastic tubes of low rigidity useful. The distance between the tubes would not be guaranteed.

Ausgehend von Wärmetauschern dieser bekannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch bei Verwendung von Kunststoffröhren geringer Steifheit (Kunststoffschläuchen) auf einfache, wenig aufwendige Weise einen stabilen, die nötigen Abstände zwischen den einzelnen Kunststoffröhren allseits gewährleistenden Aufbau des Röhrenbündels zu finden. Die Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs bezeichneten bekannten Art von Wärmetauschern dadurch gelöst, daß das Röhrenbündel im wesentlichen durch eine aufgewickelte Matte gebildet ist, die aus einer Lage paralleler Kunststoffröhren geringer Steifheit besteht, welche durch über die Röhrenlänge verteilte Querbänder im Abstand voneinander gehalten sind, wobei die Querbänder im Bündel auch die radialen Abstandhalter der Kunststoff röhren darstellen. Es ist zweckmäßig, daß immer wenigstens eines der Querbänder unter einem Winkel von 90° zur Längsachse der Kunststoffröhren mit diesen verbunden ist, weil so mit einem Minimum an Querbänderlänge das Röhrenbündel zusammengehalten werden kann.Proceeding from heat exchangers of this known type, the invention is also based on the object when using plastic tubes of low rigidity (plastic hoses) to simple, less expensive ones Way a stable one that ensures the necessary distances between the individual plastic tubes on all sides To find the structure of the tube bundle. The task is based on the initially designated known type of heat exchangers solved in that the tube bundle substantially is formed by a wound mat, which is made of a layer of parallel plastic tubes of low rigidity consists, which are held at a distance from one another by transverse bands distributed over the length of the tube are, the transverse bands in the bundle also represent the radial spacers of the plastic tubes. It is advisable that at least one of the transverse belts is always at an angle of 90 ° to the longitudinal axis the plastic tubes are connected to them, because that way with a minimum of cross-band length Tube bundle can be held together.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist sehr einfach und billig auch in Massenfabrikation herstellbar. Er ermöglicht einen sehr kompakten Gesamtaufbau, d. h. eine sehr hohe Leistung je Volumeinheit der Gesamtanordnung, weil die Kunststoffröhren in einem stets gleichbleibenden Abstand voneinander gehalten sind, was für einen wirksamen Wärmetausch von größter Bedeutung ist.The heat exchanger according to the invention can be mass-produced very simply and cheaply. It enables a very compact overall construction, i. H. a very high output per unit volume of the Overall arrangement, because the plastic tubes are always at a constant distance from one another are kept, which is of the utmost importance for an effective heat exchange.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher hat auch große Vorteile gegenüber einem anderen bekannten Wärmetauscher (deutsche Patentschrift 835 008), dessen die wärmetauschenden Fluide scheidenden Trennwände durch Aufwickeln einer aus Kunststoff bestehenden Matte hergestellt sind, der also von ganz anderer Art als der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist, weil es sich nicht um einen Rohrbündelwärmetauscher handelt. Bei dem bekannten Wärmetauscher sind keine die Trennwände bildenden Röhren innerhalb eines Mantelrohres vorgesehen, sondern hier erfolgt der Wärmetausch zwischen Spaltkanälen, die einerseits zwischen Kunststoff-Folien und in Längsrichtung des Wickelkörpers verlaufenden Leisten und andererseits zwischen den Folien und in Umfangsrichtung verlaufenden Kunststoffleisten gebildet sind. Ein solcher bekannter Wärmetauscher ist im Aufbau wesentlich komplizierter als ein Wärmetauscher gemäß der Erfindung. Er ist außerdem weniger wirksam, da durch die sich kreuzenden Leisten die wirksame Fläche herabgesetzt ist.The heat exchanger according to the invention also has great advantages over another known one Heat exchanger (German patent specification 835 008), whose partition walls separating the heat-exchanging fluids are made by winding a mat made of plastic, so the whole is different from the heat exchanger according to the invention because it is not a shell-and-tube heat exchanger acts. In the known heat exchanger, no tubes forming the partition walls are inside a jacket tube provided, but here the heat exchange takes place between gap channels, the on the one hand between plastic films and strips running in the longitudinal direction of the wound body and on the other hand, are formed between the foils and plastic strips extending in the circumferential direction. Such a known heat exchanger is much more complicated in structure than a heat exchanger according to FIG the invention. It is also less effective, as the crossing bars make it effective Area is reduced.

Zur Herstellung des Wärmetauschers nach der Erfindung lassen sich verschiedene Verfahren verwenden. Gemäß einem besonders vorteilhaften Verfahren wird so vorgegangen, daß zunächst eine Röhrenmatte durch Verbinden mehrerer paralleler im Abstand voneinander liegender Kunststoffröhren mit mehreren im Abstand voneinander und unter einem bestimmten Winkel zur Röhrenachse liegenden Querbändern hergestellt wird, wobei wenigstens eines der Quero bänder als Verschlußende über die Röhrenmatte hinausragt, daß daraufhin die Matte parallel zu den Röhren aufgewickelt und das Verschlußende mit der vorhergehenden Windung des Querbandes verbunden wird und daß schließlich die Enden der Röhren unter Offenlassen der Röhrenöffnungen flüssigkeitsdicht außen miteinander verbunden werden. Dabei hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn wenigstens eine Kunststoffröhre wendelförmig auf wenigstens einen länglichen Körper unter Bildung auseinanderliegender schraubengangartiger Windungen, deren Länge der Breite und deren Anzahl der Gesamtröhrenzahl der Röhrenmatte entspricht, aufgewickelt wird, daß anschließend die Windungen durch Querbänder verbunden und schließlich die Windungen parallel zu den Querbändern aufgetrennt werden.Various methods can be used to manufacture the heat exchanger according to the invention. According to a particularly advantageous method, the procedure is that first a tube mat by connecting several parallel spaced apart plastic tubes with several at a distance from each other and at a certain angle to the tube axis is produced, with at least one of the Quero tapes as a closure end over the tubular mat protrudes that then wound the mat parallel to the tubes and the closure end with the previous turn of the transverse tape is connected and that finally the ends of the tubes under Leaving the tube openings open are externally connected to one another in a liquid-tight manner. It has have proven to be particularly favorable if at least one plastic tube is helical at least an elongated body with the formation of spaced apart helical turns, whose Length of width and the number of which corresponds to the total number of tubes of the tube mat, is wound up, that then the turns are connected by transverse bands and finally the turns are parallel to be separated to the transverse bands.

Es kann aber auch so vorgegangen werden, daß eine Kunststoffröhre schlangenartig hin- und hergehend auf den Mantel einer Trommel unter Bildung auseinanderliegender, zueinander paralleler Windungen, deren Länge der Breite der Röhrenmatte entspricht, gelegt wird, daß die Windungen durch Querbänder verbunden und schließlich die die Windungen miteinander verbindenden Bögen abgetrennt werden. Dieses Herstellungsverfahren hat den Vorteil, daß Röhrenmatten unbegrenzter Länge hergestellt, werden können.However, the procedure can also be such that a plastic tube goes back and forth like a serpentine the shell of a drum with the formation of spaced apart, mutually parallel turns, the Length corresponds to the width of the tubular mat, is laid so that the turns are connected by transverse strips and finally the arcs connecting the turns are severed. This manufacturing process has the advantage that tubular mats of unlimited length can be produced.

Die Vereinigung der Enden des Röhrenbündels zu einem flüssigkeitsdichten Verband kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung eines Rohrbodens, der die Röhren mit flüssigkeitsdichtem Sitz aufnimmt. Eine weitere Möglichkeit ist die, daß die Röhrenenden mittels eines Klebstoffes außenseitig flüssigkeitsdicht verbunden werden. Nach einem besonders vorteilhaften Verfahren werden die Röhrenenden jedoch durch einen ringförmigen Kragen zusammengefaßt und von innen her bis zur Erweichung erwärmt. Danach läßt man Unterdruck auf die Außenflächen der Röhren wirken, wodurch sie sich in eine stabile Lage verformen und miteinander und mit dem Kragen verkleben. Hierbei nimmt der ursprünglich kreisförmige Querschnitt der Röhren eine polygonale (sechseckige oder rechteckige) Form an. Üblicherweise ist das Querschnittsprofil der Röhren sechseckig, weshalb sich hierfür auch der Ausdruck »Wabendichtung« eingeführt hat.The union of the ends of the tube bundle to form a liquid-tight bandage can take various forms Way to be done. One possibility is to use a tube sheet that the tubes with absorbs liquid-tight seat. Another possibility is that the tube ends by means of a The outside of the adhesive can be connected in a liquid-tight manner. According to a particularly advantageous method However, the tube ends are gathered together by an annular collar and from the inside warmed up to softening. Then you let negative pressure act on the outer surfaces of the tubes, whereby they deform into a stable position and stick to each other and to the collar. Here the originally circular cross-section of the tubes takes on a polygonal (hexagonal or rectangular) Shape. The cross-sectional profile of the tubes is usually hexagonal, which is why the Has introduced the expression "honeycomb seal".

Derartige Wärmetauscher werden mit Vorteil in der chemischen Industrie, der Petroleumindustrie und in Molkereien eingesetzt. Sie weisen ebenfalls Vorteile in Kühlschränken, Raumheizern, Automobilheizungen und -kühlem usw. auf. Sie sind überall dort vorteilhaft, wo geringes Gewicht, Kompaktheit und Korrosionsfestigkeit erwünscht sind.Such heat exchangers are used with advantage in the chemical industry, the petroleum industry and used in dairies. They also have advantages in refrigerators, space heaters, automobile heaters and cool, etc. They are advantageous wherever light weight, compactness and corrosion resistance are desired.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is more schematically illustrated below with reference to hand Drawings of several advantageous exemplary embodiments explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Röhrenbündels, F i g. 1 is a perspective view of a tube bundle,

F i g. 2 den üblichen Aufbau eines Rohrbündelwärmetauschers in Seitenansicht,F i g. 2 the usual structure of a tube bundle heat exchanger in side view,

F i g. 3 einen Teil-Längsschnitt des einen Endes des Wärmetauschers,F i g. 3 shows a partial longitudinal section of one end of the heat exchanger,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil des Röhrenbündels,F i g. 4 a longitudinal section through part of the tube bundle,

F i g. 5 eine Ansicht der Röhrenmatte vor dem Aufwickeln zu einem Röhrenbündel,F i g. 5 is a view of the tube mat before being wound into a tube bundle;

F i g. 6 einen Querschnitt durch das Röhrenbündel entlang der Linie VI-VI der Fig. 1,F i g. 6 shows a cross section through the tube bundle along the line VI-VI in FIG. 1,

F i g. 7 einen Teil-Längsschnitt durch das Röhrenbündel, bei dem die abstandshaltenden Querbänder versetzt angeordnet sind,F i g. 7 shows a partial longitudinal section through the tube bundle, in which the spacing transverse bands are staggered,

F i g. 8 eine Ansicht eines Röhrenbündels gemäß F i g. 7 als Röhrenmatte vor dem Aufwickeln,F i g. 8 is a view of a tube bundle according to FIG. 7 as a tubular mat before winding,

F i g. 9 einen Teil-Längsschnitt durch ein Röhrenbündel, bei dem die abstandshaltenden Querbänder parallel zueinander, jedoch nicht normal zur Röhrenachse angeordnet sind,F i g. 9 shows a partial longitudinal section through a tube bundle in which the spacing transverse bands are parallel to each other, but not normal to the tube axis,

Fig. 10 die Ansicht eines Röhrenbündels gemäß F i g. 9 als Röhrenmatte vor dem Aufwickeln,10 shows the view of a tube bundle according to FIG F i g. 9 as a tube mat before winding,

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen der Röhrenmatte und des Röhrenbündels sowie11 shows a schematic representation of a device for producing the tube mat and the tube bundle as well as

Fig. 12 bis 15 andere schematische Darstellungen von Vorrichtungen zum Herstellen der Röhrenmatten. FIGS. 12 to 15 show other schematic representations of devices for producing the tubular mats.

Gemäß den F i g. 2 und 3 hat der Wärmetauscher ein zylindrisches Mantelrohr 11, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, mit an beiden Enden angeschweißten Flanschen 12 und 13 und Stirnflanschen 14 und 15. Flansch 12 weist einen Auslaß 16 und Flansch 13 einen Einlaß 17 auf. Hier werden die entsprechenden Flüssigkeitsleitungen (nicht gezeigt) für die um die Röhren strömende Flüssigkeit angeschlossen. Die Stirnflansche 14 und 15 weisen einen entsprechenden Eintritt 18 und Austritt 19 auf. Hier wird die andere, durch die Röhren strömende Flüssigkeit ein- und ausgeleitet.According to FIGS. 2 and 3, the heat exchanger has a cylindrical jacket tube 11, preferably made of stainless steel, with flanges 12 and 13 welded at both ends and end flanges 14 and 15. Flange 12 has an outlet 16 and flange 13 has an inlet 17. Here are the appropriate Liquid lines (not shown) connected for the liquid flowing around the tubes. the Front flanges 14 and 15 have a corresponding inlet 18 and outlet 19. Here the other one liquid flowing through the tubes is introduced and discharged.

Im Mantelrohr 11 ist ein Röhrenbündel 20 angeordnet, das aus einem Bündel Kunststoffröhren 21 geringer Steifigkeit besteht, deren Enden an den Mantelrohrenden in einem ringförmigen Kragen bzw. einer Verschlußhülse 24 flüssigkeitsdicht zusammengehalten sind. Die Kunststoffröhren 21 bestehen vorzugsweise aus Fluorkohlenstoffpolymeren und haben einen Außendurchmesser von etwa 2 bis etwa 7 mm und eine Wandstärke von etwa 5 bis 15 % des Außendurchmessers. Das Röhrenbündel 20 ist im wesentlichen durch eine aufgewickelte Matte gebildet, die aus einer Lage paralleler Kunststoffröhren besteht, welche durch über die Rohrlänge verteilte Querbänder 25 im Abstand voneinander gehalten sind. Die Querbänder im Bündel stellen auch die radialen Abstandshalter der Kunststoffröhren 21 dar und sind mit den Röhren an der Oberfläche normal zur Röhrenachse durch heiße Luft verschweißt. Sie können auch durch ein Klebemittel mit diesen verbunden sein. Eine flachgelegte Röhrenmatte aus den parallelen Kunststoffröhren mit gleichem Abstand voneinander ist in F i g. 5 gezeigt. Beim Aufwickeln mit oder ohne Verwendung eines herausziehbaren Kerns wird darauf geachtet, daß die Bänder auf die Außenseite des Röhrenbündels zu liegen kommen. Sie können besondere Anordnungen aufweisen und liegen voneinander entsprechend der Abmessung der Röhren auseinander. Nach dem Aufwickeln sind die überstehenden Verschlußenden 33 auf die vorhergehende Windung geschweißt oder geklebt, um das Röhrenbündel in zylindrischer Form zu halten.In the jacket tube 11, a tube bundle 20 is arranged, which consists of a bundle of plastic tubes 21 low rigidity, the ends of which at the casing pipe ends in an annular collar or a closure sleeve 24 are held together in a liquid-tight manner. The plastic tubes 21 are made preferably made of fluorocarbon polymers and have an outside diameter of about 2 to about 7 mm and a wall thickness of about 5 to 15% of the outer diameter. The tube bundle 20 is in essentially formed by a rolled-up mat consisting of a layer of parallel plastic tubes, which are held at a distance from one another by transverse bands 25 distributed over the length of the pipe. The transverse bands in the bundle also represent and are the radial spacers of the plastic tubes 21 welded to the tubes on the surface normal to the tube axis by hot air. You can also be connected to these by an adhesive. A tubular mat laid flat out of the parallel Plastic tubes equidistant from one another is shown in FIG. 5 shown. When winding with or without Using a pull-out core, care is taken to ensure that the tapes are on the outside of the Tube bundle come to rest. They can have special arrangements and lie apart from one another apart according to the dimension of the tubes. After winding, the protruding closure ends are 33 welded or glued onto the previous turn to wrap the tube bundle in keep cylindrical shape.

Die Querbänder 25 können aus beliebigem Werkstoff bestehen, doch ist es vorteilhaft, wenn auch hierfür der gleiche Fluorkohlenstoff-Werkstoff wie für die Kunststoffröhren verwendet wird. Die Bänder sind normalerweise etwa 0,25 mm dick und 10 bis etwa 12 mm breit.The transverse bands 25 can be made of any material, but it is advantageous if too the same fluorocarbon material is used for this as for the plastic tubes. The bands are typically about 0.25 mm thick and 10 to about 12 mm wide.

F i g. 1 entnimmt man, daß die Enden der Röhren des Bündels 20 zusammengefaßt und zu einer Wabenstruktur miteinander verbunden sind, die im folgendenF i g. 1 it can be seen that the ends of the tubes of the bundle 20 are combined and form a honeycomb structure are interconnected, the following

ίο als Rohrscheibe 22 bezeichnet ist. Diese ist durch ein Blech 23 oder eine etwa 0,25 mm dicke Zwischenschicht umgeben, die aus dem gleichen Material wie die Röhren 21 besteht. Dieses Blech bzw. diese Zwischenschicht 23 ist mit dem Umfang der Röhren 21 und mit dem Kragen 24 fest verbunden. Da eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Röhrenbündel 20 und dem Rohrmantel 11 hergestellt werden muß, ist ein Kragen 24 vorteilhaft, der bei erhöhten Betriebstemperaturen formstabil bleibt. Daher ist es zweckmäßig, den Kragen 24 aus einer geeigneten korrosionsbeständigen Legierung, einer Keramikoder Phenolmasse oder in besonders geeigneten Fällen aus einem Copolymer eines Fluorkohlenstoffes herzustellen, das einen höheren Schmelzpunkt als der Röhrenwerkstoff hat und eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit bei erhöhten Temperaturen aufweist. Im allgemeinen ist es vorzuziehen, unabhängig von der Art des gewählten Werkstoffs eine Zwischenschicht 23 zwischen dem Kragen 24 und dem Röhrenbündel 20 vorzusehen, die eine homogene flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Röhren 21 und dem Kragen 24 ermöglicht.ίο is designated as a tube disk 22. This is through a Sheet metal 23 or an approximately 0.25 mm thick intermediate layer, made of the same material as the tubes 21 consists. This sheet metal or this intermediate layer 23 is with the circumference of the tubes 21 and firmly connected to the collar 24. As a liquid-tight connection between the tube bundle 20 and the pipe jacket 11 must be made, a collar 24 is advantageous, which at increased Operating temperatures remains dimensionally stable. It is therefore useful to make the collar 24 from a suitable one corrosion-resistant alloy, a ceramic or phenolic compound or in particularly suitable ones Cases made from a copolymer of a fluorocarbon which has a higher melting point than the Has tube material and has excellent heat resistance at elevated temperatures. in the In general, it is preferable to have an intermediate layer 23 regardless of the type of material selected between the collar 24 and the tube bundle 20 to provide a homogeneous liquid-tight Connection between the tubes 21 and the collar 24 allows.

In F i g. 3 ist dargestellt, wie das Röhrenbündel 20 in den Mantel 11 aus rostfreiem Stahl eingebaut ist.In Fig. 3 shows how the tube bundle 20 is installed in the casing 11 made of stainless steel.

Dabei ist nur ein Ende des Wärmetauschers gezeigt und wird der Einfachheit halber auch nur beschrieben. Die andere Seite ist jedoch strukturell und funktionell gleich. Das Röhrenbündel 20 ist im Mantelrohr 11 durch eine Verschlußhülse 26 und einen geschlitzten Metallverschlußring 27, der in einer Nut 28 der Hülse 26 sitzt, gehalten. Der Ring 27 liegt an der bearbeiteten Stirnfläche des Flansches 12 an und verhindert jegliche Längsverschiebung des Röhrenbündels 20. Hierdurch wird auch der Ausbau und das Ersetzen des Röhrenbündels erleichtert. Der Flansch 12 ist gegen die Hülse 26 durch eine O-Ring-Dichtung 29 flüssigkeitsdicht abgedichtet, und der Kragen 24 ist an die Schulter 30 mit Hilfe des Stirnflansches 14 fest angepreßt. Die Spannkraft wird parallel zur Achse des Röhrenbündels von der Verschlußhülse 26 auf den Ring 27 übertragen. Durch den sehr hohen Druck gegen die Schulter 30 erfolgt die flüssigkeitsdichte Verbindung über die Zwischendichtfläche 31, wobei gleichzeitig die Gefahr der Einschnürung oder des Zusammendrückens der Rohrscheibe 22 vermieden ist. Der Stirnflansch 14 wird durch eine Anzahl Schraubenbolzen 32 mittelbar gegen den Flansch 12 gezogen.Only one end of the heat exchanger is shown and is only described for the sake of simplicity. However, the other side is structurally and functionally the same. The tube bundle 20 is in the jacket tube 11 by a locking sleeve 26 and a slotted metal locking ring 27, which is in a groove 28 of the Sleeve 26 is seated, held. The ring 27 rests on the machined end face of the flange 12 and prevents any longitudinal displacement of the tube bundle 20. This also facilitates the expansion and the Replacing the tube bundle made easier. The flange 12 is against the sleeve 26 by an O-ring seal 29 sealed liquid-tight, and the collar 24 is fixed to the shoulder 30 with the aid of the end flange 14 pressed on. The clamping force is applied parallel to the axis of the tube bundle from the closure sleeve 26 the ring 27 transferred. The very high pressure against the shoulder 30 makes it liquid-tight Connection via the intermediate sealing surface 31, while at the same time the risk of constriction or of the Compression of the tube disk 22 is avoided. The end flange 14 is made by a number Screw bolts 32 drawn indirectly against flange 12.

Das durch die Querbänder 25 zusammengehaltene Röhrenbündel erhält eine halbsteife, weitgehend selbsttragende Formgebung dadurch, daß man die Bandenden 33 überlappen läßt und sie mit den Querbändern 25 verbindet.
Obwohl die Querbänder normalerweise etwa 0,25 mm dick und 10 bis etwa 12 mm breit sind, können die Abmessungen zwischen etwa 0,12 und etwa 1 mm Dicke sowie 10 und 25 mm Breite schwanken. Wenn auch dafür Kunststoffe aus Fluorkunststoffen, Amiden,The tube bundle held together by the transverse strips 25 is given a semi-rigid, largely self-supporting shape in that the strip ends 33 are overlapped and they are connected to the transverse strips 25.
Although the transverse bands are typically about 0.25 mm thick and 10 to about 12 mm wide, the dimensions can vary between about 0.12 and about 1 mm thick and 10 and 25 mm wide. Even if plastics made from fluoroplastics, amides,

Acetaten, Olefinen, Vinylhalogenen, Styrol usw. als Werkstoffe vorgezogen werden, können auch Metalle, Textil- und Zellulosematerialien zur Anwendung kommen.Acetates, olefins, vinyl halogens, styrene etc. are preferred as materials, metals, Textile and cellulose materials are used.

In den F i g. 4, 5 und 6 sind die Querbänder 25 als durchlaufende Bänder dargestellt, die spiralförmig in übereinanderliegenden Lagen überlappend mit den Röhren 21 aufgewickelt werden und dadurch in gleichen Abständen zwischen die Röhrenlagen zu liegen kommen. Jedes Rohr 21 ist mit dem Querband 25 an einer tangentialen Berührungslinie in vorbestimmtem Steigungsabstand, vorzugsweise durch Hitzeschweißung, verbunden. Bei der Wahl des geeigneten Abstands zwischen den Röhren ist darauf zu achten, daß einerseits ein Röhrenbündel hoher Kompaktheit, andererseits ausreichend gleichförmige Zwischenräume zwischen den Röhren vorhanden sind, damit die mantelseitige Durchströmung ermöglicht ist.In the F i g. 4, 5 and 6, the transverse belts 25 are shown as continuous belts that spiral in FIG superimposed layers are rolled up overlapping with the tubes 21 and thereby in come to lie equal distances between the tube layers. Each tube 21 is with the transverse band 25 on a tangential contact line at a predetermined pitch distance, preferably by heat welding, connected. When choosing the appropriate distance between the tubes, make sure that that on the one hand a tube bundle of high compactness, on the other hand sufficiently uniform spaces are present between the tubes so that the shell-side flow is possible.

In der folgenden Tabelle sind einige typische Röhrenbündelanordnungen angegeben:The following table shows some typical tube bundle configurations specified:

Rohre je BündelTubes per bundle Außendurch
messer
der Röhren
(mm)Outside
knife
of the tubes
(mm) Windungs
abstand
(mm)Winding
distance
(mm) Röhrenmatten-
lange
(m)Tubular mat
Long
(m) Rohrbündel-
außendurch-
messer
(cm)Tube bundle
outside
knife
(cm) Wabenrohrscheiben-
außendurchmesser
(ohne Kragen 24)
(cm)Honeycomb tube disc
outer diameter
(without collar 24)
(cm) Wärmetausch
fläche
(m^a/m)Heat exchange
surface
(m ^a / m) 1000
500
2501000
500
250 2,5
2,5
2,52.5
2.5
2.5 3
3
33
3
3 3
2
13
2
1 10
7,1
510
7.1
5 8,8
6,3
4,68.8
6.3
4.6 8
4
28th
4th
2

Da die einzelnen Röhren 21 mit den Querbändern 25 verbunden sind, sind die Zwischenräume bzw. Öffnungen zwischen einander angrenzenden Röhren fixiert. In F i g. 6 sind die Öffnungen 35 dargestellt, die als Strömungsöffnungen, durch die die Flüssigkeit mantelseitig strömt, dienen. Da die Öffnungen 35 über den Querschnitt des Röhrenbündels 20 gleichverteilt sind, wird die Flüssigkeit in gleiche Strömungskanäle aufgeteilt. Durch sorgfältige Auswahl der Anordnung der Querbänder 25 kann man jedoch bestimmte Strömungsaufteilungen oder ■Strömungswege durch das Röhrenbündel erzielen, so daß das Strömungsmittel bestimmten Strömungswegen folgen muß, die besonderen Wärmetauschbedingungen entsprechen. Since the individual tubes 21 are connected to the transverse bands 25, the spaces or openings are fixed between adjacent tubes. In Fig. 6 the openings 35 are shown, which serve as flow openings through which the liquid flows on the shell side. Since the openings 35 are evenly distributed over the cross section of the tube bundle 20, the liquid is divided into equal flow channels. By carefully selecting the Arrangement of the transverse bands 25 can, however, achieve certain flow divisions or ■ flow paths through the tube bundle, so that the Fluid must follow certain flow paths that correspond to particular heat exchange conditions.

In den F i g. 7 und 8 sind mehrere Querbänder 25 a und 25 b dargestellt, die mit der Röhrenmatte in zueinander versetzter Anordnung verbunden sind. Nach dem Aufwickeln bilden die Querbänder 25 a die innere Spirale und die Bänder 25 b die äußere Spiralenlage. Da die Bänder 25 a und 25 b die scheinbare Länge des Röhrenbündels 20 modifizieren, erfolgt die Strömung der Flüssigkeit zunächst parallel zu den Röhren 21 und dann in einem leichten Zickzackweg zwischen den Spiralen entlang einer Strecke mit niedrigem Strömungswiderstand. Dies bewirkt einen höheren Turbulenzgrad und einen besseren Wärmeübergang. Eine derartige Konfiguration kann auch dadurch erzeugt werden, daß zwei Röhrenmatten, deren Querbänder zueinander in Längsrichtung gegeneinander versetzt sind, hergestellt werden. Hierbei wird die eine Röhrenmatte nach dem Aufwickeln als Kern für die zweite verwendet, wodurch sich eine Konfiguration entsprechend der in F i g. 7 dargestellten ergibt.In the F i g. 7 and 8 several transverse bands 25 a and 25 b are shown, which are connected to the tubular mat in an offset arrangement. After winding, the transverse bands 25 a form the inner spiral and the bands 25 b form the outer spiral layer. Since the bands 25 a and 25 b modify the apparent length of the tube bundle 20, the flow of the liquid is first parallel to the tubes 21 and then in a slight zigzag path between the spirals along a route with low flow resistance. This causes a higher degree of turbulence and better heat transfer. Such a configuration can also be produced in that two tube mats, the transverse bands of which are offset from one another in the longitudinal direction, are produced. Here, after being wound up, one tube mat is used as the core for the second, which results in a configuration corresponding to that shown in FIG. 7 shown results.

Sollen sehr hochviskose Flüssigkeiten oder solche, bei denen in besonders starkem Maße ein Zusetzen der Strömungswege zu befürchten ist, oder soll ein verstärkter Wärmeübergang erfolgen, so kann die Vergrößerung der Öffnungen 35 erforderlich sein. Durch die erwähnten Maßnahmen ist der Grad der Verbesserung insofern begrenzt, als ein weiterer Anstieg auf Kosten der Röhrenanzahl je Rohrbündel und der Anzahl der Abstützungen erfolgt.Should very highly viscous liquids or those with which there is a particularly strong clogging of the flow paths is to be feared, or if an increased heat transfer is to take place, the Enlargement of the openings 35 may be required. Due to the measures mentioned, the degree of Improvement limited to the extent that a further increase at the expense of the number of tubes per tube bundle and the Number of supports takes place.

In Fig. 9 und 10 ist eine weitere Anordnung der Querbänder 25 dargestellt, bei der die Öffnungen 35 vergrößert sind, ohne daß gleichzeitig die Abstützung und eine hohe Röhrendichte aufgegeben sind. Diese Anordnung ist am besten in F i g. 10 ersichtlich. Die Querbänder 25 sind mit den parallelen Röhren 21 unter einem spitzen Winkel kleiner als 90° verbunden.9 and 10 is another arrangement of the Transverse belts 25 shown in which the openings 35 are enlarged without the support at the same time and high tube density are abandoned. This arrangement is best shown in FIG. 10 can be seen. the Cross bands 25 are connected to the parallel tubes 21 at an acute angle smaller than 90 °.

Im aufgewickelten Zustand bilden die Bänder 25 kegelförmige Spiralen, die eine vergrößerte Öffnung 35 einschließen. Bei zunehmend spitzer werdendem Winkel zwischen den Bändern 25 und den Röhren 21 werden die Öffnungen 35 gestreckt und vergrößert.In the wound-up state, the strips 25 form conical spirals which have an enlarged opening 35 lock in. As the angle between the belts 25 and the tubes 21 becomes increasingly acute the openings 35 stretched and enlarged.

Im Betrieb wird die Flüssigkeit in das Mantelrohr 11 durch den Einlaß 17 und die Ringzone 36 eingelassen und umströmt das Röhrenbündel 20 entsprechend der Anordnung der Querbänder 25. Da die Röhren nur entlang einer einzigen Linie jeweils befestigt sind, wird praktisch die ganze Rohroberfläche zum Wärmetausch ausgenutzt, wodurch die Gefahr des Entstehens einzelner Überhitzungsstellen vermindert wird. Der Austritt der Flüssigkeit erfolgt über eine weitere Ringzone 36 zur Beruhigung und durch den Auslaß 16 in eine nicht dargestellte Rohrleitung. Umgekehrt tritt die andere Flüssigkeit durch den Eintritt 18 ein und durchströmt praktisch geradlinig im Gegenstrom zu der im Mantelraum strömenden Flüssigkeit die Röhren und tritt durch den Austritt 19 aus.In operation, the liquid is admitted into the jacket tube 11 through the inlet 17 and the annular zone 36 and flows around the tube bundle 20 according to the arrangement of the transverse bands 25. Since the tubes only are attached along a single line, practically the entire pipe surface is used for heat exchange exploited, whereby the risk of individual overheating points is reduced. the The liquid emerges via a further annular zone 36 for calming and through the outlet 16 in a pipeline, not shown. Conversely, the other liquid enters through inlet 18 and flows through the tubes practically in a straight line in countercurrent to the liquid flowing in the shell space and exits through outlet 19.

Die Endbereiche 34 in den Fig. 5, 8 und 10 können auch zur Kühlung des Rohrbündels herangezogen werden, wozu sie abgeschlossen werden.The end regions 34 in FIGS. 5, 8 and 10 can can also be used to cool the tube bundle, for which purpose they are closed.

Ein Herstellungsverfahren für die Röhrenmatte kann auf einer Vorrichtung gemäß Fig. 11 ausgeführt werden. Hierbei laufen von mehreren Spulen 37 die zur Verarbeitung kommenden Kunststoi'fröhren geringer Steifigkeit 21 bzw. Schläuche ab. Sie werden durch eine Führung 38 als Satz paralleler Röhren mit vorbestimmter Länge der Vorrichtung zugeführt. Auch die Querbänder 25 laufen von Spulen 39 auf die Oberfläche der Röhren normal zur Röhrenachse ab. Sie werden durch gelenkig angeordnete Schweißstangen 40 mit der Oberfläche der Röhren verbunden. Darauf trennt das Messer 47 die Röhren ab, worauf der Satz Röhren in den Spalt umlaufender Haltewulzon 43 und 44 geführt wird. Diese schieben dew Satz Röhren zur Seite auf eine Sitzplatte 45, wodurch ein zweiter Satz Röhren von den Spulen 37 abgewickelt werden kann. Das Verfahren arbeitet absatzweise. Ist die gewünschte Anzahl Röhren für das Röhrenbündel abgespult, werden die Querbänder 25 unter Belassen eines Verschlußendes 33, das in F i g. 5 gezeigt ist, abgetrennt und die Matte über einen drehbarenA manufacturing method for the tubular mat can be carried out on a device according to FIG. 11. In this case, the plastic tubes of low rigidity 21 or hoses to be processed run from a plurality of coils 37. They are fed through a guide 38 as a set of parallel tubes of a predetermined length to the device. The transverse bands 25 also run from spools 39 on the surface of the tubes normal to the tube axis. They are connected to the surface of the tubes by hinged welding rods 40. The knife 47 then cuts off the tubes, whereupon the set of tubes is guided into the gap in the circumferential retaining bulges 43 and 44. This push dew set of tubes to the side of a seat plate 45, can be unwound whereby a second set of tubes from the coil 37th The method works in batches. When the desired number of tubes for the tube bundle is unwound, the transverse bands 25 are left with a closure end 33, which is shown in FIG. 5 is shown, separated and the mat via a rotatable

Wickelkern 42 aufgewickelt. Führungsrollen 46 bewirken ein festes Aufwickeln. Es können auch äußere Wickelrollen zum Aufwickeln des Röhrenbündels auf mittelteillose Weise verwendet werden.Winding core 42 wound up. Guide rollers 46 cause a tight winding. It can also be external Winding rollers can be used to wind up the tube bundle in a central partless manner.

Weitere Herstellungsverfahren für eine Röhrenmatte sehen die Verwendung von Vorrichtungen gemäß den F i g. 12,13 und 14 vor. Bei dem Herstellungsverfahren unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 12 wird von einer auf einer Achse 52 gelagerten Vorratsspule 51, auf die eine Kunststoffröhre aufgewickelt ist, auf eine mittels eines Motors 55 drehbare zylindrische Trommel 54 aufgewickelt, auf deren Oberfläche das Röhrenende tangential befestigt oder in eine Bohrung 83 eingesteckt ist. Zur Führung der auf die Trommel 54 auflaufenden Röhre dient eine von einer Führungsspindel 56 geleitete Führung 64. Die Führungsspindel 56 ist durch einen Kettentrieb 57 angetrieben, dessen Drehung auf die der Trommel 54 abgestimmt ist, um einen verbestimmten Abstand der Röhren windungen voneinander zu bewirken. Nach Erreichen der gewünschten Windungsanzahl auf der Trommel 54 wird nach Anhalten des Antriebimotors 55 das Ende der Röhre abgeschnitten und auf der Trommel 54 befestigt. Danach wird eine Bandspule 60 zusammen mit einer Heißluftdüse 59 auf einem Trägergestell 66 über die Windungen der Röhre geführt, um ein Querband 25 abzuwickeln und auf die Windungen normal zur Röhrenachse mit diesen zu verbinden. Um ein weiteres Querband 25 auf die Windungen aufzubringen, wird die Trommel 54 um einen bestimmten Winkel gedreht und die Bandspule 60 und Heißluftdüse 59 nochmals in der beschriebenen Weise über die Trommel geführt. Alternativ können auch mehrere Bandspulen 60 und Heifiluftdüsen 59 verwendet werden, um mehrere Querbänder gleichzeitig aufzubringen.Further manufacturing processes for a tubular mat see the use of devices according to FIGS. 12, 13 and 14 before. In the manufacturing process using the device according to FIG. 12 is from a supply reel 51 mounted on a shaft 52 on which a plastic tube is wound, wound onto a cylindrical drum 54 rotatable by means of a motor 55, on the surface of which the The tube end is fixed tangentially or inserted into a bore 83. For guiding the on the drum 54 A guide 64 guided by a guide spindle 56 serves as the pipe running up. The guide spindle 56 is driven by a chain drive 57, the rotation of which is matched to that of the drum 54 to a certain distance between the tube windings to effect from each other. After the desired number of turns on the drum 54 has been reached After the drive motor 55 has stopped, the end of the tube is cut off and fixed on the drum 54. Thereafter, a reel of tape 60 together with a hot air nozzle 59 is placed on a support frame 66 the turns of the tube guided to unwind a transverse tape 25 and on the turns normal to To connect tube axis with these. In order to apply another transverse tape 25 to the turns the drum 54 rotated through a certain angle and the tape reel 60 and hot air nozzle 59 again guided over the drum in the manner described. Alternatively, several tape reels 60 and Hot air nozzles 59 can be used to apply several transverse bands at the same time.

Nach dem Aufbringen der Querbänder 25 auf die Windungen der Röhre trennt ein Messer 61 das Querband 25 derart ab, daß ein Verschlußende 33, wie in F i g. 5 dargestellt, verbleibt. Ein Trennmesser 63 wird danach in einem Längsschlitz 65 auf einer Mantellinie der Trommel 54 geführt, um die Windungen der Röhre parallel zu den Querbändern 25 aufzuschneiden und so eine Röhrenmatte zu erzeugen. Die flache Röhrenmatte, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, weist eine Reihe paralleler Kunststoffröhren 21 auf, die mit den Querbändern 25 in der gezeigten Weise verbunden sind. In einer weiteren Vorrichtung oder von Hand wird dann die Röhrenmatte mit der Bandseite nach oben aufgewickelt und so das in F i g. 6 dargestelle Röhrenbündel erhalten.After the transverse bands 25 have been applied to the turns of the tube, a knife 61 cuts the Cross band 25 in such a way that a closure end 33, as shown in FIG. 5 shown remains. A cutting knife 63 is then guided in a longitudinal slot 65 on a surface line of the drum 54 to the turns cut open the tube parallel to the transverse strips 25 and thus produce a tube mat. The flat tube mat as shown in FIG. 5 comprises a series of parallel plastic tubes 21 which are connected to the transverse belts 25 in the manner shown. In another device or by hand, the tubular mat is then wound up with the tape side up, and so that in FIG. 6th Preserved tube bundle shown.

Bei dem Herstellungsverfahren unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 13 wird ebenfalls von einer langen, auf einer Vorratsspule 51 aufgewickelten Kunststcffröhre, wie nach F i g. 12, ausgegangen. Hier werden jedoch zwei drehbare, parallel zueinander angeordnete zylindrische Trommeln 71 und 72 verwendet. Nur eine der Trommeln muß angetrieben werden. Sie sind auf einem Rahmen 54 montiert, auf dem deren Abstand eingestellt werden kann. Bei dieser Anordnung ist die Breite der herzustellenden Rohrmatte nicht vcm Durchmesser der Trommel abhängig. Durch einfaches Auseinanderrücken der beiden Trommeln kann die Breite der Röhrenmatte vergrößert werden. Nachdem die erste Windung der Röhre auf cie beiden Trommeln aufgewickelt ist, wird das Rclirenende bei 73 mit der ersten Windung verbunden. Danach erfolgt das Aufwickeln der Röhre wie zu Fig. 12 beschrieben. Die Röhre wird mit konstanter Steigung wendelförmig auf die beiden Trommeln 71 und 72 aufgewickelt. Der Umfang einer Röhrenwindung entspricht der Breite der Röhrenmatte und die Anzahl der wendeiförmigen Windungen gleicht der Anzahl der einzelnen Röhren in der fertigen Röhrenmatte. Nach Erreichen der vorbestimmten Anzahl von Windungen wird das Ende der Röhre abgeschnitten und mit der vorhergehenden Windung verbunden. Darauf werden die flachen Kunststoff-Querbänder 25 mit Abstand voneinander mit den Windungen der Röhre parallel zu den Achsen der Trommeln verbunden, indem die Bandspulen 60 zusammen mit den Heißluftdüsen 59 zum Aufbringen und Verschweißen der Querbänder 25 mit den Windüngen über diese geführt werden. In gleicher Weise können nach Weiterdrehen der Trommeln um einen bestimmten Winkelbetrag weitere Bänder 25 aufgebracht werden. Anschließend werden die Bänder 25 durch das Trennmesser 61 und die aufgewickelte Röhre parallel zur Trommelachse mit Hilfe des Messers 63 aufgetrennt, so daß die noch zylindrische Matte freigegeben wird und abgewickelt werden kann. Das Produkt dieses Herstellungsverfahrens ist ebenfalls eine ebene Röhrenmatte mit parallelen Röhren, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist.In the manufacturing method using the device shown in FIG. 13, FIG a long plastic tube wound on a supply reel 51, as shown in FIG. 12, assumed. Here, however, two rotatable cylindrical drums 71 and 72 arranged parallel to one another are used. Only one of the drums needs to be driven. They are mounted on a frame 54 whose distance can be adjusted. With this arrangement, the width of the pipe mat to be produced is does not depend on the diameter of the drum. Simply by moving the two drums apart the width of the tubular mat can be increased. After the first turn of the tube on When both drums are wound, the end of the drum is connected to the first turn at 73. The tube is then wound up as described for FIG. The tube is running at constant Incline wound helically onto the two drums 71 and 72. The circumference of a tube turn corresponds to the width of the tube mat and the number of helical turns is the same the number of individual tubes in the finished tube mat. After reaching the predetermined Number of turns is cut off the end of the tube and with the previous turn connected. Thereupon the flat plastic transverse belts 25 are spaced apart from one another with the Turns of the tube parallel to the axes of the drums connected by the tape reels 60 together with the hot air nozzles 59 for applying and welding the transverse strips 25 to the windings be guided over this. In the same way, after further turning the drums by one certain angular amount further bands 25 are applied. Then the tapes 25 through the cutting knife 61 and the wound tube parallel to the drum axis with the aid of the Knife 63 separated so that the still cylindrical mat is released and can be unwound. The product of this manufacturing process is also a flat tubular mat with parallel tubes, as shown in FIG. 5 is shown.

Das erfindungsgemäfie Herstellungsverfahren läßt sich auch unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Fig. 14 verwirklichen, die auf einer Welle 82 eine Kernplatte 81, die eine flache Platte sein kann, aufweist. Bei dieser Anordnung ist die zylindrische Trommel 54 der Vorrichtung nach Fig. 12 durch die Kernplatte 81 ersetzt. Die Herstellungsweise ist ansonsten mit der im Zusammenhang mit Fig. 12 beschriebenen identisch. Zum Aufbringen der Querbänder 25 ist das Trägergestell 66 für die Bandspule 60 und die Heißluftdüse 59 auf am Stützrahmen 86 angebrachten Schienen 84 und 85 horizontal querverschiebbar.The manufacturing process according to the invention can can also be realized using a device according to FIG. 14, which on a shaft 82 a Core plate 81, which may be a flat plate. In this arrangement, the cylindrical Drum 54 of the device according to FIG. 12 is replaced by the core plate 81. The manufacturing method is otherwise identical to that described in connection with FIG. For applying the cross bands 25 is the support frame 66 for the tape reel 60 and the hot air nozzle 59 on the support frame 86 attached rails 84 and 85 horizontally displaceable.

Bei dem Herstellungsverfahren unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 15 wird ebenfalls von einer auf einer Vorratsspule 51 vorhandenen Kunststoffröhre 21 ausgegangen, die jedoch hin- und hergehend parallel zur Längsachse der Trommel 54 auf diese aufgebracht wird, wobei sie um nahe den beiden Stirnseiten der Trommel vorgesehene radial abstehende Stifte 53 gelegt wird. Die Röhre wird durch Führungshaken 64 auf dem Träger 67 auf die Trommel geführt. Letzterer ist auf nicht dargestellte Weise entlang der Führungsspindel 56 hin- und herbewegbar.In the manufacturing method using the device shown in FIG. 15, FIG assumed a plastic tube 21 present on a supply reel 51, but the back and forth going parallel to the longitudinal axis of the drum 54 is applied to this, wherein it is close to the Radially protruding pins 53 provided on both ends of the drum are placed. The tube will go through Guide hook 64 guided on the carrier 67 on the drum. The latter is in a manner not shown can be moved back and forth along the guide spindle 56.

Die Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit und die Drehzahl der Trommel 54 sind miteinander so synchronisiert, daß dabei die Röhre 21 um die radial stehenden Stifte 54 gelegt werden kann.
Die Querbandspule 60 und die Heißluftdüse 59 sind in einem gewissen Abstand von der Trommel 54 vorgesehen. Obwohl diese nur einmal dargestellt sind, sind selbstverständlich mehrere nebeneinander vorgesehen. Bei Drehung der Trommel 54 wird Band 25 von den Spulen 60 kontinuierlich abgewickelt und mittels der Heißluftdüse 59 mit der Oberfläche der Röhre 21 verschweißt. Im Normalfall sind die Stifte 53 so zueinander versetzt angeordnet, daß das von den Spulen 60 abgewickelte Band normal zu den Röhrenwindungen verläuft. Bei Drehung der Trommel 54 schneiden die Messer 53 und 58 die Schlaufenenden 50 ab, wodurch das Teil 62 der Röhrenmatte aus einer Anzahl durch Bänder 25 auseinandergehaltenen Röhren 21 entsteht. Die Röhrenmatte kann auf einen nichtThe reciprocating speed and the rotational speed of the drum 54 are synchronized with one another in such a way that the tube 21 can be placed around the radially standing pins 54.
The transverse tape reel 60 and the hot air nozzle 59 are provided at a certain distance from the drum 54. Although these are only shown once, several are of course provided next to one another. As the drum 54 rotates, the strip 25 is continuously unwound from the reels 60 and welded to the surface of the tube 21 by means of the hot air nozzle 59. Normally, the pins 53 are offset from one another in such a way that the tape unwound from the reels 60 runs normal to the tube windings. When the drum 54 rotates, the knives 53 and 58 cut off the loop ends 50, as a result of which the part 62 of the tube mat is formed from a number of tubes 21 held apart by bands 25. The tube mat cannot hit you

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dargestellten Vorratskern, der mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Trommel 54 umläuft, aufgewickelt werden. Nach Erreichen der gewünschten Röhrenanzahl, die durch die Anzahl der Windungen auf der Trommel 54 bestimmt ist, wird die Röhre 21 abgeschnitten und durch Verknoten an einem Stift 53 befestigt. Die Drehung der Trommel wird so lange fortgesetzt, bis das letzte Ende der Windungen der Röhre 21 unter der Bandspule 60 vorbeibewegt ist. Dabei trennen die Messer 53 und 58 die letzten Schlaufen 50 ab. Auch diese Röhrenmatte besteht, wie auch in F i g. 5 dargestellt, aus parallelen Röhren 21, wenn deren Oberfläche mit den Bändern 25 in der gezeigten Weise verbunden ist. Ein Vorteil der Herstellung der Röhrenmatte mit dieser Vorrichtung ist der, daß die Anzahl der Röhren, die zu einer Röhrenmatte vereinigt werden können, praktisch unbegrenzt ist. Die Anzahl ist nicht durch die Abmessungen der Vorrichtung, sondern lediglich durch das beschränkte AufnahmevermögenderVorratsspule51 begrenzt. Diese Vorrichtung kann von einem kontinuierlich arbeitenden Extruder direkt mit einem Kunststoffschlauch der angegebenen Art beschickt werden.shown supply core, which with the same peripheral speed as the drum 54 rotates, are wound up. After reaching the desired The number of tubes determined by the number of turns on the drum 54 becomes the tube 21 cut off and fastened to a pin 53 by knotting. The rotation of the drum will be so long continued until the last end of the turns of the tube 21 passes under the tape reel 60. The knives 53 and 58 separate the last loops 50. This tubular mat is also made as in FIG. 5, of parallel tubes 21 when their surface is connected to the belts 25 in FIG is connected in the manner shown. One advantage of making the tubing mat with this device is that the number of tubes that can be combined to form a tube mat is practically unlimited is. The number is not limited by the dimensions of the device, but only by that The capacity of the supply reel51 is limited. This device can be operated continuously Extruder can be fed directly with a plastic hose of the specified type.

In den folgenden beiden Beispielen werden zwei typische Einsatzfälle mit entsprechenden konventionellen Metallröhrenwärmetauschern verglichen:In the following two examples, two typical applications with corresponding conventional Metal tube heat exchangers compared:

Ein Wärmetauscher ist aus 360 Röhren aus einem Copolymer des Tetrafluoräthylens und des Hexafluorpropylens aufgebaut. Jede Röhre hat einen äußeren Durchmesser von 2 mm und eine Wandstärke von 0,2 mm. Das Röhrenbündel des Wärmetauschers hat einen Durchmesser von 6,8 cm und eine Länge von 1,2 m; es weist eine Wärmetauschfläche von 2,7 m³ auf.A heat exchanger is made up of 360 tubes made of a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene. Each tube has an outer diameter of 2 mm and a wall thickness of 0.2 mm. The tube bundle of the heat exchanger has a diameter of 6.8 cm and a length of 1.2 m; it has a heat exchange area of 2.7 m ³ .

Ein diesem Kunststoffröhrenwärmetauscher entsprechender Metallrohrwärmetauscher ähnlicher geometrischer Form weist 1,8 m² Wärmetauschfläche auf. Hierzu ist ein Metallrohrbündel von 12,7 cm Durchmesser und 63 cm Länge erforderlich. Das Volumen des Metallwärmetauschers ist daher 2,35mal größer als das des erfindungsgemäßen Wärmetauschers.A metal tube heat exchanger of similar geometric shape corresponding to this plastic tube ^{heat exchanger has 1.8 m 2 of} heat exchange area. This requires a metal tube bundle 12.7 cm in diameter and 63 cm in length. The volume of the metal heat exchanger is therefore 2.35 times greater than that of the heat exchanger according to the invention.

Ein Rohrbündel von 12,7 cm Durchmesser mit 2500 Kunststoffröhren von 75 cm Länge weist 9 m² Wärmetauschfläche auf. Das entsprechende Metallrohrbündel (5,4 m² Wärmetauschfläche) hätte einen Durchmesser von etwa 20 cm und eine Länge von fast 75 cm; das Volumen des Metallrohrbündels ist damit 2,15mal größer als das des erfindungsgemäßen Bündels.A tube bundle 12.7 cm in diameter with 2500 plastic tubes 75 cm in length has 9 m ^{2 of} heat exchange surface. The corresponding metal tube bundle (5.4 m ² heat exchange surface) would have a diameter of about 20 cm and a length of almost 75 cm; the volume of the metal tube bundle is thus 2.15 times greater than that of the bundle according to the invention.

Claims

Patent claims:

1. Heat exchanger with a jacket tube that has an inlet at one end and an inlet at the other end has an outlet, and a bundle of plastic tubes arranged therein, the ends of which are held together in a ring-shaped collar in liquid form at the casing pipe ends, characterized in that the tube bundle (20) is substantially through a wound mat is formed, which consists of a layer of parallel plastic eyes (21) less stiff 7 ness exists, weave through the length of the pipe distributed transverse bands (25) are held at a distance from one another, the transverse bands in the bundle also represent the radial spacers of the plastic tubes (21).

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that at least one of the transverse bands (25) at an angle of 90 ° to the longitudinal axis of the plastic tubes (21) with these connected is.

3. Method of making a tube? Bundle for a heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that first a tube mat by connecting several parallel spaced apart plastic tubes (21) with several spaced apart and transverse strips (25) lying at a certain angle to the tube axis are produced, wherein at least one of the transverse bands protrudes beyond the tubular mat as a closure end (33), that then wound the mat parallel to the tubes and the closure end with the previous turn of the transverse band (25) is connected and that finally the ends of the Tubes connected to one another in a liquid-tight manner on the outside, leaving the tube openings open will. . 1

4. The method according to claim 3, characterized in that at least one plastic tube (21) helically on at least one elongated body (54, 71, 72; 81) to form apart, lying helical coils, those; Length of the width and their number of the total number of tubes corresponds to the tube mat, is wound up that then the turns connected by cross bands (25) and finally the turns parallel zu.den cross bands on 7 be separated.

5. The method according to claim, characterized in that a plastic tube back and forth in a serpentine manner on the shell of a drum to form spaced apart, parallel turns, the length of which corresponds to the width of the tube mat, that the turns connected by transverse bands and finally the the arcs connecting the turns are severed. \

For this purpose 3 sheets of drawings