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WO2020083524A1 - Verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines gewickelten wärmeübertragers Download PDF

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Publication number
WO2020083524A1
WO2020083524A1 PCT/EP2019/025343 EP2019025343W WO2020083524A1 WO 2020083524 A1 WO2020083524 A1 WO 2020083524A1 EP 2019025343 W EP2019025343 W EP 2019025343W WO 2020083524 A1 WO2020083524 A1 WO 2020083524A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tube
tubes
braid
section
course
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/025343
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Schönberger
Christoph Seeholzer
Markus ROMSTÄTTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of WO2020083524A1 publication Critical patent/WO2020083524A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2240/00—Spacing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2280/00—Mounting arrangements; Arrangements for facilitating assembling or disassembling of heat exchanger parts
    • F28F2280/04—Means for preventing wrong assembling of parts

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wound
  • Such a heat exchanger has a pressure-bearing jacket, which surrounds a jacket space and extends along a longitudinal axis, and a core tube running in the jacket, which extends along the longitudinal axis, which - in relation to a properly arranged heat exchanger - at
  • the heat exchanger also has one in the jacket space
  • the jacket space is designed to receive a second fluid, so that the first fluid flowing through the tubes can exchange heat with the second fluid during operation of the heat exchanger.
  • a tube bundle is first produced, the tubes being led from tube sheets via a so-called braid to a winding area and being wound around the core tube in the winding area.
  • a tube sheet is to be understood as a component that has a plurality of
  • the through bores being connectable to respective tubes of the tube bundle in such a way that a branching between a feed line or discharge line and a plurality of tubes of the tube bundle can be realized.
  • the tube sheet consists of a plate (e.g. made of metal) which has the through holes.
  • the pipes are e.g. inserted into the through holes during assembly. Smaller tube sheets are sometimes also called cups.
  • Components such as collection or distribution facilities, e.g. a stream of one over a Divide the supply line of the first fluid provided into a plurality of partial flows, the partial flows flowing through the pipes. These partial flows can be combined again on a further tube plate, which is connected to a discharge line, and can be withdrawn from the heat exchanger via the discharge line.
  • the winding area is to be understood as the area of the tube bundle in which the tubes run helically around the core tube.
  • a region of the tube bundle that extends in the axial direction between the winding region and the respective tube plate or the respective tube plates, into or into which the tubes open at the respective first or second end, is referred to as a braid.
  • a tube bundle can have a single braid or multiple braids at each of its ends.
  • the tubes do not run helically around the core tube, but essentially along the said longitudinal axis.
  • adjacent tubes can be guided parallel to one another at least in sections in a braid.
  • the tubes of the tube bundle open into tube sheets. All tubes of the tube bundle can open into a common tube sheet, or the tubes of the
  • Pipe bundles can be divided into several pipe groups, with several
  • Tube sheets are provided, and the tubes of a tube group open into a respective tube sheet.
  • the tubes run in particular in several braids from one end of the winding area to the respective tube sheets, the tubes of the same tube group between the
  • Winding area and the respective tube sheet form a respective braid.
  • the tube bundle After the tube bundle has been produced, it is placed in a jacket.
  • Heat exchangers are used or new winders must be trained for at least 6 months.
  • Collisions of pipes mean that at least one pipe is in the way of the other pipe when laying or winding.
  • Fraying is to be understood as an area at the transition between the winding area and the braid, in which the pipe layers of the winding area come into contact
  • Winding area are not flush with each other, but in particular individual pipe layers protrude from the winding area in the axial direction.
  • Gusset is understood to mean areas of the tube bundle at the transition between the winding area and braid, in which a tube layer does not completely cover the adjacent tube layer lying further inwards in sections. Such defects can occur in the winding in particular on every second tube layer due to the fact that several tubes at almost the same angular position from the
  • the tube bundle can also be too loose and therefore too large for the prefabricated jacket.
  • the insertion or insertion of the tubes into the tube sheets can also be very difficult and time-consuming if the tubes run unfavorably.
  • Embodiments of the method are listed in subclaims 2 to 10 and are described below.
  • the invention relates to a method for producing a wound
  • Heat exchanger which has a core tube extending along a longitudinal axis and a tube bundle which has a plurality of tubes for guiding a first fluid, the tube bundle having a winding region in which the tubes at least in sections helically (hereinafter also referred to as helical) around this The core tube extends around, and wherein the tube bundle has at least one first braid, which adjoins the winding area at a first end of the winding area, and wherein the tube bundle has at least one second braid, which at a second end of the winding area opposite the first end of the winding area adjoins, wherein the tubes in the at least one first braid are guided from the winding area to at least one first tube sheet, and wherein the tubes in the at least one second braid are guided from the winding area to at least one second tube sheet, and wherein the tubes in the e rsten tube sheet and the second tube sheet open, and wherein the course of the tubes of the tube bundle from the first tube sheet
  • Heat exchanger to the second tube sheet of the heat exchanger is automatically calculated, and wherein the calculated course of the tubes by means of an optical Display device is displayed, and wherein the tubes are mounted according to the displayed course, and wherein at least part of the
  • Heat exchanger is optically detected, and the course of the assembled pipes is checked by means of the optical detection.
  • the winding area and the at least one first and the second braid are formed by the tubes of the tube bundle.
  • the tubes in the first braid run from the winding area to the first tube sheet.
  • the tubes in the second braid run from the winding area to the second tube sheet.
  • the tubes run in a respective first braid from the winding area to a respective first tube sheet.
  • the tubes run from the winding region to a respective second tube sheet in a respective second braid.
  • a helical or helical course is to be understood as a course of the respective tube, which in Cartesian coordinates according to the formula
  • f denotes a parameter from the set of real numbers, which denotes the number of turns of the helix passing through a coordinate origin, and where h is a
  • c denotes a displacement of the helix in the z direction from the coordinate origin.
  • the tubes run helically at least in sections, that is to say the tubes have one at least over a section of their tube length
  • the wound heat exchanger also has a jacket that one
  • the tube bundle or the tubes Surrounds the jacket space for receiving a second fluid, the tube bundle or the tubes being arranged in the jacket space, so that heat can be exchanged between the first fluid flowing through the tubes and the second fluid located in the jacket space.
  • the core tube carries the load of the tubes.
  • a plurality of tubes for guiding the first fluid, which are connected to a common tube plate, are referred to as tube groups.
  • the tubes of a tube group are combined into braids between the winding area and the tube sheets.
  • a wound heat exchanger according to this invention can have one or more tube groups. In the case of several tube groups, different fluid media in particular can be guided in parallel through the heat exchanger in the respective tube groups.
  • a tube sheet is to be understood as a component that has a plurality of
  • the through bores being connectable to respective tubes of the tube bundle in such a way that a branching between a feed line or discharge line and a plurality of tubes of the tube bundle can be realized.
  • the tube sheet consists of a plate (e.g. made of metal) which has the through holes.
  • the pipes are e.g. inserted into the through holes during assembly.
  • Components such as collection or distribution facilities, e.g. divide a flow of a first fluid made available via a feed line into a plurality of partial flows, the partial flows flowing through the pipes. These partial flows can be combined again on a further tube plate, which is connected to a discharge line, and can be withdrawn from the heat exchanger via the discharge line.
  • the said tube sheets can be positioned differently in the heat exchanger.
  • the tube sheets can be arranged on the end face, that is to say parallel to a plane perpendicular to the longitudinal axis.
  • the tube sheets can, for example, also be arranged parallel to the longitudinal axis (ie radially or tangentially with respect to the longitudinal axis).
  • the assembly of the tube comprises in particular the insertion of the tube into a respective hole in the first and / or second tube sheet, the helical winding of the tube around the core tube and the guiding of the tube in at least one first or second braid between the respective tube sheet and the
  • each layer has a plurality of tubes which (at least in sections) run around the core tube according to a multiple helix.
  • Tubes of different tube groups can in particular also be present within a tube layer.
  • a tube layer it is also conceivable for a tube layer to have only one tube which runs (at least in sections) in a single helix around the core tube.
  • Adjacent turns (of the same tube or different tubes) of the helically wound region of the tube bundle can be connected to one another, in particular welded, by means of brackets in order to fix them, in particular in the axial direction with respect to the longitudinal axis.
  • the innermost tube layer can touch the core tube or at least one web connected to the core tube.
  • the other pipe layers lying above either touch directly the respectively adjacent pipe layers or the pipe layers touch corresponding webs, which are arranged between the respective pipe layers of the pipes and each form a distance between the pipe layers in the radial direction with respect to the longitudinal axis.
  • the pipe run is calculated using geometric formulas in particular.
  • geometric formulas in particular.
  • Construction (3D-computer-aided design, 3D-CAD) can be used.
  • the course of the tubes in the braid between the tube sheet and the winding area can be optimized such that the space is optimally used (compact braid construction) and no collisions between the pipes, that is, so that no pipe is in the way of the other pipe when laying or winding.
  • the course of the pipes in the winding area can also be optimized so that the pipe positions of the pipes are as complete as possible and no collisions between the pipes occur.
  • Edge area of the winding can be largely prevented by the method according to the invention.
  • Fraying is to be understood as an area at the transition between the winding area and the braid, in which the pipe layers of the winding area come into contact
  • Winding area are not flush with each other, but in particular individual pipe layers protrude from the winding area in the axial direction.
  • Gusset is understood to mean areas of the tube bundle at the transition between the winding area and braid, in which a tube layer does not completely cover the adjacent tube layer lying further inwards in sections. Such defects can occur in the winding in particular on every second tube layer due to the fact that several tubes at almost the same angular position from the
  • Gussets and fraying can, for example, lead to inhomogeneous heat exchange and thus lower effectiveness of the heat exchanger.
  • the calculated course of the tubes is optimized in particular in such a way that the heat transfer capacity of the heat exchanger is as large as possible and / or that the tube has a defined overall length.
  • the optical display device can in particular have a screen for displaying an image.
  • the output device may e.g. also act as glasses for simulating a virtual or augmented reality.
  • the previously manufactured heat exchanger can be displayed superimposed on the calculated pipe run.
  • a virtual image of the calculated pipe run in space can be generated using the optical display device, e.g. by means of holographic techniques or by scattering a laser beam on particles such as mist droplets in the air or scattering a laser beam on components of the heat exchanger.
  • the optical display device can e.g. also have a laser source for generating a directed laser beam.
  • a laser beam can e.g. be projected onto a surface of a component (e.g. parts of the tube bundle or tube sheets) in order to display the calculated course of the tubes.
  • the optical display device can have a device for generating a mist and a laser source, the one from the laser source
  • emitted laser beam is scattered through the generated fog in such a way that a virtual image is created in the room so that the calculated course of the pipes can be displayed.
  • the calculated course of the tubes is displayed by means of the optical display device at the location of the assembly of the tube bundle.
  • Winding area of the heat exchanger is automatically calculated, with the tubes corresponding to the calculated course in the winding area
  • the course of the tubes in the at least one first braid and the at least one second braid is calculated automatically, the tubes being guided from the first tube sheet to the winding area in accordance with the calculated course in the at least one braid, and in the at least one second braid are led from the winding area to the second tube sheet.
  • a first section of a respective pipe opening into the first tube sheet is guided parallel to the longitudinal axis to a first position, a second section of the respective pipe adjacent to the first section, in particular straight (ie along a line) from the first position to a second position on a circumference of the
  • Winding area is performed.
  • a first section of the respective pipe opening into the second tube sheet is guided parallel to the longitudinal axis to a first position, a second section of the respective tube adjacent to the first section, in particular straight, from the first position to a second position on the circumference of the winding area.
  • a first section of a respective tube is guided in the direction of the core tube (i.e. radially inward) to a first position, at least in the at least one first braid, with a second portion of the respective tube adjacent to the first portion from the first position to a second position on a circumference of the winding area (that is, radially outwards).
  • a first section of the respective tube is also guided in the direction of the core tube to a first position in the at least one second braid according to the calculated profile, a second section of the respective tube adjoining the first section being moved from the first position to one second position on the circumference of the winding area.
  • the respective first section opens onto the first tube sheet or into the second tube sheet.
  • a further section is arranged between the first tube sheet and the first section, which opens into the respective first or second tube sheet and is guided away from the core tube (that is to say radially outward) to a fourth position, the further section merges into the first section at the fourth position.
  • constrictions of the respective braids can be formed in particular at the first position.
  • Distributors find e.g. use under side nozzle for feeding the medium and can for example be designed as baffle plates.
  • a first section of a respective pipe opening into the first tube sheet is guided radially with respect to the longitudinal axis in the direction of the core tube to a first position, with a second section adjoining the first section of the respective tube is guided from the first position parallel to the longitudinal axis to a second position, and wherein a third portion of the respective tube adjacent to the second section of the second position to a third position on a circumference of the
  • Winding area is performed.
  • the at least one second braid is also inserted into the second tube sheet according to the calculated course
  • first section of the respective tube is guided radially with respect to the longitudinal axis in the direction of the core tube to a first position, a second section of the respective tube adjoining the first section being guided from the first position parallel to the longitudinal axis to a second position, and wherein a third section of the respective tube adjoining the second section from the second position to a third position on a circumference of the
  • Winding area is performed.
  • the at least one first tube sheet and / or the at least one second tube sheet extends parallel to the longitudinal axis. This means that the holes in the tube sheet, in which the ends of the tubes open, run perpendicular to the longitudinal axis, that is to say in the radial direction.
  • Pipe groups can be provided, the tubes of the tube bundle being divided into several
  • Pipe groups are divided, each forming a first and second braid and ending in a respective first and second tube sheet.
  • said first position and / or said second position is or are displayed by means of the optical display device.
  • a graphical representation of the calculated course of the pipes is displayed by means of the optical display device.
  • the graphic representation includes in particular a line of curvature of the tube and / or an arrangement of the tube in the tube bundle, in particular in a respective braid and / or in the winding area.
  • a distance between a respective tube to be assembled and an already assembled tube is determined by means of the optical one
  • a respective hole of the first tube plate and / or the second tube plate is displayed by means of the optical display device, a respective tube to be assembled being inserted into the respective indicated hole during assembly.
  • a respective hole of the first tube sheet is displayed, a respective hole of the second tube sheet being displayed by means of a second optical display device, a first end of a respective tube to be assembled being inserted into the respective hole of the first tube sheet during assembly, and wherein a second end of the respective tube is inserted into the respective hole of the second tube sheet during assembly.
  • tubes can be mounted simultaneously on the first and second tube sheets with the support of the respective first and second optical display devices.
  • an arrangement of at least one web (also referred to as a spacing element) on a respective tube position of the tubes of the tube bundle is automatically calculated, the at least one web being designed in the calculated arrangement to have a radial distance between the respective tube position and an in radial direction with respect to the longitudinal axis adjacent tube layer, and wherein the calculated arrangement of the web is displayed by the optical display device, and wherein the web is mounted according to the displayed arrangement.
  • the tube layers are each composed of at least one tube of the tube bundle, which is at least partially helically wound around the core tube educated.
  • the various tube layers are arranged or layered one above the other in a radial direction with respect to the longitudinal axis.
  • the tubes of a respective tube layer are in particular at a substantially constant radial distance from the longitudinal axis or the core tube.
  • the said webs run in particular in an axial direction with respect to the longitudinal axis, that is to say parallel to the course of the core tube.
  • the webs are attached in particular by tack welding to the respective underlying tube layer or to at least one bracket, with adjacent tubes of the tube layer being fixed by means of the bracket.
  • At least part of the heat exchanger is optically recorded, in particular by means of a camera, the course of the assembled tubes being checked by means of the optical recording, the arrangement of the at least one web preferably also being checked by means of the optical recording in accordance with the displayed arrangement.
  • Communication device of the optical display device to transmit text, acoustic signals or images from the optical display device to a location remote from the location of the assembly of the tube bundle or the heat exchanger.
  • Tube bundle or be included in the manufacture of the heat exchanger.
  • images generated during the optical detection of the heat exchanger are transmitted to the experts.
  • At least one activity carried out during the installation of a respective pipe or web is entered by an input, e.g. documented in an input device of the optical display device.
  • a respective pipe to be assembled has an identification feature, in particular an identification number, the identification feature of the respective pipe to be installed using the optical display device is displayed.
  • Identification feature that e.g. indicates the positioning of the respective tube in the tube bundle, it is in particular possible to provide the tubes with an optimal length for the respective position at the installation site.
  • a third position is automatically calculated, at which a respective pipe to be assembled should touch a respective web in the assembled state, the calculated third position being displayed by means of the optical display device, and the pipe being mounted in such a way that the Tube touches the respective web at the third position shown.
  • a position is displayed by means of the optical display device, at which a clamp for fastening the tube to an adjacent tube of the respective tube bundle is to be positioned, the
  • Bracket is positioned at the indicated position.
  • the said position of the bracket can be calculated automatically beforehand.
  • a cutting position at which the pipe is to be cut is displayed by means of the optical display device, the pipe being cut at the cutting position.
  • the said cutting position can also be calculated automatically beforehand.
  • the optical display device is designed to display instructions for the preparation of at least one tube and / or at least one web and / or at least one bracket and / or at least one tool for assembling the tube, the bridge or the bracket.
  • Another aspect of the invention relates to a method for producing a wound heat exchanger which has a core tube which extends along a longitudinal axis and a tube bundle which has a plurality of tubes for guiding a first fluid, the tube bundle having a winding region in which the tubes at least extend in sections helically (also referred to below as helical) around the core tube, and the Pipe bundle has at least one first braid, which adjoins the winding area at a first end of the winding area, and wherein the tube bundle has at least one second braid, which at one of the first end
  • Winding area are guided to at least a first tube sheet, and wherein the tubes in the at least one second braid are guided from the winding area to at least a second tube sheet, and wherein the tubes open into the first tube sheet and the second tube sheet, and wherein the course of the tubes of the tube bundle from the first tube plate of the heat exchanger to the second tube plate of the heat exchanger is automatically calculated, and the calculated course of the tubes is displayed by means of an optical display device, and the tubes are mounted in accordance with the displayed course.
  • Figure 1 is a partial sectional view of a wound heat exchanger.
  • Fig. 2 is a schematic representation of part of a wound
  • Fig. 3 is a schematic representation of part of a wound
  • Fig. 4 is a schematic representation of part of a wound
  • Heat exchanger according to a third embodiment during production using the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a wound heat exchanger 1 which has a tube bundle 2 with a plurality of tubes 20, the tubes 20 being along a longitudinal axis L of the Heat exchanger 1 extend and are helically wound around a core tube 21 or onto the core tube 21, so that they run along an imaginary helical or helical path B, which is indicated in FIG. 1.
  • the heat exchanger 1 according to the invention according to FIG. 1 has the said core tube 21, on which the tubes 20 of the tube bundle 2 are wound, so that the core tube 21 bears the load of the tubes 20.
  • the invention is also fundamentally applicable to wound heat exchangers 1 without a core tube 21, in which the tubes 20 are wound helically around the longitudinal axis L.
  • the heat exchanger 1 is designed for indirect heat transfer between a first and a second fluid and has a jacket 10, which one
  • Surrounding jacket space M for receiving the second fluid which e.g. about one
  • Inlet connector 101 on the jacket 10 can be introduced into the jacket space M and e.g. can be pulled out of the jacket space M again via a corresponding outlet connection 102 on the jacket 10.
  • the jacket 10 extends along the said longitudinal axis L, which relates to a heat exchanger 1 arranged as intended
  • the tube bundle 2 with a plurality of tubes 20 for guiding the first fluid is also arranged in the jacket space M. These tubes 20 are wound in a number of tube layers 22 in a helical shape onto the core tube 21, the core tube 21 likewise extending along the
  • Longitudinal axis L extends and is arranged concentrically in the jacket space M.
  • a plurality of tubes 20 of the tube bundle 2 can each form a tube group 7 (three such tube groups 7 are shown in FIG. 1), the tubes 20 of a tube group 7 being able to be combined in an associated tube sheet 104, the first fluid being connected to the jacket via inlet connections 103 10 introduced into the tubes 20 of the respective tube group 7 and can be withdrawn from the tubes 20 of the corresponding tube group 7 via drain stubs 105.
  • the jacket 10 and the core tube 21 can also be made cylindrical at least in sections, so that the longitudinal axis L forms a cylinder axis of the jacket 10 and the core tube 21 running concentrically therein. in the
  • Jacket space M can also be arranged a shirt 3, which the Pipe bundle 2 or the tubes 20 encloses so that an intermediate space surrounding the tube bundle 2 or the tubes 20 is formed between the tube bundle 2 and that shirt 3.
  • the shirt 3 serves to suppress, if possible, a bypass flow of the second fluid, which is carried in the jacket space M and is applied to the tubes 20, past the tube bundle 2.
  • the second fluid is thus carried in the jacket space M, preferably in the area of the jacket space M surrounded by the shirt 3.
  • the individual tube layers 22 (in particular when the tube bundle 2 is mounted horizontally) can be supported on one another or on the core tube 21 via webs 6 (also referred to as spacing elements) extending along the longitudinal axis L.
  • FIG. 2 shows a tube bundle 2 of a wound heat exchanger 1 (for example, as shown in FIG. 1) during assembly according to the invention in a longitudinal section with respect to the longitudinal axis L.
  • the longitudinal axis L is in particular arranged horizontally (in contrast to the intended operation of the heat exchanger 1, in which the longitudinal axis L in particular runs vertically).
  • the heat exchanger 1 shown here has only a first tube sheet 104a and a second tube sheet 104b and a tube bundle 2 which is formed between the first tube sheet 104a and the second tube sheet 104b and is formed from a plurality of tubes 20.
  • this is the invention
  • the production method can also be applied to wound heat exchangers 1 with a plurality of tube groups and correspondingly a plurality of first and second tube plates 104a, 104b (as for example in the heat exchanger 1 with three tube groups shown in FIG. 1).
  • the tube bundle 2 has a first braid 4 adjoining the first tube sheet 104a, and an adjoining the first braid 4 along the longitudinal axis L.
  • a first section 24 of the tubes 20 of the tube bundle 2 opening into the first tube sheet 104a runs parallel to the longitudinal axis L, while a second section 25 adjoining the first section 24 at a bend at a first position 27 runs angularly to the longitudinal axis L (in particular outwards) to a second position 28 at which the winding region 11 begins.
  • the tubes 20 are wound in a plurality of tube layers 22 in a plurality of turns 23 in a helical manner around the core tube 21 extending along the longitudinal axis L.
  • a tube 20 is highlighted as an example, which is just being wound around the core tube 21 during the assembly of the tube bundle 2.
  • the highlighted tube 20 can be, for example, a so-called guide tube, that is to say the first wound tube 20 of a respective tube layer 22.
  • the additional tubes 20 of the respective tube layer 22 can then in particular be aligned on such a guide tube.
  • the further tubes 20 are fixed to the adjacent tubes 20 or windings 23 in particular by means of clamps.
  • Winding area 1 1 are attached. These webs 6 serve as spacers (in the radial direction with respect to the longitudinal axis) between the adjacent tube layers 22 in the finished tube bundle 2. The spacings between the tube layers 22 formed by the webs 6 allow a better distribution of the second fluid made available in the jacket space M. between the tube layers 22, so that a more effective heat exchange can take place between the second fluid and the first fluid carried in the tubes 20. Of course, there may be further webs 6, not shown here.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a heat exchanger 1 with spherical or approximately spherical first and second tube plates 104a, 104b, which each have holes 106, which are indicated by dashed lines and extend approximately radially outward in the direction from the center of the sphere, in which respective tubes 20 of the tube bundle 2 are arranged.
  • Heat exchanger 1 runs from the first tube sheet 104a via a first braid 4, a winding area 11, in which the tubes 20 are wound around the core tube 21, and a second braid 5 to the second tube sheet 104b.
  • a first section 24 of the pipes 20, of which only two are shown for a better overview, runs radially inward from the first tube sheet 104a, in the direction of the core pipe 21, to a first position 27 and one the second section 25 of the respective tube 20 adjoining the first section 24 runs from the first position 27 to a second position 28 on the circumference of the winding region 11.
  • a first section 24 of the pipes 20 runs radially inwards from the second tube sheet 104b, that is, in the direction of the core pipe 21, to a first position 27 and a second section 25 of the respective section adjoining the first section 24 Tube 20 runs from first position 27 to a second position 28 on the circumference of winding area 11.
  • Constrictions of the first braid 4 or the second braid 5 thus arise at the respective first position 27.
  • each tube sheet 104a, 104b extends radially outward, ie away from the core tube 21, to a fourth position 31, at which the further section 30 merges into the first section 24.
  • FIG. 4 shows a further, third embodiment of a tube bundle 2 of a wound heat exchanger 1 during the assembly according to the invention in a longitudinal section with respect to the longitudinal axis L.
  • This has two first tube plates 104a and two second tube plates 104b and a tube bundle 2, which is formed between the first tube plates 104a and the second tube plates 104b and is formed from a plurality of tubes 20.
  • the tubes 20 of the tube bundle 2 are divided into two tube groups 7, the tubes 20 of a respective tube group 7 opening into the same first tube plate 104a and the same second tube plate 104b.
  • the method according to the invention is just as good on tube bundle 2 with more than two tube groups 7 and several first ones
  • Tube plates 104a and second tube plates 104b are applicable.
  • the tubes 20 of the tube groups 7 each form a first braid 4 and a second braid 5, so that a total of two first braids 4 and two second braids 5 are present.
  • the first tube sheets 104a and the second tube sheets 104b each extend parallel to the longitudinal axis L, their holes 106 for receiving the tubes 20 accordingly run perpendicular to the longitudinal axis L or in the radial direction.
  • the first and second tube sheets 104a, 104b can e.g. be arranged in the respective connecting piece in a side wall of the jacket of the heat exchanger 1. In this way, medium can be introduced into or withdrawn from the tubes 20 opening into the respective tube plate 104a during operation.
  • a first section 24 of the tubes 20 of a respective tube group 7 opening into the first tube sheet 104a or the second tube sheet 104b runs perpendicular to the longitudinal axis L or in the radial direction up to a bend at a first position 27 of the respective first or second braid 4, 5.
  • Adjacent to the first section 24 at the first position 27 is a second section 25 of the tubes 20, which runs parallel to the longitudinal axis L up to a second position 28.
  • FIGS. 2 to 4 also each show an optical display device 200 in the form of a terminal with a screen 201 for the visual display of
  • a communication device 210 for, in particular wireless, data exchange with a receiver device and an input device 220 for entering data into the optical display device 200.
  • an electronic data processing unit 500 e.g. A computer is shown, wherein the data processing unit 500 is designed to automatically calculate the course of the tubes 20 of the tube bundle 2 from the first tube sheet around the core tube 21 to a second tube sheet 104b of the heat exchanger. This is done in particular using CAD software (which runs on the data processing unit 500) using geometric formulas. Furthermore, the data processing unit 500 can be designed to automatically calculate the arrangement of at least one web 6 in or on the tube bundle 2 and / or the arrangement of at least one clamp for fixing adjacent tubes 20 of a tube layer 22 of the tube bundle 2.
  • the data processing unit 500 is connected to the optical display device 200 via a data line, so that the course of the tubes 20 calculated by means of the data processing unit 50 or the calculated arrangement of the webs 6 and / or clamps can be transmitted to the optical display device 200 in the form of data .
  • a course of the tubes 20 calculated beforehand by means of the data processing unit 50 or a previously calculated arrangement of the webs 6 and / or clamps can also be stored in a memory of the optical display device 200.
  • a graphical representation of the course of the pipes 20 and the arrangement of the webs 6 and / or the brackets ascertained on the basis of the automatically calculated course or the automatically calculated arrangement can then be displayed on the screen 201, so that a fitter of the tube bundle 2 can assemble the components mentioned on the basis of the graphic representation.
  • a respective hole 106 of the first tube sheet 104a can first be highlighted on the graphic representation on the screen 201, so that the fitter can insert a respective tube 20 into the respective hole 106.
  • the course of the respective tube 20 in the area of the at least one first braid 4, the winding area 11 and the at least one second braid 5 are graphically emphasized, so that the fitter assembles the respective tube 20 in accordance with the course shown (in particular in the winding area 11 the core tube 21 can wrap around).
  • a respective hole 106 of the second tube sheet 104b can be graphically represented, so that the fitter can insert the respective tube 20 into this hole 106.
  • Display device 200 are displayed. After complete assembly of a respective pipe layer 22, the positions of the webs 6, which are to be mounted on the respective pipe layer 22, can also be displayed by the optical display device 200, so that the fitter can position them accordingly and, if necessary, with the pipe layer 22 or can weld with the brackets.
  • the optical display device 200 can also be designed as a device for displaying virtual reality (for example, as virtual reality glasses), so that the course of the tubes 20, webs, is shown by the optical display device 200 6 or other components is displayed to the fitter spatially as a virtual image.
  • virtual reality for example, as virtual reality glasses
  • the optical display device 200 has a laser source for generating a laser beam, which e.g. on components of the
  • Heat exchanger 1 can be projected to display the calculated course of the tubes 20, webs 6 or other components.
  • a device for generating a mist can also be provided at the place of assembly, so that by means of the light scattered on the mist particles a virtual image of the laser beam is generated in space to indicate the course of the tubes 20, webs 6 or other components.
  • the fitter can confirm the completion of a sub-step of the assembly using the input device 220.
  • the optical display device 200 can then (by means of a corresponding control device that recognizes the input signal and sends a corresponding control command) display the graphical representation which corresponds to the next step of the assembly (for example, the course of the tube 20 in the region of the at least one second pigtail 5) Completion of the winding of the pipe in the winding area 1 1).
  • the optical display device 200 may e.g. display an identification feature (e.g. an identification number) of a pipe 20, web 6 or a clamp to be mounted, so that the fitter can connect with the identification feature (e.g. an identification number) of a pipe 20, web 6 or a clamp to be mounted, so that the fitter can connect with the identification feature (e.g. an identification number) of a pipe 20, web 6 or a clamp to be mounted, so that the fitter can connect with the
  • Pipe 20 equipped with an identification feature, a corresponding web 6 or a bracket for assembly can be selected. This is e.g. then advantageous if a tube 20 of a certain length that corresponds to its length with the
  • Identification feature is provided to be installed at a specific position of the tube bundle 2.
  • the optical display device 200 is also connected to an optical detection device 230 (e.g. a camera) via a data connection.
  • an optical detection device 230 e.g. a camera
  • Tube bundle 2 are included and in the form of data on the
  • Data connection are transmitted to the optical display device 200.
  • Such an image can e.g. can be evaluated by a processor of the optical display device 200 using appropriate software for error analysis.
  • a fitter at the location of the assembly of the tube bundle 2 can use one with the optical display device 200 and the communication device 210

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers (1), welcher ein Kernrohr (21) und ein Rohrbündel (2) aufweist, das eine Mehrzahl an Rohren (20) zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei das Rohrbündel (2) einen Wicklungsbereich (11), mindestens einen ersten Zopf (4) und mindestens einen zweiten Zopf (5) aufweist, wobei die Rohre (20) in dem ersten Zopf (4) von dem Wicklungsbereich (11) zu mindestens einem ersten Rohrboden (104a) geführt sind, und wobei die Rohre (20) in dem zweiten Zopf (5) von dem Wicklungsbereich (11) zu mindestens einem zweiten Rohrboden (104b) geführt sind, und wobei die Rohre (20) in den ersten Rohrboden (104a) und den zweiten Rohrboden (104b) münden, und wobei der Verlauf der Rohre (20) des Rohrbündels (2) von dem ersten Rohrboden (104a) zu dem zweiten Rohrboden (104b) automatisch berechnet wird, und wobei der berechnete Verlauf der Rohre (20) mittels einer optischen Anzeigeeinrichtung (200) angezeigt wird, und wobei die Rohre (20) entsprechend dem angezeigten Verlauf montiert werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten
Wärmeübertragers.
Ein derartiger Wärmeübertrager weist einen drucktragenden Mantel auf, der einen Mantelraum umgibt und sich entlang einer Längsachse erstreckt, sowie ein im Mantel verlaufendes Kernrohr, das sich 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 zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei die Rohre zumindest abschnittsweise schraubenlinienförmig um das Kernrohr gewickelt sind. 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.
Bei der Herstellung gewickelter Wärmeübertrager wird zunächst ein Rohrbündel erzeugt, wobei die Rohre von Rohrböden über einen sogenannten Zopf zu einem Wicklungsbereich geführt und in dem Wicklungsbereich um das Kernrohr gewickelt werden.
Unter einem Rohrboden ist ein Bauteil zu verstehen, das eine Mehrzahl an
Durchgangsbohrungen aufweist, wobei die Durchgangsbohrungen mit jeweiligen Rohren des Rohrbündels derart verbindbar sind, dass eine Verzweigung zwischen einer Zuleitung oder Ableitung und einer Mehrzahl an Rohren des Rohrbündels realisierbar ist. Insbesondere besteht der Rohrboden aus einer Platte (z. B. aus Metall), welche die Durchgangsbohrungen aufweist. Die Rohre werden z.B. bei der Montage in die Durchgangsbohrungen hineingesteckt. Kleinere Rohrböden werden teilweise auch als Tasse bezeichnet.
Mittels eines Rohrbodens lässt sich, insbesondere in Kombination mit weiteren
Bauteilen wie Sammel- oder Verteileinrichtungen, z.B. ein Strom eines über eine Zuleitung zur Verfügung gestellten erste Fluids in eine Mehrzahl an Teilströmen aufteilen, wobei die Teilströme die Rohre durchströmen. Diese Teilströme können an einem weiteren Rohrboden, der an eine Ableitung angeschlossen ist, wieder vereinigt werden und aus dem Wärmeübertrager über die Ableitung abgezogen werden.
Unter dem Wicklungsbereich ist derjenige Bereich des Rohrbündels zu verstehen, in dem die Rohre schraubenlinienförmig um das Kernrohr herum verlaufen.
Als Zopf wird ein Bereich des Rohrbündels bezeichnet, der sich in der axialen Richtung zwischen dem Wicklungsbereich und dem jeweiligen Rohrboden oder den jeweiligen Rohrböden erstreckt, in den bzw. in die die Rohre an dem jeweiligen ersten oder zweiten Ende münden. Ein Rohrbündel kann an jedem seiner Enden einen einzigen Zopf oder mehrere Zöpfe aufweisen.
In dem Zopf oder den Zöpfen verlaufen die Rohre nicht schraubenlinienförmig um das Kernrohr herum, sondern im Wesentlichen entlang der besagten Längsachse. Dabei können in einem Zopf benachbarte Rohre zumindest abschnittsweise parallel zueinander geführt sein.
Die Rohre des Rohrbündels münden in Rohrböden. Dabei können alle Rohre des Rohrbündels in einen gemeinsamen Rohrboden münden, oder die Rohre des
Rohrbündels können in mehrere Rohrgruppen aufgeteilt sein, wobei mehrere
Rohrböden vorgesehen sind, und wobei die Rohre einer Rohrgruppe in einen jeweiligen Rohrboden münden. Im Fall mehrerer Rohrgruppen verlaufen die Rohre insbesondere in mehreren Zöpfen von einem Ende des Wicklungsbereiches zu den jeweiligen Rohrböden, wobei die Rohre derselben Rohrgruppe zwischen dem
Wicklungsbereich und dem jeweiligen Rohrboden einen jeweiligen Zopf bilden.
Nach der Herstellung des Rohrbündels wird dieses in einen Mantel eingebracht.
Für gewickelte Wärmeübertrager wird nach dem Stand der Technik nur die
Rohranzahl, Rohrzuordnung zum Rohrboden und die Rohrlänge im Rohrbündel festgelegt. Die Rohrverläufe im Zopf sowie die Länge der Rohre im Zopf werden nur abgeschätzt, dies wird durch erfahrene Wickler bei der Fertigung des Rohrbündels festgelegt. Daher werden die Rohre in der Regel deutlich länger ausgeführt, als die Verlegestrecke zwischen einem Rohrbündelende und dem jeweiligen Rohrboden beträgt, das heißt, es wird Rohrmaterial verschwendet, da die exakte Rohrlänge im Zopf nicht bekannt ist.
Zudem können nur erfahrene Wickler in der Fertigung der gewickelten
Wärmeübertrager eingesetzt werden bzw. neue Wickler müssen mindestens 6 Monate ausgebildet werden.
Beim Wickeln des Rohrbündels kommt es außerdem häufig durch Wickelfehler zu Kollisionen von Rohren, was insbesondere am Übergang zwischen Wicklungsbereich und Zopf bzw. Zöpfen zu Ausfransungen und Zwickelbildung beiträgt.
Kollisionen von Rohren bedeuten, dass zumindest ein Rohr dem anderen Rohr beim Verlegen bzw. Wickeln im Weg ist.
Unter einer Ausfransung ist ein Bereich am Übergang zwischen Wicklungsbereich und Zopf zu verstehen, bei dem die Rohrlagen des Wicklungsbereiches an
unterschiedlichen axialen Positionen (bezüglich der durch das Kernrohr definierten Längsachse) in den Zopf übergehen. Das heißt, die Rohrlagen des
Wicklungsbereiches schließen nicht bündig miteinander ab, sondern es stehen insbesondere einzelne Rohrlagen aus dem Wicklungsbereich in axialer Richtung hervor.
Unter Zwickeln versteht man Bereiche des Rohrbündels am Übergang zwischen Wicklungsbereich und Zopf, bei denen eine Rohrlage die angrenzende, weiter innen liegende, Rohrlage also abschnittsweise nicht vollständig bedeckt. Solche Fehlstellen können beim Wickeln insbesondere an jeder zweiten Rohrlage aufgrund der Tatsache auftreten, dass mehrere Rohre an nahezu gleicher Winkellage aus dem
Wicklungsbereich (zum Zopf hin) austreten.
Zwickel und Ausfransungen können z.B. zu inhomogenem Wärmeaustausch und somit geringerer Effektivität des Wärmeübertragers führen. Bei einer falschen Anordnung von Rohren oder weiteren Komponenten wie
Abstandshaltern (Stegen) zwischen Rohrlagen des Rohrbündels oder Bügeln, die benachbarte Windungen des schraubenlinienförmig gewickelten Bereichs des
Rohrbündels verbinden, kann das Rohrbündel außerdem zu locker und damit zu groß für den vorgefertigten Mantel werden. Das Einsetzen bzw. Einbringen der Rohre in die Rohrböden kann zudem bei einem ungünstigen Verlauf der Rohre sehr schwierig und zeitaufwändig werden.
Solche Fehler lassen sich nach der Fertigung des Rohrbündels nicht mehr korrigieren.
Daher ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers zur Verfügung zu stellen, welches im Hinblick auf die genannten Nachteile des Standes der Technik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 aufgeführt und werden im Folgenden beschrieben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten
Wärmeübertragers, welcher ein entlang einer Längsachse erstrecktes Kernrohr und ein Rohrbündel aufweist, das eine Mehrzahl an Rohren zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei das Rohrbündel einen Wicklungsbereich aufweist, in dem die Rohre zumindest abschnittsweise schraubenlinienförmig (im Folgenden auch als helikal bezeichnet) um das Kernrohr herum verlaufen, und wobei das Rohrbündel mindestens einen ersten Zopf aufweist, der an einem ersten Ende des Wicklungsbereiches an den Wicklungsbereich angrenzt, und wobei das Rohrbündel mindestens einen zweiten Zopf aufweist, der an einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Wicklungsbereiches an den Wicklungsbereich angrenzt, wobei die Rohre in dem mindestens einen ersten Zopf von dem Wicklungsbereich zu mindestens einem ersten Rohrboden geführt sind, und wobei die Rohre in dem mindestens einen zweiten Zopf von dem Wicklungsbereich zu mindestens einem zweiten Rohrboden geführt sind, und wobei die Rohre in den ersten Rohrboden und den zweiten Rohrboden münden, und wobei der Verlauf der Rohre des Rohrbündels von dem ersten Rohrboden des
Wärmeübertragers zu dem zweiten Rohrboden des Wärmeübertragers automatisch berechnet wird, und wobei der berechnete Verlauf der Rohre mittels einer optischen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, und wobei die Rohre entsprechend dem angezeigten Verlauf montiert werden, und wobei zumindest ein Teil des
Wärmeübertragers optisch erfasst wird, und wobei mittels der optischen Erfassung der Verlauf der montierten Rohre überprüft wird.
Der Wicklungsbereich sowie der mindestens eine erste und der zweite Zopf werden dabei von den Rohren des Rohrbündels gebildet.
Wenn genau ein erster Zopf und ein erster Rohrboden vorgesehen ist, verlaufen die Rohre in dem ersten Zopf von dem Wicklungsbereich zu dem ersten Rohrboden. Im Fall genau eines zweiten Zopfs und genau eines zweiten Rohrbodens verlaufen die Rohre in dem zweiten Zopf von dem Wicklungsbereich zu dem zweiten Rohrboden. Sind mehrere erste Zöpfe und mehrere erste Rohrböden vorgesehen, verlaufen die Rohre in einem jeweiligen ersten Zopf von dem Wicklungsbereich zu einem jeweiligen ersten Rohrboden. Entsprechend verlaufen die Rohre im Fall von mehreren zweiten Zöpfen und mehreren zweiten Rohrböden in einem jeweiligen zweiten Zopf von dem Wicklungsbereich zu einem jeweiligen zweiten Rohrboden.
Unter einem schraubenlinienförmigen bzw. helikalen Verlauf ist ein Verlauf des jeweiligen Rohres zu verstehen, welcher in kartesischen Koordinaten gemäß der Formel
x(t) = (r cos(2nt), r sin(2jd), ht + c)
mathematisch beschrieben werden kann, wobei f einen Parameter aus der Menge der reellen Zahlen bezeichnet, welcher die Anzahl der von einem Koordinatenursprung durchlaufenden Windungen der Schraubenlinie bezeichnet, und wobei h eine
Ganghöhe der Schraubenlinie bezeichnet, und wobei r einen Radius der
Schraubenlinie bezeichnet, und wobei c eine Verschiebung der Schraubenlinie in z- Richtung von dem Koordinatenursprung bezeichnet.
Die Rohre verlaufen zumindest abschnittsweise schraubenlinienförmig, das heißt, die Rohre weisen zumindest auf einem Abschnitt ihrer Rohrlänge einen
schraubenlinienförmigen Verlauf um das Kernrohr auf, können jedoch an einzelnen Positionen entlang ihrer Rohrlänge in dem Wicklungsbereich anders als
schraubenlinienförmig verlaufen, z.B. um Lücken zu bilden, in welche weitere
Komponenten des Wärmeübertragers eingebracht werden können. Der gewickelte Wärmeübertrager weist weiterhin einen Mantel auf, der einen
Mantelraum zur Aufnahme eines zweiten Fluids umgibt, wobei das Rohrbündel bzw. die Rohre in dem Mantelraum angeordnet sind, so dass zwischen dem die Rohre durchströmenden ersten Fluid und dem in dem Mantelraum befindlichen zweiten Fluid Wärme austauschbar ist. Das Kernrohr trägt dabei die Last der Rohre.
Eine Mehrzahl an Rohren zum Führen des ersten Fluids, die an einem gemeinsamen Rohrboden angeschlossen sind, wird dabei als Rohrgruppe bezeichnet. Die Rohre einer Rohrgruppe sind dabei zwischen dem Wicklungsbereich und den Rohrböden zu Zöpfen zusammengefasst. Ein gewickelter Wärmeübertrager gemäß dieser Erfindung kann eine oder mehrere Rohrgruppen aufweisen. Im Fall mehrerer Rohrgruppen können insbesondere verschiedene fluide Medien in den jeweiligen Rohrgruppen parallel durch den Wärmeübertrager geführt werden.
Unter einem Rohrboden ist ein Bauteil zu verstehen, das eine Mehrzahl an
Durchgangsbohrungen aufweist, wobei die Durchgangsbohrungen mit jeweiligen Rohren des Rohrbündels derart verbindbar sind, dass eine Verzweigung zwischen einer Zuleitung oder Ableitung und einer Mehrzahl an Rohren des Rohrbündels realisierbar ist. Insbesondere besteht der Rohrboden aus einer Platte (z. B. aus Metall), welche die Durchgangsbohrungen aufweist. Die Rohre werden z.B. bei der Montage in die Durchgangsbohrungen hineingesteckt.
Mittels eines Rohrbodens lässt sich, insbesondere in Kombination mit weiteren
Bauteilen wie Sammel- oder Verteileinrichtungen, z.B. ein Strom eines über eine Zuleitung zur Verfügung gestellten erste Fluids in eine Mehrzahl an Teilströmen aufteilen, wobei die Teilströme die Rohre durchströmen. Diese Teilströme können an einem weiteren Rohrboden, der an eine Ableitung angeschlossen ist, wieder vereinigt werden und aus dem Wärmeübertrager über die Ableitung abgezogen werden.
Die besagten Rohrböden können unterschiedlich in dem Wärmeübertrager positioniert sein. Z.B. können die Rohrböden stirnseitig angeordnet sein, also parallel zu einer zu der Längsachse senkrechten Ebene. Alternativ können die Rohrböden z.B. auch parallel zu der Längsachse (also radial oder tangential bzgl. der Längsachse) angeordnet sein. Das Montieren des Rohres umfasst insbesondere das Einsetzen des Rohres in ein jeweiliges Loch des ersten und/oder zweiten Rohrbodens, das schraubenlinienförmige Wickeln des Rohres um das Kernrohr sowie das Führen des Rohres in mindestens einem ersten bzw. zweiten Zopf zwischen dem jeweiligen Rohrboden und dem
Wicklungsbereich.
Beim Wickeln der Rohre wird nacheinander eine Mehrzahl an Rohrlagen gebildet, die jeweils in Umfangsrichtung bezüglich der Längsachse erstreckt sind. Dabei weist insbesondere jede Lage eine Mehrzahl an Rohren auf, die (zumindest abschnittsweise) gemäß einer Mehrfachhelix um das Kernrohr herum verlaufen. Dabei können innerhalb einer Rohrlage insbesondere auch Rohre verschiedener Rohrgruppen vorliegen. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine Rohrlage lediglich ein Rohr aufweist, das (zumindest abschnittsweise) in einer Einfachhelix um das Kernrohr herum verläuft.
Benachbarte Windungen (desselben Rohres oder unterschiedlicher Rohre) des schraubenlinienförmig gewickelten Bereichs des Rohrbündels können mittels Bügeln miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, sein, um diese zu fixieren, insbesondere in axialer Richtung bezüglich der Längsachse.
Die innerste Rohrlage kann das Kernrohr oder mindestens einen mit dem Kernrohr verbunden Steg berühren. Die weiteren darüber liegenden Rohrlagen berühren entweder direkt die jeweils angrenzenden Rohrlagen oder die Rohrlagen berühren entsprechende Stege, die zwischen den jeweiligen Rohrlagen der Rohre angeordnet sind und jeweils in radialer Richtung bezüglich der Längsachse einen Abstand zwischen den Rohrlagen bilden.
Die Berechnung des Rohrverlaufs erfolgt insbesondere anhand von geometrischen Formeln. Dabei kann insbesondere dreidimensionales rechnerunterstütztes
Konstruieren (3D-computer-aided design, 3D-CAD) verwendet werden.
Beispielsweise kann aufgrund der geometrischen Berechnung der Verlauf der Rohre in dem Zopf zwischen Rohrboden und Wicklungsbereich derart optimiert werden, dass der Raum optimal ausgenutzt wird (kompakte Zopfkonstruktion) und keine Kollisionen zwischen den Rohren stattfinden, das heißt so, dass kein Rohr dem anderen Rohr beim Verlegen bzw. Wickeln im Weg ist.
Auch der Verlauf der Rohre in dem Wicklungsbereich kann so optimiert werden, dass die Rohrlagen der Rohre möglichst lückenlos sind und keine Kollisionen zwischen den Rohren auftreten.
Durch die berechnete Geometrie und das entsprechende Anzeigen des Rohrverlaufs am Ort der Montage können optimierte Rohrlängen erreicht werden und die
Fertigungszeit kann deutlich verringert werden.
Zudem kann ein Ausfransen und die Bildung von Zwickeln insbesondere im
Randbereich der Wicklung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens weitgehend verhindert werden.
Unter einer Ausfransung ist ein Bereich am Übergang zwischen Wicklungsbereich und Zopf zu verstehen, bei dem die Rohrlagen des Wicklungsbereiches an
unterschiedlichen axialen Positionen (bezüglich der durch das Kernrohr definierten Längsachse) in den Zopf übergehen. Das heißt, die Rohrlagen des
Wicklungsbereiches schließen nicht bündig miteinander ab, sondern es stehen insbesondere einzelne Rohrlagen aus dem Wicklungsbereich in axialer Richtung hervor.
Unter Zwickeln versteht man Bereiche des Rohrbündels am Übergang zwischen Wicklungsbereich und Zopf, bei denen eine Rohrlage die angrenzende, weiter innen liegende, Rohrlage also abschnittsweise nicht vollständig bedeckt. Solche Fehlstellen können beim Wickeln insbesondere an jeder zweiten Rohrlage aufgrund der Tatsache auftreten, dass mehrere Rohre an nahezu gleicher Winkellage aus dem
Wicklungsbereich (zum Zopf hin) austreten.
Zwickel und Ausfransungen können z.B. zu inhomogenem Wärmeaustausch und somit geringerer Effektivität des Wärmeübertragers führen. Der berechnete Verlauf der Rohre ist dabei insbesondere derart optimiert, dass die Wärmeübertragungsleistung des Wärmeübertragers möglichst groß ist und/oder dass das Rohr eine definierte Gesamtlänge aufweist.
Die optische Anzeigeeinrichtung kann insbesondere einen Bildschirm zur Wiedergabe eines Bildes aufweisen. Alternativ dazu kann es sich bei der Ausgabeeinrichtung z.B. auch um eine Brille zur Simulation einer virtuellen oder erweiterten Realität handeln. Im Rahmen einer solchen Simulation der erweiterten Realität kann z.B. der bisher gefertigte Wärmeübertrager mit dem berechneten Rohrverlauf überlagert dargestellt werden.
Alternativ dazu kann mittels der optischen Anzeigeeinrichtung auch ein virtuelles Bild des berechneten Rohrverlaufs im Raum erzeugt werden, z.B. mittels holografischer Techniken oder mittels Streuung eines Laserstrahls an Partikeln wie Nebeltröpfchen in der Luft oder Streuung eines Laserstrahls an Komponenten des Wärmeübertragers.
Die optische Anzeigeeinrichtung kann z.B. auch eine Laserquelle zur Erzeugung eines gerichteten Laserstrahls aufweisen. Ein solcher Laserstrahl kann z.B. auf eine Oberfläche eines Bauteils (z.B. Teile des Rohrbündels oder Rohrböden) projiziert werden, um den berechneten Verlauf der Rohre anzuzeigen.
Weiterhin kann die optische Anzeigeeinrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Nebels sowie eine Laserquelle aufweisen, wobei der von der Laserquelle
ausgesendete Laserstrahl durch den erzeugten Nebel derart gestreut wird, dass ein virtuelles Bild im Raum entsteht, so dass der berechnete Verlauf der Rohre angezeigt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform wird der berechnete Verlauf der Rohre mittels der optischen Anzeigeeinrichtung am Ort der Montage des Rohrbündels angezeigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Verlauf der Rohre in dem
Wicklungsbereich des Wärmeübertragers automatisch berechnet, wobei die Rohre entsprechend dem berechneten Verlauf in dem Wicklungsbereich
schraubenlinienförmig um das Kernrohr gewickelt werden. Die korrekte Wicklung der Rohre um das Kernrohr ist besonders schwierig und erfordert lange Ausbildung und große Erfahrung. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anzeige des Verlaufs des Rohres ist dieser Schritt wesentlich erleichtert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Verlauf der Rohre in dem mindestens einen ersten Zopf und dem mindestens einen zweiten Zopf automatisch berechnet, wobei die Rohre entsprechend dem berechneten Verlauf in dem mindestens einen ersten Zopf von dem ersten Rohrboden zu dem Wicklungsbereich geführt werden, und in dem mindestens einen zweiten Zopf von dem Wicklungsbereich zu dem zweiten Rohrboden geführt werden.
Es wird also der Verlauf der Rohre von dem ersten oder zweiten Ende des
Wicklungsbereichs bis zu einem jeweiligen ersten bzw. zweiten Rohrboden berechnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird entsprechend dem berechneten Verlauf zumindest in dem mindestens einen ersten Zopf ein in den ersten Rohrboden mündender erster Abschnitt eines jeweiligen Rohres parallel zu der Längsachse zu einer ersten Position geführt, wobei ein an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt des jeweiligen Rohres, insbesondere gerade (also entlang einer Linie), von der ersten Position zu einer zweiten Position an einem Umfang des
Wicklungsbereiches geführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auch in dem mindestens einen zweiten Zopf gemäß dem berechneten Verlauf ein in den zweiten Rohrboden mündender erster Abschnitt des jeweiligen Rohres parallel zu der Längsachse zu einer ersten Position geführt, wobei ein an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt des jeweiligen Rohres, insbesondere gerade, von der ersten Position zu einer zweiten Position an dem Umfang des Wicklungsbereiches geführt wird.
Gemäß einer weiterein Ausführungsform wird entsprechend dem berechneten Verlauf zumindest in dem mindestens einen ersten Zopf ein erster Abschnitt eines jeweiligen Rohres in Richtung des Kernrohres (also radial nach innen) zu einer ersten Position geführt, wobei ein an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt des jeweiligen Rohres von der ersten Position zu einer zweiten Position an einem Umfang des Wickelbereiches (also radial nach außen) geführt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auch in dem mindestens einen zweiten Zopf gemäß dem berechneten Verlauf ein erster Abschnitt des jeweiligen Rohres in Richtung des Kernrohres zu einer ersten Position geführt, wobei ein an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt des jeweiligen Rohres von der ersten Position zu einer zweiten Position an dem Umfang des Wicklungsbereiches geführt wird.
Dabei können z.B. alle Rohre oder nur ein Teil der Rohre des Rohrbündels in der beschriebenen Weise geführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform mündet der jeweilige erste Abschnitt dabei an den ersten Rohrboden bzw. in den zweiten Rohrboden.
Alternativ dazu ist gemäß einer weiteren Ausführungsform zwischen dem ersten Rohrboden und dem ersten Abschnitt ein weiterer Abschnitt angeordnet, der in den jeweiligen ersten oder zweiten Rohrboden mündet und vom Kernrohr weg (also radial nach außen) zu einer vierten Position geführt wird, wobei der weitere Abschnitt an der vierten Position in den ersten Abschnitt übergeht.
Auf diese Weise können insbesondere an der ersten Position Engstellen der jeweiligen Zöpfe gebildet werden. Dadurch entsteht vorteilhafterweise zusätzlicher Platz für weitere Komponenten des Wärmeübertragers, z.B. Verteiler zur Verteilung des im Mantelraum bereitgestellten Mediums. Solche Verteiler finden z.B. unter seitlichen Stutzen zur Zuführung des Mediums Verwendung und können beispielsweise als Prallbleche ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird entsprechend dem berechneten Verlauf zumindest in dem mindestens einen ersten Zopf ein in den ersten Rohrboden mündender erster Abschnitt eines jeweiligen Rohres bezüglich der Längsachse radial in Richtung des Kernrohres zu einer ersten Position geführt, wobei ein an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt des jeweiligen Rohres von der ersten Position parallel zu der Längsachse zu einer zweiten Position geführt wird, und wobei ein an den zweiten Abschnitt angrenzender dritter Abschnitt des jeweiligen Rohres von der zweiten Position zu einer dritten Position an einem Umfang des
Wicklungsbereiches geführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auch in dem mindestens einen zweiten Zopf entsprechend dem berechneten Verlauf ein in den zweiten Rohrboden
mündender erster Abschnitt des jeweiligen Rohres bezüglich der Längsachse radial in Richtung des Kernrohres zu einer ersten Position geführt, wobei ein an den ersten Abschnitt angrenzender zweiter Abschnitt des jeweiligen Rohres von der ersten Position parallel zu der Längsachse zu einer zweiten Position geführt wird, und wobei ein an den zweiten Abschnitt angrenzender dritter Abschnitt des jeweiligen Rohres von der zweiten Position zu einer dritten Position an einem Umfang des
Wicklungsbereiches geführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der mindestens eine erste Rohrboden und/oder der mindestens eine zweite Rohrboden parallel zu der Längsachse erstreckt. Das heißt, die Löcher des Rohrbodens, in denen die Enden der Rohre münden, verlaufen senkrecht zur Längsachse, also in radialer Richtung.
Dabei können insbesondere mehrere erste Rohrböden und mehrere zweite
Rohrgruppen vorgesehen sein, wobei die Rohre des Rohrbündels in mehrere
Rohrgruppen aufgeteilt sind, die jeweils einen ersten und zweiten Zopf bilden und in einem jeweiligen ersten und zweiten Rohrboden münden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird bzw. werden die besagte erste Position und/oder die besagte zweite Position mittels der optischen Anzeigeeinrichtung, angezeigt.
Durch die auf diese Weise angezeigte Anfangs- und Endposition der Wicklung des Rohres erleichtert sich das korrekte Wickeln der Rohrlagen erheblich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine graphische Darstellung des berechneten Verlaufs der Rohre mittels der optischen Anzeigeeinrichtung, angezeigt. Dabei umfasst die graphische Darstellung insbesondere eine Biegungslinie des Rohres und/oder eine Anordnung des Rohres in dem Rohrbündel, insbesondere in einem jeweiligen Zopf und/oder in dem Wicklungsbereich. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Abstand eines jeweiligen zu montierenden Rohres von einem bereits montierten Rohr mittels der optischen
Anzeigeeinrichtung angezeigt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels der optischen Anzeigeeinrichtung, ein jeweiliges Loch des ersten Rohrbodens und/oder des zweiten Rohrbodens angezeigt wird, wobei ein jeweiliges zu montierendes Rohr bei der Montage in das jeweilige angezeigte Loch eingesetzt wird.
Auch bei der Zuordnung der Rohre zu entsprechenden Löchern des Rohrbodens entstehen häufig Fehler, die zu einem falschen Verlauf des Rohres im Zopf und somit zu Kollisionen führen können. Dies wird durch das erfindungsgemäße Verfahren weitgehend verhindert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels einer ersten optischen
Anzeigeeinrichtung, ein jeweiliges Loch des ersten Rohrbodens angezeigt, wobei mittels einer zweiten optischen Anzeigeeinrichtung ein jeweiliges Loch des zweiten Rohrbodens angezeigt wird, wobei ein erstes Ende eines jeweiligen zu montierenden Rohres bei der Montage in das jeweilige Loch des ersten Rohrbodens eingesetzt wird, und wobei ein zweites Ende des jeweiligen Rohres bei der Montage in das jeweilige Loch des zweiten Rohrbodens eingesetzt wird. Dabei können insbesondere gleichzeitig am ersten und zweiten Rohrboden mit Unterstützung durch die jeweilige erste und zweite optische Anzeigeeinrichtung Rohre montiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Anordnung mindestens eines Steges (auch als Abstandselement bezeichnet) auf einer jeweiligen Rohrlage der Rohre des Rohrbündels automatisch berechnet, wobei der mindestens eine Steg dazu ausgebildet ist, in der berechneten Anordnung einen radialen Abstand zwischen der jeweiligen Rohrlage und einer in radialer Richtung bezüglich der Längsachse benachbarten Rohrlage auszubilden, und wobei die berechnete Anordnung des Steges mittels der optischen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, und wobei der Steg entsprechend der angezeigten Anordnung montiert wird.
Dabei sind die Rohrlagen jeweils aus mindestens einem zumindest abschnittsweise schraubenlinienförmig um das Kernrohr herum gewickelten Rohr des Rohrbündels gebildet. Die verschiedenen Rohrlagen sind in einer radialen Richtung bezüglich der Längsachse übereinander angeordnet bzw. geschichtet. Dabei weisen die Rohre einer jeweiligen Rohrlage insbesondere einen im Wesentlichen konstanten radialen Abstand zu der Längsachse bzw. dem Kernrohr auf.
Die besagten Stege verlaufen insbesondere in einer axialen Richtung bezüglich der Längsachse, also parallel zu dem Verlauf des Kernrohres. Dabei werden die Stege insbesondere durch Heftschweißen an der jeweils darunterliegenden Rohrlage oder an mindestens einem Bügel befestigt, wobei mittels des Bügels benachbarte Rohre der Rohrlage fixiert werden.
Wie bereits dargelegt wird zumindest ein Teil des Wärmeübertragers optisch erfasst, insbesondere mittels einer Kamera, wobei mittels der optischen Erfassung der Verlauf der montierten Rohre überprüft wird, wobei bevorzugt mittels der optischen Erfassung auch die Anordnung des mindestens einen Stegs entsprechend der angezeigten Anordnung überprüft wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden mittels einer
Kommunikationseinrichtung der optischen Anzeigeeinrichtung Text, akustische Signale oder Bilder von der optischen Anzeigeeinrichtung zu einem von dem Ort der Montage des Rohrbündels bzw. des Wärmeübertragers entfernten Ort übertragen.
Auf diese Weise kann insbesondere Kontakt (z.B. über eine Online-Verbindung) mit Experten zum Zweck der Unterstützung oder Fehleranalyse beim Wickeln des
Rohrbündels bzw. bei der Herstellung des Wärmeübertragers aufgenommen werden. Hierbei können z.B. bei der optischen Erfassung des Wärmeübertragers erzeuge Bilder an die Experten übermittelt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mindestens eine beim Einbau eines jeweiligen Rohres oder Stegs erfolgte Tätigkeit durch eine Eingabe z.B. von Text in eine Eingabeeinrichtung der optischen Anzeigeeinrichtung dokumentiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein jeweiliges zu montierendes Rohr jeweils ein Identifikationsmerkmal, insbesondere eine Identifikationsnummer, auf, wobei das Identifikationsmerkmal des jeweiligen einzubauenden Rohres mittels der optischen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Bei dem erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahren weisen die Rohre des Rohrbündels aufgrund ihres berechneten Verlaufs insbesondere eine unterschiedliche Länge auf. Mittels des besagten
Identifikationsmerkmals, das z.B. die Positionierung des jeweiligen Rohres in dem Rohrbündel angibt, ist es insbesondere möglich, die Rohre bereits mit einer optimalen Länge für die jeweilige Position am Montageort zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine dritte Position automatisch berechnet, an der ein jeweiliges zu montierendes Rohr einen jeweiligen Steg im montierten Zustand berühren soll, wobei mittels der optischen Anzeigeeinrichtung, die berechnete dritte Position angezeigt wird, und wobei das Rohr derart montiert wird, dass das Rohr den jeweiligen Steg an der angezeigten dritten Position berührt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels der optischen Anzeigeeinrichtung, eine Position angezeigt, an der eine Klammer zur Befestigung des Rohres an einem benachbarten Rohr des jeweiligen Rohrbündels zu positionieren ist, wobei die
Klammer an der angezeigten Position positioniert wird. Dabei kann insbesondere zuvor auch die besagte Position der Klammer automatisch berechnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels der optischen Anzeigeeinrichtung, eine Schneideposition angezeigt, an der das Rohr zu schneiden ist, wobei das Rohr an der Schneideposition geschnitten wird. Dabei kann insbesondere zuvor auch die besagte Schneideposition automatisch berechnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die optische Anzeigeeinrichtung dazu ausgebildet, Anweisungen für die Vorbereitung mindestens eines Rohres und/oder mindestens eines Stegs und oder mindestens eines Bügels und/oder mindestens eines Werkzeugs zur Montage des Rohres, des Stegs oder des Bügels anzuzeigen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers, welcher ein entlang einer Längsachse erstrecktes Kernrohr und ein Rohrbündel aufweist, das eine Mehrzahl an Rohren zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei das Rohrbündel einen Wicklungsbereich aufweist, in dem die Rohre zumindest abschnittsweise schraubenlinienförmig (im Folgenden auch als helikal bezeichnet) um das Kernrohr herum verlaufen, und wobei das Rohrbündel mindestens einen ersten Zopf aufweist, der an einem ersten Ende des Wicklungsbereiches an den Wicklungsbereich angrenzt, und wobei das Rohrbündel mindestens einen zweiten Zopf aufweist, der an einem dem ersten Ende
gegenüberliegenden zweiten Ende des Wicklungsbereiches an den Wicklungsbereich angrenzt, wobei die Rohre in dem mindestens einen ersten Zopf von dem
Wicklungsbereich zu mindestens einem ersten Rohrboden geführt sind, und wobei die Rohre in dem mindestens einen zweiten Zopf von dem Wicklungsbereich zu mindestens einem zweiten Rohrboden geführt sind, und wobei die Rohre in den ersten Rohrboden und den zweiten Rohrboden münden, und wobei der Verlauf der Rohre des Rohrbündels von dem ersten Rohrboden des Wärmeübertragers zu dem zweiten Rohrboden des Wärmeübertragers automatisch berechnet wird, und wobei der berechnete Verlauf der Rohre mittels einer optischen Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, und wobei die Rohre entsprechend dem angezeigten Verlauf montiert werden.
Dieses Verfahren gemäß dem weiteren Aspekt kann durch die hierin beschriebenen Merkmale bzw. analog zum Anspruch 1 durch die in den Unteransprüchen
angegebenen Merkmale weitergebildet werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen durch die nachfolgende
Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Schnittansicht eines gewickelten Wärmeübertragers; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines gewickelten
Wärmeübertragers gemäß einer ersten Ausführungsform während der Herstellung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils eines gewickelten
Wärmeübertragers gemäß einer zweiten Ausführungsform während der Herstellung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils eines gewickelten
Wärmeübertragers gemäß einer dritten Ausführungsform während der Herstellung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Figur 1 zeigt einen gewickelten Wärmeübertrager 1 , der ein Rohrbündel 2 mit einer Mehrzahl an Rohren 20 aufweist, wobei die Rohre 20 entlang einer Längsachse L des Wärmeübertragers 1 verlaufen und dabei helikal um ein Kernrohr 21 herum bzw. auf das Kernrohr 21 gewickelt sind, so dass sie entlang einer gedachten helikalen bzw. schraubenlinienförmigen Bahn B verlaufen, die in der Figur 1 angedeutet ist.
Im Einzelnen weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 1 gemäß Figur 1 das besagte Kernrohr 21 auf, auf das die Rohre 20 des Rohrbündels 2 aufgewickelt sind, so dass das Kernrohr 21 die Last der Rohre 20 trägt. Die Erfindung ist jedoch auch grundsätzlich auf gewickelte Wärmeübertrager 1 ohne Kernrohr 21 anwendbar, bei denen die Rohre 20 um die Längsachse L schraubenlinienförmig gewickelt sind.
Der Wärmeübertrager 1 ist zur indirekten Wärmeübertragung zwischen einem ersten und einem zweiten Fluid ausgebildet und weist einen Mantel 10 auf, der einen
Mantelraum M zur Aufnahme des zweiten Fluids umgibt, das z.B. über einen
Einlassstutzen 101 am Mantel 10 in den Mantelraum M einleitbar und z.B. über einen entsprechenden Auslassstutzen 102 am Mantel 10 wieder aus dem Mantelraum M abziehbar ist. Der Mantel 10 erstreckt sich entlang der besagten Längsachse L, die bezogen auf einen bestimmungsgemäß angeordneten Wärmeübertrager 1
vorzugsweise entlang der Vertikalen verläuft. In dem Mantelraum M ist weiterhin das Rohrbündel 2 mit einer Mehrzahl an Rohren 20 zum Führen des ersten Fluids angeordnet. Diese Rohre 20 sind in mehreren Rohrlagen 22 schraubenlinienförmig auf das Kernrohr 21 gewickelt, wobei sich das Kernrohr 21 ebenfalls entlang der
Längsachse L erstreckt und konzentrisch im Mantelraum M angeordnet ist.
Mehrere Rohre 20 des Rohrbündels 2 können jeweils eine Rohrgruppe 7 bilden (in der Figur 1 sind drei solche Rohrgruppen 7 gezeigt), wobei die Rohre 20 einer Rohrgruppe 7 in einem zugeordneten Rohrboden 104 zusammengefasst sein können, wobei das erste Fluid über Einlassstutzen 103 am Mantel 10 in die Rohre 20 der jeweiligen Rohrgruppe 7 eingeleitet und über Ablassstutzen 105 aus den Rohren 20 der entsprechenden Rohrgruppe 7 abgezogen werden kann.
Somit kann zwischen den beiden Fluiden indirekt Wärme übertragen werden. Der Mantel 10 sowie das Kernrohr 21 können weiterhin zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgeführt sein, so dass die Längsachse L eine Zylinderachse des Mantels 10 und des konzentrisch darin verlaufenden Kernrohres 21 bildet. Im
Mantelraum M kann des Weiteren ein Hemd 3 angeordnet sein, welches das Rohrbündel 2 bzw. die Rohre 20 umschließt, so dass zwischen dem Rohrbündel 2 und jenem Hemd 3 ein das Rohrbündel 2 bzw. die Rohre 20 umgebender Zwischenraum ausgebildet ist. Das Hemd 3 dient dazu, ggf. eine Bypassströmung des im Mantelraum M geführten zweiten Fluids, mit dem die Rohre 20 beaufschlagt wird, am Rohrbündel 2 vorbei möglichst zu unterdrücken. Das zweite Fluid wird also im Mantelraum M vorzugsweise in dem vom Hemd 3 umgebenen Bereich des Mantelraumes M geführt. Weiterhin können sich die einzelnen Rohrlagen 22 (insbesondere bei horizontaler Lagerung des Rohrbündels 2) über entlang der Längsachse L erstreckte Stege 6 (auch als Abstandselemente bezeichnet) aneinander bzw. am Kernrohr 21 abstützen.
Die Figur 2 zeigt ein Rohrbündel 2 eines gewickelten Wärmeübertragers 1 (z.B. wie in Figur 1 dargestellt) während der erfindungsgemäßen Montage im Längsschnitt bezüglich der Längsachse L. Dabei ist die Längsachse L insbesondere horizontal angeordnet (im Gegensatz zum bestimmungsgemäßen Betrieb des Wärmeübertragers 1 , bei dem die Längsachse L insbesondere vertikal verläuft).
Der hier gezeigte Wärmeübertrager 1 weist lediglich einen ersten Rohrboden 104a und einen zweiten Rohrboden 104b sowie ein zwischen dem ersten Rohrboden 104a und dem zweiten Rohrboden 104b erstrecktes Rohrbündel 2 auf, das aus einer Mehrzahl an Rohren 20 gebildet ist. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße
Herstellungsverfahren jedoch auch auf gewickelte Wärmeübertrager 1 mit mehreren Rohrgruppen und entsprechend mehreren ersten und zweiten Rohrböden 104a, 104b (wie z.B. bei dem in Figur 1 gezeigten Wärmeübertrager 1 mit drei Rohrgruppen) anwendbar.
Das Rohrbündel 2 weist einen an den ersten Rohrboden 104a angrenzenden ersten Zopf 4, einen entlang der Längsachse L an den ersten Zopf 4 angrenzenden
Wicklungsbereich 1 1 und einen entlang der Längsachse L an den Wicklungsbereich 1 1 angrenzenden zweiten Zopf 5 auf. In dem ersten Zopf 4 verläuft jeweils ein in den ersten Rohrboden 104a mündender erster Abschnitt 24 der Rohre 20 des Rohrbündels 2 parallel zu der Längsachse L, ein an einer Biegung an einer ersten Position 27 an den ersten Abschnitt 24 angrenzender zweiter Abschnitt 25 verläuft dagegen winkelig zur Längsachse L (insbesondere nach außen) zu einer zweiten Position 28, an der der Wicklungsbereich 1 1 beginnt. In dem Wicklungsbereich 1 1 sind die Rohre 20 in einer Mehrzahl an Rohrlagen 22 in jeweils einer Mehrzahl an Windungen 23 schraubenlinienförmig um das entlang der Längsachse L erstreckte Kernrohr 21 gewickelt. In der Figur 2 ist exemplarisch ein Rohr 20 hervorgehoben, das während der Montage des Rohrbündels 2 gerade um das Kernrohr 21 gewickelt wird. Dabei kann es sich bei dem hervorgehobenen Rohr 20 z.B. um ein sogenanntes Führungsrohr, also das erste gewickelte Rohr 20 einer jeweiligen Rohrlage 22, handeln. An einem solchen Führungsrohr können dann insbesondere die weiteren Rohre 20 der jeweiligen Rohrlage 22 ausgerichtet werden. Dabei werden die weiteren Rohre 20 insbesondere mittels Klammern an den jeweils benachbarten Rohren 20 bzw. Windungen 23 fixiert.
In dem zweiten Zopf 5 verläuft ebenfalls jeweils ein in den zweiten Rohrboden 104b mündender erster Abschnitt 24 der Rohre 20 parallel zu der Längsachse L zu einer Biegung an einer ersten Position 27 und von dieser winklig, insbesondere nach innen, zu einer zweiten Position 28, an dem der Wicklungsbereich 1 1 an den zweiten Zopf 5 grenzt.
Weiterhin sind zwei parallel zu der Längsachse L verlaufende Stege 6 gezeigt, die z.B. durch Heftschweißen auf einer bereits fertiggestellten Rohrlage 22 des
Wicklungsbereiches 1 1 befestigt sind. Diese Stege 6 dienen als Abstandhalter (in radialer Richtung bezüglich der Längsachse) zwischen den benachbarten Rohrlagen 22 in dem fertiggestellten Rohrbündel 2. Die durch die Stege 6 gebildeten Abstände zwischen den Rohrlagen 22 erlauben eine bessere Verteilung des in dem Mantelraum M zur Verfügung gestellten zweiten Fluids zwischen den Rohrlagen 22, so dass ein effektiverer Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und dem in den Rohren 20 geführten ersten Fluid erfolgen kann. Natürlich können weitere hier nicht gezeigte Stege 6 vorhanden sein.
Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Wärmeübertragers 1 mit kugelförmigen oder annähernd kugelförmigen ersten und zweiten Rohrböden 104a, 104b, die jeweils durch gestrichelte Linien angedeutete annähernd radial in Richtung vom Kugelmittelpunkt nach außen verlaufende Löcher 106 aufweisen, in denen jeweilige Rohre 20 des Rohrbündels 2 angeordnet sind. Das Rohrbündel 2 des
Wärmeübertragers 1 verläuft von dem ersten Rohrboden 104a über einen ersten Zopf 4, einen Wicklungsbereich 1 1 , in dem die Rohre 20 um das Kernrohr 21 herum gewickelt sind, und einen zweiten Zopf 5 zu dem zweiten Rohrboden 104b.
Im Bereich des ersten Zopfes 4 verläuft vom ersten Rohrboden 104a aus jeweils ein erster Abschnitt 24 der Rohre 20, von denen zur besseren Übersicht nur zwei gezeigt sind, radial nach innen, also in Richtung des Kernrohres 21 , zu einer ersten Position 27 und ein an den ersten Abschnitt 24 angrenzender zweiter Abschnitt 25 des jeweiligen Rohres 20 verläuft von der ersten Position 27 zu einer zweiten Position 28 am Umfang des Wicklungsbereiches 1 1.
Entsprechend verläuft im Bereich des zweiten Zopfes 5 vom zweiten Rohrboden 104b aus jeweils ein erster Abschnitt 24 der Rohre 20 radial nach innen, also in Richtung des Kernrohres 21 , zu einer ersten Position 27 und ein an den ersten Abschnitt 24 angrenzender zweiter Abschnitt 25 des jeweiligen Rohres 20 verläuft von der ersten Position 27 zu einer zweiten Position 28 am Umfang des Wickelbereiches 1 1.
An der jeweiligen ersten Position 27 entstehen somit Engstellen des ersten Zopfes 4 bzw. des zweiten Zopfes 5. Dadurch entsteht Platz für weitere Komponenten des Wärmeübertragers, z.B. Verteiler, die beispielsweise als Prallbleche ausgebildet sein können.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Rohrboden 104a und dem jeweiligen ersten Abschnitt 24 und zwischen dem zweiten Rohrboden 104b und dem jeweiligen ersten Abschnitt 24 jeweils ein in die jeweiligen Rohrboden 104a, 104b mündender weiterer Abschnitt 30 des jeweiligen Rohres 20 vorgesehen, der vom jeweiligen Rohrboden 104a, 104b radial nach außen, also vom Kernrohr 21 weg, zu einer vierten Position 31 verläuft, an welcher der weitere Abschnitt 30 in den ersten Abschnitt 24 übergeht.
Natürlich ist es auch möglich, den beschriebenen Rohrverlauf mit anders geformten (nicht kugelförmigen) Rohrböden zu realisieren.
Die Figur 4 zeigt eine weitere, dritte Ausführungsform eines Rohrbündels 2 eines gewickelten Wärmeübertragers 1 während der erfindungsgemäßen Montage im Längsschnitt bezüglich der Längsachse L. Dieser weist zwei erste Rohrböden 104a und zwei zweite Rohrböden 104b sowie ein zwischen den ersten Rohrböden 104a und den zweiten Rohrböden 104b erstrecktes Rohrbündel 2 auf, das aus einer Mehrzahl an Rohren 20 gebildet ist. Die Rohre 20 des Rohrbündels 2 sind in zwei Rohrgruppen 7 aufgeteilt, wobei die Rohre 20 einer jeweiligen Rohrgruppe 7 in denselben ersten Rohrboden 104a und denselben zweiten Rohrboden 104b münden. Natürlich ist das erfindungsgemäße Verfahren genauso gut auf Rohrbündel 2 mit mehr als zwei Rohrgruppen 7 und jeweils mehrere erste
Rohrböden 104a und zweite Rohrböden 104b anwendbar.
Die Rohre 20 der Rohrgruppen 7 bilden jeweils einen ersten Zopf 4 und einen zweiten Zopf 5, so dass insgesamt zwei erste Zöpfe 4 und zwei zweite Zöpfe 5 vorhanden sind. Zwischen den ersten Zöpfen 4 und den zweiten Zöpfen 5 erstreckt sich der
Wicklungsbereich 1 1 des Rohrbündels 2, in dem die Rohre 20 beider Rohrgruppen 7 helikal um das Kernrohr 21 herum gewickelt sind.
Die ersten Rohrböden 104a und die zweiten Rohrböden 104b sind jeweils parallel zu der Längsachse L erstreckt, ihre Löcher 106 zur Aufnahme der Rohre 20 verlaufen dementsprechend senkrecht zur Längsachse L bzw. in radialer Richtung. In dem fertig montierten Wärmeübertrager 1 (hier nicht gezeigt) können die ersten und zweiten Rohrböden 104a, 104b z.B. in jeweiligen Stutzen in einer Seitenwand des Mantels des Wärmeübertragers 1 angeordnet sein. Auf diese Weise kann beim Betrieb Medium durch die seitlichen Stutzen in die in den jeweiligen Rohrboden 104a mündenden Rohre 20 eingebracht oder aus diesen abgezogen werden.
In dem ersten Zopf 4 verläuft aufgrund der beschriebenen Anordnung der Rohrböden 104a, 104b jeweils ein in den ersten Rohrboden 104a bzw. zweiten Rohrboden 104b mündender erster Abschnitt 24 der Rohre 20 einer jeweiligen Rohrgruppe 7 senkrecht zu der Längsachse L bzw. in radialer Richtung bis zu einer Biegung an einer ersten Position 27 des jeweiligen ersten oder zweiten Zopfes 4,5. An den ersten Abschnitt 24 grenzt an der ersten Position 27 ein zweiter Abschnitt 25 der Rohre 20 an, der parallel zu der Längsachse L bis zu einer zweiten Position 28 verläuft. Von der zweiten
Position 28 aus werden die Rohre in einem dritten Abschnitt 26 bis zu einer dritten Position 29 geführt, an welcher der Wicklungsbereich 1 1 beginnt. Bezüglich der übrigen zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform identischen
Merkmale sei auf die Beschreibung dieser Ausführungsform verwiesen.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen außerdem jeweils eine optische Anzeigeeinrichtung 200 in Form eines Terminals mit einem Bildschirm 201 zur visuellen Anzeige von
Informationen, einer Kommunikationseinrichtung 210 zum, insbesondere drahtlosen, Datenaustausch mit einem Empfängergerät und einer Eingabeeinrichtung 220 zum Eingeben von Daten in die optische Anzeigeeinrichtung 200.
Außerdem ist eine elektronische Datenverarbeitungseinheit 500, z.B. ein Computer, dargestellt, wobei die Datenverarbeitungseinheit 500 dazu ausgebildet ist, den Verlauf der Rohre 20 des Rohrbündels 2 von dem ersten Rohrboden um das Kernrohr 21 herum zu einem zweiten Rohrboden 104b des Wärmeübertragers automatisch zu berechnen. Dies erfolgt insbesondere unter Verwendung einer CAD-Software (die auf der Datenverarbeitungseinheit 500 läuft) mittels geometrischer Formeln. Weiterhin kann die Datenverarbeitungseinheit 500 dazu ausgebildet sein, die Anordnung mindestens eines Steges 6 in bzw. auf dem Rohrbündel 2 und/oder die Anordnung mindestens einer Klammer zum Fixieren benachbarter Rohre 20 einer Rohrlage 22 des Rohrbündels 2 automatisch zu berechnen. Die Datenverarbeitungseinheit 500 ist über eine Datenleitung mit der optischen Anzeigeeinrichtung 200 verbunden, so dass der mittels der Datenverarbeitungseinheit 50 berechnete Verlauf der Rohre 20 bzw. die berechnete Anordnung der Stege 6 und/oder Klammern in Form von Daten an die optische Anzeigeeinrichtung 200 übertragen werden kann. Alternativ dazu kann auch ein vorab mittels der Datenverarbeitungseinheit 50 berechneter Verlauf der Rohre 20 bzw. eine vorab berechnete Anordnung der Stege 6 und/oder Klammern in einem Speicher der optischen Anzeigeeinrichtung 200 gespeichert werden.
Mittels der optischen Anzeigeeinrichtung 200 kann dann z.B. eine anhand des automatisch berechneten Verlaufs bzw. der automatisch berechneten Anordnung ermittelte graphische Darstellung des Verlaufs der Rohre 20 sowie der Anordnung der Stege 6 und/oder der Klammern auf dem Bildschirm 201 angezeigt werden, so dass ein Monteur des Rohrbündels 2 die genannten Komponenten anhand der graphischen Darstellung montieren kann. Dabei kann z.B. zunächst ein jeweiliges Loch 106 des ersten Rohrbodens 104a auf der graphischen Darstellung auf dem Bildschirm 201 hervorgehoben werden, so dass der Monteur ein jeweiliges Rohr 20 in das jeweilige Loch 106 einbringen kann.
Anschließend kann z.B. der Verlauf des jeweiligen Rohres 20 im Bereich des mindestens einen ersten Zopfes 4, des Wicklungsbereiches 1 1 und des mindestens einen zweiten Zopfes 5 graphisch hervorgehoben werden, so dass der Monteur das jeweilige Rohr 20 entsprechend dem angezeigten Verlauf montieren (insbesondere im Wicklungsbereich 1 1 um das Kernrohr 21 herum wickeln) kann. Schließlich kann ein jeweiliges Loch 106 des zweiten Rohrbodens 104b graphisch dargestellt werden, so dass der Monteur das jeweilige Rohr 20 in dieses Loch 106 einbringen kann.
Anschließend kann z.B. analog zu dem beschriebenen Verfahren der Verlauf weiterer Rohre 20 derselben Rohrlage 22 graphisch dargestellt werden, so dass der Monteur diese montieren kann. Dabei kann auch bei Bedarf die Position einer Klammer zum Fixieren zweier benachbarter Rohre 20 der Rohrlage 22 mittels der optischen
Anzeigeeinrichtung 200 angezeigt werden. Nach dem vollständigen Montieren einer jeweiligen Rohrlage 22 können auch die Positionen der Stege 6, die auf der jeweiligen Rohrlage 22 zu montieren sind, von der optischen Anzeigeeinrichtung 200 angezeigt werden, so dass der Monteur diese entsprechend positionieren und gegebenenfalls mit der darunterliegenden Rohrlage 22 bzw. mit den Klammern verschweißen kann.
Natürlich kann die optische Anzeigeeinrichtung 200 alternativ oder ergänzend zu der optischen Anzeige auf einem Bildschirm auch als Vorrichtung zur Darstellung einer virtuellen Realität (z.B. als Virtual-Reality-Brille) ausgebildet sein, so dass durch die optische Anzeigeeinrichtung 200 der Verlauf der Rohre 20, Stege 6 oder weiterer Komponenten dem Monteur räumlich als virtuelles Bild angezeigt wird.
Weiterhin ist es möglich, dass die optische Anzeigeeinrichtung 200 eine Laserquelle zur Erzeugung eines Laserstrahls aufweist, der z.B. auf Bauteile des
Wärmeübertragers 1 projiziert werden kann, um den berechneten Verlauf der Rohre 20, Stege 6 oder weiterer Komponenten anzuzeigen.
Zusätzlich dazu kann auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Nebels am Ort der Montage vorgesehen sein, so dass mittels des an den Nebelpartikeln gestreuten Lichts des Laserstrahls ein virtuelles Bild im Raum erzeugt wird, um den Verlauf der Rohre 20, Stege 6 oder weiterer Komponenten anzuzeigen.
Optional kann der Monteur mittels der Eingabeeinrichtung 220 die Fertigstellung eines Teilschritts der Montage bestätigen. Die optische Anzeigeeinrichtung 200 kann dann (mittels eines entsprechenden Steuergeräts, dass das Eingabesignal erkennt und einen entsprechenden Steuerbefehl sendet) diejenige graphische Darstellung anzeigen, welche dem nächstfolgenden Schritt der Montage entspricht (z.B. den Verlauf des Rohres 20 im Bereich des mindestens einen zweiten Zopfes 5 nach Abschluss der Wicklung des Rohres im Wicklungsbereich 1 1 ).
Zusätzlich kann die optische Anzeigeeinrichtung 200 z.B. ein Identifikationsmerkmal (z.B. eine Identifikationsnummer) eines zu montierenden Rohres 20, Stegs 6 oder einer zu montierenden Klammer anzeigen, so dass der Monteur ein mit dem
Identifikationsmerkmal ausgestattetes Rohr 20, einen entsprechenden Steg 6 oder eine Klammer zur Montage auswählen kann. Dies ist z.B. dann vorteilhaft, wenn ein Rohr 20 einer bestimmten Länge, das entsprechend seiner Länge mit dem
Identifikationsmerkmal versehen ist, an einer bestimmten Position des Rohrbündels 2 eingebaut werden soll.
Die optische Anzeigeeinrichtung 200 ist weiterhin über eine Datenverbindung mit einer optischen Erfassungseinrichtung 230 (z.B. einer Kamera) verbunden. Mittels der optischen Erfassungseinrichtung 230 kann ein Bild zumindest eines Teils des
Rohrbündels 2 aufgenommen werden und in Form von Daten über die
Datenverbindung an die optische Anzeigeeinrichtung 200 übermittelt werden. Ein solches Bild kann z.B. von einem Prozessor der optischen Anzeigeeinrichtung 200 unter Verwendung einer entsprechenden Software zur Fehleranalyse ausgewertet werden. Alternativ dazu ist es möglich, das Bild über die Kommunikationseinrichtung 210 z.B. an einen Spezialisten zu übermitteln, der sich entfernt vom Ort der Montage des Rohrbündels 2 aufhält, so dass dieser gegebenenfalls Montagefehler analysieren kann.
Weiterhin kann ein Monteur am Ort der Montage des Rohrbündels 2 über die optische Anzeigeeinrichtung 200 und die Kommunikationseinrichtung 210 mit einem
entsprechenden Spezialisten, der sich entfernt vom Ort der Montage des Rohrbündels 2 aufhält, kommunizieren, um z.B. Montagefehler zu diskutieren bzw. Hilfe von dem Spezialisten einzuholen. Diese Kommunikation kann z.B. in Form einer Videokonferenz erfolgen.
Bezuaszeichenliste
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Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines gewickelten Wärmeübertragers (1 ), welcher ein entlang einer Längsachse (L) erstrecktes Kernrohr (21 ) und ein Rohrbündel (2) aufweist, das eine Mehrzahl an Rohren (20) zum Führen eines ersten Fluids aufweist, wobei das Rohrbündel (2) einen Wicklungsbereich (1 1 ) aufweist, in dem die Rohre (20) schraubenlinienförmig um das Kernrohr (21 ) herum verlaufen, und wobei das Rohrbündel (2) mindestens einen ersten Zopf (4) aufweist, der an einem ersten Ende (12) an den Wicklungsbereich (1 1 ) angrenzt, und wobei das Rohrbündel (2) mindestens einen zweiten Zopf (5) aufweist, der an einem dem ersten Ende (12) gegenüberliegenden zweiten Ende (13) an den Wicklungsbereich (1 1 ) angrenzt, wobei die Rohre (20) in dem mindestens einen ersten Zopf (4) von dem Wicklungsbereich (1 1 ) zu mindestens einem ersten Rohrboden (104a) geführt sind, und wobei die Rohre (20) in dem mindestens einen zweiten Zopf (5) von dem Wicklungsbereich (1 1 ) zu mindestens einem zweiten Rohrboden (104b) geführt sind, und wobei die Rohre (20) in den ersten Rohrboden (104a) und den zweiten Rohrboden (104b) münden, und wobei der Verlauf der Rohre (20) des Rohrbündels (2) von dem ersten Rohrboden (104a) zu dem zweiten Rohrboden (104b) automatisch berechnet wird, und wobei der berechnete Verlauf der Rohre (20) mittels einer optischen Anzeigeeinrichtung (200) angezeigt wird, und wobei die Rohre (20) entsprechend dem angezeigten Verlauf montiert werden, und wobei zumindest ein Teil des Wärmeübertragers (1 ) optisch erfasst wird, und wobei mittels der optischen Erfassung der Verlauf der montierten Rohre (20) überprüft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Verlauf der Rohre (20) in dem
Wicklungsbereich (1 1 ) des Wärmeübertragers (1 ) automatisch berechnet wird, und wobei die Rohre (20) entsprechend dem berechneten Verlauf in dem Wicklungsbereich (1 1 ) schraubenlinienförmig um das Kernrohr (21 ) gewickelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verlauf der Rohre (20) in dem mindestens einen ersten Zopf (4) und dem mindestens einen zweiten Zopf (5) automatisch berechnet wird, und wobei die Rohre (20) entsprechend dem berechneten Verlauf in dem mindestens einen ersten Zopf (4) von dem ersten Rohrboden (104a) zu dem Wicklungsbereich (1 1 ) geführt werden, und in dem mindestens einen zweiten Zopf (5) von dem Wicklungsbereich (1 1 ) zu dem zweiten Rohrboden (104b) geführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei entsprechend dem berechneten Verlauf zumindest in dem mindestens einen ersten Zopf (4) ein in den ersten
Rohrboden (104a) mündender erster Abschnitt (24) eines jeweiligen Rohres (20) parallel zu der Längsachse (L) zu einer ersten Position (27) geführt wird, und wobei ein an den ersten Abschnitt (24) angrenzender zweiter Abschnitt (25) des jeweiligen Rohres (20) von der ersten Position (27) zu einer zweiten Position (28) an einem Umfang des Wicklungsbereiches (1 1 ) geführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei entsprechend dem berechneten Verlauf zumindest in dem mindestens einen ersten Zopf (4) ein erster Abschnitt (24) eines jeweiligen Rohres (20) in Richtung des Kernrohres (21 ) zu einer ersten Position (27) geführt wird, und wobei ein an den ersten Abschnitt (24) angrenzender zweiter Abschnitt (25) des jeweiligen Rohres (20) von der ersten Position (27) zu einer zweiten Position (28) an einem Umfang des
Wicklungsbereiches (1 1 ) geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei entsprechend dem berechneten Verlauf zumindest in dem mindestens einen ersten Zopf (4) ein in den ersten
Rohrboden (104a) mündender erster Abschnitt (24) eines jeweiligen Rohres (20) bezüglich der Längsachse (L) radial in Richtung des Kernrohres (21 ) zu einer ersten Position (27) geführt wird, und wobei ein an den ersten Abschnitt (24) angrenzender zweiter Abschnitt (25) des jeweiligen Rohres (20) von der ersten Position (27) parallel zu der Längsachse (L) zu einer zweiten Position (28) geführt wird, und wobei ein an den zweiten Abschnitt (25) angrenzender dritter Abschnitt (26) des jeweiligen Rohres (20) von der zweiten Position (28) zu einer dritten Position (29) an einem Umfang des Wicklungsbereiches (1 1 ) geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die erste Position (27) und/oder die zweite Position (28) und/oder die dritte Position (29) mittels der optischen Anzeigeeinrichtung (200) angezeigt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine graphische Darstellung des berechneten Verlaufs der Rohre (20) mittels der optischen Anzeigeeinrichtung (200) angezeigt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein jeweiliges
Loch (106) des ersten Rohrbodens (104a) und/oder des zweiten Rohrbodens (104b) mittels der optischen Anzeigeeinrichtung (200) angezeigt wird, und wobei ein jeweiliges zu montierendes Rohr (20) in das jeweilige angezeigte Loch (106) eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anordnung mindestens eines Steges (6) auf einer jeweiligen Rohrlage (22) der Rohre (20) des Rohrbündels (2) automatisch berechnet wird, wobei der mindestens eine Steg (6) dazu ausgebildet ist, in der berechneten Anordnung einen Abstand zwischen der jeweiligen Rohrlage (22) und einer in radialer Richtung bezüglich der Längsachse (L) benachbarten Rohrlage (22) auszubilden, und wobei die berechnete Anordnung des Steges (6) mittels der optischen Anzeigeeinrichtung (200) angezeigt wird und wobei der Steg (6) entsprechend der angezeigten Anordnung montiert wird.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der
optischen Erfassung die Anordnung des mindestens einen Stegs (6) entsprechend der angezeigten Anordnung überprüft wird.
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