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Die Erfindung betrifft ein Abwasser-Wärmetauschermodul, ein Abwasser-Wärmetauschersystem und ein Verfahren zum Herstellen eines Abwasser-Wärmetauschersystems.
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Bei bekannten Abwasser-Wärmetauschern und/oder Abwasser-Wärmetauschersystemen wird üblicherweise eine Abwasserdruckleitung verlegt, wobei beispielsweise in einem offenen Graben verlegte Abwasserdruckleitungsabschnitte aus Stahl mittels Verschweißen miteinander zu der Abwasserdruckleitung verbunden werden. Über diese Abwasserdruckleitung werden zweite Stahlleitungsabschnitte geschoben, die mittels Verschweißen zu der zweiten Stahlleitung verbunden werden, so dass zwischen der Abwasserdruckleitung und der zweiten Stahlleitung ein Ringraum entsteht, in dem ein Wärmetauscherfluid zirkulieren und so dem Abwasser die Wärmeenergie entziehen kann.
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Die
DE 10 2012 105 539 A1 offenbart eine Wärmenutzungsanlage mit einer Abwasserleitung, einem in einem Wärmetauschbereich außen um die Abwasserleitung vorgesehenen Hüllrohr und einem in dem Wärmetauschbereich zwischen einem Außenmantel der Abwasserleitung und einer Innenwandung des Hüllrohres vorgesehenen Fluidreservoir, durch welches ein Fluid geleitet wird, wobei das Hüllrohr wenigstens einen Fluidzulauf zum Einleiten des Fluids in das Fluidreservoir und wenigstens einen Fluidablauf zum Ableiten des Fluids aus dem Fluidreservoir aufweist.
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Die
DE 10 2008 013 013 A1 offenbart ein wärmeübertragendes Rohr, das sich durch ein glattes Innenrohr mit bezüglich der Rohrlängsachse wendelförmig verlaufenden Kanälen auszeichnet.
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Bei den bekannten Abwasser-Wärmetauschern und/oder Abwasser-Wärmetauschersystemen fallen also viele Schweißarbeiten auf der Baustelle an, wobei es schwierig ist, deren geforderte Qualität unter den erschwerten Baustellenbedingungen durchgehend zu erreichen.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Abwasser-Wärmetauschermodul, Abwasser-Wärmetauschersystem und Verfahren zum Herstellen eines Abwasser-Wärmetauschersystems zur Verfügung zu stellen, wobei bei einfach zu erreichender hoher Qualität insbesondere ein Aufwand beim Verlegen der Wärmetauschermodule zu einem Wärmetauschersystem reduziert ist.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
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Ein Aspekt betrifft ein Abwasser-Wärmetauschermodul, aufweisend einen Abwasserdruckleitungsabschnitt mit jeweils einem Flansch an den freien Enden des Abwasserdruckleitungsabschnitts und einen Hüllrohrabschnitt, der im Wesentlichen konzentrisch um den Abwasserdruckleitungsabschnitt herum angeordnet und mit einem Wärmetauscherfluid speisbar ist. Die jeweiligen Abwasserdruckleitungsabschnitte mehrerer Abwasser-Wärmetauschermodule sind mittels der Flansche miteinander zu einer Abwasserdruckleitung fluidisch verbindbar und die jeweiligen Hüllrohrabschnitte mehrerer Abwasser-Wärmetauschermodule sind miteinander zu einer Hüllrohrleitung fluidisch verbindbar. Eine Wendel, mit anderen Worten ein schraubenlinienförmiges Element, ist in einem Ringraum zwischen dem Abwasserdruckleitungsabschnitt und dem Hüllrohrabschnitt angeordnet.
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Es versteht sich dabei, dass der Hüllrohrabschnitt in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls kürzer ausgebildet ist als der Abwasserdruckleitungsabschnitt und derart positioniert ist, dass der Abwasserdruckleitungsabschnitt mit seinen beiden freien Enden über den Hüllrohrabschnitt übersteht. Somit kann eine Zugänglichkeit der Flansche für die Befestigung der Abwasserdruckleitungsabschnitte miteinander gewährleistet werden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass ein vorgefertigtes Abwasser-Wärmetauschermodul zur Verfügung gestellt wird, das insbesondere zur einfachen Vor-Ort-Herstellung eines Abwasser-Wärmetauschersystem geeignet ist. Insbesondere können die für die Qualität des Abwasser-Wärmetauschermoduls wichtigen Schweißnähte in kontrollierter Werkstattumgebung gefertigt werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Abwasser-Wärmetauschermodul in unterschiedlichen Längen vorgefertigt werden kann und somit mit der zuvor erwähnten erhöhten Qualität auch eine erhöhte Anpassungsfähigkeit an die bei der Einbausituation herrschenden Bedingungen erreicht werden kann.
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Insbesondere können die jeweiligen Hüllrohrabschnitte mehrerer Abwasser-Wärmetauschermodule beispielsweise mit einer Manschette miteinander zu der Hüllrohrleitung fluidisch verbindbar sein.
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Das Abwasser-Wärmetauschermodul ist auch für andere Fluide als Abwasser geeignet und kann beispielsweise zur Wärmerückgewinnung aus Kühlwasser von Kraftwerksanlagen, zur Speicherung von Solarenergie in Warmwasserpuffern oder auch zur Wärmerückgewinnung aus Abwärme - insbesondere aus Abwasser - von Gebäuden, Maschinen oder sonstigen Anlagen eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich zu dem zuvor Beschriebenen kann das Abwasser-Wärmetauschermodul, insbesondere die Abwasserdruckleitung und/oder die Hüllrohrleitung, von Luft oder einem Gas bzw. Gasgemisch durchströmt werden.
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Eine Abwasserdruckleitung kann eine Rohrleitung zum Sammeln und Leiten von Abwasser unter Druck sein, die bevorzugt eingesetzt wird, wenn das zur Verfügung stehende Gelände eine Ableitung des Abwassers aufgrund eines Gefälles nicht ausreicht, was beispielsweise in Großstädten und/oder in Ballungsräumen der Fall sein kann.
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Das Wärmetauscherfluid kann wie oben beschrieben Wasser, insbesondere Abwasser, Luft oder ein Gas bzw. Gasgemisch sein.
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Der Hüllrohrabschnitt ist an seinen einander gegenüberliegenden Enden fluiddicht zu dem Abwasserdruckleitungsabschnitt ausgebildet. Beispielsweise kann eine ringförmige Stirnwand den Hüllrohrabschnitt mit dem Abwasserdruckleitungsabschnitt fluiddicht verbinden, insbesondere eingeschweißt sein.
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Weiter sind an einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Hüllrohrabschnitts jeweils ein Rohrbogen ausgebildet, wobei die jeweiligen Hüllrohrabschnitte mehrerer Abwasser-Wärmetauschermodule mittels der Rohrbögen miteinander zu einer Hüllrohrleitung fluidisch verbindbar sind.
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Der Flansch kann einen Anbauwinkel von etwa 90° bis etwa 135° mit einer Axialrichtung des Abwasserdruckleitungsabschnitts einschließen, insbesondere einen Anbauwinkel von etwa 95° bis etwa 130°, einen Anbauwinkel von etwa 100° bis etwa 125°, einen Anbauwinkel von etwa 105° bis etwa 120° oder einen Anbauwinkel von etwa 110° bis etwa 115°. Die beiden Flansche des Abwasserdruckleitungsabschnitts können in voneinander verschiedenen Anbauwinkeln an dem Abwasserdruckleitungsabschnitt ausgebildet sein.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Rohrbogen einen Umlenkwinkel von etwa 5° bis etwa 135° einschließen, insbesondere einen Umlenkwinkel von etwa 15° bis etwa 125°, einen Umlenkwinkel von etwa 25° bis etwa 115°, einen Umlenkwinkel von etwa 35° bis etwa 105°, einen Umlenkwinkel von etwa 45° bis etwa 105°oder einen Umlenkwinkel von etwa 60° bis etwa 90°. Die beiden Rohrbögen des Hüllrohrabschnitts können in voneinander verschiedenen Umlenkwinkeln an dem Hüllrohrabschnitt ausgebildet sein.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann eine erhöhte Anpassungsfähigkeit an die bei der Einbausituation herrschenden Bedingungen erreicht werden, insbesondere können Abwasser-Wärmetauschermodule nicht nur geradlinig, sondern auch etwas abknickend verlaufend verlegt werden.
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Die Flansche der Abwasserdruckleitungsabschnitte sind lösbar miteinander verbindbar. Weiter sind die Rohrbögen der Hüllrohrabschnitte lösbar miteinander verbindbar. Beispielsweise kann die lösbare Verbindung als eine Verschraubung oder mittels Steckverbindungen oder Manschetten ausgeführt sein.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann eine einfachere Auswechselbarkeit von einzelnen Modulen in einem Abwasser-Wärmetauschersystem aus den erfindungsgemäßen Abwasser-Wärmetauschermodulen erreicht werden.
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Alternativ dazu können jeweils die Flansche der Abwasserdruckleitungsabschnitte und/oder jeweils die Rohrbögen der Hüllrohrabschnitte fest miteinander verbindbar sein, beispielsweise miteinander verschweißbar.
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Insbesondere kann in dem Ringraum zwischen dem Abwasserdruckleitungsabschnitt und dem Hüllrohrabschnitt mindestens ein Abstandshalter angeordnet sein. Beispielsweise kann zwischen dem Abwasserdruckleitungsabschnitt und dem Hüllrohrabschnitt mindestens ein Steg oder drei um in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls gesehen um 120° zueinander versetzte Stege angeordnet sein.
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Wie zuvor beschrieben, kann die im Wesentlichen konzentrische Position des Abwasserdruckleitungsabschnitts mit dem Hüllrohrabschnitt mittels des mindestens einen Abstandshalters erreicht werden, wobei der mindestens eine Abstandshalter einstückig an dem Abwasserdruckleitungsabschnitt oder an dem Hüllrohrabschnitt ausgebildet sein kann. Bei mehreren Abstandshaltern kann der Abwasserdruckleitungsabschnitt und/oder der Hüllrohrabschnitt mindestens einen Abstandshalter aufweisen.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann ein Aufschieben des Hüllrohrabschnitts auf den Abwasserdruckleitungsabschnitt und/oder ein Erzielen der etwa konzentrischen Position des Abwasserdruckleitungsabschnitts mit dem Hüllrohrabschnitt erleichtert werden. Dabei versteht es sich von selbst, dass eine Außengeometrie des mindestens einen Abstandshalters an dem Abwasserdruckleitungsabschnitt an eine Innengeometrie des Hüllrohrabschnitts angepasst ist und dass eine Innengeometrie des mindestens einen Abstandshalters an dem Hüllrohrabschnitt an eine Außengeometrie der Abwasserdruckleitungsabschnitt angepasst ist.
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Vorteilhafterweise kann die Wendel auch als Abstandshalter fungieren.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann die Wendel, die insbesondere für eine höhere Durchmischung des Wärmetauscherfluids und somit für eine bessere Aufnahme der Wärme aus dem Abwasser sorgt, auch als Abstandshalter zwischen dem Abwasserdruckleitungsabschnitt und dem Hüllrohrabschnitt dienen und somit die Bauteilanzahl des Abwasser-Wärmetauschermoduls verringern.
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Insbesondere kann die Wendel als mehrere in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls voneinander beabstandete Einzelelemente ausgebildet sein.
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Weiter können die Einzelelemente der Wendel in einem Bereich zwischen den Rohrbögen des Hüllrohrabschnitts ausgebildet sein.
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Alternativ dazu kann die Wendel, insbesondere in einem Bereich zwischen den Rohrbögen des Hüllrohrabschnitts, in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls durchgehend ausgebildet sein.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann die Wendel insbesondere in dem für die Wärmeaufnahme wichtigen Bereich zwischen den Rohrbögen des Hüllrohrabschnitts für eine höhere Durchmischung des Wärmetauscherfluids sorgen.
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Eine genaue geometrische Auslegung und/oder Positionierung der einzelnen Bauteile des Abwasser-Wärmetauschermoduls hängt insbesondere von den Anforderungen und/oder Bedingungen eines jeweiligen Anwendungsfalls ab, beispielsweise von einer in dem Ringraum zwischen dem Abwasserdruckleitungsabschnitt und dem Hüllrohrabschnitt herrschenden Strömungsgeschwindigkeit des Wärmetauscherfluids.
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Im Regelfall können eine oder mehrere der nachfolgenden Auslegungen festgelegt werden:
- Die Wendel kann einen rechteckigen, quadratischen oder runden Querschnitt aufweisen. Mit anderen Worten kann die Wendel als mittels eines bandförmigen oder drahtförmigen Elements gewunden angesehen sein.
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Insbesondere kann die Wendel derart stabil ausgebildet sein, dass der auf dem Abwasserdruckleitungsabschnitt angeordnete Hüllrohrabschnitt auf der Wendel abgelegt werden kann, wobei die Wendel im Wesentlichen unverformt bleibt. Um dies zu erreichen, können ein Querschnitt und/oder ein Material der Wendel entsprechend ausgewählt werden.
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Eine Ringbreite des Ringraums kann etwa 10 mm bis etwa 30 mm, insbesondere etwa 20 mm betragen.
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Um den Ringraum mittels der Wendel im Wesentlichen abzudichten, kann die Wendel derart dimensioniert sein, dass der Ringraum in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls gesehen im Wesentlichen vollständig von der Wendel ausgefüllt ist. Mit anderen Worten kann eine Tiefe der Windungen der Wendel, die etwa als eine Gewindetiefe angesehen werden kann, im Wesentlichen gleich groß sein wie die Ringbreite des Ringraums. Eine solche vollständige Abdichtung des Ringraums ist mit vertretbarem Fertigungsaufwand zwar eher nicht erreichbar, wird aber angestrebt.
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Mittels der zuvor beschriebenen weitestgehenden Abdichtung des Ringraums kann zumindest im Bereich der Wendel eine im Wesentlichen schraubenförmige Strömung des Wärmetauscherfluids in dem Ringraum erzielt werden. Insbesondere soll zumindest im Bereich der Wendel eine Strömung des Wärmetauscherfluids ausschließlich in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls vermieden werden. Dies kann weiter zu der zuvor erwähnten höheren Durchmischung des Wärmetauscherfluids beitragen und für eine bessere Aufnahme der Wärme aus dem Abwasser sorgen.
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Insbesondere kann ein Einzelelement der Wendel in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls gesehen einen Winkel von etwa 240° bis etwa 600° überstreichen, insbesondere einen Winkel von etwa 300° bis etwa 480°, einen Winkel von etwa 360° oder N/3 * 360°, wobei N > 3.
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Die Wendel oder ein Einzelelement der Wendel kann eine Windung mit etwa 3 bis 4 vollen Umdrehungen pro Meter der Längenerstreckung der Wendel aufweisen. Mit anderen Worten kann eine Steigung der Wendel, also ein Abstand zwischen zwei Windungen der Wendel, etwa 25 cm bis etwa 35 cm betragen. Die Steigung der Wendel wird auch als Ganghöhe bezeichnet, also diejenige Strecke, um die sich die als Schraube gedachte Wendel bei einer vollen Umdrehung in Richtung ihrer Längsachse windet.
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Weiter insbesondere kann zwischen Einzelelementen der Wendel in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls gesehen ein Abstand von etwa 1,5 m bis etwa 2,5 m, insbesondere etwa 2 m ausgebildet sein.
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Eine Längenerstreckung des Abwasser-Wärmetauschermoduls in dessen Axialrichtung, also seine Länge, kann etwa 6 m oder etwa 12 m betragen.
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Bevorzugt kann bei dem Abwasser-Wärmetauschermodul mit einer Länge von etwa 6 m die Wendel durchgehend ausgebildet sein und eine Steigung oder Ganghöhe von etwa 0,75 m aufweisen.
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Alternativ dazu kann bei dem Abwasser-Wärmetauschermodul mit einer Länge von etwa 6 m die Wendel als Einzelelement ausgebildet sein und eine Steigung oder Ganghöhe von etwa 1,5 m aufweisen. Dabei kann das Einzelelement der Wendel etwa in der Mitte der Längenerstreckung des Abwasser-Wärmetauschermoduls angeordnet sein. Weiter bevorzugt kann das Einzelelement der Wendel einen Winkel von etwa 360° überstreichen, mit anderen Worten kann das Einzelelement der Wendel eine einzelne Windung mit einer ganzen Umdrehung aufweisen. Weiter bevorzugt kann zwischen Einzelelementen der Wendel in Axialrichtung des Abwasser-Wärmetauschermoduls gesehen ein Abstand von etwa 4,5 m ausgebildet sein.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration des Abwasser-Wärmetauschermoduls und insbesondere der Wendel kann eine bessere Durchmischung des Wärmetauscherfluids und somit eine bessere Aufnahme der Wärme aus dem Abwasser erreicht werden.
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Insbesondere kann das Abwasser-Wärmetauschermodul mit mindestens einer Transportöse für einen Kranhaken oder ein Heißgeschirr oder mindestens zwei Taschen oder Bügeln zum Aufnehmen von Gabelstaplergabeln ausgebildet sein. Vorteilhafterweise können die mindestens eine Transportöse oder die mindestens zwei Taschen oder Bügel an dem Abwasserdruckleitungsabschnitt und/oder an dem Hüllrohrabschnitt ausgebildet sein.
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Mit der zuvor beschriebenen Konfiguration kann das Abwasser-Wärmetauschermodul einfache mit überlicherweise auf einer Baustelle und/oder in einer Werkstatt vorhandenen Mitteln angehoben und/oder transportiert werden.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zuvor beschriebenen Wärmetauschermoduls, aufweisend die Schritte:
- Bereitstellen eines Abwasserdruckleitungsabschnitts, einer Wendel und eines Hüllrohrabschnitts,
- Aufschieben der Wendel auf den Abwasserdruckleitungsabschnitt und
- Aufschieben des Hüllrohrabschnitts auf den Abwasserdruckleitungsabschnitt mit der Wendel.
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Vorteilhafterweise kann die Wendel nach dem Aufschieben auf den Abwasserdruckleitungsabschnitt an dem Abwasserdruckleitungsabschnitt befestigt sein, beispielsweise bei aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehenden Bauteilen daran angeschweißt.
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Mit dem zuvor beschriebenen Vorgehen kann ein Einhalten einer vorbestimmten Position der Wendel auf dem Abwasserdruckleitungsabschnitt gewährleistet werden. So kann weiter zu der zuvor erwähnten höheren Durchmischung des Wärmetauscherfluids beigetragen und für eine bessere Aufnahme der Wärme aus dem Abwasser gesorgt werden.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Abwasser-Wärmetauschersystem mit modularem Aufbau, aufweisend mehrere hintereinander angeordnete Abwasser-Wärmetauschermodule wie zuvor beschrieben, wobei die jeweiligen Abwasserdruckleitungsabschnitte der hintereinander angeordneten Abwasser-Wärmetauschermodule mittels der Flansche miteinander zu einer Abwasserdruckleitung fluidisch verbunden sind, die jeweiligen Hüllrohrabschnitte der hintereinander angeordneten Abwasser-Wärmetauschermodule miteinander zu einer Hüllrohrleitung fluidisch verbunden sind und die Hüllrohrleitung mit einem Wärmetauscherfluid gespeist ist.
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Zusätzlich zu den zuvor für das erfindungsgemäße Abwasser-Wärmetauschermodul genannten Vorteilen ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Abwasser-Wärmetauschersystems, dass ein Verlegen des Abwasser-Wärmetauschersystems vereinfacht ist, insbesondere wegen eines vereinfachten Verbindens bereits verlegter Abwasser-Wärmetauschermodule.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschersystems mit modularem Aufbau, aufweisend die Schritte:
- hintereinander Anordnen von mehreren Abwasser-Wärmetauschermodulen wie zuvor beschrieben,
- fluidisches miteinander Verbinden der jeweiligen Abwasserdruckleitungsabschnitte der hintereinander angeordneten Abwasser-Wärmetauschermodule mittels der Flansche zu einer Abwasserdruckleitung,
- fluidisches miteinander Verbinden der jeweiligen Hüllrohrabschnitte der hintereinander angeordneten Abwasser-Wärmetauschermodule mittels der Rohrbögen zu einer Hüllrohrleitung und
- Speisen der Hüllrohrleitung mit einem Wärmetauscherfluid.
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Die Vorteile des Verfahrens zum Herstellen des Abwasser-Wärmetauschersystems ergeben sich analog aus den zum oben genannten Abwasser-Wärmetauschermodul und zum Abwasser-Wärmetauschersystem genannten Merkmalen und deren Vorteile.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abwasser-Wärmetauschermoduls und des Abwasser-Wärmetauschersystems anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist und dass einzelne Merkmale davon zu weiteren Ausführungsbeispielen kombiniert werden können.
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Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Längsschnitts eines erfindungsgemäßen Abwasser-Wärmetauschermoduls gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine räumliche Ansicht des Abwasser-Wärmetauschermoduls gemäß 1;
- 3 eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Abwasser-Wärmetauschersystems mit hintereinander angeordneten Abwasser-Wärmetauschermodulen gemäß 1; und
- 4 eine vergrößerte Detailansicht einer Verbindung der Hüllrohrabschnitte bei dem Abwasser-Wärmetauschersystems gemäß 3.
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Ein erfindungsgemäßes Abwasser-Wärmetauschermodul 1 wird nachfolgend in Bezug auf dessen in 1 gezeigte Seitenansicht eines Längsschnitts und dessen in 2 gezeigte räumliche Ansicht beschrieben.
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Über einem Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 ist im Wesentlichen konzentrisch dazu ein Hüllrohrabschnitt 4 angeordnet, wobei in einem daraus resultierenden Ringraum 6 (siehe in 4 gezeigtes Detail) zwischen dem Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 und dem Hüllrohrabschnitt 4 eine Wendel 8 angeordnet ist.
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An den freien Enden des Abwasserdruckleitungsabschnitts 2 ist jeweils ein Flansch 10 fest angebracht, beispielsweise bei aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehenden Bauteilen miteinander verschweißt.
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Beide Flansche 10 können mit einem in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Anbauwinkel 12 von etwa 90° an dem Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 angebracht sein. Alternativ dazu können die Flansche 10 wie zuvor beschrieben unter anderen und voneinander verschiedenen Anbauwinkeln 12 an den Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 angebracht sein.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, kann der Hüllrohrabschnitt 4 an seinen beiden Enden in Bezug auf den Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 fluidisch abgedichtet ausgebildet sein, beispielsweise bei aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehenden Bauteilen miteinander verschweißt. Vorteilhafterweise kann dabei eine ringförmig ausbildete Stirnwand (nicht dargestellt) zwischen Hüllrohrabschnitt 4 und Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 eingeschweißt werden.
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An einander gegenüberliegenden Endabschnitten des Hüllrohrabschnitts 4 ist jeweils ein Rohrbogen 14 angebracht, beispielsweise bei aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehenden Bauteilen angeschweißt. Wie in dem Ausführungsbeispiel gezeigt, können beide Rohrbögen 14 jeweils einen Umlenkwinkel 16 von etwa 90° einschließen.
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Die Wendel 8, insbesondere ein schraubenlinienförmiges Element, kann als mehrere in Axialrichtung Ax des Abwasser-Wärmetauschermoduls 1 voneinander beabstandete Einzelelemente in einem Bereich zwischen den Rohrbögen 14 des Hüllrohrabschnitts 4 ausgebildet sein.
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Wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt, kann das Abwasser-Wärmetauschermodul 1 mit zwei Bügeln 18 zum Aufnehmen von Gabelstaplergabeln (nicht dargestellt) oder zum Einhängen eines Heißgeschirrs (nicht dargestellt) ausgebildet sein, die vorzugsweise an dem Hüllrohrabschnitt 4 angebracht sind, beispielsweise bei aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehenden Bauteilen angeschweißt.
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Ein erfindungsgemäßes Abwasser-Wärmetauschersystem 20 und dessen Funktion wird nachfolgend in Bezug auf dessen in 3 gezeigte räumliche Ansicht mit hintereinander angeordneten Abwasser-Wärmetauschermodulen 1 gemäß 1 und einer in 4 gezeigten vergrößerten Detailansicht einer Verbindung der Abwasser-Wärmetauschermodule 1 beschrieben, insbesondere eine Verbindung der Abwasserdruckleitungsabschnitte 2 und der Hüllrohrabschnitte 4.
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Das Abwasser-Wärmetauschersystem 20 weist mehrere hintereinander angeordnete Abwasser-Wärmetauschermodule 1 auf, wobei die jeweiligen Abwasserdruckleitungsabschnitte 2 und die jeweiligen Hüllrohrabschnitte 4 fluidisch miteinander verbunden sind.
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Die aneinander angrenzenden Abwasserdruckleitungsabschnitte 2 sind mittels der Flansche 10 zu einer Abwasserdruckleitung verbunden, beispielsweise miteinander verschraubt, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt. Wie zuvor beschrieben, ragt jeweils der Abwasserdruckleitungsabschnitt 2 aus dem Hüllrohrabschnitt 4 heraus, um die Flansche 10 für ihre Verbindung zugänglich zu machen.
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Die Hüllrohrabschnitte 4 sind miteinander zu einer Hüllrohrleitung verbunden, beispielsweise mittels einer Manschette (nicht dargestellt), die die jeweiligen Rohrbögen 14 fluidisch mit einander verbindet.
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Alternativ zu den beschriebenen lösbaren Verbindungen können die Abwasser-Wärmetauschermodule 1 fest miteinander verbunden sein, beispielsweise bei aus Stahl, insbesondere Edelstahl, bestehenden Bauteilen miteinander verschweißt.
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Der zuvor beschriebene Ringraum 6 zwischen den Abwasserdruckleitungsabschnitten 2 und den jeweiligen Hüllrohrabschnitten 4, das heißt, zwischen der Abwasserdruckleitung und der Hüllrohrleitung, ist mit einem Wärmetauscherfluid gespeist, das in einen in Strömungsrichtung des Wärmetauscherfluids gesehen ersten Rohrbogen 14 in die Hüllrohrleitung einströmt und aus einem in Strömungsrichtung des Wärmetauscherfluids gesehen zweiten, insbesondere letzten, Rohrbogen 14 aus der Hüllrohrleitung ausströmt. Von dort kann das erwärmte Wärmetauscherfluid beispielsweise in einen Heizkörper (nicht dargestellt) oder dergleichen geleitet werden, nach welchem es beispielsweise von einer Pumpe (nicht dargestellt) wieder in den ersten Rohrbogen 14 gefördert wird, um den Wärmetauscherfluid-Kreislauf zu schließen.
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Die zuvor beschriebene Wendel 8 sorgt in den Abwasser-Wärmetauschermodulen 1 insbesondere für eine höhere Durchmischung des Wärmetauscherfluids und somit für eine bessere Aufnahme der Wärme aus dem Abwasser.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Wendel 8 auch dazu, die im Wesentlichen konzentrische Position des Abwasserdruckleitungsabschnitts 2 und des Hüllrohrabschnitts 4 in den Abwasser-Wärmetauschermodulen 1 zu gewährleisten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abwasser-Wärmetauschermodul
- 2
- Abwasserdruckleitungsabschnitt
- 4
- Hüllrohrabschnitt
- 6
- Ringraum
- 8
- Wendel
- 10
- Flansch
- 12
- Anbauwinkel
- 14
- Rohrbogen
- 16
- Umlenkwinkel
- 18
- Bügel
- 20
- Abwasser-Wärmetauschersystem
- Ax
- Axialrichtung
