ЗМЕЕВИКОВЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗМЕЕВИКОВОГО ТЕПЛООБМЕННИКА И СПОСОБ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ПЕРВОЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДОЙ И ВТОРОЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДОЙ

1. Змеевиковый теплообменник (1), содержащий ориентированную вдоль продольной оси (L) в осевом направлении (a) центральную трубу (21) и трубный пучок (2), который содержит множество труб (20) для прокачки первой текучей среды, причем трубы (20) навиты в множество витков (23) вокруг центральной трубы (21), и при этом трубы (20) в радиальном направлении (r), перпендикулярном осевому направлению (a), расположены во множество слоев (22) труб,
отличающийся тем,
что смежные витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб имеют в осевом направлении (a) разные осевые расстояния (T), причем осевые расстояния (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб монотонно возрастают на по меньшей мере одном участке трубного пучка (2) в осевом направлении (a),
и/или
что некоторые смежные в радиальном направлении (r) слои (22) труб в поперечной плоскости, перпендикулярной продольной оси (L), находятся на разных радиальных расстояниях (D) друг от друга, причем радиальные расстояния (D) между смежными слоями (22) труб на по меньшей мере одном участке трубного пучка (2) монотонно возрастают в радиальном направлении (r).
2. Змеевиковый теплообменник по п. 1, отличающийся тем, что витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся в радиальном направлении (r) на разных радиальных расстояниях (D) от продольной оси (L).
3. Змеевиковый теплообменник по п. 2, отличающийся тем, что измеряемые от продольной оси (L) радиальные расстояния (D) витков (23) упомянутого слоя (22) труб монотонно возрастают на по меньшей мере одном участке трубного пучка (2) в осевом направлении (a).
4. Змеевиковый теплообменник (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что трубный пучок (2) содержит первый участок (31) и второй участок (32), смежный в осевом направлении (a) с первым участком (31), причем смежные витки (23) упомянутого слоя (22) труб имеют на первом участке (31) осевое расстояние (T), которое отличается от осевого расстояния (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб на втором участке (32).
5. Змеевиковый теплообменник (1) по п. 4, отличающийся тем, что упомянутый слой (22) труб имеет на первом участке (31) первое число (n1) витков (23), ориентированную в осевом направлении (a) первую высоту (h1) и первую плотность (p1) упаковки, причем первая плотность (p1) упаковки равна отношению (n1/h1) первого числа (n1) к первой высоте (h1), и при этом упомянутый слой (22) труб имеет на втором участке (32) второе число (n2) витков (23), ориентированную в осевом направлении (a) вторую высоту (h2) и вторую плотность (p2) упаковки, причем вторая плотность (p2) упаковки равна отношению (n2/h2) второго числа (n2) ко второй высоте (h2), и при этом первая плотность (p1) упаковки отличается от второй плотности (p2) упаковки.
6. Змеевиковый теплообменник (1) по п. 4 или 5, отличающийся тем, что первый участок (31) образован средним участком (35) трубного пучка (2), причем второй участок (32) образован конечным участком (36) трубного пучка (2).
7. Змеевиковый теплообменник (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что трубный пучок (2) содержит внутреннюю зону (41) и внешнюю зону (42), охватывающую внутреннюю зону (41) в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольной оси (L), причем смежные в радиальном направлении (r) слои (22) труб внутренней зоны (41) отстоят друг от друга в плоскости поперечного сечения на радиальные расстояния (D), которые отличаются от радиальных расстояний (D) в плоскости поперечного сечения между смежными в радиальном направлении (r) слоями (22) труб внешней зоны (42).
8. Змеевиковый теплообменник (1) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что теплообменник (1) содержит множество ориентированных в осевом направлении (a) ребер (6), причем каждое из ребер (6) в радиальном направлении (r) задает расстояние между двумя соответствующими смежными слоями (22) труб, причем ребра (6) в радиальном направлении (r) имеют разную толщину (d).
9. Змеевиковый теплообменник (1) по п. 8, отличающийся тем, что толщина (d) по меньшей мере одного из ребер (6) варьируется вдоль осевого направления (r).
10. Способ изготовления змеевикового теплообменника (1), в частности по одному из пп. 1-9, в котором трубы (20) навивают вокруг центральной трубы (21) так, что смежные витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся в осевом направлении (a) на разных осевых расстояниях (T) и/или некоторые смежные в радиальном направлении (r) слои (22) труб имеют между собой разные радиальные расстояния (D) в плоскости поперечного сечения, перпендикулярной продольной оси (L).
11. Способ теплообмена между первой текучей средой и второй текучей средой в змеевиковом теплообменнике (1) по одному из пп. 1-9, в котором первая текучая среда протекает в трубах (20) трубного пучка (2), и при этом во внутреннее пространство (M) кожуха, где расположен трубный пучок (2) теплообменника (1), подают вторую текучую среду, в результате чего между первой текучей средой и второй текучей средой происходит теплообмен.
12. Способ теплообмена по п. 11, в котором на первом участке (31) трубного пучка (2), где турбулентные завихрения или потеря напора направляемой во внутреннем пространстве (M) кожуха второй текучей среды влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, смежные витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся на осевом расстоянии (T), которое отличается от осевого расстояния (T) смежных витков (23) соответствующего слоя (22) труб на примыкающем в осевом направлении (a) к первому участку (31) втором участке (32) трубного пучка (2), причем на втором участке (32) турбулентные завихрения или потеря напора второй текучей среды меньше влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, причем, в частности, осевое расстояние (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб на первом участке (31) трубного пучка (2) меньше осевого расстояния (T) смежных витков (23) упомянутого слоя (22) труб на втором участке (32) трубного пучка (2).
13. Способ теплообмена по п. 11 или 12, в котором на первом участке (31) трубного пучка (2), где турбулентные завихрения или потеря напора направляемой во внутреннем пространстве (M) кожуха второй текучей среды влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, витки (23) по меньшей мере одного слоя (22) труб находятся на радиальном расстоянии (D) от продольной оси (L), которое отличается от радиального расстояния (D) витков (23) соответствующего слоя (22) труб от продольной оси (L) на примыкающем в осевом направлении (a) к первому участку (31) втором участке (32) трубного пучка (2), причем на втором участке (32) турбулентные завихрения или потеря напора второй текучей среды меньше влияют на теплообмен между первой текучей средой и второй текучей средой, причем, в частности, измеряемое от продольной оси (L) радиальное расстояние (D) витков (23) упомянутого слоя (22) труб на первом участке (31) трубного пучка (2) меньше измеряемого от продольной оси (L) радиального расстояния (D) витков (23) упомянутого слоя (22) труб на втором участке (32) трубного пучка (2).