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Rohrbündelwärmeaustauscher
Die Erfindung bezieht sich auf Rohrbündelwärmeaustauscher, bei denen bekanntlich zwischen zwei plattenförmigen Rohrböden eine Vielzahl von Austauscherrohren montiert ist. Bei Wärmeaustauschern dieser Art sind die Rohre in den Rohrböden meist durch Einwalzen oder zuweilen auch durch Schweissung oder Lötung befestigt. Es hat sich nun aber gezeigt, dass solche stossverbundene Rohre an ihren Befestigungsstellen infolge der thermischen Beanspruchungen Ermüdungserscheidnungen und infolge der Turbulenz des strömenden Mediums an den Einlassöffnungen Erosionserscheinungen unterworfen sind, so dass die Rohre nur eine beschränkte Lebensdauer haben.
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platte mit vorgeformten Dichtungskragen befestigt werden.
Es hat sich aber gezeigt, dass die erstgenannte
Lösung nur für Wärmeaustauscher mit sehr dicken Rohrböden geeignet ist, und dass die Haltbarkeit dieser sowohl als auch der andern Ausführungen oft sehr gering ist, weil die Rohre bei Wärmedehnung in den
Ringen oder Kragen gleiten, wodurch die Dichtungsfähigkeit herabgesetzt wird. Oft ist auch die Mitbe- nutzung des atmosphärischen Überdrucks oder einer Druckflüssigkeit notwendig, um eine gute Dichtung aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung zielt darauf ab, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und einfache Rohrbefestigungs- mittel zu schaffen, die auch für Wärmeaustauscher mit dünnen Rohren und Rohrböden geeignet und derart geformt sind, dass sie eine Wärmedehnung der Rohre ausgleichen. Ein gemäss der Erfindung aufgebauter
Rohrbündelwärmeaustauscher weist eine Vielzahl von zwischen zwei plattenförmigen Rohrböden montier- ten Rohren auf, die an den Rohrböden mit Hilfe von Hülsen aus Gummi od. ähnl. elastischem Material befestigt sind, welche auf die Endteile der Rohre aufgezogen sind.
Die Erfindung unterscheidet sich aber von den bekannten Ausführungen dadurch, dass die Länge der Rohre etwas kleiner als der Abstand zwischen den Rohrböden ist und dass die auf die Endteile der Rohre aufgezogenen Hülsen dieser Differenz entsprechend über die Rohrenden vorstehen und im vorstehenden Hülsenteil je eine äussere Ringnut aufweisen, deren Nutenwände den Rand einer Bohrung oder eines Loches in einem der Rohrböden umfassen und abdichten, wenn die Hülsen in die Rohrböden eingesetzt sind. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel des Wärmeaustauschers nach der Erfindung haben die Hülsen, wie an sich bekannt, einen zum zugeordneten Rohr hin sich konisch verengenden und sanft abgerundeten Einlass.
Bei Wärmeaustauschern mit dünnwandigen Rohren haben die Enden der Rohre vorzugsweise geringfügig aufgeweitete Ränder, welche in die Innenwände der zugeordneten Hülsen eindringen. Da die Rohre bei der Konstruktion nach der Erfindung zwischen den Rohrböden elastisch festgeklemmt sind, werden Spannungen infolge von thermischen Beanspruchungen vermieden. Die schädlichen Auswirkungen einer Erosion werden dadurch überwunden, dass das für die Hülsen gewählte Material weniger als das Rohrmaterial einem Verschleiss durch Erosion unterliegt und dass die Turbulenz der Strömung durch die schon erwähnte konische Gestaltung des Einlasses der Hülsen vermindert oder ganz behoben wird. Die erfindungsgemässe Befestigungsart der Rohre bietet ferner den Vorteil, dass es nunmehr möglich ist, Wärmeaustauscher mit sehr dünnwandigen Rohren herzustellen.
Bisher war es sehr schwierig, sehr dünnwandige Rohre einwandfrei an den Rohrböden zu montieren. Als weiterer Vorteil der Erfindung sei erwähnt, dass die Rohre des Wärmeaustauschers nunmehr aus bisher für diesen Zweck nicht verwendbaren Materialien, wie Glas, Kunststoff usw., hergestellt werden können.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel genauer erläutert werden. Die einzige Zeichnungsfigur stellt einen Achsschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemässen Rohrbündelwärmeaustauschers dar.
Mit 1 sind die zwischen den plattenförmigen Rohrböden 2 und 3 eingespannten Austauscherrohre bezeichnet. Erfindungsgemäss sind diese Rohre an den Rohrböden mit Hilfe von Hülsen 4 aus Gummi od. ähnl. elastischem Material befestigt. Mit 5 ist eine äussere Ringnut an jeder Hülse 4 bezeichnet, die so ausgebildet ist, dass die Nutenwände den Rand einer der Bohrungen oder Löcher 6 umschliessen, welche in den Rohrböden zur Aufnahme der Rohre 1 vorgesehen sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wärme-
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durch ausgeprägte Halsansätze 7 gebildet, denen die Ringnut 5 in den Hülsen 4 angepasst ist.
Um eine Turbulenz der Strömung und den damit verbundenen Verschleiss zu vermeiden bzw. herabzusetzen, haben die Hülsen einen sich zum Rohr hin konisch verengenden und sanft abgerundeten Einlass 8.
Die Enden der Rohre sind bei 1 a geringfügig aufgeweitet und die aufgeweiteten Rohrränder dringen, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, in die Innenwandung der Hülsen 4 ein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rohrbündelwärmeaustauscher mit einer Vielzahl von zwischen zwei plattenförmigen Rohrböden montierten Rohren, die an den Rohrböden mit Hilfe von Hülsen aus Gummi od. ähnl. elastischem Material befestigt sind, welche auf die Endteile der Rohre aufgezogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Rohre (1) etwas kleiner als der Abstand zwischen den Rohrböden (2, 3) ist und dass die auf die Endteile der Rohre aufgezogenen Hülsen (4) dieser Differenz entsprechend über die Rohrenden vorstehen und im vorstehenden Hülsenteil je eine äussere Ringnut (5) aufweisen, deren Nutenwände den Rand einer Bohrung oder eines Loches (6) in einem der Rohrböden (2, 3) umfassen und abdichten,
wenn die Hülsen in die Rohrböden eingesetzt sind.
2. WärmeaustauschernachAnspruch l, dadurch gekennzeicbnet, dassdieHülsen (%), wieansichbekannt, einen zum zugeordneten Rohr (1) hin sich konisch verengenden, sanft abgerundeten Einlass (8) haben.