AT287030B

AT287030B - Einrichtung zur Verhinderung der Überhitzung der Einlaufstellen der Rohre bzw. der Rohrplatten von Rohrwärmetauschern

Info

Publication number: AT287030B
Application number: AT612466A
Authority: AT
Inventors: J Lippitsch
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1966-06-27
Filing date: 1966-06-27
Publication date: 1971-01-11

Description

Einrichtung zur Verhinderung der Überhitzung der Einlaufstelle der Rohre bzw. der Rohrplatten von Rohrwärmetauschem
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung der überhitzung der Einlaufstelle der
Rohre bzw. der Rohrplatten von Rohrwärmetauschern, bestehend aus einem in der Strömungsrichtung des in den Rohren strömenden Mediums vor der jeweiligen Rohrplatte und vor den Einlaufenden der
Rohre parallel zu der Rohrplatte angeordneten, nahezu die ganze dem strömenden Medium zugewendete Fläche der Rohrplatte überdeckenden Schutzblech mit etwa in der Fortsetzung der
Rohrachsen angeordneten Öffnungen.

Es ist bekanntgeworden, bei Wärmetauschern eine Rohrplatte vorzusehen, durch die die Wärmetauscherrohre miteinander verbunden sind, und zum Schutz der Rohrinnenwände einen keramischen Ring anzuordnen, wobei ausserhalb der Rohrplatte im Inneren der Wärmetauscher Rippen vorgesehen sind. Auch ist es bekannt, die Wärmetauscher eines Rohrbündelwärmetauschers an der Eintrittsseite der heissen Gase mit einer Schutzschicht zu versehen. Hiebei wird einerseits nur die Eintrittsstelle der Rohre geschützt, anderseits nur ein Anfressen der Rohrwandungen durch Kavitation vermieden. Zum Schutz der Balgverbindungen der Wärmetauscherrohre von Wärmetauschern vor übermässiger Wärmeaufnahme sind ferner Schutzeinrichtungen an der Eintrittsrohrplatte bekanntgeworden.

Ausserdem sind Veröffentlichungen bekannt, denen zufolge Schweissverbindungen vor Überhitzung durch Wärmedämmschichten aus einem warmfesten elastischeMaterial geschützt sind bzw. in denen die Anordnung von Schutzplatten vor Rohrplatten vorgeschlagen wird. Schliesslich ist es bekannt, an den Rohrenden an die Rohre auswechselbare Wärmeübertragungskörper anzubringen, welche sich über Teile der Rohrplatte stülpen bzw. in einem Rohr-Wärmetauscher vor dem Rohrboden ein Schutzblech anzubringen, wobei die Einsätze der Rohre an das Schutzblech angeschlossen sind. Nachteilig ist bei den zuletzt genannten Konstruktionen, dass die Rohrenden infolge plastischer Verformung nur schwer auswechselbar sind und die Einsätze den Wärmedurchgang durch die Rohre behindern.

Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das in bekannter Weise aus hochhitzebeständigem Material, wie z. B. Tantal, bestehende Schutzblech in einem Abstand vor der Rohrplatte angeordnet ist, der vorzugsweise der Hälfte des lichten Rohrdurchmessers gleich ist, und dass an den Rändern der Öffnungen im Schutzblech in die jeweiligen Rohre unter Freihaltung eines ringförmigen Spaltes hineinragende, trichterartige Ansätze angeschlossen sind.

Durch diese Konstruktion wird erfmdungsgemäss eine Benetzung des Schutzbleches auf beiden Seiten durch ein und dasselbe Medium bewirkt, u. zw. durch das in den Rohren strömende Medium, welches an der der Rohrplatte zugewendeten Seite stagniert, wodurch ein sicherer Schutz gegen eine Überhitzung gewährleistet ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist den Fig. l und 2 beispielsweise dargestellt. Fig. l zeigt einen Schnitt durch den Einlaufteil eines Rohrbündelwärmetauschers mit der erfindungsgemässen Schutzeinrichtung, Fig. 2 die Schutzeinrichtung in einem vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1.

In Fig. l ist in einem Schnitt durch die Eintrittsrohrplatte--l--der Einlaufteil des heissen Mediums--5--in die Rohre--3--des Rohrbündelwärmetauschers dargestellt. Der Rohrplatte

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anschliessen. Durch diese Massnahme wird das heisse Medium-5-, wie z. B. 15000C heisses Argon, von der Aussenseite --8-- der Rohrplatte --1-- abgehalten.

Zwischen dem plattenförmigen Schutzblech--2--und der Rohrplatte --1-- bildet sich eine stagnierende Schicht des Mediums --5--, die infolge ihrer physikalischen Eigenschaften, d. h. infolge ihrer geringen
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und den Ansätzen --9-- wird ein ringförmiger Spalt--11--gebildet, in dem durch das stagnierende Medium-5-ein grösserer Wärmeübergang an das Ende des Wärmetauscherrohres und somit eine überhitzung der Anschlussstelle verhindert wird. Der Rohrbündelwärmetauscher, der aus der Rohrplatte --1--, dem plattenförmigen Schutzblech -2-- und den Wärmetauscherrohren --3-besteht, ist in einem Gefäss --4-- angeordnet, in welchem das zweite um die Rohre strömende Wärmetauschermedium strömt.

In Fig. 2 ist das plattenförmige Schutzblech in einem grösseren Massstab und in einem Ausschnitt dargestellt. Aus der Figur entnimmt man, dass das plattenförmige Schutzblech --2-- aus einem perforierten Blech besteht, welches in vorteilhafter Weise aus einem hochhitzebeständigen Material, wie z. B. Tantal, besteht. Als hochhitzebeständiges Material können bei weniger thermisch hochbeanspruchten Wärmetauschern auch hochlegierte Stähle herangezogen werden, deren Zusammensetzung auf Grund der thermischen Beanspruchung bestimmt wird. Die trichterförmigen Vertiefungen oder Ansätze --9-- sind Aushalsungen, welche in günstiger Weise durch einen Pressvorgang hergestellt sind. Selbstverständlich können diese Aushalsungen auch durch Aufsetzen geeignet geformter Düsenkörper, welche auf dem Schutzblech --2-- aufgeschweisst sind, hergestellt werden.

Die Wärmetauscherrohre --3-- sind in der Rohrplatte --1-- eingeschweisst. Das plattenförmige Schutzblech --2-- ist durch Distanzhülsen -6-- von der Rohrplatte-l-distanziert und durch Schrauben --7-- fixiert. Der Abstand des Schutzbleches-2-von der Rohrplatte--l--beträgt in vorteilhafter Weise etwa die Hälfte des lichten Rohrdurchmessers der Wärmetauscherrohre--3--.

Claims

PATENTANSPRUCH : Einrichtung zur Verhinderung der überhitzung der Einlaufstellen der Rohre bzw. der Rohrplatten von Rohrwärmetauschern, bestehend aus einem in der Strömungsrichtung des in den Rohren strömenden Mediums vor der jeweiligen Rohrplatte und vor den Einlaufenden der Rohre parallel zu der Rohrplatte angeordneten, nahezu die ganze dem strömenden Medium zugewendete Fläche der Rohrplatte überdeckenden Schutzblech mit etwa in der Fortsetzung der Rohrachsen angeordneten EMI2.3 Rändern der Öffnungen (12) im Schutzblech (2) in die jeweiligen Rohre (3) unter Freihaltung eines ringförmigen Spaltes (11) hineinragende, trichterartige Ansätze (9) angeschlossen sind.

Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : EMI2.4 <tb> <tb> DT-AS <SEP> 1184568 <SEP> OE-PS <SEP> 196 <SEP> 892 <tb> DT-PS <SEP> 678 <SEP> 257 <SEP> US-PS <SEP> 811 <SEP> 236 <tb> DT-PS <SEP> 962437 <SEP> US-PS <SEP> 1 <SEP> 015 <SEP> 180 <tb> FR-PS <SEP> 989 <SEP> 625 <SEP> US-PS <SEP> 2 <SEP> 143 <SEP> 477 <SEP> <tb> GB-PS <SEP> 730 <SEP> 284 <SEP> US-PS <SEP> 3 <SEP> 132691 <tb> GB-PS <SEP> 1 <SEP> 028 <SEP> 899 <SEP> US-PS <SEP> 3 <SEP> 232 <SEP> 643 <tb> OE-PS <SEP> 94 <SEP> 769 <tb>