AT296354B - Doppelwandiges Wärmetauscherrohr - Google Patents

Doppelwandiges Wärmetauscherrohr

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AT296354B AT450266A AT450266A AT296354B AT 296354 B AT296354 B AT 296354B AT 450266 A AT450266 A AT 450266A AT 450266 A AT450266 A AT 450266A AT 296354 B AT296354 B AT 296354B
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Description


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  Doppelwandiges Wärmetauscherrohr 
 EMI1.1 
 

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 gegenüber   Fig.11   abgeänderte Ausführungsform der Erfindung mit einer tragenden Balgmembran als
Vorspanneinrichtung, Fig. 13 eine gegenüber Fig. 12 abgeänderte Ausführungsform der Erfindung mit einer tragenden Feder als Vorspanneinrichtung, Fig. 14 eine Verstrebungs- oder Verriegelungseinrichtung zwischen einanderliegenden Rohren und Fig. 15 in einem Vertikalschnitt die Verriegelungseinrichtung nach Fig. 14. 



   Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist eine Kombination einer Gasturbine mit einer Abwärme-Dampfturbine in einer kombinierten Kraftanlage. In der Gasturbine mit ihrer hohen Eintrittstemperatur von etwa 8700C wird mit hohem Wirkungsgrad die durch die Verbrennung erzeugte, bei hoher Temperatur vorhandene Enthalpie ausgenutzt. Die nicht in Arbeit umgesetzte Enthalpie wird von der Gasturbine bei Temperaturen abgegeben, die für die Dampferzeugung genügen. 



  Eine derartige Gasturbine ist eine besonders zweckmässige Vorrichtung für die Primärstufe einer Kraftanlage, weil sie eine bewährte Maschine ist, die auf einer hohen technischen Entwicklungsstufe steht. Die erfolgreiche Anwendung einer Gasturbine in der angegebenen Weise wird jedoch dadurch erschwert, dass bei ihrem Betrieb mit Kohle oder Rückstandsöl, d. h. mit Brennstoffen, die für eine Dampfenergieerzeugung im grossen Massstab genügend wirtschaftlich sind, Schwierigkeiten auftreten. Bei der Feuerung mit Kohle besteht das Problem vor allem darin, eine Beschädigung des Turbinenläufers und der ihm zugeordneten Teile durch Erosion oder durch die Ablagerung von schmelzflüssiger Asche zu verhindern, die Alkalisulfat und etwa Vanadinoxyd enthält. Bei der ölfeuerung führen vanadinkomplexhaltige Rückstände bei hohen Temperaturen zu starken Korrosionserscheinungen.

   Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, dass mit einem Strahlungswärmetauscher Wärme von der unter atmosphärischem Druck befindlichen, durch die Verbrennung von Kohle oder öl erzeugten Flamme auf Hochdruckluft übertragen und diese in der Gasturbine verwendet wird. Der Wärmetauscher kann sowohl als primäre Wärmequelle in dem Kreislauf als auch als Regenerator zur Rückgewinnung von Abwärme aus den Abgasen dienen. Die Verwendung gestattet ferner die Konstruktion von Gasturbinen mit geschlossenem Kreislauf, die in vielen Fällen weitere Vorteile haben. 



   Zur Verwendung mit den derzeit zur Verfügung stehenden Turbinen muss ein derartiger Wärmetauscher eine Austrittstemperatur von etwa   870 C   haben. Vorzugsweise soll die Austrittstemperatur   980 C   oder mehr betragen. Die üblichen Wärmetauscher aus rostfreiem Stahl sind im allgemeinen nur bis zu Temperaturen von etwa   650 C   verwendbar. Bei so hohen Temperaturen haben nur die Superlegierungen, die eine grosse Menge an teuren Materialien wie Kobalt und Niob enthalten, eine genügende Dauerstandfestigkeit. Die Verwendung derartiger Materialien in Wärmetauschern ist jedoch im allgemeinen unwirtschaftlich.

   Da zur Herabsetzung der Kosten der Wärmetauscher nicht zu gross sein darf, muss ein hoher Temperaturunterschied zwischen der Rohrwand 
 EMI2.1 
 genügend dauerstandfest, oxydationsbeständig und dem Angriff durch die Verbrennungsprodukte der Kohle gewachsen sind, stehen in Form hochfeuerfester Stoffe, wie Aluminiumoxyd, Magnesia, Mullit und Siliciumcarbid zur Verfügung. Diese Materialien sind jedoch porös und es ist mit den derzeit bekannten Mitteln sehr schwierig, sie zu zweckmässigen und mit gutem Wirkungsgrad arbeitenden Wärmetauschern zu verarbeiten. 



   Diese und andere Probleme werden durch die in   Fig. l   gezeigte Ausführungsform der Erfindung gelöst. Dort ist ein   Wärmetauscherrohr-10-gezeigt,   das den vorstehend beschriebenen, extremen Bedingungen gewachsen ist. Das   Rohr--10--besitzt   ein   Innenrohr -11-- aus   oxydationsbeständigem Material hoher Festigkeit, beispielsweise rostfreiem Stahl oder Inconelmetall, Das   Innenrohr--11--ist   konzentrisch von einem oder mehreren   Aussenrohren --12, 12'--   umgeben, die gewöhnlich aus einem keramischen Material bestehen, beispielsweise Siliciumcarbid in seinen verschiedenen Formen.

   Das Siliciumcarbid kann beispielsweise mit Ton oder Nitrid gebunden oder ohne Bindemittel gesintert sein. 
 EMI2.2 
 Innenrohr nicht bei hohen Temperaturen unter der Wirkung seines Innendurckes kriecht und reisst. Das   Innenrohr --11-- dient   als eine lecksichere Auskleidung, die ohne weiteres mit üblichen Verteilern oder Sammlern verbunden werden kann. Die beschriebene Konstruktion vereinigt in sich die Vorteile der Metalle und der keramischen Baustoffe, da 1. Metalle leicht verarbeitet und zu lecksicheren Systemen verschweisst werden können, bei höheren Temperaturen jedoch relativ schwach sind, während 2. keramische Baustoffe nur mit Schwierigkeiten verarbeitet und zu lecksicheren Systemen zusammengesetzt werden können, aber eine hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen besitzen.

   Die Kombination eines Innenrohres aus Metall mit einem Aussenrohr aus Keramik hat ferner den Vorteil, 

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 dass die verschiedenen Metalle für Wärmetauscherrohre unter Bedingungen verwendet werden können, bei denen sie ohne Abstützung infolge der hohen Temperaturen bis zum Reissen kriechen würden. In der beschriebenen Kombination wird dieses Problem dadurch gelöst, dass das   Aussenrohr-12-dazu   verwendet wird, das   Innenrohr --11-- gegen   den Innendruck abzustützen und vor den 
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Verwendung ohne Mantel. 



   Bei einer beovzugten Ausführungsform gemäss der Erfindung wird Inconelmetall (eine
Metallegierung) für das   Innenrohr --11-- und   Siliciumcarbid für das   Aussenrohr-12-verwendet.   



   Inconelmetall ist eine Legierung aus 77% Nickel, 15% Chrom, 7% Eisen und kleineren Mengen Kupfer,
Zinn, Mangan und Kohlenstoff. Es hat bei 10900C eine Kurzzeit-Zugfestigkeit von etwa 770 kp/mm2 und eine Dehnung von etwa 67%. Dieses Metall kann in nichtsulfidisierenden Atmosphären bei
Temperaturen von 1090 bis 12000C verwendet werden. Andere geeignete Legierungen sind Nichrome (80% Nickel, 20% Chrom) und rostfreier Stahl Nr. 310 (25% Nickel, 20% Chrom, 55% Eisen) und rostfreier Stahl Nr. 446 (27% Chrom, 63% Eisen). Das   Innenrohr-11-aus Inconelmetall   hatte in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Wandstärke von etwa 1, 6 mm. Das   Aussenrohr-12-   kann aus Siliciumcarbid in verschiedenen Formen bestehen, beispielsweise mit Ton oder Nitrid gebunden oder ohne Bindemittel gesintert sein.

   In dem bevorzugten Verbundrohr bestand das   Aussenrohr-12-aus   tongebundenem Siliciumcarbid in einer Wandstärke von etwa 13 mm. 



   Zur Herstellung einer brauchbaren Kombination aus dem   Innenrohr --11-- und   dem
Aussenrohr --12-- muss auch eine geeignete Beziehung zwischen den Wärmedehneigenschaften der beiden Metalle vorhanden sein. Die Wärmedehnzahl von Siliciumcarbid beträgt 4, 7 X   10-6   pro C und die von Inconelmetall 15, 1 X 10-6 pro  C. Infolge dessen muss im kalten Zustand ein vorherbestimmter Radialabstand zwischen dem   Innenrohr --11-- und   dem   Aussenrohr-12-aus  
Siliciumcarbid vorhanden sein.

   Dieser Abstand muss im Hinblick auf die vorstehend angegebene
Differenz zwischen den Wärmedehnzahlen so gewählt werden, dass das Innenrohr wenn es sich bei der Erhitzung ausdehnt, den Mantel nicht sprengt, sondern unter Druck nur so weit kriecht, dass das   Innenrohr --11-- den   Keramikmantel sehr satt ausfüllt. Infolge dessen wird das Innenrohr   - -11-- im Betriebszustand   von dem   Aussenrohr-12-abgestützt,   während sich das Innenrohr --11-- im kalten Zustand infolge der Schrumpfung im Abstand von dem   Aussenrohr-12-   befindet und beide Teile dann spannungsfrei sind. Bei einer Maximaltemperatur des Metall-Carbid-Verbundrohres von etwa   1090 C   beträgt die relative Dehnung des Innenrohres 1, 2% des Radius des Innenrohres.

   Dies ist als Mindestradialabstand zwischen dem   Innenrohr --11-- und   dem   Aussenrohr --12-- anzusehen.    



   Es kann nun das Innenrohr aus Metall und das Aussenrohr aus Keramik bestehen oder die umgekehrte Anordnung gewählt werden, sofern nur das Innenrohr eine höhere Wärmedehnzahl hat als das Aussenrohr, damit in dem Zeitpunkt, in dem die zweiteilige Anordnung die Betriebstemperatur erreicht hat, der ursprünglich vorhandene Abstand zwischen den beiden Rohren verschwunden ist und die Aussenfläche des Innenrohres satt an der Innenfläche des Aussenrohres anliegt. Wenn die beiden Rohre bei der Betriebstemperatur auf diese Weise durch ihre Ausdehnung vereinigt sind, ergänzen sich ihre Vorteile, so dass das eine Rohr dem Verbundkörper die Lecksicherheit und das andere Rohr die hohe Festigkeit verleiht. In der hier ausführlich beschriebenen Anwendung kommt es vor allem auf die Beständigkeit gegenüber dem Innendruck an.

   Es sind aber auch Anwendungen möglich, in denen der höhere Strömungsmitteldruck auf der Aussenseite des Verbundrohres vorhanden ist. In diesem Fall wird die Anordnung der beiden Rohre gegenüber dem Ausführungsbeispiel umgedreht. In einem Ausführungsbeispiel eines derartigen Rohrwärmetauschers besteht das innere Rohr aus Keramik, u. zw. 



  Magnesit mit einer Wärmedehnzahl von 13 X 10-6 pro OC von 20 bis 980 C, und das äussere Rohr aus dem ferritischen rostfreien Stahl Nr. 446 mit einer Wärmedehnzahl von 11, 9 X 10-6 pro OC von 20 bis   6500C.   



   Die Teile des   Aussenrohres --12-- werden   mit der axialen Innenkonizität formgepresst, die erforderlich ist, damit der Formkern leicht herausgezogen werden kann. Diese Konizität kann bei einer Axiallänge von etwa 762 mm beispielsweise 1, 6 mm im Bohrungsdurchmesser betragen. Der grösste Abstand an dem grösseren Ende der konischen Bohrung darf aber daher nicht grösser sein als etwa 2, 5%, damit eine übermässige Dehnung des Metalles vermieden wird. Bei Rohren mit einer Länge von 305 mm und einer Bohrung von 63, 5 mm erhält man somit einen Mindestabstand von 7, 6 mm und beispielsweise eine Konizität von 25 mm/m. 



   Angesichts der hohen Betriebstemperaturen und der Tatsache, dass Siliciumcarbidrohre nur eine 

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 begrenzte Länge haben können, muss eine geeignete Fuge zwischen einander benachbarten Mantelteilen vorgesehen sein, damit das   Innenrohr --11-- auch   bei besonders hohen Temperaturen geschützt und auch eine relativ axiale Dehnung zwischen dem Innenrohr und dem   Aussenrohr-12-ermöglicht   wird. Vorzugsweise soll die Fuge ferner so ausgebildet sein, dass ein übermässiges Scheuern des Metallrohres bei seiner Längsbewegung in dem Keramikrohr verhindert wird. 



   Fig. l zeigt einen üblichen stumpfen   Stoss--13--,   an dem die kurzen   Aussenrohre --12, 12'--   usw. einfach stumpf aneinanderstossen. Beim Zusammenbau des   Rohres --10-- werden   die 
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 dass sich zwischen diesen ein axialer Spalt bildet. Dieser axiale Spalt soll so klein wie möglich sein, damit das dünnwandige Innenrohr --11-- unter mässigen Drücken den Spalt überbrücken kann. Im allgemeinen hat es sich gezeigt, dass bei Aussenrohren --12,12'-- mit einer Länge von 30 cm der axiale Spalt etwa 3, 8 mm beträgt. Dieser Spalt wird von dünnwandigen Rohren der beschriebenen Art unter einem Innendruck bis zu etwa 7 kp/cm2   einwandfrei überbrückt.   



   Bei Verwendung einer grossen Zahl von   Aussenrohren--12, 12'--sind   komplizierte Fugenausbildungen nicht notwendig und es ist das axiale Scheuern nur gering. Es muss jedoch verhindert werden, dass die Aussenrohre --12,12'-- sich längs des   Innenrohres --11-- verschieben,   damit die beschriebenen axialen Spalten allgemein für jeden Stoss gleich sind. Ungleich grosse Spalte können dazu führen, dass an manchen Stössen der Spalt so breit ist, dass er von dem Innenrohr   --11-- nicht   mehr einwandfrei überbrückt werden kann. In einer Ausführungsform der Erfindung 
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 der Anordnung nach Fig. l sind nachstehend an Hand der Fig. l bis 3 beschrieben.

   In der Anordnung   - 10-- nach Fig, l   wird der Stoss--13--von dem kleineren Ende des Aussenrohres --12-- und dem grösseren Ende des benachbarten Aussenrohres --12'-- gebildet. Bei Betrieb unter hohen Temperaturen nimmt die Anordnung nach Fig. 1 den in Fig. 2 gezeigten Zustand an, in den zwischen den einander benachbarten Mantelteilen ein axialer Spalt --14-- vorhanden ist. Ferner hat sich das 
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12'--sitztTeil --15-- des Innenrohres --11-- überbrückt wird. Nach dem Abkühlen aus dem in Fig. 2 gezeigten Zustand nimmt die Anordnung die in Fig. 3 gezeigte Form an.

   Hier hat die bei der hohen Temperatur erfolgte Kriechverformung des im   Aussenrohr--12--angeordneten Innenrohres--11--   zu einer bleibenden Konizität desselben geführt, die verhindert, dass sich die   Aussenrohre--12, 12'--   axial längs des Innenrohres--11--bewegen. Im Rahmen der Erfindung können verschiedene andere Fugenausbildungen angewendet werden, von denen einige Beispiele im kalten Zustand unmittelbar nach dem Zusammenbau in den Fig. 4 bis 10 dargestellt sind. 



   Fig. 4 zeigt eine   Stossfuge-16-zwischen   zwei einander benachbarten Aussenrohren --12 und 12'--. Die   Stossfuge--16--wird   als stumpfer Stoss mit Überschubmuffe bezeichnet. Die Fuge --17-- zwischen den Aussenrohren --12 und 12'--ist von einem dünnen metallischen Rohrstück --18-- umgeben, das aus demselben Metall wie das   Innenrohr --11-- oder   einem andern Metall bestehen kann. Das metallische Rhrstück --18-- dient als Verbrauchselement, das den heissen 
 EMI4.4 
 es korrodieren und erodieren. Ferner macht es die in diesen Gasen enthaltenen, korrodierend wirkenden Elemente unschädlich. Die Verwendung dieses Verbrauchselements ist jedoch unter bestimmten 
 EMI4.5 
 metallischen Rohrstückes --18-- herabzusetzen. 



   Wenn der axiale Spalt zwischen einander benachbarten Keramikteilen gross werden kann oder der den Spalt überbrückende Teil des Innenrohres --11-- zusätzlich abgestützt werden muss, kann man die in Fig. 5 gezeigte Fugenausbildung verwenden. Gemäss Fig. 5 hat das aus Metall bestehende Verbrauchselement--18'--einen T-förmigen Querschnitt, dessen Steg am Umfang des Innenrohres --11-- angreift. Durch diese Ausbildung wird ein grösserer Spalt in zwei kleinere Spalte geteilt und das Innenrohr --11-- im Bereich des Spaltes zusätzlich abgestützt. 



   Die   Keramikmuffe-19-kann   auch mit einem der   Aussenrohre-12-einstückig   sein. 

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 Endes des zylindrischen   Rohrabschnittes --22'-- und   dem Innendurchmesser des   Randes-23-   ist ein Zwischenraum vorhanden, in dem das zum Verbrauch bestimmte metallische Rohrstück   --18-- angeordnet   werden kann. 



   Fig. 7 zeigt eine   Fuge-24-,   die eine Abänderung der bekannten   Oberlappfuge   ist. Gemäss Fig. 7 hat ein zylindrischer   Rohrabschnitt --25-- einen   vorstehenden   Randteil --26-- von   kleinerem Durchmesser und der zylindrische   Rohrabschnitt --25'-- einen   ausgesenkten Teil   - -27--,   welcher den vorstehenden   Rand-26-des   zylindrischen   Rohrabschnittes --25-- axial   aufnehmen kann. Gegebenenfalls kann zwischen dem vorstehenden Rand--26--und dem 
 EMI5.2 
 --18-- ausu. zw. zu demselben Zweck wie das metallische   Rohrstück-18-in Fig. 4.   



   Fig. 8 zeigt eine   Fuge --28-- zwischen   zwei zylindrischen Rohrabschnitten--29 und   30--.   



  Jeder der zylindrischen Rohrabschnitte--29 und 30--besitzt einen im Durchmesser grösseren Endteil mit einer   Aussenkung-31 bzw. 31'--.   Bei Anordnung von zwei derartigen Teilen nach Fig. 8 ist daher eine allgemein zylindrische Kammer--32--vorhanden. In dieser wird ein das Innenrohr --11-- umgebender, erster Keramikzylinder--33--koaxial angeordnet. Danach wird der Zylinder --33-- konzentrisch mit einem zum Verbrauch bestimmten zylindrischen Rohrabschnitt--18umgeben, der den im heissen Zustand an der   Trennfuge --34-- zwischen   den einander benachbarten zylindrischen Rohrabschnitten-29 und 30--, vorhandenen Spalt überbrückt.

   Der Verbundring --33, 18--hat den Zweck, das   Innenrohr --11-- an   der   Fuge-34-zu   erfassen und den Spalt in zwei kleinere Spalte zu unterteilen, die von der Rohrwand besser überbrückt werden können. 



   Eine andere Möglichkeit des Verstärkens der Rohrwand im Bereich des Spaltes ist in Fig. 9 in Form einer   Fuge --35-- zwischen   den zylindrischen Rohrabschnitten-36 und 36'--dargestellt. 
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 Anordnung kann gegebenenfalls auch ein radialer   Spalt --38-- vorgesehen   werden, in dem ein zum Verbrauch bestimmtes metallisches   Rohrstück-18-angeordnet   ist, wie es in Fig. 4 beschrieben ist. 
 EMI5.4 
 überbrückt. Die Innenwandung des kurzen   Zylinders--39--ist   eine sanft gekrümmte bzw. bogenförmige Fläche.

   Bei Anwendung der   Fuge --35-- findet   im Betrieb eine Kriechverformung des Innenrohres aus seinem kalten Zustand (bei 11 angedeutet) in den heissen, ausgedehnten Zustand (bei 11'angedeutet) statt, in dem sich das Rohr in der Nähe der zylindrischen Rohrabschnitte-36 und 36'--befindet. Man kann auch durch Drücken oder Schmieden eine Vertiefung in dem Innenrohr --11-- ausbilden. Der   Stützring-39-wird   dann in zwei Hälften als geteilter Ring hergestellt, auf die Vertiefung in der Rohrwand--d-aufgespannt und durch die darübergeschobenen zylindrischen Rohrabschnitte-36 und 36'--festgehalten.

   Der   Stützring --39-- dient   zum   Überbrücken   des im heissen Zustand zwischen einander benachbarten Mantelteilen vorhandenen Spaltes und zum Abstützen des   Innenrohres --11-- über   die ganze Breite des Spaltes, indem die Rohrwand an dieser Stelle effektiv verdickt wird. Diese Ausbildung kann bei längeren   Innenrohren   verwendet werden, bei denen grössere Spalte auftreten, oder unter höheren Drücken als die in den Fig. l bis 6 gezeigten Stossfugen. 



  Alle an Hand der Fig. 4 bis 9 beschriebenen Fugen beruhen auf dem Prinzip der Schaffung eines gewundenen Weges zwischen der korrodierend wirkenden Atmosphäre und dem Innenrohr wobei in diesem Weg zusätzlich ein zum Verbrauch bestimmter Metallring zum Abfangen korrodierend wirkender Substanzen vorgesehen werden kann. 



   Es wurde bereits erwähnt, dass eine besondere Anwendungsform der Erfindung einen Wärmetauscher in einer Gasturbinen-Kraftanlage mit Kohlenfeuerung betrifft. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung ist in Fig. 10 dargestellt, die einen Gasturbinenkreislauf--41--mit Kohlenfeuerung zeigt. Kohle wird in einer   Feuerung --42-- verbrannt,   beispielsweise in einem üblichen Dampfkessel. Die Verbrennungsprodukte treten dann durch einen   Wärmetauscher-43-,   der erfindungsgemäss ausgebildet ist, und danach in einen Abhitzekessel oder eine andere Einrichtung. 



  Ein Kompressor--44--gibt Luft oder ein anderes Strömungsmittel an den erfindungsgemässen   Wärmetauscher --43-- ab,   in dem dieses Strömungsmittel hoch erhitzt wird. Von dem Wärmetauscher --43-- gelangt die Luft oder das andere Strömungsmittel durch eine Turbine 

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   - 45--,   in der es nützliche Arbeit leistet. Die Abgase der   Turbine --45-- werden   wieder zu der   Feuerung --42-- geführt,   In einer solchen Kraftanlage werden die erfindungsgemässen Rohrwärmetauscher vorzugsweise mit geraden   Innenrohren--11--aus   Metall in einer Länge von bis zu etwa 12 m nebeneinander unter Bildung einer Wand angeordnet, während die Aussenrohre   --12, 12'-- eine   Länge von je etwa 30 oder 60 cm haben.

   Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine grosse Anzahl von Aussenrohren zu verwenden, damit die durch die Wärmedehnung bedingten axialen Anpassungsfehler besser beherrscht werden können und man mit einfachen stumpfen Stössen auskommt, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind. Wenn man zum Abstützen des   Innenrohres--11--an   den 
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   5,Die Rohrwärmetauscher können horizontal angeordnet und in Abständen von 90 bis 150 cm abgestützt werden, um ein Durchhängen zu verhindern, oder vertikal, wie in einem üblichen Kessel. Bei vertikalen Rohren soll ein Gewichtsausgleich vorgesehen werden, der den grössten Teil des Gewichts der Mantelteile aufnimmt und ein Strecken oder Stauchen des Innenrohres an dem heissen Ende verhindert. 



  Eine derartige Anordnung ist in Fig.11 bei --50-- gezeigt. Sie besitzt einen   Sammler --51-- für   
 EMI6.2 
 --53-- miteinander--51-- strömende Luft erhitzt wird. Die   Rohranordnung--53--ist   nach Fig. l ausgebildet und besitzt ein   Innenrohr --11-- und   mehrere dieses umgebende   Aussenrohre-12, 12'-- usw.   Die   Rohranordnung--53--besitzt   ferner einen U-förmig gekrümmten Teil--54--, welcher dem bekannten Federrohrbogen entspricht, der in verschiedenen Rohrleitungsanlagen verwendet wird, in denen starke Temperaturschwankungen auftreten. Der   Rohrbogen --54-- hat   jedoch im Rahmen des Erfindungsgedankens weitere Aufgaben. Beispielsweise gleicht er eine Dehnung der Rohranordnung - 53-aus und nimmt deren Gewicht auf.

   Der   Rohrbogen --54-- kann   auch als Luftvorwärmer verwendet werden, wenn kühlere Rauchgase von dem Ofen zu der Schleife geführt werden, um die darin strömende Luft vorzuwärmen. Wenn die Rohranordnung mit einem Gewicht von etwa 7, 4 kg/m im kalten Zustand an dem oben angeordneten   Sammler-51-aufgehängt   ist und der Rohrbogen   - 54--   eine solche Federhärte hat, dass er im heissen Zustand der Rohranordnung deren Gewicht vollständig aufnimmt, wird das betriebsheisse Ende des Rohres nur wenig beansprucht und ein Strecken vermieden. 



   An Stelle des   Rohrbogens--54--können   andere Mittel zum Dehnungsausgleich und zur Gewichtsaufnahme verwendet werden. Beispielsweise ist in Fig. 12 eine   Balgenmembran-55--   zusammen mit einer   Gleitfuge-56-gezeigt.   Die Balgenmembran-55-ist mit dem Verteiler --52-- und mit dem   Innenrohr -11-- so   verbunden, dass dieses sich in der   Gleitfuge--56--   ausdehnen kann. Die Balgenmembran hat dieselbe Wirkungsweise wie der Rohrbogen--54--. 



   Das beschriebene Ergebnis kann auch in der in Fig. 13 gezeigten Weise erzielt werden. Hier tritt das   Innenrohr-11-der Anordnung-53-durch   eine Gleitdichtfuge, die mit einer geeigneten   Dichtung --57-- versehen   ist, in den kalten   Verteiler-52--.   Zwischen der   Fuge-57-und   dem   Mantelende--59--ist   eine Feder--58--angeordnet, die so bemessen ist, dass sie das ganze Gewicht der Anordnung aufnimmt. 



   Die längeren Rohrwärmetauscher nach Fig. 12 und 13 brauchen zwischen den Rohren eine Abstützung, damit sie sich nicht durchbiegen. Zu diesem Zweck können verschiedene mechanische Verstrebungen, Keile, Einsätze usw. verwendet werden. Ein Ausführungsbeispiel ist in   Fig, 14 gezeigt :   Zwei erfindungsgemässe Rohrwärmetauscher sind   mit--60   und 61--bezeichnet. Die einzelnen Rohre   - 62   und 63 und 64 und   65--sind   durch Verbindungen der in Fig. 6 gezeigten Art miteinander verbunden. Um nun ein Biegen oder Knicken von langen, parallelen Rohren zu verhindern, wird die Verbindung durch eine Anordnung von ineinandergreifenden Lappen verriegelt. Beispielsweise ist die 
 EMI6.3 
 des   Rohres --64-- ist bei --70- zur   Aufnahme des komplementären Vorsprunges--68-abgesetzt.

   Dieses Ineinandergreifen ist in Fig. 15 im Querschnitt besser gezeigt. Hier bilden die komplementären   Vorsprünge--68   und   68'--eine   konkave   Fläche --71--,   welche an das benachbarte   Rohr--64--passend anschliesst.   Die Muffe--69--des Rohres--64--ist abgesetzt oder seitlich viel schmäler, so dass zwei einander gegenüberliegende   Vorsprünge--72   und 73-- 
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Claims (1)

  1. bildet.PATENTANSPRÜCHE : 1. Doppelwandiges Wärmetauscherrohr, gekennzeichnet durch ein Innenrohr (11) und ein konzentrisch zu diesem angeordnetes Aussenrohr (12,12'), wobei der Wärmeausdehnungskoeffizient des Innenrohres grösser als der des Aussenrohres ist und die Aussenfläche des Innenrohres und eine Innenfläche des Aussenrohres im erkalteten Zustand mit Abstand voneinander angeordnet sind und EMI8.1 36,36') zusammengesetzt ist und diese stirnseitig, vorzugsweise unter Bildung von Fugen aneinandergereiht sind. EMI8.2 dass im kalten Zustand der radiale Gesamtabstand zwischen dem Innenrohr (11) und dem Aussenrohr (12,12') 1, 2 bis 2, 4% des Radius des Innenrohres (11) beträgt. EMI8.3 an der Stossstelle zweier zylindrischer Rohrabschnitte (22, 22' ;
    36,36') der eine Rohrabschnitt (22 ; 11') mit einer die Rohraussenfläche überragenden Muffe (23,37) versehen ist und dass der andere Rohrabschnitt (22', 36) unter Zwischenschaltung eines metallischen Rohrstückes (18) in diese Muffe eingeschoben ist. EMI8.4 Aussenflächen der Muffe, bzw. Muffen (66,69) eines Rohres komplementäre Vorsprünge (68) bzw.
    Rücksprünge (70) für die Muffen von weiteren, auf dieses Rohr abgestützten Rohren angebracht sind. EMI8.5 das Innenrohr (11) aus Quarz, siliziumdioxydreichem Glas od. dgl. besteht.
    Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : EMI8.6 <tb> <tb> CH-PS <SEP> 356 <SEP> 963 <SEP> US-PS <SEP> 2 <SEP> 640 <SEP> 503 <tb> DT-AS <SEP> 1 <SEP> 026 <SEP> 140 <SEP> US-PS <SEP> 3 <SEP> 141 <SEP> 479 <SEP> <tb> DT-PS <SEP> 858 <SEP> 615 <SEP> US-PS <SEP> 3 <SEP> 156 <SEP> 035 <tb>
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