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Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem Gehäuse, in dem zwischen zwei beab- standeten Rohrplatten eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufender, fluiddurchströmter Rohre an- geordnet ist, die mit ihren Enden in Öffnungen der Rohrplatten befestigt sind, mit auf die Rohr- enden ausgerichteten Fangkörben für bewegliche Rohrreinigungselemente und mit einer Befesti- gungseinrichtung zum Festhalten der Fangkörbe in den Rohrenden.
Aus den US-PS Nr. 3, 319, 710 und Nr. 4, 124, 065 sind Wärmetauscher bekannt, bei welchen an den beiden Enden der Rohre langgestreckte, der Aufnahme von hin- und herbeweglichen Reini- gungselementen, wie Bürsten, dienende Käfige oder Körbe befestigt sind. Die Rohre sind an ihren beiden Enden mittels Querwänden in ihrer Lage gehalten. Die Reinigungselemente werden durch eine Flüssigkeitsströmung in einer Richtung durch die Röhren hindurch innerhalb der Körbe gehal- ten. Dabei tritt die Flüssigkeit durch schlitzartige Durchbrechungen in den Wänden der Körbe nach aussen aus. Durch eine Umkehr der Strömung werden die Reinigungselemente aus den Körben hinaus- bewegt und durch die Rohre hindurch zu den an den entgegengesetzt liegenden Enden der Rohre befindlichen Körben verstellt, wodurch eine Reinigung der Rohre erfolgt.
Ähnliche Ausbildungen sind aus der GB-PS Nr. 2, 024, 982 und der US-PS Nr. 4, 382, 465 be- kannt.
Es wurde eine Mehrzahl von Lösungen vorgeschlagen, um die Körbe an den Rohren, welche in Öffnungen in den Querwänden einragen, so zu befestigen, um eine Flüssigkeitsströmung zu ermöglichen. So ist es bekannt, die inneren Enden der Körbe in die Öffnungen oder in die Enden der Rohre selbst einzupressen.
Die bislang bekannten Befestigungen entsprechen jedoch in einem Teil der Anwendungsfälle nicht den Erfordernissen. Dies gilt beispielsweise bei der Verwendung von Wärmetauschern unter hohen Temperaturen, bei welchen eine Befestigung durch einen Presssitz auf Grund der hohen Tem- peraturschwankungen, welchen diese Befestigung unterliegt, nicht hinreichend dauerhaft ist. Bei andern Anwendungsfällen wird für den betreffenden Wärmetauscher gefordert, die Öffnungen in der Querwand gewindefrei auszubilden bzw. die Enden der Rohre nicht zu profilieren oder es bestehen andere Bedingungen, auf Grund welcher die bekannten Befestigungen nicht entsprechen.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher zu schaffen, bei dem die Befestigungseinrichtung den bestehenden Anforderungen genügt. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass als Befestigungsvorrichtung eine Befestigungsplatte vorgesehen ist, die fest benachbart, zumindest annähernd parallel zur äusseren Fläche der Rohrplatte angeordnet ist und an der die Fangkörbe in der von den Rohrenden nach aussen weisenden Richtung abgestützt sind.
Vorzugsweise ist die Befestigungsplatte an der Rohrplatte befestigt und befindet sich im Abstand von der Rohrplatte. Weiters kann jeder Fangkorb einen teleskopartig in die Rohrplatten- öffnung eingreifenden Teil aufweisen, der sich zumindest zwischen der Befestigungsplatte und der Rohrplatte erstreckt, wobei die Befestigungsplatte für jeden Fangkorb eine Öffnung aufweist, in der der Fangkorb sitzt und die mit der zugehörigen Rohrplattenöffnung fluchtet.
Nach weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen ist zwischen der Befestigungsplattenöffnung und dem Fangkorb eine Gewindeverbindung vorgesehen bzw. sind am Fangkorb zwei beabstandete Schultern angeordnet, die an der Rohrplatte und an der Befestigungsplatte anliegen. Dabei können die Schultern an einem ringförmigen Distanzteil nahe dem inneren Ende des Fangkorbes angeordnet sein. Weiters kann die Befestigungsplatte einen kleineren Aussendurchmesser als die Rohrplatte aufweisen und kann sie mit ihrem Aussenumfang einen ringförmigen Fluidströmungsdurchgang begrenzen. Schliesslich kann in der Befestigungsplatte eine Vielzahl freier Fluiddurchflussöffnungen angeordnet sein.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Wärmetauschers und einer Steuereinrichtung für die Flüssigkeitsströmung, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teiles des Innenbereiches des erfindungsgemässen Wärmetauschers mit der Querwand und der Tragplatte, in abgebrochener Darstellung, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Befestigungseinrichtung für einen Korb und Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Befestigungseinrichtung für einen Korb.
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Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscher, die mit Rohren ausgebildet sind. In Fig. 1 ist ein solcher Wärmetauscher-l-mit einer Flüssigkeitssteuerung dargestellt. Dieser Wärmetauscher-l-weist ein zylindrisches Gehäuse --2-- auf, das mit Stirnflächen-3, 4-- ausgebil-
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den. Die Stirnfläche --3-- und die Querwand --6-- bilden eine einzige Flüssigkeitskammer-8-, wogegen der Raum zwischen der Stirnwand --4-- und der Querwand --7-- durch eine Trennwand - in zwei weitere Flüssigkeitskammern --10, 11-- unterteilt ist. Die Wärmetauscherflüssigkeit wird durch eine Einlassöffnung --12-- in den Bereich um die Rohre --5-- eingeführt und tritt durch eine Auslassöffnung --13-- aus.
Der Wärmetauscher-l-ist weiters über eine Vielzahl von Leitungen in üblicher Weise mit einer Flüssigkeitsquelle --14--, einer Pumpe --15-- und einem Flüssigkeitssteuerventil --16-verbunden. In Abhängigkeit von der Stellung des Ventils --16-- wird Flüssigkeit durch die Rohre --5-- hindurch in die Kammern --10, 8 und 11-- oder in umgekehrter Richtung gefördert.
Der Wärmetauscher-l-ist weiters mit einer Reinigungseinrichtung für die Rohre ausgebildet. Für diesen Zweck sind - wie dies aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist-die Enden jedes Rohres --5-- mit einer Aufnahmeeinrichtung verbunden, welche bei der vorliegenden Ausführungsform einen sich längs erstreckenden, in Längsrichtung mit Schlitzen --18-- versehenen Korb --17-aufweist, welcher koaxial mit dem zugeordneten Rohr --5-- ausgebildet ist und der aus Metall oder einem andern geeigneten Material gefertigt ist. Die inneren Durchmesser des Rohres --5-und des Korbes --17-- sind genau gleich. Das äussere Ende jedes Korbes --17-- ist mit einem
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Jeder Korb --17-- bildet eine Aufnahmekammer --21-- zur Halterung einer Reinigungsein- richtung --22-- für die Rohre-5-, welche dazu dient, zwischen den endseitigen Körben im betreffenden Rohr --5-- hin- und herbewegt zu werden, sobald durch das Ventil --16-- eine Umkehrung in der Flüssigkeitsströmung bewirkt wird. Die Einrichtung --22-- kann in unterschiedlichen Arten ausgebildet sein. Die dargestellte Art besteht aus einer Schraubenfeder --23--, die längs einer zentralen Stange --24-- verstellbar ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist dargestellt, dass jedes Rohr 5 in eine in der Querwand --6-- vorgesehene Bohrung --25-- einragt und mit einem vergrösserten Endbereich --26-ausgebildet ist, welcher dicht innerhalb des äusseren Endes der Bohrung --25-- eingepasst ist.
Weiters ist eine im wesentlichen kreisförmige, querverlaufende Tragplatte --27-- vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel innerhalb der Kammer --8-- ausserhalb sowie angenähert parallel zur Querwand --6-- befestigt ist. Zur Befestigung der Tragplatte --27-- dient eine Vielzahl von ringsumgehend, im Abstand voneinander angeordneten Bolzen --28--, die diese durchsetzen, die mit der Querwand --6-- verschraubt sind und die an ihrem freien Ende mit einem Gewinde versehen sind. Mittels Muttern --29--, die auf die Gewinde aufgeschraubt sind, ist die Tragplatte --27-- auf den Bolzen --28-- in ihrer Lage gehalten. Der Abstand zwischen der Tragplatte --27-- und der Querwand --6-- kann durch Justierung der Bolzen --28-- geändert werden.
Die Tragplatte --27-- wirkt mit der Querwand --6-- zusammen, um die Körbe --17-- in bezug auf die Querwand --6-- und auf das Ende der Rohre 5 in ihrer Lage zu halten. Dafür ist der Korb --17-- mit einer im wesentlichen zylindrischen Wandung --30-- ausgebildet, wobei der äussere Teil zur Halterung des Reinigungselementes --22--, der mit Schlitzen --18-ausgebildet ist, sich von der Tragplatte --27-- nach aussen erstreckt. Der dazwischen liegende Teil der Wandung des Korbes --17-- ist mit einem aussen liegenden Gewinde --31-- ausgebildet, welches mit einem Innengewinde --32-- in einer Bohrung --33-- in der Tragplatte --27-- zu- sammenwirkt.
Der innenliegende Teil der Wandung des Korbes --17-- erstreckt sich von der Tragplatte --27-- zur Querwand --6-- und endet innerhalb der Bohrung --25-- in der Querwand --6--. Dieser innere Wandteil --34-- ist konisch ausgebildet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ragt der innere Teil des Korbes geringfügig in den vergrösserten Teil --26-- des Rohres --5-- ein und bildet derart einen Presssitz.
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Der Korb --17-- ist durch eine Zweipunktbefestigung, nämlich durch die Querwand --6-- bzw. durch die Rohre --5--, an seinem inneren Ende und durch die Tragplatte --27-- in einem zwischen seinen Enden liegenden Bereich gegen eine Querverschiebung gesichert. Der Korb --17-- ist weiters durch die Verschraubung der Wand --6-- und der Tragplatte --27-- mittels der Bol- zen --28-- und durch die Verschraubung des Korbes --17-- mit der Tragplatte --27-- gegen eine Längsverschiebung gesichert.
In Fig. 4 der Zeichnungen ist eine andere Ausführungsform zur Vermeidung einer Längsbe- wegung des Korbes --17-- geoffenbart. In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Korb --17-- und der Bohrung --33a-- in der Halteplatte --27-- keine Schraubverbindung vorgesehen, sondern ist der Korb durch diese nur hindurchgesteckt.
An Stelle dessen ist der innere Bereich der Wandung --30-- mit einem ringförmigen Flansch - ausgebildet, dessen Durchmesser grösser ist als derjenige der Bohrungen --25, 33--, wo- durch innen und aussen liegende Schultern --36, 37-- gebildet. sind, welche mit der Querwand - und der Tragplatte --27-- zusammenwirken, sobald die Bolzen --28-- fixiert wurden.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist in der Halteplatte --27-- eine Viel- zahl von Öffnungen --33 und 33a-- angeordnet, welche gegenüber den in der Querwand --6-- befindlichen Bohrungen axial ausgerichtet sind.
Da es wünschenswert ist, während des Betriebes des Wärmetauschers einen entsprechenden
Querfluss an Flüssigkeit in der Kammer --8-- zwischen der Wand --6-- und der Halteplatte --27-- zu ermöglichen, um einen Aufbau von unerwünschtem Material in diesem Bereich zu verhindern, ist, wie dies in Fig. 2 der Zeichnungen dargestellt ist, der Durchmesser der Platte --27-kleiner als derjenige der Gehäusewandung --2-- und der Wand --6--. Hiedurch wird um den Rand der Platte --27-- herum eine Flüssigkeitsströmung bewirkt.
Zusätzlich ist die Platte --27-mit einer Vielzahl von Öffnungen --38--, die von jeglichen Hindernissen frei sind und die sich zwischen den Körben --17-- und den Bohrungen --33-- zur Aufnahme der Körbe --17-- befin- den, ausgebildet, wodurch eine verbesserte Verbindung zu dem zwischen der Wand --6-- und der Halteplatte --27-- befindlichen Raum bewirkt wird.
Da die Zeichnungen die Merkmale der Erfindung nur hinsichtlich der Querwand --6-- offenbaren, wird darauf verwiesen, dass die gleiche Konstruktion auch für die Querwand --7-- verwendet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wärmetauscher mit einem Gehäuse, in dem zwischen zwei beabstandeten Rohrplatten eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufender, fluiddurchströmter Rohre angeordnet ist, die mit ihren Enden in Öffnungen der Rohrplatten befestigt sind, mit auf die Rohrenden ausgerichteten Fangkörben für bewegliche Rohrreinigungselemente und mit einer Befestigungseinrichtung zum Festhalten der Fangkörbe in den Rohrenden, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsvorrichtung eine Befestigungsplatte (27) vorgesehen ist, die fest benachbart, zumindest annähernd parallel zur äusseren Fläche der Rohrplatte (6,7) angeordnet ist und an der die Fangkörbe (17) in der von den Rohrenden nach aussen weisenden Richtung abgestützt sind.