AT 402 971 BAT 402 971 B
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verteiler mit korrosionsfester Auskleidung für einen Wärmeaustauscher, mit einer Rohrplatte und einem Verteilerzylinder, die beide mit korrosionsfestem Material ausgekleidet sind, welches durch Explosionsplattierung aufgebracht ist, wobei das Material von den Umfangsbereichen entfernt ist, in welchen die Rohrplatte mit dem Zylinder verbunden ist.The invention relates to a distributor with a corrosion-resistant lining for a heat exchanger, with a tube plate and a distributor cylinder, both of which are lined with corrosion-resistant material which is applied by explosion plating, the material being removed from the peripheral regions in which the tube plate with the Cylinder is connected.
Verschiedene Arten von Verteilern für Wärmeaustauscher mit hochwertiger korrosionsfester Auskleidung, z.B. Titan, sind bereits im Stand der Technik bekannt.Different types of manifolds for heat exchangers with high quality corrosion-resistant lining, e.g. Titanium, are already known in the prior art.
Bei einer dieser bekannten Arten wird eine zylindrische Rohrplatte von U-förmigem Querschnitt verwendet, bei welcher der flache Boden und die zylindrische Wand über eine Abrundung verbunden sind, um eine Spannungskonzentration und damit bevorzugte Bruchstellen zu vermeiden. Eine solche Rohrplatte hat jedoch den Nachteil, daß bei einer Explosionsplattierung, ein zum Aufbringen des Titan notwendiger Vorgang, ihre Seitenwand die Explosionswelle reflektiert, mit dem Ergebnis zahlreicher Defekte, die dazu führen, daß ein großer Umfangsteil der Rohrplatte unverwendbar wird. Die Folge davon ist die Notwendigkeit, Rohrplatten größeren Durchmessers und somit größere und teurere Verteiler zu verwenden.In one of these known types, a cylindrical tube plate of U-shaped cross-section is used, in which the flat bottom and the cylindrical wall are connected via a rounding in order to avoid a stress concentration and thus preferred break points. However, such a tube plate has the disadvantage that in explosion plating, a process necessary for the application of the titanium, its side wall reflects the explosion wave, with the result of numerous defects which lead to a large circumferential part of the tube plate becoming unusable. The consequence of this is the need to use tube plates of larger diameter and thus larger and more expensive manifolds.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wurde in der EP-A-0 367 346 ein Verteiler der einleitend genannten Art vorgeschlagen, wobei eine vollständig flache Rohrplatte mit einer Ringnut verwendet wird, um einen Ansatz zum Anschweißen an den Verteilerzylinder und zur Aufnahme eines komplementären Elementes aus korrosionsfestem Material zu erzielen. Diese letztere Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Spannungen in der Verbindung zwischen der Rohrplatte und dem Zylinder wegen der Ringnut und der sich daraus ergebenden Querschnittsverringerung der Rohrplatte intensiviert und konzentriert werden, was eine geringe Verläßlichkeit zur Folge hat und zu dem Erfordernis führt, daß bei gleichen Verteilerdimensionen eine große Menge an hochwertigem korrosionsfestem Material verwendet werden muß, um die Ringnut zu füllen, wodurch sich die Kosten erhöhen.In order to overcome this disadvantage, a distributor of the type mentioned in the introduction was proposed in EP-A-0 367 346, wherein a completely flat tube plate with an annular groove is used in order to provide an approach for welding onto the distributor cylinder and for receiving a complementary element to achieve corrosion-resistant material. However, this latter solution has the disadvantage that the stresses in the connection between the tube plate and the cylinder are intensified and concentrated due to the annular groove and the resulting reduction in cross-section of the tube plate, which results in a low reliability and leads to the requirement that with the same distributor dimensions, a large amount of high-quality, corrosion-resistant material must be used to fill the annular groove, which increases the costs.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden und einen neuen Verteiler für einen Wärmeaustauscher mit einer hochwertigen korrosionsfesten Auskleidung, wie Titan, zu schaffen, bei welchem ausgehend von einer vollkommen flachen Rohrplatte eine Kontinuität der korrosionsfesten Auskleidung an der Verbindung zwischen der Rohrplatte und dem Verteilerzylinder mit minimaler Spannungskonzentration und mit minimal erforderlichem korrosionsfestem Material erreicht wird, wobei zugleich eine beträchtliche Maximierung der Verläßlichkeit der Verbindung zwischen der Rohrplatte und dem Zylinder und eine beträchtliche Kostenminimierung erzielt werden.The aim of the present invention is to avoid these disadvantages and to provide a new distributor for a heat exchanger with a high-quality corrosion-resistant lining, such as titanium, in which, starting from a completely flat tube plate, a continuity of the corrosion-resistant lining at the connection between the tube plate and the distribution cylinder is achieved with minimal stress concentration and with the minimum required corrosion-resistant material, while at the same time achieving a considerable maximization of the reliability of the connection between the tube plate and the cylinder and a considerable cost minimization.
Dieses Ziel wird mit einem Verteiler der einleitend genannten Art erreicht, der sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß der von korrosionsfester Auskleidung freie Umfangsbereich der Rohrplatte mit einem Vorsprung versehen ist, der über eine Rundung an die Rohrplatte anschließt und durch eine Schweißmaterialablagerung gebildet ist, um die Schweißverbindung zwischen der Rohrplatte und dem Zylinder herzusteilen, wobei ein Ring aus korrosionsfestem Material mit im wesentlichen gerundetem L-förmigem Querschnitt an dieser Schweißverbindung und an den Innenflächen des Verteilers nahe der Schweißverbindung vollkommen anhaftet und die korrosionsfeste Auskleidung der Rohrplatte mit der korrosionsfestem Auskleidung des Zylinders über eine Rundung verbindet. Es wird also nicht länger eine Ringnut in der Rohrplatte vorgesehen, sondern der notwendige Vorsprung für die Schweißverbindung zwischen der Rohrplatte und dem Verteilerzylinder wird nunmehr an einem Umfangsteil der Rohrplatte durch eine Schweißmaterialablagerung gebildet; zusätzlich wird die Kontinuität der korrosionsfesten Auskleidung an dieser Verbindung durch einen Ring aus korrosionsfestem Material mit einem Querschnitt erreicht, der im wesentlichen die Form eines gerundeten L hat, welcher an der Verbindung und an den Innenflächen nahe der Verbindung vollkommen anhaftet.This goal is achieved with a distributor of the type mentioned in the introduction, which is distinguished according to the invention in that the circumferential region of the tube plate which is free of corrosion-resistant lining is provided with a projection which adjoins the tube plate via a curve and is formed by a deposit of welding material in order to achieve the To provide a welded connection between the tube plate and the cylinder, a ring of corrosion-resistant material with a substantially rounded L-shaped cross section adhering completely to this welded connection and to the inner surfaces of the distributor near the welded connection, and the corrosion-resistant lining of the tube plate with the corrosion-resistant lining of the cylinder a curve connects. An annular groove is no longer provided in the tube plate, but the necessary projection for the welded connection between the tube plate and the distributor cylinder is now formed on a peripheral part of the tube plate by a deposit of welding material; in addition, the continuity of the corrosion-resistant lining on this connection is achieved by a ring of corrosion-resistant material with a cross-section which is essentially in the form of a rounded L, which adheres perfectly to the connection and to the inner surfaces near the connection.
Um das Einführen eines solchen korrosionsfesten Materialringes mit im wesentlichen gerundetem L-förmigem Querschnitt in den Verteilerzylinder zu erleichtern, hat nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung der Ring einen Durchmesser, der kleiner als jener des Zylinders ist, wobei ein Schulterring aus korrosionsfestem Material zwischen den Ring mit im wesentlichen gerundetem L-förmigem Querschnitt und die korrosionsfeste Auskleidung des Verteilerzylinders eingeschaltet ist. Gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung besteht der korrosionsfeste Materialring mit gerundetem L-förmigem Querschnitt aus einer Vielzahl von Sektoren, die nach dem Einfuhren in den Verteilerzylinder aneinandergeschweißt sind, wobei die Schweißstellen durch Verbindungsabdeckungen aus korrosionsfestem Material geschützt sind, welches auf die darunterliegenden Teile geschweißt ist. Schließlich wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Titan als korrosionsfestes Material verwendeIn order to facilitate the introduction of such a corrosion-resistant material ring with a substantially rounded L-shaped cross section into the distributor cylinder, according to a further feature of the present invention the ring has a diameter which is smaller than that of the cylinder, with a shoulder ring made of corrosion-resistant material between the Ring with an essentially rounded L-shaped cross section and the corrosion-resistant lining of the distributor cylinder is switched on. According to a modification of the present invention, the corrosion-resistant material ring with a rounded L-shaped cross-section consists of a multiplicity of sectors which are welded to one another after being introduced into the distributor cylinder, the welding points being protected by connecting covers made of corrosion-resistant material which is welded to the underlying parts . Finally, according to a preferred embodiment of the present invention, titanium is used as the corrosion-resistant material
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen näher beschrieben, ’ bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung als nicht einschränkende Beispiele zeigen, weil k sehe konstruktive und technologische Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutz-bk ..ich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen schematischen 2Invention is described in more detail with reference to the attached drawings, ’show preferred embodiments of the invention as non-limiting examples, because k see constructive and technological changes can be made without departing from the protection-bk .. I of the present invention. In the drawings: FIG. 1 shows a schematic second