Röhrenwärmeaustauscher. Die 1@:rfindung betrifft. einen Röhren wärmeaustauscher, der einen zylindrischen Aussenmantel aufweist und in welchem das zu erwärmende Medium unter einem hohen Druck von mindestens 50 Atmosphären steht und durch Rohre strömt, die an ihren Enden in mindestens einer Platte befestigt sind, wo bei jede Platte zusammen mit einem am Uni- fang durch Schrauben lösbar mit dieser ver bundenen Deckel mehrere Kammern begrenzt, die mit. dein Innern der Rohre in Verbindung stehen.
Zweck der Erfindung ist, einen Röhren- @Närmeaustauscher dieser Art zu schaffen, bei dem sich finit einem geringeren Aufwand an Werkstoffen (Eisen und St.ahlguss) als bei den bisher bekanntgewordenen Bauarten aus kommen lässt. Erreicht wird dies dadurch, dass gemäss der Erfindung zur weiteren Ver bindung von Platte und Deckel Schrauben verbindungen dienen, welche in mindestens einer ringförmigen, zur Abgrenzung der Kammern dienenden Zwischenwand verlegt sind.
Sind die Rohre ltaarnadelförinig ausgebil- det und deren Enden in einer gemeinsamen Platte befestigt, so werden die zwischen Dek- kel und Platte vorhandenen Kaniinern zweck mässig mindestens als Teile von Ringen aus gebildet und konzentrisch zu der sie abgren- zenden Zwischenwand angeordnet.
Dabei kön nen die Ilaarnadelrohre paketweise angeord net sein, wobei die 3Iittelebene jedes Paketes radial verlaufen kann und in jedem radialen Rohrpaket möglichst wenig Rohre vorhanden sein können.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen- standes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig.l einen Längsschnitt nach der Linie 1-I der Fig. 2 durch eine erste Ausführungs- form, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt nach der Linie II-II der Fig.1.
Fig.3 zeigt diese Bauart in Draufsicht, und Fig. 4 zeigt zum Teil, eine Ansieht und zum Teil einen azia.len Län#,;ssehnitt durch eine zweite Ausführungsform, bei der ein Dampfexpansionsrohr für die Aufnahme von Kondensat in den Wärmeaustauscher einge baut ist.
In den Fig.1 und 2 bezeichnet 1 den zylin drischen Aussenmantel eines Röhrenwä.rme- aust.attschers. Ferner bezeichnet '? eine Rohr platte, in welehe die Enden von liaarnadel- förmig ausgebildeten Rohren 3 befestigt sind. In dieser -eineinsamen Platte 2 sind somit.
doppelt so viele Bobrungen vorzusehen, als Rohre 3 vorhanden sind. 4 bezeichnet. einen Deckel, der zusammen mit. der Platte 2 meh rere Kammern begrenzt, welche hannnern finit. dem Innern der Rohre in Verbindung ste- lien. Deckel -1 und Platte 2 sind zusammen am Umfang mittels Schraubenbolzen 5 lösbar mit, dem Aussenmantel 1 verbunden.
Der Dek- kel 4 weist zwei ringförmige, konzentrische Zwischenwände 6 und 7 auf, welche den von ihm und der Platte 2 begrenzten Raum in zwei zu diesen Wänden konzentrische Kam mern unterteilen, von denen die innere mit dem Bezugszeichen 9 belegt ist. Die äussere der zwei konzentrischen Kammern ist durch radiale Zwischenwände 10 (Fig.2) in zwei halbkreisförmige, je die Hälfte eines Ringes bildende Kammern 81 und 82 unterteilt. Zur weiteren Verbindung von Rohrplatte 2 und Deckel 4 sind Schraubenverbindungen vor gesehen, welche in die Zwischenwände 6 und 7 des Deckels 4 verlegte Schraubenbolzen 11 bzw. 12 aufweisen.
In Fig. 2 sind nicht alle Rohre eingezeich- riet. Immerhin ist aus dieser Figur ersicht lich, dass die Haarnadelrohre 3 im Kreise paketweise derart angeordnet sind, dass die Mittelebene jedes Paketes radial verläuft. In jedem radialen Rohrpaket sind möglichst we nig Rohre 3 vorgesehen - bei der gezeigten Bauart sind es nur zwei -, um deren Ausbau so einfach wie nur möglich gestalten zu kön nen.
Das zu erwärmende, unter einem Druck von mindestens 50 at befindliche Medium, z. B. Kesselspeisewasser, strömt durch zwei Stutzen 13 in die Kammer 81 und von dieser durch die daran angeschlossenen Rohrpakete 3 in die ringförmige Kammer 9, um von die ser durch andere Rohrpakete 3 in die Kammer 81 zu gelangen. Aus dieser strömt das atü die gewünschte Temperatur erwärmte Medium durch zwei Stutzen 14 ab.
Das Wärme abgebende Medium, z. B. einer Dampfkraftmaschine entnommener Dampf, strömt durch einen Stutzen 15 in den von dem Aussenmantel 1 Und der Platte 2 begrenzten Rauin 16, wo es eine Anzahl eingebauter Leit- yvände 17 veranlassen, mit den Haarnadelroh- ren 3 immer wieder in innige Berührung zu kommen. Das im Raum 16 sich bildende Kon densat fliesst durch einen Stutzen 18 ab.
Bei dem beschriebenen Wärineaustauscher nehmen die die Bolzen 11. und 12 aufweisen den, zusätzlichen Schraubenverbindungen zwi schen Deckel 4 und Platte 2 einen Teil des Druckes auf, den das in die Kammern 81, 8= und 9 gelangende, hochgespannte Medium auf die Platte 2 ausübt, so dass infolgedessen letz tere wesentlich dünner bemessen werden kann, als dies der Fall wäre, wenn jene zusätzlichen Schraubenverbindungen nicht vorgesehen wür den. Folglich lassen sich die am Umfange der Platte 2 vorzusehenden. Bohrlöcher in kürze rer Zeit bohren.
Bei der beschriebenen Bauart lassen sich die Rohre 3 auch verhältnismässig leicht ersetzen. Die in der Fig.4 dargestellte Ausfüh rungsform unterscheidet sich von der be schriebenen lediglich dadurch, dass in dem vom Aussenmantel 181 und der nicht ersicht lichen Rohrplatte begrenzten Raum 19 in einen von den Haarnadelrohren 20 begrenz ten, zentralen Raum unterhalb der Platte ein oben offenes Dampfexpansionsrohr 21 einge baut ist, in welchem z. B. das einem nicht gezeigten Vorwärmer höheren Druckes durch ein Rohr 22 zufliessende Kondensat ausdamp fen kann.
Der Röhrenwärmeaustauscher dient als Speisewasservorwärmer. In einem sol- ehen Falle braucht das in das Innere des Wärmeaustauschers verlegte Dampfexpan- sionsrohr nicht isoliert: zu werden, -Und es versperrt auch keinen Platz, wie es bei des sen Anordnung ausserhalb des Wärmeaustau- sehers der Fall ist..
Die Erfindung lässt sich auch anwenden, wenn die Rohre des Wärmeaustauschers ge rade und an beiden Enden je in einer Rohr platte befestigt sind. Bedingung ist jedoch, dass die dann an beiden Enden des Wärme- austauschers vorzusehenden Kammern durch mindestens eine ringförmige Zwischenwand des zugeordneten Deckels gebildet sind, damit in eine solche Zwischenwand bzw. in solche Zwischenwände die erforderlichen, zusätz lichen Schraubenverbindungen für Deckel und Rohrplatten verlegt werden können.
Falls in Paketen angeordnete Haarnadel- rohre zur Verwendung kommen, so können diese auch in Ebenen angeordnet sein, welche, im Grundriss gesehen, einen ideellen Grund kreis tangieren,
Tubular heat exchanger. The 1 @: invention concerns. a tubular heat exchanger, which has a cylindrical outer shell and in which the medium to be heated is under a high pressure of at least 50 atmospheres and flows through tubes that are attached at their ends in at least one plate, where each plate together with one at the Uni - catch by screws releasably with this ver related lid limited several chambers with. your interior of the pipes are in communication.
The purpose of the invention is to create a tube / heat exchanger of this type, in which finitely a lower cost of materials (iron and cast steel) can be achieved than with the previously known types. This is achieved in that, according to the invention, screw connections are used for further connection of the plate and cover, which are laid in at least one annular partition used to delimit the chambers.
If the tubes are designed in the shape of a needle needle and their ends are fastened in a common plate, then the rabbits present between the cover and the plate are expediently formed at least as parts of rings and arranged concentrically to the partition wall that delimits them.
The needle tubes can be arranged in packets, whereby the central plane of each packet can run radially and there can be as few tubes as possible in each radial tube packet.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the accompanying drawing, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section along line 1-I in FIG. 2 through a first embodiment, FIG. 2 shows a horizontal section along line II- II of Fig. 1.
FIG. 3 shows this type of construction in plan view, and FIG. 4 shows partly, a view and partly an azia.len Län #,; see section through a second embodiment in which a steam expansion pipe is built into the heat exchanger for taking up condensate is.
In Figures 1 and 2, 1 denotes the cylindrical outer jacket of a Röhrenwä.rme- Aust.attschers. Further denotes'? a tube plate in which the ends of tubes 3 designed in the shape of a needle needle are attached. In this -einesamen plate 2 are thus.
to provide twice as many Bobrungen as tubes 3 are available. 4 designated. a lid that comes with. the plate 2 delimits several chambers, which hannnern finite. connect to the inside of the tubes. Cover -1 and plate 2 are detachably connected to the outer casing 1 on the circumference by means of screw bolts 5.
The cover 4 has two annular, concentric partition walls 6 and 7, which subdivide the space delimited by it and the plate 2 into two chambers concentric to these walls, of which the inner chamber is given the reference number 9. The outer of the two concentric chambers is divided by radial partition walls 10 (FIG. 2) into two semicircular chambers 81 and 82, each forming half of a ring. To further connect the tube plate 2 and cover 4, screw connections are seen which have threaded bolts 11 and 12 installed in the intermediate walls 6 and 7 of the cover 4.
Not all tubes are shown in FIG. 2. At least it can be seen from this figure that the hairpin tubes 3 are arranged in a circle in packets in such a way that the center plane of each packet extends radially. In each radial tube package, as few tubes 3 as possible are provided - in the design shown there are only two - in order to make their expansion as simple as possible.
The medium to be heated under a pressure of at least 50 atm, e.g. B. boiler feed water, flows through two nozzles 13 in the chamber 81 and from this through the attached tube packages 3 in the annular chamber 9 to get from the water through other tube packages 3 in the chamber 81. The medium heated to the desired temperature flows from this through two nozzles 14.
The heat-emitting medium, e.g. Steam taken from a steam engine, for example, flows through a nozzle 15 into the rauin 16 bounded by the outer jacket 1 and the plate 2, where a number of built-in guide walls 17 cause the hairpin tubes 3 to come into intimate contact again and again . The condensate forming in space 16 flows through a nozzle 18.
In the heat exchanger described, the bolts 11 and 12 have the additional screw connections between cover 4 and plate 2, some of the pressure exerted on the plate 2 by the high tension medium reaching the chambers 81, 8 and 9 so that as a result the latter can be made much thinner than would be the case if those additional screw connections were not provided. Consequently, those to be provided on the circumference of the plate 2 can be. Drill holes in a shorter time.
With the type of construction described, the tubes 3 can also be replaced relatively easily. The Ausfüh shown in Figure 4 differs from the be written only in that in the space 19 delimited by the outer jacket 181 and the non-visible tube plate in one of the hairpin tubes 20 limited, central space below the plate an open top Steam expansion pipe 21 is built, in which z. B. can ausdamp fen a not shown preheater higher pressure through a pipe 22 inflowing condensate.
The tubular heat exchanger serves as a feed water preheater. In such a case, the steam expansion pipe laid inside the heat exchanger does not need to be insulated: -And it does not block any space, as is the case with its arrangement outside the heat exchanger ..
The invention can also be used when the tubes of the heat exchanger are straight and are fixed at both ends in a tube plate. However, it is a condition that the chambers to be provided at both ends of the heat exchanger are formed by at least one annular partition of the associated cover so that the required additional screw connections for covers and tube plates can be laid in such a partition or partition .
If hairpin tubes arranged in packages are used, these can also be arranged in planes which, seen in the floor plan, are tangent to an ideal basic circle,