CH335307A - Röhrenwärmeaustauscher - Google Patents

Description

      Röhrenwärmeaustauscher       Die Erfindung     betrifft    einen Röhren  wärtneaustauscher, bei dem die Rohre in den  Rohrböden durch Teile aus nachgiebigem  Material, wie Gummi oder einem Stoff mit  ähnlichen Eigenschaften, abgedichtet sind.  



  Nach einem früheren Vorschlag werden  aus     Weichgummi    oder einem ähnlichen  Material bestehende Rohrböden von Wärme  austauschern zur Halterung der Rohre mit  Löchern versehen, die um ein bestimmtes  Mass kleiner als der Aussendurchmesser der  Rohre sind. Beim Einziehen der Rohre  werden die Löcher im nachgiebigen Material  des Rohrbodens     aufgeweitet,    wodurch sich  eine Flächenpressung ergibt, die einerseits  eine Abdichtung der Rohre in den Rohrböden  und anderseits eine mechanische Halterung  der Rohre durch Reibung gewährleistet.  Beide Wirkungen sind proportional dem  Betrag der Flächenpressung, so dass jede  Vergrösserung dieser Kraft eine Verbesserung  sowohl der Dichtung als auch der Halterung  mit sich bringt.  



  Die     Erfindung    zielt deshalb darauf ab,  bei     Röhrenwärmeaustauschern    mit Teile aus  nachgiebigem Material aufweisenden Rohr  böden die genannte Flächenpressung zu ver  grössern und zugleich eine sehr wesentliche  Erhöhung der Festigkeit des am Umfang  eingespannten Rohrbodens gegenüber Durch  biegungen zu erzielen.

      Der     Röhrenwärmeaustauscher    gemäss der       Erfindung    ist dadurch gekennzeichnet, dass  jeder Rohrboden wenigstens eine der Rohr  verteilung entsprechend gelochte nachgiebige  Platte aufweist, an der beiderseits je eine  dünnere, ebenfalls der Rohrverteilung ent  sprechend gelochte starre Platte angeordnet  ist, welche starren Platten derart vorgesehen  sind, dass sie die nachgiebige Platte zusam  menpressen und verformen, wodurch ein  Dichtungsdruck zwischen letzterer und den  Rohren erzeugt wird.

   Durch die starren  Platten wird der nachgiebige Rohrboden von  den Druckunterschieden zwischen den zu  beiden Seiten desselben     befindlichen        Medien     entlastet, so dass sich der Rohrboden nicht  aus- oder     einwölben    kann. Die Festigkeit des  mit den starren Platten versehenen Rohr  bodens gegen     Durchbiegungen    beträgt ein  Vielfaches der Festigkeit eines nur aus nach  giebigem Material bestehenden Rohrbodens.

    Ausserdem wird ein Ausweichen des nach  giebigen Materials des Rohrbodens an den       Durchtrittsstellen    der Rohre verhindert, so  dass die Flächenpressung stark erhöht und  dadurch sowohl die Halterung der Rohre  infolge der erhöhten Reibung als auch die  Abdichtung der Rohre im Rohrboden wesent  lich verbessert wird.  



  Im folgenden werden an Hand der Zeich  nung einige Ausführungsbeispiele der Er-           findung    in Form von zerlegbaren     Röhren-          wärmeaustauschern    erläutert.  



  In der Zeichnung stellt     Fig.    1 einen Längs  schnitt durch einen     Röhrenwärmeaustauscher     gemäss der Erfindung und       Fig.    2 ein Detail dieses Schnittes in grö  sserem Massstab dar.  



       Fig.    3 ist ein Schnitt durch einen Rohr  boden gemäss einer besonderen Ausführungs  form der Erfindung.  



  Die     Fig.    4 und 5 stellen Schnitte durch  einen Rohrboden mit in die- nachgiebige  Platte eindringenden Vorsprüngen dar.  



       Fig.    6 stellt einen Schnitt durch einen  Rohrboden und       Fig.    7 eine Ansicht der Aussenfläche einer  starren Platte desselben dar, die mit Ver  steifungsrippen ausgestattet ist.  



       Fig.8    ist ein Schnitt durch einen er  findungsgemässen Rohrboden, bei dem die  starren Platten mit der nachgiebigen Platte  fest verbunden sind.  



  Der in     Fig.    1 im Längsschnitt dargestellte  zerlegbare     Röhrenwärmeaustauscher    besteht  aus einem Gehäuse 1 mit an dessen beiden  Enden angeordneten Deckeln 2 und 3,     die     mit dem Gehäuse 1 mittels Schrauben 4,  Federringen 5 und Muttern 6 zusammen  geschraubt sind. Zwischen jedem     Deckel.    2, 3  und dem Gehäuse 1 des     Wärmeaustauschers     ist eine Platte 7 aus nachgiebigem Material,  an der zu beiden Seiten dünnere Platten 8, 9  aus starrem, z. B. metallischem Material an  liegen, eingespannt und mittels der Schrau  ben 4 und der Muttern 6 gehaltert. Zwischen  den nachgiebigen Platten 7 sind in Löcher  dieser Platten 7 Rohre 10 eingezogen, welche  die beiden Räume 11 und 12 verbinden.

   Die  starren Platten 8, 9 weisen Löcher 13 für den  Durchtritt der Rohre 10 auf, deren der Platte  7 zugewendete Ränder 14 abgeschrägt bzw.  abgerundet sind, um ein Abschneiden oder  Abscheren des nachgiebigen Materials dieser  Platte 7 zu vermeiden. Der Durchmesser d'  der Löcher 13 in den starren Platten 8, 9 ist  um einen in der Grössenordnung von max.  2 mm     liegenden    Betrag grösser als der Aussen  durchmesser d der Rohre 10, so dass die    Rohre 10 leicht mit Spiel in die Plattenlöcher  13 eingeführt werden können. Durch die beim  Zusammenschrauben erfolgende Pressung der  nachgiebigen Platte 7 zwischen den starren  Platten 8, 9 in Richtung der Pfeile a wird die  nachgiebige Platte 7 in Richtung der Pfeile b  nach den Seiten verdrängt, so dass sie auf die  äusseren Rohrwände einen Dichtungsdruck  ausübt.  



  Um eine vollkommene und dauerhafte  Abdichtung der Rohre 10 in den Rohrböden  zu gewährleisten, ist es zweckmässig, die  Dicke der nachgiebigen Platten 7 zumindest  gleich dem Aussendurchmesser der Rohre 10  und vorzugsweise grösser als diesen zu wählen.  



  Bei der in     Fig.    3 im     Schnitt    dargestellten  Ausführungsform besteht der Rohrboden aus  in abwechselnder Reihenfolge angeordneten  nachgiebigen Lamellen 7' und Platten 8' aus  starrem Material.  



  Allgemein müssen bei einer derartigen  Ausführung zumindest zwei nachgiebige  Lamellen 7' und zwischen diesen beiden La  mellen 7' sowie an deren Aussenseiten je eine  starre Platte 8' vorgesehen sein. Beim dar  gestellten Beispiel sind auch an den Aussen  seiten des Rohrbodens nachgiebige Lamellen  7" vorgesehen, welche lediglich als gegen  chemische Angriffe seitens der am Wärme  austausch beteiligten Medien beständige  Schutzbedeckung der Aussenseiten 8" der  beiden zu äusserst liegenden starren Platten 8'  dienen. Die Schutzbedeckung kann aber auch  durch eine Oberflächenbehandlung der Au  ssenseite 8" der beiden zu äusserst liegenden  starren Platten 8', z. B. durch einen Überzug  aus Lack oder dergleichen, erhalten werden,  in welchem Falle die beiden Platten 7" nicht  benötigt werden.  



  Durch die Ausbildung nach     Fig.    3 wird  eine weitere Versteifung des Rohrbodens  gegen     Durchbiegungen    und eine gleichmässi  gere Verteilung der Flächenpressung zwi  schen den nachgiebigen Lamellen 7' und den  Rohren 10 erzielt.  



       Fig.    4 zeigt an der der nachgiebigen Platte  7 zugewendeten Seite der starren Platte 9  angeordnete, z. B. als Ringwülste ausgebil-           dete    Vorsprünge 15, welche durch Auspressen  aus der Platte 9 hergestellt sind und kreis  ringförmig um die Öffnungen 13 für den  Durchtritt der Rohre 10 verlaufen.

   Bei einer  abgeänderten, in     Fig.    5 im Schnitt dargestell  ten Ausführung liegt zwischen der einen  starren Platte 9 und der nachgiebigen Platte 7  um jede der Öffnungen 13 ein Ring 16, der  beim Zusammendrücken der nachgiebigen  Platte 7 zwischen den Platten 8, 9 gleich den  in     Fig.    4 gezeigten Ringwülsten 15 in die  nachgiebige Platte 7 eindringt und diese zu  sätzlich in verstärktem Masse in Richtung der  Pfeile c gegen die äussern Rohrwände drückt.  



  Allgemein können für die an Hand der       Fig.    4 und 5 erläuterte Erhöhung der Flächen  pressung zwischen der nachgiebigen Platte 7  und den äussern Rohrwänden an einer der  starren Platten 8, 9 Vorsprünge vorgesehen  werden, welche die für die Aufnahme der  Rohre 10 bestimmten Plattenlöcher zu  mindest teilweise umgeben und in die nach  giebige Platte 7 hineinragen.  



  Die in den     Fig.    6 und 7 gezeigte starre  Platte 8 weist an ihrer von der nachgiebigen  Platte 7 abgewendeten Aussenseite Ver  steifungsrippen 18 auf, welche einer Durch  biegung entgegenwirken. Solche oder ähn  liche     Versteifungen    können auch an der  andern starren Platte 9 vorgesehen werden.     ,_     Bei dem in     Fig.    8 im Schnitt im Zustande  vor dem Einziehen der Rohre dargestellten  Rohrboden sind die Platten 8, 9 aus starrem  Material an den mit 19 bezeichneten Stellen  mit der nachgiebigen Platte 7, z. B.  durch Kitt oder Klebstoff oder durch     Vul-          kanisation,    fest verbunden.

   Durch eine solche  Verbindung wird der Einbau des Rohrbodens  erleichtert, da gegenseitige Verschiebungen  der einzelnen Platten vermieden werden und  ausserdem eine erhöhte Festigkeit erzielt wird.  



  Der zerlegbare     Röhrenwärmeaustauseher     gemäss der     Erfindung    hat gegenüber bekann  ten Bauarten folgende Vorteile: Die Halte  rung und Abdichtung der Rohre in den Rohr  böden ist fest und zuverlässig dicht. Es kön  nen glatte Rohre ohne besondere Form  gebung der Rohrenden verwendet werden.    Die Rohrböden bleiben auch bei Auftreten  von Druckunterschieden an beiden Seiten  eben. Der Austausch von Rohren kann durch  einfaches Ausziehen und Einsetzen der Rohr  enden aus den bzw. in die Rohrböden ohne  Zuhilfenahme von besonderen Werkzeugen  erfolgen und die Befestigung und     zuverlässige     Abdichtung durch das Anziehen der Deckel  befestigungsschrauben bewirkt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Röhrenwärmeaustauscher, bei dem die Rohre in den Rohrböden durch Teile aus nachgiebigem Material abgedichtet sind, da durch gekennzeichnet, dass jeder Rohrboden wenigstens eine der Rohrverteilung ent sprechend gelochte nachgiebige Platte auf weist, an der beiderseits je eine dünnere, eben falls der Rohrverteilung entsprechend ge lochte starre Platte angeordnet ist, welche starre Platten derart vorgesehen sind, dass sie die nachgiebige Platte zusammenpressen und verformen, wodurch ein Dichtungsdruck zwischen letzterer und den Rohren erzeugt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der nachgiebigen Platte zumindest gleich dem Aussendurchmesser der Rohre ist. 2. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochdurchmesser in den starren Platten grösser als der Lochdurchmesser in der nach giebigen Platte ist.

   3. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebige Platte und die starren Platten eine abnehmbare Einheit bilden, die zwischen Flanschen des Wärmeaustauschergehäuses und den zugehörigen Deckeln mittels der Deckelbefestigungsschrauben eingespannt ist. 4. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rohrboden mindestens zwei nachgiebige lamellenartige Platten aufweist, und dass zwischen je zwei benachbarten nachgiebigen Platten eine an diesen anliegende starre Platte angeordnet ist.

   5. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer starren Platte in die nach giebige Platte hineinragende, die Platten löcher für die Rohre mindestens teilweise umgebende Vorsprünge vorgesehen sind. 6. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch und Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die in die nachgiebige Platte hineinragenden Vorsprünge die Form von Ringwulsten haben. 7. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch und Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die in die nachgiebige Platte hineinragenden Vorsprünge die Form von eingelegten Ringen haben.

   B. Röhreriwärmeaustauscher nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass min destens eine der starren Platten an der der nachgiebigen Platte abgewendeten Aussen seite mit einer Durchbiegung entgegen wirkenden Versteifungen ausgestattet ist. 9. Röhrenwärmeaustauscher nach Patent anspruch und Unteranspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Versteifungen der starren Platte aus Rippen bestehen. 10. Röhrenwärmeaustauscher nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der starren Platten mit der nachgiebigen Platte wenigstens an einem Teil der Berührungsfläche fest verbunden ist.

   11. Röhrenwärmeaustauscher nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der starren Platten und mindestens eine der nachgiebigen lamellenartigen Platten wenig stens an einem Teil ihrer Berührungsfläche fest verbunden sind. 1\?. Röhrenwärmeaustauscher nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die starren Platten an den mit einem der im Wärmeaustauscher strömenden Medien in Berührung stehenden Aussenflächen mit einer gegen chemische Angriffe beständigen Schutz bedeckung versehen sind.