CH477666A

CH477666A - Heat exchanger

Info

Publication number: CH477666A
Application number: CH1221567A
Authority: CH
Inventors: Weber Max
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1966-04-01
Filing date: 1967-08-31
Publication date: 1969-08-31
Also published as: JPS5335296B1; SE335868B; US3496997A; DE1551518A1; DE1551518B2; FR95533E; GB1234279A; BE719969A; NL6712673A

Description

  

  <B>Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 454 931</B>         Wärmeübertrager       Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Wärme  übertrager mit mindestens einem Rohr, das     schrauben-          linienförmig    oder spiralförmig gewunden ist, wobei die  Rohrwindungen in     mindestens    drei über den Umfang  des Rohrgebildes verteilten Platten gehaltert sind, die  sich in Ebenen erstrecken, welche sich im Bereich der  Achse des Rohrgebildes schneiden.  



  Die vorliegende Erfindung bildet eine Weiterent  wicklung des Erfindungsgegenstandes des Hauptpaten  tes und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärme  übertrager auch für sehr hohe Temperaturen, nämlich  höher als 500  C, und hohen Wärmeübergang von dem  die Rohrwindungen umströmenden Medium auf das in  den     Rohrwindungen    strömende Medium verwendbar zu  machen. Gleichzeitig soll der Wärmeübertrager so aus  gebildet werden, dass Rohrschwingungen vermieden wer  den.  



  Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch ge  löst, dass ausser den die Windungen tragenden Halte  rungsplatten zwischen diesen Platten vorgesehen sind,  die sich ebenfalls in Ebenen erstrecken, die sich im  Bereich der Achse des Rohrgebildes schneiden, wobei  die radiale Breite der Platten um mindestens eine  radiale Rohrteilung kleiner     ist    als die radiale Breite des  Rohrbündels, und die Platten so gehalten sind, dass sie  sich in Umfangsrichtung des Rohrgebildes nicht wesent  lich verschieben können.  



  Unter  radialer Breite  ist die Abmessung der Platte  bzw. des Rohrgebildes     in    radialer Richtung gemessen  zu verstehen. Mit  radialer     Rohrteilung     ist - in radialer  Richtung gesehen - der Abstand von Rohrmitte zu  Rohrmitte zweier benachbarter Rohre gemeint.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der  folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher  erläutert. Es zeigen:       Fig.    1 eine Ansicht des. erfindungsgemässen Wärme  übertragers, wobei das diesen umgebende Gehäuse im       Axialschnitt    dargestellt ist,       Fig.    2 eine Draufsicht zu     Fig.    1.  



  An einem zentralen Verdrängungskörper 30 sind    drei     Halterungsplatten    4, 5, 6 befestigt, die sich in  Ebenen erstrecken, die sich im Bereich der Achse des  Rohrgebildes schneiden. Die Platten 4, 5, 6 sind mit  Löchern versehen,     in    die Rohrwindungen 2 einge  schraubt sind, die an den Platten 4, 5, 6 fixiert sind.

    Die Rohrwindungen bestehen aus schraubenlinienförmig  gewundenen Rohren und bilden zehn ineinander ange  ordnete Rohrwendeln mit unterschiedlichem     Windungs-          durchmesser.    In den     sektorartigen    Räumen zwischen den  drei     Halterungsplatten    sind über den Umfang des Rohr  gebildes     ungleichmässig        verteilt    fünfzehn Platten 60 vor  gesehen, die sich in Ebenen erstrecken, die sich eben  falls im Bereich der Achse des Rohrgebildes schneiden.  Die Platten 60 sind ebenfalls mit Löchern versehen  und je an mindestens einer der sie durchsetzenden Rohr  windungen fixiert, zum Beispiel durch Schweissen.

   Die  radiale Breite der Platten 60 ist um mindestens eine  radiale Rohrteilung kleiner als die radiale Breite des  Rohrgebildes. Die Länge der Platten 60 in axialer Rich  tung ist gleich derjenigen der Platten 4, 5, 6. Sowohl  die dem Verdrängungskörper 30 am nächsten liegenden  Platten 60 als auch die anderen, vom Verdrängungs  körper entfernt befindlichen Platten 60, haben keine  starre Verbindung mit dem Verdrängungskörper und  auch nicht mit dem das Rohrgebilde umgebenden Ge  häuse 61.

   Dadurch, dass die Platten 60 auch nicht starr  mit den     Halterungsplatten    4, 5, 6 verbunden sind, wird  es möglich, dass bei grossen Temperaturdifferenzen zwi  schen Primär- und Sekundärmedium und bei hohem  Wärmeübergang die Rohrabschnitte zwischen zwei     Halte-          rungsplatten    sich verformen     können    und dabei von der  idealen Form der Rohrwendel etwas abweichen, ohne dass  dabei in den Rohren grosse Spannungen auftreten.

   Die     in     einem     sektorartigen    Raum zwischen zwei     Halterungs-          platten    befindlichen, in Umfangsrichtung des Rohrge  bildes einander benachbarten Platten 60 schliessen unter  schiedliche     Sektorwinkel    ein, wodurch sich unterschied  liche     Rohrstützweiten    ergeben, die so gewählt werden,  dass die freie     Rohrlänge    zwischen zwei Platten nicht  zu Resonanzschwingungen angeregt werden kann,      Bei dem beschriebenen Wärmeübertrager sind die  Rohrwindungen schraubenlinienförmig ausgebildet; sie  können auch spiralförmig verlaufen.

   Es     ist    auch mög  lich, Wärmeübertrager mit     schraubenlinienförmigen     Rohrwindungen herzustellen, bei denen die Rohrwindun  gen auf einer Kegelfläche liegen.  



  Anstelle des beschriebenen     Verschweissens    der Plat  ten 60 mit den Rohrwindungen 2 ist es auch möglich, :die  Platten 60 über einen nachgiebigen Stab mit einer be  nachbarten     Halterungsplatte    zu verbinden, so dass die  Stäbe die Dehnbewegungen der Rohrwindungen infolge  Temperaturänderungen und damit auch entsprechende,  nicht wesentliche     Bewegungen    der Platten 60 zulassen.



  <B> Additional patent to main patent no. 454 931 </B> Heat exchanger The main patent relates to a heat exchanger with at least one tube that is helically or spirally wound, with the tube turns in at least three plates distributed over the circumference of the tube structure are held, which extend in planes which intersect in the area of the axis of the pipe structure.



  The present invention is a further development of the subject of the invention of the main patents and it is based on the object of the heat exchanger for very high temperatures, namely higher than 500 C, and high heat transfer from the medium flowing around the pipe windings to the medium flowing in the pipe windings to make usable. At the same time, the heat exchanger should be designed in such a way that pipe vibrations are avoided.



  According to the invention, this object is achieved in that apart from the holding plates carrying the turns are provided between these plates, which also extend in planes that intersect in the area of the axis of the pipe structure, the radial width of the plates by at least one radial pipe division is smaller than the radial width of the tube bundle, and the plates are held so that they can not move wesent Lich in the circumferential direction of the tube structure.



  Radial width is to be understood as the dimension of the plate or the pipe structure measured in the radial direction. With radial pipe division - seen in the radial direction - the distance from the center of the pipe to the center of the pipe of two adjacent pipes is meant.



  An embodiment of the invention is explained in more detail in the following description with reference to the drawing. 1 shows a view of the heat exchanger according to the invention, the housing surrounding it being shown in axial section, FIG. 2 a plan view of FIG.



  On a central displacement body 30, three mounting plates 4, 5, 6 are attached, which extend in planes which intersect in the region of the axis of the pipe structure. The plates 4, 5, 6 are provided with holes, are screwed into the pipe turns 2, which are fixed to the plates 4, 5, 6.

    The pipe coils consist of helically wound pipes and form ten coiled pipes with different coil diameters. In the sector-like spaces between the three mounting plates, fifteen plates 60 are unevenly distributed over the circumference of the pipe structure, which extend in planes that intersect in the area of the axis of the pipe structure. The plates 60 are also provided with holes and each fixed to at least one of the pipe coils passing through them, for example by welding.

   The radial width of the plates 60 is smaller by at least one radial pipe division than the radial width of the pipe structure. The length of the plates 60 in the axial direction is equal to that of the plates 4, 5, 6. Both the plates 60 closest to the displacement body 30 and the other plates 60 located away from the displacement body have no rigid connection with the displacement body and also not with the housing 61 surrounding the tubular structure.

   Because the plates 60 are also not rigidly connected to the mounting plates 4, 5, 6, it is possible for the pipe sections between two mounting plates to deform in the event of large temperature differences between the primary and secondary medium and high heat transfer deviate somewhat from the ideal shape of the coiled tubing without causing great stresses in the tubes.

   The plates 60, which are located in a sector-like space between two mounting plates and are adjacent to one another in the circumferential direction of the tube structure, include different sector angles, resulting in different tube support widths that are selected so that the free tube length between two plates does not cause resonance vibrations In the case of the heat exchanger described, the pipe windings are helical; they can also run spirally.

   It is also possible, please include to produce heat exchangers with helical pipe windings, in which the Rohrwindun conditions are on a conical surface.



  Instead of the described welding of the plates 60 with the pipe windings 2, it is also possible: to connect the plates 60 via a flexible rod to an adjacent mounting plate, so that the rods do not undergo the expansion movements of the pipe windings due to temperature changes and thus also corresponding, non-essential Allow movement of the plates 60.

Claims

PATENT CLAIM Heat exchanger according to claim 1 of the main patent, characterized in that in addition to the mounting plates (4, 5, 6) supporting the windings (2) between these plates (60) are provided, which also extend in planes which extend in the area of the Cut the axis of the tube structure, the radial width of the plates by at least one radial tube division is smaller than the radial width of the tube bundle, and the plates (60) are held so that they can not move significantly ver in the circumferential direction of the tube structure.

SUBSTITUTE SHEET Heat exchanger according to patent claim, characterized in that the plates (60) are arranged unevenly distributed in the spaces between the mounting plates (4, 5, 6).