CH478392A - Rohrbündel-Wärmeaustauscher mit individuellem Längenänderungsausgleich für jedes Rohr - Google Patents

Description

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    Rohrbündel-Wärmeaustauscher   mit individuellem    Längenänderungsausgleich      für   jedes Rohr Die vorliegende Erfindung betrifft einen    Rohrbün-      del-Wärmeaustauscher   mit individuellem    Längenände-      rungsausgleich   für jedes Rohr, wobei jeweils das eine Rohrende fest mit einem Rohrboden verbunden und das andere Rohrende axial verschiebbar gelagert ist. 



  Bei    Rohrbündel-Wärmeaustauschern   müssen Massnahmen getroffen werden, um bei Temperaturänderungen vorkommende Wärmespannungen möglichst gleichmässig auszugleichen. Es sind    Rohrbündel-Wärmeaus-      tauscher   bekannt, bei denen die Rohre an beiden Enden fest an einem Rohrboden angebracht sind, wobei dann der Dehnungsausgleich durch einen    Wellrohr-Kompen-      sator   in dem die Rohre umschliessenden Mantel vorgenommen wird (VDI Wärmeatlas 1953,    Pa   3, Bild 4). Dieser Ausgleich ist aber nur zweckmässig, wenn sämtliche Rohre praktisch die gleiche Temperatur besitzen.

   Bei plötzlichen Temperaturänderungen des eintretenden Mediums ändern in der Regel die Rohre, welche sich im Zentrum des Rohrbündels befinden, ihre Temperatur wesentlich schneller als die Rohre am Rande. Infolgedessen dehnen bzw. verkürzen sich die Rohre im Zentrum des Rohrbündels auch wesentlich schneller aus als die Rohre am    Rande,   so dass es zu unzulässig hohen    Wärmespannungen   kommen kann.    In   solchen Fällen ist es daher notwendig, einen individuellen Längenausgleich für jedes Rohr vorzusehen.

   Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass den Rohren die Form einer Haarnadel gegeben wird oder dass ein Rohrbündel mit eingesteckten    Doppelrohren   verwendet wird (VDI    Wärmeatlas   1953,    Pa   3, Bild 3 und 7).    Haarnadelrohre   haben jedoch den Nachteil, dass die Rohre an ihrer Innenseite nur mit grossen Schwierigkeiten gereinigt werden können. Dasselbe trifft auch für die eingesteckten Doppelrohre, den sogenannten    Fieldrohren,   zu. Bei der letzteren Lösung sind auch sehr viele Rohre notwendig, und die Herstellung stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit. Für gewisse Verfahren sind zudem Rohrbündel mit    Haarnadelrohren   oder    Fieldrohren   ungeeignet, z.

   B. wenn eine Berieselung der    Rohrinnenwan-      dungen   stattfinden soll oder wenn leicht kristallisierende Flüssigkeiten verwendet werden, so dass die Gefahr einer Kristallisation an der Schleife der    Haarnadelrohre   oder am Ende des eingesteckten    Fieldrohres   besteht. 



  Es ist auch bereits bekannt, Faltenbälge zur individuellen Kompensation der Längenänderungen der Rohre vorzusehen. Dies bedingt jedoch eine grosse Rohrteilung, d. h. der Abstand von Rohr zu Rohr muss sehr gross bemessen werden, so dass auch der Durchmesser des    Wärmeaustauschers   unerwünscht gross wird. Zudem hat die Verwendung von Faltenbälgen den Nachteil, dass sich in den Falten der Bälge leicht Feststoffe, z. B. durch Kristallisation, ablagern können, wodurch dann das einwandfreie Funktionieren der Faltenbälge beeinträchtigt wird. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, anstelle eines Faltenbalges eine Stopfbüchse zu verwenden, die ein Gleiten des Rohrs im Rohrboden erlaubt.

   Für verschiedene Anwendungen gewährleisten aber solche Stopfbüchsen wegen der immer vorhandenen Leckgefahr keine genügende Betriebssicherheit.    Stopfbüchsen   haben ferner den Nachteil, dass grosse Rohrteilungen erforderlich sind und somit der    Wärmeaustauscher   einen unerwünscht grossen Durchmesser erhält. 



  Mit der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile bekannter Bauarten vermieden. Sie sieht einen    Rohr-      bündel-Wärmeaustauscher   mit individuellem Längen- änderungsausgleich für jedes Rohr vor, wobei jeweils das eine Rohrende fest mit einem Rohrboden verbunden und das andere Rohrende axial verschiebbar gelagert ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das genannte andere Rohrende durch einen    flexiblen   Schlauch mit einem Kollektor verbunden ist. Bei einer Längenausdehnung des Rohrs kann der flexible Schlauch seitlich durchgebogen werden. Im Gegensatz zu der Verwendung von Faltenbälgen besteht keine Gefahr einer Beeinträchtigung des Funktionierens durch Feststoffablagerungen. Da keine Stopfbüchsen erforderlich sind, besteht eine hohe Betriebssicherheit.

   Nach Abschrauben der Schläuche können die Rohre des Rohrbündels innen und aussen leicht gereinigt werden. 

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 Die    Erfindung   wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei Bezug auf die Zeichnung genommen wird. Es zeigt:    Fig.   1 eine schematische Darstellung des    Rohrbün-      del-Wärmeaustauschers   im    Schnitt,      Fig.   2 den Anschluss des Schlauches am Rohr. 



  Der in    Fig.   1 teilweise im Schnitt dargestellte, beispielsweise vertikal angeordnete    Rohrbündel-Wärme-      austauscher   weist ein Bündel von Rohren 1 auf, die in bekannter Weise an einem Ende in den unteren Rohrboden 2 eingewalzt oder eingeschweisst sind. Das Rohrbündel kann beispielsweise aus etwa 200 Rohren von etwa 6 m Länge bestehen. Das Rohrbündel wird von einem normalerweise zylinderförmigen Mantel 3 umschlossen. Die Rohre 1 führen durch den Rohrboden 5, in welchem sie sich axial frei bewegen können. Auf dem Rohrboden 5 sind Stützen 6 vorgesehen, welche den Kollektor 7 tragen. 



  Der Kollektor 7 besteht im wesentlichen aus einem Rohr 8, zu dem der    Einlassstutzen   9 führt. Quer zu diesem Rohr 8 und mit diesem verbunden sind eine Anzahl von Röhren 10 angebracht, an denen sich Gewindestutzen 11 zum Anschluss der Schläuche 12 befinden. Der Kollektor 7    und   die Schläuche 12 werden von einem nicht    eingezeichneten   Gehäuse umschlossen, das längs des Stutzens 9 emporgehoben werden kann, um den Zugang zum Kollektor 7 und den Schlauchverbindungen zu ermöglichen. 



  Die Verbindung des Metallschlauches 12 mit dem Rohr 1 wird in    Fig.2   näher dargestellt. Der Metallschlauch 12 ist z. B. durch eine Schweissverbindung mit dem Rohrstück 22 fest verbunden. Auf dem Rohrstück 22 ist ein Teil 23 fest verbunden, auf dem die Überwurfmutter 24 drehbar gelagert ist. Diese    Überwurfmutter   kann mit dem Rohrstutzen 25 des Rohrs 1 verschraubt werden, um eine dichte Verbindung zu erzielen. Zur Abdichtung des Raumes mit dem Kollektor 7 ist für jedes Rohr ein Dichtungsring 26 vorgesehen. 



  Der    Wärmeaustauscher   kann für die Strömung des    fluiden   Mediums als volle Rohrströmung, aber auch für Berieselungen innen und .aussen verwendet werden. Im letzteren Falle wird das Rohrstück 22 unten verschlossen und mit    seitlichen   Öffnungen versehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Rohrbündel-Wärmeaustauscher mit individuellem Längenänderungsausgleich für jedes Rohr, wobei jeweils das eine Rohrende fest mit einem Rohrboden verbunden und das andere Rohrende axial verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte andere Rohrende durch einen flexiblen Schlauch (12) mit einem Kollektor (7) verbunden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am genannten anderen Rohrende und am Kollektor (7) Gewindestutzen (11, 25) zum Anschluss des Schlauches (12) vorgesehen sind. 2. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch ein Metallschlauch (12) ist. 3. Rohrbündel-Wärmeaustauseher nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte andere Rohrende in einem Rohrboden (5) axial gelagert ist. 4. Rohrbündel-Wärmeaustauseher nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (7) auf dem Rohrboden (5) mit Stützen (6) gelagert ist. 5.

   Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (7) von einem in der Nähe des Rohrbodens (5) an einem Flansch befestigten Gehäuse umschlossen ist, das zur Inspektion längs des zum Kollektor führenden Stutzens (9) verschoben werden kann. 6. Rohrbündel-Wärmeaustauscher nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch an einem Ende mit einem Rohrstück (22) verbunden ist, das in ein Führungsloch im Rohrstutzen (25) des Rohres (1) einschiebbar und mit einer überwurfmutter (24) auf diesem Rohrstutzen befestigbar ist.