DD154269A3 - Rahmenloses register mit tragkonstruktion fuerluftgekuehlte waermeuebertrager - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar in luftgekuehlten Waermeuebertragern in Chemie- oder Kraftwerksanlagen fuer Kondensations- und Kuehlprozesse. Ziel der Erfindung ist ein luftgekuehlter Waermeuebertrager mit rahmenlosem Register. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines rahmenlosen Registers mit einer Grosslamelle sowie deren Zuordnung zur Tragkonstruktion unter Gewaehrleistung des Luftspaltes von Lamelle zu Lamelle. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass saemtliche Kernrohre des Registerquerschnittes ueber die gesamte Waermeuebertragungsflaeche von Grosslamellen aufgenommen werden, die zur Wahrung des Luftspaltes in bekannter Weise Distanzhalter besitzen und mit Aussparungen ausgeruestet sind, in die Stuetztraeger eingreifen. Das neuartige Rippenrohrregister ist bestimmt fuer luftgekuehlte Waermeuebertrager in Chemie- oder Kraftwerksanlagen.

Description

a) Titel der Erfindung

Rahmenloses Register rait Tragkonstruktion für luftgekühlte Wärmeübertrager

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist einsetzbar in luftgekühlten Wärmeübertragern, deren Rippenrohrregister mittels Kühlluft beaufschlagt werden und die Kondensationswärme des in dem Kernrohr befindlichen Dampfes im Rahman dos Wärmeaustausches von demselben über die Rippen an den Luftstrom abgegeben "wird. Das Lösungsprinzip läßt sich in luftgekühlten Wärmeaustauschern in Chemieanlagen, Kraftwerksanlagen, für Kondensationsund Kühlprozesse, aber auch beispielsweise für Konvektionssäulen in Industrieöfen zur Abhitzeverwertimg verwenden.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt ist das Gebrauchsmuster 7212021, bei dem auf kreisrunden Kernrohren Rippen entsprechend einer vorgegebenen Teilung je nach Richtung der Kühlmittelströmung zur Kornrohrachae um einen bestimmten Winkelbetrag versetzt angebracht sind. Aus diesem Grunde sind die Rippen geteilt oder ungeteilt ausgeführt und werden mit Hilfe einer Vorrichtung am Kernrohr aufgesetzt sowie punktweise mittels dor an den Rippen befindliclien Kragen am Kernrohr befestigt. Um eine Distanzierung dor Ri.ppѳη zu garantieren, werden aus dem Rippen-

material gleichzeitig laschenartige Abstandshalter mit herausgebogen. Entsprechend dem Rohrspiegel ist es möglich, die Rippengeometrie so festzulegen, daß eine Anpassung der Rippe zu denen der benachbarten Kernrohre erreicht wird.

Nachteilig bei dieser Lösung ist die Einzelanfertigung der Rippenhalbschalen sowie die mosaikartige Zusammensetzung derselben Je nach dem Rohrspiegel. Hierdurch verläuft dieser Prozeß mit einem hohen Zeitaufwand, der noch durch das punktweise Befestigen der Rippen mittels der Kragen am Kernrohr optimiert wird. Darüber hinaus kann keine hohe Stabilität für das Gesamtsystem gewährleistet werden, so daß für luftgekühlte Wärmeübertrager, die ja bekanntlich hohen Schwingungen unterliegen, eine Verwendung dieser Variante nicht geeignet erscheint. Ein zusätzliches Manko ist darin zu sehen, daß mit geteilten Rippen ein ungünstiger Wärmeübergang erzielt wird, so daß hieraus ein zusätzlicher Energieaufwand resultiert.

Eine andere Lösung nach OS 214-4-465 sieht vor, an in einer Reihe fluclitond nebeneinander angeordneten Rippenrohren in geringem Abstand Querrippen zueinander aufzuziehen. Diese haben vorrangig einen rechteckigen Querschnitt und verfügen über eine größere Anzahl sickenartiger Ausprägungen. Zusätzlich werden etwa in einer Entfernung von 1 m in Rohrlängsrichtung dio Rippenrohre durch Querbleche, die dieselben auf der Hälfte ihres Querschnittes umfassen, arretiert. An den Schmalseiten der Rippen befinden sich außerdem aus der Rippenebene angebogende Flächenabschnitte, welche .die Querbleche an ihren Außenkanten umgreifen.

Negativ hierbei bleibt, daß eine solche Einzel- oder paarweise Berippung ebenfalls zeitaufwendig ist, zumal bei diesem Prinzip zusätzliche Elemente, wie Querbleche oder angebogene !Flächenabschnitte und damit

erhöhte Fertigungszeiten benötigt werden. Des weiteren ist aber ohne diese Elemente eine hohe Stabilität des Oberflächenkondensators als komplexes System nicht gegeben, und weiterhin fallen gesonderte Kosten an. Insbesondere durch die Verwendung der separaten Elemente läßt sich jedoch dieses Prinzip nur für Einaelberippungen mit nachfolgender Zusammensetzung der Rohre zu Rohrreihen, nicht aber für Berippungen des gesamten Rohrspiegels in einem Arbeitsgang verwenden.

u) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in einem Register einschließlich einer Tragkonstruktion für luftgekühlte Wärmeübertrager, das sich durch eine Leichtbauweise auszeichnet und sich ohne Schwierigkeiten komplettieren sowie bei vorliegenden Verschmutzungen reinigen läßt.

ѳ) Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines rahmenlosen Rippenrohrregis bers sowie dessen Zuordnung zur Tragkonstruktion, bei dem durch die spezifische Ausgestaltung die Rippen selbst im wesentlichen die l'ragefunktion für das Register übernehmen, das Register trotz Wegfall des bisherigen Rahmens eine hohe Stabilität besitzt und die Rippen auf alle Kernrohre über den.gesamten Querschnitt in einem Arbeitsgang aufgebracht werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, indem mit vielen Großlamellen in einem Arbeitsgang sämtliche Rohre des Rohrspiegels berippt werden. Das Rippenrohrregister wird ausgebildet durch das stückweise Auftragen von Großlamello an Großlamelle, deren Bohrungen mit dem Rohrspiegel identisch sind, auf sämtliche Rohre des Registarquorschn-ittes. Durch, in bekannter Weise, eingestanzte sowie abgewinkelte Distanzhalter, werden dio einzelnen Großlamellon zueinander unter

Wahrung eines Luftspaltes auf ihrer Position gehalten. Durch die differente Ausgestaltung der Distanzhalter in ihren Längen ist es aber auch möglich, den' Luftspalt der Großlamellen untereinander entsprechend der Einsatzbedingungen des Luftkühlers in seiner Breite zu variieren.

Die Bohrungen der GroßlameIlen weisen einseitig eine Aushalsung auf, die sich zur besseren Befestigung der Lamelle auf den Kernrohren bei der nach der Komplettierung des Rippenrohrregisters folgenden Verzinkung als sinnvoll erweist. Des weiteren verfügen die Großlamellen beidseitig in ihrem zum Auflager befindlichen Bereich über Aussparungen, von denen durchgängig Stütaträger als wesentlicher Bestandteil der Erfindung aufgenommen werden, die gleichzeitig in Verbindung mit der Vielzahl der Großlamellen die Stabilisierung des gesamten Rippenrohrrogisters bewirken und die Masse des Registers tragen. Jene Stützträger werden von Auflagern der Tragkonstruktion gehalten, die ihrerseits zur Aufnahme des Luftkastens oder als Luftkasten dienen kann. Je nach Breite der Register können auch zusätzliche Aussparungen an der Unterseite der Großlamello angebracht sein, in die sich «eitere Stützträger einlegen lassen. In diesem speziellen Fall sind dann die Auflager durchgängig ausgeführt, wobei die Befestigung der Auflager an der Tragkonstruktion so erfolgen kann, daß eine Zuordnung des Luftkastens mit dem Ventilator über oder untor dem Rippenrohrregister möglich ist.

f ) Ausführunp: s be i spie 1

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Das Rippenrohrregister wird beidseitig von den mit Zuleitungen versehenen Kammern 9 abgeschlossen, die

ihrerseits mit den Bodenplatten 6 verankert sind. Von diesen werden entsprechend dem Bohrbild eine unterschiedliche Anzahl von Kernrohren 1 aufgenommen. Die Befestigung der Kernrohre 1 in den Bohrungen der Bodenplatte 6 erfolgt durch Einschweißen, Einwalzen oder Einsprengen, Bei der Montage eines solchen RLppenrohrregisters werden die Kernrohre 1 vorzugsweise vorerst nur einseitig in einer Bodenplatte 6 befestigt und dann mit hier nicht dargestellten Spezi al-elementen auf Distanz gehalten. Dadurch ist es möglich, die Großlamellen 2 einzeln aufzufädeln. Dies kann manuell oder mechanisch geschehen. Jene Großlamellen 2 sind aus metallischem oder gut wärmeleitendem Werkstoff und haben eine Dicke von 0,2 bis 0,5 nun; sie können aber auch in einer größeren Dicke ausgebildet sein. Entsprechend der Anzahl der Kernrohre 1 verfügen die GroBlanielien 2 über analoge Bohrungen, die einseitig ausgehalst sind. Gleichzeitig besitzen die Großlamellen 2 bekannte einseitig abgewinkelte Distanzhalter, welche sich aus dem um die Bohrung verbleibenden Material in einer beliebigen Anzahl ausstanzen lassen. Ihre Länge bestimmt auch die Breite des Luftspaltes zwischen den einzelnen Lamellen, der jo nach Erfordernis variiert werden kann. Die einseitigen Aushalsungen der Bohrungen in der Großlamelle 2 dienen vorrangig zur Aufnahme von zusätzlichem Material beim späteren Verzinken des Hippenrohrrogisters, um eine konzentrierte Aufnahme der Großlamelle 2 auf dom. Kernrohr 1 zu gewährleisten. Damit das Rippanrohrregistor mit seinem Eigengewicht und dem in den Kernrohren fließenden Medium auf der Tragkonstruktion 7 abgesetzt werden kann, sind in den Großlamellen 2 beidseitig außen oder an deren Unterkante Aussparungen ^iJ, vorgesehen, in die je nach Masse des Rippenrohrregisters zweckentsprechende Stütz-

träger 5 eingreifen. Diese wiederum werden von den an der Tragkonstruktion 7 befindlichen Auflagern 8 aufgenommen, auf deren Auflagefläche infolge der Wärmeausdehnung die Stützträger 5 gleiten können. Jene das Eippenrohrregister aufnehmende Tragkonstruktion 7 ist aus herkömmlichen biege steifen Trägern, die die Auflager S an ihren Innenseiten entweder durchgängig oder paarweise vereinzelt stützen, so daß die Kräfte aus der Belastung durch das Rippenrohrregister von der Tragkonstruktion 7 abgefangen werden. Es ist möglich, den unter dem Auflager 8 befindlichen Bereichen.der Tragkonstruktion 7 zur Aufnahme des Luftkastens oder des Ventilators zu verwenden. Durch eine analoge Befestigung der Auflager 8 im oberen Bereich der Tragkonstruktion 7 kann aber auch der Luftkasten mit dem Ventilator oberhalb des RLppenrohrregisters vorgesehen werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines praktischen Ausführung sbeispieIs näher erläutert:

Das zu kühlende oder zu konservierende Medium kommt beispielsweise bei einflutigem Botrieb über die. Kondensatleitungen in die Kammer 9» gelangt von dort in sämtliche Kernrohre 1 und wird über diese in die konträre Kammer 9 des RLppenrohrregistars weitergeleitet sowie von dort ausgetragen. Bei diesem Prozeß wird die Wärme des Mediums über die Kernrohrwandungen an die Großlamellen 2, die wärmeleitend mit dem Kernrohr 1 verbunden sind, übertragen. Jene Großlamellen 2 werden von dem dem Eippenrohrregister zugeordneten Lüfter oder Ventilator mit Kühlluft beaufschlagt, wodurch die Wärme an die Umgebungsluft abgeführt wird.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Großlame11 en2 in einem Arbeitsgang über sämtliche

Kernrohre 1 des Rohrspiegela aufgebracht werden können. Hierdurch wird eine rationellere Montage technologie für die Rippenrohrregister erzielt. Des weiteren entfällt die bisherige kompakte Ummantelung des RLppenrohrrogisters, indem die Großlamelle 2 selbst in Verbindung mit den Stützträgern 5 die Stabilität sowie Steifigkeit für das Rippenrohrregister garantiert. Durch die Stützträger 5 bieten sich gute Auflager für den Transport des kompletten Rippenrohrregisters an. Außerdem sichern die glatten, nicht unterbrochenen Großlamellen 2 einen geringen Druckverlust, so daß hieraus ein guter Wärmeübergang und eine erhebliche Energieeinsparung resultiert. Da die Bohrungen sovjie Aushalsungen an der Großlamelle 2 sich auf einfachen Automaten anfertigen lassen, so wird darüber hinaus eine wirtschaftliche Herstellung dieser Teile zugesagt.

Claims (4)

1. Erfindungsansprach

   1. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion für luftgekühlte Wärmeübertrager, bestehend aus einem von einer Tragkonstruktion gehaltenen RLpponrohrregister, welches über eine Vielzahl von in beidseitig angebrachten Rohrplatten oder Kammern verankerten Kernrohren verfügt, zu deren Achsen sich senkrecht angeordnete Rippen befinden, gekennzeichnet dadurch, daß sämtliche Kernrohre (1) des Regis terquerSchnitts von analogen Bohrungen der über die gesamte Wärmeübortragungsfläche angebrachten Großlaraellen (2) aufgenommen werden und die Großlaniellen (2) auf den neben den Bohrungen verbleibenden Materialflächen in bekannter Weise Distanzhalter (3) sovde an ihren Flächen zur Tragkonstruktion (7) beidseitig und/ oder zusätzlich mittig Aussparungen (4) besitzen,

   . in welche durchgängig Stützträger (5) eingreifen, denen an der Tragkonstruktion (7) vorgesehene Auflager (8) zugeordnet sind.
2. 2. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion nach Punkt 1> gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrungen der Großlamellen (2) mit einseitigen Aushalsungen versehen sind.
3. 3. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Unterkante des
   Stützträgers (5) zum Auflager (8) unter der Unterseite der Großlamelle (2) liegt.
4. 4. Rahmenloses Register mit Tragkonstruktion nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Auflager (8) der
   Tragkonstruktion (7) einseitig stützend und/oder
   durchgängig stützend angeordnet sind.

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