DE1005993B

DE1005993B - Heat exchanger with tubes rolled into end floors

Info

Publication number: DE1005993B
Application number: DEO3559A
Authority: DE
Inventors: Hans Stromberg
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1954-04-23
Filing date: 1954-04-23
Publication date: 1957-04-11

Description

Wenn bei Wärmeaustauschern mit in Endböden eingewalzten Rohren die Endböden mit dem Mantel unlösbar verbunden sind, läßt sich die Zerstörung einzelner Rohre nicht feststellen und beheben, ohne daß der ganze Austauscher auseinandergenommen werden muß. Man hat daher schon das Rohrsystem mit den Endböden nach einer Seite herausziehbar angeordnet, indem einer der Böden einen kleineren Querschnitt als der Austauschermantel hat. Während ein über den inneren Querschnitt des Mantels herausragender Boden leicht gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Mantel verbunden werden kann, indem man ihn zwischen einen am Mantel angeordneten und einen davorgesetzten Ringflansch einspannt, bereitet die Abdichtung des kleineren Bodens Schwierigkeiten. Man versuchte eine solche Abdichtung vielfach in der Weise, daß eine am Boden angeordnete, nach innen ragende Buchse mit dem etwas aufgeweiteten Ende des Mantels einen Ringschlitz bildete, der zur Aufnahme der Dichtung diente, wobei eine Längsverschiebbarkeit von Mantelende und Buchse gleichzeitig einen Dehnungsausgleich herstellen sollte, um den unvermeidlichen Temperaturänderungen des Wärmeaustauschers Rechnung zu tragen.When in heat exchangers with rolled into end bottoms Pipes the end floors are inextricably connected to the jacket, the destruction of individual Do not locate and repair pipes without disassembling the entire exchanger got to. The pipe system with the end bottoms has therefore already been arranged so that it can be pulled out to one side, in that one of the bottoms has a smaller cross-section than the exchanger shell. While one over the inner cross-section of the jacket protruding bottom slightly gas- and liquid-tight with the Jacket can be connected by placing it between one on the jacket and one in front of it Clamped ring flange, the sealing of the smaller floor causes difficulties. One tried Such a seal often in such a way that one arranged on the ground, protruding inward Socket with the slightly widened end of the jacket formed an annular slot for receiving the seal served, with a longitudinal displacement of the jacket end and socket at the same time an expansion compensation should be made to account for the inevitable temperature changes of the heat exchanger to wear.

Neben Wärmeaustauschern, bei denen der in den Mantel eingeschobene Endboden durch Einschrauben in einen Ring mit dem Gehäuse verbunden ist, gibt es auch solche, wo -der eingeschobene Boden in der Weise dichtend am Gehäuse befestigt ist, daß auf dem Endboden sitzende Steckschrauben in entsprechende Löcher eines ein Stück in den Innenraum hineinragenden Druckringes eingeführt und die Teile unter Einschaltung einer dichtenden Zwischenlage mittels Muttern angezogen sind. Dabei besteht jedoch der Nachteil, daß man beim Einsetzen des Rohrsystems dieses jeweils so drehen oder zurechtrücken muß, daß die Schrauben am Rand des Endbodens durch die Löcher des Druckringes gehen. Dies bedeutet eine erhebliche Erschwerung der Montage in Anbetracht des meist nicht unbeachtlichen Gewichtes der Rohre.In addition to heat exchangers, in which the end base pushed into the jacket is screwed in is connected in a ring with the housing, there are also those where -the inserted bottom in the way is tightly attached to the housing that seated plug-in screws on the end floor in corresponding Holes of a piece of pressure ring protruding into the interior are inserted and the parts are switched on a sealing intermediate layer are tightened by means of nuts. However, there is the Disadvantage that when inserting the pipe system you have to rotate or adjust it in such a way that the screws on the edge of the bottom end go through the holes in the pressure ring. This means a significant one Difficulty assembly in view of the mostly not insignificant weight of the pipes.

Gemäß der Erfindung, die die Vermeidung dieses Übelstandes und erheblich bessere Montagebedingungen anstrebt, dient bei einem Wärmeaustauscher mit in Endböden eingewalzten Rohren, bei dem das Rohrsystem nach einer Seite herausziehbar angeordnet ist und über den Außenrand des in den Austauschermantel eingeführten Bohrbodens der Innenrand eines unter Einlage einer Dichtung festziehbaren Druckringes greift, zum Festziehen desselben auf den Rohrboden ein innerhalb des Flanschenringes liegender Aufsetzring, in dessen Innenflanken sich Bohrungen zur Aufnahme in den Boden einfassender Druckschrauben befinden.According to the invention, the avoidance of this drawback and significantly better assembly conditions aims, is used in a heat exchanger with tubes rolled into end bottoms, in which the tube system is arranged to be pulled out to one side and over the outer edge of the in the exchanger shell introduced drill bottom the inner edge of a pressure ring that can be tightened with the inlay of a seal engages, to tighten the same on the tube sheet a lying within the flange ring Attachment ring, in the inner flanks of which there are bores for receiving pressure screws that surround the floor are located.

Gemäß der weiteren Erfindung ist der Rand des Wärmeaustauscher
mit in Endböden eingewalzten RohrenAccording to the further invention is the edge of the heat exchanger
with tubes rolled into end bottoms

Anmelder:
Dr. C. Otto & Comp. G. m. b. H., BochumApplicant:
Dr. C. Otto & Comp. G. mb H., Bochum

Hans Stromberg, Bochum,
ist als Erfinder genannt wordenHans Stromberg, Bochum,
has been named as the inventor

Rohrbodens durchlaufend bzw. abschnittsweise nach außen zu treppenartig abgesetzt. Dabei greift in die so ausgebildeten Aussparungen des Bodens der Druckring mit einem ebenfalls durchlaufenden Innenrand bzw. abschnittsweisen Randvorsprüngen ein.Continuously through the tube sheet or in sections to the outside in a step-like manner. It intervenes in the so formed recesses in the bottom of the pressure ring with a likewise continuous inner edge or section-wise edge projections.

Das Rohrsystem braucht in diesem Fall lediglich so weit eingesetzt zu werden, bis der Endboden am Druckring anschlägt. Der Aufsetzring wird von außen aufgebracht in der Weise, daß seine Flanken über die nach außen vorstehenden Schrauben des Endbodens greifen und mit Muttern festgezogen werden.In this case, the pipe system only needs to be inserted until the end floor is on Pressure ring strikes. The Aufsetzring is applied from the outside in such a way that its flanks over the reach outwardly protruding screws of the end base and tighten with nuts.

Die Zeichnung stellt in einer beispielhaften Ausführungsform einen Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung dar, und zwar zeigtThe drawing shows, in an exemplary embodiment, a heat exchanger according to the invention represents, namely shows

Abb. 1 einen Längsschnitt,Fig. 1 a longitudinal section,

Abb. 2 einen Ausschnitt aus Abb. 1 in größerem Maßstab, und zwar das Wärmeaustauscherende mit dem kleineren Rohrboden;Fig. 2 shows a section from Fig. 1 on a larger scale, namely the heat exchanger end with the smaller tube sheet;

Abb. 3 ist eine Ansicht des Rohrbodens gemäß der Schnittlinie III-III von Abb. 1.Fig. 3 is a view of the tube sheet according to section line III-III of Fig. 1.

10 ist der Mantel des Wärmeaustauschers mit dem Eintrittsstutzen 11 und dem Austrittsstutzen 12 für das um die Rohre 14 fließende gas-, dampfförmige oder flüssige Medium. Um Wärmespannungen· aufzunehmen, befindet sich in dem Mantel 10 ein Kompensationsstück 13. Die Rohre 14 sind an den Enden eingewalzt in Rohrböden 15 und 16. Der Querschnitt des Rohrbodens 15 ist größer als der innere Querschnitt des Mantels 10 und überragt diesen auf ganzem Umfang. Der Rohrboden 15 kann daher unter Einlage von Dichtungen fest eingespannt werden zwischen dem Mantelflansch 17 und einem Ringflansch 19, der einen Teil der Kammer 21 bildet, die zur Verteilung bzw. Sammlung des durch die Rohre 14 strömenden Mediums dient. Der Rohrboden 16 hat einen kleineren Umfang als das Innenmaß des Mantels 10. Wenn die Verbindung des Rohrbodens 16 gelöst und die Kammer 21 mit dem Ringflansch 19 abgenommen ist, so kann das Rohrsystem mit beiden Böden 15 und 1610 is the jacket of the heat exchanger with the inlet connection 11 and the outlet connection 12 for the gaseous, vaporous or liquid medium flowing around the tubes 14. In order to absorb thermal stresses, there is a compensation piece 13 in the jacket 10. The tubes 14 are rolled in at the ends in tube sheets 15 and 16. The cross section of the tube sheet 15 is larger than the inner cross section of the jacket 10 and towers over it over its entire circumference. The tube sheet 15 can therefore with the deposit of Seals are firmly clamped between the jacket flange 17 and an annular flange 19, the one Forms part of the chamber 21 which is used for distributing or collecting the medium flowing through the tubes 14 serves. The tube sheet 16 has a smaller circumference than the inner dimension of the jacket 10. When the Connection of the tube sheet 16 is released and the chamber 21 with the annular flange 19 is removed, so the pipe system with both floors 15 and 16

609 868/279609 868/279

nach der Seite des Manitelflanscih.es 17 zu aus dem Mantel herausgezogen werden.after the page of the Manitelflanscih.es 17 to from the Coat to be pulled out.

Die gasdichte Verbindung zwischen dem Rohrboden 16, dem Mantel 10 und der Kammer 29, die ebenfalls zur Verteilung bzw. Sammlung des durch die Rohre 14 strömenden Mediums dient, geschieht nun dadurch, daß ein Druckring 22 vorgesehen ist, der selbst zwischen den Mantelflansch 18 und den Ringflansch 20 der Kammer 29 unter Einlage von Dichtungen 30 mittels der Schrauben 28 eingespannt werden, kann und mit einem ringsum laufenden inneren Rand 23 über eine ringsum laufende stufenförmige Aussparung des Rohrbodens 16 faßt; dabei ist zwischen den senkrecht zur Austauscherachse liegenden Ringflächen, die Rohrboden 16 und Druckring 22 bilden, eine Dichtung 24 vorgesehen. Das Festziehen dieser Dichtung 24 erfolgt mittels eines Aufsetzringes 25, der innerhalb des Ringflansches 20 zu liegen kommt. Er stützt sich einerseits auf den Innenrand 23 des Druckringes 22 ab und hat einzelne nach innen ragende Flanken 26; in diesen befinden sich Bohrungen zum Hindurchführen von Schrauben 27, welche in den Rohrboden 16 eingezogen sind.The gas-tight connection between the tube sheet 16, the jacket 10 and the chamber 29, which also serves to distribute or collect the medium flowing through the tubes 14, now happens by that a pressure ring 22 is provided, which itself between the jacket flange 18 and the annular flange 20 the chamber 29 can be clamped with the insertion of seals 30 by means of the screws 28, and with a circumferential inner edge 23 over a circumferential step-shaped recess of the Tube sheet 16 sums; The tube sheet is located between the annular surfaces lying perpendicular to the exchanger axis 16 and pressure ring 22 form, a seal 24 is provided. This seal 24 is tightened by means of an attachment ring 25 which comes to lie within the annular flange 20. He supports himself on the one hand on the inner edge 23 of the pressure ring 22 and has individual inwardly protruding flanks 26; in these are bores for passing screws 27 which are drawn into the tube sheet 16 are.

Der Aufbau des Wärmeaustauschers vollzieht sich in der Weise, daß das Rohrsystem von der Seite des Mantelflansches 17 her eingeschoben wird, und zwar so weit, daß der Rohrboden 16 über den Mantelflansch 18 herausragt. Nunmehr wird der Druckring 22 unter Einlage der entsprechenden Dichtungen aufgesetzt, auf diesen der Aufsetzring 25 gesetzt und dieser mitreis der Schrauben 27 festgezogen. Darauf wird die Kammer 29 mit dem Ringflansch 20 nach Einfügung des Dichtungsmittels aufgeschoben und dann die Schrauben 28 festgezogen.The construction of the heat exchanger takes place in such a way that the pipe system from the side of the Jacket flange 17 is pushed in so far that the tube sheet 16 over the jacket flange 18 protrudes. Now the pressure ring 22 is placed with the corresponding seals inlay, placed on this the attachment ring 25 and tightened this with the screws 27. Then the Chamber 29 with the annular flange 20 pushed on after insertion of the sealant and then the Screws 28 tightened.

Claims

Patent claims:

1. Heat exchanger with tubes rolled into end floors, in which the tube system with the End bottoms are arranged to be pulled out to one side and over the outer edge of the smaller, in The bottom inserted into the exchanger shell is the inner edge of a clamped between two flanges Pressure ring engages, which can be tightened against the floor with the insertion of a seal is, characterized in that to tighten the pressure ring (22) on the tube sheet (16) The attachment ring (25) located inside the flange ring (20) serves in its inner flanks (26) there are bores for receiving pressure screws (27) surrounding the base (16).

2. Heat exchanger with tubes rolled into end bottoms according to claim 1, characterized in that that the edge of the tube sheet (16) continuously or in sections to the outside is stepped off and in the recesses formed in this way in the bottom of the pressure ring (22) with a likewise continuous inner edge (23) or edge projections in sections engages.

Considered publications:
French Patent No. 616 368;
U.S. Patent No. 2,229,344.

1 sheet of drawings