DE102009043788A1 - Steckbares, modulares, gleichzeitig parallel molchbares Rohrbündelleitungs- und Rohrbündelleitungsverbindungssystem - Google Patents

Steckbares, modulares, gleichzeitig parallel molchbares Rohrbündelleitungs- und Rohrbündelleitungsverbindungssystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung ermöglicht Rohrleitungen, die zu einem Rohrbündelleitungssystem, insbesondere in Rohrbündelwärmetauschern zusammengefasst sind, derart miteinander zu verbinden, dass die miteinander verbundenen einzelnen Rohrbündelleitungen oder Rohrbündelwärmetauscher als Module ein Rohrbündelleitungssystem größerer Abmessung und/oder einen Rohrbündelwärmetauscher größerer Leistung bilden und die Verbindungen der einzelnen Module einerseits eine hydraulische Entkoppelung der einzelnen Rohrleitungen des Rohrbündelleitungssystems zueinander als auch zum Raum des Mantelrohrs eines Rohrbündelwärmetauschers gewährleisten, andererseits aber aus Wartungsgründen und der Notwendigkeit der Maßhaltigkeit der einzelnen Rohrleitungen nicht mit den Kopfplatten der jeweiligen Rohrbündelleitungsmodule oder Rohrbündelwärmetauschermodule verschweißt, oder anderweitig fest verbunden sind, so dass eine Reinigung der Rohrleitungen eines solchen modularen Rohrbündelleitungs- oder Wärmetauschersystems z.B. durch ein Reinigungssystem wie in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 020 079 A1 beschrieben, ermöglicht wird und einzelne Rohre der Rohrbündelleitungsmodule ohne größeren Aufwand zu Wartungs- oder Reparaturzwecken den Rohrbündelleitungsmodulen entnommen werden können, bei gleichzeitiger Erhöhung der Leckagesicherheit gegen die Umgebung.

Description

  • Stand der Technik
  • Der Transport von Flüssigkeiten durch Rohrleitungen bereitet immer dann Probleme, wenn die Flüssigkeiten auf Grund ihrer Beschaffenheit zum Verschmutzen der Leitungen neigen. Dies trifft insbesondere für Wärmetauscher an den Wärme übertragenden Flächen zu.
  • Weiterhin bereiten Rohrleitungen und deren Verbindungen im Leckagefall Probleme, wenn Flüssigkeiten in die Umgebung gelangen. Ein besonders gravierendes Problem bei zum Verschmutzen neigenden Flüssigkeiten ist eine Leckage innerhalb eines Wärmetauschers, weil dann unter Umständen nicht nur der Wärmetauscher, sondern auch nachgeschaltete Anlagen in Mitleidenschaft gezogen werden.
  • Durch das Verschmutzen der Wärme übertragenden Flächen werden zum einen der Transport der Flüssigkeit und zum anderen die Wärmeübertragung eines Wärmetauschers behindert. Um die Verschmutzung von Rohrbündelwärmetauschern handhaben zu können, wird im Allgemeinen das zur Verschmutzung neigende Medium durch die Rohrleitungen und das saubere, nicht zur Verschmutzung neigende Medium, durch den Mantel des Wärmetauschers geführt. Im Falle einer Leckage innerhalb des Wärmetauschers kommt es zu einer Vermischung der Stoffströme. Bei der Auslegung der Wärmetauscher wird die für den jeweiligen Einsatz zu erwartende Verschmutzung je Zeiteinheit berücksichtigt und der Wärmetauscher dementsprechend größer ausgelegt, was erhöhten Materialeinsatz und längere Herstellungszeiten und dadurch bedingt eine Verteuerung des Wärmetauschers bedeutet. Dadurch, dass der Wärmetauscher für den jeweiligen Einsatz eigentlich zu groß ausgelegt wird, sinkt die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Wärmetauscher, was wiederum zu einer erhöhten Verschmutzungsneigung, aber auch zu einem schlechteren Wärmeübergang und damit zu einer geringeren spezifischen Flächenleistung führt. Bei der Auslegung von Rohrbündelwärmetauschern werden neben dem Durchmesser der einzelnen Rohre auch die Rohrlänge und die sich somit ergebende Wärmeübertragungsfläche berücksichtigt. Um die Rohrbündelwärmetauscher möglichst kompakt zu halten, wurden Typen mit U-förmig gebogenen Rohren entwickelt. Während bei gerade verlaufenden Rohrleitungen in Rohrbündelwärmetauschern das Auswechseln einzelner defekter Rohrleitungen größtenteils noch möglich ist, ist bei U-förmigen Konstruktionen das Auswechseln einzelner Rohrleitungen nahezu unmöglich, wenn es nicht die äußeren Rohrleitungen des Rohrbündels sind. In solchen Wärmetauschern, oder wenn der Austausch einzelner Rohrleitungen nicht möglich ist, werden die defekten Rohrleitungen verschlossen und stehen nicht mehr zur Wärmeübertragung zur Verfügung. Die Rohre von Rohrbündelwärmetauschern werden in der Regel konstruktiv fest mit den entsprechend gebohrten Kopfplatten durch einwalzen und/oder verschweißen verbunden. Bei einem Wechsel defekter Rohrleitungen ist dann ein mechanisches Heraustrennen der Rohrleitungen erforderlich, was zeit- und kostenintensiv ist. In der Patentanmeldung DE 3603652 A1 wird eine Dichtung als Abdichtung einzelner Rohre in Kopfplatten von Rohrbündelwärmetauschern beschrieben. Des Weiteren sind Konstruktionen bekannt, bei denen das gesamte Rohrbündel samt Kopfplatte aus dem Wärmetauschermantel entnommen werden kann. Dadurch wird das Reinigen der Außenseite der Rohrbündel, sowie der Zugang zu defekten Rohrleitungen des Rohrbündels von außen ermöglicht. Durch die Vielzahl der parallelen Rohrleitungen ist jedoch beides nur eingeschränkt möglich. Der Vorteil dieser Konstruktionsart ist, dass der Wärmetauscherkörper in einer Anlage verbleiben kann und dadurch erhebliche Montagekosten im Wartungs- oder Reparaturfall eingespart werden können.
  • Bei parallel angeordneten Rohren in Rohrbündelwärmetauschern kann die Verschmutzung zum Verstopfen einzelner Rohrleitungen bis hin zum Totalausfall des Wärmetauschers führen. Spätestens jetzt muss der Wärmetauscher aufwändig gereinigt werden, wozu in der Regel die Flüssigkeitsverteilerköpfe demontiert werden, um dann die einzelnen Rohrleitungen mittels Wasserhochdruck, Putzkörpern oder anderen Techniken zu reinigen.
  • Bekannt ist auch, um z. B. den laufenden Betrieb einer Produktionsanlage zu gewährleisten, redundante Systeme einzusetzen. Während des Betriebs des einen Wärmetauschers kann der parallel angeordnete zweite Wärmetauscher gereinigt werden.
  • Um die Standzeiten von Wärmetauschern zu erhöhen und der Verschmutzung entgegen zu wirken wurden zahlreiche Systeme zur Reinigung der Rohrleitungen außerhalb und auch während des laufenden Betriebs vorgeschlagen. So wurde z. B. in dem österreichischen Patent Nr. 212339 ein System beschrieben, dass mittels im Kreis geführter Reinigungskörper die Rohrleitungen eines Rohrbündelwärmetauschers während des laufenden Betriebs gereinigt werden und somit die Standzeit erhöht wird und den Wärmeübergang auf einem relativ hohen Maß halten kann. Der Nachteil eines solchen Reinigungssystems ist die statistische Verteilung der Reinigungskörper im Rohrleitungsbündel und der damit verbundenen ungleichmäßigen, nicht vollständigen Reinigung. Weitere Systeme gleichen Prinzips sind bekannt. Derartige Systeme werden in der Regel an den Köpfen der Rohrbündelwärmetauscher montiert und erhöhen dadurch im Falle einer Wartung oder notwendiger Reparatur den Arbeitsaufwand. Für den Wechsel einzelner defekter Rohre ist unter Umständen die komplette Demontage der Reinigungssysteme notwendig.
  • Aus EP 1 097 348 B1 ist ein Wärmetauscherreinigungssystem bekannt, dass die einzelnen Rohrleitungen mittels im Rohr angeordneten Schabervorrichtungen, die sich hin und her bewegen, gereinigt werden. Bei diesem System ist an einem Kopfende des Wärmetauschers eine mechanische Antriebseinheit angebracht. Bei dieser Vorrichtung ist der technische Aufwand groß, die Abdichtung der sich hin und her bewegenden Teile aufwändig.
  • Weiterhin werden unterschiedliche Vorrichtungen zum Molchen der Rohrleitungen vorgeschlagen, bei denen jedem Rohr ein eigener Reinigungsmolch zugeordnet ist. In der Patentanmeldung DE 3824773 A1 wird ein konstruktiv einfaches System mit Molchaufnahmevorrichtungen jeweils am Kopfende des Wärmetauschers vorgeschlagen. Dieses System funktioniert allerdings nicht, weil die einzelnen Rohrleitungen nicht druckseitig voneinander getrennt sind und somit ein Druckabfall hinter dem ersten Molch nach dem Reinigungsvorgang statt findet und den weiteren Molchen der Antriebsdruck entzogen wird. Eine ähnliche Vorrichtung wird in dem US-Patent 4 627 486 A und in der deutschen Patentanmeldung DE 3827357 A1 beschrieben. Die Systeme weisen Prinzip bedingt den gleichen Mangel des Druckabfalls hinter den ankommenden Reinigungskörpern auf und sind somit nur sehr eingeschränkt anwendbar.
  • In dem US-Patent 4 724 007 ist ein nicht zwangsweise fest mit dem Wärmetauscher verbundenes Reinigungssystem beschrieben, dass das parallele Reinigen mehrerer Rohrleitungen mittels Molchen in einem offenen System ermöglicht. Hierbei hält sich der konstruktive Aufwand am Wärmetauscher in Grenzen, die Handhabung ist jedoch aufwändiger. Auch ist kein automatisches Reinigen des Wärmetauschers während des Betriebs möglich.
  • In der Patentanmeldung DE 10 2006 020 079 A1 wird ein System zur gleichzeitigen parallelen Reinigung von Rohrleitungen beschrieben, dass es ermöglicht, parallele Rohrleitungen beispielsweise in Wärmetauschern mittels Molchen und des Betriebsmediums als Antriebsmedium der Molche zu reinigen. Hierfür ist prinzipbedingt die Aufrechterhaltung des Systemdrucks hinter jedem Molch, der von dem Betriebsmedium als Antriebsmedium angetrieben wird, erforderlich. Hierfür ist wiederum erforderlich, dass die Rohrleitung(en) des Rohrbündels, die gerade mittels des Molches oder der Molche gereinigt werden sollen, hydraulisch von den restlichen Rohrleitungen des Rohrleitungsbündels entkoppelt werden und auch (bei mehreren gleichzeitig zu reinigenden Rohrleitungen) untereinander hydraulisch entkoppelt werden, so dass hinter keinem der Molche der Druck des Antriebsmediums abfällt, wenn einer der Molche sein Ziel erreicht hat.
  • Das Gleiche, wie beispielhaft für Wärmetauscher beschrieben, trifft auch für Rohrleitungssysteme ohne Wärmeaustausch zu.
  • Beschreibung
  • Das Reinigen von Rohrleitungen in Produktionsanlagen mittels Molchen ist seit langem bekannt und die erforderliche Beschaffenheit der Rohrleitungen wird in der DIN 2430 beschrieben.
  • Bei molchbaren Mehrrohrsystemen mit jeweils einem eigenen Reinigungsmolch je Leitung wie z. B. in Wärmetauschern, ist es jedoch erforderlich, wenn die parallel betriebenen Rohrleitungen während des Betriebs bevorzugt mit dem Betriebsmedium gereinigt werden sollen, dass die einzelnen Leitungen hydraulisch druckseitig zwischen dem Ein- und Ausgang des Mehrrohrsystems voneinander getrennt sind um einen Druckabfall des Antriebsmediums der einzelnen Molche in den einzelnen Leitungen zu verhindern. Ebenso ist es erforderlich, dass die einzelnen Rohre den exakten Rohrdurchmesser einhalten um einerseits den Transport des Molches durch Rohrverformungen nicht zu behindern und andererseits ein Vorbeiströmen des Antriebsmediums am Molch durch z. B. Übermaß der Rohrleitung zu verhindern.
  • Die Anforderungen an ein derartiges Rohrleitungssystem sind in der DIN-Norm 2430 definiert. Weiterhin ist ein möglichst flexibles handhabbares Rohrbündelwärmetauschersystem gewünscht, dass sich den räumlichen Gegebenheiten anpassen lässt.
  • Die Erfindung ermöglicht Rohrleitungen, die zu einem Rohrbündelleitungssystem, insbesondere in Rohrbündelwärmetauschern zusammengefasst sind, derart miteinander zu verbinden, dass die miteinander verbundenen einzelnen Rohrbündelleitungen oder Rohrbündelwärmetauscher als Module ein Rohrbündelleitungssystem größerer Abmessung und/oder einen Rohrbündelwärmetauscher größerer Leistung bilden, der durch seinen Aufbau den räumlichen Gegebenheiten angepasst werden kann und die Verbindungen der einzelnen Module einerseits eine hydraulische Entkoppelung der einzelnen Rohrleitungen des Rohrbündelleitungssystems zueinander als auch zum Raum des Mantelrohrs eines Rohrbündelwärmetauschers gewährleisten, andererseits aber aus Wartungsgründen und der Notwendigkeit der Masshaltigkeit der einzelnen Rohrleitungen nicht mit den Kopfplatten der jeweiligen Rohrbündelleitungsmodule oder Rohrbündelwärmetauschermodule verschweißt, oder anderweitig fest verbunden sind, so dass eine Reinigung der Rohrleitungen eines solchen modularen Rohrbündelleitungs- oder Wärmetauschersystems z. B. durch ein Reinigungssystem wie in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2006 020 079 A1 beschrieben, ermöglicht wird und einzelne Rohre der Rohrbündelleitungsmodule ohne größeren Aufwand zu Wartungs- oder Reparaturzwecken den Rohrbündelleitungsmodulen entnommen werden können, bei gleichzeitiger Erhöhung der Leckagesicherheit gegen die Umgebung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit denen ein derartiges, modulares, gleichzeitig parallel mittels Molchen zu reinigendes Rohrbündel-, insbesondere Rohrbündelleitungs- und Rohrbündelwärmetauschersystem, dass den räumlichen Gegebenheiten angepasst werden kann, kostengünstig, ohne Einschränkung der Funktionalität, bei gleichzeitiger Gewährleistung der technischen Eigenschaften, den Sicherheitsanforderungen und der geforderten Wartungsfreundlichkeit zu realisieren ist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass durch ein sehr einfaches Verbindungs- und Überwachungssystem die gewünschten, oben genannten Eigenschaften erreicht werden können. Vorteilhaft bei diesem Verbindungssystem ist, dass durch wenige Baugruppen ein modular aufgebautes Rohrbündelleitungs-, insbesondere Rohrbündelwärmetauschersystem in praktisch jeder zur Verfügung stehenden Umgebung installiert werden kann. Die Erfindung sieht vor, dass das modular aufgebaute Rohrbündelleitungssystem aus den Komponenten Rohrbündelleitungsmodul, Rohrbündelwärmetauschermodul und Rohrbündelleitungsbögen mit unterschiedlichen Winkeln, vorteilhaft 45°, 90° und 180° besteht, wobei alle anderen Winkelgrade möglich sind.
  • Nach einer ersten und besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Rohrbündelleitungsbögen, Rohrbündelleitungs- und Rohrbündelwärmetauschermodule vorteilhaft in einheitlichen, aufeinander abgestimmten Abmessungen beliebiger Längen und zueinander passender Anzahl von Einzelrohren und Rohrdurchmessern hergestellt.
  • Nach einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedes dieser Module an seinen Enden mit einer identischen Anordnung aus Kopfplatte, Rohrverbindungsstücken und Dichtungen versehen, die gegeneinander verschraubt, eine den genannten Anforderungen entsprechende sichere Verbindung der einzelnen Module bildet.
  • Nach einer nächsten, besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsteht, wie in Figur zwei, zwischen den beiden Kopfplatten der jeweils miteinander verbundenen Module dieses Systems ein Hohlraum.
  • In einer nächsten Weiterbildung wird dieser Hohlraum durch eine in den Aussenring einer Kopfplatte eines Rohrbündelleitungsbogens, Rohrbündelleitungs- oder Rohrbündelwärmetauschermoduls vorgesehene Dichtung abgedichtet, so dass im Leckagefall im Bereich des Hohlraumes zwischen den Verschraubungen ein Austreten von Fluiden etc. aus der Verbindung der einzelnen Rohrbündelleitungsmodule in die Umgebung verhindert werden kann.
  • In einer nächsten Weiterbildung der Erfindung wird der Hohlraum mit einem geeigneten Leckagesensor, bevorzugt Drucksensor versehen, um eine eventuell auftretende Leckage sofort detektieren zu können. Alle anderen möglichen Detektionssysteme sind anwendbar.
  • Nach einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung sind die Rohrverbindungsstücke so geformt, dass sie zum einen eine exakt gegenüberliegende Fixierung der Rohrenden ermöglichen und zum anderen einen Längsausgleich für eventuelle Längenausdehnung der Rohre durch Temperatureinwirkung zulassen.
  • In einer nächsten, besonders vorteilhaften Weiterbildung werden die Rohrbündelleitungsmodule mit einem Mantelrohr versehen, die mittels mit dem Mantelrohr verschweißter Flanschringe mit dazwischen befindlicher Dichtung miteinander verschraubt werden können und so ein Schutzumhüllung gegen Leckage und Austritt verschmutzter Flüssigkeiten in die Umgebung bilden. Gleichzeitig dienen die Flanschringe des Mantelrohrs als Gegenverschraubung für die Anordnung aus Kopfplatten, Rohrverbindungsstücken und Dichtungen der jeweils miteinander zu verschraubenden Rohrbündelleitungsmodule. Die einzelnen Hohlräume der Rohrbündelleitungsmodule, die durch die Mantelrohre gebildet werden, sind hydraulisch nicht miteinander verbunden.
  • In einer nächsten Weiterbildung der Erfindung werden die Mantelrohre mit einem Leckagesensor versehen, so dass durch den Einsatz eines geeigneten Leckagesensors je Rohrbündelleitungsmodul und innerhalb des Hohlraumes zwischen der Verschraubung der Rohrbündelleitungsmodule eine vollständige Überwachung des gesamten Rohrbündelleitungssystems mit sofortiger Erkennung der Leckagestelle ermöglicht wird.
  • In einer nächsten, besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an den Mantelrohren der Rohrbündelleitungsmodule Flansche zum Ein- und Austritt eines weiteren Mediums, das die Mantelrohre durch – und die Rohrbündel umfließt angebracht. Dadurch kann ein Rohrbündelleitungsmodul inklusive Mantelrohr als Rohrbündelwärmetauschermodul genutzt werden, wobei durch Reihen- oder Parallelschaltung mehrerer Rohrbündelwärmetauschermodule ein Rohrbündelwärmetauschersystem der jeweils gewünschten Leistung mit den oben genannten technischen Eigenschaften gebildet werden.
  • In einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung werden die einzelnen Rohrbündelwärmetauschermodule an ihren Ein- und Austrittsflanschen des Mantelrohres durch Bypässe zur hydraulischen Überbrückung der mantelseitig hydraulisch nicht verbindenden Verschraubungen der Rohrbündelwärmetauchermodule verbunden, so dass eine Reihen- oder Parallelschaltung des die Rohrleitungsbündel in den Rohrbündelwärmetauschermodulen umströmenden Mediums gebildet werden kann.
  • In einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung werden die Bypässe, die die Mantelrohre der Rohrbündelwärmetauschermodule hydraulisch miteinander verbinden mit Absperrvorrichtungen versehen, da eine Leckagedetektion wie oben beschrieben, bei Nutzung des Mantelrohres zur Wärmeübertragung nicht mehr möglich ist. Für diese Nutzung werden andere geeignete Leckagesensoren, wie z. B. Trübungssensoren eingesetzt, die die Absperrvorrichtungen steuern, um so die Kontamination des einen Mediums mit dem anderen möglichst lokal zu begrenzen und die kontaminierte Menge möglichst gering zu halten. Um bei Nutzung des Rohrbündelleitungssystems als Wärmetauscher den Austritt von Fluiden in die Umgebung auszuschließen kann bei Bedarf um das Rohrbündelwärmetauschermodul ein weiteres Mantelrohr in bekannter Weise angebracht werden.
  • Eigenständiger Schutz wird für Wärmetauscher beansprucht, die mittels des erfindungsgemäßen Rohrbündelleitungssystems aufgebaut sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in den Zeichnungen dargestellt.
  • Die erste Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen Rohrbündelleitungssystems und des Rohrbündelleitungsverbindungssystems, bestehend aus den mehrfachen Rohrleitungen 1, Mantelrohr 2, Flanschring 3, Flanschringdichtung 4, am Mantelrohr 2 befestigter Ein-/Auslassstutzen 5, Ein-/Auslassstutzenverbindung 6, Kopfplatte 7 des Rohrbündelleitungsverbindungssystem mit den Bohrungen 8 für die Rohrleitungen 1, Kopfplattenaussendichtung 9, Rohrleitungsverbindungstücken 10, Rohrleitungsverbindungsstückdichtungen 11, durchgehende Verschraubung 12, Leckagesensor des Verbindungssystems 13 und Leckagesensor 14 des Mantelrohrraumes 15. In Figur zwei ist der überwachbare Hohlraum 16, der sich beim Verschrauben des Rohrbündelleitungsverbindungssystems zwischen den Kopfplatten 7 bildet dargestellt. Figur drei stellt die Außenansicht einer Verbindung zweier Rohrbündelleitungsmodule, in diesem Beispiel 45° Bögen, dar. Die Figuren vier und fünf und sechs stellen Ausführungsbeispiele des Rohrbündelleitungs- und Rohrbündelleitungsverbindungssystems dar.
  • Die einzelnen Rohrleitungen 1 sind verbindungslos im Mantelrohr 2 angeordnet. Zur Aufrechterhaltung geometrischer Vorgaben können zusätzlich Halterungen für die Rohrleitungen 1 in den Mantelrohren 2 vorgesehen werden. Die einzelnen Rohrleitungen 1 sind länger als das Mantelrohr 2. An den Enden jedes Mantelrohres 2 befindet sich ein Flanschring 3, in dem an dafür vorgesehener Stelle eine Flanschringdichtung 4 angeordnet ist. Die überlangen, aus dem Mantelrohr 2 herausragenden Rohrleitungen 1 werden durch die Bohrungen 8 der Kopfplatte 7 geführt. Die Enden der Rohrleitungen 1 werden mit jeweils einem Rohrleitungsverbindungsstück 10 versehen. Das Rohrleitungsverbindungsstück 10 ist an seinen Enden jeweils mit einer Rohrleitungsverbindungsstückdichtung 11 versehen. Eine Längsdehnung der Rohrleitungen 1 durch Temperatureinfluss ist im Rohrleitungsverbindungsstück 10 konstruktiv berücksichtigt. Die Verbindung zweier Rohrleitungsbündelmodule wird derart gestaltet, dass der Aufbau beider Rohrleitungsbündelmodule identisch ist, jedoch je Rohrleitung 1 lediglich ein Rohrleitungsverbindungsstück 10 und den beidseitigen Rohrleitungsverbindungsstückdichtungen 11 verwendet wird. Die formschlüssige und druckstabile Verbindung der Rohrleitungsbündelmodule wird durch die durchgehende Verschraubung der Flanschringe 3 mit den Flanschringdichtungen 4, die jeweils fest mit den Mantelrohren 2 verbunden sind und der dazwischen angeordneten Kopfplatten 7 mittels der außen angeordneten durchgehenden Verschraubungen 12 erreicht. Durch das formschlüssige Verschrauben der Rohrleitungsmodule wird erreicht, dass die Rohrleitungsverbindungsstücke 10 mit den beidseitig angeordneten Rohrleitungsverbindungsstückdichtungen 11 an die dafür vorgesehene Position der Bohrungen 8 der Kopfplatte 7 gepresst werden und somit die einzelnen Rohrleitungen 1 hydraulisch, druckstabil von den anderen Rohrleitungen 1 und von dem Hohlraum 16 zwischen den Kopfplatten 7 getrennt werden. Durch die Anordnung der Flanschringdichtungen 4 und der Kopfplattenaussendichtung 9 wird die druckstabile Abdichtung des Rohrleitungsverbindungssystems nach außen gewährleistet. Die Konstruktion des Rohrleitungsverbindungssystems ermöglicht eine Kontrolle der Dichtigkeit der einzelnen Rohrleitungsverbindungsstücke 10 und der Rohrleitungsverbindungsstückdichtungen 11 mittels eines Leckagesensors 13, der den Hohlraum 16 zwischen den Kopfplatten 7 des Rohrleitungsverbindungssystems überwacht. Die Dichtigkeit der Rohrleitungen 1 im Mantelrohr 2 und der Rohrleitungsverbindungsstückdichtungen 11 in der Kopfplatte 7 zum Mantelrohrraum 15 hin, wird durch den Leckagesensor 14 überwacht. Die Verbindung der Ein-/Auslassstutzen 5 an ihren Ein-/Auslassstutzenverbindungen 6 stellt einen Bypass zur hydraulischen Verbindung der Mantelrohre 2 her.
  • Diese beschriebenen Aufgaben sind erfindungsgemäß durch ein steckbares, modulares, gleichzeitig parallel molchbares Rohrbündelleitungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eines dazugehörigen Rohrbündelleitungsverbindungsystems des Patentanspruchs 2 und der Nutzung als gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils auf diese Patentansprüche rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
  • Die erfinderische Aufgabe der Nutzung des Rohrbündelleitungssystems als Sicherheitsrohrbündelleitungssystem ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 und seiner Unteransprüche gelöst.
  • Die erfinderische Aufgabe der Nutzung des Rohrbündelleitungssystems als Rohrbündelwärmetauschersystem ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4, 17 und seiner Unteransprüche gelöst.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Rohrleitungen
    2
    Mantelrohr
    3
    Flanschring
    4
    Flanschringdichtung
    5
    Ein-/Auslassstutzen
    6
    Ein-/Auslassstutzenverbindung
    7
    Kopfplatte
    8
    Bohrungen
    9
    Kopfplattenaußendichtung
    10
    Rohrleitungsverbindungsstück
    11
    Rohrleitungsverbindungsstückdichtung
    12
    Verschraubung
    13
    Leckagesensor des Verbindungssystems
    14
    Leckagesensor des Mantelrohrs
    15
    Mantelrohrraum
    16
    Hohlraum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3603652 A1 [0003]
    • AT 212339 [0006]
    • EP 1097348 B1 [0007]
    • DE 3824773 A1 [0008]
    • US 4627486 A [0008]
    • DE 3827357 A1 [0008]
    • US 4724007 [0009]
    • DE 102006020079 A1 [0010, 0015]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 2430 [0012]
    • DIN-Norm 2430 [0014]

Claims (17)

  1. Steckbares, modulares, gleichzeitig parallel molchbares Rohrbündelleitungssystem, bestehend aus mehreren parallel verlaufenden Einzelrohrleitungen 1, das gleichzeitig mittels Reinigungskörpern, vorzugsweise Molchen gereinigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen parallelen Rohrleitungen 1 des Rohrleitungssystems im gesamten Rohrleitungssystem hydraulisch voneinander getrennt sind.
  2. Vorrichtung zur Verbindung eines modularen Rohrbündelleitungssystems, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Trennung der einzelnen Rohrleitungen des Rohrbündelleitungssytems zueinander und zur Umgebung gewährleistet ist.
  3. Steckbares, modulares, gleichzeitig parallel molchbares Rohrbündelleitungssystem, bestehend aus mehreren parallel verlaufenden Einzelrohrleitungen 1, das gleichzeitig mittels Reinigungskörpern, vorzugsweise Molchen gereinigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbündelleitungsmodule mit einem Mantelrohr 2 versehen sind und so ein Leckage geschütztes Sicherheitsrohrbündelleitungssystem bilden.
  4. Steckbares, modulares, gleichzeitig parallel molchbares Rohrbündelleitungssystem, bestehend aus mehreren parallel verlaufenden Einzelrohrleitungen 1, das gleichzeitig mittels Reinigungskörpern, vorzugsweise Molchen gereinigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbündelleitungsmodule mit einem Mantelrohr 2 versehen sind und am Mantelrohr Ein- und Auslassstutzen 5 angebracht sind
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrbündelleitungssystem verschiedene Module aufweist, wie Geraden und Bögen.
  6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr 2 des Rohrbündelleitungsmoduls an seinen Enden jeweils einen Flansch 3 zur Verbindung mit dem nächsten Rohrbündelleitungsmodul versehen ist, wobei jeweils ein Flansch 3 an einem Ende eines Rohrbündelleitungsmoduls mit einer umlaufenden Flanschringdichtung 4 versehen ist.
  7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Rohrleitungen 1 des Rohrbündelleitungsmoduls verbindungslos im Mantelrohr angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Rohrleitungen 1 länger sind als das Mantelrohr 2 des Rohrbündelleitungsmoduls.
  9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Ende eines Rohrbündelleitungsmoduls eine Kopfplatte 7 zugeordnet wird, die eine Ausfräsung und für jede einzelne Rohrleitung eine Durchführungsbohrung 8 aufweist, die derart gestaltet ist, dass sie eine Dichtung 11 und ein Rohrleitungsverbindungsstück 10 aufnehmen kann und mit einer umlaufenden Dichtung 9 versehen ist.
  10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den jeweils zugeordneten Einzelrohrleitungen 1 und Kopfplatten 7 gegenüber angeordneter und miteinander zu verschraubenden Rohrbündelleitungsmodulen je Einzelrohrleitungspaar 1 ein Rohrleitungsverbindungsstück 10, dass an seinen Enden mit jeweils einer Dichtung 11 versehen ist, zugeordnet ist und das Rohrleitungsverbindungsstück 10 in die entsprechenden Durchführungsbohrungen 8 der Kopfplatten 7 passt.
  11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 9, und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbündelleitungsmodule an den Flanschringen 3 der Mantelrohre 2 mit den dazwischen angeordneten Kopfplatten 7 durchgehend verschraubt werden und so ein Rohrbündelleitungssystem größerer Abmessung bilden.
  12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verschrauben der Rohrbündelleitungsmodule die Rohrleitungsverbindungsstücke 10 samt ihren Dichtungen 11 in die dafür vorgesehenen Durchführungsbohrungen 8 der Kopfplatten 7 gedrückt werden und somit eine druckstabile Verbindung der Rohrbündelleitungsmodule erreicht wird, wobei die außen liegenden Flanschring- 4 und Kopfplattendichtungen 9 die Dichtigkeit der Modulverbindungen nach außen und zu den Mantelrohrräumen 15 gewährleisten und durch das Andrücken der Rohrleitungsverbindungsstücke 10 in den Durchführungsbohrungen 8 der Kopfplatten 7 eine druckstabile Verbindung der Einzelrohrleitungen 1, eine Abdichtung der verbundenen Einzelrohrleitungen 1 gegen den Mantelrohrraum 15 und den Hohlraum 16 der sich zwischen den Kopfplatten 7 bildet und somit auch zwischen Mantelrohrraum 15 und Kopfplattenhohlraum 16 der Verbindungsvorrichtung und eine hydraulische Trennung der Einzelrohrleitungen 1 zueinander erreicht wird.
  13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 9, 10, 11, und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der sich zwischen den Kopfplatten 7 zweier miteinander verschraubter Rohrbündelleitungsmodule vorhandene Hohlraum 16 mittels eines Leckagesensors 13 überwacht wird.
  14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelrohrraum 15 mittels eines Leckagesensors 14 überwacht wird.
  15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verschraubten Rohrbündelleitungsmodule an ihren Ein- und Auslassstutzen 5 mit einer Bypassleitung zur hydraulischen Überbrückung der Verschraubungsvorrichtung versehen sind.
  16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch miteinander verbundenen Mantelrohrhohlräume 15 eine Leitung bilden, in der eine andere Flüssigkeit als in den Einzelrohrleitungen 1 enthalten ist.
  17. Wärmetauscher, der nach den Ansprüchen 1 bis 16 konstruiert ist.
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