DE1064966B - Roehrenwaermeaustauscher mit Rohrboeden, bestehend aus einer elastischen Platte und beiderseits anliegenden starren Platten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Röhrenwärmeaustauscher mit Rohrboden aus elastischem Material, wie Gummi oder einem Stoff mit ähnlichen Eigenschaften.

Nach einem früheren Vorschlag werden aus Weichgummi oder einem ähnlichen Material bestehende Rohrboden von Wärmeaustauschern mit Bohrungen versehen, die um ein bestimmtes Maß kleiner als der Außendurchmesser der Rohre gehalten sind. Beim Einziehen der Rohre werden diese Bohrungen elastisch aufgeweitet, und dadurch wird eine elastische Kraft ausgelöst, welche in der Richtung gegen die Rohrwand wirkt und die Rohre haltert und am Rohrboden abdichtet.

Es ist auch schon bekannt, zu beiden Seiten des elastischen Rohrbodens je eine der Rohrverteilung entsprechend gelochte starre Platte anzuordnen, wobei die Durchmesser der elastischen Platte und der beiden starren Platten kleiner als der Gehäuseinnendurchmesser sind, so daß diese Teile als eine Einheit aus dem Gehäuse entnommen werden können. Hierbei ist zur Herstellung des Dichtungsdruckes in der Rohrbodeneinheit eine zentrale Verschraubung zwischen den starren Platten und zur Abdichtung zwischen Gehäuse und Rohrboden bzw. zum Zusammenbau der beiden Gehäuseteile ein pheripherer Dichtungsring mit zugeordneten Druckschrauben vorgesehen. Der Aufbau und damit auch der Zusammenbau dieser Einrichtung ist daher verhältnismäßig kompliziert und die Herstellung teuer.

Nach einem anderen bekannten Vorschlag sind die an dem elastischen Rohrboden anliegenden starren Platten mit zugeordneten Teilen des Wärmeaustauschergehäuses fest verbunden. Hierdurch werden zwar gesonderte Befestigungselemente erspart, doch verschließen nach- Zerlegung des Wärmeaustauschers die beiden starren Platten die entsprechenden Gehäuseteile, so daß eine Reinigung oder Reparatur nicht möglich ist.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, bei Röhrenwärmeaustauschern, bei denen der Rohrboden aus einer der Rohrverteilung entsprechend gelochten elastischen Platte, z. B. aus Gummi od. dgl., besteht, an der beiderseits ebenfalls entsprechend der Rohrverteilung gelochte starre Platten anliegen, die mit der elastischen Platte eine abnehmbare Einheit bilden und zusammenpressend auf die elastische Platte wirken, die Anzahl der Befestigungselemente zu vermindern und dadurch den Aufbau, den Zusammenbau und die Zerlegung der Einrichtung wesentlich zu vereinfachen und auch die Herstellung zu verbilligen.

Dies wird dadurch erreicht, daß die die abnehmbare Einheit bildenden beiden starren Platten, die dünner als die elastische Platte sind, samt der dazwischen-

Röhr en wärmeaustauscher mit Rohrböden, bestehend aus einer elastischen Platte
und beiderseits anliegenden
starren Platten

Anmelder:

Zellwolle Lenzing Aktiengesellschaft,
Lenzing (Österreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. ν. Kreisler, Dr.-Ing. Κ. Schönwald,
Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,
Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität: Österreich, vom 23. Dezember 1953

Dipl.-Ing. W. Sackel, Lenzing (Österreich),
ist als Erfinder genannt worden

liegenden

elastischen Platte, deren Stärke zweckmäßig zumindest gleich dem Durchmesser der Rohre ist, mit ihrem Umfangsrand zwischen Flanschen an zwei zusammenstoßenden Teilen des Wärmeaustauschergehäuses liegen.

Nach einer besonderen Ausbildungsform der Erfindung ist der aus elastischem Material bestehende Rohrboden in zwei oder mehr Lamellen unterteilt und zwischen je zwei Lamellen eine starre, z. B. metallische Platte angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine weitere Versteifung des Rohrbodens gegen Durchbiegungen und eine gleichmäßige Verteilung des Preßdruckes im elastischen Material des Rohrbodens erzielt.

Eine zusätzliche Vergrößerung der gegen die Rohrmitte wirkenden Kraft wird erzielt, wenn an mindestens einer starren Platte in den elastischen Rohrboden hineinragende, die Ausnehmungen für die Rohre mindestens teilweise umgebende Vorsprünge vorgesehen sind. Solche Vorsprünge können z. B. in Form von gepreßten Ringwülsten, eingelegten oder anhaftenden, z. B. angeschweißten Ringen vorgesehen sein, die beim Zusammenpressen des elastischen Rohrbodenmaterials dieses in Richtung gegen die Rohrwände verdrängen,

909 627/259

Claims (1)

wodurch die gegen die Rohrmitte wirkende Kraft erhöht wird. Wenn ein besonders hoher Widerstand gegen Durchbiegungen des Rohrbodens erforderlich ist, kann mindestens eine der starren Platten an der vom elastischen Rohrboden abgewendeten Außenseite mit Versteifungen, z. B. Rippen od. dgl., ausgestattet sein, die einer Durchbiegung entgegenwirken. Die starren Platten können mit dem aus elastischem Material bestehenden Rohrboden bzw. mit dessen Lamellen in loser Berührung stehen, sie können aber auch wenigstens an einem Teil der Berührungsfläche mittels eines an sich bekannten Verfahrens, z. B. durch Klebemittel, Vulkanisierung od. dgl., mit dem elastischen Rohrboden oder dessen Lamellen fest verbundeu sein. Durch eine solche Verbindung wird der Einbau des Rohrbodens erleichtert, da gegenseitige Verschiebungen der einzelnen Teile verhindert sind, und außerdem wird eine erhöhte Festigkeit erzielt. Wenn mit den Endflächen der die elastischen Rohrboden bedeckenden starren Platten Medien in Berührung kämen, die das Material dieser starren Platten chemisch angreifen, dann können diese Endflächen in an sich bekannter Weise mit einer gegen chemische Angriffe beständigen Schutzbedeckung versehen sein, die z. B. aus dem gleichen Material wie der elastische Rohrboden bestehen kann. Die Schutzbedeckung kann aber auch durch eine Oberflächenbehandlung der starren Platte, z. B. durch einen Überzug aus Lack od. dgl., erhalten werden. Im folgenden werden an Hand der Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung in Form von zerlegbaren Röhrenwärmeaustauschern erläutert. In den Zeichnungen stellt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Röhrenwärmeaustauscher gemäß der Erfindung und Fig. 2 eine Teilansicht dieses Schnittes in größerem Maßstab dar; Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Rohrboden gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 und 5 stellen Schnitte durch einen Rohrboden mit in das elastische Material eindringenden Vorsprüngen dar; Fig. 6 stellt einen Schnitt durch einen Rohrboden und Fig. 7 eine Ansicht der Außenfläche einer starren Platte derselben dar, die mit Versteifungsrippen ausgestattet ist; Fig. 8 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Rohrboden, bei welchem die starren Platten mit dem elastischen Material fest verbunden sind. Der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte zerlegbare Röhrenwärmeaustauscher besteht aus einem Körper 1 mit an dessen beiden Enden angeordneten Deckeln 2 und 3, die mit dem Körper 1 mittels Schrauben 4, Federringen 5 und Muttern 6 zusammengeschraubt sind. Zwischen jedem Deckel und dem Körper des Wärmeaustauschers ist ein Rohrboden 7 aus elastischem Material, dem an beiden Seiten Platten 8, 9 aus starrem, z. B. metallischem Material anliegen, eingespannt und mittels der Schrauben 4 und der Muttern 6 gehaltert. Zwischen den Rohrboden 7 sind Rohre 10 eingezogenn, welche die beiden Räume 11 und 12 verbinden. Die starren Platten 8, 9 weisen öffnungen 13 für den Durchtritt der Rohre 10 auf, deren dem elastischen Rohrboden 7 zugewendete Ränder 14 abgeschrägt bzw. abgerundet sind, um ein Abschneiden oder Abscheren des elastischen Materials zu vermeiden. Der Durchmesser d' der Öffnungen 13 ist um einen in der Größenordnung von maximal 2 mm liegenden Betrag größer als der Außendurchmesser d der Rohre 10. Durch die beim Zusammenschrauben erfolgende Pressung des elastischen Materials des Rohrbodens 7 zwischen den starren Platten 8, 9 in Richtung der Pfeile a wird das elastische Material in der Dickenrichtung zusammengedrückt und in Richtung der Pfeile b nach den Seiten verdrängt, so daß es auf die Rohrwände einen Druck ausübt. Bei der in Fig. 3 im Schnitt dargestellten Ausführungsform besteht der elastische Rohrboden aus Lamellen 7' und zwischen je zwei Lamellen liegenden Platten 8' aus starrem Material. Die an den Enden gelegenen Lamellen 7" dienen hierbei zugleich als gegen chemische Angriffe beständige Schutzbedeckung der mit einem der am Wärmeaustausch beteiligten Medien in Berührung kommenden Außenseiten 8" der starren Platten 8'. Fig. 4 zeigt an der dem elastischen Rohrboden 7 zugewendeten Seite der Platte 8 angeordnete, als Ringwülste ausgebildeten Vorsprünge 15, welche durch Auspressen aus der Platte 8 hergestellt sind und kreisförmig um die Öffnungen 13 für den Durchtritt der Rohre 10 verlaufen. Bei einer abgeänderten, in Fig. 5 im Schnitt dargestellten Ausführung liegt zwischen der einen Platte 8 und dem elastischen Rohrboden 7 um jede der öffnungen 13 ein Ring 16, der beim Zusammendrücken des elastischen Rohrbodens 7 zwischen den Platten 8, 9 gleich den in Fig. 4 gezeigten Ringwülsten 15 in das elastische Material eindringt und dieses zusätzlich in verstärktem Maße in Richtung der Pfeile c gegen die Rohrwände verdrängt. Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten starren Platten 17 weisen an ihren vom elastischen Rohrboden 7 abgewendeten Außenseiten Versteifungsrippen 18 auf, welcher einer Durchbiegung entgegenwirken. Bei dem in Fig. 8 im Schnitt im Zustand vor dem Einziehen der Rohre dargestellten Rohrboden sind die Platten 8, 9 aus starrem Material an den mit 19 bezeichneten Stellen mit dem elastischen Material des Rohrbodens 7 fest verbunden. Der zerlegbare Röhrenwärmeaustauscher gemäß der Erfindung hat gegenüber bekannten Bauarten folgende Vorteile: Die Halterung und Abdichtung der Rohre in den elastischen Rohrboden ist fest und zuverlässig dicht. Es können glatte Rohre ohne besondere Formgebung der Rohrenden verwendet werden. Die Rohrboden bleiben auch bei Auftreten von Druckunterschieden an beiden Seiten eben. Der Austausch von Rohren kann durch einfaches Ausziehen und Einsetzen der Rohrenden aus den bzw. in die Rohrboden ohne Zuhilfenahme von besonderen Werkzeugen erfolgen, und die Befestigung und zuverlässige Abdichtung durch das Anziehen der Deckelbefestigungsschrauben bewirkt werden. Patentansprüche:

1. Röhrenwärmeaustauscher, bei dem der Rohrboden aus einer der Rohrverteilung entsprechend gelochten elastischen Platte, z. B. aus Gummi od. dgl., besteht, an der beiderseits ebenfalls entsprechend der Rohrverteilung gelochte starre Platten anliegen, die mit der elastischen Platte eine abnehmbare Einheit bilden und zusammenpressend auf die elastische Platte wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die die abnehmbare Einheit bildenden beiden starren Platten, die dünner als die elastische Platte sind, samt der dazwischenliegenden elastischen Platte, deren Stärke zweckmäßig