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Flußteilungswand für Wasserverteilkammern von Wärmetauschern Die Erfindung
betrifft eine Flußteilungswand, die in der Wasserverteilkammer von Wärmetauschern
lose eingesetzt und an der ringsum eine Abdichtung mit mindestens einem Gummiband
befestigt ist. Bei den Wärmetauschern dient diese Flußteilungswand dazu, zwei Strömungswege
voneinander zu trennen.
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Die in den Wärmetauschern verwendeten Wasserverteilkammern bestehen
insbesondere bei Luftkondensationsanlagen, wie sie in Verbindung von Kraftanlagen
mit Dampfturbinen verwendet werden, häufig aus Aluminium und werden als Preßteil
hergestellt. Die erforderlichen Flußteilungswände hat man dabei in die Kammern meist
eingeschweißt, was jedoch insbesondere bei Aluminium kostspielig ist und zudem zu
Spannungen und zum Verziehen der Kammer führen kann. Außerdem gelangen beim Schweißen
leicht Fremdstoffe in die Schweißnaht, die die übliche Korrosionsschutzschicht des
Aluminiums angreifen und dadurch eine schnelle Korrosion der Kammer begünstigen.
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Man hat zwar bei Wärmetauschern bereits vorgeschlagen, einzelne Zwischenwände
von Wasserverteilkammern durch lediglich eingesetzte und mittels Dichtungen gegenüber
der Kammer abgedichtete Flußteilungswände zu unterteilen, was jedoch insofern schwierig
ist, als die Abdichtung insbesondere bei Überdrücken eine genügende und gleichmäßige
Anpressung zwischen den Rändern der Flußteilungswände und den Wänden der Wasserverteilkammer
erfordert. Wird keine ausreichende Anpressung erzielt, dann werden die bekannten
eingesetzten Flußteilungswände undicht und beeinträchtigen den Wirkungsgrad der
Wärmetauscher.
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Es ist ferner ein Dampfmaschinenkondensator bekanntgeworden, bei dem
die Abdichtung der frei in ein Sammelbassin einmündenden Rohrreihen gegen den Dampf-
bzw. Kühlwasserraum durch auf der Seite des größeren Druckes angebrachte elastische
Manschetten erfolgt. Nach der bekannten Anordnung verbindet eine Gummiplatte die
Manschetten in gleicher Weise, wie die Manschetten auf die Rohrenden durch den Druckunterschied
zwischen dem Kondensatorraum und. dem Kühlwasserraum gegen die Rohrwände gepreßt
werden. Dabei wird der überdruck des einen Mediums über das andere auch für die
Abdichtung der Rohrwände nutzbar gemacht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdichtung bei Flußteilungswänden
in Wasserverteilkammern zu schaffen, wobei die Flußteilungswände lösbar in den Wasserverteilkammern
angebracht sind. Es soll dabei eine solche Abdichtung zwischen lediglich eingesetzten
Flußteilungswänden und den Innenwänden der Wasserverteilkammern geschaffen werden,
die selbsttätig und unabhängig von der jeweiligen stirnseitigen Anpressung der Stirnwand
an die Seitenwände der Verteilkammer und unabhängig vom jeweiligen Flüssigkeitsdruck
für eine zuverlässige Abdichtung sorgt.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
die Abdichtung nach jedem der beiden durch sie :getrennten Räume hin einen dort
an der Innenwand der Wasserverteilkammer anliegenden Lappen aufweist und daß die
Flußteilungswahd beiderseits Abstandhalter trägt, über die sie sich an den Seitenwänden
der Wasserverteilkammer abstützt.
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Bei einer solchen Ausbildung der Abdichtung spielt der stirnseitige
Anpreßdruck gegenüber der Flußteilungswand keine Rolle mehr, weil die genannten
Lappen :durch den auf ihnen lastenden Flüssigkeitsdruck von sich aus für eine dichte
Anlage an der neben der Flußteilungswand befindlichen Seitenwand der Kammer sorgen.
Dadurch ergibt sich, zugleich eine große Vereinfachung der Flußteilungswandherstellung
und des Einbaues der Hußteilungswand, weil für die Maße der Flußteilungswand gegenüber
der
Wasserverteilkammer wesentlich größere Toleranzen als bisher zugelassen werden können
und überdies beim Einbau der Flußteilungswand keine besonderen Festlegungsmaßnahmen
getroffen zu werden brauchen. In der Regel genügt es, wenn an der Flußteilungswand
beiderseits Abstandhalter festgelegt werden, die andererseits an Teilen der Seitenw'ände
der Wasserverteilkammer abgestützt werden können.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand. der Zeichnungen
erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Wasserverteilkammer sowie der Flußteilungswandgemäß
der Erfindung darstellen.
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Fig.1 ist ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Wasserverteilkammer
mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Flußteilungswand; Fig.2 bis 6 zeigen verschiedene
Ausführungsbeispiele einer Abdichtung der Flußteilungswand gemäß der Erfindung in
je einem vergrößert dargestellten Ausschnitt der Fig. 1.
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Wie aus Fig. 1 .hervorgeht, ist die Wasserverteilkam-mmer 2 ,mittels
einer lose eingesetzten Flußteilungswand 3 in zwei Räume 7 und 8 unterteilt. Der
Raum 7 liegt zwischen einem Einlaßstutzen 9 und einer ersten Gruppe von Rohren 1,
während eine zweite Gruppe von Rohren 1 in den Raum 8 mündet, der seinerseits mit
einem Auslaßstutzen 10 verbunden ist. Der Flußteilungswand 3 fällt die Aufgabe zu,
die beiden Räume 7 und 8 derart voneinander abzusondern, daß das eintretende Kühlwasser
lediglich über die Rohre 1 der einen Rohrgruppe weiterströmt, während das aus den
Rohren 1 der anderen Rohrgruppe austretende Kühlwasser an der anderen Seite der
Flußteilungswan@d 3 weiterströmt und aus der Wasserverteilkammer 2 entweicht, wie
dies durch Pfeile angedeutet ist.
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Da die Flußtsilungswand 3 gemäß der Erfindung lose in der Wasserverteilkammer
2 angebracht ist, entstehen entlang ihrer Ränder Spalte, über die die beiden Räume
7 und 8 miteinander verbunden sind.
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Um dies zu verhindern, ist zwischen der Wasserverteilkammer 2 und
der Flußtelungswand 3 ein Gummiband 5 vorgesehen, das in einer Randnut 6 der Flußteilungswand
angeordnet ist. Der Querschnitt des Gummibandes 5 ist derart gewählt, daß bei einem
Überdruck entweder im Raum 7 oder im Raum 8 das Gummiband 5 noch stärker in den
Spalt zwischen der Wasserverteilkammer 2 und der Flußteilungswand 3 gepreßt wird.
Die Erhöhung des 'Überdruckes bringt somit auch eine Zunahme der abdichtenden Wirkung
des Gummibandes 5 mit siech.
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Das Gummiband 5 kann in verschiedener Weise gemäß der Erfindung in
der FIußteilungswand 3 befestigt sdm.
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Fig. 2 zeigt den betreffenden Teil des Ausführungsbeispiels gemäß
Fig. 1 in größerem Maßstab. Das Bezugszeichen 18 weist eanf die Richtung des überdruckes
hin, der in diesem Fall im Raum 7 vorausgesetzt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich,
weist das in -der Randnut 6 der Flußteilungswand 3 angebrachte Gummiband 5 einen
Yförmigen Querschnitt auf. Der eine Zweig des 1' ist in der Randnut 6 angebracht,
wobei die beiden anderen Zweige auf der Innenwand der Wasserverteilk:ammer 2" aufliegen
und die Abdichtung bewirken. Die verstärkten Enden sind vorgesehen, um ein Ausrutschen
:des Gummibandes 5 aus der Nut 6 unter der Wirkung des Druckunterschiedes zu verhindern.
Das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich von dem vorherigen insofern,
daß die Flußteilungswand aus aneinander befestigten drei Platten besteht. Eine mittlere
Platte 19 isst dabei von zwei äußeren Platten 11 derart umgeben, daß zwischen den
beiden äußeren Platten 11 die Nut 6 zustande kommt. In dieser Nut ist dann in der
bereits beschriebenen Weise das Gummiband 5 angebracht.
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Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Flußteilungswand
aus zwei aneinander befestigten Platten 12 besteht, deren der Innenwand der Wasserverteilkammer
2 zugekehrte Enden aufgeweibet sind und auf diese Weise die Nut 6 bilden. Das Gummiband
5 ist in dieser Randnut 6 ebenfalls in der beschriebenen Weise angebracht.
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Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Flußteilungswand
einen. einheitlichen Körper 13 bildet, wobei das Gummiband 14 einen X-förmigen Querschnitt
aufweist, dessen zwei Schenkel die Flußteilungswand 13 umfassen. Die beiden anderen
Schenkel des Gummibandes 14 sorgen in der bereits beschriebenen Weise für die Abdichtung:
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.6 unterscheidet sich vom vorherigen insofern,
daß die einen einheitlichen Körper bildende Flußteiluagswand 15 mit zwei angenieteten
Gummibändern 16 mit L-förmigem Querschnitt ausgerüstet ist, deren der Innenwand
der Wasserverteilkammer zugekehrte Enden im eingebauten Zustand abgebogen werden
und hierdurch für die Abdichtung sorgen. Die Befestigung erfolgt mittels je eines
der Schenkel der Gummibänder. Im gezeichneten Fall sind sie durch Niete 17 an der
Trennwand befestigt.
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Um die lose in der Wasserverteilkammer 2 angebrachte Flußteilungswand
3 in ihrer Lage zu sichern, sind gemäß der Erfindung Abstandhalter 4 vorgesehen,
die beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 eine Bügelform aufweisen.
Sie verhindern, daß die Flußteilungswand in der Wasserverteilkammer 2 eine schiefe
Lage einnimmt. Beim gezeichneten. Ausführungsbeispiel sind die bügelförmigen Abstandhalter
4 durch Niete mit der Flußteilungswand3 verbunden. Es ist leicht einzusehen, daß
sie eine bezüglich der Fig. 1 und auch der übrigen Figuren quer gerichtete Verschiebung
der Flußteilungswand 3 verhindern und auch eine schiefe Lage derselben ausschließen.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel, der Wasserverteilkammer mix
der Flußteilungswand gemäß der Erfindung wind in folgender Weise hergestellt bzw.
zusammengebaut: Nach Verpressen des glockenförmigen Teiles der Wasserverteilkammern
werden im Boden derselben Öffnungen für die Anschlußstutzen 9 und 10 ausgebohrt,
die dann durch Schweißen in den Bohrungen befestigt werden.
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Die Flußteilungswand gemäß einer der Fig. 2 bis 6 wird mit entsprechenden
Abstandhaltern 4 versehen und ein Gummiband in der Randnut 6 der Flußteilungswand
angebracht. Dann wird die Flußteilungswand mit den Abstandhaltern 4 in der z. B.
in Fig. 1 dargestellten Weise in den Hohlraum oder die Mulde des glockenförmigen
Verteilkammerteils gelegt, wobei die Schenkel des Gummibandes 5 gegen die Innenwand
angedrückt werden und in einer die Abdichtung fördernden Weise an der Innenwand
aufliegen, wie dies in sämtlichen Figuren angedeutet ist.
Schließlich
wird der den glockenförmigen Teil abschließende Deckel z. B. unter Zwischenschaltung
eines Abdichtungsringes angeschraubt, wobei dann das Gummiband auch hier angedrückt
wird und für eine gute Abdichtung sorgt. Der Deckel ist übrigens mit Bohrungen versehen,
mittels welcher die Rohre 1 angeschlossen werden können.
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Aus dem oben Angeführten geht hervor, daß die mit der Flußteilungswand
gemäß der Erfindung ausgerüstete Wasserverteillcammer den bekannten Konstruktionen
dieser Art gegenüber eine Reihe von Vorteilen aufweist. Zunächst können Befestigungen
durch Schweißen vollkommen vermieden werden, wie dies bereits erwähnt worden ist.
Es ist einleuchtend, daß dann die Wasserverteilkammer verhältnismäßig viel einfacher
und notwendigerweise billiger ist als Wasserverteilkammern mit geschweißten Flußteilungswänden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Flußteilungswand nicht genau in den
glockenförmigen Teil der Kammern passen muß. Der Spalt an den Rändern der Flußteilungswand
kann größer sein als bei z. B. durch Schweißen hergestellten Wasserverteilkammern.
Da kein Schweißen stattfindet, treten auch keine Verspannungen auf, so daß die Abdichtung
genauer durchgeführt werden kann. Die Korrosionsgefahr ist geringer als bei geschweißten
Verteilkammern, wie dies ebenfalls bereits erwähnt worden ist. Bei Anwendung der
Flußteilungswand gemäß der Erfindung können die Verteilkammern und Umkehrkammern
von Wärmetauschern einheitlich hergestellt werden, da die für die Verteilkammern
erforderliche Flußteilungswand einen besonderen Bestandteil> bildet und nachher
angebracht werden kann.