DE1501470C

DE1501470C - Connection at the tube sheet of a tube heat exchanger

Info

Publication number: DE1501470C
Application number: DE19661501470
Authority: DE
Inventors: Fred John Rocky River Sessions William Cnghton Lakewood Ohio Samerdjke (V St A)
Original assignee: Brown Fintube Co , Elyna, Ohio (V St A)
Priority date: 1965-05-05
Filing date: 1966-05-02
Publication date: 1973-04-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung für einen Röhrenwärmetauscher zwischen einem Stirnteil eines Mantelrohrs, einem Rohrboden, in welchem mindestens ein Innenrohr befestigt ist, und einem Anschlußteil, wobei der Rohrboden über ein formschlüssig wirkendes Bauteil am Stirnteil gegen ein Verschieben in das Mantelrohr hinein gesichert ist, und wobei ein einheitlich aus weichem Metall .bestehender Dichtring vorgesehen ist, der mit entsprechenden Anlageflächen zwischen einer konischen Anlagefläche des Stirnteils, dem Rohrboden und dem Anschlußteil liegt und den Rohrboden beim Verspannen des Anschlußteils in Richtung auf den Stirnteil gegen das formschlüssig wirkende Bauteil festlegt.The invention relates to a connection for a tubular heat exchanger between a front part of a Casing pipe, a pipe sheet in which at least one inner pipe is attached, and a connecting part, wherein the tube sheet via a positively acting component on the front part against shifting in the jacket pipe is secured into it, and with a uniformly made of soft metal .bestehender sealing ring is provided, which with corresponding contact surfaces between a conical contact surface of the front part, the tube sheet and the connecting part and the tube sheet when bracing the connecting part in Determines the direction of the front part against the positively acting component.

Bei einer bekannten Verbindung dieser Gattung (französische Patentschrift 1 289 380) liegen die Stirnflächen des Rohrbodens und des Stirnteils etwa in einer Ebene, wobei der Rohrboden ebenso wie das Stirnteil eine konische Anlagefläche für den Dichtring trägt. Während der Dichtring also an einer Seite mit diesen beiden konischen Anlageflächen im Eingriff steht, stützt er sich an der anderen Seite in einer Ringnut ab, die in das Befestigungsteil eingedreht ist.In a known connection of this type (French patent specification 1 289 380) the end faces are located of the tube sheet and the end part approximately in one plane, the tube sheet as well as the Front part carries a conical contact surface for the sealing ring. While the sealing ring is on one side with is in engagement with these two conical contact surfaces, it is supported on the other side in an annular groove which is screwed into the fastening part.

Diese Konstruktion bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß ein öffnen und Demontieren des Röhrenwärmetauschers sehr einfach durchgeführt werden kann. Man löst hierzu die Verspannung zwischen dem Anschlußteil und dem Stirnteil, woraufhin sich der Dichtring herausnehmen läßt. Dann verschiebt man den Rohrboden so weit in Richtung auf das zurückgezogene. Anschlußteil, bis man das formschlüssig wirkende Bauteil entfernen kann. Daraufhin besteht die Möglichkeit, den Rohrboden zusammen mit den Innenrohren in entgegengesetzter Richtung aus dem Mantelrohr herauszuziehen. In montiertem Zustand übernimmt der Dichtring also zwei Funktionen, indem er zum einen die Innenrohre und das Mantelrohr gegeneinander sowie gegen die AtmosphäreThis construction has the significant advantage that an opening and dismantling of the Tubular heat exchanger can be carried out very easily. To do this, you release the tension between the connecting part and the front part, whereupon the sealing ring can be removed. Then moves one retracted the tube sheet so far in the direction of the. Connector until you get the form-fitting can remove acting component. There is then the option of putting the tube sheet together with the inner tubes in the opposite direction to pull them out of the jacket tube. In assembled In this state, the sealing ring takes on two functions, on the one hand the inner pipes and the jacket pipe against each other as well as against the atmosphere

ίο abdichtet und zum anderen eine lösbare Verriegelung darstellt, welche den Rohrboden gegen eine Verschiebung relativ zum Mantelrohr sichert.ίο seals and on the other hand a releasable lock represents, which secures the tube sheet against displacement relative to the jacket tube.

Die bekannte Konstruktion weist allerdings auch einen erheblichen Nachteil auf. Die Abdichtung des Mantelrohrs gegenüber den Innenrohren erfolgt nämlich lediglich an einer einzigen Dichtstelle, und zwar dort, wo der Dichtring die konische Anlagefläche des Rohrbodens berührt. Kommt es dort zu einer Undichtigkeit, so vermischen sich sofort die beiden Wärmetauschfluide. However, the known construction also has a considerable disadvantage. The sealing of the The jacket pipe with respect to the inner pipes takes place namely only at a single sealing point, namely where the sealing ring touches the conical contact surface of the tube sheet. If there is a leak there, so the two heat exchange fluids mix immediately.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Verbindung unter Vermeidung des genannten Nachteils so auszubilden, daß unter Beibehaltung der vorteilhaften lösbaren Verriegelung mittels des Dichtrings ein Vermischen der beiden Wärmetauschfluide auch bei Versagen des Dichtrings vermieden wird. Hierbei soll den auftretenden Beanspruchungen des Dichtrings in besonders günstiger Weise Rechnung getragen und für die gesamte Verbindung eine einfache Herstellung ermöglicht werden.The invention is based on the object of providing this known compound while avoiding the aforementioned Form the disadvantage that while maintaining the advantageous releasable locking means of the Sealing ring a mixing of the two heat exchange fluids avoided even if the sealing ring fails will. Here, the stresses that occur on the sealing ring are to be taken into account in a particularly favorable manner be worn and a simple manufacture can be made possible for the entire connection.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs bezeichneten bekannten Verbindung, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich der Rohrboden mit einer zylindrischen Dichtfläche durch den Dichtring hindurch in das Anschlußteil hinein erstreckt, welches eine konische Anlagefläche aufweist, die entgegen der konischen Anlagefläche des Stirnteils geneigt ist, und daß der Dichtring radial nach außen in den Spalt zwischen dem Stirnteil und dem Anschlußteil mündende öffnungen aufweist, die in eine im Rohrboden vorgesehene, die Dichtfläche zweiteilende Nut führen.Based on the known compound referred to at the outset, this object is achieved according to the invention solved in that the tube sheet extends with a cylindrical sealing surface through the sealing ring extends into the connecting part, which has a conical contact surface which is opposite to the conical contact surface of the end part is inclined, and that the sealing ring radially outwards into the gap between the end part and the connection part has openings opening into a provided in the tube sheet, the sealing surface guide the two-part groove.

Es ist eine von der eingangs genannten Gattung abweichende Verbindung für einen Röhrenwärmetauscher bekannt (deutsche Patentschrift 375 719), bei { der der Rohrboden mit einer zylindrischen Dichtfläche über die Stirnfläche des Stirnteils hinaus in das Anschlußteil hineinragt und bei der sowohl das Stirn-. teil als auch das Anschlußteil konische· Dichtring-Anlageflächen aufweisen, deren Neigungen einander entgegengerichtet sind. Außerdem ist zwischen dem Anschlußteil und dem Stirnteil ein Abstandsring eingespannt, der beidseitig Dichtringe gegen die Anlageflächen gepreßt hält. Der Abstandsring trägt weiterhin radial nach außen in den Spalt zwischen dem Stirnteil und dem Anschlußteil mündende öffnungen, die in eine im Abstandsring vorgesehene, zwischen den Dichtringen liegende Nut führen. Auf diese Weise wird zwar verhindert, daß sich die Wärmetauschfluidc miteinander mischen, da jedes über irgendeine der Dichtstellen strömende Fluid in die Atmosphäre austreten kann, jedoch wird andererseits der Nachteil in Kauf genommen, daß der Rohrboden gegenüber dem Mantelrohr und dem Anschlußteil verschieblich ist. Außerdem stellt die Nut im Abstandsring eine zusätzliehe Schwächung dar, die man wohl bei einem starren Abstandsring, nicht jedoch bei einem Dichtring aus Weichmetall zulassen kann. Schließlich weist die zylindrische Dichtfläche des Rohrbodens eine relativIt is a different from the above-mentioned type connection for a tube heat exchanger is known (German Patent Specification 375,719) corresponding to the tube plate protrudes at {with a cylindrical sealing surface on the end face of the end part also in the connecting part and in which both the forehead. part as well as the connecting part have conical sealing ring contact surfaces, the inclinations of which are opposite to one another. In addition, a spacer ring is clamped between the connection part and the end part, which keeps sealing rings pressed against the contact surfaces on both sides. The spacer ring also carries openings which open radially outward into the gap between the end part and the connecting part and lead into a groove provided in the spacer ring and located between the sealing rings. Although this prevents the heat exchange fluids from mixing with one another, since any fluid flowing through any of the sealing points can escape into the atmosphere, on the other hand the disadvantage is accepted that the tube sheet is displaceable with respect to the casing tube and the connection part. In addition, the groove in the spacer ring represents an additional weakening that can be allowed with a rigid spacer ring, but not with a sealing ring made of soft metal. Finally, the cylindrical sealing surface of the tube sheet has a relative

große, ununterbrochene Länge auf. Diese Nachteile treten bei der Verbindung nach der Erfindung nicht auf.large, uninterrupted length. These disadvantages do not occur with the connection according to the invention on.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Dichtring beim Erfindungsgegenstand seine Funktion als lösbare Verriegelung nicht formschlüssig, sondern kraftschlüssig erfüllt.It should also be noted that the sealing ring in the subject matter of the invention functions as a detachable one Locking not positively but non-positively fulfilled.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Dichtring in zwei axial aneinander anschließende Teile unterteilt ist und die öffnungen als Nuten in der Teilfuge ausgebildet sind.An advantageous embodiment of the invention is that the sealing ring in two axially against each other adjoining parts is divided and the openings are designed as grooves in the parting line.

An Hand der Zeichnung wird nun ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt inAn exemplary embodiment according to the invention will now be explained with reference to the drawing. The drawing shows in

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt durch einen Röhrenwärmetauscher der Haarnadelbauart mit ungeteiltem Dichtring,F i g. Figure 1 is a side view, partially in section, of a hairpin type tubular heat exchanger with undivided sealing ring,

F i g. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch den Verbindungsbereich des Rohrbodens mit einem geteilten Dichtring,F i g. 2 shows an enlarged axial section through the connection area of the tube sheet with a split one Sealing ring,

Fig.3 eine perspektivische explodierte Ansicht des nach F i g. 2 verwandten Dichtringes.FIG. 3 is a perspective exploded view of the FIG. 2 related sealing ring.

Nach F i g. 1 der Zeichnung besteht der Röhrenwärmetauscher aus einem Mantel 1 mit einem Paar von Mantelrohren 2 und 3, die übereinander, praktisch parallel zueinander, angeordnet sind. Sie sind mit ihren hinteren Enden mit dem Vorderende eines Umkehrgehäuses 4 verbunden. Das Umkehrgehäuse 4 ist hinten offen ausgebildet und von einem Deckel 5 verschlossen, der über Schrauben 6 und Muttern 7 an einem hinteren Flansch 8 befestigt ist. Das Innere von Umkehrgehäuse 4 und Mantelrohren 2 und" 3 ist so zum einfachen Zusammen- und Auseinanderbau des Wärmetauschers, z. B. zur Inspektion, zum Reinigen oder zur Wartung, leicht zugänglich.According to FIG. 1 of the drawing, the tubular heat exchanger consists of a jacket 1 with a pair of casing pipes 2 and 3, which are arranged one above the other, practically parallel to one another. you are connected with their rear ends to the front end of a reversing housing 4. The reverse housing 4 is designed to be open at the rear and closed by a cover 5, which is attached via screws 6 and nuts 7 a rear flange 8 is attached. The interior of reversing housing 4 and jacket tubes 2 and ″ 3 is like this for easy assembly and disassembly of the heat exchanger, e.g. B. for inspection, for cleaning or for maintenance, easily accessible.

Die Mantelrohre 2 und 3 können durch Halter oder Rahmen 9 od. dgl. gelagert werden. Die vorderen Endteile der Mantelrohre 2 und 3 bilden Stirnteile 11 und 12, an denen Anschlußteile 13 und 14 befestigt sind, die die Stirnteile der Ein- und Auslaßleitungen 15 und 16 bilden.The casing pipes 2 and 3 can be supported by holders or frames 9 or the like. The front End parts of the casing tubes 2 and 3 form end parts 11 and 12, to which connection parts 13 and 14 are attached which form the end parts of the inlet and outlet ducts 15 and 16.

Durch die Mantelrohre 2 und 3 strömt ein Fluid, das durch die seitlich angeordneten Ein- und Auslässe 17 und 18 eingeführt bzw. ausgetragen wird, die jeweils mit dem Inneren der Mantelrohre 2 und 3 nahe den vorderen Enden in Verbindung stehen. Die durch Pfeile angedeutete Strömungsrichtung kann gewünschtenfalls umgekehrt werden.A fluid flows through the casing pipes 2 and 3, which fluid flows through the laterally arranged inlets and outlets 17 and 18 is introduced and discharged, each with the interior of the jacket pipes 2 and 3 close the front ends are in communication. The direction of flow indicated by arrows can, if desired be reversed.

Um die Möglichkeit zu schaffen, ein anderes Fluid in Wärmeaustausch mit dem in den Mantelrohren 2 und 3 enthaltenen Fluid zu führen, ist eine Gruppe von haarnadelförmigen Innenrohren 21 innerhalb der Mantelrohre 2 und 3 angeordnet. Jedes Innenrohr 21 besteht aus zwei geraden Abschnitten 22, vorzugsweise mit darauf vorgesehenen, in Längsrichtung verlaufenden Rippen 23, die durch geschweißte Umkehrkrümmer 24 im Umkehrgehäuse 4 verbunden sind. Die Rippen 23 vergrößern den Wärmeaustausch zwischen dem Fluid innerhalb der Innenrohre 21 und dem diese Rohre innerhalb der Mantelrohre 2 und 3 umgebenden Fluid. Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform werden sieben Innenrohre verwandt; eine größere oder geringere Anzahl kann jedoch benutzt werden. Das Fluid wird den Innenrohren 21 über Einlaß- und Auslaßleitungen 15 und 16 zugeführt bzw. entnommen, die an den Anschlußteilen 13 und 14 fest angeordnet sind. Innenrohrfluid und Mantelrohrfluid werden beim dargestellten Wärmetauscher im Gegenstrom geführt. Die Strömung kann gewünschtenfalls natürlich umgekehrt werden. Auch können Einlaß- und Auslaßleitungen 15 und 16 sowie Einlasse und Auslässe 17 und 18 so ausgebildet sein, daß mehrere solcher Wärmetauscher als Einheiten in Reihe oder parallel angeordnet werden.In order to create the possibility of a different fluid in heat exchange with that in the jacket pipes 2 and 3 to guide fluid contained is a group of hairpin-shaped inner tubes 21 within the Casing pipes 2 and 3 arranged. Each inner tube 21 consists of two straight sections 22, preferably with longitudinal ribs 23 provided thereon, formed by welded reversing bends 24 in the reversing housing 4 are connected. The ribs 23 increase the heat exchange between the fluid within the inner tubes 21 and these tubes within the casing tubes 2 and 3 surrounding fluid. In the embodiment shown in the drawing, seven inner tubes are used; however, a greater or lesser number can be used. The fluid becomes the inner tubes 21 supplied or removed via inlet and outlet lines 15 and 16 connected to the connecting parts 13 and 14 are fixed. Inner tube fluid and jacket tube fluid are used in the illustrated heat exchanger guided in countercurrent. The flow can of course be reversed if desired. Inlet and outlet lines 15 and 16 as well as inlets and outlets 17 and 18 can also be designed in this way be that several such heat exchangers are arranged as units in series or in parallel.

Dichte Verbindungen müssen zwischen Ein- und Auslaßleitung 15 und 16 und dem Inneren der Innenrohre 21 vorgesehen sein, um abgedichtete Durchlässe zu schaffen, durch die das Innenrohrfluid strömen kann, sowie Dichtungen zwischen den Außenteilen der Innenrohre 21 und dem Inneren der Mantelrohre 2 und 3, wodurch ein abgedichteter Durchlaß für das Mantelrohrfluid geschaffen wird, das ja von dem Innenrohrfluid getrennt gehalten werden muß. Die haarnadelförmige Gruppe von Innenrohren 21 muß durch die Mantelrohre 2 und 3 eingeführt und aus diesen durch das hintere Ende des Wärmetauschers zur Montage, Inspektion oder Wartung herausgezogen werden. Außerdem ist es äußerst wünschenswert, daß diese Verbindungen zu Zwecken der Installation, der Inspektion, zu Reinigungszwecken u. dgl. vom Vorderteil des Wärmetauschers aus zugänglich sind.Tight connections must be made between the inlet and outlet lines 15 and 16 and the interior of the inner tubes 21 may be provided to create sealed passages through which the inner tube fluid will flow can, as well as seals between the outer parts of the inner tubes 21 and the interior of the jacket tubes 2 and 3, whereby a sealed passage for the jacket pipe fluid is created, which yes of must be kept separate from the inner pipe fluid. The hairpin-shaped group of inner tubes 21 must be inserted through the jacket pipes 2 and 3 and out of these through the rear end of the heat exchanger be pulled out for assembly, inspection or maintenance. In addition, it is extremely desirable that these connections for purposes of installation, inspection, cleaning and the like. are accessible from the front of the heat exchanger.

Zur Schaffung dieser Verbindungen und um den genannten weiteren Forderungen zu genügen, ist eine besondere Verbindung am vorderen Ende jedes Mantelrohre 2 und 3 vorgesehen. Da die Verbindungen an den Enden der Mantelrohre 2 und 3 identisch sind, soll nur die Verbindung am vorderen Ende des oberen Mantelrohres 2 genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben werden.To create these connections and to meet the other requirements mentioned, one is special connection at the front end of each casing pipe 2 and 3 is provided. Since the connections to the ends of the casing pipes 2 and 3 are identical, only the connection at the front end of the upper Jacket pipe 2 will be described in more detail with reference to the figures.

Die Verbindung weist einen Rohrboden 26 für die Innenrohre mit Kreisquerschnitt auf. Der Rohrboden 26 besitzt Bohrungen 27, in denen die Außenenden der Innenrohre 21 fluiddicht befestigt werden. Zwischen vorderen und hinteren Stirnflächen 28 und 29 des Rohrbodens 26, jedoch näher am hinteren oder inneren Ende, ist eine äußere Ringnut vorgesehen. Der Teil des Umf anges des Rohrbodens 26 von dieser Nut bis zur Stirnfläche 28 bildet eine glatt gearbeitete zweigeteilte Dichtfläche 33, die, wie gezeigt, zylindrisch ist und durch eine umlaufende Nut 61 in die Abschnitte 33 α und 33 b unterteilt wird.The connection has a tube sheet 26 for the inner tubes with a circular cross-section. The tube sheet 26 has bores 27 in which the outer ends of the inner tubes 21 are fastened in a fluid-tight manner. An outer annular groove is provided between the front and rear end faces 28 and 29 of the tube sheet 26, but closer to the rear or inner end. The part of the circumference of the tube sheet 26 from this groove to the end face 28 forms a smooth, two-part sealing surface 33 which, as shown, is cylindrical and is divided into sections 33 α and 33 b by a circumferential groove 61.

Das Stirnteil 11 besitzt eine kreisförmige Öffnung, die den Rohrboden 26 umgibt und mit dem Inneren des Mantelrohres 2 in Verbindung steht; der vordere Teil dieser Öffnung, der in der Vorderfläche 35 des Stirnteils endet, erweitert sich nach außen und bildet eine konische Anlagefläche 36; bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine kegelstumpfförmige Anlagefläche. Diese Anlagefläche hat einen radialen Abstand nach außen von der Dichtfläche 33 des Rohrbodens. Vorzugsweise läuft, wie angedeutet, eine nach innen vorspringende Rippe 39 auf dem Innenumfang des Stirnteiles axial nach innen. Sie ist so ausgebildet, daß sie sich in der Nähe einer vorspringenden Außenrippe 41 auf dem Rohrboden 26 befindet und damit den Rohrboden zentriert.The front part 11 has a circular opening which surrounds the tube sheet 26 and with the interior the jacket pipe 2 is in communication; the front part of this opening, which is in the front surface 35 of the The front part ends, widens outwards and forms a conical contact surface 36; at the one shown Embodiment is a frustoconical contact surface. This contact surface has a radial distance to the outside from the sealing surface 33 of the tube sheet. Preferably runs like indicated, an inwardly projecting rib 39 on the inner circumference of the front part axially inward. It is designed so that it is in the vicinity of a projecting outer rib 41 on the tube sheet 26 is located and thus centers the tube sheet.

Um den Rohrboden 26 genau in seiner axialen Lage zu halten und um zu verhindern, daß er nach innen oder außen in das Mantelrohr 2 auf Grund irgendeiner nach innen gerichteten, auf den Rohrboden 26 wirkenden Kraft bewegt wird, ist ein formschlüssig wirkendes Bauteil 42 in der äußeren Ringnut auf dem Rohrboden 26 gegenüber einer nach außen weisenden Schulter des Stirnteiles 11 untergebracht. Ist der Wärmetauscher vorn offen, so kann das Bauteil 42 schnellIn order to keep the tube sheet 26 exactly in its axial position and to prevent it from going inwards or outside into the casing tube 2 due to any inwardly directed onto the tube sheet 26 acting force is moved, is a positively acting component 42 in the outer annular groove on the Tube sheet 26 housed opposite an outwardly pointing shoulder of the front part 11. Is the heat exchanger open at the front, so the component 42 can quickly

gelöst werden, indem die Innenrohre 21 und der Rohrboden 26 nach außen um ein Stück bewegt werden, das ausreicht, um das Bauteil hinter die Vorderfläche 35 des Stirnteiles 11 zu bringen; in dieser Lage kann das Bauteil abgenommen werden. Der maximale Außendurchmesser des Rohrbodens 26 ist geringer als der kleinste Innendurchmesser des Stirnteiles 11 und des Mantelrohres 2; nach Entfernung des Bauteils 42 kann der Rohrboden 26 nach hinten völlig durch das Stirnteil und das Mantelrohr 2 bewegt werden, wenn der hintere Deckel 5 des Wärmetauschers abgenommen ist.can be released by moving the inner tubes 21 and the tube sheet 26 outwards a little, that is sufficient to bring the component behind the front surface 35 of the front part 11; in this situation the component can be removed. The maximum outside diameter of the tube sheet 26 is less than the smallest inner diameter of the end part 11 and the jacket tube 2; after removal of component 42 the tube sheet 26 can be moved backwards completely through the front part and the jacket tube 2, if the rear cover 5 of the heat exchanger is removed.

Das Anschlußteil 13 besitzt einen Hohlraum 43, der innen einen geringen Durchmesser aufweist und mit der Einlaßleitung 15 in Verbindung steht, sowie am Stirnende groß genug ist, um die Außenkanten der Innenrohre 21 freizulassen, so daß durch diesen Durchlaß das Fluid von der Einlaßleitung 15 auf die verschiedenen Innenrohre 21 verteilt werden kann. Der Teil des Hohlraums 43, der sich in der Nähe der Vorderfläche oder des Stirnendes des Anschlußteiles 13 befindet, erweitert sich nach außen und bildet eine glatte Anlagefläche 45 von kegelstumpfförmiger Gestalt. Diese Anlagefläche ist unter radialem Abstand nach außen von der Dichtfläche 33 auf dem Außenumfang des Rohrbodens angeordnet.
. Ein Dichtring 46 ist so angeordnet, daß er mit der Dichtfläche 33 des Rohrbodens 26 und mit den Anlageflächen 36 und 45 des Stirnteiles 11 und des Anschlußteiles 13 in Berührung steht. Dieser Dichtring weist eine zylindrische innere Anlagefläche 47 auf, die mit der Dichtfläche 33 auf dem Rohrboden 26 zusammenwirkt und zwei einander gegenüberliegende konische Anlageflächen 48 und 49, die jeweils eng auf die Anlageflächen 36 und 45 des Stirnteiles und des Anschlußteiles passen. Die Dichtfläche 33 des Rohrbodens 26 besitzt eine mittig angeordnete umlaufende Nut 61, die mit radialen öffnungen 62 in Verbindung steht, welche zur Außenfläche des Dichtringes 46 verlaufen, und zwar zwischen der Vorderfläche des Anschlußteils 13, wodurch jedes etwa ausgetretene Fluid in die Atmosphäre abgeführt wird, ohne sich mit dem anderen Fluid zu vermischen. Der Dichtring 46 ist aus einem verformbaren, jedoch kompressionsbeständigen weichen Metall, z. B. Weicheisen, hergestellt, das sich eng den Anlageflächen zur Bildung dichter Verbindungen anpaßt.The connecting part 13 has a cavity 43 which has a small diameter inside and is in communication with the inlet line 15, and is large enough at the front end to leave the outer edges of the inner tubes 21 free, so that the fluid from the inlet line 15 through this passage the various inner tubes 21 can be distributed. The part of the cavity 43, which is located in the vicinity of the front surface or the front end of the connecting part 13, widens outward and forms a smooth contact surface 45 of frustoconical shape. This contact surface is arranged at a radial distance outward from the sealing surface 33 on the outer circumference of the tube sheet.
. A sealing ring 46 is arranged in such a way that it is in contact with the sealing surface 33 of the tube sheet 26 and with the contact surfaces 36 and 45 of the end part 11 and the connection part 13. This sealing ring has a cylindrical inner contact surface 47 which cooperates with the sealing surface 33 on the tube sheet 26 and two opposing conical contact surfaces 48 and 49 which each fit closely onto the contact surfaces 36 and 45 of the end part and the connection part. The sealing surface 33 of the tube sheet 26 has a centrally arranged circumferential groove 61 which is connected to radial openings 62 which run to the outer surface of the sealing ring 46, namely between the front surface of the connecting part 13, whereby any leaked fluid is discharged into the atmosphere without mixing with the other fluid. The sealing ring 46 is made of a deformable, but compression-resistant soft metal, e.g. B. soft iron, which adapts closely to the contact surfaces to form tight connections.

Das Anschlußteil 13 ist am Stirnteil 11 befestigt und wird gegen dieses über Bolzen 53 verspannt, die in das Stirnteil geschraubt sind und durch öffnungen 54 des Flansches des Anschlußteiles 13 hindurchgehen, und zwar mittels auf die Bolzen aufgeschraubter Muttern 56.The connection part 13 is attached to the front part 11 and is braced against this via bolts 53, which are screwed into the front part and pass through openings 54 of the flange of the connecting part 13, by means of nuts 56 screwed onto the bolts.

Im Betrieb rufen die axial gerichteten, durch die Muttern 56 auf den Flansch des Anschlußteils ausgeübten Kräfte, die diesen zum Stirnteil 11 hindrücken, zusammen mit den sich nach außen erweiternden Anlageflächen 36 und 45 der Stirn- und Anschlußteile, die gegen entsprechende Anlageflächen 48 und 49 des Dichtringes 46 anliegen, Keilwirkungen auf den Dichtring hervor, durch die der Dichtring in eine enge dichte Verbindung mit den Anlageflächen 36 und 45 auf dem Stirnteil und dem Anschlußteil sowie mit der Dichtfläche 33 am Außenumfang des Rohrbodens gedrückt wird. Da der Dichtring aus einem Weichmetall besteht, das sich unter Zusammendrücken verformen kann, einer Zusammendrückung jedoch widersteht, wie z. B. Weicheisen, kann sich der Dichtring wie gewünscht verformen und so fluiddichte Übergänge an den verschiedenen Dichtstellen hervorrufen.In operation, the axially directed calls, exerted by the nuts 56 on the flange of the connector Forces that push it towards the front part 11, together with the outwardly widening contact surfaces 36 and 45 of the end and connecting parts, which against corresponding contact surfaces 48 and 49 of the Sealing ring 46 abut, wedge effects on the sealing ring through which the sealing ring in a tight tight connection with the contact surfaces 36 and 45 on the front part and the connecting part as well as with the Sealing surface 33 pressed on the outer circumference of the tube sheet will. Because the sealing ring is made of a soft metal that deform when pressed together can, but resists compression such. B. soft iron, the sealing ring can be as desired deform and thus create fluid-tight transitions at the various sealing points.

Die Kräfte, die Anschluß- und Stirnteil gegeneinanderdrücken, versuchen auch, den Rohrboden 26 über den Dichtring 46 bis zur inneren Begrenzung seiner Bewegungsbahn zu drücken, wo er durch das Bauteil 42, das in der Ringnut auf dem Rohrboden und gegen die Schulter im Stirnteil anliegt, an seinem Ort gehalten wird.The forces that press the connecting and front part against each other also try to push the tube sheet 26 to press over the sealing ring 46 to the inner limit of its movement path, where it passes through the component 42, which rests in the annular groove on the tube sheet and against the shoulder in the front part, held in place will.

ίο Der Dichtring 46 ist einerseits dem Druck des Innenrohrfluids an seinem Rand nahe der Vorderfläche des Rohrbodens ausgesetzt. Andererseits ist er dem Druck des Mantelrohrfluids ausgesetzt, das außerhalb der Innenrohre 21 bis zum Rand des Dichtringes in der Nähe der Innenfläche des Rohrbodens geführt ist. Gewöhnlich ist der Druck des Innenrohrfluids wesentlich größer als der Druck des Mantelrohrfluids, so daß die auf einer solchen Druckdifferenz beruhende Kraft, die auf die Vorderfläche des Rohrbodens 26 wirkt, auch dazu neigt, den Rohrboden nach innen zur innersten Begrenzung seiner Bewegungsbahn zu drücken, wie diese durch das Bauteil 42 bestimmt ist. Die Abmessung der einzelnen Teile ist vorzugsweise so ge- ( troffen, daß selbst dann, wenn der Dichtring einer Kompression ausgesetzt ist und in abdichtender Berührung steht, die dem Bauteil 42 benachbarte Kante des Dichtringes 46 einen Abstand zum Bauteil einhält, so daß das Bauteil 42 die Dichtfunktion des Dichtringes nicht stört.ίο The sealing ring 46 is on the one hand the pressure of the inner pipe fluid exposed at its edge near the front surface of the tube sheet. On the other hand, he is the one The pressure of the jacket pipe fluid exposed outside the inner pipes 21 up to the edge of the sealing ring in is performed near the inner surface of the tube sheet. Usually the pressure of the inner tube fluid is significant greater than the pressure of the jacket pipe fluid, so that the force based on such a pressure difference which acts on the front surface of the tubesheet 26, also tends to move the tubesheet inward to the innermost To push the limitation of its movement path, as this is determined by the component 42. The dimension of the individual parts is preferably made so that even if the sealing ring is a Is subjected to compression and is in sealing contact, the edge adjacent to the component 42 of the sealing ring 46 maintains a distance from the component, so that the component 42 has the sealing function of the sealing ring does not bother.

Die Fluide innerhalb des Wärmetauschers mischen sich nicht miteinander, auch wenn beide gleichzeitig über undichte Stellen des Dichtringes strömen sollten. Sollte das Innenrohrfluid längs des Dichtringes 46 zwischen der Anlagefläche von Dichtring und Anschlußteil entweichen können, so tritt es in die Atmosphäre zwischen Anschlußteil und Stirnteil aus; wenn dagegen das Innenrohrfluid zwischen Rohrboden und Dichtring ausströmen sollte, so würde es in die Nut 61 des Rohrbodens und von dort durch die öffnungen 62 in die Atmosphäre entweichen. Sollte das Mantelrohrfluid zwischen Stirnteil und Dichtring ausströmen, so würde die ausgeströmte Menge in die Atmosphäre entweichen; wenn dagegen das Mantelrohrfluid zwischen Dichtring und Rohrboden austritt, so wird es in ( die Nut 61 und durch die öffnungen 62 in die Atmosphäre entweichen. Das gesamte Innenrohr- oder Mantelrohrfluid, das zwischen Dichtring und Rohrboden ausströmen könnte, muß zwangsweise in die Atmosphäre längs der genannten Bahnen entweichen, da der Atmosphärendruck geringer ist als sowohl der des Mantelrohrfluids als auch der des Innenrohrfluids.The fluids within the heat exchanger do not mix with one another, even if both should flow over leaks in the sealing ring at the same time. Should the inner pipe fluid be able to escape along the sealing ring 46 between the contact surface of the sealing ring and the connecting part, it will escape into the atmosphere between the connecting part and the end part; on the other hand, if the inner pipe fluid were to flow out between the pipe plate and the sealing ring, it would escape into the groove 61 of the pipe plate and from there through the openings 62 into the atmosphere. If the jacket pipe fluid should flow out between the front part and the sealing ring, the amount that has flowed out would escape into the atmosphere; if, however, the jacket tube fluid between the sealing ring and the tube sheet exits, it is the groove leak into (61 and through the openings 62 into the atmosphere. The entire inner pipe or casing pipe fluid which could flow out between the sealing ring and the tube sheet must forcibly along in the atmosphere of the named paths escape because the atmospheric pressure is lower than both that of the jacket pipe fluid and that of the inner pipe fluid.

Die Dichtheit der Verbindung kann visuell schnell festgestellt werden, da außen an der Verbindung jedes Ausströmen sofort bemerkt wird.The tightness of the connection can be quickly determined visually, since each of the connections is outside Leakage is noticed immediately.

Die in den F i g. 2 und 3 gezeigte Verbindung ist bis auf die folgenden Merkmale mit der vorbeschriebenen identisch: Es sind zwei gegeneinander anliegende Teile 46 α und 46 b des Dichtrings vorgesehen, die äußere Anlageflächen 48 und 49 sowie innere Anlageflächen 47 α und 47 b tragen. Die sich gegenüberstehenden Flächen 57 α und 57 b der Teile liegen über der Nut 61 am Außenumfang des Rohrbodens 26 aneinander an. Die öffnungen 62 sind als Nuten in den aufeinanderliegenden Flächen 57 α und 57 b der Teile des Dichtrings ausgebildet.The in the F i g. The connection shown in FIGS. 2 and 3 is identical to the one described above except for the following features: Two mutually abutting parts 46 α and 46 b of the sealing ring are provided, which carry outer contact surfaces 48 and 49 and inner contact surfaces 47 α and 47 b. The opposing surfaces 57 α and 57 b of the parts are in contact with one another via the groove 61 on the outer circumference of the tube sheet 26. The openings 62 are designed as grooves in the superposed surfaces 57 α and 57 b of the parts of the sealing ring.

Die Anlage- bzw. Dichtflächen der verschiedenen Bauteile sind einfach gestaltet und sind zur Bearbeitung leicht zugänglich. Aus diesem Grund können dieThe contact or sealing surfaces of the various components are simply designed and can be processed easily accessible. Because of this, the

Bauteile der Verbindung nach der Erfindung wirtschaftlich und vermittels einfacher Bearbeitungsvorgänge hergestellt und leicht zusammengebaut und auseinandergebaut werden.
Die Verbindung eignet sich besonders für Wärme-Components of the connection according to the invention can be manufactured economically and by means of simple machining operations and can be easily assembled and disassembled.
The connection is particularly suitable for heat

tauscher der Haarnadelbauart. Sie kann zur Inspektion, zur Reinigung der Anlage- bzw. Dichtflächen und des Dichtringes geöffnet werden, ohne daß der gesamte Wärmetauscher auseinandergebaut werden müßte.hairpin type exchanger. It can be used for inspection and cleaning of the contact or sealing surfaces and the sealing ring can be opened without disassembling the entire heat exchanger would have to.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Connection for a tubular heat exchanger between a front part of a jacket tube, a tube sheet, in which at least one inner tube is attached, and a connecting part, wherein the tube sheet via a form-fitting component on the front part against shifting in the jacket pipe is secured into it and a unitary made of soft metal Sealing ring is provided with corresponding contact surfaces between a conical contact surface of the end part, the tube sheet and the connecting part and the tube sheet when braced of the connecting part in the direction of the front part against the positively acting component fixes, characterized in that the tube sheet (26) with a cylindrical Sealing surface (33) extends through the sealing ring (46) into the connecting part (13), which has a conical contact surface (45) which is opposite to the conical contact surface (36) of the Front part is inclined, and that the sealing ring (46) radially outward into the gap between the Front part (11) and the connecting part (13) has openings (62) which open into an im Tube sheet (26) provided, guide the sealing surface (33) dividing groove (61).

2. Connection according to claim 1, characterized in that the sealing ring (46) is divided into two axially adjoining parts (46 a, 46 b) and the openings (62) are designed as grooves in the parting line.