DE1501614B2 - Waermeuebertrager - Google Patents
WaermeuebertragerInfo
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- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
- F28D7/163—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
- F28D7/1653—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing the conduit assemblies having a square or rectangular shape
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
- F28F9/0132—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by slats, tie-rods, articulated or expandable rods
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- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
Description
1 2
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager aus einem Rohrbündel ohne eingeschobene Stäbe dieser
einem Bündel quer angeströmter, jeweils mindestens Art — zu höheren Frequenzen verschoben sind,
an einem ihrer Enden befestigter, gerader, paralleler Derartige Verschiebungen zu höheren Frequenzen
Rohre, quer zu deren Längsrichtung Gassen vorhan- sind unerwünscht, weil als Folge davon die Resoden
sind, in denen einzelne Dämpferstäbe, die min- 5 nanzschwingungen bei höheren Anströmgeschwindig-
destens einen Teil der an ihnen vorbeiführenden keiten auftreten, wodurch ein erhöhter Energieüber-
Rohre berühren, in der Weise angeordnet sind, daß gang erfolgt, der zu größeren Schwingungsamplituden
die von dem die Rohre quer anströmenden Medium führt.
erregten Schwingungen in der Hauptschwingungs- Schließlich ist ein Wärmeübertrager bekannt (USA.-
ebene zwar zugelassen, jedoch gedämpft werden. io Patentschrift 1 882 474), bei dem in einem Bündel
Werden die Rohre eines Wärmeübertragers von längs angeströmter, gerader Rohre Stäbe in Gassen
einem sie umströmenden Medium quer angeströmt, zwischen den Rohren derart schräg eingeschoben
so können sie bekanntlich zwischen ihren Befesti- sind, daß jedes Rohr auf allen Seiten von einem Stab
gungsstellen in 'Transversalschwingungen geraten, umgeben und festgehalten ist. Auch bei dieser be-
deren Hauptschwingungsebene im wesentlichen senk- 15 kannten Konstruktion besitzen die Berührungspunkte
recht zur Strömungsrichtung des Mediums und zur von den Befestigungspunkten der Rohre in ihrer Hai-
Achse der Rohre liegt (siehe z. B. »Beton- und Stahl- terung alle den gleichen Abstand, da die Rohrplatte
betonbau« 11/1961, S. 265, Bild 3 und 5). Durch für die Halterung der Rohre parallel zu den Stäben
diese Transversalschwingungen können erhöhte Ma- schräg verläuft. Im Hinblick auf Rohrschwingungen
terialbelastungen oder sogar Rohrbrüche auftreten. 20 und ihre Dämpfung herrschen daher die bereits
Es ist ein Wärmeübertrager der genannten Art diskutierten Verhältnisse, nämlich einerseits eine
bekannt (USA.-Patentschrift 3 163 208), bei dem Verschiebung der Resonanz zu höheren Frequenzen
zwischen die Rohre eines Rohrbündels in Ebenen durch zusätzliche Knotenebenen und andererseits
senkrecht zu den Rohrachsen Schwingungsdämpfer- eine Schwingungsmöglichkeit des Rohrbündels als
stäbe eingeschoben sind. Diese Dämpferstäbe weisen 25 Ganzes einschließlich der Stäbe bei einer Anströmung
einen aus elastischem Material bestehenden Kern quer zu den Rohren.
auf, der durch eine harte Umhüllung gegen Beschä- Aufgabe der Erfindung ist es, bei Wärmeübertragern
digungen geschützt ist. Durch diese Dämpferstäbe der eingangs genannten Art eine Bewegung in der
werden die Rohre in den Ebenen, in die die Stäbe Hauptschwingungsebene mit Frequenzen, die sich
eingeschoben sind, praktisch fixiert. Daher werden 30 durch die Abstände zwischen den Befestigungsstellen
die Rohrschwingungen bei dieser Konstruktion ergeben, nicht zu verhindern, sondern nur durch Rei-
eigentlich nicht gedämpft, sondern es werden für bung abzuschwächen, so daß dabei Grundschwin-
diese zusätzliche Knotenebenen geschaffen, wodurch gungen des Rohrbündels einschließlich der Dämpfer-
die Resonanzschwingungen zu höheren Frequenzen stäbe als Ganzes nicht ungedämpft auftreten können,
verschoben werden. 35 Ausgehend von Wärmeübertragern der eingangs
Bei der erwähnten Konstruktion sind die Schwin- beschriebenen Gattung wird diese Aufgabe erfindungs-
gungsdämpferstäbe weiterhin derart in das Rohr- gemäß dadurch gelöst, daß jeder Dämpferstab von
bündel eingeschoben, daß sie alle in einer oder meh- den verschiedenen durch ihn berührten Rohren Punkte
reren, im Abstand voneinander angeordneten Ebenen miteinander verbindet, die von einander entsprechensenkrecht
zur Achsrichtung der Rohre liegen. Daher 40 den Befestigungsstellen der Rohre unterschiedliche
werden die verschiedenen Rohre von den Stäben an Abstände aufweisen.
Punkten berührt, an denen sie im wesentlichen den Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung begleichen
Schwingungszustand aufweisen. Das Rohr- steht bei Wärmeübertragern, bei denen die Dämpferbündel
kann daher als Ganzes — d. h. einschließlich stäbe gegen Verschiebung und Verdrehung gesichert
der Dämpferstäbe — Schwingungen ausführen, die 45 sind, darin, daß die Mittel gegen Verschiebung und
nur relativ wenig durch die Stäbe gedämpft sind, Verdrehung aus einem mit dem einzelnen Dämpfersofern
die Stäbe nicht im Raum, z. B. am Gehäuse stab verbundenen Flachprofil bestehen, welches nach
des Wärmeübertragers fixiert sind. Derartige Fixie- der Montage zwischen zwei Rohren parallel zu deren
rungen der Dämpferstäbe sind jedoch unerwünscht, Längsachse geführt ist.
da sie, besonders bei der Montage und bei Repara- 50 Die Erfindung wird im folgenden in einem Austurarbeiten,
einen erheblichen Mehraufwand er- führungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erfordern,
läutert.
Weiterhin ist ein Wärmeübertrager bekannt (USA.- F i g. 1 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnitt-Patentschrift
3 007 679), bei dem in einem Rohrbün- linie I-I der F i g. 2 von einem Wärmeübertrager, der
delteil aus halbkreisförmig gebogenen Rohren, die im 55 gemäß der Erfindung mit Schwingungsdämpferstäben
wesentlichen längs angeströmt werden, aus anderen ausgerüstet und in einem, den einen Wärmeträger,
Gründen Stäbe eingeschoben sind, die von den Be- z. B. ein Gas, führenden Strömungskanal angeordnet
festigungsstellen der genannten Rohrbögen unter- ist;
schiedliche Abstände besitzen. Bei diesen Stäben Fig. 2 stellt eine Draufsicht von Fig. 1, teilweise
handelt es sich jedoch ebenfalls nicht um Dämpfer- 60 im Schnitt, dar, während
stäbe im eigentlichen Sinn, weil die an ihnen vorbei- F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von
führenden Rohre an den Berührungsstellen quer zur F i g. 1 wiedergibt.
Anströmungsrichtung gänzlich festgelegt werden. In- In größerem Maßstab als in den vorhergehenden
folge der verschiedenen Längen zwischen den Fix- Figuren ist in den Fig. 4 und 5 ein Auf- bzw. ein
punkten, die wiederum Schwingungsknoten für die 65 Grundriß eines in F i g. 1 mit 10' bezeichneten
entstehenden Schwingungen bilden, entstehen dabei Dämpferstabes wiedergegeben, an dem Sicherungs-Schwingungen
mit unterschiedlichen Eigenfrequen- mittel gegen Verschieben und Verdrehen vorgesehen
zen, die jedoch alle — gegenüber Schwingungen bei sind.
3 4
Bei dem als Ausführungsbeispiel gezeigten Wärme- gemäße Anordnung der Dämpferstäbe in dem Rohrübertrager
handelt es sich um einen Wärmeübertrager, bündel auch Schwingungen des Bündels als Ganzes
der für den Einbau in die Reaktoranlage eines gas- verhindert werden, da die Rohre auf den Stäben 10
gekühlten Kernreaktors vorgesehen ist. Die von zu mit in Richtung und Größe unterschiedlicher Amplierhitzendem
Dampf durchströmten Rohre 3 des 5 tude gleiten können.
Rohrbündels sind dabei in einen oben und unten Die Stäbe 10 sind an ihrem einen Ende zugespitzt,
offenen Strömungskanal 1 von rechteckigem Quer- um das Einschieben in die Gassen zu erleichtern,
schnitt eingebaut. Dieser Strömungskanal 1 wird von Gegen Verdrehen und Verschieben sind die Stäbe 10
dem die Wärme zuführenden Reaktorkühlmittel, z. B. durch an sie angeschweißte Flachprofile 11 (Fig. 4
CO2, in Richtung des Pfeiles A (Fig. 1) durchsetzt, io und 5) gesichert, die entweder an einem Rohr 3
so daß die Rohre 3 von dem gasförmigen Wärme- parallel zu seiner Achse anliegen oder zwischen zwei
träger quer angeströmt werden. Mehrere solcher Rohre 3, ebenfalls parallel zu deren Längsachsen,
Strömungskanäle werden bei einer bereits in Aus- eingeklemmt sind.
führung befindlichen derartigen Reaktoranlage in Können die Flachprofile 11 nicht zwischen zwei
einem Druckgefäß nebeneinander aufgestellt. 15 Rohre 3 eingeklemmt werden, wie dies für die Stäbe
Um eine Vorstellung von den Größenabmessungen 10' (F i g. 1) der Fall ist, so wird auf den Flachdes
Wärmeübertragers zu geben, sei erwähnt, daß die profilen 11 mit einer Befestigungsschraube 12 ein
Abmessungen eines einzelnen solchen Strömungskanal Riegel 13 angeschraubt. Die F i g. 4 und 5 zeigen
z. B. 2 · 2 · 10 m3 betragen können und dieser ein einen solchen Stab 10' in größerem Maßstab in der
Gewicht von über 100 Tonnen besitzt. 20 Seitenansicht bzw. in der Draufsicht. Der Riegel 13
Die mit 2 bezeichnete Wand des Kanalgehäuses 1 hat die Funktion, den Stab 10' gegen Längsverschieist
abnehmbar und wird durch Schrauben 6 an zwei, bungen zu sichern. Er selbst wird durch ein Z-förmig
einander gegenüberliegenden festen Wänden des Ge- abgebogenes Sicherungsblech 14 an einer Verdrehung
häuses 1 befestigt. gegenüber dem Flachprofil 11 gehindert. Die Be-
Die geraden, mit Zirkularrippen 7 versehenen, 25 festigungsschraube 12 ist durch ein Sicherungsblech
parallelen Stücke der Rohre 3 sind durch rippenlose 15 gegen Lösen gesichert. Wie schon erwähnt, sind
Umkehrbogen 8 miteinander zu ebenen, parallelen die zusätzlichen Elemente 12 bis 15 nur an den
Rohrtafeln zusammengefaßt, die von dem zu erwär- Stäben 10' angebracht, bei denen das Flachprofil 11
menden Medium parallel von unten nach oben durch- nicht zwischen zwei Rohre 3 eingeklemmt werden
strömt werden, wie durch die kleinen Pfeile in F i g. 1 30 kann,
angedeutet ist. _ Es sei noch erwähnt, daß statt eines rechteckigen
angedeutet ist. _ Es sei noch erwähnt, daß statt eines rechteckigen
Die Rohrtafeln, die in dem Kanal 1 senkrecht- Querschnittes des Stabes der ganze Stab auch mit
stehend nebeneinander angeordnet sind, sind an einem dreikantigem Querschnitt ausgeführt sein kann.
Ende der geraden parallelen Rohrstücke 3 mittels Schließlich können statt massiver Stäbe in
Briden 5 an Tragborden 4 befestigt. Diese sind ihrer- 35 gleicher Weise auch geeignete Hohlkörper benutzt
seits an die beiden, an die Wand 2 anstoßenden werden.
Wände des Kanals 1 parallel zueinander im Abstand Das für die Stäbe verwendete Material hängt weitangeschweißt, wobei die Tragborde an den beiden gehend von dem Verwendungszweck des Wärmeüber-Wänden
versetzt zueinander angeordnet sind. tragers und den dabei auftretenden Temperaturen ab.
Wie F i g. 1 zeigt, sind durch die Aufteilung des 40 Für hohe Temperaturen sind die Stäbe im allgemeinen
Rohrbündels in ebene, parallele Rohrtafeln quer zur aus Metall, z. B. aus Eisen, oder Metallegierungen
Längsrichtung der Rohre 3 Gassen — z. B. in hergestellt, während man bei tiefen Temperaturen die
Diagonalrichtung durch das Rohrbündel — entstan- Stäbe z. B. auch aus einem Kunststoff fertigen kann,
den, in welche einzelne Schwingungsdämpferstäbe 10 Eine einfache Montage für den beschriebenen
zwischen die Rohrstücke 3 geschoben sind; die 45 Wärmeübertrager ergibt sich auf folgende Weise:
Dämpferstäbe 10 berühren die an ihnen vorbeifüh- Bei weggenommener Seitenwand 2 wird eine Rohrrenden
Rohre mindestens teilweise. Wie aus Fig. 2 tafel um die andere von rechts her (Fig. 1) in das
und 3 zu entnehmen ist, sind die Stäbe 10 in den Gehäuse 1 eingeschoben und dort mittels der Briden 5
Gassen und zueinander schräg angeordnet, so daß an den Tragborden 4 befestigt. Nach Einschieben der
die einzelnen Rohrstücke 3 von ihnen an Punkten 50 dritten Rohrtafel werden die Dämpferstäbe 10 a einberührt
werden, die von einander entsprechenden geführt. Daraufhin montiert man die nächsten drei
Befestigungsstellen unterschiedliche Abstände auf- Rohrtafeln. Es folgt das Einschieben der Stäbe 10 b
weisen. Die Anzahl der Stäbe und ihre Lage sind und sodann die Montage der nächsten vier Rohrtafeln,
dabei so gewählt, daß jedes Rohr 3 an mindestens Dann werden die Stäbe IQd eingeschoben, die mit
zwei Stellen von einem Dämpferstab 10 berührt 55 Hilfe der letzten, nun montierten Rohrtafel gesichert
wird. werden. Zuletzt werden die kurzen und die langen
Die Stäbe 10, deren Querschnitt vorzugsweise Stäbe 10' eingeschoben. Um eine Verschiebung
kantig ausgeführt ist, besitzen Querabmessungen, die dieser Stäbe in Längsrichtung zu verhindern, werden
geringfügig größer als die freien Gassen zwischen den hierauf die Riegel 13 angebracht. Schließlich wird die
einzelnen Rohren 3 des Bündels sind. Auf diese Weise 60 Seitenwand 2 befestigt, die in dem gezeigten Beispiel
werden die Stäbe 10 zwischen den Rippen 7 der mit Schrauben 6 an die anliegenden Wände des GeRohre
3 leicht eingeklemmt, so daß Stäbe und Rohre häuses 1 angeschraubt wird. Nach der Montage des
sich sicher berühren, und bei Schwingungen der Wärmeübertragers kann die Wand 2 jedoch auch mit
Rohre 3 diese Berührung, zumindest für einen Teil den anstoßenden Wänden verschweißt werden,
der Schwingungsbewegung, erhalten bleibt. Dadurch 65 Die Erfindung ist keineswegs auf das gezeigte Auswird ein erheblicher Teil der Schwingungsenergie führungsbeispiel beschränkt. So ist es auch möglich, durch Reibung zwischen den Stäben 10 und den die einzelnen Rohrtafeln in dem gezeigten Beispiel Rohren 3 vernichtet, wobei durch die erfindungs- fluchtend statt versetzt anzuordnen.
der Schwingungsbewegung, erhalten bleibt. Dadurch 65 Die Erfindung ist keineswegs auf das gezeigte Auswird ein erheblicher Teil der Schwingungsenergie führungsbeispiel beschränkt. So ist es auch möglich, durch Reibung zwischen den Stäben 10 und den die einzelnen Rohrtafeln in dem gezeigten Beispiel Rohren 3 vernichtet, wobei durch die erfindungs- fluchtend statt versetzt anzuordnen.
Claims (2)
1. Wärmeübertrager aus einem Bündel quer angeströmter, jeweils an mindestens einem ihrer
Enden befestigter, gerader, paralleler Rohre, quer zu deren Längsrichtung Gassen vorhanden sind,
in denen einzelne Dämpferstäbe, die mindestens einen Teil der an ihnen vorbeiführenden Rohre
berühren, in der Weise angeordnet sind, daß die von dem die Rohre quer anströmenden Medium
erregten Schwingungen in der Hauptschwingungsebene zwar zugelassen, jedoch gedämpft werden,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dämpferstab (10,10 a...) von den verschiedenen
durch ihn berührten Rohren (3) Punkte miteinander verbindet, die von einander entsprechenden
Befestigungsstellen der Rohre unterschiedliche Abstände aufweisen.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, bei dem die Dämpferstäbe gegen Verschiebung und Verdrehung
gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel gegen Verschiebung und Verdrehung
aus einem mit dem einzelnen Dämpferstab (10) verbundenen Flachprofil (11) bestehen,
welches nach der Montage zwischen zwei Rohren (3) parallel zu deren Längsachse geführt ist
(Fig. 2, 3).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH88465A CH428813A (de) | 1965-01-21 | 1965-01-21 | Wärmeübertrager |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE1501614B2 true DE1501614B2 (de) | 1971-11-11 |
Family
ID=4197408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651501614 Withdrawn DE1501614B2 (de) | 1965-01-21 | 1965-02-19 | Waermeuebertrager |
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CH (1) | CH428813A (de) |
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GB (1) | GB1135433A (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4232729A (en) * | 1978-06-01 | 1980-11-11 | South African Coal, Oil & Gas Corp., Limited | Air-cooled heat exchanger for cooling industrial liquids |
TWI461237B (zh) * | 2006-08-08 | 2014-11-21 | Sulzer Chemtech Ag | 用於聯合實施使用液體的熱交換與靜態混合之設備 |
CN106382612B (zh) * | 2015-09-11 | 2018-12-18 | 彭期高 | 一种蒸汽发生器及燃气蒸柜 |
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1965
- 1965-01-21 CH CH88465A patent/CH428813A/de unknown
- 1965-02-19 DE DE19651501614 patent/DE1501614B2/de not_active Withdrawn
-
1966
- 1966-01-17 FR FR46104A patent/FR1463675A/fr not_active Expired
- 1966-01-21 GB GB289466A patent/GB1135433A/en not_active Expired
-
1968
- 1968-12-11 BE BE725267D patent/BE725267A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1135433A (en) | 1968-12-04 |
BE725267A (de) | 1969-05-16 |
CH428813A (de) | 1967-01-31 |
FR1463675A (fr) | 1966-12-23 |
DE1501614A1 (de) | 1969-05-29 |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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