DE1501634B2

DE1501634B2 - Waermeuebertrager mit halterung eines schraubenrohrbuendels durch platten

Info

Publication number: DE1501634B2
Application number: DE19661501634
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Wallisellen Kälin (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1966-04-01
Filing date: 1966-12-23
Publication date: 1971-09-30
Also published as: NL6608178A; FR1517231A; BE696162A; CH468608A; CH454931A; DE1501634A1; JPS5027232B1; DE1501628B2; NL143687B; US3616848A; ES338702A1; NL6700258A; DE1501628A1; GB1184953A

Description

I 501

Das Hauptpatent betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rohrbündel, das aus mindestens zwei schraubenlinienförmig gewundenen Rohren besteht und durch mindestens drei über den Bündelumfang verteilte Platten, die sich in im wesentlichen radialaxialen Ebenen des Rohrbündels erstrecken, gehaltert ist, wobei die Rohrwindungen in Löchern der Platten verlaufen und nach dem Einbringen in die Platten mittels Keilen durch Verändern ihrer relativen Lage zueinander elastisch verspannt sind und wobei jeder Keil jeweils zwei Rohrwindungen verspannt.

Bei diesem Wärmeübertrager sind in den Platten runde Löcher vorgesehen, durch welche die Rohre unter der Einwirkung von Keilen jeweils an zwei Stellen ihres Umfanges eingespannt und festgehalten sind. Im Betrieb des Wärmeübertragers können unter dem Einfluß wechselnder Temperaturen die Rohre sich zwischen den beiden Einspannstellen lockern. Durch dieses Lockern erhält das Rohr in seinem Loch Spiel, das verhältnismäßig groß ist, wenn nur zwei Einspannstellen vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das etwa auftretende Spiel möglichst klein zu halten oder ganz zu vermeiden.

Als Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Löcher in den Platten keilförmige Umrißbereiche in solcher Ausbildung aufweisen, das zusammen mit dem Keil für jede Rohrwindung eine Dreipunktauflage gebildet ist.

Durch die erfindungsgemäße Dreipunktauflage bleibt, falls eine Lockerung des Rohres eintritt, das Spiel des Rohres zwischen den drei Einspannstellen klein.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die breiten Enden der keilförmigen Umrißbereiche jeweils zweier einander benachbarter Löcher gegeneinander gerichtet.

Diese Ausführungsform läßt sich noch weiter dadurch verbessern, daß die beiden einander benachbarten Löcher durch Wegnehmen des die breiten Enden des keilförmigen Umrißbereiches verbindenden Plattensteges zu einem Langloch vereinigt sind. Hierbei bleibt die Fixierung zweier benachbarter Rohre durch einen einzigen Keil erhalten, jedoch werden die Platten leichter.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die keilförmigen Umrißbereiche der Löcher durch aus der Plattenebene ausgebogene, federnd am Rohr anliegende Lappen gebildet sind. Durch diese federnden Lappen ist jegliches Lockern der Rohre vermieden, da auch bei unterschiedlichen Temperaturen ein federndes Anliegen der Lappen an den Rohren gesichert ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, die am Rohr anliegenden Flächen der Keile als Federlappen auszubilden, die quer zur Ebene der Keile stehen. Vorzugsweise ist der Winkel α zwischen der am Rohr anliegenden Fläche des Keiles und dem seinem schmalen Ende benachbarten keilförmigen Umrißbereich des Loches größer als der zweifache Betrag des Reibungswinkels.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Wärmeübertragers nach der Erfindung,

F i g. 2 ebenfalls einen Schnitt durch einen Teil eines Wärmeübertragers gemäß Linie A-D in Fig. 3, F ig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie C-D in Fig. 2,

F i g. 4 einen Schnitt gemäß der Linie E-F in Fig. 2.

In F i g. 1 ist ein Teil einer Platte 4 dargestellt, in der die Rohrwindungen 2 gehaltert sind, von denen hier zwei gezeichnet sind. In der Platte 4 sind Löcher 48 vorgesehen, die der Aufnahme der Rohrwindungen 2 dienen und keilförmige Umrißbereiche aufweisen. In diesem Beispiel sind die Löcher 48 so angeordnet, daß die breiten Enden des keilförmigen Umrisses gegeneinander gerichtet sind. Zwischen den beiden Rohrwindungen 2 ist ein Keil 9 angebracht, der mit seinen Keilflächen 49 die beiden Rohrwindungen 2 gegen die keilförmigen Umrißbereiche der Löcher 48 drückt, so daß für jedes Rohr 2 eine sichere Dreipunktauflage entsteht. Der Winkel α zwischen der Keilfläche 49 und der dem schmalen Ende des Keiles 9 benachbarten Keilseite des Loches 48 ist größer als der doppelte Betrag des Reibungswinkels. Zur Sicherung des Keiles 9 ist er mit seinem breiten Ende an der Platte 4 angeschweißt.

F i g. 2 zeigt einen Teil einer Platte 4 mit vier darin gehalterten Rohrwindungen 2. Je zwei benachbarte Löcher mit keilförmigen Umrißbereichen sind hier zu einem Langloch 50 vereinigt, indem der die breiten Enden der keilförmigen Umrisse verbindende Plattensteg entfernt ist. Im Bereich jeder der beiden Rohrwindungen 2 weist jedes Langloch zwei aus der Plattenebene ausgebogene Lappen 51 auf, die federnd an dem zugehörigen Rohr anliegen. Zwischen je zwei benachbarten, innerhalb eines Langlochs 50 angeordneten Rohrwindungen ist ein Keil 9' vorgesehen, dessen Keilflächen ebenfalls als an dem zugehörigen Rohr anliegende Federlappen 52 ausgebildet sind, die quer zur Ebene des Keiles 9' stehen. Die Keile 9' sind an der Platte 4 mittels einer Schweißnaht 53 befestigt. Die drei Lappen 51, 51, 52 bilden jeweils eine Dreipunktauflage und fixieren somit die Rohrwindungen elastisch in der Platte, so daß Wärmedehnungen zwischen den Rohrwindungen und der Platte nachgiebig aufgenommen werden. Diese elastische Fixierung der Rohre hat den weiteren Vorteil, daß keine Grübchenkorrosion auftritt, was besonders wichtig ist, wenn die Wärmeübertrager in Kernreaktoranlagen verwendet werden, denn der bei Grübchenkorrosion sich bildende Abrieb könnte den Reaktorbetrieb gefährden.

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmeübertrager mit einem Rohrbündel, das aus mindestens zwei schraubenlinienförmig gewundenen Rohren besteht und durch mindestens drei über den Bündelumfang verteilte Platten, die sich in im wesentlichen radial-axialen Ebenen des Rohrbündels erstrecken, gehaltert ist, wobei die Rohrwindungen in Löchern der Platten verlaufen und nach dem Einbringen in die Platten mittels Keilen durch Verändern ihrer relativen Lage zueinander elastisch verspannt sind und wobei jeder Keil jeweils zwei Rohrwindungen verspannt, nach Patent 1 501 628, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (48, Langloch 50) in den Platten (4) keilförmige Umrißbereiche in solcher Ausbildung aufweisen, daß zusammen mit dem Keil (9, 9') für jede Rohrwindung (2) eine Dreipunktauflage gebildet ist.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die breiten Enden der keilförmigen Umrißbereiche jeweils zweier einander benachbarter Löcher (48) gegeneinander gerichtet sind.

3. Wärmeübertrager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander benachbarten Löcher durch Wegnehmen des die breiten Enden des keilförmigen Umrißbereiches verbindenden Plattensteges zu einem Langloch (50) vereinigt sind.

4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Umrißbereiche der Löcher (48, 50) durch aus der Plattenebene ausgebogene, federnd am Rohr anliegende Lappen (51) gebildet sind.

5. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Rohr anliegenden Flächen der Keile als Federlappen (52) ausgebildet sind, die quer zur Ebene der Keile (9') stehen.

6. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der am Rohr anliegenden Fläche des Keiles und dem seinem schmalen Ende benachbarten keilförmigen Umrißbereich des Loches größer als der zweifache Betrag des Reibungswinkels ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen