DE1551492A1 - Waermeaustauscher mit zwischen Rohrboeden angeordneten Glasrohren od.dgl. - Google Patents

Description

• Wärmeaustausüher mit zwischen Ronrböden angeordneten Glasronren od-dergl. Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmaaustausüher mit zwischen Hohrböden angeordneten Rohren aus Glas, KeramIK od.dergl.
• Es ist bekannt, als Erhitzer, insbesondere als Lufterhitzer, ferner als Kondensatoren oder als Kähler arbeitende tauscher mit in einem Metallgehäuse angeordneten Metallrohren Zu versehen, die-mit ihren gnde-"i an zugeordneten RohrjDöden verschraubt oder verschwei3b sind. In Verbindun2" damit sind auch unterschiedliche Maßnahmen bekannt, die eine freie Ausdehnung, der Rohre bei zunehmender Temperatur und eine verläßliche Abdichtung ihrer Durchtrittsstellen durch die Hohrböden und Gehäusewände sichern sollen, insoasonder& bei mit Druckgasen betriebenen Wärmeaustausonern. Bekannt ist es ferner, die Metallrohre solcher an den von korrosiven Medien berührten Flächen mit einem korrosionsfesten überzug aus Glas oder keramischem WerzstofU zu versehen oder Glasrohre anstelle von Metallrohren zur Herstellung von Wärmeaustauschern zu verwenden, die In entsprechend niedrigen Temperaturoereichen betrieben werden. Da Rohre aus Glas, KeramiK und anddren spröden Werkstoffen stark brucn-vefährdet sind, zumal oei wechselnder Beanspruchung durch unterschiedliche '2emperaturen, ist es erforderlien, ihre Durchfährungsstellen an den Rotirböden- so auszuoilden, dai# sich die hohre sowohl In ihrer Längs. rientung.., als auch in radialer Richtung frel dehnen können. Dies bringt aber Seawierigxeiuen fur die Aodichtung der honre an den sie aufnehmenden hohrböden mit sich. Einfaene Dicntun.#ren aus Gummi oder gummielastisciien Werkstoffen, wie man si-, f-'r do,.rkupplungen häufig verwendet, gen#J-en hier in der hp-.--rel nichr', weil sie gegenüoer Korrosiven Strömungsmed ie-n nicht ausreiatiend oeständig sind.
• Der ßrf'indung liegt die Au-;'x-aoe zugrunde, einen vornnninlicn Z,

  fdr Zwecke der chemischen Induszrie besui#mn#te--ti

  mit zwischen Rohroöaen a7a.georcLnete--ei Ronren a-uj #i1-as oder

  spröden Werkstoffen zu schaffen, der fur die

  der Glasrohre an den Rohrjöden eine oesonders wirksa.me

  fristig haltbare Dichtung aufweist, dje den Erfora3i-nissf5,#- -Lf:;r

  freien Dehnbarkeit der Glasrohre und einer vermirider-Ven -,rich#,-e-

  fahr nacnkommu.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemüß dadurch - löst, aai# die AbdiChtung der aus Glas, oder anderem spröden Werkstoff bestehenden Wärmeaustausehrohre durch auf den Rohren sizzenie, gekapselte Weichstoffdichtungen erfolgt, die zwischen zu,ei #;Ln den Rohrenden befindlichen Rohrböden verspannt und hierduron an den Rohren elastisch verklemmt sind. Hierbei öezeiennet eine gekapselte Weichstoffdichtung einen alastisenen Dientungsring, vorzugsweise einen Sillkonringg der an seiner äußeren Umfangsfläche und an beiden Stirnflächen durch eine aus zwei -Ineinanderpassendeng starren Ringteilen gebildeten Kapsel eIngefaßt lstg beim Verspannen der Kapsel-zwischen zwei zusammenliegenden Rohrböden axial zusammengedrückt und durch die hierbei eintretende radiale Verformung abdichtend an das Rohr gepreßt wird. Gegebenen--falls können auch mehrere axial nebeneinanderliegende gekapselte' Wei chstoffdichtungen zwischen zwei Rohrböden verspannt sein.
• Die zum Verspannen der gekapselten Weichstoffdichtungen dienenden Rohrböden können durch einen Boden des die Wärmeaustauschrohre umschließenden Gehäuses und durch den Boden eines auf den Rohren verschiebbaren Sammelstutzens gebildet sein.Hieräuron ergibt sich ein Wärmeaustauscherg dessen Rohre ausschliei21ich durch eine außerhalb des Gehäuses und seiner Sammelstutzen befindliche elastische,Verklemmung ihren Festsitz erhalten, sich daher in Länge- und Umfangsrichtung dennen können una sich Im Bedarfsfalle bei Lösen der Verspahnung auch einzeln leicht auswechseln lassen.
• Um eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit der Abdichtung zu erhalten, ist die gekapselte Weichstoffdientung zwecKmätilg am Rohr und.an der vom korrosiven Medium beruhrten Kapselstirnfläche mit einer korrosionabeständigeng flannenrohrartigen Schutzfolle unterlegt. Damit an den äußeren Kapselstirnflächen eine verläßliche Abdiahtung zustandekommt, kann die Kapsel an jeder dieser Stirnflächen zweckmäßig zusätzlich von einer dünnen Weichstoffzwischenlage aus Gummi od.dergl. eingefaßt sein, die an der von der Schutzfolle abgedeckten Kapselatirnfläche unter dem Flansch der Schutzfolle lie#Z-v. In weiterer Ausgestaltung der'Erfindung ist zweckmäßig der rohrförmige Teil der Sohutzfolie mit einem Über den Flansoh der.* Schutzfolie hervorstehenden Verlähgerungsannatz vernehent der in den zugeordneten Rohrboden ragt und das Glanrohr bei etwaigen Vor-' lagerungen gegen Beschädigung durch die Loohkante diesen Rohr. bodens schützt.
• Die zum Verspannen der gekapselten Weiahatoffdichtungen dl%» nenden Rohrböden und das die Austausahrohre umeahließende Gehäuse können ebenfalls aus Glas oder koramiaohem Verkstoff bestehen* Zweckmäßig sind die Rohrböden durch federnden Spannzug zusammen* gehalten, der durch auf' den Spannbolzen sitzende Federn vermittbl# wird.'Der Benutzer kann da= durch Beachtung der Zusammendrüakung dieler Federn dafür sorgen# daß der Spannzug und die RohAerklemmung niaht bis zu einer etwaigen Beschädigung der aus Glas oder anderem spröden Werkstöff bestehenden Rohre und Hohrböden erhöht werden.
• Die Zeichnungen zeigen In schematischen Tellansichten Beispiele von aus Glas bestehenden Wärmeaustauschern nach der Erfindung, und zwar zeigen Nig. 1 einen axialen Schnitt durch die Durohführungantelle eines Glanrohres durch zwei zusammenliegende gläsern* Rohrböden eines Wärmeaustauaohers, Pig. 2.- 4 je einen nenkreahten Schnitt durch das obere Ende von gläsernen Wärne&u8tausebern unterschiedlicher Ausführung naah der Erfindung. - Gemäß Fig. 1 sitzt auf dem Ende eines Glaorühres 1 eine gekapselte Weichstoffdiohtung 2. Diese Dichtung besteht aus einem" Silikonring 39 der in einer aus zwei starren Metalltellen, nämlich einer ringförmigen Kappe 4 und einem In die Kappe pansenden Druckring 5 gebildeten Kapsel angeordnet ist. Die Metallkapsel Ist an den äußeren Stirnflächen Ihrer beiden Telle 4 Und 5 Je von einem djünnen Weichstoffring 6 eingefaßt. Sie ist am Glasrohr 1 mit einer rohrförmigen Korrosionsschutzfolie 7 unterlagt, die eine flanschartige Krempe 8 aufweist und mit einem Uber die Krempe hervorstehenden rohrförmigen Verlängerungsansatz 9 versehen Ist. Die Schutzfolie besbeht z.B. aus und sitzt mit Schiebepassung stramm auf dem Glasrohr. Die aus diesen Teilen zusammengesetzte Dichtung ist zwischen zwei Rohrböden 10 und 11 verspannt.
• Beim Anziehen der Verspannung zwischen den Rohrböden 10 und 11 wird die zweiteilige Kapsel 4,5 axial,zusammengedrückt, wobei der Sillkonring 3 verformt wird und den rohrförmigen Teil 7 der Schutzfolie an das Glasrohr 1 drÜckt. Die eigentliche Abdiahtung am Glasrohr wird durch diesen Teil der Schutzfolie hergestellt. Aus Fig. 1 Ist ersichtlich, daß das Glasrohr 1 die»Rohrböden 10 und 11, die durch Glasplatten gebildet sein können, mit ausreichendem Spiel durchragt, das eine freb radiale Ausdehnung jes Glasrohrs ermöglicht. Beim Verspannen der Rohrböden wird auch die radiale Krempe 8 der Schutzfolie unter Druck gesetzt.Für die Anordnung der.Schutzfolie nach Fig. 1 ist angenommeng-4aß das Glasrohr 1 in Richtung das Pfeiles 12 von einem korrosive» Medium durchstrÖmt werden soll, während der Rohrboden 10 auf seiner der Dichtung abgekehrten Stirnfläche von Luft oder einem anderen nicht-korroniven Medlum berührt ist. In diesem Falle wird dann die gekapselte Dichtung durch die flanachartige Krempe 6 der Schutzfolle gegen Zutritt des korrosiven Medlums geschützt, während der ro)irförmige Verlängerungsannatz 9 der Schutzfolle In den Durchlaß des Rohrbodens 11 ragt und das Glasrohr bei etwaiger Verlagerung gegen Beschädigung durch den Öffnungsrand des Rohrbodens 11 sichert.
• Der in Fig. 1 dargestellten Anordnung der Schut.-..'olie entspriod. auch die Ausführung des in Fig.2 dargestellten Wärm-:#f9.istausoners. dierbei ist der Rohrboden 10 durch die Stirnwand eines lut*zi,)'111,eri,-

  den Gehäuses 13 gebildet, das die Glasronre 1 mschli-3.,3t,

  der Rohrooden 11 durch die Bodenplatte eines Sammelst#utzens li#

  gebildet ist. Der Sammelstutzer- 14 besteht aas Glas "#-,d -*i.#z t-.I.5

  einem Spannring 15 am Rohrboden 11 verspannt, der mit

  dem Rohrboden 10 durch eine Mehrzahl von Spannschrau#)-,3n 1-,

  mengehalten ist, die auf den Gehäuseumfang verteilt J%Le

  Spannschrauben 16 sind unten mit Tellerfedern 17 versehen, die im Sinne das Spannzuges wirken. Die Federn 17 stellen sicher, laßalle Kapseldichtungen 2 zwischen den Rohrböden 10,11 -leir-nm#.tf3ic, Z-, C> verspannt werden. Uberdies kann man aus aer Zusammendräckung der Federn 17 entnehmen,wann mit dem Anziehen der SDannschrauöen aufz#U-

  hören Ist, damit die7oh!#r#oeen nicht durch Übermäßigen Anzug be-

  schädigt werden.Da auch hier die Schutzfollen 7 mit ihrer flanschartigen Krempe 8 den Enden der Glasrohre 1 zugekehrt sind, soll korrozives Medlum durch die Glasrohre und den Sammelstutzen strömer.

  Abweichend hiervon sind,bei der Ausführung in Fig. 3 die'

  Sohutzfolien 7 mit Ihrer flansohartigen Erempe 8 dem Rehrboden

  10 den Gehäuses 18 zugekehrts' Dies ist für *rmeaustauaoher vorge-

  neben# bei denen die Glanrahre 1 Im Gehäuse 18 von 40eroaivem

  gedium unapült wordeng während die Glanrohre 1 und der Stutzen 19

  Luft oder ein andereag niaht Medium führen. Das Ge-

  häu49 18 weist hier eine zyllrdrinehe Gleawand auf, die durch

  einen SpanarIng 20 imit dem Rehrbeden 10 zusammengehalten Ist, der

  gleiehta#kle aus Glas bestehen nollg liährend die für den Samriel-

  stutzen 19 angedeuteten Sohweignähte kenntlich maahendaß der

  iammeletutzen und sein ]Rehrboden il aus Metall bestehen können,

  weil der Stutzen hier nieht vor.-krrozivon Medlum durchfloasen wird.

  Eine weiterhin geänderte Ausführung des Wärzeauntauschern

  naoh der Erfindung ist tu Fit. 4 dargestellt. Hier trftt jeden

  Glanröhr 1 zwinahea dea BehrbSden 10 und 11 zwei zue«menllegende'

  gekapeelte Diahtung= gl die mit den flanooMwtigen Krempen 8

  th~ tohutsfollen j den Rehrböden 10 und il zugekehrt sind. Zwi-

  aobga den einander zugekehrten Druckringen 5 der Diahtungskapseln

  im.tiadät sich ein araattulleber Vetahatettring Zlo Diene Ausführung

  kennt vornehmlich in Betrteht" wenn beide den Virmesuntausoh un-

  l»rIttgeMen Sbömungentdi« jOas und/*&er PlÜssigketten) korrosiv

  sind* D«Wemäß sollen hier such die Rohrböden 10 und 11, der Sam»l-

  otuw« 22 umd das Q*häuße 23 aus Glas hergestellt sein.

  Die Jgrfin&ung Ist; zieht auf Einzelheiten der hier beschrie-#

  bents und dargestellten Ausführungen besehr"kt. Ist nur eines der

  beitLen durch den Wäriaeaustaunsher geleiteten Netien korrosiv, wie

  #dIen fir die untersohiedlieftwa Betriebearten hinntehtlich den

  korrosiven liediums nach Fig. 2 und Fig. 3 vorgesehen Istg so kann die Betriebsweise mIt dem gleichen Gerät gewandelt werden) wofür man lediglich die Kapseldichtungen 2 auf den Glasrohren braucht.

Claims (2)

1. Patentanspräche: u- Wärmeaustauscher mit zwischen RohrbÖden angeordneten Rohren aus sprödem wie Glasq Keramik od.dergl., dadurch gekennzeichnetg-daß die Abdichtung der aus sprödem We'rkstoff bestehenden Wärmeaustausehrohre (1) durch auf den Rohren sitzende, gekapselte Weichstoffdichtungen (2) erfolgtg die zwisehen zwei an den Rohrenden befindlichen Rohrböden (10,11) verspannt und hierdurch an den Rohren elastisch verklemmt sind.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch geken-nzeichnets daß die z-um Verspannen der gekapselten Weichstof fdichtungen'(2) dienenden Rohrböden durch einen Boden (10) des die Wärmaausta uschrohre (1) umschließenden Gehäuses (13918923) und durch den Boden (11) eines auf den Rohren (1) verschiebbaren Sammelstutzens (14919922)-gebildet-sinde-3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 21 dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verspannen der gekapselten Weichstoffdichtungen (2) dienenden Rohrböden (10,11)*durch federnden Spannzug zusammengehalten-sind, der durch auf den Spannbolzen (16) sitzende Federn (17) vermittelt wird. 4. Wärmeaustauscher nach einom der vorhergebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet$ daß dlie-ge4,apselten WeichstoMichtUngen (2) am 01 arohr (1) und an der vom #korrtsiven Medlum berührten Kapselsti #nfläche mit einer korroslonabeständigen, flanachrohrartigen Sqhutzfolie (7,8) unterlagt sind. 9 Z. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzelchnettdaß der rohrförmige Teil (7) der Schutzfolle mit einem Über Ihren Flansch (8) hervorstehenden Verlängerungsanaatz (9) versehen Ist$ der In den Rohrdurchlaß des am Follenflansch (8) anliegenden Rohrbodens(10 oder 11) ragt.