DE1551518C

DE1551518C - Heat exchanger

Info

Publication number: DE1551518C
Authority: DE
Inventors: Max Wiesendangen Weber (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Publication date: 1972-04-13

Description

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Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit wand für den Wärmeübertrager klein gehalten wer-The invention relates to a heat exchanger with a wall for the heat exchanger to be kept small

einem Rohrbündel, das aus mehreren schrauben- den kann.a tube bundle that can consist of several screws.

.linienförmig oder spiralförmig gewundenen Rohren Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der.Line-shaped or spirally wound tubes. An embodiment of the invention is in the

besteht, deren Windungen mindestens drei über den folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungexists whose turns at least three over the following description with reference to the drawing

Umfang verteilte, miteinander fest verbundene Trag- 5 näher erläutert,Circumferentially distributed, firmly connected support 5 explained in more detail,

platten durchdringen, die sich in radial-axialen Ebe- Es zeigt'plates penetrate, which is shown in radial-axial plane

nen des Rohrbündels erstrecken. F i g. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßenNEN of the tube bundle extend. F i g. 1 is a view of the invention

Ein Wärmeübertrager. mit schraubenlinienförmig Wärmeübertragers, wobei das diesen umgebendeA heat exchanger. with helical heat exchanger, the surrounding one

gewundenen Rohren ist aus der USA.-Patentschrift Gehäuse im Axialschnitt dargestellt ist,coiled tubing is from the U.S. patent specification housing is shown in axial section,

3 083 447 und ein Wärmeübertrager mit spiralförmig io F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1.3 083 447 and a heat exchanger with a spiral shape io F i g. 2 is a plan view of FIG. 1.

gewundenen Rohren aus der britischen Patentschrift An einem zentralen Verdrängungskörper 30 sindcoiled tubes from the British patent on a central displacement body 30 are

798 812 bekannt. Beim Betrieb solcher Wärmeüber- drei radialaxiale Tragplatten.4, 5, 6 befestigt, die mit798 812 known. When operating such heat over three radial axial support plates.4, 5, 6 attached, which with

trager hat es sich gezeigt, daß die Rohre trotz der Löchern versehen sind, die von Rohrwindungen 2Trager it has been shown that the pipes are provided despite the holes, which of pipe coils 2

Tragplatten zu Schwingungen angeregt werden kön- eines Rohrbündels durchdrungen sind. Die Rohrwin-Support plates can be excited to vibrate a tube bundle are penetrated. The pipe win-

nen, durch die zusätzliche Spannungen von beträcht- 15 düngen bestehen aus schraubenlinienförmig gewun-through the additional tensions of considerable fertilizers consist of helical windings

licher Größe auftreten, was die Lebensdauer des ■ denen Rohren, und das Rohrbündel besteht aus zehnLicher size occur what the life of the ■ which tubes, and the tube bundle consists of ten

Wärmeübertragers beeinträchtigen kann. ineinander angeordneten Rohrwendeln mit unter-Can affect the heat exchanger. pipe coils arranged one inside the other with

Aus der französischen Patentschrift 1 435 767 ist schiedlichem Windungsdurchmesser. In den sektorein Wärmeübertrager mit einem aus geraden Rohren artigen Räumen zwischen den drei Tragplatten 4, 5, 6 bestehenden Rohrbündel bekannt, das zur Führung 20 sind über den Umfang ungleichmäßig verteilt fünfdes das Rohrbündel umströmenden Mediums mit zehn Zwischenplatten 60 vorgesehen, die sich ebenquer zur Längsachse der Rohre angeordneten falls in radial-axialer Richtung erstrecken und die Schikaneplatten sowie zur Vermeidung von Rohr- ebenfalls mit Löchern versehen sind. Die Zwischenschwingungen mit ebenfalls quer zur Längsachse der platten 60 sind an mindestens einer der sie durchRohre angeordneten Zwischenplatten versehen ist. 25 dringenden Rohrwindungen gegen eine Bewegung in Die Zwischenplatten haben einen solchen Umriß, Umfangsrichtung des Rohrbündels fixiert, z. B. durch daß sie von allen Rohren des Rohrbündels durch- Schweißen. Die radiale Abmessung der Zwischendrungen werden. Eine Zwischenplatte befindet sich platten 60 ist um mindestens eine radiale Rohrteijeweils in der Mitte zwischen zwei Schikane- lung kleiner als die radiale Erstreckung des Rohrplatten. . ' 30 bündeis. Die Länge der Zwischenplatten 60 in axia-From the French patent specification 1 435 767 there is a different winding diameter. In the sector Heat exchanger with a space made of straight tubes between the three support plates 4, 5, 6 existing tube bundle known, the guide 20 are unevenly distributed over the circumference five des The medium flowing around the tube bundle is provided with ten intermediate plates 60, which extend transversely to the longitudinal axis of the tubes if they are arranged in the radial-axial direction and which Baffle plates as well as to avoid pipe- are also provided with holes. The intermediate vibrations with also transverse to the longitudinal axis of the plates 60 are on at least one of them through tubes arranged intermediate plates is provided. 25 urgent pipe turns against movement in The intermediate plates have such an outline, fixed circumferential direction of the tube bundle, e.g. B. by that they weld through all the tubes of the tube bundle. The radial dimension of the intermediate penetrations will. An intermediate plate is provided with plates 60 arranged around at least one radial tube section in the middle between two baffles, smaller than the radial extension of the tube plate. . '30 bundesis. The length of the intermediate plates 60 in axial

Aus der schweizerischen Patentschrift 367 843 ist ler Richtung ist gleich derjenigen der Tragplatein Wärmeübertrager mit Rippenrohren bekannt, bei ten 4, 5, 6. Sowohl die dem Verdrängungskörper 30 dem die Rippen in parallele Streifen unterteilt sind, am nächsten liegenden Zwischenplatten 60 als auch von denen jeder zweite Streifen aus der Rippenebene die anderen, vom Verdrängungskörper entfernt beherausgedrückt ist, und zwar so, daß zwei aufeinan- 35 findlichen Zwischenplatten 60 haben keine starre derfolgende, aus der Rippenebene herausgedrückte Verbindung mit dem Verdrängungskörper und auch Streifen geometrisch unterschiedliche Form aufwei- nicht mit dem das Rohrbündel umgebenden Gehäuse sen. Durch diese Gestaltung soll vermieden werden, 61. Dadurch, daß die Zwischenplatten 60 auch nicht daß der Wärmeübertrager in Schwingungen gerät, starr mit den Tragplatten 4, 5, 6 verbunden sind, wird die sonst zu störenden Schallerscheinungen führen 40 es möglich, daß bei großen Temperaturdifferenzen würden. zwischen Primär- und Sekundärmedium und bei ho-From the Swiss patent 367 843 ler direction is the same as that of the support plate Heat exchangers with finned tubes are known at th 4, 5, 6. Both the displacement body 30 to which the ribs are divided into parallel strips, intermediate plates 60 closest as well of which every second strip from the plane of the ribs, the others, away from the displacement body, are depressed is, namely in such a way that two spacer plates 60 which are attached to one another do not have a rigid one the following connection, pressed out of the rib plane, with the displacement body and also The strips do not have a geometrically different shape with the housing surrounding the tube bundle sen. This design is intended to avoid 61. Because the intermediate plates 60 also do not that the heat exchanger starts to vibrate and is rigidly connected to the support plates 4, 5, 6 the otherwise disturbing sound phenomena make it possible that with large temperature differences would. between primary and secondary medium and with high

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in hem Wärmeübergang die Rohrabschnitte zwischenThe invention is based on the object in hem heat transfer between the pipe sections

betriebssicherer Weise die trotz der Tragplatten auf- zwei Tragplatten sich verformen können und dabeiin a reliable manner that can deform despite the support plates on two support plates and at the same time

tretenden Rohrschwingungen zu dämpfen, ohne daß von der idealen Form der Rohrwendel abweichen,dampening pipe vibrations without deviating from the ideal shape of the coiled pipe,

hierdurch in erheblichem Maße zusätzliche Wärme- 45 ohne daß dabei in den Rohren große Spannungenas a result, a considerable amount of additional heat without creating great stresses in the pipes

Spannungen verursacht werden. auftreten. Die in einem sektorartigen Raum zwischenCausing tension. appear. Those in a sector-like space between

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch zwei Tragplatten befindlichen, einander benachbar-According to the invention, this object is achieved by two support plates located adjacent to one another.

gelöst, daß zwischen den Tragplatten sich ebenfalls ten Zwischenplatten 60 schließen unterschiedlichesolved that between the support plates are also th intermediate plates 60 close different

in radial-axialer Richtung erstreckende Zwischen- Sektorwinkel ein, wodurch sich unterschiedlichean intermediate sector angle extending in the radial-axial direction, which results in different

platten vorgesehen sind, die gegen eine Bewegung 50 Rohrstützweiten ergeben, die so gewählt werden, daßplates are provided which result in 50 pipe support widths against a movement, which are chosen so that

in Umfangsrichtung der sie durchdringenden Rohr- die freie Rohrlänge zwischen zwei Zwischenplattenin the circumferential direction of the pipe penetrating it - the free pipe length between two intermediate plates

windungen fixiert sind, wobei die Zwischenplatten nicht zu Resonanzschwingungen angeregt werdenturns are fixed, whereby the intermediate plates are not excited to resonance vibrations

in den zwischen den Tragplatten befindlichen Rau- kann.in the Rau located between the support plates.

men ungleichmäßig verteilt angeordnet sind und die Bei dem beschriebenen Wärmeübertrager sind diemen are arranged unevenly distributed and the In the heat exchanger described are the

radiale Abmessung der Zwischenplatten um min- 55 Rohrwindungen schraubenlinienförmig ausgebildet,radial dimension of the intermediate plates with at least 55 pipe turns helical,

destens eine radiale Rohrteilung kleiner ist als die sie können auch spiralförmig verlaufen oder aufat least one radial pipe division is smaller than that they can also run in a spiral or on

radiale Erstreckung des Rohrbündels. einem Kegelmantel liegen.radial extension of the tube bundle. lying in a cone shell.

Durch diese Gestaltung des Wärmeübertragers Hinsichtlich der Fixierung der Zwischenplatten 60 lassen sich auf einfache Weise die Schwingungen ist wesentlich, daß sie keine Bewegung in Umfangsder Rohre wirksam dämpfen, indem durch entspre- 60 richtung des Rohrbündels zuläßt. An Stelle des bechende Wahl der radialen Abmessungen der Zwi- schriebenen Verschweißens der Platten mit den schenplatten sowie deren räumlicher Anordnung zwi- Rohrwindungen ist es auch möglich, die Zwischenschen den Tragplatten eine ziemlich genaue Beein- platten 60 über einen nachgiebigen Stab mit einer flussung des Schwingungsverhaltens möglich ist. Da benachbarten Tragplatte zu verbinden, so daß die die radiale Abmessung der Zwischenplatten kleiner 65 Stäbe die Dehnbewegungen der Rohrwindungen inist als die radiale Erstreckung des Rohrbündels, er- folge Temperaturänderungen und damit auch entgibt sich der weitere Vorteil, daß das Gewicht des sprechende Bewegungen der Zwischenplatten 60 zuWärmeübertragers und damit auch der Kostenauf- lassen.With this design of the heat exchanger with regard to the fixing of the intermediate plates 60 It is essential that they do not move in the circumference of the vibrations in a simple manner Effective dampening of pipes by allowing through the corresponding direction of the pipe bundle. Instead of the bechende Choice of the radial dimensions of the intermediate welding of the plates to the Intermediate plates and their spatial arrangement between pipe windings, it is also possible to use the interim the support plates a fairly accurate bend 60 over a resilient rod with a flow of the vibration behavior is possible. Since to connect adjacent support plate so that the the radial dimension of the intermediate plates is less than 65 bars the expansion movements of the pipe coils than the radial extension of the tube bundle, temperature changes occur and thus also give up the further advantage that the weight of the speaking movements of the intermediate plates 60 to heat exchanger and thus also the cost waiver.

Claims

Claim:

Heat exchanger with a tube bundle that consists of several helical or spiral shapes coiled pipes, the coils of which are at least three distributed over the circumference, support plates that are firmly connected to each other penetrate in radial-axial planes of the tube bundle extend thereby characterized in that between the support plates (4,5,6) are also located in a radial-axial Direction extending intermediate plates (60) are provided which prevent movement in the circumferential direction of the pipe windings (2) penetrating them are fixed, the intermediate plates (60) arranged unevenly distributed in the spaces between the support plates (4, 5, 6) are and the radial dimension of the intermediate plates (60) by at least one radial Pipe pitch is smaller than the radial extension of the tube bundle.

1 sheet of drawings