DE1551552A1 - Roehren-Waermetauscher fuer Medien von hohem Druck und hoher Temperatur - Google Patents

Description

• Röhren-Wärmetasucher für Medien von hohem Druck und hoher Temperatur. Die Erfindung-bezieht sich auf eine materialsparende Ausbildung eines Röhren-Wärmetauschers für Medien von hohem Druck und hoher Temperatur.
• Die bekannten Hochdruck-Wärmetauscher bestehen aus einem oder mehreren Aussenrohren von entsprechender Wandstärke in deren Innenraum Rohrbündel zur Aufnahme des zweiten 1yIediums untergebracht sind.
• Für Wärmetauscher, die hohen Drücken und zugleich hohen Temperaturen ausgesetzt sind, ist es bekannt für die Umhüllung der geraden Stränge des innenliegenden U-förmiger. Rohrbündels ein Aussenrohr von möglichst kleinem Durchmesser zu verwenden, und falls getrennte Aussenrohre für Hin- und Rücklauf der PIedien verwendet werden, die beiden Aussenrohre durch einen Boden mit Abdeckhaube o.dgl. zu verbinden. Es können aber auch die beiden Aussenrohre V-förmig ausgebildet und an der Spitze zusammengeschweisst sein.
• Selbst diese bekannten Bauarten zeigen bei hohen Drücken und hohen Temperaturen der Medien beachtliehe Wandstärken für die Aussenrohre.
• Die Erfindung löst die Aufgabe starkwandige Gefässe grundsätzlich zu vermeiden, indem jedes Innenrohr von einem Aussenrohr in geringem Abstand umgeben ist, so daß damit auf einen äußeren Mantel überhaupt verzichtet werden kann. Die Zuführung der Medien erfolgt an dem Kopfende des Wärmetauschers über zwei Kammern mit dazwischen liegendem Boden, wobei beide Kammern durch eine Trennwand aufgeteilt sind und für die Zu- und Abführung der Medien dienen. Die Innenrohre enden im Zwischenboden, die Aussenrohre in der Decke der innen liegenden Kammer. Am Umkehrende der Innenrohre befindet sich eine, mit einem Boden abgeschlossene Haube, in welcher die Aussenrohre befestigt sind, und in deren Innenraum die Umkehrenden des inneren Rohrbündels liegen.
• Falls die Notwendigkeit darin besteht, nur gerade Rohrstränge verwenden zu müssen, sind an dem Kopfende des Wärmetauschers drei Kammern mit je einem Boden erforderlich, wobei im ersten Boden die Rohre für die Zuführung des einen Mediums, im zweiten Boden Fieldrohre für die Rückführung dieses Mediums und im dritten Boden die Rohre für das zweite Medium befestigt sind. Letztere enden gleiches Weise in einer Haube am anderen Ende des Wärmetauschers wie bei der erstgenannten Bauart. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, an dem Kopfende des Wärmetauschers wie im erstgenannten Falle zu verfahren und anstelle der Ü-Bögen der Innenrohre eine im Inneren der Haube freiliegende kleinere Umkehrkammer für das erste Medium anzuordnen. Sämtliche Kammern können bei Verwendung von Schraubverbindungen entfernt und damit die Rohre zugänglich gemacht werden. Alle Rohrgruppen haben Bewegungsmöglichkeit zum Ausgleich thermisch bedingter ',usatzspannungen. In der Zeichnung sind Beispiele der drei genannten Konstruktionen im Längsschnitt durch den Wärmetauscher dargestellt, außerdem ist eine Querschnittszeichnung beigefügt.
• Es zeigen= Fig. 1 die Ein- und Austrittseite - das Kopfende -_ äes Wärmetauschers Fig. 2 die untere Umkehrhaube bei Verwendung eines U-förmigen inneren Rohrbündels Fig..3 u. 4 analog Fig. 1` u. 2 die Verwendung von Fieldrohren für das eine Medium Fig. 5 analog Fig. 2 die Verwendung von geraden Rohren für beide -Medien Fig. 6 linke Hälfte einen Querschnitt nach der Linie YII-YII der Fig. 2 rechte Hälfte dmgl. mit aufgebrachter Isolierung. Der Wärmetauscher gemäß Fig. 1 und 2 besteht aus der oberen-Kammer 1o, dem Zwischenboden 11, der unteren Kämmer 12, dem Innenrohrbündel 13 und den Aussenrohren 14. Die obere Kammer 1o und die . untere Kammer 12 sind je durch eine Querwand 15, bzw: 16 unterteilt. Die Zu- und Abführung des einen Mediums erfolgt durch die Anschlüsse 17, 18 die des anderen liediums durch die Anschlüsse 19, 2o. 1.Die Umlenkung der beiden Medien am anderen Tuäe des Wärmetauschers erfolgt einerseits in den Umkehrbögen 21 der Innenrohre 13, andererseits in einer Umlenkhaube 22, die-durch den Boden 23 abgeschlossen ist, in dem die Aussehrohre 14 befestigt sind. Die Verbindung der Kammern log 12, 22 mit den Boden 11 und 22 erfolgt im Beispiel durch Schrauben 24, 25.
• Sofern die Rohre für die Medien öfter gereinigt werden müssen, empfiehlt sich eine Bauart mit geraden Rohren für beide Medien. Werden- Fieldrohre für das eine Medium verwendet, so ist an dem Kopfende des Wärmetauschers noch eine dritte Kammer erforderlich. Die Fig. 3 und 4 zeigen diese Bauart. Die obere Kammer 1o dient zur Zuführung des die Innenrohre 13 durchströmenden Nediums, wobei letzterE wie bisher im Zwischenboden 11 befestigt sind. Die. Rückführung dieses Mediums erfolgt in den unten geschlossenen Rohren 26, die im zweiten Boden 27 befestigt sind. Das andere Medium wird den Rohren 14 zugeführt, die in dem dritten Boden 28 befestigt sind. Flanschring-Distanzstücke 29, 30 von entsprechender Höhe sind zwischen den drei Böden angeordnet. Am Fußende des Wärmetauschers ist analog Fig. 2 die Umlenkhaube 24 für das die Aussenrohre 14 durchfliessende zweite Medium angeordnet, wobei letztere im Boden q23 befestigt sind. Wenn Fieldrohre wegen der erforderlichen Vergrößerung des Durchmessers der Aussenrohre 14 unerwünschte sind lassen sich gleichwohl gerade Innenrohre 13 verwenden, indem gemäß Fig. 5 anstelle der U-förmigen Innenrohre nach Fig. 2 eine zusätzliche, in der unteren Umlenkhaube 22 frei bewegliche Wendekammer 31 für das die Innenrohre 13 durchströmende Medium eingebaut wird. Allerdings ist die Reinigungsmöglichkeit der Aussenrohre 14 in ihrem Inneren bei dieser Konstruktion erschwert. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch den Wärmetauscher nach der Linie YI-YI der Fig. 2 linke Hälfte ohne, rechte Hälfte mit aufgebrachter Wärmeisolierung 32. Die beschriebenen Wärmetauscher eignen sich besonders für die Herstellung langgestreckter Apparate und kleine Rohrdurchmesser. Im übrigen sind die Darstellungen lediglich als Ausführungsbeispiele anzusehen bei denen für die Kammern und Böden weitgehend Normteile zur Verwendung kommen können. Alle Rohrsysteme sind voneinander unabhängig dehnbar und daher nicht durch thermische Spannungen gefährdet.

Claims (3)

1. Ansprüche 1) Röhrenwärmetauscher für Medien von hohem Druck und hoher Temperatur mit einem Innenrohrbündel, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Innenrohr (13) von einem Aussenrohr (14) in geringem Abstand umgeben ist und die Zuführung und Abführung der beiden Medien in durch Trennwände ' und Zwischen- oder Kammerböden (11, 12, 27, 28) getrennten Kammern (1o, 12) am Kopfende des Wärmetauschers erfolgt während am Fußende lediglich beide Medien im Inneren einer Raube umgelenkt werden.
2. 2) Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung der Medien am Fußende des Wärmetauschers über U-Rohre (21), Fieldrobre (26) oder eine zusätzliche Kammer (31) im Inneren der Umlenkhaube (22, 24) erfolgt.
3. 3) Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopfende des Wärmetauschers zwei Kammern (1o, 12) mit Zu--und Abflüssen (17, 18, 19, 2o) der PIedien gegen einen Zwischenboden (11) verschraubt, in letzterem die Innenrohre (13) und in der Decke der unteren Kammer (12) die Aussenrohre (14) befestigt sind. 4). Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2; dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Fieldrohren (26) eine dritte Kammer (29) zwischen den äußeren Kammern (10, 30) argeordnet, und in den Kammerböden (11, 27, 28) je eine der drei konzentrischen Rohrgruppen (11, 26, 14) befestigt ist wobei nur die untere Kammei (30) eine Trennwand (16) erhält.