DE1776127C3 - Senkrechter Röhrenwärmeaustauscher, insbesondere zum Kondensieren von Pfannendunst in Brauerelen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem senkrechten Röhrenwärmeaustauscher mit in einem Wärmeaustauschergehäuse zwecks Ausgleichs von Wärmedehnung der Rohre in der Längsrichtung beweglichen unteren oder oberen, Kühlmittelführungseinrichtungen tragenden Rohrboden, einer Halterung für die Rohre und die Rohrboden nebst Kühlmittelführungseinrichtungen gegenüber dem Wärmeaustauschergehäuse sowie stopfbüchsenartigen Dichtungen für die Abdichtung der Rohre in den Rohrboden, wobei Dichtungsringe, die aus einem elastischen Werkstoff bestehen, durch Zusammenpressen zweier Platten mittels Gewindebolzen in konische Aussparungen abdichtend eindrückbar sind.

Bei einem bekannten (DT-PS 10 05 793) Austauscher dieser Art ist eine Halterung für die Rohre und die Rohrboden nebst Kühlmittelführungseinrichtungen gebildet, indem die Rohre in den Bohrungen der Rohrbö- <>5 den geweitet werden, so daß die Dichtungsringe nur der Abdichtung dienen. Beide Rohrboden nebst Kühlmittelführungseinrichtungen sind frei auf- und abbewegbar. Etwa mittig an den Rohren greift eine zusätzliche Trageinrichtung an, durch welche die Rohre samt Rohrboden und Kühlmittelführungseinrichtungen mit einem Träger starr verbunden sind. Wenn die Rohre mit den Kühlmittelführungseinrichtungen in einem Gehäuse angeordnet sind, so ist ein Auswechseln der Rohre, sei es zur Reinigung oder wegen Beschädigung, aufwendig und zeitraubend. Dies nicht nur, weil die zusätzliche Trageinrichtung vorgesehen ist. und die Rohre durch Aufweiten in den Rohrboden befestigt sind, sondern auch, weil die Rohre, wie üblich, nach oben aus dem Gehäuse herausgenommen werden müssen.

Es ist ein Austauscher bekannt (US-PS 22 26 494), bei dem einer von zwei Rohrboden mit einem Wärmeaustauschergehäuse über eine zugehörige Kühlmittelführungseinrichtung mit dem Wärmeaustauschergehäuse starr verbunden ist. Bei diesem Austauscher läßt sich der starr mit dem Gehäuse verbundene Rohrboden samt Kühlmittelführungseinrichtung nicht ohne Zerlegung der Kühimittelführungseinrichtung lösen. Auch müssen die Rohre samt Rohrboden und Kühlmittelführungseinrichtung in senkrechter Richtung aus dem Gehäuse entfernt werden. Schließlich sind die Rohre fest in die Rohrboden eingepaßt, so daß die Rohre nicht einfach auszuwechseln sind. Reparatur- und Reinigungsarbeiten sind also schwierig und aufwendig.

Es ist auch bekannt (CH-PS 4 46 395), daß Dichtungen zwischen Rohren und Rohrboden in Rohrlängsrichtung angreifende Kräfte aufnehmen können. Derartiges ist z. B. realisiert (US-PS 21 96 683), indem Halterungen nur für die Rohre einzig von stopfbüchsenartigen Dichtungen des oberen und des unteren Rohrbodens gebildet sind. Bei diesem Austauscher sind oberer und unterer Rohrboden gegen eine Gehäusewand abgestützt und wird das System aus Rohren und Rohrboden nochmals unten von einer Lagereinrichtung getragen. Jedoch müssen auch hier die Rohre und Rohrboden in senkrechter Richtung aus dem Gefäß bewegt werden, wozu außerdem zwei Verbindungen mit der Gefäßwand zu lösen sind. Auch müssen bei diesem Austauscher die Kühlmittelführungseinrichtungen zerlegt werden, wenn die Rohre zusammen mit den Rohrboden aus dem Wärmeaustauschergehäuse herausgezogen werden, was einen weiteren Aufwand mit sich bringt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen senkrechten Röhrenwärmeaustauscher der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß Reparatur- und Reinigungsarbeiten erleichtert sind. Den bekannten Austauschern ist es nämlich gemeinsam, daß zuerst eine obere Haube demontiert werden muß, worauf entweder der Wärmeaustauschermantel von den Rohren abgehoben wird, oder aber die Rohre müssen nach oben aus dem Mantel herausgezogen werden. In beiden Fällen ist jedoch ein Aufstellungsraum für den Wärmeaustauscher erforderlich, der mehr als doppelt so hoch ist wie die Länge der Rohre, abgesehen davon, daß eine besondere Vorrichtung zum Abheben des Mantels bzw. Ausziehen der Rohre benötigt wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Halterung für die Rohre und die Rohrböden nebst Kühlmittelführungseinrichtungen einzig von den stopfbüchsenartigen Dichtungen des oberen oder des unteren Rohrbodens gebildet ist, von denen einer mit dem Wärmeaustauschergehäuse über die zugehörige Kühimittelführungseinrichtung starr jedoch lösbar verbunden ist, und der andere gegenüber dem Wärmeaustauschergehäuse beweglich ist, und daß auf

dem Boden des Gehüusei. uiiu'r dem unu-u-ii Kohl Im den eine Schiebeeinrichtung angeordnet im und eine in Schieberichtung befindliche, seitliche (Λ-hausewand entfernbar oder aufschwenkhar ist.

Bei einem erfindungsgemaßen Aostauscher ist der s untere Rohrboden zusammen nut den Rohren und dem oberen Rohrboden absenkbar, /u diesem /weck kon nen einfache, mechanische Bewegungsiniiicl verwendet werden, was eine weitgehende Wartungslrciheit garantiert. Die Rohrbündel sind also mn ihr-.Mi Rohrboden in innerhalb des Wärmeaustauschergehäuses mich oben und unten frei beweglich, ohne daß zeitraubende Demontagen, z. B. üas Auseinandernehmen einer Dehnungsstopfbüchse zwischen Warmeaust.uischeigehause und Rohrboden, erforderlich wären. l\ müssen auch is zum öffnen des Wärmeausiauschergehauses keine Rohrleitungen abgebaut werden, und keine Hauben von dem Wärnieaustauscherinantel gelöst und mit einer besonderen Hebevorrichtung abgezogen werden. Arbeits- und Kostenersparnis für ständig w iederkeh- jo rende Reinigungs- und Reparaturarbeiten werden damit erreicht. Zum Verschieben des unteren Rohrbodens und der darauf befindlichen Rohre und dem oberen Rohrboden dienen als Schiebeeinrichtung eine auf dem Gehäuseboden angeordnete Rollenbahn oiler am linie- ^s ren Rohrboden angebrachte, drehbar gelagerte Rollen. Die Rohre sind also zusammen mit den Rohrboden aus dem Wärmeaustauschergehäuse seitlich herausfahrbar. Es müssen somit die langen Rohre zur Reinigung oder zur Durchführung einer Reparatur nicht oben aus dem Gehäuse herausgezogen werden, so daß der Wanneaustauscher in Räumen, die nur wenig höher als er sind, aufgestellt werden kann.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung beispielsweise an einem senkrechten Röhrenwärmeaustauscher zum Kondensieren von Pfannendunst in Brauereien erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt, im wesentlichen gemäß Linie 1-1 der F i g. 2, durch den Wärmeaustauscher mit den Anschlüssen für Wasserdampf usw., F i g. 2 eine Draufsicht gemäß Il auf F i g. 1,

Fi g. 3 einen Schnitt Hl-Hl der F i g. 4,

F i g. 3a einen Dichtungsring, und

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV der Fig. 1, in vergrößertem Maßstab.

In ein Wärmeaustauschergehäuse 1 mündet unten von links ein Zuführungskanal 2, in den in Richtung des Pfeiles 3 Pfannendämpfe eintreten. Von hier gelangen sie durch eine Öffnung 4 in das Wärmeaustauschergehäuse 1 und streichen in diesem aufwärts bis zur Austrittsöffnung 5, von wo sie durch einen seitlichen Abführungskanal in Richtung des Pfeiles 6 aus der öffnung 7 nach oben austreten. Die Bewegung der Pfannendämpfe erfolgt vorzugsweise durch einen Saugventilator, der oberhalb der öffnung 7 angeschlossen ist und die von der Masse der Feuchtigkeit befreite Luft ins Freie befördert. In dem Wärmeaustauschergehäuse 1 sind drei Reihen dem Kühlen dienende Rohre 8, 8.·) und 9 angeordnet, die jeweils durch obere und untere Rohrboden 10 und 11 zusammengefaßt sind. Den unteren Rohrboden 11 wird Kaltwasser durch ein Rohr 13 und ein Wasserrohr 15, sowie Rohrverbindungen 16 zugeführt. Eine dichtende Rohrverbindung 14 verbindet das Rohr 13 mit dem Wasserrohr 15. Das aufsteigende Wasser tritt oben in die oberen Rohrboden 10 ein, die ^(l5 mittels lösbaren Rohrverbindungen mit einem Wasserrohr 18 verbunden sind. Dieses Wasserrohr ist durch eine ebenfalls lösbare Verbindung 19 mit dem Wasserahlluilrohr 20 verbunden. Das Wasserrohr 18 ist rechts an ciüi'i Gehausezwischenwand stumpf angeschlossen und Mark ausgebildet, da es dazu dient, die gesamten Rohre 8 8;> und 9 einschließlich unteren Rohrboden Il zu tragen. Dabei wird es unterstützt durch ein Blindlohi 21, welches ebenfalls durch lösbare Verbindungen mit den oberen Rohrboden verbindbar ist.

Da' F i g. i und 4 zeigen Einzelheiten der Konstruktion, wobei sie insbesondere die Rohrboden erläutern. Die luden der Rohre 8. 8a und 9 sind in zwei Platten 23 und 24 bzw. 23:i. 2Aa eingeschoben, die zu diesem /weck Bohrungen 25 haben, deren Innendurchmesser möglichst genau dem Außendurchmesser der Rohre entspricht. Vor dem Einschieben der Rohre sind zwischen die beiden Platten 23 und 24 Dichtungsringe 26 gelegt aus elastischem Material, beispielsweise Kunststoff. Gummi oder Kunstgummi, die eng um jedes Rohr herum schließen. Die beiden Platten 23. 24 bzw. 23a. 24.1 und die Dichtungsringe 26 bilden jeweils stopfenhuehsenariige Dichtungen. In der unteren Platte 23 des oberen Plattenpaares weist die Bohrung 25 nach oben hin eine konische Erweiterung 27 auf. so daß sich der Dichtungsring 26 in diese konische Erweiterung hineinlegt. Die beiden Platten können durch Schrauben 45 (F 1 g. 4) fest gegeneinander verspannt werden, so daß die Dichtungsringe 26 in die konischen Öffnungen hineingepreßt werden und dann ganz dicht und fest an den Rohren anliegen. Hierbei werden nur die Dichtungsringe verformt, w ährend die Rohre 8. 8;j. 9 und die Platten 23 und 24 von jeder mechanischen Verformung und Beschädigung verschont bleiben. Die Verbindung der Rohre mit den Platten 23a und 24j des unteren Rohrbodens 11 ist in gleicher Weise ausgebildet. Zur Zuführung des Kaltw assers dient ein Kanal 29, der von einem U-Eisen 30 und einer in dieser verschweißen Platte 31 gebildet wird. Die Platte 31 dient gleichzeitig noch als Stütze für Bolzen 32, die durch das U-Eisen 30 hindurchgeführt und dort verschweißt sind. Über diese Bolzen sind die Schraubenfedern 33 geschoben, wahrend die Bolzen durch einen Rahmen 34 bzw. dessen Bohrung 32./ hindurchgesteckt sind und unterhalb dieses Rahmens eine Mutter 36 tragen. Der Rahmen 34 trägt an seinen U-förmigen Schenkeln 34,i eine Achse 35, um welche Rollen 37 drehbar sind. Diese Rollen sind vorzugsweise aus Gummi oder Kunsstoff ausgeführt. Das Kühlwasser tritt also aus dem Rohr 13 mittelbar in den Kanal 29, steigt dann in den Rohren hoch und gelangt oben in den Kanal 38. der durch ein zweites U-Eisen 39 gebildet ist. Die beiden U-Eisen 30 und 39 werden gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Sciirauben gegen die Platten 23.? bzw. 24 gedrückt. Zur Dichtung dient jeweils eine mit Dichtungsmaterial ausgefüllte Nut 40, auf die sich die Schenkel der U-F.isen abstützen.

Das Wasser, welches aus dem Pfannendunst an den kalten Rohren niederschlägt, sammelt sich auf dem Boden des Wärmeaustauschergehäuses und wird aus diesem durch eine Rohrleitung 41 abgeführt. F i g. 4 zeigt, daß eine seitliche Gehäusewand 42 des Wärmeaustauschergehäuses nur mittels Schrauben 43 mit dem übrigen Wärmeaustauschergehäuse 1 verbunden ist. Nach Losen der Schrauben kann diese Gehäusewand 42 entfernt werden, so daß die eine Seite des Wärmeaustauschergehäuses völlig geöffnet ist. Durch die dadurch entstehende öffnung können die Rohraggregate aus dem Wärmeauslauschergehäuse herausgefahren werden. Dies erfolgt in etwa folgender Weise. Zunächst wird die Verbindung des Wasseranschluß-Rohres 13

mit dem Wasserrohr 15 gelöst. Dann werden die Schrauben der Verbindungen 19, welche die oberen Rohrboden 10 mit dem oberen Wasserrohr 18 bzw. dem Blindrohr 21 verbinden, allmählich gelockert. Dabei senkt sich das ganze Rohraggregat einschließlich der oberen und unteren Rohrboden ab, so daß es auf die Rollen 37 zu stehen kommt. Die Absenkung ist nur geringfügig. Sie genügt aber, um das Aggregat von dem oberen Wasserrohr 18 und Blindrohr 21 freigehen zu lassen. Jedes Aggregat kann dann für sich aus dem Wärmeaustauschergehäuse herausgezogen werden.

Es kann auch jedes aus Rohren 8,8a, 9 sowie oberen und unteren Rohrboden 10, 11 bestehende Aggregat unter Zwischenschaltung von Schraubenfedern 33 nach unten abgestützt sein, wobei der obere Rohrboden starr aber lösbar mit einem oberen starren Wasserabflußrohr 20 verbunden ist, während der untere Rohrboden beweglich mit dem Rohr 13 verbunden und/oder letzteres im Ausmaß der vorkommenden Längsdehnungen der Rohre 8,8a, 9 auf- und abbewegbar ist. Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß jedes aus Rohren 8, 8a, 9 sowie oberen und uneren Rohrboden 10, 11 bestehende Aggregat nichtfedernd aufsteht, wobei der untere Rohrboden 11 starr aber lösbar mit dem unteren Rohr 13 verbunden ist, während der

ίο obere Rohrboden 10 entweder über nachgiebige Verbindungsmittel mit dem oberen Wasserrohr 18 oder aber starr mit dem oberen Wasserrohr 18 verbunden ist, wobei in letzterem Falle das Wasserrohr 18 im Ausmaß der vorkommenden Längsdehnungen der Rohre 8, 8a. 9 auf- und abbewegbar ist. Jede dieser Verbindungsarten besitzt ihre eigenen Vorzüge.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Senkrechter Röhrenwärmeaustauscher mit in einem Wärmeaustauschergehäuse zwecks Ausgleich von Wärmedehnung der Rohre in deren Längsrichtung beweglichen unteren oder oberen, Kühlmittelführungseinrichtungen tragenden Rohrböden, einer Halterung für die Rohre und die Rohrboden nebst Kühlmittelführungseinrichtungen ge- ίο genüber dem Wärmeaustauschergehäuse sowie stopfbüchsenartigen Dichtungen für die Abdichtung der Rohre in den Rohrboden, wobei Dichtungsringe, die aus einem elastischen Werkstoff bestehen, durch Zusammenpressen zweier Platten mittels Gewindebolzen in konische Aussparungen abdichtend eindrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für die Rohre (8, 8a, 9) und die Rohrböden (10, 11) nebst Kühlmittelfuhrungseinrichtungen (15, 18) einzig von den stopfbuchsenartigen Dichtungen (26, 23, 24) des oberen oder des unteren Rohrbodens (10, 11) gebildet ist, von denen einer mit dem Wärmeaustauschergehäuse (1) über die zugehörige Kühlmittelführungseinrichtung starr jedoch lösbar verbunden ist, und der andere gegenüber dem Wärmeaustauschergehäuse beweglich ist, und daß auf dem Boden des Gehäuses (1) unter dem unteren Rohrboden (11) eine Schiebeeinrichtung angeordnet ist und eine in Schieberichtung befindliche, seitliche Gehäusewand (42) entfernbar oder aufschwenkbar ist.

2. Senkrechter Röhrenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeeinrichtung eine den Gehäuseboden bildende aus dem Gehäuse herausführende Rollbahn ist.

3. Senkrechter Röhrenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeeinrichtung von am unteren Rohrboden (ill) befestigten drehbaren Rollen (37) gebildet ist.

4. Senkrechter Röhrenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei starr befestigtem oberen Rohrboden (10) der untere Rohrboden (11) unter Zwischenschaltung von Federn (33) auf der Schiebeeinrichtung ruht.

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