DE1776175B1 - REMOVABLE HEAT EXCHANGER - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft einen demontierbaren der Größe ausbilden zu können, koaxial zueinander Wärmetauscher für Fluide mit zwischen Stirnplatten liegende Zylinderkammern vorzusehen, deren äußere dichtend eingespannten konzentrischen Blechzylin- Ringkammern mit radialen Zuführ- bzw. Abführöffdern als Wärmetauschwände, die zwischen sich Ring- nungen in Verbindung stehen, während die die innekammern bilden, wobei in den Stirnplatten Zuführöff- 5 ren Ringkammern begrenzenden zylindrischen Wände nungen zum wechselweisen Zuführen der wärmetau- bis über diese radialen Zuführöffnungen hinaus axial sehenden Fluide in die radial aufeinanderfolgenden vorspringen, d. h., die Zylinderwände weisen nach Ringkammern vorgesehen sind und an der Außen- innen zu eine vergrößerte Länge auf. Dieser beseite der Stirnplatten Ringsegmentkammern angeord- kannte Wärmetauscher wird jedoch nicht durch eine net sind, welche durch Deckelteile, Mantelteile und io einfache Demontage vollständig zur Reinigung zu-Trennwandabschnitte gebildet sind und wechselweise gänglich; denn die eine Verteilkammer ist einstückig einerseits nach einer Zuführleitung für das betref- ausgeführt und bei der anderen wird die Kammer für fende Fluid hin und andererseits nach der entspre- das eine der beiden Fluide erst nach mehrfachem chenden Gruppe von Zuführöffnungen in der Stirn- Abschrauben von Deckelteilen zugänglich, platte hin offen sind. 15 Der Erfindung liegt ausgehend von der eingangs Der Vorteil der bekannten Wärmetauscher dieser bezeichneten bekannten Art von Wärmetauschern Art liegt darin, daß der Wärmeaustausch zwischen die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zu finden, Ringkammern geringer Dicke erfolgt, die durch kon- bei der die Drosselung der Wärmetauschfluide an zentrisch zueinanderliegende Blechzylinder bzw. all- den Durchtrittsöffnungen der Stirnplatten weitgehend gemein Zylinderwände gebildet sind. Derartige War- ao vermieden wird und durch eine einfache Demontage metauscher haben infolge der Erhöhung der Stabilität nicht nur die Blechzylinder, sondern auch die der Zylindsrwände durch den Innendruck und der Innenflächen der ringsegmentförmigen Verteilkamdadurch ermöglichten geringen Wanddicke zwischen mern zur Reinigung zugänglich werden, den Fluiden bei gleichzeitig großer Wärmeübergangs- Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, fläche eine günstige Leistung. Um die Montage der- 25 daß die Stirnplatten aus kegelstumpfförmig gestaffelartiger Wärmetauscher zu erleichtern, ist es auch ten Ringen gebildet sind und die Blechzylinder entbekannt (z. B. französische Patentschrift 346 177), die sprechend radial nach innen zu eine vergrößerte Blechzylinder mit ihren Stirnkanten in Kreisnuten Länge aufweisen, wobei die die Stirnplatten bildender Stirnplatten einzulegen und die Stirnplatten an den Ringe mittels der als lösbare Deckelplatten ausden gegenüberliegenden Enden durch Zugstangen 30 gebildeten Deckelteile lösbar gegeneinandergepreßt gegeneinander anzupressen. Die Verteilung der Fluide sind.The invention relates to a demountable of the size to be able to train coaxial to one another Provide heat exchangers for fluids with cylinder chambers located between end plates, the outer sealingly clamped concentric sheet metal cylinder ring chambers with radial feed and discharge openings as heat exchange walls, which are connected between rings, while the inner chambers Form, with cylindrical walls delimiting annular chambers in the end plates openings for alternately supplying the heat exchangers up to above these radial supply openings axially projecting fluids into the radially successive ones, d. i.e., the cylinder walls demonstrate Annular chambers are provided and on the outside inside to an enlarged length. This one aside However, the heat exchangers arranged in the ring segment chambers of the end plates are not replaced by a net, which by cover parts, casing parts and io easy dismantling are completely for cleaning partition wall sections are educated and alternately accessible; because one distribution chamber is in one piece on the one hand after a feed line for the subject and on the other hand the chamber for fending fluid and on the other hand after the corresponding one of the two fluids only after several times Appropriate group of feed openings in the front - unscrewing cover parts accessible, plate are open. 15 The invention is based on the initially The advantage of the known heat exchangers of this designated known type of heat exchangers Type is that the heat exchange between the task is based on finding a construction, Annular chambers of small thickness takes place, which is caused by the throttling of the heat exchange fluids sheet metal cylinders located centrally to one another or all of the passage openings of the end plates to a large extent common cylinder walls are formed. Such War- ao is avoided and by a simple dismantling Due to the increase in stability, not only the sheet metal cylinder but also the the cylinder walls due to the internal pressure and the inner surfaces of the ring segment-shaped distributor thereby made small wall thicknesses between mern accessible for cleaning, the fluids with simultaneously large heat transfer- According to the invention this is achieved by area a favorable performance. To the assembly of the- 25 that the face plates from frustoconical staggered To facilitate heat exchangers, it is also th rings are formed and the sheet metal cylinder is known (e.g. French patent specification 346 177), which, speaking, is enlarged radially inwards to form a Sheet metal cylinders have length with their front edges in circular grooves, the end plates forming Insert the end plates and remove the end plates from the rings using the detachable cover plates opposite ends formed by tie rods 30 cover parts releasably pressed against one another pressed against each other. The distribution of fluids are.
auf die einzelnen Ringkammern erfolgt über ring- Durch diese Ausbildung wird nicht nur die Mögsegmentförmige Vertsilkammern durch entsprechende Iichkeit geschaffen, die radialen Zu- und Abführ-Zuführöffnungen in den Stirnplatten. Dabei ist je- Öffnungen durch entsprechende Auslegung der Länweils die Stirnplatte samt Verteilkammer als ein 35 genzunahme der Blechzylinder entsprechend groß zu Werkstück, z. B. Gußstück, ausgebildet. Diese be- machen, sondern es ist auch die Möglichkeit gegeben, kannten Ausführungsformen von Wärmetauschern auf einfache Weise sehr breite Dichtungsauflager für der eingangs angeführten Gattung haben zwar den die Stirnkanten der Blechzylinder in den Stirnplatten Vorteil, daß durch Lösen der Zugstangen der Wärme- zu schaffen. Dabei sind vorzugsweise die Zuf ührtauscher einfach zerlegt und die Wärmetauschwände 40 Öffnungen in den durch die aneinandergepreßten gereinigt werden können, so daß keine Ablagerungen Ringe gebildeten Stirnplatten dadurch geschaffen, verbleiben, die zu einer wesentlichen Verminderung daß die Ringe örtlich eine verminderte axiale Höhe der Wärmetauscherleistung führen würden. Die ring- aufweisen. Der Ring mit dem kleinsten Durchmesser segmentförmigen Verteilkammern bleiben dabei je- kann zu einer Abdeckplatte ergänzt sein, die eine doch unzugänglich, was bei. Verschmutzung zu einer 45 Bohrung zur Durchführung einer mittigen Zugstange unerwünschten Drosselung der Strömung der Wärme- zum Zusammenspannen aller Deckel- und Stirnplattauschfluide führen kann. ten aufweist, wobei jeweils zwischen Deckelplatte Da bei derartigen Wärmetauschern die die Fluide und Abdeckplatte eine Abschlußmuffe zum Abdichführenden Ringkammern eine möglichst geringe ten des die Zugstange aufnehmenden Kanals vor-Spaltweite aufweisen sollen, ergeben sich bei den 5° gesehen ist. Zur besseren Übertragung der auf die bekannten Anordnungen Schwierigkeiten mit dem einzelnen Blechzylinder übertragenden Schubkräfte, Querschnitt der Zu- und Abführöffnungen in den insbesondere um eine höhere Dichtungspressung bei Stirnplatten, da diese Öffnungen nicht breiter sein größerer Druckfläche zu ermöglichen, sind vorzugskönnen als die entsprechenden Ringspalte, aber nicht weise mit jedem Blechzylinder in geringem Abstand deren Gesamtumfang einnehmen können. Die Durch- 55 von seinen freien Enden Verstärkungs- und Dichtrittsöffnungen in den Stirnplatten sind daher bei den tungsbunde metallisch verbunden, bekannten Anordnungen in jedem Fall Drosselstel- Das Zusammenspannen des Wärmetauschers erlen. Dies ist auch dann der Fall, wenn zur Verein- folgt vorzugsweise dadurch, daß die beiden Deckelfachung der Demontage des gesamten Wärmetau- platten durch eine zentrale Zugstange gegeneinander schers, zur Reinigung und zur Vergrößerung der 60 gespannt sind, wirksamen Wärmetauschfläche die Verteilkammern In den Zeichnungen zeigton the individual annular chambers takes place via ring- This training not only the Mögsegmentiform Vertsilkammern created by appropriate Iichkeit, the radial supply and discharge supply openings in the face plates. Each opening is made through the appropriate design of the Länweils the front plate including the distribution chamber as an increase in the sheet metal cylinder is correspondingly large Workpiece, e.g. B. casting formed. Do this, but there is also the possibility known embodiments of heat exchangers in a simple manner very wide sealing supports for of the type mentioned at the beginning have the front edges of the sheet metal cylinders in the end plates The advantage of creating heat by loosening the tie rods. The feed exchangers are preferably used here simply disassembled and the heat exchange walls 40 openings in the pressed together can be cleaned so that no debris rings formed face plates thereby remain, which lead to a substantial reduction that the rings locally have a reduced axial height the heat exchanger performance would lead. The ring-have. The ring with the smallest diameter segment-shaped distribution chambers remain each- can be supplemented to form a cover plate, the one but inaccessible what at. Contamination to a 45 hole for the implementation of a central pull rod unwanted throttling of the flow of heat to clamp all cover and face plate exchange fluids together can lead. th has, with each between the cover plate Since in such heat exchangers the fluids and cover plate a closure sleeve for Abdichleitenden Annular chambers as small as possible th of the channel receiving the pull rod in front of the gap width should have, result from the 5 ° is seen. For a better transfer of the known arrangements difficulties with the individual sheet metal cylinder transmitting shear forces, Cross-section of the inlet and outlet openings in the particular to a higher sealing pressure Face plates, as these openings cannot be wider to allow a larger pressure surface, are preferred than the corresponding annular gaps, but not wisely with each sheet metal cylinder at a small distance their total scope can take. The through 55 from its free ends reinforcement and sealing step openings in the end plates are therefore metallically connected to the tungsbunds, known arrangements in each case choke- The clamping of the heat exchanger erlen. This is also the case when, for the sake of simplicity, this is preferably achieved by the two cover shells the dismantling of the entire heat exchanger plate by means of a central pull rod against each other Schers, are excited to clean and enlarge the 60, effective heat exchange surface shows the distribution chambers in the drawings
durch Teilzylinderwände gebildet werden, die zwi- Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Ausfüh-are formed by partial cylinder walls, which between Fig. 1 is a partial longitudinal section through an execution
schen den als Zwischenstirnplatten dienenden, die rungsart,between those serving as intermediate end plates, the type of
Wärmetauschzylinder einspannenden Stirnplatten und F i g. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in F i g. 1Heat exchange cylinder clamping end plates and F i g. 2 shows a section along line II-II in FIG. 1
zusätzlichen äußeren Stirnplatten eingespannt sind 65 undadditional outer end plates are clamped 65 and
(französische Patentschrift 973 724). F i g. 3 eine Schrägansicht einer Stirnplatte nach(French patent specification 973 724). F i g. 3 shows an oblique view of an end plate according to FIG
Es ist bekannt (französische Patentschrift 414 297), F i g. 1 und 2.It is known (French patent 414 297), FIG. 1 and 2.
um die Zu- und Abführquerschnitte in entsprechen- F i g. 1, 2 und 3 zeigen eine Ausführungsart, beiaround the inlet and outlet cross-sections in corresponding- F i g. 1, 2 and 3 show an embodiment at
der der Abstand zwischen Metallblechzylindern sehr klein sein kann. Die Durchtrittsöffnungen zwischen den Ringsegmentkammern und den Ringkammern haben dabei einen großen Querschnitt.which the distance between sheet metal cylinders can be very small. The passage openings between the ring segment chambers and the ring chambers have a large cross section.
Die konzentrischen Metallblechzylinder 0 haben Verlängerungen 0' (aus einem Stück mit ihnen) mit gegen die Mitte zunehmender Länge und in der Nähe ihrer Enden Bunde 60 für die Dichtungsringe 61.The concentric sheet metal cylinders 0 have extensions 0 '(made in one piece with them) with towards the middle of increasing length and in the vicinity of their ends collars 60 for the sealing rings 61.
Der die Ringsegmentkammern umgebende Mantelteil 62 umhüllt die Verlängerungen O', die mit Stirnplatten 63 zusammenwirken, welche aus Ringen 64 bis 68 mit axial nach außen abnehmenden Durchmessern zusammengesetzt sind, die übereinander gelagert und einer gegen den anderen befestigt sind. Jeder Ring bildet innere dichte Widerlager, gegen welche Dichtungen 61 durch die Bunde 60 angedrückt werden.The jacket part 62 surrounding the ring segment chambers envelops the extensions O ', which cooperate with end plates 63, which are composed of rings 64 to 68 with axially outwardly decreasing diameters, which are mounted one above the other and fastened one against the other. Each ring forms inner tight abutments, against which seals 61 are pressed by the collars 60.
Die Breite dieser Widerlager und der Bunde 60 ist im wesentlichen gleich der der Dichtungen 61, damit diese an ihren vier Seiten eingeschlossen sind.The width of this abutment and the collar 60 is substantially equal to that of the seals 61, so these are included on their four sides.
Das Ende der im wesentlichen durch die Etagenanordnung der Ringe 64 bis 68 kegelstumpfförmigen Stirnplatte 63 ist durch einen Ring 69 gebildet, der zu einer mit einer axialen Bohrung 70 für den Durchgang der Zugstange 36 versehenen Abdeckplatte ergänzt ist. Dieser Ring 69 bildet ein Dichtungslager für die Verlängerung des innersten Zylinders O. The end of the end plate 63, which is essentially frustoconical due to the tier arrangement of the rings 64 to 68, is formed by a ring 69 which is supplemented to form a cover plate provided with an axial bore 70 for the tie rod 36 to pass through. This ring 69 forms a seal bearing for the extension of the innermost cylinder O.
Die Ringe 64 bis 68 bilden jeder eine Durchtrittsöffnung 71 bis 75 dadurch, daß sie auf etwas weniger als einen halben Umfang geringere Höhe haben und so jeweils einen ringförmigen Spalt bilden, der mit der entsprechenden Ringkammer 2 bis 6 in Verbingung steht. Die Ringkammern 2, 4 und 6 erhalten das eingeführte Fluid durch die Zuführleitung 20 und entleeren durch den Austritt 22, während die Ringkammern 3 und 5 das durch die andere Zuführleitung 19 eingeführte Fluid empfangen und durch den Auslaß 21 abgeben.The rings 64 to 68 each form a passage opening 71 to 75 by being slightly less than half a circumference have less height and so each form an annular gap, which with the corresponding annular chamber 2 to 6 is in connection. The annular chambers 2, 4 and 6 receive this introduced fluid through the supply line 20 and evacuate through the outlet 22, while the annular chambers 3 and 5 receive the fluid introduced through the other supply line 19 and through the outlet 21 submit.
Um die Trennung der beiden Fluide an den übereinandergelagerten Ringen zu sichern, sind die Spalte zweier benachbarter Ringe um 180° auf die beiden Seiten von radialen Trennwänden 76 und 77 versetzt, die. in einer gemeinsamen Diametralebene auf den Ringen angeschweißt sind.In order to ensure the separation of the two fluids on the superimposed rings, the gaps two adjacent rings offset by 180 ° on the two sides of radial partitions 76 and 77, the. are welded on the rings in a common diametrical plane.
Der Mantelteil 62 liegt jeweils zwischen dem Ring 64 und der Deckelplatte 17 bzw. 18, wobei die Trennwände 76 und 77 den Innenraum in zwei Ringsegmentkammern aufteilen.The jacket part 62 lies between the ring 64 and the cover plate 17 or 18, the partition walls 76 and 77 divide the interior into two ring segment chambers.
Auf dem Ring 69 ist eine Abschlußmuffe 80 befestigt, die sich bis an die Deckelplatte erstreckt, um die Strömungsräume von der Zugstange 36 zu trennen. Diese Zugstange 36 ist gegen die Ringe 69 an beiden Stirnplatten des Wärmetauschers durch Muttern 37 und Gegenmuttern 38 angezogen und Unterlegscheiben 79 und 81 sind zwischen dem Ring 69 und der Mutter 37 eingefügt.On the ring 69 a closure sleeve 80 is attached, which extends to the cover plate to to separate the flow spaces from the tie rod 36. This pull rod 36 is against the rings 69 both face plates of the heat exchanger tightened by nuts 37 and locknuts 38 and washers 79 and 81 are inserted between the ring 69 and the nut 37.
Die Deckelplatte 18 ist von einer Axialöffnung durchbohrt, die durch einen Deckel 82 verschlossen ist, der durch die Zugstange 36 durchquert und durch die Muttern 39 und 40 gehalten wird.The cover plate 18 is pierced by an axial opening which is closed by a cover 82 which is traversed by the tie rod 36 and held by the nuts 39 and 40.
Der Ring 64 weist einen Umfangsbundring 64 ο auf, der es gestattet, ihn durch Bolzen 83 mit einem Umfangsflansch 84 am äußersten Blechzylinder O zu verbinden.The ring 64 has a circumferential collar ring 64 o which allows it to be connected to a circumferential flange 84 on the outermost sheet metal cylinder O by bolts 83.
Der Mantelteil 62 trägt einen angeschweißten Umfangsflansch 85, welcher die Befestigung der äußeren Stirnplatten 17 und 18 durch Bolzen 86 gestattet, wobei Dichtungen 87 zwischen die Umfangsflansche und die Stirnplatten 17 und 18 eingefügt sind.The jacket part 62 carries a welded peripheral flange 85, which allows the attachment of the outer end plates 17 and 18 by bolts 86, seals 87 being interposed between the peripheral flanges and the end plates 17 and 18.
Die kegelstumpfförmige Form der Stirnplatte 63, auf welche die Zugstange 36 mit Mutter 37 wirkt, verteilt die Klemmkraft.The frustoconical shape of the face plate 63, on which the tie rod 36 with nut 37 acts, distributes the clamping force.
Claims (4)
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