DE1953628B2 - Rohrbuendel-waermeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrbündel-Wärme- kräfte in den Mantel geleitet und im Austrittsbereich austauscher für hohe Druckunterschiede zwischen des Wärmeaustauschers wirksam werden, muß in dei den am Wärmeaustausch beteiligten Stiömungsmit- Regel der Zwischenboden als frei tragendes System teln, mit senkrecht angeordnetem Rohrbündel, bei 35 und damit in einer bestimmten Dicke ausgeführt werdem das durch die Rohre geleitete Strömungsmittel den. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, bei eine hohe Eingangstemperatur aufweist und bei dem Wärmeaustauschern mit Zwischenboden, ohne den ein Rohrboden geringer Stärke mit dicht befestigten Gedanken der Erfindung zu verlassen, auch den Rohren auf der Anströmseite des heißen Strömungs- Rohrboden an der Austrittsseite dünn zu gestalten mittels vorgesehen ist, der mittels einer Trageinrich- 40 und diesen durch einen weiteren vorgelagerten Zwitung an einem zylindrischen Mantel abgestützt ist. schenboden zu entlasten.

Bei Rohrbündel-Wärmeaustauschern ohne Druck- An Hand der in den Zeichnungen dargestellten Fi-

ausgleichselemente können die Rohre nicht als An- guren ist die Erfindung an einem möglichen Ausfühker zur Verstärkung eines dünnen Bodens herange- rungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt zogen werden. Die Dicke des Bodens bei Rohr- 45 F i g. 1 eine erste mögliche Ausführungsform der bündel-Wärmeaustauschern ohne Dehnungsaus- Erfindung bei einem Rohrbündel-Wärmeaustauscher gleichselemente ist stark abhänig von der Federcha- ohne zweiten Rohrboden,

rakteristik der Rohre und damit von der Baulänge t i g. 2 eine zweite mögliche Ausführungsform mit

des Wärmeaustauschers, wobei die Bodendicke durch zweitem Rohrboden, die maximale Wärmestromdichte begrenzt ist. Bei 50 F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie II-II der frei tragenden Systemen oder bei großen Baulängen F i g. 2,

kann aber der Boden, insbesondere auf der Eintritts- F i g. 4 ein dritte mögliche Ausführungsform dei

seite, wo der durch die Rohre strömende Stoff eine Erfindung mit zweitem Rohrboden und zweitem hohe Eingangstemperatur aufweist, nicht so dünn Zwischenboden.

ausgeführt werden, daß die Wärmespannungen in 55 Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform weisi vertretbaren Grenzen bleiben. Die beschriebenen an der Eintrittsseite des heißen Mediums einen dün-Wärmeaustauscher können somit die ihnen gestellten nen Rohrboden 1 auf. Nahe diesem Rohrboden 1 isi Aufgaben nicht erfüllen. zu dessen Entlastung ein frei tragender Zwischenbo·

Es ist ein Wärmeaustauscher bekanntgeworden, den 2 vorgesehen, welcher sich auf ein zylindrische! bei dem der dünne Boden über kurze Rundanker 60 Mantelstück 3 abstützt. An den zunächst gerader mittels eines gitterartigen Tragrostes gegen Ausbie- Wärmeaustauscherrohren 4 werden sternartig ge gen gesichert ist (deutsche Patentschrift 1294 981). formte Halterungen 5 angeschweißt, über die di< Bei dieser Art Entlastungselement besteht jedoch der Rohre 4 sich auf den frei tragenden Zwischenboden ί Nachteil, daß die Verbindung zur dünnen Rohrbo- abstützen. Die Rohre 4, welche durch den Zwischen denplatte durch über den Rohrboden verteilt an- 65 boden 2 hindurchgeführt sind, werden konzentriscl geordnete Anker erfolgt, was nicht nur befestigungs- von der Oberkante 7 des Zwischenbodens 2 bis nahi technische, sondern auch einbautechnische Schwie- an den Rohrboden 1 von einem Mantelrohr 6 umge riekelten bereitet. Auch sind wärmetechnische Nach- ben, dessen Innendurchmesser »D« größer ist als de

Außendurclimesser »d« der Rohre 4. Es besteht auch die Möglichkeit, die Bohrungen S im Zwischenboden 2 so groß wie den Außendurchmesser des Mantelrohres 6 zu wählen, damit eine Verankerung des Mantelrohres in dieser Art möglich ist. Durch diese Mantelrohre 6 wird das Kühlmedium so umgelenkt, daß der dünne Rohrboden bespült wird.

Die Fig. 2 zeigt einen Rohrbündel-Wärmeaustauscher mit einem zweiten Rohrboden 9'. Die Abstützung des dünnen Rohrbüdens 1' zeigt im wesentliehen c gleichen Aufbau wie in F i g. 1 beschrieben, jedo... sind an Stelle des zylindrischen Mantelstückes 3 zur Abstützung des Zwischenbodens 2 bzw. 2' (bzw. 10" in F i g. 4) nockenartige Elemente 13' im Innenraum des zylindrischen Mantels 11' vorgesehen. Es sind wiederum Mantelrohre 6' in Bohrungen 8' angeordnet, die von der Oberkante T des Zwischenboden 2' ausgehen.

In F i g. 3 ist insbesondere die Anordnung der an die Rohre 4' angeschweißten Halterungen 5' zu erkennen.

Die F i g. 4 zeigt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie F i g. 2, jedoch wurde an Stelle des dikken Rohrbodens 9' ein dünner Rohrboden 9" verwendet, welcher durch einen nahe diesem angeordneten zweiten Zwischenboden 10" in gleicher Weise entlastet ist wie derjenige, welcher in F i g. 1 bzw. F i g. 2 beschrieben ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. teile durch Bildung eines Temperaturfeldes mit ho-Patentanspruch: hen Temperaturen im Bereich der Ankerbefestigung

   nicht ausgeschlossen.

   Rohrbündel-Wärmeaustauscher für hohe Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einen

   Druckunters:· "ede zwischen den am Wärmeaus- 5 Rohrbündel-Wärmeaustauscher zu schaffen, dessen tausch beteiligten Strömungsmitteln, mit senk- Rohrboden ohne besonderen Konstruktions-und ferrecht angeordnetem Rohrbündel, bei dem das tigungstechnischen Aufwand unabhängig von der durch die Rohre geleitete Strömungsmittel eine Baulänge durch Entlastungselemente an der Auswoihohe Eingangstemperatur aufweist und bei dem bung gehindert wird.

   ein Rohrboden geringer Stärke mit dicht befestig- io Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemub ten Rohren auf der Anströmseite des heißen Strö- vorgeschlagen, daß die Trageinrichtung aus einem im mungsmittels vorgesehen ist, der mittels einer gelingen Abstand vom Rohrboden angeordneten, Trageinrichtung an einem zylindrischen Mantel eine mehrfach größere Stärke als dieser aufweisenden abgestützt ist, dadurch gekennzeich- Zwischenboden, der sich am Mantel abstutzt und der net, daß die Trageinrichtung aus einem im ge- 15 mit Öffnungen versehen ist, die zwischen dem jeweih; ringen Abstand vom Rohrboden (1,1', 9") an- durchgeführten Rohr einen Ringspalt freilaSben und geordneten, ein, mehrfach größere Stärke als die- aus mit jeweils einem Rohr fest verbundenen Halte ser aufweisenden Zwischenboden (2,2', 10"), der elementen, die sich auf dem Zwischenboden abstut ssch am Mantel (3, 11') abstützt und der mit äff- zen, besteht.

   nungen versehen ist, die zwischen dem jeweils 20 Infolge der Verwendung eines nahe dem dünneren durchgeführten Rohr (4,4') einen Ringspalt frei- Rohrboden liegenden Zwiichenbodens wird für die lassen und aus mit jeweils einem Rohr (4,4') fest Bemessung des dünnen Bodens die maßgebende verbundenen Halteelementen (5, 3'), die sich auf kurze Rohrlänge erzielt. Die oberhalb des Zwischendem Zwischenboden (2,2', 10") abstützen, be- bodens vorhandenen Rohrlängen sind bei der erfinsteht. 25 dungsgemäßen Konstruktion für die Auslegung des

   dünne"n Rohrbodens nicht maßgebend. Die Relativdehnung zwischen den kurzen Rohrstücken und dem

   zugeordneten Mantelstück wird so gering, daß der

   dünne Rohrboden nicht durch zusätzliche Biege-30 kräfte an der Einspannstelle belastet wird.

   Da die vom Zwischenboden aufgefangenen Axial-