DE1961149B2 - Wärmetauscher mit einem stehenden Druckbehälter - Google Patents
Wärmetauscher mit einem stehenden DruckbehälterInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit sehen der aus der britischen Patentschrift 679 058
einem stehenden Druckbehälter. bekannten Konstruktion und dem Gegenstand der
Aus der USA.-Patentschrift 3 199 582 ist ein Erfindung. Die Erfindung macht von ähnlichen Kon-Wärmetauscher
mit einem stehenden Druckbehälter struktionselementen, jedoch mit Vorteil, Gebrauch,
und mit einem Bündel aus einer Vielzahl von darin 5 um die Rohre nicht lediglich in einer einzigen Ebene
lagenweise stehend nebeneinander angeordneten, an abzustützen, ohne jedoch den Wärmeübergangswirihren
oberen Enden U-förmig nach unten zurück- kungsgrad der Anlage wesentlich zu verringern. Jedes
gebogenen, in parallelem Abstand voneinander gehal- Rohr wird an vier Seiten erfaßt, und somit wird eine
tenen, von zu erhitzendem und verdampfendem Fluid seitliche als auch eine senkrechte Halterung der Rohre
umströmten Wärmetauschrohren bekannt mit einer io bewirkt; dennoch ist sowohl ein Längs- als auch ein
Haltekonstruktion für die Wärmetauschrohre an Querstrom eines Fluids durch den Abstütz- oder
ihrem oberen, gebogenen Abschnitt mit in gegen- Aufhängebereich des Rohrbündels möglich. Die
seitigem Abstand angebrachten, sich horizontal zwi- Rohre werden in ihrem gegenseitigen Abstand gesehen
den Rohrlagen erstreckenden Distanzriegeln sichert, wodurch trotz der erheblichen Abmessungen
mit Anlageflächen für die Wärmetauschrohre an ein- 15 der Rohrbündel der Gefahr von Schwingungen weitander gegenüberliegenden Rohrseitenflächen eines gehend begegnet wird.
jeden Rohres und mit einer Aufhängung der Halte- Eine zusätzliche Maßnahme, wie sie ähnlich in der
konstruktion an einer zwischen Druckbehälter und USA.-Patentschrift 3 262 428 vorbeschrieben ist, läßt
Rohrbündel angeordneten Leitwand, welche Aufhän- sich auf den Wärmetauscher gemäß der Erfindung
gung bei Erwärmung nachgiebig gegenüber der Leit- 20 anwenden; diese Ausführungsform des Wärmewand
ist. tauschers ist dadurch gekennzeichnet, daß die Öff-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei die- nungen erste Öffnungen für den Durchtritt der Rohrsem
bekannten Wärmetauscher — bei dem gegebe- schenkel und zweite Öffnungen darstellen, in den
nenfalls die Haltekonstruktion auch am Druckbehäl- zweiten Öffnungen in Längsrichtung verschiebbare
ter anstatt an der Leitwand aufgehangen sein kann — 25 Hülsen vorgesehen sind, die zwischen den unteren
die Haltekonstruktion zu einer Tragkonstruktion wei- Enden von jeweils paarweise zusammengehörenden
terzuentwickeln, ohne dabei den Wärmetauseh und Tragstreifen fest angebracht sind, wobei jede Hülse
die Strömung des verdampfenden Fluids erheblich zu den Schenkelabschnitt eines Wärmetauschrohres umbehindern;
die Sicherung der Rohre gegen Schwin- schließt.
gungen soll dabei noch besser als bisher gelöst wer- 30 Oben wurde die britische Patentschrift 679 058
den und insgesamt der technische Aufwand so gering erwähnt, und ein Merkmal ähnlich der Position 17
wie möglich gehalten werden. dieser Entgegenhaltung läßt sich auch beim Gegen-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst stand der Erfindung mit Vorteil verwenden, derart,
durch die Kombination der Merkmale des bekannten daß die unteren Enden der Tragstreifen der mittleren
Wärmetauschers mit den folgenden Merkmalen: 35 Haltekonstruktion an einem Verankerungsträger in
in Längsrichtung des Trägers verteilten Schlitzen in
a) daß Tragstreifen lotrecht in den Gassen zwi- gegenseitiger Abstandslage verschiebbar gesichert
sehen den Wärmetauschrohren, mit der Strei- sind. Auf diese Weise wird mit den Merkmalen der
fenebene in die Gassenebene gelegt, vorgesehen . Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes einzeln
sind, 40 oder in Kombination eine verbesserte Sicherung gegen
■··-.■■ Überbeanspruchung infolge Wärmedehnung erzielt.
b) daß die Distanzriegel entlang jeder Seitenkante Die genannte britische Patentschrift 679 058 weist
der miteinander ausgerichteten Tragstreifen an auch ein weiteres Merkmal auf, das beim Gegenstand
diesen befestigt sind und der Erfindung mit Vorteil Verwendung finden kann
. ,' . , ..._■■ 45 und darin besteht, daß die Tragstreifen in an sich
c) daß die unteren Enden der Tragstreifen m ihrer bekannter Weise an ihren gegenüberliegenden Seiten-Lage
in gegenseitigem Abstand mittels Befesti- kanten in Streifenlängsrichtung im Abstand voneingungsplatten
und Verankerungsträgern gesichert ander verteiite und an gegenüberliegenden Kanten
sind, die am Druckgefäß oder an der Leitwand gegeneinander versetzte Aussparungen oder Einfest
angebracht sind und sich quer zu den 5o schnitte für die Aufnahme der Distanzriegel an Stel-Schenkelabschnitten
der Wärmetauschrohre quer len zwischen deren als Vertiefungen ausgebildeten
durch die Wärmetauschkammer erstrecken, wo- Anlageflächen aufweisen. Diese Ausbildung der Tragbei
die Befestigungsplatten zahlreiche Off nungen s,treifen ist konstruktiv besonders vorteilhaft und in
auiweisen. bezug auf die Fertigung besonders wirtschaftlich.
55 Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme
Es ist festzuhalten, daß die britische Patentschrift auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
679 058, die sich ebenfalls mit der Ausbildung von F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Wärme-
Wärmetauschern befaßt, bereits für die Aufhängung tauscher in Form eines Dampferzeugers mit der erder
Rohre des Rohrbündels langgestreckte, in seit- findungsgemäßen Rohrtragkonstruktion für das in
lichem Abstand voneinander zwischen Rohrlagen in 60 ihm angeordnete Rohrbündel,
die Ebenen der Rohrlagen schneidenden Ebenen aus- F i g. 2 einen Teilschnitt durch einen solchen
gerichtete Tragplatten zeigt, mit Reihen von in ge- Dampferzeuger gemäß Schnittlinie 2-2 in F i g. 1,
genseitigem Abstand entlang jeder Seitenkante der F i g. 3 einen Teilschnitt durch den Dampferzeuger
Tragplatten angebrachten und sich parallel zu deren gemäß Schnittlinie 3-3 in F i g. 2,
Ebenen zwischen nebeneinanderliegenden Rohren in 65 F i g. 4 einen weiteren Teilschnitt gemäß Schnittden
Rohrlagen horizontal erstreckenden Distanz- linie 4-4 von Fig. 1,
stücken mit Anlageflächen für die Rohre von Rohr- F i g. 5 einen Teilschnitt gemäß Schnittlinie 5-5
lagen. Diesbezüglich bestehen Berührungspunkte zwi- von F i g. 4,
F i g. 6 einen Horizontalschnitt gemäß Schnittlinie 6-6 von F ig. 1,
F i g. 7 einen Horizontalschnitt gemäß Schnittlinie 7-7 von F ig. 1,
F i g. 8 einen teilweisen Horizontalschnitt gemäß Schnittlinie 8-8 von F i g. 1,
F i g. 9 eine senkrechte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Rohrtragkonstruktion nach der Erfindung,
Fig. 10 eine teilweise Schnittansicht der Rohrtragkonstruktion gemäß Schnittlinie 10-10 von
Fig. 9,
Fig. 11 einen Horizontalschnitt gemäß Schnittlinie 11-11 von Fig. 9 und
Fig. 12 eine isometrische Teildarstellung der Rohrtragkonstruktion von F i g. 9.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Wärmetauscher in Form eines Dampferzeugers
dargestellt. Der Dampferzeuger hat einen langgestreckten, senkrecht stehenden Druckbehälter
10 mit einem unteren zylindrischen Mantel 12 und einem oberen zylindrischen Mantel 14 größeren
Durchmessers, der mit dem unteren Mantelabschnitt durch ein kegelstumpfförmiges Übergangsstück 16
einstückig verbunden ist. Die Behälterenden sind unten durch einen halbkugelförmigen Behälterboden
18 und oben durch eine domförmige Abdeckung 20 mit einem Dampfauslaßstutzen 22 verschlossen. Der
Druckbehälter enthält innen Leitwände 24, 26 und 28, die unter Zusammenwirkung mit den Stutzen des
Behältermantels eine innere, der Dampferzeugung dienende Wärmetauschkammer 30 und einen äußeren,
ringförmigen Abwärtsströmungskanal 32 bilden. Am unteren Ende der unteren Behälterwandung 12 und
zwischen dieser und dem Verschlußboden 18 ist eine Rohrwand oder -platte 34 angeordnet, die sich quer
zu der Mittelachse des Druckbehälters erstreckt und mit der Behälterwandung verbunden ist. Die Rohrplatte
34 enthält eine Vielzahl von Rohröffnungen 36 für die Befestigung der Enden von U-förmigen
Wärmetauschrohren 38, die ein den unteren Bereich der Wärmetauschkammer 30 im wesentlichen ausfüllendes,
sich in Richtung der Behälterlängsachse erstreckendes Rohrbündel 40 bilden. Die Rohröffnungen
36 führen durch die Rohrplatte 34 und bringen die Rohre 38 in Strömungsverbindung mit einer
Heizmittelkammer 42, die den zwischen dem Behälterboden 18 und der Rohrplatte 34 eingeschlossenen
Behälterteil einnimmt. Die Heizmittelkammer 42 ist durch eine diametral angeordnete Trennwand
48 in einen Einlaßteil 44 und einen Auslaßteil 46 unterteilt. Die Rohre 38 des Rohrbündels 40 sind so
angeordnet, daß ihre entgegengesetzten Enden mit einem der entsprechenden Teile der Kammer 42 in
Verbindung stehen für den Durchfluß vom Heizmittel durch die Rohre. Die Kammer 42 ist durch einen
Einlaßstutzen 50 und einen Auslaßstutzen 52 an eine nicht gezeigte Heizmittelquelle angeschlossen. Die
Stutzen 50 und 52 stehen mit den entsprechenden Kammerteilen 44 und 46 in Verbindung und bewirken
dadurch einen Heizmittelkreislauf durch die Rohre. Speisewasser wird durch einen den oberen
Mantelabschnitt 14 des Druckbehälters durchsetzenden Einlaßstutzen 54 der Anlage zugeführt. Eine mit
dem Stutzen 54 verbundene Ringsammelleitung 56 verteilt das durch den Stutzen zugeführte Speisewasser
über den Umfang des Abwärtsströmungskanals 32, in den sich das Speisewasser durch abwärts
gerichtete Austrittsöffnungen 58 ergießt, die über die Unterseite der Sammelleitung bzw. des
Ringverteilers verteilt angeordnet sind. Ein Speisewasserstrom von dem Ringkanal 32 in die Wärme-
tauschkammer 30 tritt durch den Ringspalt, der zwischen dem unteren Ende der Leitwand 24 und der
Oberseite der Rohrplatte 34 vorhanden ist.
Der obere Teil der Wärmetauschkammer 30 ist durch die Verbindung zwischen den Leitwänden 26
ίο und 28 als eine Dampfsammeikammer 60 ausgebildet.
Von der Dampfsammelkammer 60 wird das Strömungsgemisch in einem Dampf-Flüssigkeits-Abscheider
geleitet, der aus einer Vielzahl von Dampfseparatoren 62 besteht, die auf der Leitwand 28 montiert
sind und durch Öffnungen 63 mit der Dampfsammelkammer 60 in Verbindung stehen. Der
abgeschiedene Dampf strömt durch Kontakt-Trockner 64, von wo er über den Dampf auslaßstutzen 22
einem Verbraucher zugeführt wird. Wie bei Dampferzeugern der beschriebenen Art üblich, hat
jedes U-Rohr des Rohrbündels 40 ein Paar gerade, senkrecht verlaufende Schenkelabschnitte 66, die
durch ein horizontal verlaufendes Verbindungsstück 68 miteinander verbunden sind. In dem Rohrbündel
40 der hier beschriebenen Anlage hat die Mehrzahl der Wärmetauschrohre 38 ein im allgemeinen gerades
Verbindungsstück 68. Diejenigen Rohre jedoch, die in den innersten Rohrreihen liegen, können, wie
gezeigt, mit im allgemeinen kreisbogenförmig ausgebildeten Verbindungsstücken geformt sein. Alle
Rohre 38 sind dünnwandig und haben einen kleinen Durchmesser; wie in F i g. 2 gezeigt, sind sie in eng
benachbarten Lagen angeordnet, von denen jede Lage eine Vielzahl paralleler Rohre enthält. Für
einen maximalen Wärmeübergangs-Wirkungsgrad sind die Rohrlagen bei der vorliegenden Konstruktion
in versetzten Reihen derart angeordnet, daß die Rohre mit ihren Mittelachsen jeweils in einem Dreieckabstand
angeordnet sind. Bei einer solchen An-Ordnung sind die Rohre jeder Rohrlage, wie in
Fig. 10 zu erkennen, mit Zwischenräumen zu den Rohren der benachbarten Lage ausgerichtet, wodurch
ein größerer Heizflächenteil mit der um die Rohre herumströmenden verdampfbaren Flüssigkeit
in Wärmetausch kommt.
Eine Vielzahl von entlang der Achse des Behälters 10 verteilt angeordneten, sich horizontal erstreckenden
Platten 70 ist vorgesehen, die über einen wesentlichen Teil der Höhe des Rohrbündels 40 angebracht
sind und die geraden Schenkelabschnitte 66 der Rohre 38 an mehreren Abstandsstellen abstützen.
Diese Distanzplatten 70 bekannter Bauart enthalten in ihren Oberflächen, wie in Fig. 8 gezeigt,
eine Vielzahl ausgerichteter Öffnungen 72, durch die die Schenkelabschnitte 66 der Wärmetauscherrohre
38 hindurchgeführt sind. Eine Anzahl Öffnungen 74 kleinen Durchmessers sind um jede der Rohröffnungen
72 herum angeordnet für den Längsstrom von verdampfbarer Flüssigkeit durch die Ebenen der
Platten 70. Die Platten 70 sind durch Verbindungsstücke senkrecht abgestützt, die die Platten an
mehreren Stellen ihres Außenumfanges an der Innenfläche der Leitwand 24 festhalten. Eine zusätzliche
Halterung für diese Platten kann zwischen ihren Einspannstellen vorgesehen sein, und zwar
durch die Befestigung von Zugankern 76, die an ihren unteren Enden mit der Rohrplatte 34 verbunden
sind und sich entlang der Wärmetauscher-
kammer 30 erstrecken mit der hauptsächlichen Aufgabe, die Befestigungsplatten 112 der Rohr-Tragkonstruktion,
wie später beschrieben, zu halten.
Einrichtungen für eine Abstandshalterung der querverlaufenden Verbindungsstücke 68 der Rohre
38 sind in dem oberen Bereich des Rohrbündels 40 vorgesehen. Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung
weist z. B. fünf in seitlichem Abstand voneinander angeordnete Rohrträger 80 und 80' auf.
Seitenkante des Tragstreifens 82 tragend im Abstand gehalten, wobei die Rohreingriffsvertiefung 92 an der
Unterseite des Distanzriegels angeordnet ist, und durch einen anderen Distanzriegel 90 an der gegenüberliegenden
Seitenkante der Tragplatte 82, wobei sich hier die Rohreingriffsvertiefung 92 an der Oberseite
des Distanzriegels befindet. Durch diese Anordnung wird jedes Rohr durch die Rohr-Tragkonstruktion
über seinen vollen Umfang wirksam erfaßt,
Die eine Tragkonstruktion bildenden Rohrträger io wobei sogar ein angemessener seitlicher und senk-80
und 80' sind hier aus dem Grunde gesondert be- rechter Abstand zwischen den Rohrtragstücken vor-
daß
zeichnet worden, weil bei im wesentlichen gleichem konstruktivem Aufbau beider Träger verschiedene
Einrichtungen für die Verankerung der unteren Enden der Träger vorgesehen sind entsprechend dem
besonderen Bereich des Rohrbündels, in welchem jeder der Träger angeordnet ist. Wie im folgenden
näher ausgeführt, sind die Träger 80 in einem Bereich angeordnet, in welchem die Verankerungsmittel durch Rohre 38 gesichert sind, während der
Träger 80' sich in einem Bereich befindet, unterhalb dessen keine Rohre vorhanden sind.
Jeder Rohrträger 80 und 80' besteht aus einer Vielzahl senkrechter, langgestreckter, dünner, flacher
gesehen ist, ohne daß dadurch der Längs- und Querstrom der verdampfbaren Flüssigkeit durch
diesen Bereich des Rohrbündels. übermäßig gedrosselt würde.
Jeder Rohrträger 80 oder 80' ist in dem Druckbehälter mittels Aufhängevorrichtungen 94 aufgehängt.
Jede dieser Aufhängevorrichtungen 94 besteht aus einem horizontal angeordneten Konstruktionsteil, wie
einem I-Träger 96, der sich über die Breite der Wärmetauscherkammer 30 oberhalb seines zugehörigen
Rohrträgers 80, 80' erstreckt und mit seinen entgegengesetzten Enden an der Innenfläche der die
Kammer umgebenden Leitwand 26 durch Schweißen
35
45
Tragstreifen 82, die von vorne nach hinten ausge- 25 oder auf andere Weise befestigt ist. Eine Aufhängerichtet
in gegenseitigem Abstand zwischen benach- platte 98 ist an der Unterseite des I-Trägers 96
barten Lagen von. Rohren 38 in dem oberen Teil des mittels in gegenseitigem Abstand angebrachter Win-Rohrbündels
40 angeordnet sind. Wie in Fig. 2 bis 5 kelstücke 100, deren abwärts gerichtete Schenkel eine
gezeigt, erstrecken sich die die Träger 80 und 80' bil- Führung für den oberen Rand der Platte 98 bilden,
denden Tragstreifen 82 senkrecht zu dem Verbin- 30 verschiebbar gesichert. In dem durch die Winkeldungsstück
68 der U-Rohre 38 zwischen oberen und stücke 100 gebildeten Zwischenraum ist ein geringes
unteren Stütz- oder Halteteilen, wie im folgenden beschrieben. Jeder Tragstreifen82 (Fig. 9 und 12)
ist an seinen im Abstand einander gegenüberliegenden Seitenkanten 84 und 86 mit in senkrechtem
Abstand verteilten rechteckigen Aussparungen oder Einschnitten versehen, die an einer Kante gegenüber
denen an der jeweils gegenüberliegenden Kante auf Lücke versetzt sind. Die Tragstreifen 82 jedes Trägers
80 oder 80' sind so angeordnet, daß entspre- 40 der Anlage auftreten kann, sofort aufgenommen,
chende Aussparungen oder Einschnitte an den Die Befestigung der Rohrträger 80 und 80'an der
Platten von vorn nach hinten horizontal ausgerichtet sind für die Aufnahme und Halterung von Rohrdistanzriegeln
90. Die Distanzriegel 90 sind horizontal langgestreckte Bauteile, die sich durch das Rohrbündel
40 zwischen benachbarten Rohren und rechtwinklig zu der Achse des Verbindungsstückes 68 an
den Rohren erstrecken. Die Distanzriegel 90 sind an ihrer Ober- und Unterseite mit bogenförmigen Vertiefungen
92 entsprechend der Außenoberfläche der 50 bindung der Tragstreifen 82 mit der Aufhängeplatte
Rohre 38 versehen, wodurch sie die Rohre stützend 98 weisen die Tragstreifen 82 an ihrem oberen Ende
erfassen und sie in gegenseitiger Abstandslage festhalten.
Da die Rohre 38 des Rohrbündels 40 bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel in . einer dreieckigen
Abständslage reihenweise versetzt angeordnet sind, sind die Vertiefungen 92 an den gegenüberliegenden
Oberflächen jedes Distanzriegels 90 ebenfalls abwechselnd auf Lücke versetzt angeordnet.
Wären die Rohre demgegenüber in einem quadratischen Abstand fluchtend angeordnet, so wären die 60 entsprechenden Träger aufrechtzuerhalten. Die VerVertiefungen
92 an den Oberflächen der Distanz- bindungen zwischen den Tragstreifen 82 und den
riegel einander gegenüber in gegenseitigem Abstand Verankerungseinrichtungen sind jedoch so, daß sie
eine senkrechte Bewegung der Rohrtragkonstruktion bei relativer Wärmedehnung zwischen den
Verbindungsstückes der U-Rohre38 an der Stelle, 65 Rohren 38 und der Aufhängevorrichtung94 zulassen,
wo es durch die Ebene des entsprechenden Trägers Die Verbindung zwischen den Tragstreifen 82 und
der Befestigungsplatte 112 erfolgt bei den Rohrträgern 80 in der in Fig. 2, 3, 9 und 10 gezeigten
Spiel zwischen dem oberen Ende der Aufhängeplatte 98 und dem unteren Flansch des Trägers 96 vorgesehen.
Die Verbindung zwischen der Platte 98 und den Winkelstücken 100 erfolgt durch Gewindeverbinder
102, die mit nicht gezeigten Schlitzöffnungen in der Platte 98 zusammenwirken. Auf diese Weise
wird jede Aufwärtsdehnung des Rohrbündels 40 gegenüber der Halteanordnung, wie sie beim Betrieb
Aufhängevorrichtung 94 erfolgt in der in F i g. 2 und 3 gezeigten Weise, wobei in der gezeigten Anordnung
die Aufhängeplatte 98 mit ihrem unteren Rand 104 der Außenlinie des oberen Endes des Rphrbündels
40 angepaßt ist und die oberen Enden der Tragstreifen 82 an entlang dem Rand 104 in Längsrichtung
verteilten Stellen beispielsweise durch Schweißen befestigt sind. Zur Erleichterung der Vereinen
senkrechten Schlitz 106 (F i g. 9) für die Aufnahme des unteren Endes der ■ Aufhängeplatte 98
auf. An ihrem unteren Ende ist jede Tragplatte 82 mit einer horizontal angeordneten Verankerungseinrichturig
verbunden (Befestigungsplatten 112 bei den Trägern 80 und Verankerungsträger 114 bei den
Trägern 80'), um die gegenseitige Abstandslage zwischen den Tragstreifen 82 am unteren Ende der
angeordnet.
Wie am besten in Fig. 12 zu erkennen, ist jedes
80 oder 80' hindurchgeht, von senkrecht benachbarten
Rohren durch einen Distanzriegel 90 an einer
Weise. Bei Betrachtung der letzteren Figuren ist zu erkennen, daß die senkrechten Tragstreifen 82 paarweise
angeordnet sind und daß die unteren Enden der Streifen jedes Paares in gegenseitiger Abstandslage
an die Außenfläche einer kurzen hohlen zylindrischen Hülse 108 angeschweißt sind. Die Hülse
108 hat einen solchen Innendurchmesser, daß sie teleskopartig über ein benachbartes Rohr 38 geschoben
werden kann, und einen solchen Außendurchmesser, daß sie verschiebbar in eine Öffnung
110 in ihrer zugehörigen Befestigungsplatte 112 eingesetzt werden kann. Die Befestigungsplatten 112
sind im Bereich des Rohrbündels 40 unmittelbar unterhalb des U-Rohrbogens horizontal angeordnet
und haben eine Umfangsform von Kreissegmenten (F i g. 7). Die senkrechte Abstützung der entsprechenden
Platten 112 erfolgt durch geeignete Befestigungen, die die Platten an der Innenoberfläche der
Leitwand 24 sichern, und durch Zuganker 76, die mit den Platten 112 an Abstandsstellen nahe ihrem Kreissehnenrand
verbunden sind. Die Oberfläche der Platten 112 ist ähnlich derjenigen der Rohrstützplatten
70 mit einer Vielzahl von miteinander ausgerichteten Rohröffnungen 72 für den Durchtritt der
Schenkelabschnitte 66 der Rohre 38 und Öffnungen 74 kleineren Durchmessers rings um diese herum für
den Längsstrom von verdampfbarer Flüssigkeit durch die Platten. Sie unterscheiden sich jedoch darin,
daß die ausgerichteten Öffnungen 110 unterhalb der Rohrträger 80 größer bemessene Öffnungen sind
für die verschiebbare Aufnahme der Hülsen 108 und der von diesen umschlossenen Rohre 38.
Die Verbindung am unteren Ende des Rohrträgers 80' unterscheidet sich von derjenigen der Rohrträger
80. Wie in F i g. 1, 4 und 5 gezeigt, befindet sich das untere Ende des Rohrträgers 80' in einem Bereich
des Rohrbündels 40, unmittelbar unterhalb von dem keine Rohre 38 vorhanden sind. Ein umgekehrt
T-förmiger Verankerungsträger 114 erstreckt sich durch das Rohrbündel und ist mit seinen gegenüberliegenden
Enden durch geeignete Befestigungseinrichtungen an der Innenoberfläche der Leitwand 24
fest angebracht. Der Träger 114 kann an verschiedenen über seine Länge verteilten Stellen zwischen
seinen Enden durch Zuganker 76 gehalten sein. Der nach oben ragende Steg des Verankerungsträgers 114
weist entlang seinem oberen Rand Schlitze 116 für eine verschiebbare Aufnahme der unteren Enden der
Tragstreifen 82 auf, wobei letztere die gleiche Gesamtform wie die Tragstreifen 82 bei den Rohrträgern
80 haben, jedoch an ihrem unteren Ende mit Schlitzen versehen sind, die in den T-Trägerschlitzen
116 verschiebbar aufgenommen werden.
Eine relative Vertikalbewegung zwischen den Rohren wird durch die gegenüberliegende oder versetzte
Anordnung der Distanzriegel zwischen jedem in vertikalem Abstand gehaltenen Rohrabschnitt
verhindert, während eine relative seitliche oder Querbewegung zwischen benachbarten Rohren sowohl
durch die eingefügten senkrechten Platten als auch durch die Rohreingriffsvertiefungen in den Distanzriegeln
verhindert wird. Eine durch Wärmewirkung hervorgerufene Relativbewegung zwischen den Rohren
und der Behälterwandung wird durch die zwischen den Rohrträgern und ihren zugehörigen
Aufhängevorrichtungen vorgesehene nachgiebige Verbindung aufgenommen. Und schließlich werden
sowohl der Wärmeübergangs-Wirkungsgrad als auch der Strömungsmitteldurchfluß äußerst wirkungsvoll
gestaltet wegen des Vorhandenseins eines ausreichenden Strömungsquerschnittes durch die Rohrtragkonstruktion,
was sich durch die lineare Verlagerung zwischen den Bauteilen der Konstruktion ergibt.
Claims (4)
1. Wärmetauscher mit einem stehenden Druckbehälter und mit einem Bündel aus einer Vielzahl
von darin lagenweise stehend nebeneinander angeordneten, an ihren oberen Enden U-förmig
nach unten zurückgebogenen, in parallelem Abstand voneinander gehaltenen, von zu erhitzendem und verdampfendem Fluid umströmten
Wärmetauschrohren mit einer Haltekonstruktion für die Wärmetauschrohre an ihrem oberen, gebogenen
Abschnitt mit in gegenseitigem Abstand angebrachten, sich horizontal zwischen den Rohrlagen
erstreckenden Distanzriegeln mit Anlageflächen für die Wärmetauschrohre an einander
gegenüberliegenden Rohrseitenflächen eines jeden Rohres und mit einer Aufhängung der Haltekonstruktion am Druckbehälter oder an einer
zwischen Druckbehälter und Rohrbündel angeordneten Leitwand, welche Aufhängung bei Erwärmung
nachgiebig gegenüber dem Druckbehälter oder der Leitwand ist, dadurch gekennzeichnet,
daß
a) an sich bekannte Tragstreifen (82) lotrecht in den Gassen zwischen den Wärmetauschrohren
(38), mit der Streifenebene in die Gassenebene gelegt, vorgesehen sind,
b) die Distanzriegel (90) entlang jeder Seitenkante (84, 86) der miteinander ausgerichteten
Tragstreifen (82) an diesen befestigt sind und
c) die unteren Enden der Tragstreifen (82) in
ihrer Lage in gegenseitigem Abstand mittels Befestigungsplatten (112) und Verankerungsträgern (114) gesichert sind, die am Druckgefäß
oder an der Leitwand (24, 26) fest angebracht sind und sich quer zu den Schenkelabschnitten
(66) der Wärmetauschrohre (38) quer durch die Wärmetauschkammer (30) erstrecken, wobei die Befestigungsplatten
zahlreiche Öffnungen aufweisen.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen erste Öffnungen
(72) für den Durchtritt der Rohrschenkel (66) und zweite Öffnungen (110) darstellen, in
den zweiten Öffnungen in Längsrichtung verschiebbare Hülsen (108) vorgesehen sind, die
zwischen den unteren Enden von jeweils paarweise zusammengehörenden Tragstreifen fest angebracht
sind, wobei jede Hülse den Schenkelabschnitt (66) eines Wärmetauschrohres (38)
umschließt.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden
der Tragstreifen (82) der mittleren Haltekonstruktion (80') an einem Verankerungsträger
(114) in in Längsrichtung des Trägers (114) verteilten Schlitzen (116) in gegenseitiger Abstandslage
verschiebbar gesichert sind.
4. Wärmetauscher nach einem oder mehreren
109547/351
der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstreifen (82) in an sich bekannter
Weise an ihren gegenüberliegenden Seitenkanten (84, 86) in Streifenlängsrichtung im Abstand
voneinander verteilte und an gegenüberliegenden
10
Kanten gegeneinander versetzte Aussparungen oder Einschnitte (88) für die Aufnahme der
Distanzriegel (90) an Stellen zwischen deren als Vertiefungen (92) ausgebildeten Anlageflächen
aufweisen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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