DE19959467B4 - Double tube safety heat exchangers - Google Patents

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Abstract

Die Vorrichtung zur Übertragung zwischen zwei Fluiden (A, B) weist in einem langgestreckten Gehäuse (1) mit stirnseitigen Zuström- und Abströmkammern (20, 23) für das zweite Fluid (B) zwei im Abstand (X) zueinander angeordnete, einen mit dem ersten Fluid (A) beaufschlagbaren Austauschraum (2) axial begrenzende 1. Rohrböden (9, 10) auf. In diesen sind die Enden (8) mehrerer parallel zueinander verlaufender, von dem ersten Fluid (A) umströmter 1. Austauscherrohre (6) dicht festgelegt. Diese sind in Längsrichtung von von dem zweiten Fluid (B) durchströmten 2. Austauscherrohren (13) durchsetzt. Deren Enden (14) sind in 2. Rohrböden (15, 16) dicht fixiert, welche sich parallel neben den 1. Rohrböden (9, 10) erstrecken. Zwischen jedem mit der Wandung (11) des Austauschraums (2) verschweißten 1. Rohrboden (9, 10) und dem jeweils benachbarten 2. Rohrboden (15, 16) ist ein sich in Längsrichtung der Wandung (11) des Austauschraums (2) erstreckendes, auf Temperaturänderungen reagierendes mantelseitiges Ausgleichselement (17) eingeschweißt.The device for transmission between two fluids (A, B) has in an elongated housing (1) with frontal inflow and outflow chambers (20, 23) for the second fluid (B) two spaced apart (X), one with the first fluid (A) act on exchange space (2) axially bounding first tube sheets (9, 10). In these, the ends (8) of a plurality of mutually parallel, from the first fluid (A) flow around the first exchanger tubes (6) are tightly fixed. These are traversed in the longitudinal direction by the second fluid (B) through which the second exchanger tubes (13) flow. Their ends (14) are tightly fixed in second tube sheets (15, 16), which extend parallel to the first tube sheets (9, 10). Between each with the wall (11) of the exchange space (2) welded first tube sheet (9, 10) and the adjacent second tube sheet (15, 16) is in the longitudinal direction of the wall (11) of the exchange space (2) extending , shell-side compensating element (17) reacting to changes in temperature.

Description

Die Erfindung betrifft einen Doppelrohrsicherheitswärmeübertrager gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs.The The invention relates to a double tube heat exchanger according to the features in Preamble of the claim.

Die Haupteinsatzgebiete eines solchen Doppelrohrsicherheitswärmeübertragers (DSWÜ) sind die Kühlung von Ölen sowie die Chemie- und Prozesstechnik. Aufgrund des Sachverhalts, dass die 1. Austauscherrohre von 2. Austauscherrohren in Längsrichtung durchsetzt und einerseits die 1. Austauscherrohre und andererseits die 2. Austauscherrohre mit ihren Enden jeweils für sich in 1. Rohrböden und 2. Rohrböden dicht festgelegt sind, wird bei einer eventuellen Leckage mit Sicherheit verhindert, dass eine Vermischung der im Wärmeaustausch stehenden Fluide erfolgen kann. Hierdurch wird auch eine sichere Betriebsweise erreicht. Die jeweilige Vorrichtung, die Prozessfluide und die Umwelt werden geschützt.The Main applications of such a double tube heat exchanger (DSWÜ) are the cooling of oils as well as the chemical and process technology. Due to the facts, that the 1st exchanger tubes of 2nd exchanger tubes in the longitudinal direction interspersed and on the one hand the first exchanger tubes and on the other hand the 2nd exchanger tubes each with their ends in 1. tube sheets and 2nd tube sheets are tight, is in case of leakage with certainty prevents mixing of the heat exchanging fluids can be done. As a result, a safe operation is achieved. The particular device, the process fluids and the environment will be protected.

Sofern der Betriebs- und Belastungszustand eines DSWÜ als weitgehend unkritisch angesehen werden kann, sieht die Praxis im Umfang des Prospekts "TECHNISCHE DOKUMENTATION DOPPELROHRTECHNIK" der Firma Renzmann & Grünewald GmbH, Monzingen vor, die einander jeweils benachbarten 1. und 2. Rohrböden durch Verschraubung unmittelbar miteinander zu verbinden. Da aufgrund des weitgehend unkritischen Betriebs- und Belastungszustands keine größeren Spannungen zwischen den benachbarten 1. und 2. Rohrböden einerseits und zwischen den Doppelrohren (1. und 2. Austauscherrohre) andererseits auftreten können, ist keine Gefahr für einen schadensfreien Betrieb des DSWÜ gegeben. Im wesentlichen handelt es sich hierbei meistens um einen stationären Betriebszustand.Provided the operating and load condition of a DSWÜ as largely uncritical can be considered, the practice in the scope of the prospectus "TECHNICAL DOCUMENTATION DOUBLE TUBE TECHNOLOGY "the Company Renzmann & Grünewald GmbH, Monzingen ago, the mutually adjacent 1st and 2nd tube sheets through Fastening directly to each other. Because due none of the largely uncritical operating and load conditions greater voltages between the adjacent 1st and 2nd tube plates on the one hand and between the double tubes (1st and 2nd exchanger tubes) on the other hand occur can, is no danger for a damage-free operation of the DSWÜ given. Essentially this is usually a stationary operating state.

Wenn jedoch z.B. beim instationären Betrieb die zu erwartende Belastung größer wird, wird auch der DSWÜ thermisch höher und damit stärker belastet. Auch werden häufige An- und Abfahrvorgänge während der Lebensdauer eines DSWÜ gefordert. So kann es z.B. bei der Gasvorwärmung (u.a. bei Erdgasen), wo als zu heizendes Medium Wasser, Dampf, Öl oder heiße Luft verwendet wird, zur überkritischen Beanspruchung kommen. Insbesondere können sich beim An- und Abfahren des DSWÜ heiße oder kalte Pfropfen in der Vorrichtung bilden. Dabei kann besonders die gasseitige Verbindung zwischen dem 1. Rohrboden und dem Mantel des Austauschraums zwischen den beiden 1. Rohrböden mit einem Temperaturschock beaufschlagt werden. Auch die Verbindungen zwischen den jeweils einander benachbarten 1. und 2. Rohrböden stellen kritische Stellen dar.If however, e.g. at the transient Operation, the expected load is greater, the DSWÜ is also thermal higher and stronger loaded. Also become frequent Approach and departure during the Lifetime of a DSWÜ required. So can it be e.g. in the gas preheating (among other things with natural gas), where as medium to be heated water, steam, oil or hot air is used for supercritical Stress come. In particular, can on arrival and departure the DSWÜ hot or forming cold plugs in the device. It can especially the gas-side connection between the 1st tube sheet and the jacket of the Exchange space between the two first tube sheets with a temperature shock be charged. Also the connections between each one adjacent 1st and 2nd tube bottoms pose critical points represents.

Die FR 2 603 693 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Abkühlen eines in einem Kernreaktor erhitzten liquiden Natriums. Dazu erstrecken sich zwischen einer Zuströmkammer für kaltes Wasser und einer Abströmkammer für Wasserdampf Innenrohre. Die Enden der Innenrohre sind in Platten eingeschweißt, welche die Kammern von Räumen abtrennen, die mit einem inerten Gas, wie beispielsweise Stickstoff, beaufschlagbar sind.The FR 2 603 693 A1 discloses an apparatus for cooling a liquid sodium heated in a nuclear reactor. These extend between an inflow chamber for cold water and a discharge chamber for water vapor inner tubes. The ends of the inner tubes are welded into plates which separate the chambers from spaces which are exposed to an inert gas, such as nitrogen.

Die die Zuströmkammer mit der Abströmkammer verbindenden Innenrohre durchsetzen mit radialem Abstand Außenrohre, welche in zweiten Platten durch Schweißung dicht festgelegt sind. Der Raum zwischen den Innenrohren und den Außenrohren wird durch ein Wärme gut leitendes Material, wie insbesondere porösem Kupfer, ausgefüllt. Mit Längsnuten versehene Hülsen im Bereich der zweiten Platten kammern dieses Material.The the inflow chamber with the outflow chamber connecting inner tubes pass through with radial distance outer tubes, which are tightly secured in second panels by welding. The space between the inner tubes and the outer tubes is good due to a heat conductive material, such as in particular porous copper filled. With longitudinal grooves provided pods in the area of the second plates, this material is chambered.

Das liquide Natrium wird über einen Ringraum und eine umfangsseitige Öffnung am oberen Ende eines zylindrischen Mantelbereichs eingebracht, welcher zwischen den zweiten Platten die Außenrohre umschließt. Das Natrium kann dann die Außenrohre umströmen und tritt durch eine umfangsseitige Öffnung am unteren Ende des Mantelbereichs gekühlt in einen Ringraum aus, von dem es wieder dem Kernreaktor zugeführt wird.The Liquid sodium is over an annular space and a peripheral opening at the upper end of a cylindrical shell portion introduced, which between the second Plates the outer tubes encloses. The sodium can then be the outer tubes flow around and passes through a peripheral opening at the bottom of the Sheath area cooled in an annulus from which it is returned to the nuclear reactor.

In die Wandung des Mantelbereichs ist ein Kompensator integriert. Ferner ist ein Kompensator zwischen der Wandung des unteren Ringraums und der die untere Zuströmkammer begrenzenden Platte eingegliedert.In the wall of the jacket area is integrated with a compensator. Further is a compensator between the wall of the lower annulus and the the lower inflow chamber incorporated limiting plate.

Aus der DE 1 117 148 B geht eine Vorrichtung hervor, die weitgehend derjenigen gemäß dem eingangs genannten Prospekt entspricht, lediglich mit dem Unterschied, dass die Räume zwischen den ersten Rohrböden und den zweiten Rohrböden axial länger bemessen sind.From the DE 1 117 148 B shows a device that largely corresponds to that according to the aforementioned prospectus, only with the difference that the spaces between the first tube sheets and the second tube sheets are dimensioned axially longer.

Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, einen Doppelrohrsicherheitswärmeübertrager zu schaffen, bei welchem unabhängig von dem jeweiligen Betriebs- und Belastungszustand (stationär oder instationär) eine Ermüdung der kritischen Stellen vermieden wird.Of the Invention is - starting from the prior art - the The object of the invention is to provide a double tube safety heat exchanger in which independently from the respective operating and load condition (stationary or transient) one fatigue critical points is avoided.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Patentanspruchs.The solution This object is according to the invention in the features of the claim.

Danach werden jetzt die einander benachbarten 1. und 2. Rohrböden an den Enden des Doppelrohrsicherheitswärmeübertragers (DSWÜ) gezielt in einem größeren Abstand zueinander angeordnet. Ferner werden zwischen den mit der Wandung des zentralen Austauschraums verschweißten 1. Rohrböden und dem jeweils benachbarten 2. Rohrboden mantelseitige Ausgleichselemente eingeschweißt. Die Integration von Ausgleichselementen zwischen den 1. Rohrböden und den 2. Rohrböden fängt einerseits die temperaturbedingte Dehnung zwischen den 1. und 2. Rohrböden auf und vermindert andererseits die Gefahr des Abscherens der Austauscherrohre an den Rohrböden. In anderen kritischen Belastungssituationen, wie etwa bei Erdgasvorwärmern, führt die erfindungsgemäße Ausbildung zu Vorteilen für einen sicheren Betrieb. Die Variationsbreite der Anwendungsmöglichkeiten eines DSWÜ wird größer, so dass neben der Energietechnik auch Anwendungsfälle in der Chemie und Prozesstechnik sowie bei anderen kritischen Betriebsweisen in der Industrie jetzt beherrschbar werden.Thereafter, the adjacent first and second tubesheets at the ends of the Doppelrohrsicherheitswärmeübertragers (DSWÜ) specifically arranged at a greater distance from each other. Furthermore, jacket-side compensating elements are welded in between the first tube sheets welded to the wall of the central exchange space and the respectively adjacent second tube sheet. The integration of compensating elements between the first tubesheets and the second tubesheets on the one hand absorbs the temperature-induced expansion between the 1st and 2nd tube plates and on the other hand reduces the risk of shearing off the exchanger tubes at the tubesheets. In other critical load situations, such as natural gas preheaters, the inventive design leads to advantages for safe operation. The range of possible applications of a DSWÜ is increasing, so that in addition to energy technology, applications in chemistry and process technology as well as in other critical operating modes in industry are now manageable.

Die Erfindungs teilt eine optimale Gestaltungslösung dar, weil sie sowohl die thermischen Belastungen beim Aufheizen und Abfahren als auch Termperaturschockbedingungen einwandfrei abfangen kann. Es können Betriebsbedingungen bis zu einem Druck von über 200 bar und Temperaturen von bis zu 1200°C ohne Ausfallrisiko erfüllt werden. Als im Wärmeaustausch stehende Fluide kommen gasförmige, flüssige, kondensierende oder verdampfende Fluide in Betracht.The Erfindungs divides an optimal design solution, because they both the Thermal loads during heating and shutdown as well as Termperaturschockbedingungen can intercept perfectly. It can Operating conditions up to a pressure of over 200 bar and temperatures from up to 1200 ° C fulfilled without risk of default become. As in heat exchange standing fluids are gaseous, liquid, condensing or vaporizing fluids into consideration.

Die Wanddicke der Ausgleichselemente hängt von den örtlichen Betriebsbedingungen, wie Druck, Temperatur, Fluid usw. ab. Sie muss so bemessen sein, dass sie den jeweiligen maximalen Betriebsbelastungen sowohl auf der Rohr- als auch auf der Mantelseite standhalten kann. Die Länge der Ausgleichselemente hängt neben den vorgenannten Bedingungen außerdem von der jeweiligen Betriebsweise des DSWÜ ab. Insbesondere die An- und Abfahrsituationen des DSWÜ und die im Betrieb auftretenden instationären Betriebsbedingungen bestimmen die Abmessungen der Ausgleichselemente. Diese Abmessungen können ohne weiteres durch Finite Elementenberechnungen genau fixiert werden. Dadurch ist die Erfindung hinsichtlich der Gestaltungsform des DSWÜ sowie in der freien Wahl der Betriebsdrücke und Temperaturen als auch der Werkstoffe auf der Rohr- oder Mantelseite sehr flexibel. Werkstoffkombinationen, wie z.B. Stahl, Edelstahl usw. sind ohne weiteres vorstellbar.The Wall thickness of the compensating elements depends on the local Operating conditions, such as pressure, temperature, fluid, etc. from. she must be sized to suit the respective maximum operating loads both on the pipe as can withstand even on the shell side. The length of the compensation elements hangs beside the above conditions as well from the respective mode of operation of the DSWÜ. In particular, the arrival and Downhill situations of the DSWÜ and determine the unsteady operating conditions that occur during operation the dimensions of the compensating elements. These dimensions can be without further be finely fixed by finite element calculations. Thus, the invention in terms of the design of the DSWÜ and in the free choice of operating pressures and temperatures as well as the materials on the tube or shell side very flexible. Material combinations, such as Steel, stainless steel etc. are easily imaginable.

Das Gehäuse des DSWÜ ist bevorzugt langgestreckt und zylindrisch. Denkbar ist aber auch ein im Querschnitt mehreckiges Gehäuse mit der Folge, dass die Ausgleichselemente dieser Kontur dann anzupassen sind.The casing of the DSWÜ is preferably elongated and cylindrical. But it is also conceivable in the Cross-section polygonal housing with the result that the compensation elements then adapt to this contour are.

Vorstellbar ist ferner eine Ausführungsform, gemäß welcher die Ausgleichselemente als Kompensatoren ausgebildet sind.imaginable is also an embodiment according to which the compensation elements are designed as compensators.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention is described below with reference to a in the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail.

Die Figur zeigt im vertikalen Längsschnitt eine Hälfte eines Doppelrohrsicherheitswärmeübertragers, nachfolgend kurz DSWÜ genannt, welcher beispielsweise in der Kraftwerksindustrie zur Vorwärmung von Ölen eingesetzt wird.The FIG. 1 shows a vertical longitudinal section half a double tube safety heat exchanger, hereafter referred to as DSWÜ, which used for example in the power plant industry for preheating of oils becomes.

Der DSWÜ besitzt ein langgestrecktes zylindrisches Gehäuse 1 mit einem zentralen Austauschraum 2, der über einen Anschlussstutzen 3 mit einem 1. Fluid A, beispielsweise Wasser, beaufschlagt wird. Das 1. Fluid A durchströmt dann den Austauschraum 2 entlang eines durch eingeschweißte Schikanen 4 vorbestimmten, gemäß den Pfeilen PF mehrfach umgelenkten Wegs und tritt über einen Anschlussstutzen 5 wieder aus. Während seines Wegs durch den Austauschraum 4 umströmt das 1. Fluid A 1. Austauscherrohre 6, die am Umfang mit Rippen 7 versehen sind. Die Enden 8 der 1. Austauscherrohre 6 sind dicht in 1. Rohrböden 9, 10 befestigt, die im Abstand X zueinander angeordnet sind. Die 1. Rohrböden 9, 10 sind am Umfang mit der zylindrischen Wandung 11 des Austauschraums 2 verschweißt. Die Anschlussstutzen 3 und 5 sind in entsprechende Öffnungen 12 in der Wandung 11 eingeschweißt.The DSWÜ has an elongated cylindrical housing 1 with a central exchange room 2 that has a connection piece 3 with a first fluid A, for example, water, is applied. The first fluid A then flows through the exchange space 2 along a choked by baffles 4 predetermined, repeatedly deflected according to the arrows PF way and occurs via a connecting piece 5 out again. During his way through the exchange room 4 flows around the 1st fluid A 1. exchanger tubes 6 with ribs on the perimeter 7 are provided. The ends 8th the 1st exchanger tubes 6 are tight in 1st tube sheets 9 . 10 attached, which are arranged at a distance X to each other. The 1st tube sheets 9 . 10 are on the circumference with the cylindrical wall 11 the exchange room 2 welded. The connecting pieces 3 and 5 are in corresponding openings 12 in the wall 11 shrink wrapped.

Die 1. Austauscherrohre 6 werden in Längsrichtung von 2. Austauscherrohren 13 durchsetzt, die mit ihren Enden 14 in 2. Rohrböden 15, 16 dicht fixiert sind. Die 2. Rohrböden 15, 16 erstrecken sich im Abstand L parallel zu den 1. Rohrböden 9, 10.The 1st exchanger tubes 6 be in the longitudinal direction of 2. exchanger tubes 13 interspersed with their ends 14 in 2nd tube sheets 15 . 16 are tightly fixed. The 2nd tube sheets 15 . 16 extend at a distance L parallel to the 1st tube sheets 9 . 10 ,

Die jeweils einander benachbarten 1. und 2. Rohrböden 9, 15 und 10, 16 sind durch ein sich in Längsrichtung der Wandung 11 des Austauschraums 2 erstreckendes zylindrisches, mantelseitiges Ausgleichselement 17 durch Schweißnähte 18 miteinander verbunden. Die Wanddicke D dieser Ausgleichselemente 17 und ihre Länge L1 wird durch Finite Elementenberechnungen in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebs- und Belastungszuständen des DSWÜ festgelegt. Die Ausgleichselemente 17 fangen thermische Belastungen beim Aufheizen und Abfahren des DSWÜ als auch die Temperaturschockbedingungen sicher auf.The respectively adjacent 1st and 2nd tube sheets 9 . 15 and 10 . 16 are by a longitudinally of the wall 11 the exchange room 2 extending cylindrical, shell-side compensation element 17 through welds 18 connected with each other. The wall thickness D of these compensation elements 17 and its length L1 is determined by finite element calculations depending on the respective operating and loading conditions of the DSWÜ. The compensation elements 17 Thermal loads during heating and shutdown of the DSWÜ as well as the thermal shock conditions are safe.

Der durch den 1. Rohrboden 9, den 2. Rohrboden 15 und ein Ausgleichselement 17 gebildete Ausgleichsraum 19 ist über den 2. Rohrboden 15 mit einem Anschluss 20 zur Leckageüberwachung versehen.The through the 1st tube sheet 9 , the 2nd tube sheet 15 and a compensation element 17 formed compensation room 19 is over the 2nd tube bottom 15 with a connection 20 provided for leakage monitoring.

Sowohl der Ausgleichsraum 19 als auch der durch den 1. Rohrboden 10, den 2. Rohrboden 16 und das Ausgleichselement 17 begrenzte Ausgleichsraum 21 können bei Bedarf mit einem zu bestimmenden Medium geflutet werden. Der Zweck ist, im Schadensfall in die Ausgleichsräume 19, 21 ein neutralisierendes Medium, z.B. Stickstoff, einzuschleusen, um z.B. die Zündgrenze herabzusetzen (bei brennbaren Gasen) oder eine insgesamt neutrale Atmosphäre zu schaffen.Both the compensation room 19 as well as the through the 1st tube sheet 10 , the 2nd tube sheet 16 and the compensation element 17 limited compensation room 21 can be flooded if necessary with a medium to be determined. The purpose is, in case of damage in the compensation rooms 19 . 21 to introduce a neutralizing medium, eg nitrogen, in order to lower the ignition limit (for combustible gases) or to create an overall neutral atmosphere.

Die 2. Rohrböden 15, 16 begrenzen auf den einander abgewandten Seiten je eine Zuströmkammer 22 und eine Abströmkammer 23 für das 2. Fluid B in Form von z. B. Erdgas. Das 2. Fluid B strömt über einen Anschlussstutzen 24 in die Zuströmkammer 22, durchströmt die 2. Austauscherrohre 13, gelangt im Bereich des Austauschraums 2 in einen Wärme austauschenden indirekten Kontakt mit dem 1. Fluid A und tritt dann in die Abströmkammer 23 über, von wo das 2. Fluid B der weiteren Verwendung zugeführt wird.The 2nd tube sheets 15 . 16 each limit an inflow chamber on the opposite sides 22 and a downstream chamber 23 for the second fluid B in the form of z. B. natural gas. The 2nd fluid B flows through a connecting piece 24 in the inflow chamber 22 , flows through the 2nd exchanger tubes 13 , arrives in the area of the exchange space 2 in a heat exchanging indirect contact with the first fluid A and then enters the outflow chamber 23 from where the second fluid B is sent for further use.

Die Zuströmkammer 22 wird von einer mit dem 2. Rohrboden 15 verschweißten Wandung 25, dem 2. Rohrboden 15 und einem durch Schrauben 26 lösbar angeordneten Deckel 27 begrenzt, der auf einem Ringflansch 28 festgelegt ist, welcher mit der Wandung 25 verschweißt ist.The inflow chamber 22 is from one with the 2nd tube sheet 15 welded wall 25 , the 2nd tube sheet 15 and one by screws 26 releasably arranged lid 27 limited, on an annular flange 28 is fixed, which with the wall 25 is welded.

Ferner ist noch zu erkennen, dass die Zuströmkammer 22 durch Zwischenwände 29 in Kammerabschnitte aufgeteilt ist. Der Anschlussstutzen 24 ist in eine an ihn angepasste Öffnung 30 in der Wandung 25 eingeschweißt.It can also be seen that the inflow chamber 22 through partitions 29 is divided into chamber sections. The connecting piece 24 is in an opening adapted to it 30 in the wall 25 shrink wrapped.

Die Abströmkammer 23 wird von dem 2. Rohrboden 16 und einem bombierten Deckel 31 begrenzt, welcher durch Schrauben 32 an dem 2. Rohrboden 16 lösbar befestigt ist.The outflow chamber 23 is from the 2nd tube sheet 16 and a domed lid 31 limited by screws 32 on the 2nd tube sheet 16 is releasably attached.

11
Gehäusecasing
22
Austauschraumexchange space
33
Anschlussstutzenspigot
44
Schikanen in 2 Harassment in 2
55
Anschlussstutzenspigot
66
1. Austauscherrohre1. exchanger tubes
77
Rippen an 6 Ribs on 6
88th
Enden von 6 Ends of 6
99
1. Rohrboden1. tube sheet
1010
1. Rohrboden1. tube sheet
1111
Wandung von 2 Wall of 2
1212
Öffnungen für 3 und 5 in 11 Openings for 3 and 5 in 11
1313
2. AustauscherrohreSecond exchanger tubes
1414
Enden von 13 Ends of 13
1515
2. RohrbodenSecond tube sheet
1616
2. RohrbodenSecond tube sheet
1717
Ausgleichselementecompensating elements
1818
Schweißnähtewelds
1919
Ausgleichsraumcompensation space
2020
Anschlussconnection
2121
Ausgleichsraumcompensation space
2222
Zuströmkammerinflow chamber
2323
Abströmkammercurrent chamber
2424
Anschlussstutzenspigot
2525
Wandung von 22 Wall of 22
2626
Schrauben für 27 Screws for 27
2727
Deckel von 22 Lid of 22
2828
Ringflanschannular flange
2929
Kammerabschnittechamber sections
3030
Öffnung in 25 Opening in 25
3131
Deckel von 23 Lid of 23
3232
Schrauben für 31 Screws for 31
DSWÜDSWÜ
DoppelrohrsicherheitswärmeübertragerDouble tube safety heat exchangers
AA
Fluidfluid
BB
Fluidfluid
DD
Wanddicke von 17 Wall thickness of 17
LL
Abstand zwischen 9 und 15 bzw. 10 und 16 distance between 9 and 15 respectively. 10 and 16
L1L1
Länge von 17 length of 17
PFPF
Pfeilearrows
XX
Abstand von 9 und 10 Distance from 9 and 10

Claims (1)

Doppelrohrsicherheitswärmeübertrager, welcher in einem langgestreckten Gehäuse (1) mit stirnseitigen Zuström- und Abströmkammern (22, 23) für ein 2. Fluid (B) zwei im Abstand (X) zueinander angeordnete, einen mit einem 1. Fluid (A) beaufschlagbaren und mit eingeschweißten Schikanen (4) versehenen Austauschraum (2) axial begrenzende 1. Rohrböden (9, 10) aufweist, in welchen die Enden (8) mehrerer parallel zueinander verlaufender, von, dem 1. Fluid (A) umströmter, umfangsseitig berippter 1. Austauscherrohre (6) dicht festgelegt sind, die in Längsrichtung von von dem 2. Fluid (B) durchströmten 2. Austauscherrohren (13) durchsetzt sind, deren Enden (14) in 2. Rohrböden (15, 16) dicht fixiert sind, welche sich parallel neben den 1. Rohrböden (9, 10) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem an seinem Umfang mit der zylindrischen Wandung (11) des Austauschraums (2) durch Schweißnähte (18) verbundenen 1. Rohrboden (9, 10) und dem jeweils benachbarten 2. Rohrboden (15, 16) ein sich in Längsrichtung der Wandung (11) des Austauschraums (2) erstreckendes, auf Temperaturänderungen des angrenzenden 1. Rohrbodens (9, 10) und 2. Rohrbodens (15, 16) reagierendes mantelseitiges Ausgleichselement (17) vorgesehen ist, das umfangsseitig der 2. Rohrböden (15, 16) durch Schweißnähte (18) festgelegt sind, wobei die Wanddicke (D) des Ausgleichselements (17) und seine Länge (L1) durch Finite-Elemente-Berechnungen in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebs- und Belastungszuständen des Doppelrohrsicherheitswärmeübertragers festgelegt wird.Double tube safety heat exchanger, which in an elongated housing ( 1 ) with frontal inflow and outflow chambers ( 22 . 23 ) for a second fluid (B) two at a distance (X) to each other, one with a first fluid (A) acted upon and with welded baffles ( 4 ) exchange space ( 2 ) axially delimiting 1. tube sheets ( 9 . 10 ), in which the ends ( 8th ) of a plurality of mutually parallel, of the first fluid (A) flows around, circumferentially finned 1. exchanger tubes ( 6 ) are fixed in the longitudinal direction of the second fluid (B) flows through the second exchanger tubes ( 13 ) are interspersed, whose ends ( 14 ) in 2nd tube sheets ( 15 . 16 ) are tightly fixed, which are parallel to the first tube sheets ( 9 . 10 ), characterized in that between each at its periphery with the cylindrical wall ( 11 ) of the exchange space ( 2 ) by welds ( 18 ) connected to the first tube sheet ( 9 . 10 ) and the respectively adjacent second tubesheet ( 15 . 16 ) in the longitudinal direction of the wall ( 11 ) of the exchange space ( 2 ) extending, to temperature changes of the adjacent first tube sheet ( 9 . 10 ) and second tube bottom ( 15 . 16 ) reactive shell-side compensation element ( 17 ), the circumference of the second tube sheets ( 15 . 16 ) by welds ( 18 ), wherein the wall thickness (D) of the compensating element ( 17 ) and its length (L1) is determined by finite element calculations depending on the respective operating and loading conditions of the double tube safety heat exchanger.
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