DE2003197A1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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DE2003197A1
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Germany
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heat exchanger
exchanger tubes
tubes
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DE19702003197
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German (de)
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Hardingham Reginald Philip
Derek Taylor
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Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/33—Arrangements for noise damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0133—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by concentric strips
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/355—Heat exchange having separate flow passage for two distinct fluids
    • Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/401—Shell enclosed conduit assembly including tube support or shell-side flow director
    • Y10S165/416—Extending transverse of shell, e.g. fin, baffle
    • Y10S165/423—Bar
    • Y10S165/424—Bar forming grid structure

Description

PATENTANWÄLTE Telefon: (0271)32409PATENTANWÄLTE Phone: (0271) 32409

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT ■ τβ^™.«-^.,***»«,.s!DIPL-ING. ERICH SCHUBERT ■ τβ ^ ™. «- ^., ***» «,. s!

DIPL-ING. DIPL-W.-ING. G. ZWiRNER Sltol"-20352 DIPL-ING. DIPL-W.-ING. G. ZWiRNER Sltol "-20352

59 Siegen, Postfach 325 Bankkonten: 59 Siegen, PO Box 325 Bank accounts:

Eiserner Straße 227 Deutsche Bank AG.,Eiserner Strasse 227 Deutsche Bank AG.,

Filialen Siegen u. Oberhausen (RhId.)Branches in Siegen and Oberhausen (RhId.)

70 013 Kü/Schm 23. Januar 197070 013 Kü / Schm 23 January 1970

United Kingdom Atomic Energy Authority, 11, Charles II Street, London, 8.W.1, E η g 1 a η dUnited Kingdom Atomic Energy Authority, 11, Charles II Street, London, 8.W.1, E η g 1 a η d

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der "britischen Patentanmeldung Nr. 4770/69 vom 28. Jan. 1969 beansprucht.For this application the priority will be taken from the "British." Patent application No. 4770/69 dated Jan. 28, 1969 claimed.

WärmetauscherHeat exchanger

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscher und insbesondere auf solche Wärmetauscher, bei welchen eine Anordnung bzw. ein Bündel von Rohren, in einem Behälter angeordnet ist (häufig auch "Rohr-im~Gehäuse"-Typ /tube-in-shell type/ von Wärmetauscher genannt), wobei das eine Wärmeaustauschmedium in Berührung mit dem Äußeren der Rohre und ein anderes Wärmeaustauschmedium innerhalb der Rohre strömt. Bei dieser Art von Wärmetauscher ist es allgemein notwendig, .eine gewisse seitliche Abstützung für die Rohre vorzusehen, um eine Rohrvibration zu verhindern und außerdem sicherzustellen, daßThe invention relates to heat exchangers and in particular to such heat exchangers in which an arrangement or a bundle of tubes is arranged in a container (often also "tube-in-shell type" of heat exchangers called), wherein the one heat exchange medium in contact with the exterior of the tubes and another heat exchange medium flows inside the tubes. In this type of heat exchanger it is generally necessary to provide some lateral support for the tubes to prevent tube vibration and also to ensure that

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der Abstand zwischen diesen aufrechterhalten wird, da sonst die Strömung des äußeren Mediums behindert werden kann und sogenannte Heißstelien bzw. lokale Überhitzungen sich entwickeln können, wenn die Rohre seitlich soweit deformiert werden, daß sie sich einander nähern oder sich berühren.the distance between them is maintained, otherwise the flow of the external medium can be hindered and So-called hot spots or local overheating can develop if the pipes are laterally deformed to such an extent that they approach or touch each other.

Erfindungsgemäß enthält ein Wärmetauscher, bei welchem eine Parallelanordnung bzv/. ein Parallelbündel von Wärmetauscherrohren in einem behälter angeordnet ist, einen ^ Abstützaufbau zum Aufrechterhalten eines korrekten seit-™ liehen Abstandes der Rohre, wobei der Abstützaufbau ein Rahmenwerk mit Komponenten bzw. Teilen aufweist, die sich seitwärts durch die Zwischenräume zwischen den Rohren und Haltebauteilen für di<-> Rohre, die an den Komponenten des Rahmenwerks sitzen, erstrecken, wobei die Haltebauteile eine seitliche Abstützung für Reihen von Wärmeaustauschrohren bilden und aus einem Streifenmaterial bestehen, welches zickzackförmig so gebogen ist, daß benachbarte Planken des Zickzack-Streifenmaterials die Wärmeaustauschrohre berühren und eine seitliche Fixierung für diese bilden, wobei die Scheitel des Zickzack-Streifenmaterials, zumindest auf der einen Seite, schleifenförmig© Teilstücke aufweisen, die L· geöffnet oder geschlossen werden können, um eine Änderung des Winkels zwischen den Flanken des Zickzack-Streifenmaterials auf jeder Seite der schleifenförmigen Teilstücke zuzulassen und eine Anpassung des Zickzack-Streifenmaterials bei Veränderungen der Teilung in den Reihen der Wärmeaustauschrohre zu bewirken. Wenn die Wärmeaustauschrohre des V/ärmet aus c hers in Längsrichtung parallel zueinander im Behälter angeordnet und konzentri.3ch aufgeteilt sind, dann kann der Abstützaufbau zum Aufrechterhalten eines korrekten Seitenabstandes der Wärmeaustauschrohre sich radial erstreckende Hauptkomponenten und radial beabstandete Teilring-According to the invention contains a heat exchanger in which a parallel arrangement or /. a parallel bundle of heat exchanger tubes is arranged in a container, a ^ support structure for maintaining a correct lateral ™ borrowed spacing of the tubes, the support structure having a framework with components or parts that extend sideways through the spaces between the tubes and support members for the di <-> Tubes that sit on the components of the framework, extend, wherein the support members form a lateral support for rows of heat exchange tubes and consist of a strip of material which is bent in a zigzag so that adjacent planks of the zigzag strip material contact the heat exchange tubes and a lateral fixation means for those, wherein the apex of the zig-zag strip material, at least on the comprise a side loop-shaped © sections, the length can be opened or closed to a change in the angle between the flanks of the zigzag strip material on either side of loop-shaped Allow n sections and adjust the zigzag strip material when the pitch changes in the rows of heat exchange tubes. If the heat exchange tubes of the V / ärmet aus c hers are arranged longitudinally parallel to one another in the container and are divided concentrically, then the support structure for maintaining a correct lateral spacing of the heat exchange tubes can have radially extending main components and radially spaced partial ring

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streifen aufweisen, die an ihren Enden mit den sich radial ■erstreckenden-" Komponenten, verbunden sind, wobei die Teilringstreifen so angeordnet sind, daß sie sich in Umfangsrichtung durch jeden zweiten Zwischenraum zwischen den konzentrischen Reihen von Wärmeaustauschrohren erstrecken, wobei ein Haltebauteil aus Zickzack-Streifenmaterial mit abgeflachten bzw. abgestumpften Scheiteln entlang der einen Seite mit den abgeflachten Scheiteln an jeder Seite jedes Teilringstreifens befestigt ist, wobei die nicht befestigten Scheitel der HaltebauteiIe aus Zickzack-Streifenmaterial ' * sehleifenförmige Teilstücke aufweisen, wobei die Teilringstreifen des Rahmenwerks und die. Haltebauteile aus Zickzack-Streifenmaterial hochkant zur Axialströmung des w'ärmeaustauschmediums über die Wärr.eaustauschrohre stehen, wobei benachbarte Flanken der Hait-ebauteile aus Ziekzack-Streifen^aterials die entsprechenden Wärmeaustauschrohre berühren und eine seitliche Lokalisierung für diese bilden, wobei der Winkel zwischen den die Rohre abstützenden benachbarten Planken des Haltabauteils auf der konvexen Außenseite jedes Teilringstreifens des Abs.tützauftaus' größer ist als der Winkel zwischen den die Hehre abstützenden benachbarten Planken des entsprechenden Haltebauteils auf der g konvexen Innenseite des TeilrinL:streifens, damit die Teilung der konzentrischen Reihe vcr. V/ärnetauscherrehren auf der Außenseite des Teilringstreifens größer sein kann als die Teilung der konzentrischen Reihe von Wärmetauscherrohren auf der Innenseite des Teilringstreifens. r having strips connected at their ends to the radially extending "components, the partial ring strips being arranged so that they extend circumferentially through every other space between the concentric rows of heat exchange tubes, with a holding member made of zigzag Strip material with flattened or truncated apices along one side with the flattened apexes is attached to each side of each partial ring strip, the unattached apices of the holding components made of zigzag strip material having loop-shaped sections, the partial ring strips of the framework and the holding components consisting of Zigzag strip material stand upright to the axial flow of the heat exchange medium over the heat exchange tubes, with adjacent flanks of the holding components made of ziekzag strips touching the corresponding heat exchange tubes and forming a lateral localization for them, the Wi nkel 'is larger between the tubes supported adjacent planks of Haltabauteils on the convex outer side of each partial annular strip of Abs.tützauftaus than the angle between the Hehre supporting adjacent planks of the corresponding retaining member on the g convex inner side of the Teilrin L: stripe, so that the division of the concentric row vcr. V / heat exchanger tubes on the outside of the partial ring strip can be greater than the division of the concentric row of heat exchanger tubes on the inside of the partial ring strip. r

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigtThe invention will now be based on it, for example reproducing drawing described, namely shows

Pig. T eine fragmentarische Praufsieht auf ein ViertelPig. T a fragmentary preview of a quarter

eines Aufbaus zur -Aufrechterhaltung eines ■ . korrekten. Seitenacstandes von Rohren in einemof a structure to maintain a ■. correct. Side acstandes of pipes in one

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Wärmetauscher, wobei die anderen drei Viertel ähnlich aufgebaut sind,Heat exchangers, the other three quarters being constructed similarly,

Pig. 2 eine losgelöste vergrößerte Draufsicht eines Teils der Fig. 1,Pig. 2 is a detached enlarged plan view of part of FIG. 1;

Fig. 3 die erste Stufe der Herstellung eines allgemein gewellten Streifens für den genannten Aufbau, Fig. 3 shows the first stage of the manufacture of a general corrugated strip for the aforementioned structure,

Fig. 4 die zweite Stufe dieser Herstellung,4 shows the second stage of this production,

Fig. 5 allgemein die dritte Stufe dieser Herstellung,Fig. 5 generally shows the third stage of this production,

Fig. 6 eine Alternative für diese dritte Stufe, während Fig. 6 shows an alternative for this third stage, while

Fig. 7 eine weitere Alternative für diese dritte Stufe wiedergibt.Fig. 7 shows a further alternative for this third stage.

Wie aus den Fign. 1 und 2 der Zeichnung hervorgeht, weist ein Wärmetauscher des "Rohr-in-Gehäuse"-Typs einen zylindrischen Behälter 1C auf, dessen Wandung 11 in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist. Außerdem 13t eine konzentrische Innenwand 12 vorhanden, die einen zentralen Durchgang 13 für ein Wärmeaustauschmediura bildet, damit dieses in der einen axialen Richtung im Eehälter 10 strömt, bevor es se.-v. Strömung über Wärmetauscherrohre 14 in einem Ringraum A zwischen den Wänden 11 und 12 umkehrt. Die Rohre 14 sind in konzentrischen ringförmigen Reihen angeordnet, wobei der Abstand zwischen benachbarten Rohren in allen Reihen konstant gehalten wird. Nimmt man die fluchtenden Rohre aller ringförmigen Reihen, die dem einen radialen Ende des Viertels des in Fig. 1 dargestellten Wärmetauschers am nächsten liegen (d.h. die Rohre 14, die in Fig. 1 mit R gekennzeichnet sind — diese verlaufen parallel zur wahren Radialen), so formieren sich die übrigen Rohre 14 in diesem ViertelAs shown in FIGS. 1 and 2 of the drawings, a "tube-in-housing" type heat exchanger comprises a cylindrical container 1C, the wall 11 of which is shown in FIG. 1 in section. In addition, a concentric 13t Inner wall 12 is present, which has a central passage 13 for a heat exchange mediura so that this forms in the flows in an axial direction in the container 10 before it se.-v. The flow through the heat exchanger tubes 14 in an annular space A between the walls 11 and 12 is reversed. The tubes 14 are in arranged concentric annular rows, the distance between adjacent tubes being constant in all rows is held. If one takes the aligned pipes of all the ring-shaped rows at one radial end of the quarter of the heat exchanger shown in FIG. 1 (i.e. tubes 14, indicated by R in FIG are - these run parallel to the true radial), the remaining tubes 14 are formed in this quarter

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nicht in radiale Reihen; vielmehr verlaufen die übrigen Reihen allgemein parallel zur Reihe der Rohre R bis zu einem Bereich, wo die Krümmung der ringförmigen Reihen das Muster stört bzw·, zerstört. Am Anfang des nächsten Viertels verläuft die erste Reihe (Rohre R') wieder parallel zur wahren Radialen, wie aus Fig. 1 hervorgeht,'usw. ■not in radial rows; rather, the other rows run generally parallel to the row of tubes R up to an area where the curvature of the annular rows disturbs the pattern or · destroyed. Runs at the beginning of the next quarter the first row (tubes R ') again parallel to the true radial, as can be seen from Fig. 1, 'etc. ■

Die seitliche Lokalisierung für die/Rohre 14 in jeder, der Vielzahl von Höhen im Behälter 10 wird durch einen Aufbau 15 geschaffen, der sich zusammensetzt aus einem inneren ringförmigen strukturellen Bauteil (ein Viertel davon ist in Fig. 1 bei 16 dargestellt), aus einem äußeren ringförmigen strukturellen Bauteil (ein Viertel davon ist in "Pig. 1 bei 17 dargestellt), aus radialen strukturellen Bauteilen 18 (zwei sind aus Fig. 1 ersichtlich), die an ihren Enden an den Bauteilen 16 und 17 befestigt sind, sowie aus Teilringstreifen 19, die in jedem zweiten Zwischenraum zwischen den konzentrischen Reihen von Rohren 14 angeordnet und am einen Ende an einem radialen strukturellen Bauteil 18 befestigt sind. Das befestigte Ende jedes Streifens 19 ist mit einem dreieckigen Übergangsstück 20. am radialen Bauteil 18 verschweißt; das andere .Ende sitzt in einem Schlitz "eines Fittings 21 am nächstfolgenden radialen Bauteil 18, wobei das Fitting 21 ein gewisses Maß von-Ausdehnung und Zusammenziehung zuläßt.The lateral location for the / tubes 14 in each, the plurality of heights in the container 10 is created by a structure 15, which is composed of an inner annular structural member (a quarter of which is shown in Fig. 1 at 16), consisting of an outer annular structural component (a quarter of which is shown in "Pig. 1 at 17), of radial structural components 18 (two can be seen from Fig. 1), which are attached at their ends to the components 16 and 17, as well as from partial ring strips 19, which are arranged in every other space between the concentric rows of tubes 14 and at one end a radial structural member 18 are attached. That attached end of each strip 19 is welded to a triangular transition piece 20 on the radial member 18; the other .End sits in a slot "of a fitting 21 on next following radial component 18, the fitting 21 allowing a certain amount of expansion and contraction.

Jeder Teilringstreifen 19 verläuft mit seiner Breitseite parallel zur Längsachse des Behälters 10., d.h. er steht hochkant zur axialen Strömung des Wärmeaustauschmediums außerhalb der Rohre Η. Auf jeder Seite jedes Streifens 19 ist ein HaltebTuteil aus Streifenmaterial vorgesehen, der zickzackförmig gebogen ist und gekrümmt verläuft,- um sich der Krümmung seines Streifens 1.9 anzupassen. Der Haltebauteil auf der konkaven Seite jedes Streifens 19 ist allgemein mit 22 bezeichnet, wahrend derjenige auf der konvexen Seite jedes Streifens 19 allgemein mit 23 bezeichnet ist.Each partial ring strip 19 runs with its broad side parallel to the longitudinal axis of the container 10, i.e. it is upright to the axial flow of the heat exchange medium outside of the pipes Η. On each side of each strip 19 is one HaltebTuteil provided from strip material, the zigzag is bent and curved, - to adapt to the curvature of its strip 1.9. The retaining component on the concave side of each strip 19 is indicated generally at 22 denotes, while the one on the convex side of each Strip 19 is designated generally by 23.

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Die Haltebauteile 22, 23 v/erden je in folgender Weise gebogen. Gewöhnliche Winkelbiegungen werden umgewandelt, damit sich abgeflachte Scheitel 24 auf der einen Seite und Scheitel mit schleifenförmigen Teilstücken 25 auf der anderen Seite ergeben. Dies geht aus Fig. 1 und noch deutlicher aus der vergrößerten Ansicht der ^ig. 2 hervor. Die geraden abgeflachten Teilstücke 24 sind je an den Teilringstreifen 19 angeschweißt, und die Planken der winkligen Teilstücke 26 dienen dazu, an den Wärmetauscherrohren anzuliegen, und zwar ■annähernd in linienkontakt an zwei beabstandeten Stellen um jedes Rohr 14 herum. Die schleifenförmigen Teilstücke 25 liegen zwischen benachbarten Rohren 14 und können notfalls geöffnet oder geschlossen werden, um ein gewisses Maß an Flexibilität bei der Anpassung jedes Haltebauteils 22, 23 an die Teilung der Rohre 14 zu ermöglichen, wobei in Betracht gezogen wird, daß infolge der Krümmung der Streifen 19 die Ringlänge des Haltebauteils 23 auf der konvexen Seite des Streifens 19 kürzer ist als diejenige des Haltebauteils 22 auf der konkaven Seite, wobei ein korrekter konstanter konzentrischer Abstand der Rohre 14 aufrechterhalten wird.The holding members 22, 23 are each grounded in the following manner bent. Ordinary angular bends are converted to have flattened vertices 24 on one side and Vertices with loop-shaped sections 25 on the other Page surrendered. This can be seen from FIG. 1 and even more clearly from the enlarged view of FIG. 2 emerges. The straight flattened ones Sections 24 are each welded to the partial ring strip 19, and the planks of the angled sections 26 serve to rest against the heat exchanger tubes, namely ■ in approximately line contact at two spaced-apart points each tube 14 around. The loop-shaped sections 25 lie between adjacent tubes 14 and 14 can, if necessary, be opened or closed to allow a certain degree of flexibility in the adaptation of each holding member 22, 23 to allow the division of the tubes 14, being taken into account is that due to the curvature of the strips 19, the ring length of the holding member 23 on the convex side of the Strip 19 is shorter than that of the holding member 22 on the concave side, with a correct constant concentric Distance of the tubes 14 is maintained.

Fig. 1 zeigt auch, wie Aufbauten in aufeinanderfolgenden Höhenlagen des Wärme tauschers gestaffelt sind, v/obei die Streifen 19 in der einen Höhenlage zwischen anderen konzentri schen Reihen von Rohren 14 in den benachbarten Höhenlagen liegen. Der Umstand, daß die Achsen der Rohre 14 in den in Fig. 1 dargestellten zwei Höhenlagen nicht genau fluchten, ist darauf zurückzuführen, daß die Art und Weise, in v/el- ; eher die Rohre gegen Vibration festgehalten werden, darin besteht, ihnen eine gegensinnige Einspannung (durch die Haltebauteile 22, 23) in aufeinanderfolgenden Höhenlagen zu geben; übertrieben würde jedes Rohr eine wellenartige Biegung über seine Länge hinweg aufweisen.Fig. 1 also shows how structures are staggered in successive heights of the heat exchanger, v / obei the strips 19 in one level between other concentric rows of tubes 14 are in the adjacent levels. The fact that the axes of the tubes 14 are not exactly aligned in the two height positions shown in FIG. 1 is due to the fact that the manner in v / el- ; rather, the pipes are held against vibration, consists in giving them an opposing restraint (by the holding members 22, 23) at successive heights; exaggerated, each tube would have a wave-like bend along its length.

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Die Haltebauteile 22, 23 werden zweckmäßig in einer Weise hergestellt, wie sie in den Fign. 3 bis 7 dargestellt ist. Fig. 3, zeigt einen ebenen Streifen 27, der schrittweise einer Presse 28 mit zusammenwirkenden Matrizen 29, 30 zugeführt wird, um der Ebene des Streifens gewöhnliche Winkelbiegungen von etwa 45° zu geben. Fig. 4 zeigt den winklig verformten Streifen, der einer Presse 31 schrittweise zugeführt wird, welche zwei ■ identische untere Matrizen 32, je mit einer Aussparung 33 Hm Boden, eine erste obere-Matrize 34, die mit einem Vorsprung 35 an einem winkligen Körper 36 versehen ist, sowie eine zweite, federbelastete cbere Matrize 37 mit einem wink- M The holding components 22, 23 are expediently manufactured in a manner as shown in FIGS. 3 to 7 is shown. Figure 3 shows a planar strip 27 which is incrementally fed to a press 28 with cooperating dies 29, 30 to give the plane of the strip normal angular bends of about 45 °. 4 shows the angularly deformed strip which is fed step by step to a press 31, which has two identical lower dies 32, each with a recess 33 Hm bottom, a first upper die 34, which is provided with a projection 35 on an angled body 36 is provided, as well as a second, spring-loaded cbere die 37 with a wink- M

Körper38 aufweist, der von einem flachen Teilstück 39 vorragt. Die ersten oberen und unteren Matrizen 34,32 arbeiten jeweils zusammen, um ein sclileifenformiges Teilstück 25 an aufeinanderfolgenden Bodenscheiteln des gewinkelten Streifens su bilden, während die zweiten oberen und unteren Matrizen 37, 32 jeweils zusannunwirki-n, um die abgeflachten Scheitel 24 zu bilden und den Winkel der gewinkelten Teilstücke der Streifen von 45^ zur Ebene des nicht gebogenen Streifens in etwa 37 1/2° dazu zu ändern. Fig. 5 zeigt, wie der durch die in Fig. 4 dargestellte Fresse hergestellte Streifen längenmäßig angepaßt und wie ihm außerdem eine- angenäherte Krümmung gegeben wird. Eine presse 4C'hat ein Werkzeug 41, welches das schleifenförniige Teilstück 25 verbiegt, und zwar entweder wie in Fig..6 dargestellt, wo das Werkzeug 41 das schleifenförmig? Teilstüek 25 öffnet und nicht nur den Streifen längt, sondern ihm auch eine Krümmung gibt,=die der kcnkaven Seite des Streifens 19 angepaßt ist, od.e'r· wie in Fig. 7 dargestellt, .wo"ein Werkzeug ^I' mit einer Wut 42 in der Grundplatte 43 der Presse 40 zusammenarbeitet, um die schleifenföiTuigen Teilstücke 25 zusammenzudrücken und nicht nur den Streifen zu kürzen, sondern ihn auch eine Krümmung zu geben, die zur konvexen Seite eines Streifens 19 paßt.Has body 38 which protrudes from a flat portion 39. The first upper and lower dies 34,32 each work together to form a loop-shaped section 25 at successive bottom vertices of the angled strip, while the second upper and lower dies 37,32 each work together to form the flattened vertex 24 and to change the angle of the angled sections of the strips from 45 ^ to the plane of the non-bent strip in about 37 1/2 °. FIG. 5 shows how the length of the strip produced by the face shown in FIG. 4 is adapted and how it is also given an approximate curvature. A press 4C 'has a tool 41 which bends the loop-shaped section 25, either as shown in FIG. 6, where the tool 41 does the loop-shaped? Teilstüek 25 opens and elongates not only the strip, but also gives it a curvature, which is the = kcnkaven side of the strip 19 adapted, od.e'r · as shown in FIG. 7, .where "a tool ^ I 'with an anger 42 in the base plate 43 of the press 40 cooperates to compress the loopable sections 25 and not only to shorten the strip but also to give it a curvature to match the convex side of a strip 19.

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Nach dem Formen der beiden verschiedenen Ausführungsformen von Haltebauteilen 22,23 wird der komplette Aufbau hergestellt, wc bei Lehren verwendet werden, um den richtigen Abstand für die Rohre 14 zu erhalten, wobei die abgeflachten Scheitel 24 schließlich mit den Streifen 19 verschweißt werden, wenn die richtigen Lagen für die Berührung mit den Rohren 14 gefunden sind. Die schleifenförmigen Teilstücke 25 gestatten sozusagen in letzter Minute alle notwendigen Einstellungen, wie sie durch die Lehren bestimmt werden.After the two different embodiments of holding components 22, 23 have been formed, the complete structure manufactured, wc used in gauges to get the correct spacing for the tubes 14, the flattened The apex 24 will eventually be welded to the strips 19 when in the correct positions for contact with the Pipes 14 are found. The loop-shaped sections 25 allow all the necessary at the last minute, so to speak Attitudes as determined by the teachings.

Bei den Wärmetauscher nach Fig. 1 ist eine ungerade Anzahl von konzentrischen Ringreihen von Rohren 14 vorgesehen. In einem der Aufbauten 15 trägt der innere ringförmige strukturelle Bauteil 16 einen Haltebauteil 23, welcher die innere Reihe von Rohren 14 abstützt, während im benachbarten Aufbau 15 der andere ringförmige strukturelle Bauteil 17 einen Haltebauteil 22 trägt, welcher die äußere Reihe von Rohren 14 abstützt. Die Anordnung kann auch bei einem Wärmetauscher angewandt werden, der eine gerade Anzahl von kcnzentrisehen Reihen von Wärmetauscherrchren 14 aufv/eiot, w.bei in diesen; Falle der eine Aufbau 15 jeweils ^ Haltebauteile 22 bzw. 23 an den äußeren bzw. inneren ringförmigen strukturellen Bauteilen 17 bzw. 16 aufweisen würde, welche die äußeren bzw. inneren Reiher; von Rohren 14 abstützen, während im benachbarten Abstützaufbau 15 die inneren und äußeren Reinen vor. Rohren 14 durch Haltebauteile abgestützt v.'ür-jen, v/eicr.e durch die Teilringstreifen 19 getragen werden, v/elche die Abstandsstück?- zwischen der inneren und der nächsten Reihe von Wärmetauscher rohren 14 und der äußeren und inneren benachbarten Reihe von Rohren 14 belegen.In the heat exchanger according to FIG. 1, an odd number of concentric rows of rings of tubes 14 is provided. In one of the superstructures 15, the inner annular structural member 1 6 carries a support member 23 which supports the inner row of tubes 14, while in the adjacent structure 15 the other annular structural member 17 carries a support member 22 which supports the outer row of tubes 14 . The arrangement can also be applied to a heat exchanger which has an even number of central rows of heat exchanger tubes 14, as in these; Case where a structure 15 would each have ^ holding members 22 and 23 on the outer and inner annular structural members 17 and 16, respectively, which the outer and inner tiers; support of pipes 14, while in the adjacent support structure 15, the inner and outer rows. Pipes 14 supported by retaining members v.'ür-jen, v / eicr.e are supported by the partial ring strips 19, v / elche the spacer? - between the inner and the next row of heat exchanger tubes 14 and the outer and inner adjacent row of Occupy tubes 14.

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Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination —■ in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.The invention also relates to modifications of the embodiment outlined in the appended claim 1 and relates above all to all features of the invention which are disclosed individually - or in combination - ■ in the entire description and drawing.

PatentansprücheClaims

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Claims (1)

70 013 Kü/Schra 23. Jan. 197070 013 Kü / Schra Jan. 23, 1970 PatentansprücheClaims J./Wärmetauscher, bei welchem eine Parallelanordnung _ von V/ärmetauscherrohren in einem Behälter sitzt, mit einem ™ Abstützaufbau zum Aufrechterhalten eines korrekten Seitenabstandes der Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützaufbau (15) ein strukturelles Rahmenwerk mit Komponen-" ten (19) aufweist, die sich seitlich durch die Räume zwischen den Rohren (H) und Haltebauteilen (22,23) für die Rohre (H) erstrecken, die an den Komponenten (I9) des strukturellen Rahnenwerks sitzen, daß die Haltebauteile (22, 23) eine seitliche Abstützung für Reihen von V/ärmetauscherrohren (Η) bilden und aus einem Streifenmaterial (27) bestehen, welches in eine Zickzackform so gebogen ist, daß benachbarte Flanken (26) des Zickzack-Streifenmaterials die Wärmetauscherrohre (14) berühren und eine seitliche L· Lokalisierung für diese bilden, daß die Scheitel des Zickzack-Streifenmaterials, zumindest auf der einen Seite, schleifenförmige Teilstücke (25) aufweisen, v/elche geöffnet oder geschlossen v/erden können, um Änderungen des V/inkels zwischen den Planken des Zickzack-Streifenmaterials auf jeder Seite der schleifenförmigen Teilstücke (25) zuzulassen, derart, daß das Zickzack-Streifenmaterial Änderun- , gen der Teilung in den Reihen von Wärmetauscherrohren (14) anzupassen ist.J./Wärmetauscher, in which a parallel arrangement of V / heat exchanger tubes is seated in a container, with a support structure for maintaining a correct lateral spacing of the tubes, characterized in that the support structure (15) comprises a structural framework with components (19 ), which extend laterally through the spaces between the tubes (H) and holding components (22, 23) for the tubes (H), which sit on the components (I9) of the structural framework, that the holding components (22, 23) form a lateral support for rows of V / heat exchanger tubes (Η) and consist of a strip material (27) which is bent into a zigzag shape so that adjacent flanks (26) of the zigzag strip material touch the heat exchanger tubes (14) and a lateral L. · localization for this form that the apexes of the zigzag strip material, at least on the side having a loop-shaped portions (25), v / hich is opened or closed v / earth n can to allow changes in the angle between the planks of the zigzag strip material on each side of the loop-shaped sections (25) such that the zigzag strip material is adapted to changes in the pitch in the rows of heat exchanger tubes (14) . 009831/1 193 BAD OBtQiNAI. 009831/1 193 BAD OBtQiNAI. 2, Wärmetauscher nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherrohre (H) des Wärmetauschers in Längsrichtung parallel zueinander im Behälter (IG) angeordnet und konzentrisch aufgeteilt sind., daß dc-r Abstützaufbau zum Aufrechterhalten eines richtigen Seitenabstandes der Wärmetauscherrohre sich radial erstreckende Hauptkompon^nten (18) und in radialem Abstand.angeordnete Teilringsireifen. (19) aufweist, die an ihren Enden, mit den sich radial erstreckenden Komponenten (18) verbunden sind , dairS die Teilringstreifen (19) so angeordnet sind, daß sie sich in ~ Ί| Un.fangsrichtung durch jeden zweiten H chi raum zv/i sehen den konzentrischen- Reihen von Wärmetr;Ut3cherrohren (.14) erstrekken, \}aiy ein Hnltolr-iuteil (.22 "Vzw." ■??) aus Zici:zacka-ötreifenmaterial (27^ mit abgeflachten Scheitein (24) entlang der einen Seite an den -\t ge flacht on 6 ehe it el η an j ei ar Seite jede? Tr-ilringstr^ifens (19) befestigt ist, vcbei di£- nicht befestigten Scheitel .3er KaItor·nut'.5Ue (2;,23) aus Cipkr .ck-Streifenn-aterial (27) sch.·:-iftiniümige TeilstücKe (25) aufweisen, wie in Aus:;nc:h 1 aiv?;r ert, da:< dl·.1 Teilringstreifen (19) des strukturen;--!-. ;-.::n:r:t:nv;ei'ks (1!:) und die Haltebauteile (22,23'Vaus Zicks;-ck-;]treifcn::.-trrial (27) iiochkant zur axialen Strömung ν-~π i/ärmoaustauschiriediuni über die V'ärmetauschc-rrchre (14) ange;r5-λοι- sirvu, ν,-obei benacii- - " ,barte Plankcm {26) der Haltebriuv-ile (22,23) aus Zickzack-" Streifenmaterial (27) die ents. r·; ahenden v>;ärrr.e tausche rrchre ("4) berühren und eine seitliche.Lokalisierung für diese bilden, wobei der V/inkel zwischtn l^n .iiu-jR^hre abstützenden benachbarten Flanken (26; dee üal.to.tautc-iis- (23) auf äsr koüvcrren Außenseite jedes T-eilrinfi-s'.rsifens --(49) des Abstützaufbaus (1-55' ^.rö^er ist als ier Winkel, zwischen den die Rohi'e abstützenden benachbarten ?I?iiken (26) des entsprechender. Hnitebauteils (22) auf der j:rr..;r.ven Innenseite des Teilringstreifens (19), derart, da3 üie- Tc-ilung der kcnzentrirohcn Reihe v:n WarK^-tausoher^chrei: (U) auf der AuiBenseite2, heat exchanger according to claim .1, characterized in that the heat exchanger tubes (H) of the heat exchanger are arranged in the longitudinal direction parallel to each other in the container (IG) and are concentrically divided Main components (18) and partial ring tires arranged at a radial distance. (19), which are connected at their ends to the radially extending components (18), so that the partial ring strips (19) are arranged so that they are in ~ Ί | Un.fangsrichtung through every second space H chi zv / i can see the rows of konzentrischen- Wärmetr; extend Ut3cherrohren (.14) \} aiy a Hnltolr-iuteil (.22 "Vzw." ■ ??) from zici: a zack -ötreifenmaterial (27 ^ with flattened Scheitein (along the one side to the 24?) - \ t ge flattens on 6 before it el η j ei at page ar Tr-ilringstr ^ ifens (attached 19) each, vcbei di £ - non-attached apex .3er KaItor · groove '. 5 Ue (2;, 23) made of Cipkr .ck-Streifenn-aterial (27) sch ·: -iftiniümige parts (25) have, as in Aus:; nc: h 1 aiv?; r ert, da: <dl ·. 1 partial ring strip (19) of the structure; -! -.; -. :: n: r: t: nv; ei'ks (1! :) and the holding components ( 22,23'Vaus Zicks; -ck -;] treifcn :: .- trrial (27) edgewise to the axial flow ν- ~ π i / ärmoaustauschiriediuni over the V'ärmetauschc-rule (14); r 5-λοι- sirvu , ν, -obei benacii- - ", barte plankcm { 26) of the holding bridge (22,23) made of zigzag" strip material (27) the corresponding r ·; suspecting v>; arrr.e exchange rrchre ("4 ) touch and one side form localization for this, the angle between l ^ n .iiu-jR ^ hre supporting adjacent flanks (26; dee üal.to.tautc-iis- (23) on äsr koüvcrren outside of each T-eilrinfi-s'.rsifens - (49) of the support structure (1-55 '^ .rö ^ er is as ier angle between which the Rohi'e supporting adjacent? I? Iiken (26) of the corresponding. Hnitebauteils (22) on the j: rr ..; r.ven inside of the partial ring strip (19), such that the central row v: n WarK ^ - just as her ^ chrei: (U) on the outside 009831/1193 BAOORlGfNM.*009831/1193 BAOORlGfNM. * des Teilringstreifens (19) größer als die Teilung der kon-'zentrischen Reihe von Wärmetauscherrohren (H) auf der Innenseite des Teilringstreifens (19) ist.of the partial ring strip (19) greater than the division of the concentric Row of heat exchanger tubes (H) on the inside of the partial ring strip (19) is. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl von Abstützaufbauten (15) aufweist, welche mit Abständen auf die Länge der Wärmetauscherrohre (H) verteilt sind, daß die Teilringstreifen (19) des strukturellen Rahmenwerks in jedem Abstützaufbau (15) so angeordnet sind, daß sie sich durch die Räume zwi-3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that it has a plurality of support structures (15) has, which at intervals on the length of the heat exchanger tubes (H) are distributed that the partial ring strips (19) of the structural framework in each support structure (15) are arranged so that they pass through the spaces between m sehen konzentrischen Reihen von Wärmetauscherrohren (H) erstrecken, welche durch die Teilringstreifen (19) der strukturellen Rahmenwerke von benachbarten .Abstützaufbauten (15) belegt sind, v/obei die Anordnung so getroffen ist, daß mit Bezug auf jedes Wärmetauscherrohr (H) die Haltebauteile (22,23) benachbarter Abstützaufbauten (15) auf das Wärmetauscherrohr (H) in entgegengesetzten Richtungen einwirken. m see concentric rows of heat exchanger tubes (H) extending which are occupied by the partial ring strips (19) of the structural frameworks of adjacent .Abstützaufbauten (15), v / obei the arrangement is made so that with respect to each heat exchanger tube (H) the Holding components (22, 23) of adjacent support structures (15) act on the heat exchanger tube (H) in opposite directions. 4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltebauteile (22,23) des Abstützaufbaus (15;4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that that the holding components (22,23) of the support structure (15; ■ S-. angeordnet sind, daß sie jedes Wärmetauscherrohr (H) in einer gewellten Fcrm halten.■ S-. are arranged that they each heat exchanger tube (H) keep in a wavy fcrm. .5. Wärmetauscher nach Anspruch 3· mit einer ungeraden Anzahl von kcnzor.trit-chon Roihon von Wärmetauscherrohre^ dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Abstützaufbfjuten (11 j einen inneren U.r.f-mgsteil (16) aufweist,- der sich in Umfangsrichtung im Inr.frrn der inneren Reihe von Wärmetauscherrohreh (H) erstreckt, scwie einen äußeren Umfangsteil (17) aufweist, der sic-h in Vr.fangsrichtung um die äußere Reihe von V/'ärmatauscherr-rhren (IA) herum erstreckt, dais die innere Reihe von V.'ärr:3 + e.u3cherrchren (Hj von jedem der inneren Umfangsteile (16) in jedem Atstützauftau (15) um den anderen durch einen Haiiebauteil aus Zickzack-Streifenmaterial ähnlich den H-:;ltet=iutcilen (22,23) aus Zickzack-Streifenm'aterinJ ,.5. Heat exchanger according to claim 3 with an odd number of kcnzor.trit-chon tubes of heat exchanger tubes, characterized in that each of the support supports ( 11j has an inner original part (16) - which extends in the circumferential direction in the inner direction from the inner Row of heat exchanger tubes (H), including an outer peripheral part (17) which extends in the circumferential direction around the outer row of V / 'heat exchanger tubes (IA), since the inner row of V.' ärr: 3 + e.u3cherrchren (Hj from each of the inner peripheral parts (16) in each support thaw (15) around the other by a shark component made of zigzag strip material similar to the H - :; ltet = iutcilen (22,23) made of zigzag Strip m'aterinJ, 009831/1193 BAD009831/1193 BAD welche die Wärmetauscherrohre (H) im Körper der Abstütz-. aufbauten (15) abstützt, gehalten werden, wobei die Teilringstreifen (19) die Haltebauteile (22,23) im Körper jedes zweiten Abstützaufbäus (15) tragen, welche jeden zweiten ^ Raum zwischen den konzentrischen Reihen von Wärmetauscherrohren (14) belegen, beginnend mit dem Raum zwischen der zweiten und dritten konzentrischen Reihe von Wärmetauscher- . ■ rohren (.14) von der Innenseite her und endend mit dem Raum zwischen der äußeren und inneren benachbarten Reihe von War- '"" < metauseherrohren (Η), wobe'i die äußere Reihe von Wärme- - "™ tauscherrohren (14) von jedem der äußeren "ümfangsteile (17) jedes zweiten der anderen Abstützaufbauten (15) durch einen Haltebauteil aus Zickzack-Streifenmaterial 'abgestützt wird, welcher ebenfalls ähnlich den Ha.ltebauteilen (22,23) aus Zickzack-Streifenmaterial (,27) ist, welche die Wärmetauscherrohre (14) im Körper der Abstützaufbauten (15) halten, wobei die Teilringstreifen (19) die Haltebauteile (22,23) im Körper jedes -zweiten dieser anderen Abstützaufbauten (15) tragen, welche jeden zweiten Raum zwischen den konzentrischen Reihen von Wärmetauscherrohren (14) belegen, beginnend mit dem Raum zwischen der inneren und der zweiten Reihe von Wärmetauscherrohren von der Innenseite her und endend mit λ dem Raum zwischen der zweiten und dritten Reihe von Wärmetauscherrohren von der Außenseite her. ■■ ■ "which the heat exchanger tubes (H) in the body of the support. superstructures (15) supported, are held, the partial ring strips (19) carrying the holding components (22,23) in the body of every second Abstützaufbäus (15), which occupy every second ^ space between the concentric rows of heat exchanger tubes (14), starting with the space between the second and third concentric rows of heat exchangers. ■ tubes (.14) from the inside and ending with the space between the outer and inner adjacent rows of heat exchanger tubes (Η), with the outer row of heat exchanger tubes (14) of each of the outer "circumferential parts (17) every second one of the other support structures (15) is supported by a holding component made of zigzag strip material, which is also similar to the holding component (22, 23) made of zigzag strip material (16, 27), which hold the heat exchanger tubes (14) in the body of the support structures (15), the partial ring strips (19) carrying the retaining components (22,23) in the body of each of these other support structures (15), which have every other space between the concentric rows of Cover the heat exchanger tubes (14), beginning with the space between the inner and the second row of heat exchanger tubes from the inside and ending with λ the space between the second and third row of heat exchanger tubes from the outside. ■■ ■ " 6. Wärmetauscher nach Anspruch 3 mit einer geraden anzahl von konzentrischen Reihen von Wärmetauscherrohren, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Abstützaufbau (15) entlang der Länge der Wärmetauscherrohre (14) einen inneren Umfangsteil (16) aufweist, der sich in Umfangsrichtung an der Innenseite der inneren Reihe von Wärmetauscherrohren erstreckt, sowie einen äußeren Umfangsteil (17) aufweist, der sich in Umfangsrichtung um die äußere Reihe von Wärmetauscherrohren6. Heat exchanger according to claim 3 with a straight line number of concentric rows of heat exchanger tubes, characterized in that every second support structure (15) along the length of the heat exchanger tubes (14) an inner Has peripheral part (16) which extends in the circumferential direction on the Inside the inner row of heat exchanger tubes extends, and an outer peripheral portion (17) which extends in Circumferential direction around the outer row of heat exchanger tubes 00983 1/1193 i ORfOINAt ] 00983 1/1193 i ORfOINAt ] herum erstreckt, wobeidie inneren und äußeren Unfangsteile (16,17) in jedem zweiten dieser Abstützaufbauten (15) Haltebauteile (2Z,23) aus Zic>zack-3treifeniriaterJ.al (27) tragen, welche die inneren und äußeren Reihen von Wärmetauscherrohren. abstützen, wobei die Halteb-uteile (22,23) aus Zickzack-Streifenmaterial (27) ähnlich den Haltebauteiien aus Zickzack-Streifenmaterial sind, welche die Wärmetauscherrohre im Körper der Abstützaufbauten (15) abstützen, daß die Teilringstreifen (19), welche die Haltebauteile (22,23) im Körper jedes zv/eiten dieser Abstützaufbauten tragen, jeden Raum urn. den anderen zwischen den konzentrischen Reihen von Wärmetauscherrohren (H) belegen, beginnend mit dem Raum zwischen der zweiten und dritten Reihe von Wärmetauscherrohren von der Innenseite her und endend mit dem Raum zwischen der zweiten und dritten Reihe von Värmetauscherrohren von außen her, und daß die Teilringstreifen (19), welche die Haltebauteile (22,23) im Körper j^-ies zweiten der anderen Abstützaufbauten (15) tragen, jeden Raum urn den anderen zwischen den konzentrischen Reihen vcn Wärmeteuscherrchren (H) belegen, beginnend mit dem Raum zwischen der inneren und zweiten Reihe von Wärmetauscherrohren von der Innenseite her und endend mit dem Raum zwischen der äußeren und inneren benachbarten Reihe von Wärmetauscherrohre?! (H).extends around, the inner and outer circumferential parts (16,17) in every second of these support structures (15) holding components (2Z, 23) from Zic> zack-3treifeniriater J .al (27) which carry the inner and outer rows of heat exchanger tubes. support, the holding components (22,23) made of zigzag strip material (27) are similar to the holding components made of zigzag strip material, which support the heat exchanger tubes in the body of the support structures (15), that the partial ring strips (19), which the holding components (22,23) in the body of every two of these support structures, around every space. occupy the other between the concentric rows of heat exchanger tubes (H), starting with the space between the second and third rows of heat exchanger tubes from the inside and ending with the space between the second and third rows of heat exchanger tubes from the outside, and that the partial ring strips (19), which carry the holding members (22,23) in the body of the second of the other support structures (15), occupy each space around the other between the concentric rows of heat exchangers (H), starting with the space between the inner one and second row of heat exchanger tubes from the inside and ending with the space between the outer and inner adjacent row of heat exchanger tubes ?! (H). 009831/ 1 193 BAOOAtQiNAL009831/1 193 BAOOAtQiNAL
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