DE2016818A1

DE2016818A1 - Spacers for pipes, in particular heat exchangers

Info

Publication number: DE2016818A1
Application number: DE19702016818
Authority: DE
Inventors: Leslie Whit ley Bay Northumberland Henderson (Großbritannien)
Original assignee: Clarke, Chapman & Co. Ltd., Gateshead, Durham (Großbritannien)
Priority date: 1969-04-08
Filing date: 1970-04-08
Publication date: 1970-10-15
Also published as: GB1301098A

Description

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PATENTANWALT DIPL-ING. R. MO LLER-BORN ER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEYPATENT Attorney DIPL-ING. R. MO LLER-BORN ER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY

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TEL. 0311 · 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS ■ TELEX 0184057 TEL.O811 -225585 -TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244TEL. 0311 · 762907 ■ TELEGR. PROPINDUS ■ TELEX 0184057 TEL.O811 -225585 -TELEGR. PROPINDUS TELEX 0524244

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CLARKE, CHAPMAN & CO, LIMITED Gateshead,-Durham (Großbritannien)CLARKE, CHAPMAN & CO, LIMITED Gateshead, -Durham (UK)

Abstandshalter für Rohre, insbesondere WärmeaustauscherSpacers for pipes, in particular heat exchangers

Die Erfindung betrifft Abstandshalter zwischen zwei benachbarten Rohrabschnitten, insbesondere von Wärmeaustauschern, deren Achsen im wesentlichen in einer Ebene liegen·The invention relates to spacers between two adjacent pipe sections, in particular of heat exchangers, the axes of which are essentially in one plane lie·

Wärmeaustauscher, z. B» Gasflüssigkeits-Wärmeaustausch, bestehen vielfach aus einem oder mehreren langen Rohren mit einer Anzahl von 180 Biegungen zwischen parallel verlaufenden Rohrabschnitten· Ein Wärmeaustausch kann zwischen einer Flüssigkeit, die durch die Rohre fließt, und einem gasförmigen Medium erfolgen, das über die Oberfläche der Rohre strömt» Hierbei sind Abstandshalter erforderlich, die die Rohrabschnitte untereinander abstützen·Heat exchangers, e.g. B »gas-liquid heat exchange, often consist of one or more long tubes with a number of 180 bends between parallel tube sections · A heat exchange can occur between a liquid flowing through the tubes and a gaseous medium that flows over the surface of the pipes »This requires spacers that support the pipe sections from one another.

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Das geschieht nicht allein, um die Rohrabschnitte zu stabilisieren, sondern auch um Resonanzeffekte in den einzelnen Rohrabschnitten weitgehend zu vermeiden, wenn das Gas über die Teile geführt wird. Resonanz» effekte können unerwünschte Geräusche verursachen· Bisher wurden kurze gerade Abstandshalter senkrecht zwischen benachbarte Rohrabschnitte geschweißt, um den kürzest möglichen Spalt zwischen den Rohren zu überbrücken« Jedoch ist es äußerst schwierig, solche Abstandshalter, die zwischen den Rohrabschnitten liegen, an diese anzuschweißen oder sonst wie zu befestigen, es sei denn mit der Hand, da die Abstandshalter erst eingesetzt werden können, wenn die Rohre in die gewünschten Abschnitte gebogen worden sind* Es ist praktisch unmöglich, ein automatisches Schweißwerkzeug anzusetzen, um an gegenüberliegenden Mantelflächen zweier benachbarter Rohre, die in derselben Ebene liegen, eine Schweißung vorzunehmen«That doesn't happen just to get the pipe sections stabilize, but also to largely avoid resonance effects in the individual pipe sections, when the gas is passed over the parts. Resonance »effects can cause unwanted noises · Up until now, short straight spacers were welded vertically between adjacent pipe sections in order to achieve the to bridge the shortest possible gap between the pipes «However, it is extremely difficult to use spacers between the pipe sections to be welded to this or otherwise fastened, unless by hand, since the spacers only can be used when the tubes have been bent into the desired sections * It is practically impossible to use an automatic welding tool to work on opposite lateral surfaces of two of neighboring pipes that lie in the same plane to make a weld «

Zur Vermeidung dieser und weiterer Nachteile wurde ein Abstandshalter geschaffen, der darin besteht, daß die Enden eines gebogen ausgebildeten Abstandshalters an entgegengesetzten Außenflächen der Rohrabschnitte mit Abstand von der gemeinsamen Axialebene der Rohrabschnitte fest angebracht sind«To avoid these and other disadvantages, a spacer was created, which consists in that the Ends of a bent spacer on opposite outer surfaces of the pipe sections with Distance from the common axial plane of the pipe sections are firmly attached «

Bevorzugte AusfUhrungsformen und Weiterbildungen nach der Erfindung können den Merkmalen der Unteransprüche entnommen werden·Preferred embodiments and further training according to of the invention can be found in the features of the subclaims

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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich die Abstandshalter leicht mit automatischen Schweißapparaten an die Rohrabschnitte anschweißen lassen, da diese Apparate nicht in den engen Zwischenräumen zwischen zwei benachbarten Rohren eine Schweißung vorzunehmen haben·A major advantage of the invention is that the spacers easily with automatic Have welding devices welded to the pipe sections, as these devices do not weld in the narrow spaces between two adjacent pipes have to undertake

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist in den günstigen elastischen Eigenschaften der erfindungsgetnäßen Abstandshalter zu sehen, die sich leicht in die gewünschte Form biegen und an Rohrabschnitten anschweißen lassen, nachdem diese gebogen und zu einer Baueinheit, z. B. einem Wärmeaustauscher, zusammengestellt worden sind« Die Schweißung der Abstandshalter kann daher mit Vorteil erst vorgenommen werden, wenn ein oder mehrere parallele Rohre schlangenförmig nach Art eines Wärmeaustauschers gebogen sind.Another important advantage is to be seen in the favorable elastic properties of the spacers according to the invention, which can easily be converted into the desired shape bend and weld to pipe sections after they have been bent and formed into a structural unit, e.g. B. a Heat exchangers that have been put together «The welding of the spacers can therefore only be advantageous be made when one or more parallel tubes are bent in a serpentine fashion like a heat exchanger are.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nunmehr im einzelnen beschrieben, die in Zeichnungen schema ti sch dargestellt sind. Hierin zeigt ιThe invention will now be described in detail using exemplary embodiments, which are shown schematically in the drawings. Herein shows ι

Fig· 1 eine Seitenansicht eines Teiles eines Wärmeaustauscher·)Figure 1 is a side view of part of a heat exchanger

Fig· 2 ein· Seitenansicht von zwei Rohrabschnitten mit einem zwischen ihnen angeschweißten Abstandshalter gemäfl einer ersten Ausführungeform nach der Erfindung;Fig. 2 is a side view of two pipe sections a spacer welded between them according to a first embodiment according to the Invention;

Fig. 3 eine Stirnansicht der Rohrabschnitte nach Fig· 2)Fig. 3 is an end view of the pipe sections according to Fig. 2)

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Fig. k eine Seitenansicht zweier Rohrabschnitte mit
einem Abstandshalter nach der Erfindung gemäß
einer zweiten AusführungsformjFIG. K shows a side view of two pipe sections with
according to a spacer according to the invention
a second embodiment

Fig. 5 eine Stirnansicht der Rohrabschnitte nach Fig. 4}Fig. 5 is an end view of the pipe sections according to Fig. 4}

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Abstandshalters nach
der Erfindung gemäß einer dritten Ausführungsform zwischen zwei Rohrabschnitten; 6 is a side view of a spacer according to FIG
the invention according to a third embodiment between two pipe sections;

Fig. 7 eine Stirnansicht der Rohrabschnitte nach Fig. 6}Fig. 7 is an end view of the pipe sections according to Fig. 6}

Flg. 8 eine Seitenansicht eines Abstandshalters nach der Erfindung gemäß einer vierten Ausführungsform zwischen zwei Rohrabschnitten} undFlg. 8 is a side view of a spacer according to FIG Invention according to a fourth embodiment between two pipe sections} and

Fig. 9 eine Stirnansicht der Rohrabschnitte nach Fig. 8.FIG. 9 shows an end view of the pipe sections according to FIG. 8.

Fig. 1 der Zeichnungen zeigt einen Teil eines Wärmeaustauschers, der aus zwei mehrfach gebogenen Rohren 2 und
3 besteht, durch welche ζ. ΰ· Flüssigkeiten hindurchtreten können, um Wärme mit einem über die Oberfläche der
Rohre strömenden Gas auszutauschen. Es ist notwendig, zwischen benachbarten Rohrabschnitten Abstandshalter zu befestigen, um die Rohre zu stabilisieren und Vibrationen
der Rohrabschnitte zu verhindern, wenn z. B. ein Gas über die Rohre geführt wird, um den Wärmeaustausch herzustellen. Fig. 1 of the drawings shows part of a heat exchanger, which consists of two multiply bent tubes 2 and
3 consists, through which ζ. ΰ · Liquids can pass through to carry one over the surface of the heat
Exchange pipes flowing gas. It is necessary to fix spacers between adjacent pipe sections in order to stabilize the pipes and to prevent vibrations
to prevent the pipe sections if, for. B. a gas is passed through the tubes to produce the heat exchange.

Die Rohre 2 und 3 verlaufen im wesentlichen parallel zu-The tubes 2 and 3 run essentially parallel to one another.

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θinander, wobei ein Großteil der Flüssigkeit in den Rohren verteilt wird· Weitere Rohre verlaufen in paralleler Anordnung zu diesen. Die Praxis zeigte, daß die Rohrabschnitte sich abhängig von der Värmeausdehnung oder Wärmekontraktion relativ zueinander bewegen· Solche Wärmebewegungen treten sowohl zwischen Rohrabschnitten desselben Rohres als auch zwischen Rohrabschnitten verschiedener Rohre auf. Zum Beispiel treten Bewegungen zwischen den Rohrabschnitten 2 und 3 auf· Die Größe der relativen Bewegung hängt von den Jeweiligen Bedingungen ab. Insbesondere dort, wo relativ große Bewegungen der Rohrabschnitte auftreten, erlauben die Abstandshalter nach der Erfindung solche Bewegungen, wobei Jedoch die Anordnung der Rohre innerhalb einer geforderten Grenze aufrechterhalten bleibt«θ together, with a large part of the liquid in the Pipes is distributed · Further pipes run in parallel to these. Practice has shown that the pipe sections are dependent on the Värmeausdeh expansion or Heat contraction move relative to each other · Such heat movements occur both between pipe sections of the same pipe as well as between pipe sections of different pipes. For example, movements occur between pipe sections 2 and 3. The size of the relative movement depends on the prevailing conditions. In particular, where relatively large movements of the pipe sections occur, the spacers allow of the invention, such movements, however, the arrangement of the pipes is maintained within a required limit «

Daher sind die in den Zeichnungen gezeigten Abstandshalter nach der Erfindung von verschiedenen Grüßen und Formen entsprechend den Abständen zwischen den Rohrabschnitten, die gegenseitig abzustützen sind und bei denen relativ· Bewegungen erwartet werden·Therefore, the spacers according to the invention shown in the drawings are of different sizes and shapes corresponding to the distances between the pipe sections which are to be mutually supported and at which relatively · movements · are expected.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, liegen die Achsen zweier übereinander liegender Rohrabschnitte 5 und 6 in einer Ebene· Zwischen den Rohrabschnitten 5 und 6 ist ein Abstandshalter 7 angeordnet. Bei dem Abstandshalter 7 kann ·· sich um einen flachen Metallstreifen handeln, der zwei g«wendelte Krümmung*enden 8 und 10 aufweist, die «in flach·· "■" bilden, welch·· entlang seiner Mittelachse um 180° verdreht iet.As shown in FIGS. 2 and 3, the axes of two pipe sections 5 and 6 lying one above the other lie in one plane. A spacer 7 is arranged between the pipe sections 5 and 6. In the spacer 7 ·· can be a flat metal strip, the two g "wendelte curvature * ends 8 and 10 comprises, the" in flat ·· "■" form, which ·· along its central axis rotated by 180 ° iet.

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Das eine Krümmungsende 8 liegt an der äußeren Oberfläche des ersten Rohrabschnittes 5 zur einen Seite der gemeinsamen Axialebene der Rohrabschnitte an und ist mit dem Rohrabschnitt 5 verschweißt· Das andere Krümmungsende 10 liegt an der äußeren Oberfläche des zweiten Rohrabschnittes 6 zur anderen Seite der Axialebene an und ist mit dem Rohrabschnitt 6 verschweißt· Es ist ersichtlich, daß die Schweißstellen 9 und 11 axial verlaufen und derart liegen, daß automatische Schweißapparate ohne weiteres zur Herstellung der Schweißuugen benutzt werden können, da keine Schwierigkeit besteht, an die Schweißstellen zu gelangen·One end of the curvature 8 lies on the outer surface of the first pipe section 5 to one side of the common axial plane of the pipe sections and is with the Pipe section 5 welded The other end of the curve 10 is on the outer surface of the second pipe section 6 to the other side of the axial plane and is with the Pipe section 6 welded It can be seen that the welds 9 and 11 run axially and are located in such a way that that automatic welding machines can easily be used to produce the welds, since none Difficulty getting to the welding points

Eine automatische Schweißarbeit ist jedoch, wenn Überhaupt, nur äußerst schwierig durchzuführen bei bekannten Abstandshaltern, die an gegenüberliegenden Flächen zweier benachbarter Rohrabschnitte angeschweißt werden müssen·However, automatic welding work is extremely difficult, if at all, to be carried out in known ones Spacers that have to be welded to opposite surfaces of two adjacent pipe sections

Wie Fig. 4 und 5 zeigen, kann der Abstandshalter anstatt der halbgewendelten "S"-Form nach den Fig. 2 und 3 aus einem flachen Metallstreifen 12 bestehen, dessen entgegengesetzt abgeschrägten Enden nach entgegengesetzten Seiten etwas abgebogen sind. Der Streifen 12 ist so gebogen, daß das eine Ende 14 an dem oberen Rohrabschnitt 5 an der einen Seite anliegt und an diesem angeschweißt ist, während das andere Ende 16 mit axialem Abstand an dem unteren Rohrabschnitt 6 an der gegenüberliegenden anderen Seite entsprechend Flg. 2 und 3 anliegt und an diesem angeschweißt ist« Die angeschweißten Enden 14 und 16 weisen demnach einen axialen Abstand voneinander auf« Die Verwendung von erfindungsgemäßen Abstandshaltern 1 und 12 nach denAs shown in FIGS. 4 and 5, the spacer can instead of the half-spiral "S" shape according to FIGS. 2 and 3 consist of a flat metal strip 12, the opposite beveled ends of which are slightly bent towards opposite sides. The strip 12 is bent so that one end 14 rests against the upper pipe section 5 on one side and is welded to it, while the other end 16 is axially spaced from the lower pipe section 6 on the opposite other side according to FIG. 2 and 3 is applied and is welded to this «The welded ends 14 and 16 are therefore at an axial distance from one another« The use of spacers 1 and 12 according to the invention according to the

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Fig. 2 bis 5 führt dazu, daß Resonanzeffekte vermieden werden. Außerdem ist aber eine ausreichend elastische Verbindung geschaffen, um Jede ungleiche Ausdehnung und Kontraktion zwischen benachbarten Rohrabschnitten zu ermöglichen·FIGS. 2 to 5 have the effect that resonance effects are avoided will. In addition, however, a sufficiently elastic connection is created to avoid any uneven expansion and To allow contraction between adjacent pipe sections

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen erfindungsgemäßen Abstandshalter 20, der kürzer ist als derjenige nach den Fig. k und 5» doch ist er von ähnlicher Form mit entgegengesetzt abgeschrägten Enden. Die axiale Versetzung der Schweißstellen 21 und 22 zueinander ist daher kleiner als die bei dem Abstandshalter 12 nach Fig. k und 5* Andererseits zeigen die-Fig. 8 und 9 einen anfänglich rechteckigen Streifen 23 ohne abgeschrägte Enden, der lediglich gebogen worden ist, so daß ein Ende 2h an dem oberen Rohrabschnitt 5 anliegt und angeschweißt ist und das andere Ende 26 an dem unteren Rohrabschnitt 6 anliegt und angeschweißt ist, wobei die beiden Schweißstellen zu verschiedenen Seiten der gemeinsamen Axialebene der beiden Rohrabschnitte liegen, jedoch zueinander nicht versetzt sind.FIGS. 6 and 7 show a spacer 20 according to the invention which is shorter than that according to FIGS. K and 5, but it is of a similar shape with oppositely tapered ends. The axial displacement of the welds 21 and 22 to each other is therefore smaller than that of the spacer 12 of FIG. 5 and k * On the other hand, the-Fig. 8 and 9 an initially rectangular strip 23 without beveled ends, which has only been bent so that one end 2h rests against the upper pipe section 5 and is welded and the other end 26 rests against the lower pipe section 6 and is welded, the two Welds lie on different sides of the common axial plane of the two pipe sections, but are not offset from one another.

Die in den Fig. k bis 9 gezeigten Abstandshalterformen können für jeden beliebigen Abstand zwischen benachbarten Rohrabschnitten verwendet werden. Bei dem Abstandshalter nach Fig. 2 und 3 müssen die gegenseitig abzustützenden Rohre mindestens einen Abstand χ voneinander aufweisen, der wenigstens gleich der Breite des Metalletreifens selbst ist und dieser Abstand darf nicht zu klein gewählt sein, da der Metallstreifen sonst nicht genügend elastisch ist.The spacer shapes shown in Figures k through 9 can be used for any distance between adjacent pipe sections. In the spacer according to FIGS. 2 and 3, the tubes to be mutually supported must have at least a distance χ from each other which is at least equal to the width of the metal strip itself and this distance must not be too small, otherwise the metal strip is not sufficiently elastic.

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Claims

1. Cut spacers between two adjacent pipe sections, especially of heat exchangers, the axes of which lie essentially in one plane, characterized in that the ends of one are curved formed spacer (7,12,20,23) on opposite outer surfaces of the pipe sections (5f6) are firmly attached at a distance from the common axial plane of the pipe sections.

2. Spacer according to claim 1, characterized in that that the ends of a spacer (7,12,20,23) come to lie in opposite planes that are perpendicular to the common axial plane of the pipe sections with the ends each encompassing parts of the cylindrical outer surface and running approximately axially parallel

3. Spacer according to claims 1 or 2, characterized in that the spacer (7) consists of a ^w S ^w -shaped structure which is twisted by 180 ° about its longitudinal axis.

k. Spacer according to claims 1 or 2, characterized in that the ends of the spacers (12, 20) run diagonally opposite to the longitudinal extension of the spacers and are arranged axially offset from one another on the pipe sections in such a way that

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the ends are essentially axially parallel.

Ö * Spacer according to claims 1 or 2, characterized in that the ends of the spacers (7t 23) run at right angles to the longitudinal extension of the spacer and are arranged axially not offset from one another on the pipe sections (5 * 6).

6. Spacer according to one of the preceding claims, characterized in that the spacers (7,12, 20,23) have a rod or strip shape and consist of an elastic material »

7 · Spacers according to one or more of the preceding Claims 1 to 6, characterized in that they consist of elastic metal strips with pipe sections are welded along their ends

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