DE2027968A1

DE2027968A1 - Tube bundle space grillage - allowing lateral deflection of spacer - strips during tube insertion

Info

Publication number: DE2027968A1
Application number: DE19702027968
Authority: DE
Inventors: Peter 4200 Oberhausen Weinsheimer
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox AG
Priority date: 1970-06-06
Filing date: 1970-06-06
Publication date: 1971-12-16

Abstract

A tube-bundle, spacer grillage for heat exchangers, consisting of thin, straight metal bands crossing one another obliquely, with crossing slits at the points of intersection, has the width of these crossing slits 2.5 3.5 times the thickness of the bands passing through them. This enables tubes to be inserted with reduced resistance, provided one or two adjacent spaces are vacant.

Description

Abstandshalter für Rohrbündel die Erfindung betrifft einen Abstandshalter für Rohrbündel eines Wärmeaustauschers, der aus dtinnen geraden Blechstreifen besteht, die an einem Rahmen befestigt sind und mit Kreuzungsschlitzen ineinandergreirenS indem sie viereckige schiefwinklige Gittermaschen bilden, in denen je ein Rohr an vier Abstützstellen der Blechstreifen gehalten ist. Spacer for tube bundles The invention relates to a spacer for tube bundles of a heat exchanger, which consists of straight sheet metal strips, which are attached to a frame and interlock with intersection slots by forming square, oblique grid meshes, in each of which a pipe is attached four support points of the sheet metal strips is held.

Derartige Abstandshalter sind infolge des kräftigen PreBdru¢kes der Abstützstellen und der genauen fixierten Kreuzungsstellen sicher. Sie eignen sich besonders für Robranordnungen mit geringen Abständen, da sie bei geringem Werkstoffeinbau auch einen geringen Strömungswiderstand in axialer Richtung aufweisen.Such spacers are due to the strong pressure Support points and the exact fixed crossing points. You are suitable especially for Robran arrangements with small distances, as they are with little material installation also have a low flow resistance in the axial direction.

Infolge des hohen Preßdruckes ist der Anwendungsbereich des Abstandshalters jedoch begrenzt, da einerseits Rohre in die Gittermaschen Kaum eingeschoben werden können und anuererseits der Zusammenbau des Halters an einem Rohrbündel nicht möglich ist.As a result of the high pressing pressure, the area of application of the spacer is but limited, as on the one hand pipes are hardly pushed into the grid mesh can and on the other hand the assembly of the holder on a tube bundle is not possible is.

Die Aufgabe besteht darin, unter Beibehaltung der sicheren Funktion des Abstandshalters, den Preßdruck beim Einschieben der Rohre in die Gittermaschen beträchtlich zu vermindern.The task is to maintain the safe function of the spacer, the pressure when inserting the tubes into the grid mesh to be reduced considerably.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Weite der Kreuæungs3chlitæe etwa das 2,- bis 3,5-!aohe der Diole der elastisch biegsamen Blechstreifen beträgt.The object is achieved in that the width of the Crossing about the 2, - to 3.5-! Aohe of the diols of the elastically flexible sheet metal strips amounts to.

infolge aer Schiefwinkligkeit des Gittermaschenquerschnitts sind die Abstutzatellen für zwei Rohre benachbarter Maschen mit Abstand auf der gemeinsamen Wand der Maschen verteilt. Die Wand erzeugt nach Art einer wellenförmig gespannten Blattfeder den preßdruck für beide Rohre, Daher ist die Dicke der Wand dem gewünschten Preßdruok angepaßt.as a result of the obliqueness of the grid mesh cross-section, the Abutment sites for two pipes of adjacent meshes with a spacing on the common Wall of meshes distributed. The wall is created in the manner of a wave-shaped stretched one Leaf spring the pressing pressure for both tubes, hence the thickness of the Wall adapted to the desired press pressure.

Ein Preßdruck tritt jedoch erst auf, wenn zwei gegenüberliegende Wände einer Gittermasche wellenförmig gespannt sind, Soll ein Kohr in eine Gittermasche eingeschoben werden, an die eine leere Gittermasche angrenzt , dann weicht die gemeinsame Maschenwand dem einzuschiebenden Rohr aus, weil die Weite der sie sonst abstützenden Kreuzungsschlitze der querliegenden Blechstreifen das 2,)- bis 3,5-fache ihrer sicke beträgt, Ein Preßdruck tritt nicth auf, da der Gegenhaltedruck fehlt.However, a pressing pressure only occurs when two opposing walls a grid mesh are stretched in a wave shape, a Kohr in a grid mesh are inserted, to which an empty grid mesh is adjacent, then the common one gives way Mesh wall from the pipe to be pushed in, because the width of the pipe that would otherwise support it Crossing slots of the transverse sheet metal strips 2.) - to 3.5 times their bead A pressing pressure does not occur because the counter-holding pressure is missing.

Wird das Rohr in eine Gittermasche eingeschoben, an die zwei übereckliegende Gittermaschen leer angrenzen, dann ist es verstgändlich geworden, daß die entsprechenden preßdrücke nicht auftreten, weil die diametral auf das Rohr wirkenden Gegenpreßdrücke noch nicht vorhanden sind.If the pipe is pushed into a grid mesh, on the two overlying ones Empty the grid meshes, then it has become understandable that the corresponding pressing pressures do not occur because the diametrically acting counter pressures on the pipe are not yet available.

Durch Beachtung, daß beim Einschieben der Rohre immer zwei übereet angrenzende Gittermaschen leer sein müssen, können die Kohre einzein preßdrucklos eingeschoben werden.By making sure that two tubes are always pushed in Adjacent grid meshes must be empty, the Kohre can be unpressurized be inserted.

Am Rand des Abstandshalters kann zur Erzeugung des Gegenpreßdruckes anstatt eines rohres ein Preßstück zwischen dem rahmen und den entsprechenden Blechstreifen eingesetzt werden.At the edge of the spacer can be used to generate the counterpressure instead of a tube, a pressed piece between the frame and the corresponding sheet metal strips can be used.

Leer zu haltende Gittermaschen können zur Übertragung der Gegenpreßdrücke anstatt mit einem Rohr mit einer kurzen Rohr-Attrappe gefüllt seine »as Spiel der dünnen Blechstreifen in den weiten Kreuzungssciiitzen wird durch die Einschiebung der rohre selbsttätig wieder ausgeschaltet. Dadurch wird die sichere Punktion der Abstandshalterung gewährleistet. Da die Blechstreifen eine leicht gewellte Form durch Spannung angenommen haben, änderten sich ihre Kreuzungswinkel. Jeder spitze Winkel jedes Maschenquerschnitts ist kleiner und jeder stumpfe Winkel größer geworden.Grid meshes that are to be kept empty can be used to transfer the counterpressure instead of having a pipe filled with a short dummy pipe its »as game of thin sheet metal strips in the wide intersection slots are pushed in the pipe automatically switched off again. This ensures the safe puncture of the Spacer guaranteed. Because the sheet metal strips have a slightly corrugated shape assumed by tension, their crossing angles changed. Everyone great Angle of each mesh section is smaller and everyone is dull Angles got bigger.

Die hänger aer Kreuzungsschlitze liegen dadurch an. Amplituden einer Schwingung eines rohres oder einer Rohrreihe können nicht auftreten.The hangers of the intersection slots are therefore in contact. Amplitudes of a Vibration of a pipe or a row of pipes cannot occur.

Bei einer Querschnittstorm der Gittermaschen, die zwei Winkel von 600 und zwei Winkel von 1200 aufweisen, übertragen die Bleche an den Kreuzungsstellen im liormalfall kein Biegemoment, son dern lediglich eine Querkraft von der Größe des Preßdruckes. Da her wird die Biegelinie durch die schwächende Wirkung der Kreuzungsschlitze kaum beeinflußt. Die Kreuzungsstellen weisen jedoch die größtmögliche Änderung der Kreuzungswinkel auf. Kräfte zur Abstandshaltung werden besonders am Grund der Kreusungsschlitze spielfrei auf Querbleche übertragen, wenn ein Rohr raaial einseitig drückt. Der entgegenwirkende Preßdruck wird bei geringen Lageänderungen des Ronres in hohem Maße einseitig verstärktc Die mit der Erfindung erzielten zusätzlichen Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Federung bei langem Federweg und Krät-tigem Preßdruck besser genutzt werden kann, so daß Toleranzen tür große Maßabweichungen und große thermische Dehnungsunterschiede zugelassen werden können.With a cross-sectional shape of the grid mesh, the two angles of 600 and two angles of 1200, transfer the sheets at the crossing points In the case of a liormal, no bending moment, but only a transverse force of the same size of the pressing pressure. Because of this, the bending line is created by the weakening effect of the intersection slots hardly affected. The crossing points, however, show the greatest possible change in the Crossing angle. Forces to keep the distance are particularly at the bottom of the cross slots Transfer to transverse plates without play when a pipe presses raaially on one side. Of the counteracting pressure is high with small changes in position of the Ronres Dimensions reinforced on one side. The additional advantages achieved with the invention consist in particular that the suspension with long travel and heavy Compression pressure can be better used, so that tolerances for large dimensional deviations and large thermal expansion differences can be allowed.

Da die Weite der Gittermaschen aer Rohrteilung angepaßt sein muß, können gegebenenfalls zur Anpassung der Rohrdurchmesser an die Gittermaschen übliche Erhöhungen an den Abstützstellen der Bleche oder stegartige Erhöhungen der Rohre angewendet werden.Since the width of the grid mesh of the pipe division must be adapted, can optionally be used to adapt the pipe diameter to the grid mesh Elevations at the support points of the metal sheets or web-like elevations in the pipes be applied.

Sinne versteifende oder schwächende Wirkung der Erhöhungen auf die Blechstreifen muß beachtet werden.Meaning stiffening or debilitating effect of the increases on the Sheet metal strips must be observed.

Ein Ausfünrungsbeispiel der Erdindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. la ein Stück eines Bleohstreifens des Abstandshalters in Ansicht, Fig. ib den Blechstreifen nach Fig. la in Draufsicht, Fig. 1c eine verzerrte Biegelinie des gespannten Blechstreifens gemäß Fig. 1b, Fig. 2 ein Stück eines Abstandshalters aus Blechen gemäß den Figuren la und 1b in Draufsicht.An exemplary embodiment of the earth connection is shown in the drawing and is described in more detail below. They show: FIG. 1 a a piece of a bleoh strip of the spacer in view, Fig. Ib the sheet metal strip according to Fig. la in plan view, Fig. 1c a distorted bending line of the tensioned sheet metal strip according to Fig. 1b, Fig. 2 a piece of a spacer made of metal sheets according to the figures la and 1b in plan view.

Die Figuren 1a und 1b stellen ein Stück eines elastisch biegsamen Blechstreifens dar, dessen Dicke 1 den Bruchteil eines Millimeters mißt. Quer zur Längsrichtung A sind in der einen Breitenhälfte 2 des StreifensKreuzungsschlitze 3 mit einer Weite 4 ausgestanzt. An der Breitenhälfte 5 ist das Blech mit Erhöhungen 6 und 7 versehen, die abwechselnd über die eine und über die andere Oberfläche des Bleches ragen. Für eine rautenförmige Querschnittsform der Gittermaschen mit Winkeln von 600 sind die Erhöhungen mit einer Teilung 8 angeordnet, die der Hälfte der Teilung 9 der Kreuzungsschlitze 3 entspricht.Figures 1a and 1b represent a piece of an elastically flexible Sheet metal strip, the thickness of which measures 1 a fraction of a millimeter. Across the In the longitudinal direction A there are intersection slots in one width half 2 of the strip 3 punched out with a width of 4. On the width half 5 is the sheet with elevations 6 and 7 provided, which alternately over one and over the other surface of the Sheet metal protrude. For a diamond-shaped cross-sectional shape of the grid mesh with angles of 600, the elevations are arranged with a division 8, which is half of the division 9 of the intersection slots 3 corresponds.

Nach Fig. ib wird beim Füllen des Halters die Blechstreifenhälfte 5 durch die Rohre 10 in Pfeilrichtung B und durch die Rohre 11 in Pfeilrichtung C gedrückt. Beim Einschieben nur des Rohres 10 tritt der Druck B noch nicht auf, da es sich nicht in Pfeilrichtung B' abstützen kann. Erst nach Füllung des Halters hat das Rohr 10 das Blech 5 in Pfeilrichtung B so weit gedrückt, daß es die Form einer wellenförmig 5" gespannten Blattfeder gemäß Fig. Ic annimmt, die mit dem vollen Preßdruck B " und Ott ihrer Erhöhungen 6, 7 drückt. Die spitzen Kreuzungswinkel an den Kreuzungsstellen 3' haben sich dabei um den doppelten Betrag der Winkel 12 verkleinert und ihre supplementären Winkel vergrößert.According to Fig. Ib, the sheet metal strip half is when filling the holder 5 through the tubes 10 in the direction of arrow B and through the tubes 11 in the direction of the arrow C pressed. When only the tube 10 is pushed in, the pressure B does not yet occur, since it cannot be supported in the direction of arrow B '. Only after the holder has been filled the tube 10 has pressed the sheet metal 5 in the direction of arrow B so far that it has the shape a wave-shaped 5 "tensioned leaf spring according to Fig. Ic assumes that with the full Pressing pressure B ″ and Ott of their elevations 6, 7 presses. The acute crossing angles At the intersection points 3 ', the angles 12 have twice the amount decreased and their supplementary angles increased.

Gemäß der Fig. 2 sind die dünnen geraden Blechstreifen 14, 14', 14", 14"' mit ihren Enden 16 an einem Rahmen 17 nachgiebig befestigt. Die Kreuzungsschlitze 3 (Pig. 1) der Bleche .14 weisen nach oben und die Kreuzungsschlitze der Bleche 15 nach unten und sind so ineinander geschoben. Die Bleche 14 und 15 bilden rautenförmige Gittermaschen 18, die zwei spitze Winkel von 600 aufweisen. Die Rohre 19 sind eingeschoben und diametral an den Abstützstellen 20 durch Erhöhungen gehalten. Zwei kurze Attrappen 21, 22 sind zur Übertragung des Preßdruckes anstatt eines Rohres eingeschoben, weil für diese Gittermaschen kein Rohr vorgesehen ist. Zwischen dem Blech~15' und dem Rahmen 17 ist ein Preßstück 23 zur Erzeugung des Gegenpreßdruckes anstatt eines Rohres eingesetzt.According to FIG. 2, the thin straight sheet metal strips 14, 14 ', 14 ", 14 "'with their ends 16 flexibly attached to a frame 17. The intersection slots 3 (Pig. 1) of the sheets .14 point upwards and the intersection slots of the sheets 15 down and are pushed into one another. The sheets 14 and 15 form diamond-shaped Lattice meshes 18 which have two acute angles of 600. The tubes 19 are pushed in and held diametrically on the support points 20 by elevations. Two short dummies 21, 22 are inserted to transmit the pressure instead of a pipe because no pipe is provided for this grid mesh. Between the sheet metal ~ 15 'and the Frame 17 is a pressing piece 23 for generating the counter pressure instead of one Tube used.

Las Rohr 24 kann preßdrucklos in die Gittermasche 25 eingeschoben werden, wenn die übereckliegenden Gittermaschen 26 und 27 leer sind, da infolge der Weite 4 der Kreuzungsschlitse 3 (Fig.The tube 24 can be pushed into the grid mesh 25 without pressure when the overlying grid meshes 26 and 27 are empty, as a result the width 4 of the crossing slits 3 (Fig.

la) sowohl die aus dem Blech 15" als auch die aus dem Blech 14 gebildete Wand der Gittermasche25 ausweicht.la) both that formed from sheet metal 15 ″ and that formed from sheet metal 14 Wall of the grid mesh25 evades.

Bei gefülltem Abstandehalter sind die Winkel von 600 der Gittermaschen 18 um den doppelten Betrag 12 (Fig. ic) verkleinert und die Winkel von 1200 um denselben Betrag vergrößert worden.When the spacer is filled, the angles are 600 of the grid mesh 18 is reduced by twice the amount 12 (FIG. 1c) and the angles of 1200 by the same Amount has been increased.

Dadurch ist das Spiel der Bleche 15 in den Kreuzungsschlitzen 3 (Fig. 1a) der Bleche 14 und das Spiel der Bleche 14 in den Kreuz zungsschlitzen 3 (Fig. la) der Bleche 15 ausgeschaltet worden.As a result, the play of the sheets 15 in the intersection slots 3 (Fig. 1a) of the sheets 14 and the play of the sheets 14 in the cross slots 3 (Fig. la) the sheets 15 have been switched off.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H

Spacer for tube bundles of a heat exchanger made of thin consists of straight sheet metal strips that are attached to a frame and with intersection slots interlock by forming oblique grid meshes in each of which one Pipe is held at four support points of the sheet metal strips, thereby g e k e n, n z e i c h n e t that the width (4) of the crossing tail braid is about 2.5 to 3.5 times the thickness (1) of the elastically flexible sheet metal strips (5) is.