DE2332200B2

DE2332200B2 - Verfahren zum Herstellen eines mit korrosionshemmendem Kunststoff beschichteten Rohrbündel-Wärmetauschereinsatzes

Info

Publication number: DE2332200B2
Application number: DE19732332200
Authority: DE
Inventors: Richard 8753 Obernburg Vad
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1973-06-25
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE2332200A1; DE2332200C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit korrosionshcmmendem Kunststoff beschichteten Rohrbündel-Wärmetauschereinsatzes, bei dem in dafür vorgesehene, axial miteinander fluchtende Durchgangsöffnungen mehrerer Umlenkscheiben und wenigstens einer Bodenplatte Rohre und Ankerstäbe eingesetzt, mit der Bodenplatte bzw. den Bodenplatten verschweißt und die Umlenkscheiben in vorbestimmtem Abstand voneinander an den Ankerstäben fixiert werden, und bei dem dann das so entstandene Korbgerüst durch Fluten in duroplastischem Kunststoff mit der korrosionshemmenden Kunststoffbeschichiung versehen wird, die anschließend gehartet wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 1 501 630) wird der vorgefertigte Wärmetauschereinsatz mit bereits auf dem Rohrbündel fixierten Umlenkscheiben durch Fluten und Aushärten mit einer duroplastischen Kunststoffbeschichtung versehen. Zwischen dem Rohrbündel und den vielen scharfkantigen, es aufnehmenden Bohrungen der Umlenkscheiben und der Bodenplatte bzw. Bodenplatten verbleiben winzige, aber viele Oberflächenbereiche, in welche der Kunststoff beim Fluten nicht eindringt und die im Betrieb des Wärmetauschers Korrosionsnester bilden, welche zur vorzeitigen Zerstörung des Gerätes führen. Um das zu vermeiden, ist in der DE-OS 1 501 630 vorgeschlagen, die kritischen Stellen zusätzlieh mit einem kathodischen Korrosionsschutz zu versehen. Abgesehen davon, daß das zu diesem Zweck erforderliche Elektrodenmaterial durch den häufig stark korrodierenden primären Wärmeträger chemisch angegriffen werden kann, ist der Herstellungsaufwand durch den kathodischen Korrosionsschutz beträchtlich vergrößert.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, mit geringem Herstellungsaufwand einen lückenlosen, dauerhaften Korrosionsschutz aller Teile des Wärmetauschereinsatzes zu ermöglichen. Dazu wird beim eingangs erwähnten Verfahren vorgeschlagen, daß

a) das Verschweißen der Rohre mit der Bodenplatte bzw. den Bodenplatten jeweils an deren innenliegender Stirnseite erfolgt,

b) Umlenkscheiben aus warmfestem Kunststoff verwendet werden, deren Durchgangsöffnungen abgerundete Kanten haben,

c) die Umlenkscheiben vor dem Fluten des Korbgerüstes zunächst an dessen einem Ende zusammengeschoben werden, nach dem Fluten und Härten die Kunststoffbeschichtung auf Porenfreiheit geprüft und gegebenenfalls das Fluten, Härten und Prüfen so oft wiederholt wird, bis vollständige Porenfreiheit der Kunststoffbeschichtung im von den Umlenkscheiben unbedeckten Bereich des Korbgerüstes erzielt ist,

d) die Umlenkscheiben dann am anderen Ende des Korbgerüstes zusammengeschoben werden und das Fluten, Härten und Prüfen erneut und gegebenenfalls mehrfach wiederholt wird, bis auch im Restbereich des Korbgerüstes völlige Porenfreiheit der Kunstststoffbeschichtung erzielt ist, und

e) die Umlenkscheiben schließlich auf die vorbestimmten Abstände innerhalb des Korbgerüstes verteilt und durch Aufkleben oder Aufschweißen von Halteklötzchen aus Kunststoff, die unter Reibungskraft an den Ankerstäben anliegen, in diesen Stellungen befestigt werden.

Durch das Verschweißen der Rohre an den innenliegenden Stirnseiten der Bodenplatten, an sich bekannt aus der Zeitschrift »Verfahrenstechnik« 4 (1970) Nr. 11, werden die in diesen Zonen unvermeidbar entstehenden kleinen Spalte nach innen, gegenüber dem korrodierenden primären Wärmeträger, verschlossen. Damit wird an dieser Stelle die Bildung von Korrosionsnestern verhindert.

Durch das Verschieben der Umlenkscheiben zwischen den Beschichtungsschritten wird erreicht, daß die Gleitpassungszonen gegenüber den Durchgangs- > öffnungen der Unilenkscheiben eine lückenlose Beschichtung erhalten, während die Abrundungen der Kanten an den Durchgangsöffnungen der aus warmfestem Kunststoff bestehenden Umlenkscheiben da-

für sorgen, daß letztere beim erfindungsgemäßen Verschieben die durch Fluten und Vorhärten auf den freien Rohrlängen vorher erzeugte Beschichtung nicht verkratzen.

Aus »Chemie-Ingenieur-Technik« 39 (1967) H. 18, Seiten KJ70 und 1071, ist es bekannt, das Rohrbündel mit Einbrennlack zu beschichten, bevor die Umlenkscheiben aufgefädelt werden, welche in Ermangelung von Ankerstäben mit Preßcitz auf den Rohren fixiert sind. Damit trotzdem die Umlenkscheiben beim Aufschieben die Beschichtung der Rohre nicht verkratzen können, bestehen sie aus thermoplastischem, entsprechend weicherem Kunststoff, welcher aber nur eine sehr geringe Übertemperatur des primären Wärmeträgers im Betrieb zuläßt.

Es ist an sich auch bekannt, die Umlenkscheiben aus warmfestem Kunststoff herzustellen (DE-OS 2 119 872), jedoch mit konisch gegen die Rohre verlaufenden Durchgangsöffnungen, um den mangels Ankerstäben erforderlichen Preßsitz der Uinlenkscheiben gegenüber den dort beschichteten Rohren zu verbessern. Mit solchen Umlenkscheiben wäre das erfindungsgemäße Verfahren kaum ausführbar.

Die Erfindung möge anhand des in der Figur in perspektivischer Seitenansicht schematisch dargestellten Rohrbündel-Wärmetauschereinsatzes veranschaulicht werden.

Die Rohre 1 eines Rohrbündels sind in Bohrungen 2 am Innenrand der stirnseitigen Bodenplatten 3 eingeschweißt. Die aufgesteckten Umlenkscheiben 4, 5 sind abwechselnd mit größerem Durchmesser und Zentralbohrung für den Wärmeträger bzw. mit kleinerem Durchmesser und ohne Zentralbohrung ausgeführt, so daß die größeren Umlenkscheiben 4 Gleitsitz gegenüber dem nicht gezeichneten Gehäuse eines Wärmetauschers haben. Der Wärmeträger wird durch die Umlenkscheiben 4, 5 in bekannter Weise dazu gezwungen, abwechselnd mehr die inneren und mehr die äußeren Rohrbereiche zu umströmen, unter entsprechender Verlängerung des Durchströmweges.

Die aus warmfestem Kunststoff bestehenden Um-

lenkscheiben 4, 5 haben Durchgangsöftnungen 6 mit gerundeten Kanten 7, zur Aufnahme der Rohre 1 sowie am Rand Einziehungen 8 gegenüber den Ankerstäben 9, welche im Randbereich der Bodenplatten 3 verschweißt sind.

Vor dem Aufbringen der Kunststoffbeschichtung werden gemäß der Erfindung die Umlenkscheiben 4, 5 längs der sie mit Bewegungspassung durchsetzenden Rohre 1 und Ankerstäbe 9 an einem Ende des Korbgerüstes zusammengeschoben, beispielsweise gegen die in der Figur linke Bodenplatte 3. Der dadurch vollständig freiliegende übrige Teil des Rohrbündels und der Ankerstäbe 9 einschließlich der anderen Bodenplatte 3 mit den auf deren Innenseite liegenden Einschweißstellen der Rohre 1 wird nun mit duroplastischem Kunststoffmaterial überflutet, das anschließend in bekannter Weise vorgehärtet und auf Dichtheit des so erzielten Überzuges geprüft wird. Dieser Vorgang wird ggf. wiederholt, so oft, bis im freigelegten Bereich ein überall dichter Überzug erzielt ist. Alsdann werden die Umlenkscheiben 4. 5 gegen die rechte Bodenplatte 3 des Korbgerüstes verschoben. Dabei gewährleisten das Kunststoffmaterial dieser Umlenkscheiben 4, 5 und die gerundeten Kanten 7 von deren Durchgangsöffnungen 6, daß die im vorher freigelegten Bereich aufgebrachte Kunststoffbeschichtung nicht beschädigt wird. Der nunmehr freigelegte Bereich des Korbgerüstes umfaßt auch die vorher durch die Umlenkscheiben 4, 5 verdeckten Stellen und wird erneut mit duroplastischem Kunststoff geflutet und vorgehärtet, bis auch an den vorgenannten Stellen eine einwandfrei porendichte Beschichtung gemessen wird. Nunmehr verteilt man die Umlenkscheiben 4, 5 in bekannter Weise über die freie Länge des Korbgerüstes, und zuletzt werden die Umlenkscheiben 4, 5 durch Aufkleben oder Aufschweißen von Halteklötzchen 10 aus Kunststoff mit Reibsitz gegenüber den Ankerstäben 9 fixiert, was dadurch ermöglicht ist, daß die Ankerstäbe 9 am Rand der Bodenplatten 3 verschweißt sind, also für diesen letzten Verfahrensschritt zugänglich bleiben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

b)

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen eines mit korrosionshemmendem Kunststoff beschichteten Rohrbündel-Wärmetauschereinsatzes, bei dem in dafür vorgesehene, axial miteinander fluchtende Durchgangsöffnungen mehrerer Umlenkscheiben und wenigstens einer Bodenplatte Rohre und Ankerstäbe eingesetzt, mit der Bodenplatte bzw. den Bodenplatten verschweißt und die Umlenkscheiben in vorbestimmtem Abstand voneinander an den Ankerstäben fixiert werden, und bei dem dann das so entstandene Korbgerüst durch Fluten in duroplastischem Kunststoff mit der korrosionshemmenden Kunststoffbeschichtung versehen wird, die anschließend gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Verschweißen der Rohre (1) mit der Bodenplatte bzw. den Bodenplatten (3) jeweils an deren innenliegender Stirnseite erfolgt, Umlenkscheiben (4, 5) aus warmfestem Kunststoff verwendet werden, deren Durchgangsöffnungen (6) abgerundete Kanten (7) haben,

c) die Umlenkscheiben (4, 5) vor dem Fluten des Korbgerüstes zunächst an dessen einem Ende zusammengeschoben werden, nach dem Fluten und Härten die Kunststoffbeschichtung auf Porenfreiheit geprüft und gegebenenfalls das Fluten, Härten und Prüfen so oft wiederholt wird, bis vollständige Porenfreiheit der Kunststoffbeschichtung im von den Umlenkscheiben (4,5) unbedeckten Bereich des Korbgerüstes erzielt ist,

d) die Umlenkscheiben (4, 5) dann am anderen Ende des Korbgerüstes zusammengeschoben werden und das Fluten, Härten und Prüfen erneut und gegebenenfalls mehrfach wiederholt wird, bis auch im Restbereich des Korbgerüstes völlige Porenfreiheit der Kunststoffbeschichtung erzielt ist, und

e) die Umlenkscheiben (4, 5) schließlich auf die vorbestimmten Abstände innerhalb des Korbgerüstes verteilt und durch Aufkleben oder Aufschweißen von Halteklötzchen (10) aus Kunststoff, die unter Reibungskraft an den Ankerstäben (9) anliegen, in diesen Stellungen befestigt werden.