DE2347444A1

DE2347444A1 - Waermetauscher

Info

Publication number: DE2347444A1
Application number: DE19732347444
Authority: DE
Inventors: John Charles Bennett
Original assignee: Clarke Chapman John Thompson Ltd
Current assignee: Clarke Chapman Group Ltd
Priority date: 1972-09-23
Filing date: 1973-09-20
Publication date: 1974-04-11
Also published as: FR2200495A1; US3924676A; BE805062A; FR2200495B1; GB1404643A; NL7313029A

Description

Die Erfindung "betrifft Wärme t aus eher ₀

Bei Wärmetauschern, die z_P B„ Bestandteile von zur Kraft erz etigung dienenden Dampfkesseln "bilden, sind zahlreiche Rohrschüsse vorhanden, die in der verschiedensten Weise angeordnet sein können, und "bei denen es erforderlich ist, sie so zu. "befestigen, daß sie zuverlässig'in
ihrer Lage gehalten werden„

Die Vorrichtungen, mittels v/elcher die Rohrschüsse "befestigt werden, müssen möglichst einfach sein, um die
Herstellung eines solchen Y/ärmetauschers zu erleichtern, und sie müssen so ausgebildet sein, daß sie ihre Aufgabe unter den unterschiedlichen Betriebsbedingungen, denen der Wärmetauscher ausgesetzt wird, einwandfrei erfüllen„

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher zu schaffen, bei dem die Rohrschüsse mit Hilfe

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von Vorrichtungen "befestigt sind, die den genannten Erfordernissen besser entsprechen als die Ms jetzt bekannten Vorrichtungen,

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung ein Wärme tails eher geschaffen worden, bei dem dia Rohrschüsse an einem Bauteil befestigt sind, das sich an mehreren Rohrschüssen vorbei erstreckt, bei dem Stütz- oder Anlageteile vorhanden sind, die mit den Rohrschüsaen zusammenarbeitende Flächen aufweisen, bei dem mindestens einige dieser Anlageteile an dem genannten Bauteil befestigt sind, und bei dem Keile vorhanden sind, die dazu dienen, die Anlage- oder Stützteile in Anlage an den Rohrschüssen zu halten,,

Die Keile bilden vorzugsweise Bestandteile der Stützvorrichtungen, von denen jede außerdem zwei Bauteile aufweist, von denen jedes eine Fläche besitzt, mit der der zugehörige Keil zusammenarbeitet, sowie eine weitere Fläche, die an dem zugehörigen Hohrschuß anliegt.

Jeder der Keile ist vorzugsweise an dem genannten Bauteil befestigt.

Genauer gesagt ist jeder Keil mit dem genannten Bauteil vorzugsweise durch eine Niete verbunden.

Alle übrigen Stützteile sind vorzugsweise mit zwei Flächen versehen, die sich in Anlage an den zugehörigen Rohrschüssen befinden.

Jedes dieser übrigen Stützteile ist mit dem genannten Bauteil vorzugsweise z. B. durch Hartlöten oder Verschweißen verbundene

Der Gegenstand der Erfindung und vorteilhafte weitere Einzelheiten derselben sind nachstehend anhand eines beson-

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ders "bevorzugten Ausführungs"bei spiel näher erläutert, welches in der Zeichnung schematise!! dargestellt ist. 'Aa zeigt:

Fig· I einen schematisehen senkrechten Schnitt durch einen Teil einer Ausführungsform eines Wärmetauachers; und

Figo 2 die Anordnung nach Fig. 1 hei Betrachtung derselben in Richtung des Pfeils A in Fig. 1.

Der dargestellte Wärmetauscher ist zur Verwendung "bei einem Fernreaktorkraftwerk, z. B« "bei einem sogenannten schnellen Brüter, "bestimmt, "bei dem heißes flüssiges Metall ü"ber die Rohrschüsse strömt und Wasser durch die Rohrschüsse geleitet wird.

Zu dem Wärmetauscher gehören Rohrschüsse 10 und 12, bei denen es sich z. B. um die Windungen von zwei konzentrisch angeordnen schraubenlinienförmigen Rohrschlangen handeln kann. An den Rohrsehüssen 10 und 12 vorbei erstrekkon sich. Bauteile 14 "bsw. 16, und die Rohr schüsse sind an diesen Bauteilen so "befestigt, daß sie durch die Bauteile in ihrer Lage gehalten werden«.

Die Rohrschüsse sind mit Hilfe von Stutζvorrichtungen "befestigt, von denen einige einen ersten Satz von Stützvorrichtungen 20 "bilden, deren Einzelheiten in Fig. 1 nur in Verbindung mit dem Bauteil 14 dargestellt sind, und von denen die dem Bauteil 16 zugeordneten von ähnlicher Konstruktion sind, während weitere Stützvorrichtungen einen zweiten Satz von Stützvorrichtungen 22 "bilden.

Zu jeder Stützvorrichtung 20 gehören zwei Haltestücke 24, von denen jedes eine abgerundete Aussparung aufweist, die eine Fläche 26 "bildet, welche mit dem henaehharten schuß 10 zusammenarbeiten kann,

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i>a die Ronrschüsse 10 und 12 durcli Windungen von schraubenlinienförmigen Rohrschlangen gebildet werden, kreuzen sie die Bauteile 14 und 16 nicht genau im rechten Y/inkel. Daher müssen die Aussparungen mit den Flächen 26, mit denen die Rohrschüsse zusammenarbeiten, auf entsprechende Weise ausgebildet sein.

Mit anderen Worten, jede Aussparung verläuft unter einem kleinen Winkel zu dem betreffenden Haltestück 24, an dem sie ausgebildet ist, so daß.sie sich unter einem entsprechenden kleinen Winkel zu dem Bauteil 14 bzw. 16 erstreckt, an dem das Haltestück befestigt ist.

Außerdem ist jedes Haltestück 24 mit einer einen Teil einer kegeistumpfförmigen Fläche versehen, und dieeinander zugewandten Flächen 28 benachbarter Haltestücke 24 konvergieren in Richtung auf das Bauteil 14· Weiterhin gehört zu jeder Stützvorrichtung ein kegelstumpfförmiger Keil 30, längs dessen Achse sich eine Bohrung erstreckt, in der eine Niete 32 angeordnet ist_u

Die Niete 32 erstreckt sich mit einem Teil auch durch ein zugehöriges Loch des Bauteils 14.

Bei der Niete 32 handelt es sich vorzugsweise um eine Sprengniete, die so ausgebildet ist, daß sie den Keil 30 mit den beiden Haltestücken 24 und damit auch die zugehörigen'Rohrschüsse 10 mit dem Bauteil 14 verbindet und die beiden Haltestücke 24 innerhalb vorbestimmter Grenzen mit einer bekannten Kraft an die Rohrschüsse andrückt.

Jede der Stützvorrichtungen 22 des zweiten Satzes ist als massiver Klotz ausgebildet, der zwei voneinander abgewandt, abgerundete Flächen 40 zum Erfassen der benachbarten Rohrschüsse 10 aufweist. Die Klötze 22 sind mit dem Bauteil 14 z_e B. durch Hartlöten oder Verschweißen oder auf

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andere Weise fest verbunden.

Durch die Keile 30 werden die Rohrschüsse 10 gegen die betreffenden Flächen 40 der Klötze 22 gedruckt.

Gegenüber dem Bauteil 16 und den augehörigen Rohrschüssen 12 sind Stutζvorrichtungen 20 und 22 genau in der gleichen Weise angeordnet.

Bei einer ersten Weit er "bildung könnten die Klötze 22 durch Stützvorrichtungen ersetzt sein, die den Stützvorrichtungen 20 ähneln«.

Bei einer anderen Weiterbildung könnten die Klötze so angeordnet sein, daß sie längs der Bauteile 14 und 16 frei "bewegbar sind_o

Bei einer solchen Weiterbildung könnte man mit einer kleineren Anzahl der Stützvorrichtungen 20 auskommen. Beispielsweise könnte man jeweils 2 oder mehr Klötze 22 zwischen aufeinanderfolgenden Stützvorrichtungen 20 anordnen_β

In der Zeichnung ist nur ein Teil des beschriebenen Wärmetauschers dargestellt. Weitere schraubenlinienförmige ROiU'schlangen könnten innerhalb oder außerhalb der beiden teilweise dargestellten Rohrschlangen angeordnet sein. Zwar zeigt Fig. 1 nur ein Bauteil 14, doch sind tatsächlich mehrere Bauteile 14 für die die .Rohrschüsse 10 bildende Rohrschlange vorhanden und in Winkelabständen um die Achse der Rohrschlange verteilt«■ Entsprechendes gilt für die die . Rohrschüsse 12 bildende Rohrschlange und jeder weitere etwa vorhandene Rohrschlange.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf eine bestimmte Form der Anordnung von Rohrschüssen. Beispielsweise läßt sich die Erfindung bei Wärmetauschern anwenden, bei denen die Rohrschüsse eine ebene Form haben und Platten ähneln, oder bei denen gekrümmte plattenähnliche Elemente vorhanden

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sind, a. 3. evoiventenförmige Platten, odsr in Fällen, in denen jedes Rohr die Form eines U-Rohrs hat, und in denen mehrere U-Rohre. so miteinander verschachtelt sind, daß die luohrschüsse einander benachbart sind» Solche U-Rohr-Saugruppen können eine ebene oder gekrümmte Porm haben und z. B. evolventenförraig gekrümmt sein, so daß jedes U-Rohr der Baugruppe innerhalb einer gedachten evolventehförmigen Hüllfläche liegt«,

Weiterhin läßt sich die Erfindung bei Wärmetauschern anwenden, bei denen sich die Medien, die über die Rohre und .durch die Rohre strömen, -unterscheiden, oder bei Wärmetauschern anwenden, bei denen sich die über die Rohre geleiteten und die Rohre durchströmenden Medien gleichen. Beispielsweise kann die Erfindung neben Wärmetauschern, bei denen Wasser oder Dampf durch die Rohre geleitet werden soll, bei Zwischenwärmetauschern von mit flüssigem Metall gekühlten Kernrealctoren angewendet werden, bei denen flüssiges Metall sowohl über die Außenflächen der Rohre läuft als auch durch die Rohre geleitet wird. Schließlich läßt sich die Erfindung auch bei Dampfkraftwerken anwenden, bei denen es sich nicht um Kernkraftwerke handelt. Beispielsweise kann man bei einem Wärmetauscher nach der Erfindung ein Gas über die Außenflächen der Rohre leiten und Wasser oder Dampf durch die Rohre strömen lassen.

Ansprüche:

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Claims

AIf 3PEÜ C Η Si

lc/ Wärmetauscher, "bei dem Rohrschüsse an" einem Bauteil "befestigt sind, das sich an einigen oder allen Rohr schuss en vorbei erstreckt, und "bei dem mit den Rohr schlissen zusammenarbeitende Haltevorrichtungen an dem Bauteil befestigt sind, dadurch gekennzei chnet , daß die
Rohrschüsse (10, 12) durch mit Keilen versehene Einrichtungen (24, 30j 32) in Eingriff mit den Haltevorrichtungen (22) gehalten werden.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - ζ e i c h η e t , daß zu jeder mit einem Keil (30) versehenen Einrichtung eine Einrichtung (32) gehört, mittels welcher der Keil unter einer vorbestimmten Last befestigt ist»
3. T/anne tauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Befestigen des Keils (30) dienende Einrichtung eine den Keil mit dem genannten Bauteil (14) verbindende Niete (32) ist,,
4. Yfarmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Keil (30) mit zwei konvergierenden Flächen (28) zusammenarbeitet,
von denen jede eine Aussparung eines Haltestücks (24) abgrenzt.
5. Y/ärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, .daß der Keil (30) kegelstumpfförmig ist und jede der konvergierenden Flächen (28) einen Teil einer Kegelstumpffläche bildet.

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6. Y/armetauseher .nach, einerii der Ansprüche .1 bis 5, dadurch gekennzei c h η Q t , daß der Keil (30) mittels einer Einrichtung (32) befestigt ist, die durch eine Öffnung des Keils ragt.

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