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Halterung für Rippenrohre Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung
für Rippenrohre Rippenrohre finden verbreitete Verwendung als Teile von Wärmeaustauschern
oder als Heiz- und Kühlelemente in Wiedergewinnungsapparaturen, beispielsweise in
Wechselkondensatoren zum Wiedergewinnen von kondensierbaren Stoffen wie Maleinsäureanhzdrid
oder sublimierbaren Stoffen wie Phthalsäureanhydrid durch Abkühlen dolcher Stoffe
und Niederschlagen derselben auf den Oberflächen der
Rippenrohre
und ihrer Rippen. Anschließend werden dann die Rippenrohre und ihre Ripp-en erhitzt,
um die daran niedergeschlagenen Stoffe abzuschmelzen und dadurch wiederzugewinnen.
Während des Betriebs einer solchen Rückgewinnungsapparatur sind die Rippenrohre
aufgrund der Temperaturänderungen starker Ausdehnung und Zusammenziehung unterworfen.
Insbesondere bei als Wechselkondensator arbeitenden Rückgewinnungseinrichtungen
ist die wechselweise Ausdehnung und Zusammenziehung der Rippenrohre im Betrieb besonders
stark. Außerdem entstehen an den Rippenrohren mechanische Schwingungen aufgrund
der durch das Heizmedium und/oder das Kühlmedium ausgeübten dynamischen Drücke.
Die genannten Einflüsse erschweren eine sichere Halterung solcher Rippenrohre, und
es wurden bereits die verschiedensten Verfahren und Halteeinrichtungen zur Lösung
dieses Probleme vorgeschlagen.
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So werden beispielsweise die Rippen an den für den Angriff einer Halte
einrichtung bestimmten Stellen der Rohre entfernt, oder diese Stellen erhalten von
Anfang an keine Rippen. Mit diesen Stellen liegen die Rippenrohre dann auf waagerechten
Leisten oder nicht drehbar im Untergestell der Vorrichtung angebrachten Stangen
oder Rohren. Durch die fehlenden Rippen verkleinert sich bei solchen bekannten Anordnungen
die Gesamt-Wärmeübergangsfläche. Außerdem unterliegen die Rohre dem Verschleiß durch
direkte Reibung mit den Auflagen, bis es schließlich zu Durchbrüchen der Rohre wandung
kommt, so daß dann das im Rohr strömende Stromungsmittel austreten kann. Daraus
ergeben sich gewisse Gefahren im Betrieb, eine Beeinträchtigung der Ruckgewinnung
und Verunreinigungen der wiedergewonnenen Stoffe Um eine solche Abnutzung der Rohre
bei bekannten Anordnungen zu vermeiden, wurde die Verwendung von drehbaren Stäben,
Rohren oder Rollen anstelle der einfachen Leisten, nicht drehbaren Stäben oder Rohren
als Auflage für die Rippenrohre vorgeschlagen. Bei einer Verwendung der Rippen
Rohre
als Kühlelemente in der Weise, daß sie von außenN"her mit Wasser gekühlt werden,
stellt sich dabei jedoch ein Ansatz von Kesselstein oder Rost an den Auflagen ein,
so daß sich die Stäbe oder Rohre in ziemlich kurzer Zeit nicht mehr drehen können.
In einer Rückgewinnungsanlage werden die Stäbe oder Rohre ebenfalls,'in ziemlich
kurzer Zeit durch den Ansatz von kondensierbaren oder sublimierbaren Stoffen an
weiterer Drehung gehindert. Selbst wenn sich jedoch die Drehbarkeit der Auflagen
aufrecht erhalten läßt, ist eine Verkleinerung der Wärmeübergangsflächen unvermeidbar.
Schließlich haben die bekannten Vorrichtungen einen komplizierten Aufbau mit aufwendigen
Halteeinrichtungen, wodurch die Montage der Vorrichtung erschwert und damit in nacht-eiliger
Weise verteuert ist.
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Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht darin, eine Halterung für
Rippenrohre zu schaffen, bei welcher keine Rippen von den Rohren entfernt zu werden
brauchen, so daß eine Verkleinerung der Wärmeübergangsflächen sowie ein Abrieb der
Rohrwandungen vermieden ist.
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Gemäß der Erfindung ist eine Halterung der genannten Art gekennzeichnet
durch an den äußeren Rändern der Rippen an den Rippenrohren angreifende Tragmuffen
oder -rahmen-und durch eine Trageinrichtung, in welche die Tragnuffen' oder -rahmen
fest eingesetzt sind.
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Die erfindungsgemäße Halterung ist äußerst wirtschaftlich herstellbar
und bietet den Vorteil, daß die Rippenrohre lediglich am äußeren Umfang der Rippen
abgestützt sind, wodurch sich auch-die Amplitude von mechanischen Schwingungen der
Rohre verringert. Es ergibt sich somit eine Dämpfung von Schwingungen der Rippenrohre
und eine Verbesserung ihrer mechanischen Stabilität. Die Montage, Wartung und das
Auswechseln der Rohre läßt -sich mühelos vornehmen.
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Die Rippen von Rippenrohren sind gewöhnlich im rechten Winkel oder
auch parallel zur Längsachse der Rohre an diesen angebracht. In der Beschreibung
-bedeutet der Ausdruck "die äußeren Ränder der Rippen" die äußere Begrenzung derselben
in einer senkrecht zur Längsache der Rohre verlaufenden Ebene. Sind also die Rippenim
rechten Winkel zur Längsachse des Rohrs angebracht, so ist der äußere Rand jeweils
durch eine Rippe gebildet, während er bei Anordnung der Rippen parallel zur Längsachse
des Rohrs ,über die Scheitellinien einer Anzahl von Rippen verläuft.
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Die im rechten Winkel zur Längsachse des Rohrs an diesem angebrachten
Rippen können beliebige, beispielsweise kreisförmige, elliptische oder vieleckige
Form haben.
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Der Tragrahmen ist ebenfalls nicht auf eine besondere Form beschränkt,
vorzugsweise ist er jedoch rechteckig und so bemessen, daß die Rippen jeweils mit
dem unteren Teil ihrer Ränder darin aufliegen. Die Tragmuffen umgeben die Rippenrohre
entlang den äußeren Rändern der Rippen, weshalb ihr innerer Umfang etwas länger
sein muß als der äußere Umfang der Rippen, so daß diese beim Ausdehnen und'Zusammenziehen
des Rippenrohrs ohne Behinderung in den Muffen gleiten können. Der Längenunterschied
zwischen dem inneren Umfang der Muffen und dem äußeren Umfang der Rippen bestimmt
sich nach den für Rippen und Muffen verwendeten Werkstoffen, den Betriebstemperaturen
und dem Durchmesser der. Rippen. Vorzugsweise sind die Rippen und die Tragmuffen
aus dem gleichen Werkstoff. Bei einer Rückgewinnungsanlage für Ohthalsäureanhydrid
beispielsweise verwendet man Stahl für die Rippen und die Tragmuffen. In diesem
Falle werden die Rippenrohre auf etwa 170 0C erhitzt und auf etwa 60 OC gekühlt.
Bei einem Außendurchmesser der Rippen von 4,8 cm sollte dann der Innendurchmesser
der Tragmuffen wenigstens 5,0 cm betragen. Die axiale Länge der Tragmuffen oder
-rahmen wird im'Hinblick auf die Festigkeit vorzugsweise so gewahlt, daß einzelne
Muffen oder
Rahmen j jeweils vier bis acht der im Abstand von 2
bis 3 cm am Rohr angebrachten Rippen abstützen.
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Die Tragmuffen oder -rahmen sind am oberen Teil einer Kühlvorrichtung
bzw. an der Decke einer Rückgewinnungsanlage aufgehängt und/oder am unteren Teil
der Kühlvorrichtung bzw. am Boden der Rückgewinnungsanlage verankert.
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Die Trageinrichtung für die Tragmuffen oder -rahmen kann in verschiedener
Form ausgeführt sein, beispielsweise als Stab, Rohr, Leiste oder im Form einer Wand.
Bei der Ausführung als Wand kann diese als Trennwand und/oder als Prallblech dienen.-Im
folgenden sind Ausführungsb-eispiele der -Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.
Darin zeigen: Fig 1, eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen
Halterung für Rippenrohre, Fig. 2 eine Teil-Schrägansicht einer anderen Ausführungsform
der Halterung und Fig. 3 eine Teil-Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform
der Halterung.
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In Fig. 1 ist eine Tragmuffe 2 zum Abstützen einer Anzahl von Rippen
1 eines Rippenrohrs entiang ihrem äußeren Rand in einer trageinrichtung 3 befestigt.
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In der Ausführun g nach Fig. 2 ist die Trageinrichtung aus einem Blech
3a gebildet; welches' fest auf einer Standfläche 4a angebracht ist In das Blech
3a sind mehrere Tragmuffen 2 eingesetzt, welche jeweils ein Rippenrohr an den äußeren
Rändern von dessen Rippen 1 abstützen.
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In der Ausführung nach Fig. 3 ist die Trageinrichtung der Halterung
als ein Stab 3b ausgebildet. Dieser ist an einem
Träger 4b aufgehängt
und trägt seinerseits eine Reihe von Tragrahmen 2, in welchen sich Rippenrohre mit
den äußeren Rändern von rechteckigen Rippen 1 abstützen.
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Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Halterung für Rippenrohre
in einem Wärmeaustauscher oder einer Rückgewinnungsvorrichtung entfällt die - Notwendigkeit,
im Vorhinein einige Rippen von den Rohren zu entfernen, um eine Auflage zu schaffen,
so daß also die Herstellung und Vorbereitung der Rippenrohre einfach und wirtschaftlich
ist und Montage der Rohre sowie Reparaturen ebenfalls einfach durchführbar sind.
Daneben tritt auch keine Verkleinerung der Wärmeübergangsflächen ein. Außerdem tritt
v keine direkte Reibung zwischen den Rohren und den diese tragenden Halterungen
auf, so daß die Rohre also nicht abgeschliffen werden, wodurch die Wartung vereinfacht
und nachteilige Auswirkungen auf ein Produkt der Vorrichtung vermieden sind. Die
erfindungsgemäße Halterung für Rippenrohre hat einen äußerst einfachen Aufbau und
ist daher wirtschaftlich herstellbar. Schließlich übt die Halterung eine stark dämpfende
Wirkung auf mechanische Schwingungen der Rippenrohre aus.