DE2415242C3 - Gitterförmiger Führungshalter für Rohre für Wärmetauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gitterförmigen Führungshalter für Rohre für Wärmetauscher, insbesondere für Dampferzeuger, mit einem aus sich überschneidenden Leisten bestehenden Gitterrost, der in einem starren Rahmen montiert ist.

Bei einer bekannten Verstrebung von in einem Bündel angeordneten Rohren (DT-OS 17 51 179) ist ein Gitter aus einander überschneidenden Leisten vorgesehen, die mit ihren Enden an einem starren Rahmen befestigt sind. Zu diesem Zweck ist an dem Rahmen ein Winkeleisen durch Schweißung befestigt und auf diesem Winkeleisen ist ein Ring verschiebbar. Die einzelnen Streben sind an den Ring angeschweißt, so daß Ring und Streben zusammen ein starres Gebilde darstellen. Dabei besteht bei Wärmeeinwirkung die Gefahr des Verziehens, weil die einzelnen Streben nicht die Möglichkeit haben, sich individuell auszudehnen. Insbesondere müssen die Streben und der Ring möglichst gleiche Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, was praktisch bedeutet, daß sie aus gleichen Werkstoffen hergestellt sein müssen.

Bei einer anderen bekannten Röhren-Distanzhalteeinrichtung (DT-OS 20 35 011) werden die Leisten des Gitterrostes durch U-förmige Klammern in gegenseitigem Abstand gehalten und gleichzeitig an einem an der Innenseite des Behälters umlaufenden Band befestigt. Die Klammern sind mit dem ringförmigen Band verschweißt. Es besteht daher keine Möglichkeit einer Wärmeausdehnung der Streifen in der Gitterebene. Dagegen ist eine Wärmeausdehnung der Wärmetauscherrohre in senkrechter Richtung, d. h. rechtwinklig zum Gitter, möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gitterförmigen U-Führungshalter der eingangs genannten Art so auszubil- % den, daß die Leisten sich in der Gitterebene gegenüber ' ;j£ dem starren Rahmen einzeln ausdehnen können, so daß ' einerseits die Ausrichtung mehrerer Rohrhalter mit gleicher geometrischer Gestalt präzise und schnell durchgeführt werden kann und andererseits die einzelnen Leisten sich in dem gesamten Temperaturbe- * reich frei ausdehnen können, ohne Wärmespannungen ίο ausgesetzt zu sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Gitterrost und der Rahmen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, daß die Leisten an den Stirnseiten eines jeden Gitterrostes Nuten aufweisen, in die axial gerichtete Vorsprünge des Rahmens mit radialem Spiel eingreifen, und daß der Rahmen aus mindestens zwei axial gegeneinandergesetzten Teilen besteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Führungshalter sind die Leisten gleitend in dem Rahmen befestigt, d. h. sie haben (bezogen auf den Rahmen) radiales Spiel. Die Fixierung

erfolgt durch Vorsprünge des Rahmens, die in stirnseitige Nuten der Leisten eingreifen. Damit kann sich jvde Leiste einzeln frei ausdehnen, ohne daß die Gefahr besteht, daß sie sich von dem Rahmen löst

Der Rahmen besteht zweckmäßige.-weise aus Kohlenstoffstahl, der sich mit dem Kohlenstoffstahl des ManteK oder Wärmetauschergehäuses verbindet, während de^r Gitterrost aus demselben oder einem ähnlichen Werkstoff besteht wie die Rohre.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind

zwischen den nebeneinanderliegenden Enden zweier Leisten Abstandshal.er angeordnet, die jeweils eine Nut aufweisen, in die der Vorsprung des Rahmens eingreift.

Die Abstandshalter sorgen lui eine ordnungsgemäße Positionierung der Leistenenden in der Gitterebene. Die am äußeren Rand des Gitterrostes umlaufende Nut, in die ein axialer Vorsprung des Rahmens eingreift, zieht sich vorteilhafterweise sowohl durch die Abstandshalter als auch durch die Leisten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Rahmen einen Ring aufweisen, der diejenigen Leisten und Abstandshalter, deren Nuten nach unten gerichtet sind, von denjenigen Leisten und Abstandshaltern trennt, deren Nuten nach oben gerichtet sind. Der Ring erfüllt ebenfalls die Funktion eines Absvandshalters.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß wegen der thermischen Ausgleichsmöglichkeiten die Verbindungsstellen bei allen Betriebstemperaturen gleiten können und daher lange haltbar sind. Die Geometrie der Gitterstruktur läßt sich präzise einhalten, weil während der Herstellung nicht geschweißt, sondern nur mechanisch gearbeitet wird. Die mechanischen Vorgänge lassen sich einfach durchführen. Die Ausrichtung mehrerer Führungshalter mit gleicher geometn ,eher Gestalt ist präzise und schnell möglich. Das Einsetzen der Rohre in die Führungshalter geschieht leicht und rasch. Während bei den üblichen, durch Schweißung hergestellten Führungshaltern die Rohre mit Kraft ^ eingeschoben werden müssen, ist die Rohrmontage bei dem erfindungsgemäßen Führungshalter einfach, weil die Leisten sich einzeln auf die Rohre einstellen können. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher '■ erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht des Führungshalters,
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab die Verbindung der Leisten mit dem Rahmen, und stellt einen

15

Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 3 dar,

F i g. 3 zeigt eine ausschnittsweise Draufsicht des Gitterrostes mit den Verbindungsstellen, und

F i g. 4 zeigt eine perspektivische A nsicht eines Teiles des Führungshalters.

Der dargestellte Führungshdlter besitzt untere Hauptleisten 1, obere Hauptleisten 2, untere Zusatzleisten 3 und obere Zusatzleisten 4. «vobei sämtliche Leisten aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, sowie einen zwischen den unteren und oberen Leisten ι ο angeordneten, die Leistenenden (bezogen auf den Gitterrost) axial auseinanderhaltenden Ring 5, einen unteren ringförmigen Abstandshalter 6, einen ringförmigen oberen Abstandshalter 7, einen unteren Außenring 8 und einen oberen Außenring 9, und Verbindungsstifte 10 zwischen den Außenringen 8 und 9. Die Außenringe, die den Rahmen bilden, sind aus Kohlenstoffstahl gefertigt.

Der ringförmige Rahmen besteht aus dem unteren Außenring 8 und dem oberen Außenring 9 aus Kohlenstoffstahl. Einzelheiten der Verbindungsstellen zwischen den Hauptleisten 1 und 2 sowie den Zusatzleisten 3 und 4 sind in F i g. 3 dargestellt.

Die gefrästen Schlitze der Hauptleisten sind in zwei Gruppen eingeteilt, und zwar in Hauptschlitze, deren Tiefe der halben Breite der Hauptleistcn entspricht, um Hauptleisten miteinander verbinden zu können, und in Sekundärschlitze, deren Tiefe ein Drittel der Hauptleistenbreite entspricht, um die Zusatzleisten aufnehmen zu können. χ₀

In dem Umfangsbereich des Gitters befindet sich ein Einstiegsloch mit einer Abdeckung.

Bei der Gitterstruktur können der Ring 5 und die Abstandshalter 6 und 7 auch als einteiliger Ring ausgebildet sein, dessen Höhe gleich der Summe der ^ Höhen der Abstandshalter 6 und 7 und des Ringes 5 ist. In einen solchen einteiligen Ring sind obere und untere Schlitze eingefräst, die der Aufnahme der Enden der Hauptleisten und der Zusatzleisten dienen, die während des Einarbeitens der Verbindungsschlitze mit dem äußeren Ringrahmen und während seiner Montage in geeigneter Weise blockiert werden.

Im übrigen ist es möglich,den Ring 5 wegzulassen und nur die Abstandshalter 6 und 7 vorzusehen und diese höher auszubilden, so daß ihre Höhe gleich der Hälfte der Summe der Höhen der normalen Abstandshalter 6 und 7 und des Ringes 5 ist. Die Abstandshalter werden während des Einarbeitens der Vcrbindungsschlitze und der Montage des äußeren Ringrahmens mit diesem und den Leisten in geeigneter Weise blockiert gehalten.

Die beschriebenen Abstandshalter können auch breiter sein als die Höhe einer Leiste. Zur Aufnahme des Leistenendes ist in die Abstandshalter ein Mittelschlitz eingefräst. In diesem Falle ist der Abstandshalter rittlings auf die Leiste aufgesetzt und berührt den nachfolgenden Abstandshalter auf der Mittellinie zwischen den Enden zweier benachbarter Leisten. Die erwähnten Abstandshalter werden während der Einarbeitung der Verbindungsschlitze und der Montage des äußeren ringförmigen Rahmens mit diesem und den Leisten blockiert gehalten.

Der Führungshalter mit dem Ring 5 und den Abstandshaltern 6 und 7 kann auch aus Ringsegmenten gebildet sein, deren Höhe gleich der Summe der Höhe der Abstandshalter 6 und 7 und des Ringes 5 ist, und deren Umfang gleich einem Viertel oder einem Sechstel oder einem Achtel usw. des Gesamtumfanges beträgt.

Die Schlitze zur Aufnahme der Enden der Hauptleisten und der zusätzlichen Leisten sind in die Über- und Unterseite dieser Segmente eingefräst. Die Segmente werden während des Einarbeitens der Verbindungsschlitze und der Montage der äußeren Ringrahmens mit diesem und den Leisten in geeigneter Weise blockiert gehalten.

Die erwähnten Materialien können durch äquivalente Werkstoffe ersetzt werden, und für jedes Paar andersartiger Materialien für die Gitterstruktur sowie für den Ringrahmen ist ausreichendes Spiel zur Ermöglichung freier veränderlicher Wärmedehnung im Bereich der Verbindungsstellen vorhanden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gitterförmiger Führungshalter für Rohre für Wärmetauscher insbesondere für Dampferzeuger, mit einem aus sich überschneidenden Leisten bestehenden Gitterrost, der in einem starren Rahmen montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterrost und der Rahmen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, daß die Leisten (1, 2, 3, 4) an den Stirnseiten eines jeden Gitterrostes Nuten aufweisen, in die axial gerichtete Vorsprünge des Rahmens mit radialem Spiel eingreifen, und daß der Rahmen aus mindestens zwei axial gegeneinandergesetzten Teilen (8,9) besteht.

2 Führungshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den nebeneinanderliegenden Enden zweier Leuten (1 bis 4) Abstandshalter (6, 7) angeordnet sind, die jeweils eine Nut aufweisen, in die der Vorsprung des Rahmens (8,9) eingreift.

3. Führungshalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen eine konische Außenfläche aufweist.

4. Führungshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen einen Ring (5) aufweist, der diejenigen Leisten und Abstandshalter, deren Nuten nach unten gerichtet sind, von denjenigen Leisten und Abstandshaltern trennt,deren Nuten nach oben gerichtet sind.

5. Führungshalter nach Anspruch 4, dadurch gekenn^eichnet. daß der Ring (5) einstückig mit den Abstandshaltern gefertigt ist.