DE2642521C2

DE2642521C2 - Vorrichtung zum gegenseitigen Distanzieren paralleler zylindrischer Elemente, die der Wärmeübertragung dienen

Info

Publication number: DE2642521C2
Application number: DE2642521A
Authority: DE
Inventors: Josua Raeterschen Roffler (Schweiz)
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1976-09-06
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1978-11-09
Also published as: CH613138A5; DE2642521B1; US4160477A; FR2363774A1; FR2363774B1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gegenseitigen Distanzieren von zueinander parallelen zylindrischen Elementen, die in einem regelmäßigen Dreieckgitter angeordnet sind und der Wärmeübertragung *⁵ dienen, wobei die Vorrichtung aus mehreren, zu einem Gitterrost verbundenen, mehrfach abgebogenen Blechstreifen besteht, die zwischen sich Sechseckräume bilden und die zum Abstützen der Elemente Ausbiegungen aufweisen. so

Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 34 39 737 bekannt. Ihre Blechstreifen sind derart abgebogen, daß sie zwischen sich regelmäßige Sechseckräume mit unter sich gleich langen Seiten bilden. Die Ausbiegungen zum Abstützen der Elemente sind sickenförmig und auf jeder zweiten Sechseckseite angebracht, so daß jedes Element an drei Punkten seines Umfanges abgestützt ist. Dieser Gitterrost bildet eine relativ harte Abstützung und erfordert eine sehr genaue Fertigung sowie relativ große Kräfte zum Einschieben der Elemente in den Rost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und zudem eine bessere Dämpfungscharakteristik hat. i>^r>

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gitterrost derart ausgebildet ist, daß die Sechseckseiten, in denen jeweils zwei Blechstreifen sich berühren, kürzer sind als die übrigen freien Sechseckseiten und daß, auf denselben Blechstreifen bezogen, von jeder freien Sechseckseile aus zwei nebeneinander angeordnete Federzungen zueinander abwechselnd in die beiden, der Seite benachbarten Sechsedcräume ausgebogen sind

Durch diese Gestaltung des Gitterrostes, bei der jeweils zwei freie Seiten einen Winkel von 90° einschließen, wird jedes Element an vier Punkten seines Umfanges abgestützt, und zwar über Federzungen, die weicher abstützen als die bekannten sickenförmigen Ausbiegungen. Es hat sich gezeigt, daß bei der Abstützung durch vier Federzungen kleinere Stützkräfte genügen. Wegen dieser kleineren Stützkräfte beginnt die Dämpfungswirkung schon bei kleineren Schwingungsausschlägen und das Einschieben der Elemente in den Rost bei der Montage ist leichter.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Werkstoffaufwand geringer ist und daß die Spannungen im Werkstoff kleiner sind, weil die Blechstreifen nur um 45° — statt um 60" — abgebogen sind. Außerdem ergibt sich ein geringerer Druckverlust für das die Elemente umströmende Medium, da für den Rost weniger Material aufgewendet werden muß. Schließlich ist auch die Fertigung einfacher, da in den sich berührenden Seiten der Blechstreifen keine Federzungen vorgesehen sind.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil eines Gitterrostes mit Rohren und mit einem diese umgebenden Blechrohr,

F i g. 2 ein Schema für das Biegen der Blechstreifen,

Fig.3 und 4 eine Ansicht bzw. einen Schnitt eines Blechstreifens im Bereich zweier Federzungen,

F i g. 5 und 6 eine Ansicht bzw. einen Schnitt eines Blechstreifens mit zwei abgewandelten Federzungen und

F i g. 7 eine Ansicht eines Blechstreifens nach einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. 1 ist stark vergrößert eine Ecke eines Blechrohres 1 von im Prinzip sechseckigem Querschnitt dargestellt, dessen sechs Seiten von langen Seiten 2 gebildet werden. Die sechs Ecken des Rohres t sind gebrochen, so daß je zwei lange Seiten 2 durch eine kurze Seite 3 miteinander verbunden sind. Innerhalb des Blechrohres 1 ist eine Vielzahl von Wärmeübertragerrohren 4 in einem regelmäßigen Dreieckgitter mit konstanter Teilung angeordnet. Zum gegenseitigen Distanzieren der Rohre 4 dienen — über die Länge des Blechrohres 1 verteilt — mehrere, parallel zueinander angeordnete Gitterroste 6. Jeder Gitterrost 6 besteht aus mehreren Blechstreifen 7, von denen jeder gemäß dem Muster in Fig.2, ausgehend von dem Abschnitt 8 und sich wiederholend, zweimal rechts und zweimal links um den gleichen Winkel λ von 45° gebogen ist. Es entstehen dadurch einander abwechselnd kurze Abschnitte b und lange Abschnitte a. Die kurzen Abschnitte b liegen abwechselnd in zwei parallelen Ebenen 18 und 19. Einander benachbarte Blechstreifen 7 sind jeweils an den kurzen Abschnitten b durch Punktschweißen verbunden, so daß der Gitterrost 6 eine wabenartige Struktur enthält. In den langen Abschnitten <i der Blechstreifen 7 sind durch Stanzschnitte je zwei Federzungen 30 gebildet, die leicht S-förmig gebogen sind und die unter leichter Vorspannung tangential an den Rohren 4 anliegen, die sich durch die Sechseckrau-

me der wabenartigen Struktur erstrecken. Gemäß F i g. 3 und 4 sind je zwei Federzungen durch drei die Längsseiten der Federzungen begrenzende Schnitte unter sich gleichen Abstandes und einen gemeinsamen, eine Schmalseite der Federzungen begrenzenden Schnitt gebildet. Durch diese vier genannten Schnitte entsteht ein E mit in Fig.3 nach unten zeigenden Zinken.

Gemäß Fig.5 und 6 sind je zwei benachbarte Federzungen 30' an ihren entgegengesetzten Schmalseiten mit dem Blechstreifen 7 verbunden, indem sie durch drei die -Längsseiten der Federzungen begrenzende Schnitte unter sich gleichen Abstandes und je einem eine Schmalseite einer Federzunge begrenzenden Schnitt gebildet sind, wobei die beiden, je eine Schmalseite begrenzenden Schnitte zueinander versetzt sind. Durch diese fünf genannten Schnitte entsteht in Fig.5 ein liegendes S. Bei dieser Ausführungsform werden die Blechstreifen 7 gleichmäßiger auf Biegung beansprucht.

G emäß F i g. 7 gehen die Federzungen 30" von einer Längsseite des Blechstreifens 7 aus. Ein Gitterrost aus solchen Blechstreifen weist einen geringeren Strömungswiderstand auf, ist aber in Achsrichtung der Rohre 4 etwas weniger tragfähig. Es wird deshalb vorzugsweise bei Bündeln mit einer kleinen Zahl von zylindrischen Elementen eingesetzt

Es kann zweckmäßig sein, auf dasselbe Rohr 4, vorzugsweise in derselben Normalebene zur Rohrachse, gleich viele Zungen nach oben wie nach unten gerichtet wirken zu lassen, so daß. wenn das Rohr in Querschwingung geraten sollte, die in Achsrichtung wirkenden Reibungskräfte der Zungen sich gegenseitig aufheben.

Zur Verminderung von Kerbspannungen werden an den Stellen, an denen die Federzungen in den Blechstreifen übergehen, scharfe Ecken und Enden der Stanzschnitte vermieden, wie dies aus Fig.3 und 5 hervorgeht-

Hierzu 1 Blatt Zcichnunucn

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gegenseitigen Distanzieren von zueinander parallelen zylindrischen Elementen, die in einem regelmäßigen Dreieckgitter angeordnet sind und der Wärmeübertragung dienen, wobei die Vorrichtung aus mehreren, zu einem Gitterrost verbundenen, mehrfach abgebogenen Blechstreifen besteht, die zwischen sich Sechseckräume bilden und die zum Abstützen der Elemente Ausbiegungen ίο aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterrost derart ausgebildet ist, daß die Sechseckseiten, in denen jeweils zwei Blechstreifen sich berühren, kürzer sind als die übrigen freien Sechseckseiten und daß, auf denselben Blechstreifen '5 bezogen, von jeder freien Sechseckseite aus zwei nebeneinander angeordnete Federzungen zueinander abwechselnd in die beiden, der Seite benachbarten Sechseckräume ausgebogen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei nebeneinander angeordnete Federzungen durch drei deren Längsseiten begrenzende Schnitte unter sich gleichen Abstandes und einen gemeinsamen, eine Schmalseite der beiden Federzungen begrenzenden Schnitt gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei nebeneinander angeordnete Federzungen durch drei deren Längsseiten begrenzende Schnitte unter sich gleichen Abstandes und je einen eine Schmalseite einer Federzunge begren- M zenden Schnitt gebildet sind, wobei die beiden, je eine Schmalseite begrenzenden Schnitte zueinander versetzt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils benachbarte Blechstreifen an den sich berührenden Seiten durch Punktschweißen miteinander verbunden sind.