DE2709027C3 - Shell and tube heat exchanger - Google Patents

Shell and tube heat exchanger

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DE2709027C3 DE19772709027 DE2709027A DE2709027C3 DE 2709027 C3 DE2709027 C3 DE 2709027C3 DE 19772709027 DE19772709027 DE 19772709027 DE 2709027 A DE2709027 A DE 2709027A DE 2709027 C3 DE2709027 C3 DE 2709027C3
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Jenaer Glaswerk Schott and Gen
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces

Description

Mantel 1 und die Hauben 3 mittels einer Flanschverbindung 9 in bekannter Weise eingespannt und durch die Dichtungen 10 und 11 abgedichtet. Die Rohre 12 des Rohrbündels sind in dem Rohrboden 6 mittels Gewindebuchsen 13 und Dichtungspackungen, z. B. Packungsschnur 17 in bekannter Weise abgedichtet. Auf beiden Enden der Röhre 12 sind stirnseitig Dichtringe 14 aus elastischem Werkstoff angeordnet. Jacket 1 and the hoods 3 clamped in a known manner by means of a flange connection 9 and through the seals 10 and 11 sealed. The tubes 12 of the tube bundle are in the tube sheet 6 by means Threaded bushings 13 and packing, e.g. B. packing cord 17 sealed in a known manner. On both ends of the tube 12, sealing rings 14 made of elastic material are arranged on the end face.

Im hier dargestellten Falle besteht die Abdichtung aus auf das Rohrende gesteckten Dichtringen, z. B. Lippenringen 14. In dem Rohrboden 7 sind Gewindedurchgangslöcher in der gleichen Teilung und Anordnung wie die Bohrungen im 'Rohrboden 6 angebracht, in weiche Rohrstutzen 15 eingeschraubt sind. Die Abdichtung der Rohrstutzen 15 in dem Rohrboden 7 erfolgt mittels dauerelastischem Dichtungsmaterial. Die Stirnseite der Rohrstutzen 15 preßt den Dichtring 14 zusammen und erzeugt die erforderliche Dichtkraft. In the case shown here, the seal consists of sealing rings inserted onto the pipe end, e.g. B. Lip rings 14. In the tube sheet 7 there are threaded through holes in the same pitch and arrangement how the holes in the 'tube sheet 6 are screwed into soft pipe sockets 15. The waterproofing the pipe socket 15 in the tube sheet 7 takes place by means of permanently elastic sealing material. the The end face of the pipe socket 15 presses the sealing ring 14 together and generates the required sealing force.

Mit dieser Konstruktion ergeben sich folgende Vorteile:This construction has the following advantages:

Die stirnseitige Abdichtung der Rohre gegen den Rohrboden erzeugt keine radial gerichteten Kräfte auf die Enden und vermeidet somit Biegezugspannungen, die zu Brüchen führen.The frontal sealing of the tubes against the tube sheet does not generate any radially directed forces the ends and thus avoids bending tensile stresses that lead to breaks.

Für das Rohrbündel können handelsübliche Rohre mit den in den Normen festgelegten Durchmessertoleranzen verwendet werden, da Durchmess»erunterschiede wegen der Abdichtung durch die Packungsschnur und die stirnseitige Abdichtung sich auf die s Dichtheit nicht auswirken.Commercially available tubes with the diameter tolerances specified in the standards can be used for the tube bundle can be used because there are differences in diameter because of the seal by the packing cord and the frontal seal on the s tightness does not affect.

Längstoleranzen der Rohre werden durch die Einschraublängen der Rohrstutzen ausgeglichen.Longitudinal tolerances of the pipes are compensated for by the screw-in lengths of the pipe sockets.

Unvermeidliche Abweichungen der Rohre in den beiden Rohrboden 6 und 7 werden durch die mittels ίο der stirnseitigen Abdichtung ermöglichte seitliche Verschiebbarkeit kompensiert.Inevitable deviations of the tubes in the two tube sheets 6 and 7 are through the means ίο the frontal seal enabled lateral displacement compensated.

Fig. 3 zeigt einen Doppelrohrboden 5, bei dem der haubenseitige Rohrboden 18 aus einer Lochplatte besteht, in deren Bohrungen Dichtringe 19 versenkt eingelegt sind, welche gegen die Stirnseiten der Rohre 12 drücken.Fig. 3 shows a double tube sheet 5, in which the hood-side tube sheet 18 consists of a perforated plate, in the bores of which sealing rings 19 are sunk, which against the end faces of the tubes Press 12.

Es ergeben sich folgende Möglichkeiten für den Zusammenbau der Rohrbündelwärmetauscher:The following options are available for assembling the tube bundle heat exchanger:

1. beide haubenscitigcn Rohrboden mit Gewindebüchsen, 1. both hood-like tube sheets with threaded bushings,

2. ein haubenseitiger Boden mit Gewindebuchsen, der andere haubenseitige Boden mit eingelegten Dichtringen, und2. a hood-side base with threaded sockets, the other base on the hood side with inserted sealing rings, and

3. beide haubenseitigen Rohrboden mit eingelcgten Dichtringen.3. Both hood-side tube sheets with inlaid Sealing rings.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 müssen die Bündelrohre auf genaue Länge zugerichtet sein.In the embodiment according to FIG. 3, the bundle tubes be trimmed to the exact length.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (6)

ι 2 Kunststoff gefertigt sind und die Rohre in ihnen mit Patentansprüche; einem Dichtungsmaterial abgedichtet sind (DE-GM 7404616). Bei Undichtheit dieser Rohrabdichtungenι 2 plastic are made and the pipes in them with claims; a sealing material are sealed (DE-GM 7404616). In the event of a leak in these pipe seals 1. Rohrbündelwärmetauscher mit beidseitig gelangt das austretende Medium in das auf der andedoppelten Rohrboden an den Enden des Mantel- s ren Seite der Stirnplatte befindliche Medium. Diese raumes, in denen die Rohre des Rohrbündels ein- Vermischung der Medien ist immer dann unerzeln mittels Stopfbüchsen abgedichtet sind, welche wünscht, wenn dadurch eine Verunreinigung oder je eine Dichtungspackung und eine als Stopfbüch- Schädigung der Medien oder eine chemische oder senbrille dienende, in den doppelten Rohrboden physikalische Reaktion zwischen beiden auftreten einschraubbare und gegen die Dichtungspackung io kann, oder wenn gefährliche giftige, brennbare, geanziehbare Gewindebuchse aufweisen, dadurch sundheitsschädliche Stoffe in den falschen Leitungsgekennzeichnet, daß die Stopfbüchsen mit ih- weg gelangen können. Dieser Übertritt des Mediums ren Dichtungspackungen (17) und Gewindebuch- in den Raum des anderen Mediums wird mit völliger sen (13) im jeweils mantelseitigen Rohrboden (6) Sicherheit durch den Doppelboden verhindert,
angeordnet sind und daß die Enden der Rohre is Diese aus metallischen Werkstoffen herstellbaren (12) mit ihren Stirnseiten abdichtend gegen AnIa- Konstruktionen sind bei der Verwendung von spröden geflächen am jeweils haubenseitigen Rohrboden Materialien für die Austauschrohre nicht anwendbar, (18) oder an Rohrstutzen (15) anliegen, die in den weil bei noch so genauer Herstellung der Rohrböden haubenseitigen Rohrboden (7) eingeschraubt und fluchtender Montage die einzelnen Rohre geringsind. 20 fügige Achsabweichungen an den Enden aufweisen,1. Tube bundle heat exchanger with the escaping medium on both sides getting into the medium located on the doubled tube sheet at the ends of the jacket side of the face plate. This space, in which the tubes of the tube bundle are mixed in with the media, are always individually sealed by means of stuffing boxes, which is desired if this results in a contamination or a packing and a stuffing box damage to the media or a chemical or sensor goggle the double tube sheet physical reaction between the two can occur screw-in and against the packing gasket, or if dangerous, toxic, flammable, tightenable threaded bushes have, thereby identifying harmful substances in the wrong line that the stuffing boxes can get away with them. This transfer of the medium ren sealing packings (17) and threaded socket into the space of the other medium is prevented with complete sen (13) in the respective shell-side tube sheet (6) security by the double base,
are arranged and that the ends of the tubes are made of metallic materials (12) with their end faces sealing against AnIa constructions are not applicable to the use of brittle surfaces on the tube sheet on the hood-side, materials for the exchange tubes, (18) or to pipe sockets ( 15), which are screwed into the tube sheet (7) on the hood side, no matter how precise the manufacture of the tube sheets, and when the individual tubes are in alignment. 20 acceptable axis deviations at the ends, 2. Rohrbündelwärmetauscher nach An- die beim Einbau und der Abdichtung mittels radialer spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Dichtelemente zu Verspannungen oder gar zu Brüdie Stirnseiten der Rohre (12) und die Anlageflä- chen führen.2. Tube bundle heat exchanger after installation and sealing by means of radial Claim 1, characterized in that between sealing elements to tension or even to Brüdie Guide the end faces of the pipes (12) and the contact surfaces. chen an den haubenseitigen Rohrboden (18) bzw. Aus der DE-OS 2326365 und dem DE-GMchen on the hood-side tube sheet (18) or from DE-OS 2326365 and DE-GM an den Rohrstutzen (15) Dkhtringe (16,19) ein- 25 175043 sind Rohrbündelwärmetauscher bekannt, beion the pipe socket (15) Dkhtringe (16,19) a 25 175043 tube bundle heat exchangers are known at gefügt sind. denen sich Stopfbüchsenpackungen in dem mantelsei-are joined. with stuffing box packings in the jacketed 3. Rohrbündelwärmetauscher nach Anspruch 1 tigen der doppelten Rohrboden bzw. zwischen den oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage- Böden befinden, während eine als Stopfbüchsenbrille fläche an den haubenseitigen Rohrboden (18) dienende Gewindebuchse im haubenseitigen der dop- bzw. an den Rohrstutzen (15) eben ausgebildet 30 pelten Rohrboden angeordnet ist. Bei beiden Konsind, um einem gewissen Achsversatz der Rohre struktionen sind die Rohre durch die Stopfbüchsen-(12) Rechnung zu tragen. packung allein gegenüber dem mantelseitigen Rohr-3. Tube bundle heat exchanger according to claim 1 term of the double tube sheet or between the or 2, characterized in that the plant bottoms are located, while one is used as a gland flange on the hood-side tube sheet (18) serving the threaded bushing in the hood-side of the double or on the pipe socket (15) formed flat 30 pelten tube sheet is arranged. With both consind, a certain axial offset of the pipe structures are the pipes through the stuffing box (12) To take into account. packing alone opposite the shell-side pipe 4. Rohrbündelwärmetauscher nach einem der boden abgedichtet. Dies hat zur FoIe, daß trot7, des Ansprüche 1 bis 3, dadutch gekennzeichnet, daß Vorhandenseins eines doppelten Rohrbodens bei zumindest in einem der haubec eitigen Rohrbö- 35 Schadhaftwerden der Dichtung eines Rohres die Meden (7) Rohrstutzen (15) vorgesehen sind, die von dien aus den beiden voneinander getrennten Räumen der Außenseite des Rohrbodens (7) aus mit ihren des Wärmetauschers miteinander in Kontakt komals Anlageflächen ausgebildeten stirnseitigen En- men.4. Tube bundle heat exchanger sealed after one of the floors. The reason for this is that in spite of 7 of claims 1 to 3, the presence of a double tube sheet means that the media (7) tube sockets (15) are provided when the seal of a tube becomes damaged in at least one of the main tube sheets, the end faces formed from the two separate spaces on the outside of the tube plate (7) with their heat exchanger in contact with one another as contact surfaces. den abdichtend gegen die Stirnseiten der Rohre Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind Rohr-the sealing against the end faces of the pipes The object of the present invention is pipe (12) schraubbar sind. 40 bündelwärmetauscher, die so konstruiert sind, daß bei(12) can be screwed. 40 bundle heat exchangers, which are designed so that at 5. Rohrbündelwärmetauscher nach An- gegebenenfalls auftretenden Leckagen, sowohl manspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide hau- tel- als auch haubenseitig (produkt- und serviceseitig) benseitigen Rohrboden (7) mit Rohrstutzen (15) zwischen Rohren des Rohrbündels und den.Rohrböversehen sind. den, keine dieser Leckagen in den Raum des anderen5. Tube bundle heat exchanger after any leaks that may have occurred, both manag 4, characterized in that both skin and hood side (product and service side) On the other side tube sheet (7) with tube socket (15) between tubes of the tube bundle and den.Rohrböversehen are. den, none of these leaks into each other's space 6. Rohrbündelwärmetauscher nach einem der 45 Mediums gelangen kann, sondern in den Zwischen-Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß raum zwischen den beiden Rohrböden eintritt,
beide haubenseitigen Rohrboden (18) direkt mit Diese Aufgabe wird mit Rohrbündelwärmetau-Anlageflächen versehen sind, die zum Zweck des scher η gemäß den Patentansprüchen gelöst.
Einlegens von Dichtungsringen (19) in die Rohr- Vorzugsweise sind die in den haubenseitigen Rohrboden (18) eingelassen sind. so boden eingeschraubten Rohrstutzen mit einer Dichtmasse abgedichtet.6. Tube bundle heat exchanger according to one of the 45 medium can arrive, but in the intermediate claims 1 to 3, characterized in that space occurs between the two tube sheets,
both hood-side tube sheets (18) directly with this object are provided with tube bundle heat conduction contact surfaces, which are achieved for the purpose of shear η according to the claims.
Insertion of sealing rings (19) into the tube. These are preferably embedded in the tube sheet (18) on the hood side. so the bottom screwed pipe socket is sealed with a sealing compound. Die Erfindung wird durch die Zeichnung näher er-The invention is illustrated in more detail by the drawing läutert:purifies: Fig. 1 zeigt einen Rohrbündelwärmetauscher, be-Fig. 1 shows a tube bundle heat exchanger, loading ss stehend aus dem Mantel 1 mit den Ein- und Austritts-ss standing out of the shell 1 with the inlet and outlet Die Erfindung betrifft Rohrbündelwärmetauscher stutzen 2 für das eine Medium und den beiden Haumit Bündelrohren aus Glas oder ähnlichem Material ben 3, in welche das andere Medium über die mit beiderseits zwei Rohrboden nach dem Oberbegriff Stutzen 4 ein- bzw. austritt. In dem Mantel 1 befindet des Patentanspruchs i. sich das Rohrbündel, das aus vielen einzelnen Röhren Das Prinzip des beiderseitigen Doppelbodens ist 60 besteht, welche in den beiden Doppelrohrböden 5 geschon lange bekannt und wird oft angewendet beim maß der Erfindung abgedichtet sind.The invention relates to tube bundle heat exchanger 2 for the one medium and the two Haumit Bundle tubes made of glass or similar material ben 3, in which the other medium via the with two tube sheets on both sides according to the preamble nozzle 4 enters or exits. In the coat 1 is located of the claim i. The tube bundle, which consists of many individual tubes The principle of the double bottom is 60, which in the two double tube bottoms 5 is protected long known and is often used in the measure of the invention are sealed. Bau von Rohrbündelwärmetauschern aus Metall. Fig. 2 zeigt im vergrößerten Schnitt einenTeil einesConstruction of shell and tube heat exchangers made of metal. Fig. 2 shows, in enlarged section, part of a Hierbei sind die Rohre in die Rohrboden eingewalzt, Doppelrohrbodens 5. Er besteht aus dem mantelseiti-Here, the tubes are rolled into the tube sheet, double tube sheet 5. It consists of the shell-side eingeschweißt, eingelötet oder mit einzelnen Stopf- gen Rohrboden 6, dem haubenseitigen Rohrboden 7Welded in, soldered in or with individual stoppers tube sheet 6, the hood-side tube sheet 7 büchsen abgedichtet. (0 und der Laterne 8. Diese ist in der Darstellung mitbushes sealed. (0 and the lantern 8. This is in the illustration with Seit einiger Zeit sind Rohrbündelwärmetauscher dem Rohrboden 7 unlösbar verbunden; sie kann auchFor some time now, tube bundle heat exchangers have been permanently connected to the tube sheet 7; she can too bekannt, bei denen die Rohre aus Glas oder einem lösbar zwischen die beiden Rohrboden 6und7einge-known, in which the tubes made of glass or a detachable between the two tube sheets 6und7ein- ähnlichen Material bestehen, die Stirnplatten aus spannt sein. Der Doppelrohrboden 5 ist zwischen demare made of similar material, the end plates can be tensioned. The double tube bottom 5 is between the
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