DE2806807A1 - Aus einer vielzahl von einzelelementen bestehendes abstandshaltegitter fuer rohre oder staebe - Google Patents

Aus einer vielzahl von einzelelementen bestehendes abstandshaltegitter fuer rohre oder staebe

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DE2806807A1
DE2806807A1 DE19782806807 DE2806807A DE2806807A1 DE 2806807 A1 DE2806807 A1 DE 2806807A1 DE 19782806807 DE19782806807 DE 19782806807 DE 2806807 A DE2806807 A DE 2806807A DE 2806807 A1 DE2806807 A1 DE 2806807A1
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    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening
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Description

  • Aus einer Vielzahl von Einzelelementen bestehendes
  • Abstandshaltergitter für Rohre oder Stäbe Die Erfindung betrifft ein aus einer Vielzahl von Einzelelementen bestehendes Abstandshaltergitter für Rohre oder Stäbe, die parallel zueinander in einer Dreiecksteilung mit einem Mittenabstand t der Rohre oder Stäbe in einem überwiegend geraden Bündel angeordnet sind und einen Außendurchmesser d besitzen, wobei die Mittenabstände t und die Außendurchmesser d der Beziehung t>2d genügen.
  • Abstandshaltergitter für in Bündeln angeordnete Rohre bzw.
  • Stäbe kommen vorwiegend in Dampferzeugern und Wärmetauschern bzw. bei Brennstoffelementen für Kernreaktoren zur Anwendung.
  • Derartige Konstruktionen sind beispielsweise in den Offenlegungsschriften 21 45 509, 25 50 932 und 26 59 634 beschrieben. Weitere AzWtyandshaltegr snd in den AusJltegeschriften 20 61 041, 22 40 349, 24 17 326 und 26 02 124 dargestellt.
  • Ferner wird zum Stand der Technik noch auf die Zeitschriften "Nuclear Engineering International", April/Mai 1967, S. 61, und "KonstruRtion" 25 (1973), Heft 4, Seite 128, verwiesen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abstandshaltergitter der eingangs beschriebenen Bauart für Rohre oder Stäbe anzugeben, das hohen Anforderungen in Bezug auf Strömung und Wärmeübertragung, Festigkeit, Zuverlässigkeit und Korrosion genügt und sich zudem noch kostengünstig und einfach herstellen läßt.
  • Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einzelelemente jeweils aus drei kreiszylindrischen Rohrstücken mit einem äußeren Radius a bestehen, die ohne Abstand voneinander in einem gleichseitigen Dreieck angeordnet und miteinander verbunden sind, wobei die Mittelpunkte der Rohrstücke jeweils auf den Seiten eines von drei Rohren oder Stäben gebildeten gleichseitigen Dreiecks liegen und jedes Rohrstück an eines der Rohre oder einen der Stäbe dieses Dreiecks angrenzt, zu dem zweiten Rohr oder Stab der gleichen Dreiecksseite aber einen Abstabd aufweist, daß die Radien a der Rohrstücke nach der geometrischen Beziehung d festgelegt sind, wobei die Bedingungen b> a, 2 und b+a> d erfüllt sein müssen, wenn unter b der kürzeste Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines Rohrstücks und dem Umfang des oben genannten zweiten, von dem Rohrstück beabstandeten Rohres oder Stabes verstanden wird, und daß jedes Rohr oder jeder Stab von drei zu verschiedenen Einzelelementen gehörenden Rohrstücken gehalten wird.
  • Die Festlegung der Radien a, durch deren Größe der Aufbau des erfindungsgemäßen Abstandhaltergitters im wesentlichen bestimmt wird, ergibt sich aus den beiden geometrischen Beziehungen t = 2r+a+b und (2a)2 = (a+r)2+(b+r)2-2cos600(a+r)(b+r) d mit r = 2 unter Einhaltung der oben genannten Nebenbedingund gen b > a> 2d und b+a> d.
  • Das Abstandshaltergitter läßt sich mit besonderem Vorteil für Bereiche von Rohr- oder Stabbündeln verwenden, in denen die Rohre oder Stäbe gerade verlaufen. Seine Herstellung kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen, wobei die Wahl der Werkstoffe beliebig ist (z.B. Metalle, Keramik, Kunststoffe).
  • Es kommen alle möglichen Formen für den Querschnitt des Gesamtbündels in Betracht, z .B. ein kreisförmiger oder auch ein rechteckiger Querschnitt, wobei die am Rand des Bündels befindlichen Einzelelemente dem Randverlauf angepaßt sind.
  • Das Gesamtbündel kann aus mehreren einzelnen Bündeln zu einem größeren Bündel zusammengefaßt sein, wobei auch Unterbrechungen auf dem Querschnitt zugelassen sind.
  • Das erfindungsgemäße Abstandshaltergitter kann für Bündel verwendet werden, die beliebigen Drücken und Temperaturen ausgesetzt sind. Die Medien, die an den Rohren oder Stäben entlangströmen, können ebenfalls beliebig gewählt werden.
  • Beim Einsatz der Abstandshaltergitter in Wärmetauscherrohrbündeln braucht nicht auf die Strömungsverhältnisse der in den Rohren und außen an den Rohren strömenden Medien Rücksicht genommen zu werden; d.h. es spielt keine Rolle, ob der Wärmetauscher beispielsweise im Längsgegenstrom, Längs-, Kreuz- oder Querstrom des äußeren Mediums betrieben wird.
  • Das erfindungsgemäße Abstandshaltergitter zeichnet sich durch eine Reihe von bedeutenden Vorteilen aus, die es in die Lage versetzen, den hohen Anforderungen gerecht zu werden.
  • So wird durch das Gitter nur eine geringe Querschnittsverengung verursacht, und da der Querschnitt um die Rohre oder Stäbe herum frei ist, können die Rohre oder Stäbe gut umströmt werden, und es ist somit auch eine gute Wärmeübertragung möglich. Der Druckabfall ist sehr gering. Die Verengung des Querschnitts erfolgt gleichmäßig und symmetrisch und in einer solchen Weise, daß die Strömung in eine bestimmte Richtung gezwungen wird.
  • Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Abstandshaltergitters ist eine gute Voraussetzung für eine schwingungsgünstige Lagerung der Rohre oder Stäbe gegeben, die an drei Punkten mit geringen, aber definierten Anlageflächen gehalten werden. Dabei sind die Rohre oder Stäbe quer zu ihrer Längsachse spielfrei gelagert, während sie sich in Richtung der Längsachsen frei ausdehnen können. Auftretende Kräfte werden quer zu den Längsachsen der Rohre oder Stäbe übertragen. Die kreiszylindrischen Rohrstücke besitzen wegen ihrer Zylinderform auch bei geringer Wandstärke eine große Steifigkeit.
  • Infolge der definierten 3-Punkt-Lagerung besteht nur eine geringe Gefahr des Festfressens zwischen den Rohren oder Stäben und den kreiszylindrischen Rohrstücken, und die Vorspann-und Reibungskräfte am Einzelrohr bzw. Einzel stab lassen sich gut berechnen. Die nächste Umgebung der Rohre oder Stäbe wird gut durchströmt, so daß sich an den Rohren oder Stäben keine Korrosionsprodukte ablagern können.
  • Weitere gute Eigenschaften des erfindungsgemäßen Abstandshaltergitters sind seine Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Dauerhaltbarkeit. Jedes Einzelelement ist aus besonders einfachen und bewährten Grundelementen, nämlich den kreiszylindrischen Rohrstücken, zusammengesetzt, deren Verbindung mit zuverlässigen Mitteln möglich ist. Es ergibt sich dabei ein geometrisch klarer Gesamtaufbau, der auch statisch übersichtlich ist und dessen Kräftespiel sich leicht analysieren läßt.
  • Die Herstellungskosten für das erfindungsgemäße Abstandshaltergitter können niedrig gehalten werden, da eine Massenfertigung der Einzelelemente aus koventionellem Halbzeug mit vorhandenen Einrichtungen und Werkzeugen möglich ist. Das gesamte Gitter kann in bekannten Vorrichtungen und mit angemessenem Aufwand maßhaltig zusammengebaut werden, wobei sich die günstigste Verbindungsart wählen läßt.
  • Die kreiszylindrischen Rohrstücke können über das gesamte Gitter gleiche Länge besitzen; sie können aber auch verschiedene Längen aufweisen und beliebig über den Gitterquerschnitt angeordnet sein.
  • Die Anordnung der kreiszylindrischen Rohrstücke in dem Gitter kann vorteilhafterweise so getroffen sein, daß ihre Längen von der Mitte des Gitters her zum Rand hin kontinuierlich oder stufenartig abnehmen. Diese Längenvariation kann auf einer der beiden Stirnseiten des Abstandshaltergitters oder auch auf seinen beiden Stirnseiten vorgesehen sein.
  • Durch die Längenabstufung der kreiszylindrischen Rohrstücke wird erreicht, daß die Beanspruchung des Abstandshaltergitters durch Reibungskräfte gering gehalten werden kann.
  • Die Wandstärke der kreiszylindrischen Rohrstücke kann frei gewählt werden, so daß Einfluß auf die Steifigkeit der Einzelelemente genommen werden kann. über die Wandstärke der Rohrstücke kann auch die Vorspannung bestimmt werden, die auf die einzelnen Rohre oder Stäbe des Bündels ausgeübt werden soll. Die Rohre oder Stäbe sollen möglichst unter federnder Vorspannung gehalten werden. Durch Wahl der entsprechenden Wandstärke läßt sich die Spannwirkung der Einzelelemente gut vorausberechnen. Für die Ermittlung der Reibungskräfte ergibt sich ebenfalls ein einfaches Berechnungsmodell. Sind die Rohr- oder Stabbündel in zwei voneinander beabstandeten Ebenen durch erfindungsgemäße Abstandshaltergitter gehaltert, so läßt sich ein Einspannungsmoment erzeugen und damit eine gute Einspannungswirkung erzielen.
  • Durch die Einspannung erhöhen sich die Eigenfrequenzen der Rohre und Stäbe, was dazu führt, daß größere Abstände zwischen den Abstandshaltergittern der Bündel vorgesehen sein können.
  • Zweckmäßigerweise sind die kreiszylindrischen Rohrstücke an ihren Berührungsstellen mit den Rohren oder Stäben des Bündels unter Berücksichtigung der gewünschten Vorspannung auf die Rohre oder Stäbe spangebend bearbeitet. Die Rohrstücke werden zunächst - bei Zugrundelegung eines kleineren Durchmessers der Rohre oder Stäbe - zusammengebaut und darauf durch spangebende Bearbeitung auf das gewünschte Maß gebracht.
  • Auf diese Weise läßt sich eine bessere Maßhaltigkeit erzielen.
  • Der für den Zusammenbau zugrunde zu legende Durchmesser der Bündel rohre oder -stäbe ergibt sich aus dem Außendurchmesser d dieser Rohre oder Stäbe, vermindert um die zweifache die radiale Vorspannung erzeugende Strecke sowie um die zweifache radiale Zugabe für die spangebende Bearbeitung.
  • Die kreizylindrischen Rohrstücke jedes Einzelelementes sind vorteilhafterweise durch Punkt- oder Heftschweißung miteinander verbunden. Auf die gleiche Weise können die kreiszylindrischen Rohrstücke jedes Einzelelementes auch mit ihren benachbarten Rohrstücken anderer Einzelelemente verbunden sein. Die Schweißstellen befinden sich vorzugsweise an den Berührungspunkten zwischen zwei kreiszylindrischen Rohrstükken.
  • Die Punkt- oder Heftschweißungen können in einer einzigen Horizontalebene vorgenommen sein, und zwar an den oberen oder unteren Enden der kreiszylindrischen Rohrstücke. Ebensogut ist es möglich, in zwei Horizontalebenen Punkt- oder Heftschweißungen vorzusehen. Die Schweißstellen befinden sich dann jeweils an den oberen und den unteren Enden der kreiszylindrischen Rohrstücke.
  • Zweckmäßigerweise besitzen die kreiszylindrischen Rohrstücke in ihrer Mantelfläche im Bereich zwischen den beiden Stellen der Punkt- oder Heftschweißungen eine Reihe von länglichen Ausnehmungen, um die Aufnahme von Momenten in der Ebene des Abstandshaltergitters zu ermöglichen.
  • Eine andere Möglichkeit, die kreiszylindrischen Rohrstücke miteinander zu verbinden, besteht darin, jeweils drei ein Dreieck bildende Rohrstücke durch eine Spannhülse zusammenzuhalten, die an drei Stellen ihres Umfangs von unten her geschlitzt ist. Jedes der drei zusammengehörigen Rohrstücke ist in zwei dieser Schlitze eingeschoben.
  • Alle Spannhülsen können mit den zugehörigen kreiszylindrischen Rohrstücken verschweißt sein, wobei die Schweißnähte - vorzugsweise nur im unteren Teil der Spannhülsen - zwischen den Rändern der Schlitze in den Spannhülsen und den Rohrstücken verlaufen.
  • Anstelle der direkten Schweißverbindung zwischen den Spannhülsen und den kreiszylindrischen Rohrstücken können zur Halterung der Rohr stücke in den Spannhülsen auch Ringe vorgesehen sein, die jeweils auf das untere Ende der Spannhülsen aufgesteckt und mit ihnen verschweißt sind.
  • Es ist vorteilhaft, die Ringe so auszubilden, daß sie sich auf ihrer Innenseite konusartig nach oben erweitern. Die Spannhülsen sind unten etwas aufgeweitet, so daß beim Aufsetzen der Ringe auf die Spannhülsen eine Vorspannung in den drei durch eine Spannhülse verbundenen Rohr stücken erzeugt wird. Zumindest erhalten die Rohrstücke durch diese Maßnahmen einen Festsitz in den Spannhülsen.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Abstandshaltergitters kann auf verschiedene Art erfolgen.
  • Eine erste Herstellungsmöglichkeit besteht darin, die kreiszylindrischen Rohrstücke auf gleiche Länge bzw. die gewünschte Länge zu schneiden und sie im Grundriß auf einer Vorrichtung anzuordnen, wobei die Bündelrohre oder -stäbe durch Dorne (mit etwas kleinerem Durchmesser als die Bündelrohre oder -stäbe zur Erzeugung der Vorspannung) simuliert werden. Darauf werden die kreiszylindrischen Rohrstücke durch Punkt-oder Heftschweißung zu einem Gitter zusammengefügt.
  • Dieses Herstellungsverfahren läßt sich dahingehend variieren, daß die Einzelelemente im Ganzen vorgefertigt werden, d.h.
  • daß drei kreiszylindrische Rohrstücke als Einheit hergestellt, beispielsweise gegossen werden. Der Zusammenbau des Gitters erfolgt dann wie oben beschrieben.
  • Es besteht auch die Möglichkeit, größere Teile des Gitters oder das gesamte Gitter aus einem Guß herzustellen.
  • Schließlich können die vorgefertigten oder die nach dem ersten Verfahren hergestellten Rohrstücke nach Zusammenbau des Gitters noch an den Stellen, die zur Anlage an die Rohre oder Stäbe des Bündels kommen, spangebend bearbeitet werden, um eine bessere Maßhaltigkeit zu erzielen.
  • In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele und einige weitere Einzelheiten des Abstandshaltergitters gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei handelt es sich um Abstandshaltergitter, die als Rohrhalterungen für die in einem Bündel mit kreisförmigem Querschnitt angeordneten Geradrohre eines Dampferzeugers dienen, und zwar für dessen Endüberhitzer. Der Dampferzeuger kann beispielsweise zu den Primärkreislaufkomponenten eines gasgekühlten Hochtemperaturreaktors gehören.
  • Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig,l einen Querschnitt durch ein erstes Abstandshaltergitter für ein Dampferzeuger-Rohrbündel, Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Figur 1, Fig.3 einen Längsschnitt nach der Linie A-A der Figur 2 in verkleinertem Maßstab, Fig.4 eine Einzelheit der Fig.2 im Aufriß, verkleinert dargestellt, Fig.5 eine Variante dieser Einzelheit, ebenfalls im Aufriß, Fig.6 einen Querschnitt durch ein zweites Abstandshaltergitter, ausschnittsweise dargestellt, Fig.7 einen Längsschnitt durch ein Einzelelement des Abstandshaltergitters nach der Linie B-B der Fig.6, Fig.8 einen Querschnitt durch dieses Einzelelement nach der Linie C-C der Fig. 7, Fig.9 einen Längsschnitt durch ein Einzelelement eines dritten Abstandshaltergitters, wobei der Schnitt ebenfalls nach der Linie B-B der Fig.6 geführt ist.
  • Fig.lO einen Querschnitt durch dieses Einzelelement nach der Linie D;D der Figur 9, Fig.ll einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel des Abstandshaltergitters, ausschnittsweise dargestellt, Fig. 12 eine Gesamtansicht eines beliebigen Abstandshaltergitters genäß der Erfindung, Fig.13 eine Variante eines solchen Gitters, ebenfalls im Aufriß, Fig.14 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Abstandshaltergitters.
  • In den Figuren 1 bis 4 ist ein Wärmetauscher dargestellt, der im wesentlichen aus einem von einem Mantel 1 umgebenen Rohrbündel 2 besteht. Dieses setzt sich aus einer Vielzahl von parallel angeordneten Geradrohren 3 zusammen, die einen Außendurchmesser d besitzen. Sie sind in einer Dreiecksteilung angeordnet und haben einen Mittenabstand t, der der Beziehung t > 2d genügt.
  • Die Rohre 3 werden von einem Ab stand shaltergitter 4 gehalten, das aus einer großen Zahl von Einzelelementen 5 zusammengefügt ist. Jedes Einzelelement 5 besteht aus drei kreiszylindrischen Rohrstücken 6, die bei diesem Ausführungsbeispiel gleiche Länge aufweisen, wie aus der Fig.3 ersichtlich. Am Rand des Wärmetauschers sind die Rohrstücke 6 so ausgebildet, daß sie sich dem Mantel 1 anpassen.
  • Die drei Rohrstücke 6 jedes Einzelelementes 5 sind ohne Abstand voneinander in einem gleichseitigen Dreieck angeordnet und besitzen einen äußeren Radius a. Sie sind in zwei Horitontalebenen I und II durch Punkt- oder Heftschweißung miteinander verbunden, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. In dieser Figur ist auch zu erkennen, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke 6 in ihrer Mantelfläche im Bereich zwischen den beiden Schweißstellen 8 mehrere längliche Ausnehmungen 7 aufweisen.
  • Mit den ihnen benachbarten Rohrstücken anderer Einzelelemente sind die Rohrstücke 6 jedes Einzelelements ebenfalls durch Punkt- oder Heftschweißung verbunden, wie aus der Fig.2 zu ersehen ist. Die Einzelelemente 5 bilden eine Dreiecksteilung.
  • Die kreiszylindrischen Rohrstücke 6 jedes Einzelelements 5 sind in der Weise angeordnet, daß ihre Mittelpunkte jeweils auf den Seiten eines von drei Bündelrohren 3 gebildeten gleichseitigen Dreiecks liegen. Jedes Rohrstück grenzt unmittelbar an eines der Rohre 3 dieses Dreiecks an, während es zu dem zweiten Rohr der gleichen Dreiecksseite einen Abstand b aufweist, dessen Bedeutung aus der Fig.2 hervorgeht.
  • Die Radien a der kreiszylindrischen Rohrstücke 6 genügen der geometrischen Beziehung für deren Gültigkeitsbereich die Nebenbedingungen bad2 und b+a>d bestehen.
  • Jedes Rohr 3 des Wärmetauschers wird von drei kreiszylindrischen Rohrstücken 6 gehalten, die zu verschiedenen Einzelelementen 5 gehören. Mit Hilfe verschiedener Schraffuren ist dieser Sachverhalt an einem der in Fig.l dargestellten Geradrohre 3 verdeutlicht. Die zu einem Einzelelement 5 gehörenden drei Rohrstücke 6 weisen jeweils die gleiche Schraffur auf.
  • Die Fig.5 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Abstandshaltergitters. Hier sind die Einzelelemente 5 des Gitters 4 aus kreiszylindrischen Rohrstücken 9 zusammengefügt, die nur durch eine Punkt- oder Heft schweißung miteinander verbunden sind. Die Schweißstellen 10 liegen am oberen Ende der kreiszylindrischen Rohrstücke 9 in der Horizontalebene III. Ausnehmungen in der Mantel fläche der Rohrstücke 9 sind hier nicht vorgesehen.
  • In den Figuren 6 bis 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Abstandshaltergitters gemäß der Erfindung dargestellt, dessen Aufbau aus Einzelelementen und Rohrstücken dem des ersten Ausführungsbeispiels gleicht. Die kreiszylindrischen Rohrstücke 11 sind hier jedoch nicht zusammengeschweißt, sondern es werden jeweils drei ein Dreieck bildende Rohrstücke 11 durch eine Spannhülse 12 zusammengehalten. Die Spannhülse 12 weist an drei Stellen ihres Umfangs von unten her eingearbeitete Schlitze 13 auf, in die die drei Rohrstücke 11 eingeschoben sind.
  • Jedes Rohrstück 11 sitzt dabei in zwei Schlitzen 13 der Spannhülse 12.
  • Die Rohrstücke 11 werden jeweils von einem Spannring 14 in der betreffenden Spannhülse 12 gehalten. Dieser ist auf das untere Ende der Spannhülse 12, das über die Rohrstücke 11 hinausragt, aufgesteckt und mittels einer Schweißnaht 15 mit der Spannhülse 12 verbunden.
  • Alle Spannringe 14 erweitern sich innen konusartig nach oben, wie die Fig.7 zeigt. Die Spannhülsen sind unten aufgeweitet, um dem zugehörigen Spannring einen festen Sitz zu geben.
  • Die Spannhülsen 12 sind nicht nur an solchen Rohrstücken 11 vorgesehen, die zu einem Einzelelement 5 zusammengefügt sind, sondern sie verbinden alle Gruppen aus je drei Rohrstücken, die zusammen ein gleichseitiges Dreieck bilden.
  • Die Figuren 9 und 10 zeigen ein Einzelelement;5 eines dritten Abstandshaltergitters gemäß der Erfindung, bei dem die kreiszylindrischen Rohrstücke 16 ebenfalls mittels einer Spannhülse 17 zusammengehalten werden. Sie sind dabei in Schlitze 18 eingeschoben. Ein Spannring ist bei diesem Einzelelement jedoch nicht vorgesehen. Um die Rohrstücke 16 in ihrer Position zu fixieren, sind sie durch eine Schweißnaht 19 direkt mit der Spannhülse 17 verbunden.
  • Bei dem in der Fig.ll dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abstandshaltergitters sind die kreiszylindrischen Rohrstücke 20 an den Stellen ihres Umfangs, mit denen sie an den Geradrohren 3 des Wärmetauschers anliegen, spangebend bearbeitet. Um eine bestimmte Vorspannung auf die Geradrohre 3 auszuüben und eine gute Maßhaltigkeit innerhalb des Gitters zu erzielen, wird beim Zusammenbau des Abstandshaltergitters ein kleinerer Radius r' für die Rohre 3 zugrundegelegt, der sich von dem wirklichen Radius r der Rohre 3 um einen Betrag e (für die radiale Vorspannung) sowie um einen weiteren Betrag f unterscheidet, der die Materialabtragung bei der spangebenden Bearbeitung berücksichtigt. Die spangebende Bearbeitung wird nach dem Zusammenbau des Abstandshaltergitters vorgenommen. Sie ermöglicht es, ein genaues Maß einzuhalten.
  • In den Figuren 12, 13 und 14 sind verschiedene Gesamtansichten von Abstandshaltergittern dargestellt, die sich in der Länge der kreiszylindrischen Rohrstücke unterscheiden. Sie sind nur als Beispiele gedacht, da die Längen der Rohrstücke in beliebiger Weise über das gesamte Gitter variieren können.
  • In der Fig.12 nehmen die kreiszylindrischen Rohrstücke 21 von der Mitte des Gitters 22 her stufenartig in ihrer Länge ab.
  • Diese Abstufung ist nur auf der unteren Seite des Gitters 22 vorgesehen.
  • Bei dem in der Fig.13 gezeigten Abstandshaltergitter 24 sind die unteren Enden der kreiszylindrischen Rohrstücke 23 in einer horizontalen Ebene angeordnet, während ihre oberen Enden von der Mitte des Gitters 24 her zum Rand hin eine schiefe Ebene bilden (in der Seitenansicht gesehen); d.h. die Längen der kreiszylindrischen Rohrstücke 23 nehmen kontinuierli-h ab.
  • Die Fig.14 zeigt schließlich ein Abstandshaltergitter 26, bei dem auf beiden Seiten eine stufenartige Änderung der Längen der kreiszylindrischen Rohrstücke 25 erfolgt, und zwar nehmen die Rohrstücke 25 von der Mitte des Gitters 26 her zum Rand hin in ihrer Länge ab.

Claims (17)

  1. Patentansprüche 1. Aus einer Vielzahl von Einzelelementen bestehendes Abstandshaltergitter für Rohre oder Stäbe, die parallel zueinander in einer Dreiecksteilung mit einem Mittenabstand t der Rohre oder Stäbe in einem überwiegend geraden Bündel angeordnet sind und einen Außendurchmesser d besitzen, wobei die Mittenabstände t und die Außendurchmesser d der Beziehung t> 2d genügen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelemente (5) jeweils aus drei kreiszylindrischen Rohrstücken (6,9,11,16,20,21,23,25) mit einem äußeren Radius a bestehen, die ohne Abstand voneinander in einem gleichseitigen Dreieck angeordnet und miteinander verbunden sind, wobei die Mittelpunkte der Rohrstücke (6,9,11,16,20,21,23,25) jeweils auf den Seiten eines von drei Rohren (3) oder Stäben gebildeten gleichseitigen Dreiecks liegen und jedes Rohrstück (6,9, 11,16,20,21,23,25) an eines der Rohre (3) oder einen der Stäbe dieses Dreiecks angrenzt, zu dem zweiten Rohr (3) oder Stab der gleichen Dreiecksseite aber einen Abstand aufweist, daß die Radien a der Rohrstücke (6,9,11,16,20, 21,23,25) nach der geometrischen Beziehung d festgelegt sind, wobei die Bedingungen b>a>-2 und b+a>d erfüllt sein müssen, wenn unter b der kürzeste Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines Rohrstücks (6,9,11,16,20, 21,23,25) und dem Umfang des oben genannten zweiten, von dem Rohrstück (6,9,11,16,20,21,23,25) beabstandeten Rohres (3) oder Stabes verstanden wird, und daß jedes Rohr (3) oder jeder Stab von drei zu verschiedenen Einzelelementen (5) gehörenden Rohrstücken (6,9,11,16,20,21,23,25) gehalten wird.
  2. 2. Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (6) über das gesamte Gitter (4) gleiche Länge besitzen.
  3. 3. Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (21,23,25) über das gesamte Gitter (22,24,26) in ihrer Länge variieren.
  4. 4. Abstandshaltergitter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeizhnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (21,23,25) von der Mitte des Gitters (22,24,26) her zum Rand hin kontinuierlich oder stufenartig in ihrer Länge abnehmen.
  5. 5. Abstandshaltergitter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die kontinuierliche oder stufenartige Abnahme der Längen der kreiszylindrischen Rohrstücke (21,23) auf einer der beiden Stirnseiten des Abstandshaltergitters (22,24) vorgesehen ist.
  6. 6. Abstandshaltergitter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche oder stufenartige Abnahme der Längen der kreiszylindrischen Rohrstücke (25) auf beiden Stirnseiten des Abstandshaltergitters (26) vorgesehen ist.
  7. 7. Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der kreiszylindrischen Rohrstücke (20) in Abhängigkeit von ihrem äußeren Radius a nach der gewünschten Vorspannung auf die Rohre (3) oder Stäbe des Bündels (2) festgelegt ist.
  8. 8. Abstandshaltergitter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (20) an ihren Berührungsstellen mit den Rohren (3) oder Stäben des Bündels (2) unter Berücksichtigung der gewünschten Vorspannung auf die Rohre (3) oder Stäbe spangebend bearbeitet sind.
  9. 9. Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (6,9) jedes Einzelelementes (5) durch Punkt- oder Heftschweißung miteinander verbunden sind.
  10. 10. Abstandshaltergitter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (6,9) jedes Einzelelementes (5) auch mit ihren benachbarten Rohrstükken (6,9) anderer Einzelelemente (5) durch Punkt- oder Heftschweißung verbunden sind.
  11. 11. Abstandshaltergitter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkt- oder Heftschweißungen in einer Horizontalebene III, und zwar an den oberen oder unteren Enden der kreiszylindrischen Rohrstücke (9), vorgenommen sind.
  12. 12. Abstandshaltergitter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkt- oder Heftschweißungen in zwei Horizontalebenen (I,II), und zwar an den oberen und unteren Enden der kreiszylindrischen Rohrstücke (6), vorgenommen sind.
  13. 13. Abstandshaltergitter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (6) in ihrer Mantelfläche im Bereich zwischen den beiden Stellen (8) der Punkt- oder Heftschweißungen eine Reihe von länglichen Ausnehmungen (7) aufweisen.
  14. 14. Abstandshaltergitter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (11,16) durch Spannhülsen (12,17), die an drei Stellen ihres Umfangs von unten her geschlitzt ist, miteinander verbunden sind, wobei jeweils drei ein Dreieck bildende Rohrstücke (11,16) von einer Spannhülse (12,17) zusammengehalten werden und jedes dieser Rohrstücke (11,16) in zwei der Schlitze (13,18) eingeschoben ist.
  15. 15. Abstandshaltergitter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spannhülsen (17) mit den zugehörigen kreiszylindrischen Rohrstücken (16) verschweißt sind.
  16. 16. Abstandshaltergitter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylindrischen Rohrstücke (11) durch einen Ring (14) in der Spannhülse (12) gehalten werden, der auf das untere Ende der Spannhülse (12) aufgesteckt und mit ihr verschweißt ist.
  17. 17. Abstandshaltergitter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ringe (14) sich innen konusartig nach oben erweitern und die Spannhülsen (12) unten aufgeweitet sind.
DE2806807A 1978-02-17 1978-02-17 Aus einer Vielzahl von Einzelelementen bestehendes Abstandshaltergitter für Rohre oder Stäbe Expired DE2806807C2 (de)

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DE871305C (de) * 1945-09-22 1953-03-23 Tech Stuiden Ag F Waermeaustauscher mit im Verhaeltnis zum Rohrdurchmesser langen Rohren

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