DE2825549A1 - Rohrbuendel-waermetauscher - Google Patents

Description

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8900 AUGSBURG

TELEFON 516476 TELES 533202 paid d

W.944

Augsburg, den 7. Juni 1978

Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Pennsylvania 15222, V.St.A.

Rohrbünde!-Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen Rohrbündel-Wärmetauscher mit einem Mantel und einer Vielzahl von mit ihren Enden in Rohrboden eingesetzten doppeIwandigen Wärmetauschrohren.

Bei derartigen Wärmetauschern ist man bestrebt, die sichere Trennung des Heizmediums und des zu erwärmenden Mediums im Wärmetauscher zu garantieren, wobei der hierzu erforderliche technische und kostenmäßige Aufwand von der

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Verträglichkeit der beiden Medien abhängig ist. Die Verwendung von doppelwandigen Rohren mit zwischen den beiden Rohren in einem dieser Rohre gebildeten Nuten gilt als in hohem Maße zuverlässige Maßnahme zur Sicherstellung der gegenseitigen Trennung der beiden Medien. Die Rohranschlüsse an die Rohrboden bilden jedoch leckempfindliche Stellen. Es ist zwar möglich, an beiden Rohrenden jeweils Doppelrohrböden zu verwenden, um Leckstellen an den Verbindungsstellen zwischen den Rohrenden und den Rohrboden feststellen zu können und dadurch die Möglichkeit unentdeckter Undichtigkeiten und unbeabsichtigter Berührungen zwischen den beiden Medien weiter herabzusetzen, jedoch sind derartige Anordnungen sehr teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art mit geringerem technischem und kostenmäßigem Aufwand so zu gestalten, daß die gleiche Zuverlässigkeit wie bei der Verwendung von Doppelrohrböden an beiden Wärmetauschrohrenden erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen besehrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines

Wärmetauschers nach der Erfindung mit teilweise aufgeschnittenem Mantel,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch

die Verbindung des einen Endes eines Wärmetausehrohres mit einem Einfachrohrboden, und

Fig. 3 einen ebenfalls vergrößerten Schnitt

durch die Verbindung des anderen Endes eines Wärmetauschrohres mit einem Doppelrohrboden.

Fig. 1 zeigt einen Wärmetauscher 1 mit einem Mantel 3 und einer Vielzahl von darin angeordneten doppeIwandigen Wärmetausehrohren 5. Am einen Ende des Mantels 3» nämlich an seinem unteren Ende, befindet sich ein Einfachrohrboden 7» während sich am anderen, nämlich am oberen Ende des Mantels, ein Doppelrohrboden 9» 11 befindet, der zwei mit gegenseitigem

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Abstand angeordnete Rohrböden 9 und 11 aufweist. Zwischen den beiden Rohrböden 9 und 11 des Doppelrohrbodens und dem Mantel 3 befindet sich ein abgeschlossener Zwischenraum 13.

An seinem oberen und unteren Ende ist der Mantel 3 durch an den Rohrböden 11 und 7 befestigte halbkugelförmige Deckel 17 bzw. 15 abgeschlossen, die zusammen mit dem jeweils betreffenden Rohrboden eine Eintritts- bzw. Austrittskammer für das durch die Wärmetauschrohre 5 hindurchzuleitende Medium bilden. An seinen beiden Enden ist der Mantel 3 radial erweitert, um gesteuerte Strömungswege für das in den Mantel ein- und austretende Medium zu schaffen.

Bei den Wärmetauschrohren 5 handelt es sich um doppelwandige Rohre, die zwischen Innenrohr 21 und Außenrohr 23 einen Spalt oder eine oder mehrere Nuten 6 aufweisen.

Das eine Ende jedes Wärmetauschrohres endigt jenseits des Einfachrohrbodens 7, wie Pig. 2 mehr im einzelnen erkennen läßt. An diesem Rohrende ist durch eine Umfangsschweißnaht 19 zwischen den beiden Rohren 21 und 23 das Innenrohr 21 dicht mit dem Außenrohr 23 verbunden. Der Rohrboden 7 besitzt eine Vielzahl von Rohraufnahmebohrungen 25

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zur Aufnahme der Wärmetauschrohre 5, von denen in Fig. nur eine Bohrung dargestellt ist. Beiderseits des Rohrbodens 7 ist jede Rohraufnahmebohrung 25 von einem Vorsprung 27 umschlossen, der die Herstellung einer dichten Schweißnaht 28 zwischen dem Außenrohr 23 und dem Rohrboden 7 beiderseits dieses Rohrbodens erleichtert. Der zwischen den beiden Schweißverbindungen 28 des Außenrohres mit dem Rohrboden 7 verlaufende Teil des Außenrohres 23 ist innerhalb der Rohraufnahmebohrung 25 mit einer oder mehreren Durchgangsöffnungen 29 versehen, die eine Verbindung zwischen den Nuten 6 und dem inneren der Rohraufnahmebohrung 25 herstellen, so daß gegebenenfalls an einer der Schweißnähte 28 durchleckendes Strömungsmittel in die Nuten 6 eintreten und demzufolge festgestellt werden kann.

Gemäß Fig. 3 sind die beiden Rohrboden 9 und 11 des Doppelrohrbodens, wie schon erwähnt, mit gegenseitigem Abstand angeordnet. Der innere Rohrboden 9 ist mit Aufnahmebohrungen 31 zur Aufnahme des Außenrohres 23 jedes Wärmetausehröhres und der äußere Rohrboden 11 ist mit Aufnahmebohrungen 35 zur Aufnahme des Innenrohres 21 jedes Wärmetauschrohres versehen. Jede Aufnahmebohrung 31 des inneren Rohrbodens 9 ist wiederum von einem Vorsprung umschlossen, der die Herstellung einer dichten Schweißnaht

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zwischen dem Außenrohr und diesem Rohrboden 9 erleichtert. Das Außenrohr 2 3 endigt nahe der Außenseite des inneren Rohrbodens 9, während das Innenrohr 21 durch den Zwischenraum 13 zwischen den beiden Rohrböden 9 und 11 hindurchverläuft und in die betreffende Aufnahmebohrung 35 des äußeren Rohrbodens 11 eingesetzt ist. Jede Aufnahmebohrung 35 des äußeren Rohrbodens 11 ist wiederum von einem Vorsprung 27 umschlossen, der die Herstellung einer dichten Schweißnaht 2 8 zwischen dem Innenrohr 21 und diesem Rohrboden 11 erleichtert. Die zwischen dem Innenrohr 21 und dem Außenrohr 23 gebildeten Nuten 6 stehen mit dem Zwischenraum 13 zwischen den beiden Rohrböden 9 und 11 in Verbindung. Der Zwischenraum 13 dient also zum Sammeln von gegebenenfalls ausleckendem Strömungsmittel, und zwar von Heizmedium oder zu erwärmendem Medium, das entweder durch das Innenrohr 21 oder durch das Außenrohr 23 oder durch eine der Schweißnähte 28 zwischen den Wärmetauschrohren und den Rohrböden hindurchleckt. Das Auftreten einer solchen Leckströmung zeigt ein Leck an, bevor eine gegenseitige Verunreinigung des einen Mediums durch das andere eintritt.

Der oben beschriebene Wärmetauscher benötigt nur drei Rohrböden und ermöglicht trotzdem ein Feststellen jeder Undichtigkeit einer Schweißnaht zwischen einem Wärmetauschrohr und einem Rohrboden oder einem Rohr der doppelwandigen

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Wärmetauschrohre, während gleichzeitig die sichere Trennung des Heizmediums von dem zu erwärmenden Medium gewährleistet ist.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   I Rohrbündel-Wärmetauscher mit einem Mantel und einer Vielzahl von mit ihren Enden in Rohrboden eingesetzten doppelwandigen Wärmetausehrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelwandigen Wärmetauschrohre jeweils mit ihrem einen Ende in einen Einfachrohrboden (7) und mit ihrem anderen Ende in einen aus zwei mit gegenseitigem Abstand angeordneten Rohrboden (9» 11) bestehenden Doppelrohrboden eingesetzt sind, daß weiter an dem in den Einfachrohrboden eingesetzten Rohrende das Außenrohr (23) beiderseits des Einfachrohrbodens dicht mit diesem verbunden ist und zwischen diesen beiden Verbindungsstellen mindestens eine innerhalb des Einfachrohrbodens gelegene Durchgangsöffnung (29) aufweist und das Innenrohr (21) außerhalb des Einfachrohrbodens am Rohrende dicht mit dem Außenrohr verbunden ist, und daß an dem in den Doppelrohrboden eingesetzten Rohrende das Außenrohr dicht mit dem inneren Rohrboden (9) und das Innenrohr dicht mit dem äußeren Rohrboden (11) verbunden ist.
2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Rohre (21, 23) jedes doppelwandigen Wärmetausehrohres (5) an seiner dem jeweils anderen Rohr zugewandten Wandfläche mindestens eine Nut aufweist, die sich im wesentlichen über die gesamte Rohrlänge erstreckt.

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   ORIGINAL INSPECTED

   — ρ _
3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dichten Verbindungen der beiden Rohre (21, 23) mit den Rohrböden (7, 9, 11) jeweils durch Schweißnähte (28) gebildet sind.
4. 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Einfachrohrboden (7) auf beiden Seiten seine Rohraufnahmebohrungen umgebende Vorsprünge (27) aufweist, welche das dichte Anschweißen des Außenrohres (23) jedes Wärmetauschrohres (5) an diesem Rohrboden erleichtern.

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