DE2830233A1 - Vorrichtung zum ein- und ausbau von waermetauscher-rohrbuendeln - Google Patents

Vorrichtung zum ein- und ausbau von waermetauscher-rohrbuendeln

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DE2830233A1
DE2830233A1 DE19782830233 DE2830233A DE2830233A1 DE 2830233 A1 DE2830233 A1 DE 2830233A1 DE 19782830233 DE19782830233 DE 19782830233 DE 2830233 A DE2830233 A DE 2830233A DE 2830233 A1 DE2830233 A1 DE 2830233A1
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William Anthony Coffey
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Description

TlEDTKE - BüHLING " KlNWE
"" Patentanwälte:
Dipl.-Ing. H.Tiedtke
GO Dipl.-Chem. G. Bühling
hupe - Pellmann
Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann
Bavarian ng 4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.: 089-5396 53
Telex: 5-24 845 tipat
cable: Germaniapatent München
10. Juli 1978
B 9053 / ICI-case H.29668/DT
Imperial Chemical Ind. Ltd., London, Großbritannien
Vorrichtung zum Ein- und Ausbau von Wärmetauscher-
Rohrbündeln
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausziehen eines Wärmetauscher-Rohrbündels aus dem Mantel des Wärmetauschers oder Einsetzen des Rohrbündels in den Mantel.
In chemischen und (^aufbereitungsanlagen werden in breitem Ausmaß Wärmetauscher verwendet, die häufig sehr groß sind, wie beispielsweise mit einer Länge in der Größenordnung von 7,2 m, einem Durchmesser von bis zu 1,8 m und einem Gewicht von 20 t oder sogar darüber. Die Wärmetauscher können in Bodenhöhe oder in Höhen von bis zu 15 bis 30 m über dem Boden angeordnet sein.
Vi: /so
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Die Wärmetauscher sind üblicherweise mit einem horizontalen zylindrischen Mantel aufgebaut, in welchem ein Rohrbündel aus vielen Metallrohren enthalten ist. Die Rohre sind innerhalb des Mantels mit Rohrblechen oder -platten an einem Ende oder an beiden Enden des Mantels gehalten. Eine weitere Abstützung ist durch Zwischenwände gebildet, die in Abständen längs der Mantelstrecke angeordnet sind. Die Metallrohre werden so angeschlossen, daß sie einen Prozeßfluid-Strom aufnehmen und ein Wärmeaustausch zwischen dem Strom und einem weiteren Strom eines Kühl- oder Heiz-Fluids erfolgt, das durch den Mantel fließt.
Ein Wärmetauscher kann für eine lange Zeitdauer bis zur Dauer von Jahren zufriedenstellend arbeiten. Früher oder später wird jedoch eine Wartung oder Reparatur notwendig, wozu das Rohrbündel aus dem Mantel"herauszuziehen ist. Bei einigen Anlagen war es üblich, ein bleibendes Hilfsgerüst bzw. eine feste Bühne anzubringen, um damit das Herausziehen und Warten des Rohrbündels zu erleichtern. Die Aufstellung eines derartigen Gerüsts ist teuer, wobei das Gerüst unvermeidbar über lange Zeitperioden unbenutzt ist.
Zu bekannten Vorschlägen für Rohrbündel-Ausziehvorrichtungen zählte die Verwendung von Trossen und/oder Drahtseilen zum völligen Herausziehen des Rohrbündels aus dem Mantel des Wärmetauschers. Bei derartigen Verfahren entsteht an den Seilen unvermeidbar eine beträchtliche Spannung, so daß eine Gefahr im Hinblick auf ein mögliches Reißen der Seile unter der Belastung besteht. Darüber hinaus gibt die Verwendung der Trosse bzw. der Drahtseile wenig Möglichkeit, die zum Herausziehen des Rohrbündels angewandten Kräfte zu steuern bzw. zu begrenzen.
Erfindungsgemäß hat eine Vorrichtung zum Herausziehen eines Rohrbündeis aus einem Wärmetauscher-Mantel und Einbringen des Rohrbündels in den Mantel einen langgestreckten
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Rahmenaufbau mit einem Paar parallel in Abstand stehender Träger, einen beweglichen Wagen zur Aufnahme des Rohrbündels, der längs der Träger bewegbar an den parallel in Abstand stehenden Trägern angebracht ist, eine Vorrichtung zum Anschließen und Festlegen des Rahmenaufbaus an dem Mantel des Wärmetauschers, einen bewegbaren Rahmen, der längs des Rahmenaufbaus bewegbar ist und einen Kraftmechanismus trägt, der zum Hereinbewegen und Herausbewegen des Rohrbündels in den Mantel hinein oder aus dem Mantel heraus auf das Rohrbündel eine Längskraft ausübt, und eine Mehrzahl von seitlichen Widerlagern, die zeitweilig in Abständen längs des Rahmenaufbaus angebracht werden, um längs des Verschiebungswegs des bewegbaren Rahmens Stellen zu bilden, an denen Gegendruckflächen für den Schub des Kraftmechanismus sitzen, und bei Benutzung der Vorrichtung die Verschiebung des Rohrbündels längs des langgestreckten Rahmenaufbaus zu bewerkstelligen.
Die Widerlagerflächen haben eine erste Betriebsstellung/ bei der die Bewegung des bewegbaren Rahmens und damit des Rohrbündels in eine erste Richtung längs der Achse der Vorrichtung freigegeben ist, jedoch durch die Widerlagerfläche die Bewegung in Gegenrichtung gesperrt ist, sowie eine zweite Betriebsstellung/ bei der die Bewegung des bewegbaren Rahmens in Gegenrichtung freigegeben ist, jedoch in der ersten Richtung gesperrt ist. Vorzugsweise sind die Widerlagerflächen durch Widerlager oder Anschläge gebildet, die in Abständen seitlich längs des langgestreckten Rahmenaufbaus angeordnet sind. Eine Alternativform für die Widerlagerflächen besteht in einem umsteuerbaren Sperrklinkensystem, wie es nachstehend in größeren Einzelheiten beschrieben wird.
Der Kraftmechanismus wird vorzugsweise hydraulisch betrieben und weist einen Haupt-Druckzylinder auf, der hauptsächlich zum Lösen des Rohrbündels aus dem Wärmetauscher-Mantel verwendet wird, und mindestens einen, jedoch vorzuge-
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weise zwei weniger starke Hilfs-Druckzylinder, die zum Bewegen des Rohrbündels verwendet werden, sobald dieses von dem Wärmetauscher-Mantel gelöst bzw. freigemacht worden ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise so aufgebaut und angebracht, daß bei der Anwendung unsymmetrische Drehmomente vermieden sind. Zu diesem Zweck ist die relative Ausrichtung des Kraftmechanismus mit Festhaltemechanismen für das Verbinden der Vorrichtung mit dem Rohrbündel und dem Wärmetauscher-Mantel so vorgenommen, daß bei der Anwendung die Massendrehbewegung der Vorrichtung auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. 15
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der allgemeinen Anordnung bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, wobei zur deutlicheren Darstellung einige Teile der Vorrichtung, nämlieh ein Kraftmechanismus, ein Wagen für die
Aufnahme des Rohrbündels und bestimmte Einzelteile der Vorrichtung nicht gezeigt sind.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Langrahmenkonstruktion der Vorrichtung.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von Haupt-Einspannvorrichtungen zum Verbinden der Vorrichtung mit dem Mantel des Wärmetauschers. 30
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines hydraulisch betriebenen Kraftmechanismus.
Fig. 5 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf Auszieharme, die mit einer
Ausziehplatte in Verbindung stehen.
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Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausbildungsform von Anschlägen, die zur Steuerung der Bewegung des Kraftmechanismus verwendet werden.
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Fig. 7 ist eine teilweise geschnitten dargestellte perspektivische Ansicht einer alternativen Ausbildungsform von Anschlägen, die zur Steuerung der Bewegung des Kraftmechanismus verwendet werden.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht der in Flg. 7 gezeigten Anschläge.
. Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines beweg-
baren Wagens, der zur Aufnahme des Rohrbündels verwendet wird.
Fig. 10 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Heberahmens für das Anheben der Vorrichtung
zur Verwendung oberhalb des Erdniveaus.
Fig. 11 ist eine schematische Draufsicht auf den mit dem Mantel des Wärmetauschers verbundenen Kraftmechanismus.
Die Fig. 4 bis 9 der Zeichnung haben einen etwas größeren Maßstab als die Fig. 1, 2, 3 und 10.
In der Beschreibung bedeuten die Ausdrücke "Innenende" und "Außenende" jeweils das dem Wärmetauscher nahe Ende der Vorrichtung bzw. das vom Wärmetauscher weiter entfernte Ende der Vorrichtung.
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Gemäß den Fig. 1 und 2 hat die Wärmetauscher-Rohrbündel-Auszugsvorrichtung einen Hauptaufbau mit zwei versteiften Hauptträgern 1, über die Kanäle bzw. U-Schienen 2 geschweißt sind/ die eine Führungsbahn für (später beschriebene) Wagen 33 für die Aufnahme des Rohrbündels bilden.
An den Hauptträgern 1 sind mit Hilfe von Seitenelementen 4 vier Vertikalstreben 3 angebracht. Die Vertikalstreben 3 sind an ihren oberen Enden mit Hebeösen 5 versehen. Ferner sind die beiden Hauptträger 1 in geeigneten Abständen entlang ihrer Länge mit einer Anzahl weiterer Hebeösen 6 versehen (von denen zur deutlicheren Darstellung in den Fig. 1 und 2 nur eine gezeigt ist). Die Hebeösen 5 und 6 erlauben ein leichtes Ausbalancieren des Aufbaus bzw. der Konstruktion beim Anheben unabhängig davon, wie lange das behandelte Wärmetauscher-Rohrbündel ist. Am Außenende des Hauptaufbaus sitzt ein Schwenklagerrahmen 7 mit zwei' in geeigneter Weise versteiften Vertikalstreben 8. Am Innenende des Hauptaufbaus sitzt ein Stützrahmen 9, an dem Führungszylinder 10 für Hauptarme 11 angebracht sind (Fig. 3).
Gemäß Fig. 3 hat der Hauptaufbau einen inneren Teilrahmen, der die beiden Hauptarme 11 aufweist, die jeweils aus einem Paar von U-Profilträgem aufgebaut sind und am Außenende der Vorrichtung Scharniere bzw. Gelenkverbindungen 12 haben. Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, sind die Gelenkverbindungen 12 in dem Schwenklagerrahmen 7 gelagert. Die Hauptarme 11 sind am Innenende mit Anschlußarmen 13 und hydraulischen Klammer- bzw. Einspannvorrichtungen 14 ausgestattet. Die Lage der Hauptarme 11 wird durch Verstellen der Führungszylinder verändert {Fig. 2).
Gemäß den Fig. 4,5 und 11 ist ein zusammengesetzter Teil- oder Fahrrahmen so ausgebildet, daß er zwischen den U-Trägern verschiebbar ist, die die Hauptarme 11 bilden (s. Fig. 1 und 2). Ein Haupt-Druckzylinder 16 ist mittig an
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dem Fahrrahmen 15 angebracht. Die von dem Druckzylinder 16 ausgeübte Ausziehkraft wird über einen Träger 17 auf zwei Zugarme 18 übertragen. Der Druckzylinder 16 ist mit einem (nicht gezeigten) einstellbaren Überströmventil versehen, so daß nötigenfalls der Hydraulikdruck begrenzt werden kann. Die Zugarme 18, die unter Verwendung eines Stell-Zylinders geöffnet oder geschlossen werden, können mit einer Zugplatte 20 in Eingriff gebracht werden, die in ihrer Anwendung an eine Rohrplatte 21 des Rohrbündels 22 angeschraubt wird. 1n In Fig. 5 sind die Zugarme 18 in der Festhaltestellung an der Zugplatte 20 und damit in der Bereitschaftsstellung gezeigt. Die Ruhestellung der Zugarme 18 ist in Fig. 5 durch die gestrichelten Linien angedeutet. Mit dem Fahrrahmen 15 sind zwei kleinere Druckzylinder 23 verbunden, die an einem Querträger 24 angebracht sind. Jeder der Druckzylinder 23 ist zur Drucksteuerung mit einem (nicht' gezeigten) mit Luft schaltbaren Richtungsregelventil versehen. Die Betätigungsvorrichtungen für die Ventile sind zweckdienlich an einem Hängegehäuse oder einer Bedienungskonsole angebracht.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausbildungsform von Anschlägen
für den Fahrrahmen 15, während die Fig. 7 und 8 eine alternative und vorzugsweise zu wählende Ausführungsform der Anschläge darstellen.
Während der Anfangsausziehphase ist der Fahrrahmen 15
mit den Außenenden 25 der Anschlußarme 13 in Berührung (siehe Fig. 3), die dadurch als Anschlag für den Fahrrahmen 15 dienen. Gemäß der Fig. 6 sind an den Hauptarmen 11 Reihen von ange- -._ lenkten bzw. Schwenkanschlägen 26 für den Querträger 24 angebracht. Ein jeder Schwenkanschlag 26 (von denen zur deutlicheren Darstellung nur zwei gezeigt sind) hat ein kleines Gewicht 27, das an einer von zwei Stellen eingesetzt werden kann (in Abhängigkeit davon, ob ein Rohrbündel herauszuziehen oder wieder einzusetzen ist), so daß damit ein umsteuerbares Sperrklinkensystem gebildet ist. (In der Fig. 6 sind die Alternativlagen
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der Gewichte 27 durch die gestrichelten Linien gezeigt). Nachdem der Querträger 24 an einem Schwenkanschlag 26 vorbeigelangt ist, schwingt dieser zurück und bildet einen festen Anschlag (Widerlagerfläche) für den nächsten Schritt beim Entfernen oder Wiedereinsetzen des Rohrbündels.
Gemäß den Fig. 7 und 8 sind an jeden Hauptarm 11 in Abständen entlang seiner Länge eine Reihe von Verbindungsarmen 28 angeschweißt. An den Hauptarmen 11 unmittelbar neben der Innenseite der Verbindungsarme 28 oder an der Innenseite derselben sind entsprechende Reihen von abgeschrägten Anschlägen (Widerlagerflächen) 29 angeschweißt.(In Fig. 7 ist ein Verbindungsarm 28 teilweise weggeschnitten gezeigt, um einen Anschlag 29 deutlicher zu zeigen). An jedem Ende des Querträgers 24 sind unter Lagerung in Lagerelementen schwenkbare und umsteuerbare Nockenelemente 30 angebracht, die zusammen mit dem Fahrrahmen 15 entlang des Trägers bzw. Hauptarms verschiebbar sind.
(Die Bewegung entlang des Hauptarms bzw. Trägers kann durch Führungsrollen 31 an dem Querträger 24 erleichtert werden, die zur besseren Darstellung in den Fig. 4, 6 und 7 weggelassen sind, jedoch in Fig. 8 gezeigt sind). Sobald ein abgerundetes Ende 32 des Nockenelements 30 einen Anschlag 29 erreicht, sitzt das Nockenelement auf dem abgeschrägten Rand des Anschlags auf. Die entgegengesetzte Seite des Nockenelements ist so ausgelegt, daß sie im wesentlichen flach gegen den Anschlag 29 stößt. Das Nockenelement ist so umsteuerbar, daß es zur Freigabe einer Bewegung in Gegenrichtung umgekehrt wird, wenn die Auszugseinheit die Grenze des Aufbaus in einer Richtung erreicht.
Gemäß Fig. 9 ist zum Abfangen bzw. Stützen des Rohrbündels während des Herausziehens oder des Wiedereinsetzens eine Reihe von Stütz-Wägen 33 vorgesehen, von denen nur einer gezeigt ist. Jeder Wagen 33 hat einen starren Rahmen 34, der
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auf vier Rädern 35 sitzt, wobei der Wagen so läuft, daß die Räder 35 in den U-Schienen 2 gefaßt sind, die an die Hauptträger 1 angeschweißt sind. Jeder Wagen 33 hat an seiner oberen Fläche ein Paar im Winkel stehender Rohrbündel-Tragplatten 36, die jeweils mittels eines einzeln wirkenden Druckzylinders oder einer Stellschraube bzw, -spindel 37 gehalten sind. Durch Anbringen verschiedener Verstell- bzw. Anbringungspunkte 38 für die Stellspindeln 37 ist es möglich, den Winkel einer jeden Tragplatte 36.so zu verändern, daß Rohrbündel in einem Bereich von Abmessungen in geeignetster Weise gehalten werden. Ferner kann auf gleiche Weise zur Bildung einer weiteren Einstellung und Stützung die Höhe von inneren Stützen 39 für die Tragplatten 36 verändert werden.
Die Fig. 10 zeigt einen Zusatzausrüstungsteil, der mit der Vorrichtung verwendet wird, wenn diese zum Herausziehen von Rohrbündeln hoch über dem Boden verwendet wird, Der in Fig. 10 gezeigte Heberahmen ist aus einem starren rechteckigen Rahmen 40 gebildet, der jeweils an seinen vier oberen und vier unteren Ecken mit Hebeösen 41 bzw. 42 versehen ist. Die vier unteren Hebeösen 42 greifen mit Hilfe von Schrauben und Muttern aus hochfestem Stahl an den Hebeösen 5 der Vertikalstreben 3 des Hauptaufbaus bzw. der Hauptkonstruktion an. Die vier oberen Hängeösen 41 werden zum Anschluß von Trossen bzw. Drahtseilen 43 einer Trossenschlinge zu einem Kranhaken an einem Punkt 44 verwendet.
Vor Verwendung der Vorrichtung wird der Wärmetauscher dadurch vorbereitet, daß seine Ablaufkastenabdeckung sowie ein Ablaufkasten, eine Dom-Stirnabdeckung und ein Schwimmkopf entfernt werden, wenn diese vorgesehen sind. Danach wird die Zugplatte 20 an die Rohrplatte 21 des Rohrbündels angeschraubt (s. Fig. 11).
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Die Vorrichtung selbst wird entweder unter Verwendung eines Zwischen-Heberahmens (wie beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 10) an einem Kran aufgehängt oder auf dem Boden oder einem geeignet hochgezogenen Gerüst gelagert. 5
Die Leistung für die Vorrichtung wird mittels eines (nicht gezeigten) Druckluftmotors aufgebracht, der bleibend an dem Vorrichtungsaufbau angebracht ist. An die Vorrichtung wird auf herkömmliche Weise eine Schlauch-Luftversorgung angekuppelt, wonach das Überströmventil an dem Haupt-Druckzylinder 16 richtig eingestellt wird. Diese Einstellung wird so gewählt, daß der Hydraulikdruck (und damit die Ausziehkraft) auf einen Wert begrenzt ist, bei dem das Rohrbündel nicht überlastet wird, und zwar insbesondere nicht während der Anfangsschritte des Herausziehens, bei denen die Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine größere Kraft als später während des Ausziehvorgangs erforderlich ist.
Zunächst wird die Funktion der Ausführungsform der Vorrichtung mit den Zweiweg-Schwenkanschlägen 26 beschrieben (Fig. 6). Die Reihe von Zweiweg-Schwenkanschlägen 26 wird unter Verwendung der Gewichte 27 auf die geeignete Betriebsart eingestellt. Als Sicherheitsmaßnahme zum Verhindern eines zu weiten Herausziehens eines kurzen Röhrenbündels wird der geeignet außen liegende Schwenkanschlag 26 umgekehrt, d. h. derjenige Schwenkanschlag, der ungefähr in einem der Länge des Rohrbündels entsprechenden Abstand von der Rohrplatte 21 liegt. Durch Betätigung der Führungszylinder 10 werden die Hauptarm-Einspannvorrichtungen 14 entspannt gehalten und die Hauptarme 11 voll geöffnet.
Die Vorrichtung wird dann unter Verwendung eines Krans und des Heberahmens 40 auf die erforderliche Höhe angehoben, wonach die Hauptarme 11 mit den Einspannvorrichtungen 14 an einem Mantelflansch 45 (Fig. 11) an der Wärmetauscher-Mittellinie festgelegt werden. Zur richtigen Anwendung der Zug- bzw.
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Schiebekräfte bei der Vorrichtung ist eine richtige Ausrichtung der Einspannvorrichtungen 14 in bezug auf den Mantelflansch 45 und in bezug zueinander von Bedeutung. Dazu ist es zweckdienlich, der Bedienungsperson der Vorrichtung einen Anhaltspunkt bzw. eine Führung zur richtigen Ausrichtung der Einspannvorrichtungen zu geben. Diese Führung kann die Form einer oder mehrerer Maßlehren zur Anzeige des Winkels haben, in dem die Anschlußarme 13 und die Einspannvorrichtungen 14 angeordnet sind. Noch einfacher können an der Vorrichtung Farbskalen angebracht werden, über die sich in Übereinstimmung mit der Stellung der Anschlußarme 13 und der Einspannvorrichtungen 14 Zeiger bewegen, so daß die Bedienungsperson nur sicherzustellen braucht, daß jeder Zeiger in dem Skalenabschnitt mit der richtigen Farbe steht. Die auf diese Weise vorgenommene Ausrichtung der Vorrichtung stellt sicher, daß die aufgewandten Kräfte am besten genützt werden und unerwünschte Drehmomente vermieden werden. Die Einspannvorrichtungen 14 und die Führungszylinder 10 werden dann in ihrer Lage festgelegt bzw. verriegelt. Unter Verwendung des Stellzylinders 19 werden die Zugarme 18 aus der Ruhestellung geöffnet und dann um Arme der Zugplatte 20 geschlossen (Fig. 4, 5 und 11), so daß damit der Fahrrahmen 15 mit der Zugplatte 20 und der Rohrbündel-Rohrplatte 21 verbunden wird.
Die Endstufe der Vorbereitung der Vorrichtung besteht darin, sicherzustellen, daß die kleinen Druckzylinder 23 voll gedehnt sind und daß der Fahrrahmen 15 an seinem Innenende mit dem durch das Außenende 25 der Anschlußarme 13 gebildeten Anschlag in Berührung ist.
Durch Betreiben des Haupt-Druckzylinders 16 wird nun Zugkraft an der Rohrplatte 21 ausgeübt, wobei gemäß der vorstehenden Ausführungen Sorge dafür zu tragen ist, sicherzustellen, daß der Zylinderdruck nicht eine vorbestimmte Sicher-
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heitsgrenze übersteigt. Wenn das Rohrbündel begonnen hat, sich zu bewegen, wird der Haupt-Druckzylinder 16 bis zu seinem Maximalhub gedehnt. Zu diesem Zeitpunkt werden die kleinen Druckzylinder 23 zurückgezogen, um das Herausziehen des Rohrbündels fortzusetzen, sobald die Zylinder 23 voll zurückgezogen sind. Dann werden die Zylinder 23 in Gegenrichtung betrieben, d. h. erweitert bzw. verlängert, bis sie den Querträger 24 über den nächsten Anschlag 26 (zum Außenende der Vorrichtung hin) hinausbewegt haben und der Anschlag in seine Stellung zurückgeschwenkt ist. Die Vorgangsfolge mit dem Zurückziehen bzw. Einziehen und dem darauffolgenden Erweitern bzw. Ausdehnen der Zylinder 23 wird wiederholt, bis der Querträger 24 gegen den äußeren umgekehrten bzw. umgestellten Anschlag 26 stößt.
Bei den typischen Funktions'vbrgängen zum Herausziehen eines Rohrbündels wird daher der Haupt-Druckzylinder 16 nur dafür benutzt, anfänglich das Rohrbündel aus dem Wärmetauscher freizumachen bzw. zu lösen. Das Herausziehen des Bündels wird unter Verwendung der kleineren Druckzylinder 23 abgeschlossen, die zur Ausübung einer Schubkraft gegen die Außenseite der Anschläge 26 verwendet werden, so daß die entsprechenden Gegenkräfte den Fahrrahmen 15 anziehen und das Rohrbündel aus dem Wärmetauscher herausziehen.
Wenn der Querträger 24 gegen den äußeren umgestellten Anschlag 26 stößt, wird das Rohrbündel an der Vorrichtung dadurch festgelegt, daß der Fahrrahmen 15 durch weiteres Einziehen bzw. Zusammenziehen der Zylinder 23 über den nächsten benachbarten Anschlag hinaus bewegt wird, wonach eine Ausdehnung bzw. Verlängerung der Zylinder 23 erfolgt, damit der Fahrrahmen 15 gegen die Rückseite (d. h. die Außenseite) des Anschlags stößt, an dem er gerade vorbeigelangt ist.
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Zu Beginn des HerausZiehens des Rohrbündels werden die Träger-Wagen 33 am Innenende der U-Schienen 2 abgestellt. Wenn die Rohrbündel-Platte den äußersten Wagen erreicht hat, werden die Wagen-Stellspindeln 37 und die inneren Stützen 39 so eingestellt, daß sich eine Abstützung für das Rohrbündel ergibt. Je mehr von dem Rohrbündel herausgezogen wird, um so mehr Wagen werden zu seiner Stützung bzw. Aufnahme in Anwendung gebracht.
Die Funktion der Ausführungsform der Vorrichtung mit den angeschweißten Anschlägen 29 (Fig. 7 und 8) ist im großen und ganzen gleichartig zu der bei der Ausführungsform mit den Zweirichtungs-Schwenkanschlägen 26 (die Schwenkanschläge 29 sind in Fig. 11 mit gestrichelten Umrandungslinien gezeigt). Die Auszieh-Vorrichtung wird gemäß der vorstehenden Beschreibung an dem Wärmetauscher'angeschlossen und festgelegt. Der Abschlußschritt bei der Vorbereitung der Vorrichtung für die Anwendung liegt darin, sicherzustellen, daß die kleinen Hydraulikzylinder bzw. Druckzylinder in der ausgedehnten Stellung sind, so daß das schwenkbare Nockenelement in bezug auf die Anschläge in der zum Herausziehen des Rohrbündels richtigen Lage steht, d. h. das abgerundete Ende 32 des Nockenelements 30 zum Außenende der .Vorrichtung hin gerichtet ist, so daß das zweite Ende des Nockenelements flach gegen die Anschläge 29 stoßen kann und mit Bewegung des Querträgers 24 zum Außenende der Vorrichtung hin das abgerundete Ende 32 auf den abgerundeten Rändern der angeschweißten Anschläge 29 aufsitzen und über sie gleiten kann.
Danach werden der Haupt-Druckzylinder 16 und die kleineren Druckzylinder 23 gemäß der vorstehenden Beschreibung betrieben, wobei die Anschläge 29 die gleiche Funktion wie die Schwenkanschläge 26 aufUhren.
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Falls der Wärmetauscher hoch über dem Boden angebracht ist und die beladene Vorrichtung unter Verwendung eines Krans abgesenkt werden muß, ist es wünschenswert, vor dem Absenken zu überprüfen, ob die beladene Vorrichtung balanciert bzw. im Gleichgewicht ist. Dies kann dadurch geschehen, daß die hydraulischen Einspannvorrichtungen 14 zum Anklammern an dem Mantelflansch teilweise gelöst werden und beobachtet wird, ob sich die Vorrichtung neigt. Ggf. kann der Vorrichtungsrahmen mit einem Pendel versehen werden, um damit anzuzeigen, ob sie waagrecht liegt oder nicht. Nötigenfalls kann das Gleichgewicht durch eine Feineinstellung bzw. Verschiebung des Rohrbündels unter Verwendung des Haupt-Druckzylinders 16 korrigiert werden. Wenn die Vorrichtung ins Gleichgewicht gebracht worden ist, werden die Einspannvorrichtungen 14 voll gelöst und die Vorrichtung wird unter Verwendung des Heberahmens 40 auf1 den Boden gesenkt. Unter Abkoppeln des Heberahmens 40 wird durch Lösen der Zugarme 18 das Rohrbündel zum Reinigen und zur Reparatur von der Vorrichtung gelöst.
Bei dem Wiedereinsetzen eines Rohrbündels in einen Wärmetauscher ist der Vorgangsablauf umgekehrt. Bei der Ausführungsform der Vorrichtung mit dem umsteuerbaren Sperrklinkensystem aus den Zweirichtungs-Schwenkanschlägen 26 werden die kleinen Gewichte 27 umgesetzt (siehe Fig. 6).
Bei der Ausführungsform mit den angeschweißten Anschlägen 29 wird das schwenkbare Nockenelement 30 so umgekehrt, daß sein abgerundetes Ende zum Innenende der Vorrichtung hin gerichtet ist. Während des Wiedereinsetzens des Rohrbündels stößt die Querstange 24 gegen die Innenseite der Anschläge 26 oder 29, sobald an dem Rohrbündel die Schubkraft angelegt wird.
Es ist ferner zweckdienlich, bei der Konstruktion der Rohrbündel-Auszieh-Vorrichtung weitere Sicherheitsmaßnahmen vorzusehen. Beispielsweise kann der Fahrrahmen 15 mit einer
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Bremse versehen werden, um eine unbeabsichtigte Bewegung des Rahmens und des Rohrbündels zu verhindern. Eine zweckdienliche Form für die Bremse ist ein zurückziehbarer Zapfen an der Unterseite des Fahrrahmens, der in geeignet angeordnete Schlitze entweder in dem Hauptträger 11 oder unter dem Hauptträger 11 eingreifen kann. Ferner können die Steuervorrichtungen der Auszieh-Vorrichtung verriegelt werden, um irrtümliche oder einander entgegengesetzte Funktionen während der Verwendung der Vorrichtung zu verhindern, wie beispielsweise so, daß die Einspannvorrichtungen nicht von dem Wärmetauschermantel gelöst werden können, wenn nicht die Bremse an der Vorrichtung eingelegt ist.
Die erfindungsgemäße Auszieh-Vorrichtung ergibt beträchtliche Vorteile gegenüber bekannten Auszieh-Vorrichtungen. Die Verwendung von Trossen und Drahtseilen wird vermieden. Die Zug/Schub-Kräfte werden anstelle beispielsweise am Umfang des Rohrbündels, wie es bei einigen früheren bekannten Auszieh-Vorrichtungen der Fall war, im wesentlichen symmetrisch zur Rohrbündel-Mittellinie angelegt.
Die breite Verwendung von Druckzylindern wie beispielsweise zur Steuerung der Höhe und des Winkels der Tragplatten an den Wagen 33 und zur Steuerung der Funktion der Einspann-Vorrichtungen 14 und der Zugarme 18 ergibt eine beträchtliche Anpassungsfähigkeit und eine genaue Betriebssteuerung der Vorrichtung. Ferner bildet das schrittweise Herausziehen oder Wiedereinsetzen des Rohrbündels eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme insofern, als die Auszieh-Einrichtung bzw. der Fahrrahmen durch die Anschläge 26 oder 29 daran gehindert ist, sich zu einer bestimmten Zeit um mehr als eine verhältnismäßig kurze Strecke zu bewegen; dadurch wird die Gefahr vermieden, daß der Fahrrahmen als Auszieh-Vorrichtung zusammen mit dem Rohrbündel "wegläuft". Trotzdem erfolgt das Herausziehen eines Rohrbündels schnell. Das Herausziehen eines Rohrbündels mit
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7,2 m Länge und 20 t Gewicht wird in einer Gesamtzeit von ungefähr einer Stunde bewerkstelligt.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Vorrichtung zum Ein- und Ausbau von Wärmetauscher-Rohrbün&eln, gekennzeichnet durch eine Langrahmenkonstruktion mit einem Paar parallel in Abstand angeordneter Träger (1), einen bewegbaren Wagen (33) zum Abfangen des Rohrbündels, der an den Trägern zu einer Bewegung längs derselben angebracht ist, eine Vorrichtung (13, 14) zum Anschließen und Festlegen der Langrahmenkonstruktion an einem Mantel des Wärmetauschers, einen Rahmen (15), der längs der Langrahmenkonstruktion bewegbar ist und einen Kraftmechanismus (16) trägt, der an das Rohrbündel eine Längskraft anlegt, um es in den Wärmetauscher-Mantel oder aus diesem heraus zu bewegen, und eine Mehrzahl von seitlichen Widerlagerflächen (26, 29), die zeitweilig in Abständen längs der Langrahmenkonstruktion anbringbar sind, um längs der Verschiebungsstrecke des bewegbaren Rahmens Schubgegenflächen für die Schubkraft des Kraftmechanismus zu bilden und bei Anwendung der Vorrichtung die Verschiebung des Rohrbündeis entlang der Langrahmenkonstruktion zu bewirken.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (13, 14) zum Anschließen und Festlegen der Langrahmenkonstruktion an dem Wärmetauscher-Mantel einen Einspannmechanismus (14) am Ende der Langrahmenkonstruktion aufweist.
    VI /so
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    ORIGINAL INSPECTED
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  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftmechanismus (16) hydraulisch betrieben ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulisch betriebene Kraftmechanismus einen Haupt-Druckzylinder (16) und mindestens einen Hilfs-Druckzylinder (23) aufweist.
  5. 5'. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerflächen (26, 29) eine erste Arbeitsstellung, bei der die Bewegung des bewegbaren Rahmens (15) in einer ersten Richtung längs der Vorrichtungsachse freigegeben ist, jedoch durch die Widerlagerflächen in Gegenrichtung ein Widerstand gebildet ist, und eine zweite Arbeitsstellung haben, bei der die Bewegung des bewegbaren Rahmens in der Gegenrichtung freigegeben ist, jedoch für die erste Richtung ein Widerstand gebildet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerflächen Anschläge (29) sind, die in Abständen seitlich längs der Langrahmenkonstruktion angeordnet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerflächen ein umsteuerbares Sperrklinkensystem mit schwenkbaren Anschlägen (26) sind, die in Abständen seitlich längs der Langrahmenkonstruktion angeordnet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftmechanismus (16) und Verbindungseinrichtungen (14, 18) für das Verbinden äer Vorrichtung mit dem Rohrbündel und dem Wärmetauscher-Mantel zuelnander so ausgerichtet sind, daß die Massendrehbewegung der Vorrichtung auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
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DE19782830233 1977-07-11 1978-07-10 Vorrichtung zum ein- und ausbau von waermetauscher-rohrbuendeln Withdrawn DE2830233A1 (de)

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