DE2919614A1

DE2919614A1 - Gegenstromwaermeaustauscher mit zwei festen rohrplatten

Info

Publication number: DE2919614A1
Application number: DE19792919614
Authority: DE
Inventors: Riccardo Belleli
Original assignee: Belleli Industrie Meccaniche SpA
Current assignee: Belleli Industrie Meccaniche SpA
Priority date: 1978-05-19
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1979-11-22
Also published as: US4318441A; GB2023793A; FR2426231B1; FR2426231A1; GB2023793B

Description

29196U

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen

Gegenstromwarmeaustauseher mit zwei festen Rohrplatten, Il

dessen Warmeaustauschzone durch im wesentlichen gerade Eohre gebildet ist· Insbesondere betrifft die

Il It

Erfindung einen Wärmeaustauscher fur den Betrieb bei Il

hohen Drucken und hohen Temperaturen zur Verwendung

Il

sowohl in herkömmlichen Kraftwerken als auch in Kern kraftwerken, sowie in anderen technischen Anlageno

Bekanntlich werden bei vielen Industrieanlagen im

Il

Gegenstrom arbeitende Wärmeaustauscher verwendet, welche ziemlich große Abmessungen besitzen und auf-

It

grund der harten Betriebsbedingungen in vollständigster und absolutester Weise, sei es um Abschältungen der Anlagen mit schwerwiegenden wirtschaftlichen Konsequen zen zu vermeiden oder sei es aus zwingenden Sicherheit^

Il Il H *~

gründen, zuverlässig sein müssen; es seien in diesem Zusammenhang als Beispiel die Dampfgeneratoren zitiert,

Il

welche mit Natrium als Primarfluid arbeiten und im LMFBR-Kernkraftanlagen eingesetzt werden.

Π Ν

Derzeit bestehen solche Wärmeaustauscher größtenteils

aus einem Paar von einander im Abstand gegenüberliegen

Il

den Rohrplatten, die durch ein Rohrbündel verbunden

Il Il

sind, welches in der spater naher beschriebenen Weise

It

an den Platten angeschweißt oder angelotet ist, um

η η

das Sekundarfluid hindurchzufuhren; weiters ist ein Außenmantel vorgesehen, welcher die beiden Rohrplatten

miteinander verbindet und das Rohrbündel einschließt,

wobei er die Durchtrittszone des Primarfluids be-.

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-.11 -

grenzt,

Die Konstruktion dieser Wärmeaustauscher sowie die

Il

der anderen bekannten Ausfuhrungen weist vor allem den schwerwiegenden Nachteil auf, der insbesondere

M Il

bei den vorerwähnten, mit Natrium als Primarfluid arbeitenden Dampfgeneratoren auftritt, und in der

Uneinheitlichkeit des Flußes des Primarfluids in der

Warmeaustauschzone liegt, welcher Fluß im-. Mittel teil

It N Il

des gewohnlich kreisförmigen Querschnittes eine größere Geschwindigkeit aufweist, als an der Peripherie. Daraus resultiert eine ungleichmäßige Wandtemperaturverteilung der verschiedenen Bohre mit den sich daraus ergebenden und leicht vorstellbaren negativen Folgen insbesondere in mechanischer und konstruktiver Hinsicht»

Auch beim Eintritt und beim Austritt ist der Fluß des

Il It

Primarfluids nicht vollkommen gleichmaßig, da er

Il

mittels der bekannten Ringsammelrauiae bewerkstelligt

Il Il

wird, dio sich gewohnlieh außerhalb des Rohrbundeis befinden·

η it

Bei Wärmeaustauschern mit hohen Zuverlaßigkeitseigen-

schaften ist das derzeit angewendete beste Verfahren Il

zur Durchfuhrung der Anschweißung der Rohre an die Rohrplatten eines der Verfahren, welche unter der

Kurzbezeichnung IBW (Internal Bore Welding) bekannt

π
sind, und es ermöglicht, eine Stumpfverschweißung

w η

der Rohre mit Ansätzen durchzuführen, welche zu diesem Zweck auf den Rohrplatten ausgebildet sind und deren Offnungsdurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohres ist. Insbesondere wird '

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bei dieser an sich bekannten Schweißart das Ende des anzuschweißenden Rohres in einen auf dem vorher auf der Platte ausgebildeten Ansatz gebildeten Sitz eingesetzt, wonach man einen Schweißbrenner in das Innere des Rohres in den Bereich der Verbindungs-

tt η

zone einfuhrt und gewohnlich ohne Materialauftrag verschweißt·

Diese Art der Verschweißung, die insbesondere die har-

tt It

ten Betriebsbedingungen der vorerwähnten Wärmeaustauscher arten berücksichtigt, muß sodann einzeln gewohnlich mittels einer Rontgenaufnahmekontrolle oder Ultraschallkontrolle überprüft werden, um die Gewißheit einer absoluten Zuverlaßigkeit der durchgeführten Arbeit zu gewinnen.Bei den

H Il

meisten bekannten Wärmeaustauschern der vorerwähnten

Art sind dio Rohrplatten, wie bereits oben erwähnt,

It

einander gegenüberliegend und im Abstand angeordnet,

weshalb es notwendig ist, zur Eimoglichung des Ein-

It

setzens der einzelnen das Rohrbündel bildenden Rohre im Zuge der notwendigen Pabrikations- und Zontroll-

maßnahmen auf einer Platte Locher auszubilden, deren Abmessungen im wesentlichen gleich jenen des Außendurchmessers der Rohre sind, wogegen es auf der anderen

It MH

Platte möglich ist, vorher die erwähnten Ansätze mit dem Sitz zu bilden, was eine einfache Anwendung der

N It

vorerwähnten Schweißart ermöglicht·

Der schwere Nachteil, der bei den bekannten derartigen

Wärmeaustauschern auftritt, ist der, daß es aufgrund

der Tätsache, daß auf einer Platte Locher mit Ab-

messwagen gleich oder etwas großer als der Außendurch-

tl

messer des Rohres ausgebildet werden müssen, notwendig

909847/0845.

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ist, das Ende des Rohres einige Millimeter im Inneren

W M

des fur den Durchtritt des Eohres etwas vergrößerten loches zu halten, weshalb in der Folge bei der Durch fuhrung der Verschweißung dieses Röhrendes mit der

Rohrplatte die Schweißzone nicht gerade verlauft,

Il

sondern eine im wesentlichen kegel stumpf formig verlauf ende Senkung bildet·

Die Gegenwart dieser Senkung in der Schweißzone bringt vor allem den Nachteil mit sich, daß sie eine technisch

bei derartigen Verbindungen unerwünschte Biege-und Schneidwirkung hervorruft; außerdem ist eine derartige Schweißung schwer rontgenographisch aufzunehmen, weshalb sich bei der Kontrollphase bedeutende Probleme ergeben, Auch die resultierenden strömungsdynamisehen Eigenschaften können technische Nachteile zur Polge haben·

Ein weiterer ernster, den bekannten vorerwähnten

If.■■■--

Wärmeaustauschern anhaftender Nachteil ist darin zu

Il

erblicken, daß aus Eonstruktions- und Kontrollgrunden wenigstens ein Teil des Außenmantels an den Platten erst dann angebracht werden kann, nachdem die Platten selbst mit dem Rohrbündel verschweißt sind, was vor

allem zur Polge hat, daß die Röntgenaufnahme der JSchweißung des Mantels äußerst schwierig ist und daß

« - ■"■■. - -. ■"■"■-· es nicht mehr möglich ist, die Schweißung umgekehrt durchzufuhren, da das Innere nicht mehr zuganglich ist. Dazu kommt noch, daß die Verbindung des Außenmantels mit den Rohrplatten nach der Montage des Rohr

bundeis eine thermische Behandlung der Schweißzonen des Außenmantela äußerst erschwert«

90 9 847/0 8-4S-

29196H - η -

Bei den Wärmeaustauschern der oben beschriebenen

Art kann auf dem Mantel eine Warmedehnungsverbindung

vorgesehen sein, um die unterschiedlichen ffarme-

Il

ausdehnungen zwischen Rohrbündel und Mantel zu kom-

Il

pensierenj obgleich in diesem Falle die Möglichkeit

It

einer Dehnung des ganzen Bohrbundeis gegeben ist, sind eventuelle unterschiedliche Dehnungen zwischen

ti

Rohr und Rohr, verursacht durch verschiedene Grunde, wie beispielsweise einer unterschiedlichen Verteilung

des Flußes ^% zwischen Rohr und Rohr, verhindert· Diese

unterschiedlichen Dehnungen fuhren unweigerlich zu Spannungen, ' welche sich in den Schweißzonen zwischen

Rohr und Rohrplatten lokalisieren, was zu leicht vor-

stellbaren Nachteilen und Gefahren fuhrt, insbesondere

Il

bei den Verbindungen bekannter Ausführungen, welche, wie aufgezeigt wurde, zur Bildung von Schneid- und

Il ti

Biegekraften fuhren·

Ein weiterer bedeutender Nachteil fast aller bekannter

H Il

Ausfuhrungen von Wärmeaustauschern, der insbesondere

Il

dann auftritt, wenn höhere Drucke im Spiel sind, besteht darin, daß die Schmiedestucke,welche zur Bildung der Rohrplatten verwendet werden, eine große Masse b£

sitzen, aus welchem Nachteil überdies alle denkbaren mechanischen, thermischen und metallurgischen Komplika tionen resultieren; auch die Schwierigkeiten bei der

It

Montage des Rohrbundeis sind bedeutend·

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist demnach die

Schaffung eines Gegenstromwarmeaustauschers mit zwei

Il

festen Rohrplatten, bei dem die Warmeaustauschzone aus im wesentlichen geraden Rohren besteht und welcher

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derart konstruiert ist, daß es möglich ist, an den beiden Enden des Rohrbundeis eine IBW-Stumpfschweißung

auf Ansätzen, welche auf beiden Rohrplatten ausge-

It

bildet sind, durchzufuhren, wobei die Bohrung einen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohres besitzt·

Ein besonderes Ziel der vorliegenden Erfindung bett

steht in der Schaffung eines Wärmeaustauschers, welcher, obgleich beide Rohrplatten fest sind, eine differen

Il If "~

tieile Ausdehnung der Rohre des Rohrbündel3 ermöglicht und es vor allem gestattet, daß diese differentielle Dehnung zwischen Rohr und Rohr ohne wesentliche Siege- und Schneidbeanspruchung auf irgendeine der beiden Schweißverbindungen eines jeden Rohres mit den Rohrplatten erfolgt·

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist· die Schaffung von Schweißzonen zwischen Rohr und Platten sowie zwischen Außenmantel und Rohrplatten,

welche bequem rontgenphotographisch kontrolliert wer-

den können und welche, was die Verschweißung zwischen Rohr und Platten betrifft, in einfacher Weise auch

II

einer Ultrasehallkontrolle unterworfen werden können,

sodaß eine vollständigere und absolutere Sicherheitsgarantie gewahrleistet wird·

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die

η
Schaffung eines Wärmeaustauschers, bei dem die Rohre,

It

in welchen das Sekundarfluid zirkuliert, polarsymmetrisch verteilt sind, zu verstehen ale im wesentlichen iden-

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tische Symmetriesituation in bezug auf alle BiI-

M n

dungsebenen des Sternes um die Langsachse des Warme austauschers oder, mit anderen Worten gesagt, mit

Il

gleichmaßiger Verteilung auf einem Kranz, so daß die

H H

genannten Rohre gleichmaßig vom Strom des Primarfluids bestrichen werdene Ein erster Vorteil der beschriebenen Rohrverteilung besteht darin, daß die

Zirkulation des Primarfluids in einem Kanal mit

Il

kranzförmigem Querschnitt bei besserer Verteilung

II

erfolgt als die, welche bei normalen Wärmeaustauschern erzielt wird, bei denen der Durehtrittsquerschnitt die,

Il ™*

ses Fluids den ganzen runden Querschnitt des Wärmeaustauschers erfaßt, was zu Uneinheitlichkeiten

zwischen der Mittelzone und den Zonen in der Nahe der

H H

Wände fuhrt· Weiters erzielt man eine polarsymmetrische Verteilung der Warmegradienten der Gliederungen des

Wärmeaustauschers, so daß auf diese Weise im wesentlichen identische Bedingungen der Verteilung der Temperaturen fur ijeden Axialguerschnitt erzielt werden, was augenscheinliche und wesentliche Vorteile hinsichtlich der Verteilung der mechanischen Belastungen in diesen Gliederungen mit sich bringt«

Weitere ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Erzielung einer optimalen Gleichförmigkeit des Flußes des Primarfluids beim Eintritt und beim Austritt in

das bzw. aus dem Rohrbündel bei einer Konstruktion, die einfacher ist ale die derzeit angewendete Kon-

ti

struktion bestehend aus ringförmigen Sammlern, die

M Il

gewohnlich außerhalb des Rohrbundeis liegen·

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Konstruktion, bei der alle Verschweißungszonen de* Rohre mit den Rohrplatten lediglich durch Zug oder Druck belastet sind, mit dem Vorteil, daß keinerlei Schneid- und Biegebelastungen auftreten, die be-

Il H

kannterweise technisch unerwünscht sind; überdies

η w

ist eine einfache Einfuhrung von Sonden fur die periσ dische Kontrolle der Verschweißungen der Rohre mit den Rohrplatten möglich, ohne daß dabei vorher der

Apparat im Zuge einer langen und muhevollen und daher kostspieliegen Arbeit demontiert werden muß·

■ ' . ti

Nicht zuletzt ist ein Ziel der Erfindung die Benutzung

-■■"--'.-■ - ti

von Schmiedeteile von herabgesetzter Masse fur die

Bildung der Rohrplatten, was zahlreiche Vorteile mit sieh bringt, von denen der erste darin zu erblicken ist, daß die Möglichkeit geboten wird, eine gute Qualität hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften

des Materials zu erzielen, was schwierig ist, ^erm

Schmiedestucke mit großer Masse verwendet werden

It ti

müssen, wie es bei fast allen bekannten Ausfuhrungen der Pail ist· Nutzlich ist weiters insbesondere die Verwendung von Schmiedestucken von geringer Masse und herabgesetzten Starken, wenn die Betriebsbedingungen

M H

durch starke Warmegradienten zwischen Primarfluid und

M It Il

Sekundarfluid und durch besonders rasche Warmeuber-

W ti

gange gekennzei ohnet sind und wenn das Primarfluid

M H ti

eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit besitzt, also Bedingungen, die beispielsweise bei Dampfgeneratoren

H Il

vorliegen können, bei denen als Primarfluid Natrium verwendet wird·

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Diese und weitere, der folgenden Beschreibung deutlicher, entnehmbaren Ziele werden mit dem erfindungsgemaßen Gegenstromwärmeaustauscher mit zwei Rohrplatten erreicht, gekennzeichnet durch eine obere Rohrplatte und eine untere Rohrplatte, die zueinander koaxial liegen und zwischen denen sich ein Rohrbündel erstreckt,das aus einer Vielzahl von zur Achse des Austauschers parallelen Rohren besteht, die mit den genannten Rohrplatten verbunden und im wesentlichen polarsymmetrisch verteilt sind und an wenigstens einem Ende einen im wesentlichen senkrecht zur Achse des Austauschers verlaufenden Endabschnitt aufweisen, wobei der geradlinig verlaufende Abschnitt des Rohrbundeis, der im wesentlichen die Wärmeaustauschzone bildet, in im wesentlichen gleichmaßiger Verteilung in einem Ringspalt enthalten ist, der zwischen einem inneren Mantel und einem äußeren, an den genannten Rohrplatten befestigten Mantel gebildet ist·

Weitere Merkmale und Vorteile sind deutlicher der Be

• μ """

Schreibung von zwei bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen

eines Gegenstromwarmeaustauschers mit zwei festen Rohrplatten, welcher beispielsweise als Dampfgenerator

in Kernkraftwerken unter Verwendung von flussigem

H N

Natrium als Primarfluid eingesetzt werden konnte, unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen zu entnehmen· Darin zeigen:

Figur 1 schematisch im Längsschnitt eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers;

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Figur 2 eine Ansicht entlang der Linie II-II von Figur 1;

Figur 3 schematisch einen Längsschnitt entlang der Linie III-III von Figur 1;

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Figur 1}

ti

Figur 5 schematisch und in größerem Maßstab die Einzelheit der oberen Rohrplatte der Variante gemäß Fig. 1;

Figur 6 schematisch und in größerem Maßstab die Einzelheit der unteren Rohrplatte der Variante gemäß . 1;

Figur 7 schematisch und im Schnitt die Schweißzonen der Rohre des Rohrbundeis mit den Rohrplatten fur eile Varianten}

Figur 8 im Schnitt die Einzelheit der Sicherheits- · etopf en, die in den auf den Rohrplatten im Bereich der Rohre vorgesehenen Bohrungen fur alle Varianten angeordnet sind;

Figur 9 in grSßerem Maßstab und im Querschnitt einen Teil des Rohrbundeis fur alle Varianten;

W ^W

Figur 10 schematisch im Längsschnitt einen Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung in einer zweiten Variante;

.«08 847/0 845

Pigur 11 schematisch einen Langsschnitt entlang der Linie JL-TJ. der Figur 10;

Pigur 12 schematisch im Langsschnitt einen erfindungs gemäßen Wärmeaustauscher in einer dritten Variante;

Pigur 13 schematisch einen Langsschnitt nach der Linie XIII-XIII der Pigur 12;

Pigur 14 schematisch im Längsschnitt einen erfindungsn ι

gemäßen Wi
Variante;

η ti

gemäßen Wärmeaustauscher in einer vierten

.11

Pigur 15 schematisch einen Langsschnitt entlang der Linie XV-XV der Pigur 145

Pigur 16 schematißch im Langsschnitt einen erfindungsgemäßen wärmeaustauscher in. einer fünften Variante; und

Pigur 17 schematisch einen Längsschnitt entlang der Linie XVII-XVII der Pigur 15.

Unter Hinweis auf die Figuren 1-9 wird nun der ßegens tr omwfirme aus tau scher 1 mit zwei feststehenden Bohrplatten in seiner ersten Variante beschrieben· Der Wärmeaustauscher weist eine obere, allgemein mit 2 bezeichnete Rohrplatte und eine untere, allgemein mit 3 bezeichnete Rohrplatte auf. Dtase Rohrplatten 2 und 3 sind ringförmig ausgebildet und zueinander konzentrisch und im Abstand angeordnet;

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weiters besitzt die Rohrplatte 3 vorzugsweise einen kleineren Durehmesser als die Rohrplatte 2.

Die "beiden Rohrplatten. 2 und 3 sind miteinander durch einen im wesentlichen zylindrischen Außenmantel 4 verbunden, der gegebenenfalls in einem Mittelteil seiner

ti ti -" - ~ " "

LangserStreckung eine Warmedehnungsverbindung aufweisen kann, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist· Dieser Außenmantel 4 wird vor dem Einsetzen des Rohrbündel s an die Platten/2 und 3 angeschweißt, so daß

II" H

es möglich ist, die durchgeführten Schweißungen voll-

Il Il Il „: ■

standig zu überprüfen und auch die Möglichkeit geboten wird, neuerlich in umgekehrter Richtung zu schweißen, so da|

so daß eine einwandfreie Ausführung gewährleistet

Im einzelnen begrenzen die Platten 2 und 3 in ihrem Inneren eine obere Ringkammer 5 und eine untere Ringkammer 6_t Die obere Rohrplatte 2 besteht aus einem oberen Korper 2a, welcher mit einem unteren Korper 2b verschweißt wird, um die genannte Kammer 5 zu bilden, welche praktisch als Austrittssammler fur das Sekundarfluid dient und radial mit einer Vielzahl von mit 7 bezeichneten Austrittsanschlüssen versehen ist,

welche gleichmaßig auf der oberen Rohrplatte 2 mit Ringkammer verteilt sind·

Die untere Rohrplatte 3 besteht ebenfalls aus einem oberen mit 3a bezeichneten Korper und aus einem unteren mit 3b bezeichneten Körper, welche miteinander verschweißt werden, um die genannte untere Ringkammer zu bilden, welche praktisch als Eintritts-

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sammler fur das Sekundarfluid dient und mit einer Vielzahl von Eintrittsanschlussen 8 verbunden ist, die ebenfalls gleichmäßig verteilt sind·

Sie genannten Kammern 5 und 6 sind miteinander durch ein Bohrbündel verbunden, welches in einem Hingspalt

If

10 liegt, der zwischen dem genannten äußeren Mantel 4 und einem inneren Mantel 11 gebildet ist, welch letzterer koaxial zum Mantel 4 verlauft und eine im wesentlichen zylindrische Form besitzt und dessen

Boden oben und unten geschlossen sind· Der Innenmantel

Il Π

ist mit den übrigen Teilen der Konstruktion des Wärmeaustauschers nur an seinem oberen Ende verbunden, so daß eine freie Dehnung gewahrleistet ist·

Das genannte Rohrbündel besteht, und dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, aus einer Vielzahl von mit 20 bezeichneten gleichmaßig verteilten Rohren, welche einen geradlinigen Abschnitt 20a, der im Inneren des genannten Zwischenraumes 10 verläuft, und an einem Ende, und zwar an dem Ende bei der Platte 2, einen in Richtung im wesentlichen senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers nach außen gebogenen und mit dem geraden Abschnitt 20a mit einer einen Viertelumfang abdeckenden Kurve verbundenen Abschnitt 20b aufweisen· Die genannten Abschnitte Il ·

20b können beispielsweise in einer in bezug auf

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die Langsachse des Wärmeaustauschers radialen Ebene liegen und sind mit ihrem freien Ende an die zylindrische Fläche angeschlossen, die innen die.obere Rohrplatte 2 begrenzt, die zu diesem

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Zweck einen größeren Durchmesser besitzt als die untere Platte 3.

Vor der detaillierten Erl&uterung der Verbindungen der Rohre 20 des Bohrbündels mit den Platten 2 und wird bemerkt, daß vom Innenmantel 11 oben dank der Gegenwart von Rippen, wie 30a, der Eintrittskanal für das Primarfluid 30 wegführt, der in das Innere des die Rohrplatte 2 bildenden Ringes hineinreicht und somit einen Wärmeschild bildet, der dieselbe Platte

It Il Ii

vor plötzlichen Temperatursprungen des Primarfluids schützt. Der Kanal 30 besitzt am unteren Ende 30b eine Aussenkung, die in Zusammenwirkung mit dem oberen Yerschlußteil des Innenmantels 11 einen peripheren Durchlaß für die gleichmäßige Verteilung des Primärfluids in der Warmeaustauschzone im Sinne der Pfeile bildet) und ist weiters mit einer Vielzahl von Öffnungen 31 versehen, die einen beschrankten Fluß dee Primarfluids in dem Raumabschnitt 32 zwischen der Rohrplatte 2, dem Kanal 30 und dem daran angeschlossenen Boden. 33 gewahrleisten· Der Austrittskanal 34 für das Primarfluid ist an die Rohrplatte 3 angeschlossen und tritt In das Innere des von derselben definierten Ringes βία* um einen Zwischenraum 35 zu bilden, der als Warmeschild dient und in dessen innerem ein beschrankter Fluß des Primarfluids durch die öffnungen 36 bewirkt wird. Daß ohftre Ende 34a des Kanals 34 ißt ausgesenkt, um den Fluß des Primarfiuide im Sinne der Pfeile zu erleichtern und eine optimale Forderung des Fluids bis zum Austrittskanal EU bewirken.

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„24- 29196U

Die Verbindung der Rohre 20 mit den betreffenden Platten 2 und 3 erfolgt durch Verschweißung nach dem bekannten IBW (Internal Bore Welding) Verfahren im Zuge der TIG-Methode (Tungsten Inert Gas). Das fundamentale Merkmal wird durch die Tatsache gebildet, daß bei der beschriebenen Konstruktion die Enden der Eohre 20 sowohl mit der oberen Platte 2 als auch mit der unteren Platte 3 in vollkommen analoger Weise verbindbar sind,

da es nicht wie bei den bekannten Ausfuhrungen not-

n.

v/endig ist, eine Bohrung mit größerem Durchmesser, das heißt mit einem Durchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Eohres, vorzusehen,

sondern auf beiden Rohrplatten Ansätze 40 mit Ring-

It

sitzen 41 ausgebildet werden können, in welche die Enden der Rohre 20 eingesetzt werden·

Die genannten Ansätze 40 sind auf der zylindrischen Oberflache des Körpers 2b und der kranzförmigen Oberflache 3a der Platten 2 bzw· 3 vorgesehene Im Bereich eines jeden Ansatzes 40 ist eine Bohrung 42 vorgesehen, welche das Rohr 20 mit dem Inneren der betreffenden Ringkammer 5 oder 6 in Verbindung setzt, wobei die Bohrung einen Innendurchmesser besitzt, der im wesentlichen dem Innendurchmesser eines jeden Rohres 20 entspricht·

Weitere ist im Bereich einer jeden Bohrung 42, die im a·

unteren Körper 2b oder 3a ausgebildet ist, auf dem Körper 2a oder 3b eine Durchgang eof fnung 43 vorgesehen, die mit der Bohrung 42 fluchtet und die

Punktion besitzt, die Einfuhrung von Schweißbrennern zu ermöglichen, «eiche die Verschweißung dee Rohres

20 mit dem betreffenden Fortsatz 40 durchfuhren·

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« η

Jede Durchgangsoffnung 43 ist losbar durch einen

Verschlußkorper abgeschlossen, der aus einem Dichtung^ element 44 besteht, welches von einem Gewindestift

45 zusammengepreßt wird, der in einen Gewindeabschnitt

Il

46 am freien Ende der Durchgangsoffnung 43 eingreift und welcher auch mit einem Sicherheits-G-ewindestif t

47 unter Zwischenschaltung eines Pederringes 48 im Eingriff steht·

η Η

Diese Ausfuhrungsform gibt die Möglichkeit, die Ver-Schlüsse der verschiedenen Durchgangsoffnungen 43 zu entfernen und periodisch die Rohre zu inspizieren und

It If

die Schweißzonen zu überprüfen«

Il

Die obigen Ausfuhrungen lassen erkennen, daß ein

-.-■-■ H Il

wesentliches Merkmal des erfindungsgemaßen Wärmeaustauschers in der Tatsache zu erblicken ist, daß es, da Rohre mit im wesentlichen geradlinigem Verlauf

Il

in der Warmeaustauschzone vorgesehen sind, die jedoch

einen im wesentlichen senkrecht zur Achse des Austauschers verlaufenden Endabschnitt besitzen,-möglich ist, die Verbindungssehweißungen in vollkommen analoger Weise und mit der bestmöglichsten Methode sowohl an der unteren Platte als auch der oberen Platte durchzufuhren, wodurch der Vorteil geboten wird, gleichförmige Schweißungen zu erzeugen, die alle leicht inspizierbar und mit dem

it ' - .

rontgenphotographisehen System kontrollierbar sind.

Ein weiteres nicht weniger wichtiges Merkmal ist darin zu erblicken, daß es, nachdem die Bohre einen gebogenen Endabschnitt aufweisen, mSglich ist, in den Bohren auftretende Dehnungen aufzunehmen,

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- ze -

wobei sich vor allem allfallige Differenzialdehnungen frei entfalten können, d.h· unterschiedliche Dehnungen

η
von Rohr zu Rohr aufgrund allfalliger unterschiedlicher

Warmeverteilung, ohne daß diese Dehnungen Kräfte ent-

Il ^M

wickeln können, welche die Schweißzonen "belasten wurden·

Weiters bietet die Verwendung von Rohren, welche alle an die Rohrplatten stumpf angeschweißt sind, den Vorteil, daß die Verschweißungszonen nur sehr wenig und im wesentlichen nur durch Zug

oder durch Druck belastet werden, also mit Kräften, die von der Schweißung leichter aufgenommen werden können und die derart beschaffen sind, daß sie zu

Il

keinen technisch unerwünschten Belastungen Anlaß geben·

Zu den obigen Ausfuhrungen ist noch hinzuzufügen, daß jedes Rohr 20 mit seinem Ende am Körper 3a der Rohrplatte 3 in einem Abstand von der Verbindungsstelle zwischen Ringkammer 6 und Bohrung 42 angeschweißt ist, was von großer Wichtigkeit ist, da die Flüssigkeitsschichten beim Wechsel ihrer Richtung aufgrund des Durchganges von der Ringkammer 6 zu den Bohrungen 42, welche die Verbidung mit den Rohren 20 herstellen, bestrebt sind, Kavitationszonen im Bereich ihrer Richtungsänderung zu bilden, welche, wenn sie sich im Bett

reich der Schweißstellen befanden, eine rasche Beschädigung der Schweißzonen selbst verursachen konnten. Im dargestellten Beispiel hingegen sieht .man, daß die Verschweißungszone des freien Endes eines jeden Rohres 20 von der Verbindungszone zwischen der Bohrung 42 und 4er Ringkammer 6 entfernt liegt· Dadurch wird erreicht,

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daß in der Schweißzone die Schichten des Fluids bereits ihre Lauf form angenommen haben, so daß keine unerwünschten Erosionen in der Schweißzone zwischen den Rohren und der unteren Rohrplatte auftreten können·

Ein weiteres Merkmal der Erfindung "besteht darin, daß der genannte gebogene Endabschnitt 20b in einer Ringzone 32 liegt, die,wie bereits erwähnt, praktisch einen Teil des Kreislaufes des Primarfluids bildet, in welchem das Fluid selbst praktisch stagniert und folglich keinerlei Vibrationen in den Abschnitten 20b der Rohre 20 hervorruft· -

Weiters wird das Merkmal der Erfindung hervorgehoben,

welches in der Anwendung von Schmiedestucken von

It Il

geringer Masse und begrenzter Starke fur die Rohrplatten besteht, wodurch die an sich bekannten Vorteile erzielt werden·

Weiters kennzeichnet sich die Erfindung auch durch

η η

die axiale Eintrittsoffnung und Austrittsoffnung

M M

des Primarfluids, durch welche Losung eine einfache Ausbildung der Anlage, eine Kostenersparnis und

eine otpimale strömungsdynamisehe Verteilung des fluids sowie ein leichter Abzug desselben bei der Außerbetriebsetzung-^ gewahrleistet sind«

Zum Abschluß wird noch bemerkt, daß in den beiliegenden Zeichnungen der Einfachheit und Deutlichkeit halbes Tom Rohrbündel nur die inneren und die äußeren Rohre gezeigt sind, welche in der Praxis die Anordnung der Rohre 20 begrenzen; wie deutlich aus Figur 9 ersichtlich let, ist eine Vielzahl von Rohren 20 vorhanden, die

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«J» t

.nai
Ringzone 10 liegen.

gleichmaßig untereinander verteilt sind und in der

Nachstehend wird die Verwendung des erfindungsgemaßen

Il It

Wärmeaustauschers "beschrieben· Wenn der Wärmeaustauscher im Gegenstrom geschaltet wird, so wird das

Primarfluid, welches beispielsweise eine Temperatur um 500» C besitzt und unter einem Druck von etwa 10

Ο Il

Bar steht, über die Eintrittsoffnung 30 in das Innere

Il Il

des Wärmeaustauschers eingeführt, wobei es auf die

Il

Rohre 20 des Rohrbundeis auftrifft, die im Zwischen-

H Il

raum 10 angeordnet sind; das Primarfluid strömt sodann längs des Zwischenraumes 10 unter Angabe von

Warme an ^edes der Rohre 20 und wird sodann

η , . 11

zur Austrittsoffnung 34 gefuhrt· Gleichzeitig wird It

das Sekundarfluid, das heißt, das Fluid, welches er-

η μ

wärmt werden soll, in die untere Ringkammer 6 über

H Il

die Einlaßanschlusse 8 eingeführt und zu den Rohren

Il It

20 befordert, wobei es zuerst, wie bereits erwähnt, den geradlinigen Abschnitt 20a in welchem der Wärmeaustausch stattfindet und sodann den Anschnitt 20b durchströmt·

Am Ende des Abschnittes 20b tritt das

Sekundarfluid in die obere Ringkammer 5 ein, von wo

11 η it

es über die Austrittsanschlusse 7 aus dem Wärmeaustauscher entfernt wird·

Wenngleich in der vorstehenden Beschreibung von der

II H

Fuhrung im Gegenstrom zwischen Primarfluid und Sekundarfluid gesprochen wurde, so ändert sich prinzipiell

nichts, wenn der Wärmeaustauscher im Gleichstrom be-

009847/084 5

■..-■ .^; Λ .. ■'- -29 - .■■ . .-. ,";.".",■ ■ '". -trieben wird, wie sich auch nichts ändert, wenn im

-Il

Gegenstrombetrieb die Stromungsrichtung der beiden Plttida, also des Primär- und Sekundarfluids, umgekehrt ist·

Die obigen Ausführungen lassen erkennen, daß mit der vorliegenden Erfindung die eingangs gestellten Ziele vollinhaltlich erreicht werden, wobei insbesondere auf die Tatsache hingewiesen wird, daß die Konstruktion Erfindungsgemaß im Zuge eines einfachen Verfahrens erfolgen kann, welches eine leichte Kontrolle der Schweißungen ermöglichtί nach dem Zusammenbau der Rohrplatte 2 und 3 mit dem Außenmantel 4 und in Abwesenheit des Innenmantels 11 mit dem daran befestigten Kanal 30 werden zuerst von oben in die Wände, wie z.B· 60, die zum Außenmantel 4 am nächsten liegenden Rohre 20 mit nach innen wei sendem umgebogenem Endabschnitt 20b eingesteokt, um einen leichten Durchtritt durch den im Inneren der Platte 2 enthaltenen ringförmigen Raum zu ermöglichen, wonach jedes der Rohre um seine eigene Achse gedreht wird, um den Abschnitt 20b in die in der Zeichnung gezeigte Stellung zu bringen, in welcher durch leichtes Biegen die Verbindung mit den in der Platte 2 vorhandenen löchern 42 hergestellt werden kann. Nach dem Anschweißen der Rohre in der vorerwähnten Art kann leicht, eine visuelle und rBntgenographische Kontrolle der durchgeführten Schweißung vorgenommen werden.

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Die folgenden Bohre werden, immer unter Befblgung der Sequenz ausgehend vom Außenmantel 4 nach innen, sodann ebenfalls montiert, auf welche Weise die Schweißstellen immer zugänglich sind. Schließlich werden der Austrittskanal 34 und der Innenmantel 11 mit dem daran "befestigten Kanal 30 montiert.

Es ist offensichtlich, daß die gebogenen Endabschnitte 20b bei den verschiedenen Rohren in vertikaler Sichtung in geeigneter Weise versetzt sind, um die Montagesequenz zu ermöglichen.

Die Figur 10 zeigt eine zweite Variante der Erfindung, ge-

maß welcher die gebogenen Endabschnitte 20b der in den zwischen den Außenmantel 4 und den Innenmantel 11 vorhandenen Zwischenraum 10 eingesetzten Rohre 20 nach innen weisen· Bei dieser Ausfuhrungsvariante ist der oberen Platte 2 der Eintrittskanal 30 in ähnlicher Weise zugeordnet, wie bei der ersten Variante im Zusammenhang mit der Verbindung des Austrittskanals 34 mit der Platte 3 beschrieben wurde, wogegen der Austrittskanal 34 mit dem Innenmantel 11 verbunden ist und in die von der Platte 3 begrenzte Ringoffnung in ähnlicher Weise, wie in Zusammenhang mit der ersten Variante beim Kanal 30 beschrieben wurde, eintritt·

Die Montage erfolgt, indem die Rohre 20 zwischen die Platten 2 und 3 in Gegenwart des Innenmantels 11 vor der Montage des Außenmantels 4 eingesetzt werden, wobei man natürlich von denen des Innendurchmessers ausgeht_o

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Die Pig· 12 zeigt eine dritte Variante eines erfin-

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dungsgemaßen Gregenstromwarmeaustauschers, gemäß welcher "beide Endabschnitte 20b der in den Zwischenraum 10 zwischen dem Außenmantel 4 und dem Innenmantel 11 eingesetzten Bohre 20 nach außen gebogen sind. Bei dieser Ausfuhrungsform sind der Eintrittskanal 30, mit welchem der Innenmantel 11 verbunden ist, und der Austrittskanal 34 mit der betreffenden Bohrplatte 2 und der Bohrplatte 3 in der in Zusammenhang mit der ersten Variante fur die Verbindung des Kanals 30 beschriebenen Weise verbunden· Die Montage erfolgt im Zuge der folgenden Phasen: Nach dem Zusammenbau der Bohrplatten 2 und 3 mit dem Außenmantel 4 und in Abwesenheit des Innenmantels 11 mit dem daran befestigten Kanal 30 werden die zum Äußenmantel 4 am nächsten liegenden Bohre zuerst an den Mantel angestellt und in die Diaphragmen, wie ζ·Β· 60, welche eine zusammensetzbare Ausfuhrung darstellen,eingestecktjsodaß die Enden der umgebogenen Abschnitte 20b der Rohre mit den auf den Rohrplatten zugegenen Portsatzen 40 in Berührung kommen· Nach dem Anschweißen

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der Bohre in der oben erwähnten Weise, kann- man, ohne

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die Stellung des Wärmeaustauschers zu verandern, bett ' quem die durchgeführten Schweißungen visuell und

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rontgenographisch überprüfen·

Die weiteren Bohre werden unter Beachtung der Montagefolge» ausgehend vom Außenmantel 4 gegen das Innere montiert, damit die Schweißungen immer zuganglich sind, schließlich werden der Austrittskanal 34 und der Innen mantel 11 mit dem daran befestigten Kanal 30 montiert·

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Die Pig· 14 zeigt eine vierte Variante eines Gegenstromwanaeaustausohera gemäß der Erfindung, bei welcher die gebogenen Abschnitte 20b der in den Zwischenraum 10 zwischen dem Außenmantel 4 und dem Innenmantel 11 eingesetzten Rohre 20 an der Seite der Rohrplatte 2 nach außen weisen und somit mit der zylin-

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dri sehen Innenflache derselben verbunden werden, wogegen sie bei der Rohrplatte 3 nach innen weisen, so-

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daß sie in die äußere zylindrische Flache dieser Rohrplatte eintreten, welche daher einen geringeren Durchmesser hat als die Platte 2·

Der Eintrittskanal 30 und der Austrittskanal 34 sind mit den betreffenden Rohrplatten 2 bzw· 3 in der in Zusammenhang mit der in Fig· 1 gezeigten ersten Aus-

fuhrungsform beschriebenen Weise, verbunden·

Die Montage erfolgt in der Weise, wie sie in Zusammen-

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hang mit der vorerwähnten dritten Ausfuhrungsform beschrieben wurde·

Die Fig. 16 zeigt eine fünfte Variante eines Gegen-

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stromwarmeaustauschers gemäß der Erfindung, bei welcher die Abschnitte 20b, der Rohre 20 sowohl an der Seite der Rohrplatte 2 als auch an der Seite der Rohrplatte 3 nach innen weisen, weshalb die Rohrplatten im wesentlichen gleich sind. Der Eintrittskanal 30 und der Austrittskanal 34 sind mit den betreffenden Rohrplatten in der im Zusammenhang mit der ersten

Variante fur die Verbindung des Kanals 34 beschriebenen Weise verbunden·

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Bei dieser Variante werden der Innenmantel 11 mit dem daran "befestigten Kanal 30 und der Kanal 34 mit den Rohrplatten 2 und 3 zusammengebaut, "bevor die

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Rohre .des Rohrbundels in die zusammensetzbaren Diaphragmen eingesetzt und bevor sie mit den Rohrplatten verschweißt werden.Es wird sodann beim Zusammenbau von den inneren Rohren in Richtung zu den äußeren Rohren ausgegangen, wonach der Außenmantel montiert wird·

Die/Erfindung kann in vieler Hinsicht abgeändert und variiert werden, ohne dadurch ihren Rahmen zu überschreiten· Insbesondere kann die obere Rohrplatte bei der in Figur 10 gezeigten Losung, aus einem Schmiedeteil bestehen," der in seinem Inneren anstatt einen

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ringförmigen Raum einen zylindrischen Raum begrenzt;

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in diesem Fall ist ein normaler Sammler fur den Ein-

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tritt des Primarfluids vorgesehen; dasselbe gilt fur

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die untere Rohrplatte gemäß Pig. 14. und fur beide

Rohrplatten gemäß Pig. 16.

Weiters kann der im wesentlichen senkrecht zur Achse

des Wärmeaustauschers verlaufende Endabschnitt 20b der Rohre 20 an den geraden Abschnitt 2Öa der Rohre über eine Krümmung 20c von der in Pig· to bezeigten Art angeschlossen sein·

Zu den obigen Ausfuhrungen ist noch hinzuzufügen, daß sich auch dann nichts in der Betriebsweise ändert, wenn der Wärmeaustauscher auf den Kopf gestellt, also um TOO⁰ in bezug auf die in der Zeichnung gezeigte Stellung gedreht und die Stromungsrichtung der Fluide umgekehrt

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wird oder nicht. Bei einer solchen umgekehrten Anordnung "befindet sich die vorher als obere Platte bezeichnete Platte 2 in einer H8he unter jener der vorher als untere Platte bezeichneten Platte 3. Die Funktionsweise bleibt

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in diesem Falle im wesentlichen unverändert·

Weiters kSnnen alle Einzelteile durch technisch äquivalente Teile ersetzt und in der Praxis die angewendeten

Materialien und Abmessungen, je nach den Erfordernissen,

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beliebig gewählt werden.

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Claims

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Milieiwegt2

BEIIiELI Industrie Mecoanicho S»p»A· - Straäa Oipata, 81 - MMTOVA - Italien

GEGENSTROMWARMEAUSTAUSCHER MIT ZWEI PESTEN ROHRPLATTEN. • PATENTANSPRÜCHE

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/1J Gegenstromwarmeaustauscher mit zwei festen Rohrplatten, gekennzeichnet durch eine o"bere Rohrplatte (2) and eine untere Rohrplatte (3) die zueinander koaxial liegen und zwischen denen sich ein Rohrbündel erstreckt, das aus oiner Vielzahl von zur Achse des Austauschers (1) parallelen Rohren (20) "besteht, die mit den genannten Rohrplatten (2, 3) verbunden und im wesentlichen polarsymmetrisch verteilt sind und an wenigstens einem Ende einen im wesentlichen senkrecht zur Achse des Austauschers (1) verlaufenden Endabschnitt (20Ti) aufweisen,^ wobei der gerad-

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linig verlaufende Abschnitt (20a) des RohrbSndels, der im wesentlichen die Warmeaustauschzone bildet, in im wesentlichen gleichmaßiger Verteilung in einem Ringspalt (10) enthalten ist, der zwischen einem inneren Mantel (11) und einem äußeren, an den genannten Rohrplatten (2, 3) befestigten Mantel (4) gebildet ist.

2· Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur an einem Ende der Endabschnitt (20b) der Rohre (20) des Rohrbundels im wesentlichen senkrecht zur Achse des Austauschers verlauft und vom Wärmeaustauscher nach außen weist·

3« Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Endabschnittes (20b) der Rohre (20) mit der Rohrplatte (2 oder 3) verbunden ist, bei der der Durchmesser der perforierten inneren

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zylindrischen Flache großer ist als der Maximaldurchmesser der Perforierung der flachen Rohrplatte·

4* Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur an einem Ende der Endabschnitt . (20b) der das Rohrbündel bildende Rohre im wesentlichen

senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers verlauft und gegen das Innere des Wärmeaustauschers weist*

5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Endäbschnittes (20b) der Rohre mit der Rohrplatte (2 oder 3) verbunden ist, bei der der Durchmesser der perforierten äußeren zylindrischen Fläche kleiner ist, als der Minimaldurchmesser der Perforierung der flachen Rohrplatte·

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β· Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Endabschnitt (2Ob) der Rohre (20) des Rohrbundeis im

wesentlichen senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers (1) verlauft und an beiden Enden in bezug auf den Wärmeaustauscher nach außen weist·

7, Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Endabschnitt (20b) der Rohre (20) des Rohrbündels im wesentlichen *senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers (1) verläuft und an einem Ende in bezug auf den Wärmeaustauscher nach außen und am anderen Ende gegen das Innere desselben weist·

8· Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Endabschnitt (20b) der Rohre (20) des Rohrbundeis im

wesentlichen senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers (1) verlauft und an beiden Enden gegen das Innere des Wärmeaustauschers weist«

9· Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der genannten Rohre(20) mit den betreffenden Rohrplatten (2 oder 3) mittels nach der automatischen Methode von innen geschweißter Stumpfverbindungen verbunden sind, wobei das Loch (42) in der Rohrplatte (2 oder 3) im wesentlichen denselben Durchmesser besitzt, wie der Innendurchmesser des Rohres (20) und die Schweißung leicht kontrollierbar ist, in dem man den Einbau der

Rohre (20) von der Zone in der Nahe des Mantels aus-

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gehend nach innen durchfuhrt·

10· Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrbündel aus Bohren (20) bestehti die sich im wesentlichen geradlinig erstrecken und nur in einem kurzen Abschnitt, der nicht viel langer ist als der einfache fur die Krümmung erforderliche Verlauf an wenigstens einem Ende umgebogen sind, im wesentlichen zu dem Zweck, den Anschluß an die Bohrplatten (2 oder 3) nach dem

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im Anspruch 9 erwähnten Verfahren nach einer Form zu ermöglichen, welche aus einer oder mehreren Kurven und aus einem geraden Abschnitt,sodaß die Achse des Rohres (20) wieder in Richtung im wesentlichen radial in bezug auf die zylindrische Oberflache der genannten Rohrplatten (2 oder 3) gebracht wird, besteht·

11« Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die obere (2) als

auch die untere (3) Rohrplatte aus einem Ringkörper bestehen, der im Inneren eine Ringkammer (5,6)definiert, wobei im Bereich des Raumes innerhalb des Ringes die Eintrittsmundung bzw. die axiale Austrittsmundung des Primarfluids gebildet wird und der genannte Ringkorper mit Anschlüssen fur die Zirkulation des Sekundarfluids versehen ist·

12· Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochzone der unteren Rohrplatte (3), an welche die geraden Enden (20a) der Rohre (20) des Rohrbundeis angeschlossen werden, die Form eines Kranzes mit im wesentlichen gleichmaßig

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verteilten Lochern "besitzt, wobei der Anriß im wesentlichen polar ist.

13· Warmeaastauscher nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Rohrplatte (2), an^: welcher die Enden der im wesentlichen senkrecht zur Achse des Wärmeaustauschers (1) verlaufenden Endabschnitte (20b) der Rohre (20) des Rohrbundeis angeschlossen sind, die Lochzone im Bereich einer der

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zylindrischen Flachen besitzt, wobei die genannten Flachen koaxial zur Achse des Wärmeaustauschers verlaufen·

14· Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen T bi s 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrplatten (2, 3) die Lochzone mit gleichmaßig radial verteilten Lochern, im Bereich ihrer inneren zylindrischen Flache besitzen und im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen.

15· Wärmeaustauscher nach den Ansprächen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrplatte (2 oder3), an welche die nach außen gebogenen Enden (20b) der Rohre (20) angeschlossen sind, die Lochzone mit radial gleichmaßig verteilten Löchern im Bereich ihrer inneren zylindrischen Flache besitzt, und einen größeren Durchmesser aufweist, als der der Rohrplatte, an welcher die nach innen gebogenen Enden der Rohre angeschlossen sind, welche die Lochzone im Bereich ihrer äußeren zylindrisehen Flache besitzt. -..,-.

16. Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch' gekennzeichnet, daß die Rohrplatten (2 oder 3)

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die Lochzone mit radial gleichmaßig verteilten löchern im Bereich ihrer äußeren zylindrischen Pläche besitzen und im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen·

17· Wärmeaustauscher nach einem der Anspräche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Rohrplatten (2 oder 3) aus einem Ringkörper gemäß Anspruch 11 besteht·

18. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Innenmantel (11) eine im wesentlichen zylindrische und zum Außenmäntel (4) koaxiale Form besitzt und oben und unten von einem Verschlußelement geschlossen und mit der

Konstruktion des Wärmeaustauschers ausschließlich an einem Ende verbunden ist, um eine freie Dehnung

des Innenmantels zu gewahrleisten·

19· wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß er einen axialen Kanal (30) fur den Eintritt und den Austritt des Primarfluids, der an den Innenmantel (11) angeschlossen und in den Teil des Ringraumes, der durch die Rohrplatte (2 oder 3) mit größerem Durchmesser, definiert ist, eingesetzt

ist, aufweist, der mit einem Anschlußbodenteil (33) fur den Anschluß an die genannte Rohrplatte (2 oder 3) und mit entsprechenden Offnungen (31) versehen ist, so daß eine Ringzone gebildet wird,in welcher das Primarfluid im wesentlichen stagniert, wobei der dem Innenmantel (11) gegenüberliegende Rand des genannten Kanals mit einer Umbiegung versehen ist,welche in Zusammenwirkung mit dem Verschlußelement des Innenmantels einen peripheren Durchlaß fur die gleichmaßige Verteilung des Primarfluids bildet·

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20· Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß er einen axialen Kanal (30) fur den Eintritt und den Austritt des Primärfluids, der an die Rohrplatte (2 oder 3) mit geringerem Durchmesser angeschlossen ist, aufweist, der mit entsprechenden öffnungen (31) versehen ist, um in Zusammenwirkung mit der Rohrplatte eine Ringzone zu bilden, in welcher das Primarfluid im wesentlichen stagniert, wobei der dem Innenmantel gegenüber- . liegende Randteil mit einer Umbiegung versehen ist, «eiche in Zusammenwirkung mit dem Verschlußelement des Innenmantels (11) einen peripheren Durchlaß für die gleichmäßige Verteilung des Flusses des Prinärfluids bildet»

21· Wärmeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er einen axialen Kanal (30) für den Eintritt und den Austritt des Primarfluids,der an den Innenmantel (11) angeschlossen und in den Abschnitt des Ringraumes, der von einer der Rohrplatten (2 oder 3) gebildet ist, eingesetzt und mit diesen ebenfalls verbunden ist, aufweist, der mit entsprechen-

den Lochern versehen ist, um eine Ringzone zu bilden, in welcher das Primarfluid im wesentlichen stagniert, wobei der dem Innenmantel (11) gegenüberliegende Randteil mit einer Ümbiegung versehen ist, welcher in Zusammenwirkung mit dem Verschlußelement des Innenmantels einen peripheren Durchlaß fur die gleichmaßige Verteilung des Flusses des Prlmarfluids bildet·

22· Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß er einen axialen Kanal (30)

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fur den Eintritt und den Austritt des Primärfluids, der an eine der Eohrplatten (2 oder 3) angeschlossen ist, aufweist und der mit entsprechenden Öffnungen (31) versehen ist, um in Zusammenwirkung mit der genannten Rohrplatte eine Ringzone zu bilden, in welcher das Primarfluid im wesentlichen stagniert, wobei der dem Innenmantel (11) gegenüberliegende Randteil mit einer Umbiegung versehen ist, welche in Zusammenwirkung mit dem Verschlußelement des Innenmantels (11) einen peripheren Durchlaß fur die gleichmäßige Verteilung des Plusses des Primärfluids bildet.

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23« Ytermeaustauscher nach den Ansprüchen 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schweißungen des Äußenmantels (4), einschließlich die Verbindungsschweißungen mit den Rohrplatten (2 odei* 3), auch in umgekehrter Richtung durchgeführt sind.

24. Wärmeaustauscher nach einem der Anspräche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß auf der oberen Rohrplatte (2) und auf der unteren Rohrplatte (3) Durehgangs-Ioeher (43) vorgesehen sind, die mit den für den Durchfluß des Primärfluids bestimmten Lochern (42) fluchten und losbar mit Verschlußstopfen abdichtend verschließbar sind.

25· Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Verschlußstopfen aus einer Packung (44) bestehen, welche abdichtend die genannten Durchgangslocher (43) kontrolliert und auf welche ein Gewindebolzen (44) wirkt, der mit einem Gewindeabschnitt (46) der genannten

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Durchgangslöcher (43) in Eingriff steht und mit einem Sicherheitsgewindebolzen (47) verbunden ist, wobei zwischen dem Gewindebolzen und dem Sicherheitsgewindebolzen ein Federring (48) eingesetzt ist, .

26. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß er derart konstruiert ist,

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daß er gegebenenfalls fur den Betrieb als Gleichstroinwarmeaustauscher mit denselben Vorteilen einsetzbar ist. ■

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