DE2937579A1

DE2937579A1 - Rohrbuendelwaermetauscher

Info

Publication number: DE2937579A1
Application number: DE19792937579
Authority: DE
Inventors: Karl 7710 Donaueschingen Honer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1979-09-18
Publication date: 1981-04-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrbündelwärmetauscher mit einem endseitig geschlossenen Mantel, mit einer Kammer, an deren einem Ende der Mantel angeflanscht und deren anderes Ende durch einen Blindflansch verschlossen ist, mit einem den Kammerquerschnitt abschließenden Rohrboden, mit einem Bündel von in den Rohrboden eingesetzten, vorzugsweise eingewalzten haarnadelförmigen Rohren, mit einem die Kammer zwischen Rohrboden und Blindflansch axial unterteilenden Trennsteg, mit auf entgegengesetzten Seiten des Trennsteges in die Kammer mündenden Ein- und Austrittsstutzen für das rohrseitige Fluid, mit einer an dem Rohrboden ansetzenden, in die Haarnadelkrümmung der Rohre hineinragenden Leitwand und mit auf entgegengesetzten Seiten der Leitwand einmündenden Ein- und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid.

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Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332

Bei den bekannten Rohrbündelwärmetauschern dieser Gattung wird das rohrseitige Fluid, im allgemeinen das warme Fluid, über den Eintrittsstutzen der Kammer zugeführt, strömt durch die im Mantel angeordneten haarnadelförmi- gen Rohre und tritt über die Kammer und den Austrittsstutzen wieder aus. Das mantelseitige Fluid, im allgemeinen das kalte Fluid, wird über den Eintrittsstutzen in den Mantel eingeleitet, wo es mit den Rohren in Wärmekontakt kommt und tritt erwärmt durch den Austrittsstutzen wieder aus. Die Leitwand sorgt dafür, daß das mantelseitige Fluid im Gegenstrom entlang der Rohre geführt wird, so daß ein maximaler Wärmeübergang stattfindet. Der Mantel ist an die Kammer angeflanscht, so daß er leicht abgenommen werden kann, falls die wärmeaustauschenden Rohroberflächen gereinigt werden müssen.

Bei den bekannten Rohrbündelwärmetauschern sind Ein- und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid in die Wand des im allgemeinen rohrförmigen Mantels in der Nähe des Flansches eingesetzt, mit dem der Mantel an der Kammer angeflanscht ist. Dies bedeutet einen erheblichen Herstellungsaufwand, da der Mantel an den entsprechenden Stellen aufgebohrt und die Stutzen eingeschweißt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung des genannten Rohrbündelwärmetauschers zu vereinfachen und damit billiger zu machen.

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Diese Aufgabe wird bei einem Rohrbündelwärmetauscher der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wand der Kammer über den Rohrboden hinaus verlängert ist und die Ein- und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid in die Verlängerung der Wand einmünden.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der entscheidende Vorteil der Erfindung besteht darin, daß von dem herkömmlichen Prinzip, die Ein- .und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid in den Mantel einmünden zu lassen, abgegangen wird und diese Stutzen an der Wand der Kammer ansetzen, während der Mantel erst axial hinter diesen Ein- und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid angeflanscht ist. Der Mantel kann daher in einem äußerst einfachen Arbeitsgang aus einem abgelängten Rohr hergestellt werden, an welchem am einen Ende ein abschließender Boden und am anderen Ende der Flansch für den Anschluß an die Kammer angeschweißt werden. Die beiden dazu erforderlichen Umfangsschweißnähte können in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig hergestellt werden.

Die gesamte Kammer kann als ein einziges einstück iges Gußteil mit den Ein- und Austrittsstutzen für das rohrseitige Fluid und für das mantelseitige Fluid sowie mit dem Rohrboden und dem Trennsteg hergestellt werden. Durch das Anbringen der Ein- und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid in der verlängerten Wand der Kammer wird somit nicht nur die Herstellung des Mantels erheblich vereinfacht, sondern alle mit Herstellung und Anbringung dieser Stutzen verbundenen zusätzlichen Arbeitsgänge entfallen vollständig, da diese Stutzen beim Guß der Kammer gleichzeitig erzeugt werden.

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Die Kammer mit den Ein- und Austrittsstutzen für das rohrseitige und das mantelseitige Fluid ist ein Bauteil/ das in gleicher Ausführung für Wärmetauscher unterschiedlicher Abmessungen verwendet werden kann. Um die Wärmeaustauschflächen zu vergrößern oder zu verkleinern muß nur die Länge des in den Rohrboden eingewalzten RohrbundeIs und entsprechend die Länge des für die Herstellung des Mantels verwendeten RohrStückes geändert werden.

Zweckmäßigerweise wird beim Guß der Kammer an dem Rohrboden ein mantelseitiger Wandansatz vorgesehen, an welchem die Leitwand mittels einer Dichtung angesetzt werden kann. Dadurch wird die Befestigung der Leitwand erleichtert und es können entsprechend den Abmessungen der Rohrbündel unterschiedlich große Leitwände eingesetzt werden.

Während bei den bekannten Rohrbunde!wärmetauschern für die Flanschverbindung von Mantel und Kammer sowohl am Mantel als auch an der Kammer ein Flansch vorgesehen ist, ergibt sich erfindungsgemäß eine weitere Vereinfachung dadurch, daß der die Kammer abschließende Blindflansch und der am Mantel vorgesehene Flansch über den Außenumfang der Kammer hinausragen und durch gemeinsame außerhalb der Kammer durchgehend verlaufende Schraubbolzen an der Kammer festgelegt sind. In dieser Ausführungsform kann sowohl für den Blindflansch als auch für den Flansch des Mantels auf einen entsprechenden Gegenflansch an der Kammer verzichtet werden.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Seitenansicht eines Rohrbündelwärmetauschers gemäß der Erfindung,

Fig. 2 : einen Axialschnitt dieses Rohrbündelwärmetauschers und

Fig. 3 : einen Schnitt gemäß der Linie WT in Fig. 2.

Der Rohrbündelwärmetauscher besteht aus einem insgesamt mit 10 bezeichneten Mantel und einer insgesamt mit 12 bezeichneten Kammer.

Der Mantel 10 besteht aus einem entsprechend abgelängten Rohrstück 14, dessen eines Ende durch einen aufgeschweißten Boden 16 verschlossen ist. An das andere Ende ist ein Flansch 18 angeschweißt.

Die Kammer 12 besteht aus einem einstückigen Gußteil mit zylindrischer Wand 20. Etwa in der Mitte ihrer axialen Länge wird der Querschnitt der Kammer 12 durch einen Rohrboden abgeschlossen, in welchem in einer aus Fig. 3 ersichtlichen Anordnung öffnungen vorgesehen sind. Auf der vom Mantel 10 abgewandten Seite des Rohrbodens 22 wird die Kammer durch einen diametral verlaufenden axialen Trennsteg 24 halbiert.

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An dem vom Mantel 10 abgewandten Ende ist die Kammer 12 durch einen Blindflansch 26 verschlossen.

In die beiden durch den Trennsteg 24 voneinander getrennten Kammerhälften mündet jeweils ein Eintrittsstutzen 28 bzw. ein Austrittsstutzen 30 für das rohrseitige, warme Fluid.

In die mantelseitig über den Rohrboden 22 hinausragende Ver längerung der Wand 20 münden ein Eintrittsstutzen 32 und ein Austrittsstutzen 34 für das mantelseitige, zu erwärmende Fluid in der den Eintritts- und Austrittsstutzen 28 und 30 entsprechenden Umfangswinkelstellung.

Ein Bündel haarnadelförmiger Rohre 36 ist in der Weise in die öffnungen des Rohrbodens 22 eingewalzt, daß jeweils ein Ende der Rohre 36 auf einer Seite des Trennsteges 24 und das an dere Ende auf der entgegengesetzten Seite des Trennsteges mündet.

In axialer Verlängerung des Trennsteges 24 ist mantelseitig am Rohrboden 22 ein Wandansatz 38 ausgebildet. Auf diesen Wandansatz 38 ist eine Leitwand 40 mittels eines nutförmigen Randes aufgesteckt. Die Leitwand 40 ragt in den Mantel 10 bis zur Krümmung der Rohre 36 hinein und trennt die lichte Weite des Mantels 10 diametral. Eine ringsumlaufende Dich tung 42 dichtet die Leitwand 40 gegen den Wandansatz 38 einerseits und gegen das Mantelrohr 14 andererseits ab. Wie die in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile zeigen, wird das warme rohrseitige Fluid durch den Eintrittsstutzen 28 eingeleitet,

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strömt durch die Rohre 36 und tritt durch den Austrittsstutzen 30 wieder aus. Das zu erwärmende mantelseitige Fluid wird durch den Eintrittsstutzen 32 eingeleitet, strömt im Mantel 10 aufgrund der Leitwand 40 im Gegenstrom entlang den Rohren 36 und tritt durch den Austrittsstutzen 34 aus.

Der Flansch 18 des Mantels 10 und der Blindflansch 26 ragen jeweils über den Außenumfang der Wand 20 der Kammer 12 vor und sind durch Dichtungsringe 44 gegen diese abgedichtet. Schraubbolzen 46 mit Muttern, die achsparallel außerhalb
des Außenumfangs der Wand 20 der Kammer 12 verlaufen, durchsetzen den Flansch 18 und den Blindflansch 26 und pressen diese gegen die jeweiligen Stirnflächen der Wand 20.

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Claims

Patentansprüche

1. Rohrbündelwärmetauscher mit einem endseitig geschlossenen Mantel, mit einer Kammer, an deren einem Ende der Mantel angeflanscht und derenanderes Ende durch einen Blindflansch verschlossen ist, mit einem den Kammerquerschnitt abschließenden Rohrboden mit einem Bündel von in den Rohrboden eingesetzten, vorzugsweise eingewalzten haarnadelförmigen Rohren, mit einem die Kammer zwischen Rohrboden und Blindflansch axial unterteilenden Trennsteg, mit auf entgegengesetzten Seiten des Trennsteges in die Kammer mündenden Ein- und Austrittstutzen für das rohrseitige Fluid, mit einer an dem Rohrboden ansetzenden, in die Haarnadelkrümmung der Rohre hineinragenden Leitwand und mit auf entgegengesetzten Seiten der Leitwand einmündenden Ein- und Austrittsstutzen für das mantelseitige Fluid, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (20) der Kammer (12) über den Rohrboden (22) hinaus verlängert ist und die Ein- und Austrittsstutzen (32, 34) für das mantelseitige Fluid in die Verlängerung der Wand (20) einmünden.

130QU/0453 ORIGINAL INSPECTED

Postscheckkonto: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332

2. Rohrbündelwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Rohrboden (22) einen mantelseitigen Wandansatz (38) aufweist, der Ein- und Austrittsenden der Rohre (36) voneinander trennt und an den die Leit wand (40) ansetzbar ist.

3. Rohrbündelwärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (12) mit Rohrboden (22), Trennsteg (24), Ein- und Austrittsstutzen (28, 30, 32, 34) für rohrseitiges und mantelseitiges Fluid und ggf. Wandansatz (38) ein einstückiges Gußteil ist.

4. Rohrbündelwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blindflansch (26) und der Flansch (18) des Mantels (10) den Umfang der Kammer (12) überragen und durch gemeinsame außer halb der Kammer (12) verlaufende Schraubbolzen (46) an der Kammer (12) festgelegt sind.

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