DE3113013A1

DE3113013A1 - Block heat exchanger

Info

Publication number: DE3113013A1
Application number: DE19813113013
Authority: DE
Inventors: Adolf Ing.(grad.) 8851 Kühlenthal Swozil
Original assignee: Sigri Elektrographit 8901 Meitingen GmbH; Sigri GmbH
Current assignee: Sigri GmbH
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE3113013C2

Abstract

Block heat exchanger having a block column formed from a plurality of exchangeable blocks and bounded on the product input side by a wearing block. The wearing block is provided on the column-side end with an annular recess in which an auxiliary support ring which is connected in a force-closed fashion to the jacket of the exchanger by a hollow-cylindrical casing engages. When the wearing block is exchanged, the block column is held by the auxiliary support ring so that the wearing block can be exchanged with a low expenditure on time without dismantling the entire block column.

Description

Blockwärmeaustauscher Block heat exchanger

Die Erfindung betrifft einen aus einer Säule aus mehreren austauschbaren Blöcken oder Segmenten gebildeten, zwischen Tragringen eingespannten und von einem Mantel umschlossenen Blockwärmeaustauscher.The invention relates to an interchangeable column of several Blocks or segments formed, clamped between support rings and by one Shell-enclosed block heat exchanger.

Wärmeaustauscher sind oftmals einem von einer Seite ausgehenden Verschleiß oder einer anderen die Funktionsfähigkeit des Apparats beeinträchtigenden Veränderung der Werkstoffeigenschaften unterworfen. Ursachen einer erhöhten Verschleißrate sind in der Regel mit dem Produktstrom eingebrachte abrasive Partikel, für Werkstoffänderungen, z .13. Versprödungen, sind hauXiy hohe Temperaturen an der Eintrittsseite des Austauschers verantwortlich. Es ist bekannt, nicht mehr funktionstüchtige Segmente an der Eintrittsseite durch neue zu ersetzen oder - wie durch DE-AS 11 35 427 für einen Rohrbündelwärmeaustauscher beschrieben - gegeneinander auszutauschen, so daß beispielsweise das Eingangssegment die Stelle des Ausgangssegments einnimmt und vice versa Die mittlere Lebensdauer eines Austauschers wird durch diese Maßnahme nahezu verdoppelt, vorausgesetzt, die Verschleiß-oder allgemein die Änderungsgeschwindigkeit der Segmenteigenschaften ist genau bekannt.Heat exchangers are often subject to wear from one side or any other change affecting the functionality of the device subject to the material properties. Causes of an increased rate of wear are abrasive particles usually introduced with the product flow, for material changes, z .13. Embrittled, high temperatures are usually high on the inlet side of the exchanger responsible. It is known that segments on the entry side are no longer functional to be replaced by new ones or - as by DE-AS 11 35 427 for a tube bundle heat exchanger - to be exchanged for each other, so that, for example, the input segment takes the place of the starting segment and vice versa The mean service life an exchanger is almost doubled by this measure, provided that the Wear or in general the rate of change of the segment properties is exactly known.

Für das Ersetzen oder den Austausch einzelner Blöcke der Blocksäule eines Blockwärmeaustauschers ist es bei den bekannten Ausführungen nötig, alle Blöcke aus dem Mantel zu nehmen, bzw. den Mantel abzuziehen und die Bocksäule dann zu zerlegen. Dieses Verfahren ist nicht nur zeitlich aufwendig, sondern besonders bei Blöcken aus einem keramischen Material können kleinere oder größere Beschädigungen durch Stöße unter den in der Regel rauhen Betriebsbedingungen kaum vermieden werden, so daß der Austauscher gegebenenfalls für längere Zeit außer Betrieb ist und Ersatzblöcke beschafft werden müssen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile und insbesondere die vollständige Zerlegung des Austauschers beim Ersatz eines an der Produkteintrittsseite verschlissenen Blocks zu vermeiden.For replacing or exchanging individual blocks of the block column a block heat exchanger, it is necessary in the known designs, all blocks to take out of the coat, or to pull off the coat and then to dismantle the column. This procedure is not only time-consuming, but especially with blocks A ceramic material can cause minor or major damage Impacts can hardly be avoided under the generally harsh operating conditions, so that the exchanger may be out of service for a longer period of time and replacement blocks need to be procured. The invention is therefore based on the object described Disadvantages and in particular the complete dismantling of the exchanger when replacing to avoid a worn block on the product inlet side.

Zur Lösung der Aufgabe mit einem Blockwärmeaustauscher der eingangs genannten Art ist zwischen dem unteren Tragring und der Blocksäule ein an dem säulenseitigen Ende mit einer ringförmigen Ausnehmung versehener Verschleißblock angeordnet und eine hohlzylindrische, mit einem in die Ausnehmung eingreifenden, nach dem Senken des Verschleißblocks die Blocksäule tragenden Hilfstragring versehene Zarge ist an den Mantel des Wärmeaustauschers angeflanscht.To solve the problem with a block heat exchanger of the initially named type is between the lower support ring and the block column on the column side End with an annular recess provided wear block and arranged a hollow cylindrical one with one engaging in the recess after the countersinking of the wear block is the auxiliary support ring supporting the block column flanged to the shell of the heat exchanger.

Durch Lösen des unteren Tragrings, der mit einem fest durch Schweißen mit dem Mantel des Blockwärmeaustauschers verbundenen Flansch verschraubt ist, senken sich Verschleißblock und Blocksäule ab, die Blocksäule jedoch nur um den Betrag, der dem Spiel zwischen der Blocksäule und dem Hilfstragring entspricht. Der Verschleißblock wird dann herausgezogen und durch einen neuen ersetzt.By loosening the lower support ring, which is fixed to one by welding with the flange connected to the jacket of the block heat exchanger is screwed, lower wear block and block column are removed, but the block column only by the amount which corresponds to the play between the block column and the auxiliary support ring. The wear block is then pulled out and replaced with a new one.

Der Vcrschlcißblock ist auIcJrtIrs Itr rJ ncj ringförmigen nis- nehmung nicht mit den übrigen Blöcken der Blocksäule austauschbar und besteht daher bevorzugt aus einem verschleißfesteren Material oder der Block ist mit einer Schicht aus einem widerstandsfähigen Material versehen.The closing block is auIcJrtIrs Itr rJ ncj annular nis- taking not interchangeable with the other blocks of the block column and is therefore preferred made of a more wear-resistant material or the block is covered with a layer of one resistant material.

Bestehen die Blöcke des Wärmeaustauschers aus Graphit, sind Verschleißblöcke aus dem wesentlich härteren und gegen Erosion beständigen Kohlenstoff zweckmäßig. Bei der Verwendung von Verschleißblöcken aus Graphit sind Beschichtungen aus verschleißfesten Materialien, z.B. Carbiden, wie Siliciumcarbid, Oxidkeramik, wie Aluminiumoxid, Metallion, wie Chroi, oder Pyrokohlenstoff- vorteilhaft. Die Schichten werden durch allgemein bekannte Verfahren, z.B. durch Abscheidung aus der Gasphase (CVD), Plasma- oder Flammspritzen oder auch galvanisch auf die Oberfläche des Verschleißblocks aufgebracht. Zur Regeneration ausgewechselter Verschleißblöcke kann die Beschichtung gegebenenfalls mehrmals hintereinander auf die Blockoberfläche aufgebracht werden.If the blocks of the heat exchanger are made of graphite, they are wear blocks made of the much harder and erosion-resistant carbon is useful. When using wear blocks made of graphite, coatings are made of wear-resistant Materials, e.g. carbides such as silicon carbide, oxide ceramics such as aluminum oxide, Metal ion, such as chromium, or pyrocarbon advantageous. The layers are through generally known processes, e.g. by deposition from the gas phase (CVD), plasma or flame spraying or galvanically onto the surface of the wear block upset. The coating can be used to regenerate replaced wear blocks may be applied several times in succession to the block surface.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. 1 - einen bekannten Blockwärmeaustauscher, und Fig. 2 - den vergrößerten Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Blockwärmeaustauschers In den Zeichnungen ist 1 eine aus Blöcken 2 gebildete Blocksäule eines Blockwärmeaustauschers, die zwischen einem unteren Tragring 3 und einem oberen Tragring 4 eingespannt ist. Zwischen den Tragringen erstreckt sich der aus mehreren Schüssen bestehende, mit Stutzen und zum Ausgleich von Temperaturschwankungen mit einem Kompensator versehene Mantel 5. Das Produkt tritt durch die untere Haube 6 in den Austauscher ein, durchströmt die Blöcke der Blocksäule und verläßt den Austauscher durch die obere Haube 7. Das wärmeaustauschende Fluid wird durch die Mantelstutzen zu- und abgeführt. Für den Austausch des eingangseitigen Blocks 2' ist es nötig, die obere Haube 7 abzunehmen, die Vcrschraubungen der Mantelschüsse zu lösen und die Schüsse und sämtliche Blöcke der Blocksäule zu entfernen. Die Arbeitsgänge wiederholen sich für die Remontage in umgekehrter Reihenfolge.The invention is explained below with reference to drawings. It 1 shows a known block heat exchanger, and FIG. 2 shows the enlarged one Section of a block heat exchanger according to the invention in the drawings 1 is a block column formed from blocks 2 of a block heat exchanger, which between a lower support ring 3 and an upper support ring 4 is clamped. Between The support rings consist of several sections, with nozzle and Jacket provided with a compensator to compensate for temperature fluctuations 5. The product enters the exchanger through the lower hood 6 and flows through it the blocks of the block column and leaves the exchanger through the upper Hood 7. The heat-exchanging fluid is supplied and discharged through the jacket nozzles. For the exchange of the entry-side block 2 'it is necessary to remove the upper hood 7 to remove, to loosen the screw connections of the jacket sections and the sections and all Remove blocks from the block column. The operations are repeated for the reassembly in reverse order.

In der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Fig. 2 ist zwischen dem untersten Block der Blocksäule 2" unter dem unteren Tragring 3 der Verschleißblock 8 angeordnet, der eine ringförmige Ausnehmung 9 aufweist. Eine hohlzylindrische Zarge 10 ist über den Flansch 11 mit dem Mantel 5 des Blockwärmeaustauschers verschraubt und greift mit dem Hiifstragring 12 in die Ausnehmung 9 ein. Zum Auswechseln des Verschleißblocks 8 werden die untere Haube 6 entfernt und die Schraubverbindung 13 zwischen unterem Tragring 3 und Mantelflansch 14 gelöst. Tragring 3 und Verschleißblock 8 werden nun abgenommen bzw. aus dem Mantel 5 abgezogen, wobei die Blocksäule von dem Hilfsträger 12 gehalten wird. Der neue Verschleißblock wird gemeinsam mit dem Tragring 3 in den unteren Teil des Mantels eingesetzt und durch Anziehen der Schraubverbindung gegen den untersten Block 2" der Blocksäule gedrückt.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2 is between the lowest block of the block column 2 "under the lower support ring 3 of the wear block 8, which has an annular recess 9. A hollow cylindrical one The frame 10 is screwed to the jacket 5 of the block heat exchanger via the flange 11 and engages with the auxiliary ring 12 in the recess 9. To change the Wear blocks 8, the lower hood 6 and the screw connection are removed 13 between the lower support ring 3 and jacket flange 14 released. Support ring 3 and wear block 8 are now removed or withdrawn from the jacket 5, the block column of the auxiliary carrier 12 is held. The new wear block is shared with the Support ring 3 inserted into the lower part of the shell and tightening the screw connection pressed against the lowest block 2 "of the block column.

Claims

Block heat exchanger, consisting of one between support rings clamped and enclosed by a jacket made of several interchangeable blocks formed column, thereby indicated that between the lower Support ring and the Blocksaulc one at the column-side end with an annular Recess provided wear block is arranged and a hollow cylindrical, with an engaging in the recess, after lowering the wear block the Block column supporting auxiliary support ring provided frame is flanged to the jacket.

2. Block heat exchanger according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e I do not believe that the wear block is coated with a wear-resistant material is.