DE3126422A1 - "einrichtung zum ausgleich von unterschiedlicher waermedehnung und dichtung fuer mehrwegige roehrenwaermetauscher" - Google Patents

"einrichtung zum ausgleich von unterschiedlicher waermedehnung und dichtung fuer mehrwegige roehrenwaermetauscher"

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Description

/ 3125422
M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft
-3-
Nürnberg, Jö. Juni
Einrichtung zum Ausgleich von unterschiedlicher Wärmedehnung und Dichtung für mehrwegige Röhrenwärmetauscher
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ausgleich von unterschiedlicher Wärmedehnung und Dichtung für mehrwegige Röhrenwärmetauscher, insbesondere mehrwegige ölkühler, deren zu zwei oder mehr Bündeln zusammengefaßte Rohre in einem Gehäuse gelagert und in zwei Rohrböden eingewalzt sind.
Um die durch unterschiedliche Wärmedehnung zwischen dem Gehäuse und dem Gesamt-Rohrbündel hervorgerufene Verschiebung aufzunehmen, ist es bekannt, einen der ungeteilten Rohrboden axial beweglich gegenüber dem Gehäuse anzuordnen.
Außerdem können die Rohrstränge auch gegeneinander unterschiedliche Temperaturen annehmen, dem gemäß einer bekannten Lösung dadurch Rechnung getragen wird, daß Rohre in Rohrboden von voneinander getrennten, einzeln verschließbaren Gehäusen, die mit den Rohren von einem äußeren Gehäuse umschlossen sind, angeordnet sind. Bei dem bekannten Vorschlag ist jedoch nicht angegeben, ob und wie eine Abdichtung zwischen den relativ zueinander und im äußeren Gehäuse verschieblichen Gehäusen erfolgt.
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Ferner ist eine mehrwegige Ölkühleranlage für Kraftwerksanlagen bekannt, wobei einer der beiden Rohrböden pro ölkühler fest im Gehäuse und der zugeordnete, andere Rohrboden axial verschiebbar im Gehäuse angeordnet ist. Die Rohrenden sind in den Rohrboden eingewalzt. - Bei dem bekannten Ölkühler ist jedoch innerhalb des Rohrbündels, bei der üblichen Zwei-Wasserwege-Ausführung, ein Ausgleich unterschiedlicher Kühlrohr-Wärmedehnung nicht gegeben. Es traten daher bei großen Temperaturschwankungen, wie sie sich z.B. bei plötzlichem Zuschalten eines ölkühlers ergeben, immer wieder Rohrschäden infolge Wärme spannungen bevorzugt im ersten. Wasserweg auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und Abdichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der sowohl temperaturbedingte Verschiebungen zwischen Gesamtrohrbündel und Gehäuse als auch zwischen den Fiohrbilndeln untere!nandor mütfllch £3lnd, und wobei gleichzeitig eino einfache und betriebssichere Abdichtung zwischen den Rohrbündeln gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einer der Rohrboden aus drei Schichten besteht, nämlich einer ungeteilten, gelochten Platte, einer entsprechend gummielastischen, wärmeübertragungsmittelbeständigen, mit Ausnehmungen versehener Zwischenschicht, sowie einer - entsprechend der Anzahl der Wege - geteilten, zur Aufnahme der Rohrenden gelochten Platte, wobei die Zwischenschicht mit den Platten zug- und druckfest verbunden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.
03.8767
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit einer ölkühlanlage für Kraftwerksanlagen beschrieben^ wobei die Ölkühleranlage jedoch nur ein ausgewähltes Beispiel darstellen und die Erfindung nicht darauf beschränkt sein soll. Es zeigt:
Pig. I einen Längsschnitt durch einen bekannten Ölkühler,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen
Rohrboden, wobei jedoch die Rohre entfernt sind,
Fig. 3 eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäßen Rohrboden, teilweise im Schnitt und
Fig. 4 eine Anwendungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung und Dichtung.
Die ölkühleranlage weist in der Regel mehrere gleich- · artig ausgebildete Ölkühler auf, so daß nachfolgend die erfindungsgemäße Einrichtung und Dichtung in Zusammenhang mit einem der Ölkühler dargestellt wird.
Der (stehend angeordnete) Ölkühler zweiwegiger Bauart gemäß Fig. 1 ist von bekannter Konstruktion; Er umfaßt im wesentlichen einen Mantel I, eine obere und eine untere Wasserkammer 2, ~5, ein Rohrbündel 4 sowie zwei Rohrböden 5, 6, in die die Enden der metallenen Kühlrohre eingewalzt sind. Der obere Rohrboden 5 liegt mit seinem Flansch zwischen den Flanschen des Mantels und der oberen Wasserkammer fest; der untere Rohrboden 6 gleitet bei unterschiedlicher Wärmedehnung von Mantel und Gesamt-Rohrbündel an der Innenwand des Mantels und wird dort durch eine Stopfbüchse mit Slbeständiger Weichpackung
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abgedichtet. Das Kühlwasser wird der unteren Wasserkammer jj zugeführt, durchfließt das Rohrbündel in zwei Wegen und fließt aus der urberen Wasserkammer wieder ab. Das zu kühlende öl wird bei 7 zugeführt und bei 8 abgeführt.
Einer der beiden Rohrboden - bei ölkühlern für Kraftwerksanlagen vorzugsweise der untere Rohrboden 6 weist drei Schichten auf, umfassend eine ungeteilte, gelochte Platte 9> eine entsprechend elastische, mit Durchtritten für das Kühlmittel (Wasser) versehene Zwischenschicht 10, insbesondere einem entsprechenden ölbeständigen Gummi, sowie eine - entsprechend der' zweiwegigen Ausführung - in zwei Teile geteilten, gelochten Platte 11a, 11b. Die elastische Gummischicht 10 ist durch Vulkanisieren mit den Platten 9, Il dicht verbunden. In die Bohrungen der Platte 11a, 11b sind die Rohrenden in der bekannten Weise eingewalzt. Die Bohrungen bzw. Durchtritte in den Platten 9, 11 und der Gummischicht 10 fluchten, wobei die Querschnitte der Löcher in der Gugmischicht sich in Flußrichtung des Kühlmittels erweitern.
Ist der erfindungsgemäße Rohrboden der axial gegenüber dem Gehäuse verschiebliche Rohrboden, dann erfolgt die Abdichtung zwischen Gehäuse und Rohrbodeneinheit in an sich bekannter Weise durch Stopfbuchse mit ölbeständiger Packung.
Die erfindungsgemäße Rohrbodenausbildung ermöglicht es, daß Temperaturunterschiede zwischen dem Gehäuse und dem Gesamtrohrbündel, durch die axiale Verschiebung des Rohrbodens im Gehäuse und Temperaturunterschiede
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zwischen den Rohrbündeln des ersten und zweiten Wasserweges durch die axiale Verschiebung der beiden Plattenhälften lla, lib gegeneinander ausgeglichen werden. Durch die elastische Zwischenschicht 10 erfolgt ferner eine Trennung zwischen dem Kühlwasser und dem öl. Als Werkstoffe für die Zwischenschicht kommen z.B. bestimmte Nitrilkautschuke, Akrylatkautschuke, Fluorelastomere usw. in Frage.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 handelt es sich um einen Ausschnitt aus einem Wärmetauscher mit gegenüber dem Gehäuse 1 unverschieblichen Rohrboden. Der eine Rohrboden besteht wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und J> aus einer gelochten, ungeteilten, am Flansch des Gehäuses befestigten Platte 9', einer gummielastischen Zwischenschicht 10' und einer gelochten, geteilten Platte 11'. Die Zwischenschicht 10' ist so elastisch zu wählen, daß sowohl Wärmedehnungen - Längungen oder Kontraktionen zwischen dem Gehäuse, das ohne Dehnungswellen im Gehäusemantel auskommt, und dem Gesamtrohrbündel als auch Wärmedehnungen zwischen den RohrbundeIn der Wasserwege ausgeglichen werden können.
03.8767
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Claims (1)

  1. ο ; δ D 4 2 slc/kr
    M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengesellschaft
    Nürnberg, 3Q. Juni 1981
    Patentansprüche
    (!.Einrichtung zum Ausgleich von unterschiedlicher ^-/ Wärmedehnung und Dichtung für mehrweglge Röhrenwärmetauscher, insbesondere mehrwegige ölkühler, deren zu zwei oder mehr Bündeln zusammengefaßte Rohre in einem Gehäuse gelagert und in zwei Rohrboden eingewalzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Rohrboden (5 bzw. 6) aus drei Schichten besteht, nämlich einer ungeteilten, gelochten Platte (9; 91)» einer entsprechenden gummielastischen, wärmeübertragungsmittelbeständigen, mit Ausnehmungen versehenen Zwischenschicht (10, 10') sowie einer - entsprechend der Anzahl der Wege geteilten,, zur Aufnahme der Rohrenden gelochten Platte (11, 11'), wobei die Zwischenschicht mit den Platten zug- und druckfest verbunden ist.
    2. Einrichtung und Dichtung nach Anspruch 1, wobei einer der beiden Rohrboden gegenüber dorn GehJiuse verschieb 1 .Ich lot, dadurch gekennzeichnet, daß die aus geteilter Platte, Zwischenschicht und gelochter Platte bestehende Baueinheit (9, 10,. 11) gegenüber dem Gehäuse (1) verschieblich ist.
    03.8767
    3 : 2 S 4 2 2
    j5. Einrichtung und Dichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Anwendung bei mehrwegigen Röhrenwärmetauschern mit gegenüber dem Gehäuse (1) unverschieblich angeordneten zwei Rohrböden, wobei sie einem der Rohrboden zugeordnet sind, und wobei die gelochte Platte (9') an einem Plansch des Gehäuses (l) befestigt ist.
    05.8767
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