DE3221361A1 - Tubular heat exchanger - Google Patents

Tubular heat exchanger

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DE3221361A1 DE19823221361 DE3221361A DE3221361A1 DE 3221361 A1 DE3221361 A1 DE 3221361A1 DE 19823221361 DE19823221361 DE 19823221361 DE 3221361 A DE3221361 A DE 3221361A DE 3221361 A1 DE3221361 A1 DE 3221361A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

The invention relates to a tubular heat exchanger made from a plastic, in particular for use in the chemical industry. According to the invention, it is proposed that its parts consist of a carbon fibre-reinforced plastic, the tubes being rigidly connected to the end plates and the end plates being rigidly connected to the housing, preferably in one piece by lamination. <IMAGE>

Description

Röhrenwärmetauscher Tubular heat exchanger

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ; Die Erfindung bezieht sich auf einen Röhrenwärmetauscher, bestehend aus einem Röhrenbündel innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses, auf die Enden des Gehäuses aufgesetzte Endkappen, die Zu- bzw. Abfluss-Sammelräume für ein Medium bilden, das durch die innerhalb des Gehäuses angeordneten Röhren strömt und bei dem die Röhren in Stirnplatten nahe den Enden des Gehäuses gehalten sind.~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~; The invention relates to a tubular heat exchanger, consisting of a tube bundle within a tubular housing on which End caps placed on the ends of the housing, the inflow and outflow plenums for a Form medium that flows through the tubes arranged inside the housing and in which the tubes are held in end plates near the ends of the housing.

Derartige Röhrenwärmetauscher werden in Anlagen der chemischen Industrie benötigt und sind in unterschiedlichen Gestaltungen bekannt.Such tubular heat exchangers are used in plants in the chemical industry required and are known in different designs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röhrenwärmetauscher zu schaffen, der insbesondere für aggressive Medien bei erhöhten Temperaturen geeignet ist. Dieser Röhrenwärmetauscher soll die bisher ueblichen, aus Spezialstahl, Titan, Keramik oder Glas gefertigten Röhrenwärnetauscher ersetzen, weil diese entweder zu teuer oder zu anfällig sind und öfters erneuert werden müssen.The invention is based on the object of a tubular heat exchanger to create, which is particularly suitable for aggressive media at elevated temperatures is. This tubular heat exchanger should be made of special steel, titanium, Ceramic or glass-made tubular heat exchangers replace them because they either are too expensive or too fragile and have to be renewed frequently.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung vor, dass alle Teile des Röhrenwärmetauschers aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen. Je nach dem zu behandelnden Medium kann glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) oder kohlefaserverstärkter Kunststoff (KFK) verwendet werden.To solve this problem, the invention provides that all Parts of the tubular heat exchanger are made of a fiber-reinforced plastic. Ever According to the medium to be treated, glass fiber reinforced plastic (GRP) or carbon fiber reinforced plastic (KFK) can be used.

Bei der erfindungsgemässen Lösung dieser Aufgabenstellung stellt es sich Jedoch heraus, dass für den verwendeten Werkstoff die bisherigen Konstruktions prinzipien nicht geegnet oder wegen des Aufwandes zu teuer sind.In the solution to this problem according to the invention, it represents However, it turns out that the previous construction for the material used principles are not suitable or are too expensive because of the effort involved.

In Ausgestaltung der Erfindung sind daher einzelne Konstruktionsmassnahmen vorgesehen, die Gegenstand der Unteransprüche sind, Ein Ausftthrungsbeispiel der Erfindung ist rein schematisch in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt Schnittansicht eines Endbereiches eines erfindungsgemässen Wärmetauschers.In an embodiment of the invention, there are therefore individual construction measures provided, which are the subject of the subclaims, An Ausftthrungsbeispiel the The invention is shown purely schematically in the drawing and in more detail below explained. The drawing shows a sectional view of an end region of an inventive Heat exchanger.

Ein Blinden von Röhren 1 ist innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 2 angeordnet. Dabei ist aufgrund der Lage der Schnittlinie eine der Röhren (3) im Schnitt dargestellt. Die Röhren sind mit ihren Enden in einer Stirnplatte 4 gehalten. ueber die Länge der Röhren sind die Röhren 1 durch Abstandhalter 5 gesichert.A blind of tubes 1 is inside a tubular housing 2 arranged. Due to the position of the cutting line, one of the tubes (3) is in the Section shown. The ends of the tubes are held in a face plate 4. The tubes 1 are secured by spacers 5 over the length of the tubes.

Die Stirnplatten 4 sind nahe dem Ende des Gehäuses 2 angeordnet, welches in diesem Bereich Ringflansche 6 besitzt, die mittels Verschraubung mit Ringflanschen 7 von Endkappen 8 abdichtend verbunden sind. Die Endkappen weisen einen Zu-bzw, Ablussstutzen 9 auf und bilden in ihrem Innern Sammelräume lo für den Zu- bzw. Abfluss eines Mediums, welches durch die Röhren 1 strömt.The end plates 4 are arranged near the end of the housing 2, which has ring flanges 6 in this area, which are screwed to ring flanges 7 of end caps 8 are sealingly connected. The end caps have a closing or Drain connection 9 and form inside collecting spaces lo for the inflow and outflow a medium which flows through the tubes 1.

Die Endkappen weisen einen gegenüber den Ringflanschen 7 vorragenden Bund 11 auf, der passend in den Durchmesser des Gehäuses 2 eingreift und stirnseitig an den Stirnplatten 4 anliegt und gegen diese festgezogen wird.The end caps have a protruding opposite the annular flanges 7 Collar 11, which fits into the diameter of the housing 2 and engages on the front side rests against the end plates 4 and is tightened against them.

In das Gehäuse 2 münden diagonal zueinander nahe den Enden des Gehäuses angeordnete Zu- bzw.The housing 2 open diagonally to one another near the ends of the housing arranged supply resp.

Abflussstutzen 12 für ein Wärmetauschermedium.Drain connection 12 for a heat exchanger medium.

Die Enden der Röhren 1 fluchten mit der Aussenfläche der Stirnplatten 4 und-sind durch Verklebungen 13 mit der Stirnplatte fest und abdichtend verbunden. In gleicher Weise sind die Stirnplatten 4 durch Verklebungen 14 mit der Innenwandung des Gehäuses 2 fest und abdichtend verbunden. Es ist Jedoch grundsätzlich denkbar, statt Verklebungen zu verwenden, die Röhren in die Stirnplatten einzulaminieren und/oder auch die Stirnplatten in das Gehäuse einzulaminieren. Die Abstandhalter 5 sind mit Löchern 15 versehen, durch die die Röhren 1 hindurchgeführt sind. Es genügt, wenn jeder Abstandhalter mit nur wenigen der Röhren 1 fest verbunden wird, z.B. durch Verkleben. Die Abstandhalter 5 werden vor der Befestigung der Rohren in den Stirnplatten 4 auf die Röhren aufgeschoben und dann in den jeweils erforderlichen oder zweckmässigen Abständen fixiert.The ends of the tubes 1 are aligned with the outer surface of the end plates 4 and 4 are firmly and sealingly connected to the faceplate by adhesives 13. In the same way, the face plates 4 are bonded to the inner wall of the housing 2 firmly and sealingly connected. However, it is basically conceivable instead of using adhesives, laminate the tubes into the face plates and / or to laminate the end plates into the housing. the Spacers 5 are provided with holes 15 through which the tubes 1 pass are. It is sufficient if each spacer is firmly connected to only a few of the tubes 1 e.g. by gluing. The spacers 5 are in front of the fastening of the pipes in the end plates 4 pushed onto the tubes and then in the required or fixed at appropriate distances.

Durch die starre Verbindung der Röhren mit den Stirnplatten und der Stirnplatten mit dem Gehäuse werden bisher übliche Abdichtungen und damit aufwendige Konstruktionen vermieden. Es hat sich gezeigt, dass diese feste Verbindung gleichwohl den Anforderungen hinsichtlich der auftretenden Drücke und Temperaturdiffernzen genügt.Due to the rigid connection of the tubes with the end plates and the End plates with the housing are seals that have been customary up to now and are therefore complex Avoided constructions. It has been shown that this fixed connection nonetheless the requirements with regard to the pressures and temperature differences that occur enough.

Claims (9)

A n s p r U c h e: 1. Röhrenwärmetauscher, bestehend aus einem R6hrenbUndel innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses, auf dessen Enden aufgesetzte Endkappen, die Zu- bzw. Abfluss-Sammelräume für ein Medium bilden, das durch die innerhalb des Gehäuses angeordneten Röhren strQmt, die in Stirnplatten an den Enden des Gehäuses gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass.alle seine Teile aus faserverstärktem Kunststoff bestehen. A n p r u s e: 1. Tubular heat exchanger, consisting of a tube bundle inside a tubular housing, on the ends of which are fitted end caps which Form inflow and outflow plenums for a medium that flows through the inside of the Tubes arranged in the housing flow into end plates at the ends of the housing are held, characterized in that.all its parts are made of fiber-reinforced Made of plastic. 2. Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (1) in den Stirnplatten (4) starr befestigt sind.2. tubular heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tubes (1) are rigidly fastened in the end plates (4). 3. Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren (1) mit den Stirn platten(4) verklebt oder einlaminiert sind.3. tubular heat exchanger according to claim 2, characterized in that the tubes (1) are glued or laminated to the face plates (4). 4. Röhrenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatten (4) in dem Gehäuse (2) starr befestigt sind.4. tubular heat exchanger according to one of claims 1-3, characterized in that that the end plates (4) are rigidly fastened in the housing (2). 5. Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatten (4) mit dem Gehäuse (2) verklebt oder einlaminiert sind.5. tubular heat exchanger according to claim 4, characterized in that the end plates (4) are glued or laminated to the housing (2). 6. Röhrenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkappen (8) mit dem Gehäuse (2) verflanscht sind. 6. tubular heat exchanger according to one of claims 1-5, characterized in that that the end caps (8) are flanged to the housing (2). 7, Röhrenwärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verflanschung einen Bund (11) umfasst, der an den Endkappen ausgebildet ist und innerhalb des Gehäuses gegen die Stirnplatten (4) angedrückt gehalten ist. 7, tubular heat exchanger according to claim 6, characterized in that the flange comprises a collar (11) formed on the end caps and is held pressed against the end plates (4) within the housing. 8. Röhrenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu seiner Herstellung verwendete Harz dem Jeweiligen Anwendungszweck entsprechend ausgewählt ist.8. tubular heat exchanger according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the resin used for its production is suitable for the particular application is selected accordingly. 9. Röhrenwärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) hergestellt ist. 9. tubular heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized marked that it is made of glass fiber reinforced plastic (GRP). lo. Röhrenwärmetauscher nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass er aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (KFK) hergestellt ist.lo. Tubular heat exchanger according to one of Claims 1-8, characterized in that that it is made of carbon fiber reinforced plastic (KFK).
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