DE3222554A1 - Perforated support plates or deflection plates of shell-and-tube heat exchangers - Google Patents
Perforated support plates or deflection plates of shell-and-tube heat exchangersInfo
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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
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/06—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints
Abstract
Description
Gelochte Stützplatten bzw. Umlenkplatten von Perforated support plates or deflection plates from
Rohrbündel-Wärmeaustausehern Die Erfindung bezieht sich auf zwischen den Rohrböden von quer angeströmten Rohrbündel-Wärmeaustauschern, insbesondere Kondensatoren, angeordnete gelochte Stützplatten bzw. Umlenkplatten, durch deren Bohrungen die Rohre hindurchgeführt sind. Shell and Tube Heat Exchangers The invention relates to between the tube sheets of cross-flow tube bundle heat exchangers, especially condensers, arranged perforated support plates or deflection plates, through the holes of which the Pipes are passed through.
Bei solchen Kondensatoren dienen die Stützplatten der Vermeidung von insbesondere durch die Queranströmung verursachten Schwingungen, wobei man sich bei der Wahl der maximalen Stützlänge des empirischen Wertes von 25 bis 50 mal Rohrdurchmesser bedient. Aus schwingungstechnischen Gründen müßte der Spalt zwischen Rohraußenwand und zugeordneter Bohrung möglichst klein sein, was aber sehr hohe Fertigungskosten mit sich bringen würde. -Bei Rohrbündel-Wärmeaustauschern mit sehr großer Rohrzahl, z.B. bei Kondensatoren von Dampfkraftanlagen, werden daher in der Praxis aus Kostengründen keine Bohrungen höchster Qualität hergestellt. Bei der Herstellung der Bohrungen der Stützplatten - wobei die Bohrungen von mehreren hintereinander bzw. aufeinander gestapelten Stützplatten gleichzeitig hergestellt werden - kommt es immer wieder zu erheblichen tiberschreitungen der vorgegebenen Toleranzmaße. Beispielsweise ergeben sich bei einem Bohrungsdurchmesser-Sollmaß von 25,5 mm für ein Rohr mit 23 mm Außendurchmesser zum Teil Bohrungsdurchmesser von 24 mm und größer. -Durch diese relativ großen Sollmaß-Überschreitungen wird das Schwingen der Rohre unter Queranströmung von Dampf, Gas begünstigt und die auf das Rohr wirkenden Erregerkräfte werden, infolge der größeren Schwingungsamplitude, verstärkt. - Das Risiko von Rohrbrüchen ist wesentlich erhöht.In such capacitors, the support plates are used to avoid in particular vibrations caused by the transverse flow, whereby one is when choosing the maximum support length of the empirical value of 25 to 50 times the pipe diameter served. For reasons of vibration, the gap between the pipe outer wall would have to be and the associated bore should be as small as possible, which, however, results in very high manufacturing costs would bring with it. - For tube bundle heat exchangers with a very large number of tubes, e.g. in the case of condensers in steam power plants, are therefore used in practice for reasons of cost no holes made of the highest quality. When making the holes of the support plates - with the holes of several in a row or support plates stacked on top of one another are produced at the same time - is coming there are always significant excesses of the specified tolerances. For example, with a nominal bore diameter of 25.5 mm for a pipe with an outer diameter of 23 mm, sometimes with a bore diameter of 24 mm and larger. -Through these relatively large excesses of the nominal dimension, the pipes will vibrate favored by cross flow of steam, gas and the excitation forces acting on the pipe are, due to the larger oscillation amplitude, amplified. - The risk of burst pipes is significantly increased.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stützplatten- bzw. Umlenkplattenanordnung zu schaffen, bei der es möglich ist, mit relativ geringen Fertigungskosten einen möglichst geringen Spalt zwischen dem Rohr und der umgebenden Stützzone zu erzielen.The invention is based on the object of providing a support plate or To create baffle assembly in which it is possible with relatively small Manufacturing costs the smallest possible gap between the pipe and the surrounding one To achieve support zone.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Durchmesser der Bohrungen relativ weit über dem Rohraußendurchmesser liegen,und daß die so erzielten Ringspalte durch Distanzbuchsen überbrückt sind, die radial außenseitig eine die Herstellungstoleranzen ausgleichende elastische Zone aufweisen.This object is achieved according to the invention in that the diameter the holes are relatively far above the pipe outer diameter, and that the achieved Annular gaps are bridged by spacer sleeves, the radially outside a die Have manufacturing tolerances compensating elastic zone.
Geringe Herstel'ungskosten für die Distanzbuchsen ergeben sich, wenn als Werkstoff für die Distanzbuchsen Kunststoff verwendet wird.Low manufacturing costs for the spacer sleeves result if plastic is used as the material for the spacer sleeves.
Zwecknäßigerweise ist die elastische Zone jeder Distanzbuchse durch axial hintereinander angeordnete Rippen, insbesondere in Ringform, gebildet.Appropriately, the elastic zone of each spacer is through axially arranged one behind the other ribs, in particular in the form of a ring, formed.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Distanzbuchsen auf der einen Stirnseite je einen flanschartigen Bund und auf der anderen Stirnseite radial elastisch sich spreizend¢, in Richtung auf die Stützplatte bzw. Umlenkplatte gerichtete, über den Umfang verteilte Axialsicherungselen:ente auf.In a further embodiment of the invention, the spacer sleeves a flange-like collar on one end face and a flange-like collar on the other end face radially elastic spreading ¢, in the direction of the support plate or deflection plate Directed axial securing elements distributed over the circumference: duck up.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, das einen Quersclnitt durch eine eingebaute Distanzbuchse zeigt, näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment, which shows a cross section through a built-in spacer sleeve, explained in more detail.
Mit 1 ist ein Ausschnitt aus einer Stützplatte - die sich in bekannter Weise senkrecht zum. Gehäusemantel des Kondensators über den gesamten Gehäuse querschnitt erstreckt - eines Kondensators für Dampfkraftanlagen beziffert. Die Stützplatten weisen durchgehende, zylindrische Bohrungen 2 auf, durch die die Kühlmittel führenden Rohre 3 hindurchgeführt sind.With 1 is a section of a support plate - which is known in Way perpendicular to the. Housing jacket of the capacitor over the entire housing cross-section extends - numbered a condenser for steam power plants. The support plates have through, cylindrical bores 2 through which the coolant leads Pipes 3 are passed.
(Die Enden der Rohre sind in der bekannten Weise in Rohrböden befestigt). Die Durchmesser der Bohrungen sind wesentlich größer als der Rohraußendurchmesser.(The ends of the tubes are fastened in tube sheets in the known manner). The diameter of the bores is much larger than the outside diameter of the pipe.
Beispielsweise beträgt der Durchmesser der Bohrungen 2 bei einem Rohr mit 25 mm Außendurchnsser 28 bis 29 ,!r..For example, the diameter of the bores is 2 in a pipe with 25 mm outer diameter 28 to 29,! r ..
In den Bohrungen 2 sind Distanzbuchsen ii' angeordnet, die mit ihren äußeren, elastischen Zonen an den Bohrungswandungen anliegen und mit ihren zentralen Bohrungen die zugeordneten Rohrbereiche umgreifen.In the bores 2 spacer sleeves ii 'are arranged with their outer, elastic zones rest against the bore walls and with their central Bores encompass the assigned pipe areas.
Die Distanzbuchsen 4 sind alle gleich augebildet.The spacers 4 are all designed the same.
Jede Distanzbuchse 4 weist einen zylindrischen, rohrförmigen Teil 4a mit einer zun. Fixieren des durchge schobenen Rohres 5 ausreichenden Festigkeit (Härte) auf. Der Innendurchmesser der zentralen Bohrung des rohrförmigen Teils 4a weist im Vergleich zum Rohraußendurchmesser ein eng toleriertes Übermaß auf, wodurch die Auswirkung von Rohrschwingungen in zuläslgen Grenzen gehalten wird. Auf derjenigen Stirnseite, von der das Rohr 3 her durch die Bohrung hindurchgeschoben wird, weist das Teil 4a einen Bund oder Flansch 4b auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Bohrung 2. Der Bund bzw.Each spacer sleeve 4 has a cylindrical, tubular shape part 4a with a Fixing the pushed tube 5 sufficient strength (Hardness) on. The inner diameter of the central bore of the tubular part 4a has a tightly tolerated oversize compared to the pipe outer diameter, which means the effect of pipe vibrations is kept within permissible limits. On that End face, from which the tube 3 is pushed through the bore, points the part 4a has a collar or flange 4b, the outer diameter of which is greater than the diameter of the hole 2. The collar or
wlanscr, 4b liegt mit seiner Innenfläche an der zugeordneten Seitenfläche der Stützplatte 1 an, wodurch die Distanzbuchse 4 gegen axiales Verschieben in Richtung der Rohreinführungsrichtung gesichert ist.wlanscr, 4b lies with its inner surface on the associated side surface the support plate 1, whereby the spacer sleeve 4 against axial displacement in the direction the pipe insertion direction is secured.
Die axiale Sicherung in der anderen Richtung erfolgt durch mehrere - vorzugsweise drei - über den Umfang des rohrförmigen Teils 4a angeordnete hakenformige Nasen 4c od. dgl., die im eingebauten Zustand der Distanzbuchse aufgefedert sowie schräg nach innen außen gerichtet sind. Die Nasen 4c sind aus so elastischem Werkstoff und so ausgebildet, daß sie beim Einschieben der Distanzbuchse 4 in die Bohrung 2 in Richtung auf die Außenfläche des Teils 4a zusammengedrückt sind, wobei die maximale radiale Erstreckung während des Einschiebens der Distanzbuchse gleich oder geringer ist als der Durchmesser der Bohrung 2.The axial securing in the other direction is carried out by several - preferably three - arranged over the circumference of the tubular part 4a hook-shaped Noses 4c or the like, which are sprung open in the installed state of the spacer sleeve as well are directed obliquely inwards outwards. The noses 4c are made of such an elastic material and designed so that when the spacer sleeve 4 is pushed into the bore 2 are compressed towards the outer surface of the part 4a, the maximum radial extension during the insertion of the spacer sleeve equal to or is less than the diameter of the hole 2.
Die Distanzbuchse 4 ist auf der Außenseite des rohrförmigen Teils 4a mit elastischen Rippen 4d versehen, die vorzugsweise in geschlossener Ringform ausgebildet sind, um symmetrische Kraftverteilung in der Distanzbuchse zu erzielen. Die Rippen 4d, die im Ausbauzustand der Distanzbuchse senkrecht oder schräg nach innen geneigt angeordnet sind und einen AuSendurchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser der Bohrung 2 ist, legen sich beim Einschieben der Distanzbuchse 4 um, wobei die Spitzen der Rippen 4d an der Bohrungswandung zur Anlage kommen. Die Rippen 4d bilden gewissermaßen eine elastische Zone, so daß relativ große Toleranzen überbrückt werden können, wobei die beim Herstellen der Bohrungen 2 anfallenden Unterschiede im Sollmaß der Bohrungen ausgeglichen werden.The spacer sleeve 4 is on the outside of the tubular part 4a provided with elastic ribs 4d, which are preferably in a closed ring shape are designed to achieve symmetrical force distribution in the spacer sleeve. The ribs 4d, which are in The spacer bushing is dismantled vertically or are arranged inclined inwards and have an outer diameter, which is larger than the diameter of the hole 2, lay down when you insert the Spacer sleeve 4 around, with the tips of the ribs 4d on the wall of the bore to rest come. The ribs 4d to a certain extent form an elastic zone, so that relatively large tolerances can be bridged, with the production of the holes 2 resulting differences in the nominal size of the holes are compensated.
Als Werkstoff für die Distanzbuchsen 4 kommen z.B.The material used for the spacer sleeves 4 are e.g.
bestimmte Kunststoffe, wie Polypropylen, Hostalen od. dgl. in Frage.certain plastics, such as polypropylene, Hostalen or the like. In question.
Die erfindungsgemäßen Distanzbuchsen können auch bei entsprechenden Bohrungen in Umlenkplatten oder Umlenkblechen von Rohrbündel-Wärmetauschern eingesetzt werden.The spacers according to the invention can also be used with corresponding Bores are used in baffles or baffles of tube bundle heat exchangers will.
Die Stützplatten (bzw. Umlenkplatten) werden wie üblich vor dem Zusammenbau des Kondensators (bzw. Wärmetauschers) gebohrt, wobei Pakete von Platten gleichzeitig gebohrt werden. Das Einsetzen der Distanzbuchsen 4 kann erfolgen, nachdem die Stützplatte (bzw. Umlenkplatte) mit dem Gehäuse des Kondensators (bzw. Wärmetauschers) verbunden ist. Das Einfädeln der Rohre erfolgt von der Seite, auf der der Bund der Distanzbuchsen liegt.The support plates (or baffles) are as usual before assembly of the condenser (or heat exchanger) are drilled, taking packets of plates at the same time be drilled. The insertion of the spacers 4 can be done after the support plate (or baffle) connected to the housing of the condenser (or heat exchanger) is. The pipes are threaded in from the side on which the collar of the spacer sleeves lies.
Die Bohrungen 2 können auf der dem Bund 4b zugewandten Seite zur Sttzplattenstirnseite hin mit einem Radius abgerundet sein, um insbesondere das Einschieben der Rohre zu erleichtern.The holes 2 can be on the side facing the collar 4b to the support plate face be rounded off with a radius, in particular to facilitate the insertion of the tubes to facilitate.
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Claims (4)
Priority Applications (2)
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DE19823222554 DE3222554A1 (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Perforated support plates or deflection plates of shell-and-tube heat exchangers |
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DE3222554A1 true DE3222554A1 (en) | 1983-12-22 |
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Family Applications (1)
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DE19823222554 Withdrawn DE3222554A1 (en) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | Perforated support plates or deflection plates of shell-and-tube heat exchangers |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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ZA834384B (en) | 1984-04-25 |
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