DE3305053C2

DE3305053C2 - Wärmetauscher mit beweglichen Rohrreinigungselementen

Info

Publication number: DE3305053C2
Application number: DE3305053A
Authority: DE
Inventors: Walter Joseph Baron; Laird Clark Milwaukee Wis. Cleaver
Original assignee: Individual
Current assignee: Water Services of America Inc
Priority date: 1982-02-18
Filing date: 1983-02-14
Publication date: 1984-10-04
Also published as: SE432828B; FR2521714A1; SE8303627D0; CA1178945A; GB8303569D0; JPS6020677B2; SE8303627L; IN158681B; DE3305053A1; GB2115102B; NL8302249A; JPS58145896A; GB2115102A; US4398592A; AU544106B2; FR2521714B1; AU1593683A; BE897106A

Abstract

Ein Wärmeaustauscher hat eine Vielzahl von fluiddurchströmten Rohren, die in der Nähe ihrer Enden mittels Rohrplatten befestigt sind. Reinigungselemente sind so beschaffen, daß sie in den Rohren vor und zurück hin- und hergehend bewegbar sind und daß sie mit Hilfe von Körben gefangen werden. Eine Korbbefestigungsplatte ist fest beispielsweise mit Hilfe von Schrauben od.dgl. in einem Abstand von der äußeren Rohrplattenfläche nach außen angeordnet. Die Platte und ihre Befestigung arbeitet mit der Rohrplatte zusammen, um die Körbe in einer festen Position relativ zu der Rohrplatte und den Rohrenden zu halten. Die äußeren Fang- und Halteteile der Körbe erstrecken sich von der Befestigungsplatte nach außen. Die Körbe enthalten mittlere oder dazwischenliegende Teile, die sich durch Öffnungen in der Platte erstrecken und innere Teile, die sich durch den Raum zwischen der Platte und der Rohrplatte erstrecken und die in Rohrplattenöffnungen enden. Die Körbe sind gegen eine Querverschiebung mit Hilfe einer Zweipunktlagerung festgelegt, wobei eine an den inneren Korbenden und eine an einer Zwischenstelle zwischen ihren Enden vorgesehen ist. Um die Körbe in Längsrichtung in einer festen Position zu halten, sind bei einer Ausführungsform die Korbzwischenteile an die Befestigungsplatte angeschraubt. Bei einer anderen Ausführungsform arbeiten Schultern in der Nähe der inneren Korbenden mit der Platte und der Rohrplatte zusammen. Die Befestigungsplatte hat einen kleineren Durchmesser als die

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Ein derartiger Wärmetauscher geht aus der US 24 065 als bekannt hervor.

Aus den US-PSen 33 19 710 und 41 24 065 ist c:, bekannt, jeden Fangkorb mit einem in der Rohrplatte befestigten Wärmetauscherrohrende zu verbinden. Die Fangkörbe dienen zum Aufnehmen der, z. B. bürstenförmigen. Reinigungselemente. Das in einer Richtung durch die Rohre strömende Fluid hält die Reinigungselemenle in den Fangkörben und tritt durch schlitzähnliehe öffnungen in den Fangkorbwänden aus. Bei einer Strömungsumkehr werden die Reinigungselemente aus den Fangkörben herausgedrückt und durch die Rohre in die gegenüberliegenden Fangkörbe verschoben, wobei sie die Rohre reinigen.

ίο Die Fangkörbe können auf verschiedene Weise befestigt werden. Beispielsweise sind die inneren Enden der Fangkörbe im Preßsitz in den öffnungen der Rohrplatten oder in den Rohrenden selbst festgelegt In einer älteren US-Anmeldung wird vorgeschlagen, die inneren Enden der Fangkörbe mit einem Bund zu versehen, der eine Lippe am Rohrende hintergreift Bei einigen Anwendungsfällen ist diese Art der Fangkorbbefestigung unzweckmäßig. Bei Hochtemperatur-Wärmetauschern hält eine Preßsitzverbindung infolge der starken Temperaturschwankungen nicht fest genug. In anderen Anwendungsfällen können keine mit Gewinde versehenen Rohrplattenöffnungen oder können keine aufgeweiteten Rohrenden vorgesehen werden, so daß dann die üblichen Fangkörbe nicht mehr angebracht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher eier eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Fangkörbe auf baulich einfache Weise zuverlässig in den Rohrenden bzw. den Rohrplattenöffnungen gehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs Ί gelöst.

Mit dieser Befestigungseinrichtung werden die in den Rohrplattenöffnungen oder den Rohrenden zentrierten Fangkörbe mit Hilfe der Befestigungsplatte festgelegt, die mit Schrauben oder dergleichen benachbart zur äußeren Rohrplattenfläche angebracht ist. Die Fangkörbe werden unabhängig von Tcniperaturänderungen festgelegt. Die außenliegendcn Teile Her Fangkörbe und deren Fluiddurchgängc liegen außerhalb der Befestigungsplatte, so daß das Fluid ungehindert abströmen kann.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteran-Sprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungdargestellter Ausführungsformen erläutert.
Es zeigen

Fig. I eine si'hematische Ansicht eines Röhrenwärmctauschers mit einer Fluidströmungsregelung,

Fig.2 einen perspektivischen Ausschnitt aus dem Wärmetauscher von Fig. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt eines Details, nämlich einer Fangkorb-Befestigung, und

Fig.4 einen Längsschnitt einer abgeänderten Fangkorbbefestigung.

Ein Röhrenwärmetauscher 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 2 mit endscitigen Verschlußköpfen 3 und 4 sowie eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufender Rohbo re 5 auf. Die offenen Enden der Rohre 5 sind in kreisförmigen Rohrplatten 6, 7 befestigt, die in einem Abstand von den Köpfen 3 und 4 liegen. Der Kopf 3 und die Rohrplatte 6 begrenzen eine fluiddurchströmte Kammer 8. während eine Trennwand 9 zwischen dem Kopf 4 b5 und der Rohrplatte 7 zwei fluiddurchströmte Kammern 10 und 11 trennt. F.in Wärmctauschfluid umströmt /wischen einem F.inluß 12 und einem Auslaß 13 die Rohre 5 von außen.

Der Wärmetauscher 1 ist über verschiedene Leitun- ;en auf übliche Weise mit einer Fluidqueile 14, einer ³umpe 15 und einem Umschaltventil 16 verbunden. Ein Fluid durchströmt die Rohre 5 wahlweise in einer von meiden möglichen Strömungsrichlungen, wobei die jeweilige Strömungsrichiung von der Stellung des Umschaltventil 16 abhängt.

Der Wärmetauscher I weist eine Rohrreinigungscinrichtung auf. Jedes Ende jedes Rohrs 5 ist mit einem in Längsrichtung verlaufenden, mit länglichen Schlitzen 18 versehenen Fangkorb 17 verbunden, der aus Metall oder einem anderen Material besieht. Die Innendurchmesser des Rohrs 15 und des Fangkorbs 17 sind etwa gleich. Das äußere Ende jedes Fangkorbs 17 ist mit umgebogenen und bei 20 verschweißten Laschen 19 teilweise verschlossen.

Jeder Fangkorb 17 bildet eine Fangkammer 21 zum Halten eines Rohrreinigungselcmcntes 2Z das mit der Fluidströmung zwischen den Fangkörben des Rohrs 5 hin- und herfährt. Das Element 22 besteht aus einer Schraubenfeder 23, die auf einer Mittelstangc 24 verschiebbar ist.

Jedes Rohr 5 ragt in eine öffnung der Rohrp'ulte 6 und besitzt einen aufgeweiteten Endabschnitt 26. der mit einem Preßsitz im äußeren Ende der öffnung 25 gehalten ist.

Gemäß Fig.3 und 4 ist eine kreisförmige und annähernd parallel zur Rohrplatte 5 liegende Bcfcstigungsplatte 27 benachbart zur Rohrplatte 6 in der Kammer 8 angeordnet Die Befestigungsplatte 27 liegt in einem Abstand von der Rohrplatte 6, sie könnte aber auch an der Rohrplatte 6 anliegen. Zum Festlegen der Bcfestigungsplatte 27 ist eine Vielzahl in Umfangsrichtung in Abständen verteilter Schrauben 28 vorgesehen, die die Befestigungsplatte 27 durchsetzen und in die Rohrplatte 6 eingeschraubt sind. Muttern 29 auf den äußeren Schraubenenden legen die Befestigungsplattc 27 in der jeweils gewünschten Position auf den Schrauben 28 fest. Die Befestigungsplatte 27 hält die Fangkörbe 17 relativ zur Rohrplatte 6 und relativ zu den Enden der Rohre 5 fest.

Jeder Fangkorb 17 hat einen zylindrischen Wandabschnitt 30 mit den Schlitzen 18, der sich nach aulien über die Befestigungsplatte 27 hinauserstreckt. Ein Außengewinde 31 des Wandabschnittes 30 kämmt mit einem Innengewinde 32 in einer öffnung 33 der Befestigungsplatte 27. Ein kenischer Fangkorbteil 34 erstreckt sich von der Befestigungsplatte 27 zur Rohrplatte 6 und endet in der öffnung 25. Das innere Fangkorbende steckt mit einem Preßsitz tcleskopartig im aufgeweiteten Rohrabschnitt 26.

Gegen eine Querverschiebung ist jeder Fangkorb 17 durch den Eingriff in die Rohrplatte 6 und das Rohrende sowie durch die Befesligungsplalte 27 gehalten.

Gegen eine Langsvcrschiebung ist jeder Fangkorb 17 durch die Schrauben 28 in der Rohrplatte 6 und der Gewindeverbindung mit der Befcstigungsplattc 27 festgelegt.

Gemäß Fig.4 ist keine Gewindeverbindung zwischen dem Fangkorb 17 und der öffnung 33;i der Befestigungsplatte 27 vorgesehen. Vielmehr ist der Fangkorb 17 in der öffnung 33a verschiebbar geführt. Der innere Endteil der Korbwand 30 trägt ein ringförmiges Distanzteil 35, dessen Durchmesser größer als die Durchmesser der öffnungen 25 und 33;i ist und das innere und äußere Schultern 36 und 37 bildet, din sich jeweils an der Rohrplatte 6 und der Befcstigungsplatte 27 abstützen, wenn die Schrauben 28 angezogen sind.

Die Öffnungen 33, 33a in der Befestigungsplatte 27 sind axial auf die Öffnungen 25 der Rohrplatte 6 ausgerichtet.
Im Betrieb des Wärmetauschers 1 ist in der Kammer

-5 8 eine Fluidströmung seitlich um den Rand der Befestigungsseile 27 erwünscht, um Ablagerungen in diesem Bereich zu vermeiden. Dazu ist (Fig.2) der Durchmesser der Befesiigungsplatte 27 kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 2 und der Rohrplatte 6, so

ίο daß ein ringförmiger Durchgang zwischen dem Außenumfang und der Befesiigungsplatte 27 und dem Raum zwischen der Platte 27 und der Rohrplatte 6 entsteht. Zusätzlich sind in der Befestigungsplatte 27 mehrere freie Fluiddurchfiußöffnungen 38 vorgesehen.
Die Befestigung der Fangkörbc für die andere Rohr-

platte 7 erfolgt auf die gleiche Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmetauscher mit einem Gehäuse, in dem zwischen zwei beabstandeten Rohrplatten eine Vielzahl in Längsrichtung verlaufender, fluiddurchströmter Rohre angeordnet ist, die mit ihren Enden in öffnungen der Rohrplatten befestigt sind, mit auf die Rohrenden ausgerichteten Fangkörben für bewegliche Rohrreinigungselemente und mit einer Befestigungseinrichtung zum Festhalten der Fangkörbe in den Rohrenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Befestigungsvorrichtung eine Befestigungsplatte (27) vorgesehen ist, die fest benachbart, annähernd parallel zur äußeren Fläche der Rohrplatte (6,7) angeordnet ist und an der die Fangkörbe (17) in der von den Rohrenden nach außen weisenden Richtung abgestützt sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Befcstigungsplatte (27) an der Rohrp^rte (6,7) befestigt ist

3. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (27) im Abstand von der Rohrplatte (6,7) angeordnet ist.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet^daß jeder Fangkorb (17) einen teleskopartig in die Rohrplattenöffnung (25) eingreifenden Teil aufweist, der sich zumindest zwischen der Befestigungsplatte (27) und der Rohrplatte (6) erstreckt, und daß die Befestigungsplatte (27) für jeden Fa.igkorb (17) eine öffnung (33) aufweist, in der der Fangkorb (i7) sitz⁵ jnd die mit der zugehörigen Rohrplattenöffn-ing(25) fluchtet.

5. Wärmetauscher nach ei cm der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Befestigungsplattenöffnung (33) und dem Fangkorb (17) eine Gewindeverbindung (31,32) vorgesehen ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Fangkorb (17) zwei beabstandete Schultern (36, 37) angeordnet sind, die an der Rohrplatte (6, 7) und an der Befcstigungsplatte (27) anliegen.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern (36, 37) an einem ringförmigen Distanzteil (35) nahe dem inneren Ende des Fangkorbs (17) angeordnet sind.

8. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (27) einen kleineren Außen.-durchmesser als die Rohrplatte (6, 7) hat und mit ihrem Außeiiumfang einen ringförmigen Fluidströmungsdurchgang begrenzt.

9. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Befestigungsplatte (27) eine Vielzahl freier Fluiddurchflußöffnungen (38) angeordnet ist.