DE3315280A1

DE3315280A1 - Vorrichtung zur vermeidung des zerplatzens von waermetauscherrohren eines wasserkuehlers durch einfrieren

Info

Publication number: DE3315280A1
Application number: DE19833315280
Authority: DE
Inventors: István Dipl.-Ing. Papp; György Dr. Pálfalvi; Gábor Dipl.-Ing. Budapest Tomcsanyi
Original assignee: Transelektro Magyar Villamossagi Kulkereskedelmi
Current assignee: Transelektro Magyar Villamossagi Kulkereskedelmi
Priority date: 1983-04-27
Filing date: 1983-04-27
Publication date: 1984-10-31

Description

Vorrichtung zur Vermeidung des Zerplatzens von
Wärmetauscherrohren eines Wasserkühlern durch Einfrieren Die Erfindung bezieht stich auf eine Vorrichtung, mit deren Hilfe das Zerplatzen von einfrierenden Wärtnetauscherrohren eines Wasserkühlers vermieden werden kann.
In den Kraftwerken und in verschiedenen industriellen Betrieben werden heutzutage öfters Wasserkühler in den technologischen Vergangen angewendet, wobei das ware Wasser mit der den Warmetauscher durchströmender Luft gekühlt wird. Diese Wasserkühler sind im Winter den Temperaturen unter OOC ausgesetzt, wodurch das Zerfrieren der Wärmetauscherrohre auftreten, also sie durch Einfrieren zerplatzen können.
Wie gut bekannt, ist der Zustandwechsel des Wassers bei 0 0C mit einer Volumenvergrösserung verbunden. Daa Zerfrieren von Wärmetauscherrohren wurde bisher durch Zumischung von Zusätzen, z. 3. Kochsalz, Alkohol, Glyzerin oder durch verschiedene technische Lösungen vermieden, wodurch dem Einfrieren des Wassers oder dem Abfall der Temperatur unter 0 °C entgegengewirkt wurde. Diese Verhütungsmethoden sind aktiver Frostachutz genannt, die nicht in allen Fallen angewendet werden können. Die Zumischung von Zusätzen sind beispielsweise nur ausnahmsweise bewilligt. Die aktiven Methoden schlechtern den Wirkungsgrad des Wärmeaustausches.
Das Zerfrieren von Wärmetauscherrohren können durch mehrere Grunde verursacht werden. Wenn die Zirkulation bei kontinuierlichem Betrieb z. B. durch Verstopfung oder durch Eisstopfen in einem Wärmetauscherrohr unterbrochen wird, friert das stillstehende Wasser ziemlich schnell ein. Es kann auch Luft in das System eindringen. In Betriebspausen, bzw. beim Beginn oder beim Einstellen des Betriebes des Wasserkühlers können das fehlerhafte Einfüllen oder Entlehren das Einfrieren verursachen.
Das Schadhaftwerden der Frostschutzgeräte oder Automatiken bzw. die Lässigkeit der Bedienungspersonal sind auch öfters ein Grund für das Zerfrieren der Wärmetauscherrohre.
Es besteht also die dringende Notwendigkeit eines passiven Frostschutzes, der immer bereit steht und wodurch das Zerplatzen der Wärmetauscherrohre eines Wasserkühlers auch dann vermeiden werden kann, wann die Temperatur des Wassers unter 0 °C geht. Die Aufgabe der Erfindung kann in der Schaffung einer solchen Vorrichtung des passiven Frostschutzes erblickt werden.
Die Grundgedanke der Erfindung ist in der Erkenntnia, dass Platz für die Volumenvergrosserung sichergestellt werden soll, wodurch eine schadhafte Druckvergrösserung in dem Rohr vermieden wird.
Die gesetzte Aufgabe ist durch die Merkmale des Hauptanspruches restlos erfüllt, Demnach besteht die Weiterentwicklung darin, dass in den Wärmetauscherrohren hohle Einsätze angeordnet sind, die durch Halteelemente in den Wärmetauscherrohren positioniert und aus elastischem Material gefertigt sind.
Die hohlen Einsätze können erfindungsgemäss an ihren beiden Enden abgeachlossen und mit Luft gefüllt oder an einem Ende abgeschlossen und mit Wasser gefüllt oder an keinem Ende abgeschlossen und mit Wasser gefüllt sein. Perner können vorteilhafterweise die Halteelemente aus einem Stück mit den- Einsätzen ausgebildet sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend durch Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung Fig. 1 zeigt zwei aufeinander senkrechte Schnitte eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 2 zeigt die Schnitte wie in Fig. 1, Jedoch für eine andere Ausführungsform.
In Fig. 1 ist ein Wärmetauscherrohr 1 in zwei au9-einander senkrechten Schnitten veranschaulicht. In dem Wärmetauscherrohr 1 ist ein hohler Einsatz 2 angeordnet, der aus elastischem Material, z. B. aus Gummi oder einem geeigneten Kunststoff ausgebildet ist. Der Einsatz 2 kann beispielweise ein Gummi- oder Kunststoffschlauch sein.
Der Einsatz 2 ist mit Halteelementen 3 in dem Wärmetauscherrohr 2 positioniert. Der Einsatz 2 ist in der Mitte des Wärmetauscherrohres 1 gehalten, dessen Vorteil noch später erläutert wird. Die Halteelemente 3 in Fig. 1 können aus Metall, z. B. aus einem Planblech durch Ausbiegen der mit dem Wärmetauscherrohr 1 kontaktierenden Füsse 4 und durch Ausschneiden der Fenster 5 in dem den Einsatz 2 teilweise umhüllenden Teil des Halteelementes 3 ausgebildet sein. Der im Wärmetauscherrohr 1 entstehende Druck wird durch diese Fenster 5 auf den Einsatz 2 übergeben.
Die Ausführungsform in Pig. 2 lässt sich einigermassen einfacher herstellen. Hier sind die Füsse 4 des Halteelementes 3 und somit das Halteelement. 3 selbst aus dem Material des Einsatzes 2, damit aus einem Stück ausgebildet. Hiebei können die Ausbildung der Fenster 5, sowie die Vereinigung der Einsätze 2 und der Halteelemente 3 vor dem Einlegen entfallen.
Die Einsätze 2 können an ihren beiden Enden abgeschlossen sein. In diesem Falle sind die Einsätze 2 mit einem Gas, vorzüglich mit Luft gefüllt. Die beim Einfrieren des in dem Wärmetauscherrohr 1 befindlichen Wassers entstehende Volumenvergrösserung wird durch die Deformation, d. h. durch das Zusammenpressen der Einsätze 2 aufgenommen.
Die Einsätze 2 können an einem oder an keinem ihrer beiden Enden abgeschlossen sein. In diesem Falle sind sie mit Wasser gefüllt, das in dem Wärmetauscherrohr 1 strömt. Die aus elastischem Material gefertigten Einsätze 2 erfüllen hiebei zugleich eine wärmeisolierende Funktion. Das Wasser in dem Inneren der Einsätze 2 friert nicht ein, es kann kein Eisstopfen entstehen und die Strömung wird nicht verhindert. Wenn also das Wasser ausserhalb des Einsatzes 2 einfriert, kann der Einsatz 2 frei deformiert werden und somit die Volumenvergrösserung des einfrierenden Wassers ohne die Beschädigung des Wärmetauscherrohres 1 aufgenommen werden.
Die Erfindung ermöglicht also einen passiven Prostschutz, der immer bereitsteht, und von der Funktion anderer Geräte odervon der Aufmerksamkeit der Beidenungspersonal nicht abhängig ist.

Claims

Vorrichtung zur Vermeidung des Zerplatzens von Wärmetauscherrohren eines Wasserkhlers durch Einfrieren Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Vermeidung des Zerpiatzens ton Wärmetauscherrohren eines WasserkUhler3 durch Einfrieren, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass in den Wärmetauscherrohren (Ij hohle Einsätze (2) angeordnet sind, die durch Halteelemente (3) in den Wärmetauscherrohren (1) positioniert sind und aus elastischem Material gefertigt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die hohlen Einsätze (3) an ihren beiden Enden abgeschlossen und mit Luft gefüllt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die hohlen Einsätze (3) an einem Ende abgeschlossen und mit Wasser gefüllt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z ei ohne t , dass die hohlen Einsätze (2) offen und mit Wasser gefüllt sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Halteelemente (3) aus dem Material des Einsatzes (2), damit aus einem Stück ausgebildet sind.