DE333442C

DE333442C - Heat exchange device

Info

Publication number: DE333442C
Application number: DE1919333442D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-10-15
Filing date: 1919-12-05
Publication date: 1921-02-26

Description

AUSGEGEBEN AM 26. FEBRUAR 1921ISSUED FEBRUARY 26, 1921

Die Erfindung betrifft Wärmeaustauschvorrichtungen, Kühler, Dampfkessel u. dgl., derjenigen Art, bei denen Rohre zwischen zwei Rohrboden oder auch in einem Rohrboden angeordnet sind. Bisher wurden bei zwei Böden beide Enden der Rohre mit Gewinde versehen und in die Rohrböden eingeschraubt, wenn die Rohre beispielsweise bei Dampfkesseln als Ankerrohre dienen sollten, sonst aber wurden ο glatte Rohre in glatte Bohrungen der Rohrwände eingewalzt. Auch ist es bekannt, die Rohrenden innen und außen mit einer Schutzkappe zu umfassen, und sie samt den Rohrenden nach außen hin aufzudornen.
Bei Kondensatoren war es bislang üblich, stopfbüchsenartige Dichtungen und Liderungen wenigstens an einer Seite anzuwenden.The invention relates to heat exchange devices, coolers, steam boilers and the like, of the type in which tubes are arranged between two tube sheets or also in one tube sheet. So far, both ends of the pipes have been provided with a thread and screwed into the pipe sheets if the pipes were to serve as anchor pipes in steam boilers, for example, but otherwise ο smooth pipes were rolled into smooth bores in the pipe walls. It is also known to enclose the pipe ends inside and out with a protective cap and to mandrel them together with the pipe ends towards the outside.
In the case of capacitors, it has hitherto been customary to use gland-like seals and lids on at least one side.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeaustauschvorrichtung mit in Rohrböden eingesetzten Rohren, bei der jedes der Rohre am Ende kegelförmig nach innen eingezogen von einer Schraubenmutter im Rohrboden gehalten ist, indem das Rohrende in einer Ringnut der Schraubenmutter liegt, deren innerer Rand durch Ausweiten desselben das kegelförmige Ende des Rohres hintergreift.The present invention relates to a heat exchange device with inserted into tube sheets Pipes in which each of the pipes is tapered inwardly at the end and held in the pipe sheet by a screw nut is in that the pipe end lies in an annular groove of the nut, the inner edge of which by expanding the same, the conical end of the tube engages behind.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele. The drawing shows several exemplary embodiments.

Fig. ι und 2 zeigen ein Rohr und eine Schraubenmutter im Querschnitt, wie sie vor dem Einbau in die Rohrwand gestaltet sind.Fig. Ι and 2 show a tube and a nut in cross-section as they are designed before installation in the pipe wall.

Fig. 3 stellt ein im Rohrboden fertig eingesetztes Rohr dar, wobei die Schraubenmutter gegenüber derjenigen nach Fig. 2 eine besondere Ausgestaltung hat, die im folgenden noch näher beschrieben wird.Fig. 3 shows a pipe that has been inserted into the pipe sheet, with the screw nut has a special configuration compared to that according to FIG. 2, which is described in more detail below is described.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Schraubenmutter mit in derselben angeordneten Drallschaufeln in Schnitt und Aufsicht, und4 and 5 show a screw nut with twist blades arranged in the same in cut and top view, and

Fig. 6 gibt ein weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt.Fig. 6 shows a further embodiment in section.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 und 2) ist r ein Rohr, dessen auf der Zeichnung ersichtliches Ende 6 zugeschärft und kegelförmig nach innen eingezogen ist. 2 ist eine Schraubenmutter. Die Schraubenmutter besitzt eine Ringnut 4, deren äußere Wandung der Außenseite des konischen Endes des Rohres entspricht und deren äußerer Rand 3 so weit ist, daß die Schraubenmutter 2 mit der Nut über den Innenrand des konischen Rohrendes geschoben werden kann. Die Mutter 2 ist in bekannter Weise mit schwach konischem Außengewinde 9 versehen. Die Mutter 2 ist mit dem Gewinde 9 so weit in einen Rohrboden ι' (Fig. 3) eingeschraubt, daß sie gegen das konische Ende 6 des Rohres 1 anzuliegen kommt, wobei anzunehmen ist, daß das Rohr r durch eine Öffnung des Rohrbodens 1/ ragt, die ein dem Gewinde 9 entsprechendes Gewinde aufweist. Nun wird der Rand 3 der Ringnut 4 auf das konische Ende 6 niedergewalzt, also ausgeweitet, so daß er das konische Ende hintergreift. Auf diese Weise ist das Rohr ι in dem Rohrboden 1' völlig dichtAccording to the first embodiment (Figs. 1 and 2) r is a pipe whose on the drawing visible end 6 is sharpened and conically drawn inward. 2 is a screw nut. The screw nut has an annular groove 4, the outer wall of which is on the outside corresponds to the conical end of the tube and the outer edge 3 is so far that the Screw nut 2 with the groove can be pushed over the inner edge of the conical pipe end can. The nut 2 is provided with a slightly conical external thread 9 in a known manner. The nut 2 is screwed so far with the thread 9 into a tube sheet ι '(Fig. 3) that it comes to rest against the conical end 6 of the tube 1, it being assumed that the tube r protrudes through an opening in the tube sheet 1 / which has a thread 9 corresponding Has thread. Now the edge 3 of the annular groove 4 is rolled down on the conical end 6, so expanded, so that it conical end engages behind. In this way, the tube ι is completely tight in the tube sheet 1 '

und gegen Zug haltbar befestigt. Der in das Rohr eingewalzte Teil der Schraubenmutter ist ein vollwertiger Ersatz der bei Dampfkesseln üblichen Brandringe.and secured against tension. The part of the nut rolled into the pipe is a full replacement for the fire rings common in steam boilers.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 sind in den Innenrand der Schraubenmutter ; an der Stirnseite Schlitze 5 vorgesehen für den Eingriff für die vier entsprechenden Nasen eines Steckschlüssels.In the embodiment of Figure 3 are in the inner edge of the nut; on the front side slots 5 are provided for engagement for the four corresponding lugs a socket wrench.

Durch die Ringnut 4 ist eine Verengung und daran anschließende konische Erweiterung des Durchgangsquerschnittes gebildet, wodurch für den Durchgang des die Wärmeaustauschvorrichtung durchströmenden Mediums, z. B. von Heizgasen, bei richtiger Gestaltung die Wirkung Lavalscher Expansionsdüsen erzielt wird. Das hat eine erhöhte Durchflußgeschwindigkeit der Heizgase durch die Rohre zur Folge und damit j eine Verbesserung des Wirkungsgrades im Wärmeaustausch, durch die der etwaige Nachteil einer Verengung des Rohres durch den inneren Ring aufgehoben wird.Through the annular groove 4 is a constriction and subsequent conical expansion of the Passage cross-section formed, whereby for the passage of the heat exchange device medium flowing through, e.g. B. of heating gases, if properly designed, the effect Laval expansion nozzles is achieved. This has an increased flow rate of the Resulting hot gases through the pipes and thus an improvement in the degree of efficiency in the Heat exchange, through which the possible disadvantage of a narrowing of the pipe by the inner ring is lifted.

Die Anwendung der Schlitze 5 (Fig. 3) kommt , hauptsächlich dann in Frage, wenn die Teilung der Rohrboden wie bei Kondensatoren so eng ; ist, daß sechskantige Schraubenmuttern und 1 Aufsteckschlüssel nicht angewendet werden j können. Um Wirbelbildungen durch dieSchlitze5 für den Schlüssel zu verhindern, werden darin, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, schraubenförmig gestaltete Drallflügel 7 eingeklemmt, die eine i Drehbewegung in dem die Rohre durchströmen- i den Medium erzeugen, was wiederum zur Verbesserung des Wärmeaustausches beiträgt, eine Maßnahme, die an und für sich nicht neu ist, hier aber die Nachteile der Schlitze beseitigt.The use of the slots 5 (Fig. 3) is mainly possible when the division the tube sheet as narrow as in the case of condensers; is that hexagonal nuts and 1 Socket wrenches cannot be used j. To prevent vortices from forming through the slits 5 to prevent the key, as Figs. 4 and 5 show, helical therein designed swirl vanes 7 clamped, which i rotary movement in which the pipes flow through i generate the medium, which in turn contributes to the improvement of the heat exchange, a Measure that is not new in and of itself, but here eliminates the disadvantages of the slots.

Durch entsprechende Bemessung der BohrungBy dimensioning the hole accordingly

der Schraubenmuttern hat man es in der Hand, bei Kühlern und Wasserrohrkesseln die Durchflußmenge des Wassers in den verschiedenen Rohrlagen gesetzmäßig nach den im Innern des Kühlers herrschenden Temperaturabstufungen zu erzielen, eine Wirkung, die man bisher durch besonders eingesetzte durchbohrte Stopfen verschiedener Weite zu erreichen bestrebt war.With the nuts you have it in your hand, with coolers and water-tube boilers the flow rate of the water in the different pipe layers according to the temperature gradations inside the cooler to achieve an effect that was previously achieved by specially used pierced plugs striving to achieve different widths.

Etwaigen Längsdehnungen der Rohre beiAny longitudinal expansion of the pipes

Wärmeaustauschvorrichtungen mit zwischen zwei Rohrboden angeordneten Rohren trägt man dadurch Rechnung, daß die oberen Rohrbündel nach oben, die unteren nach unten durchgebogen werden; das Einbringen der gebogenen Rohre macht bei den weiten Bohrungen der Rohrwand für die Anbringung der Schraubenmuttern keine Schwierigkeiten.Carries heat exchange devices with tubes arranged between two tube sheets one calculates that the upper tube bundle upwards, the lower one downwards be bent; the introduction of the bent tubes makes the wide bores the pipe wall for attaching the nuts no difficulties.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei einseitig eingespannten Rohren Verwendung finden, beispielsweise bei Fieldrohrkesseln und Taschenkühlern für chemische Reaktionsgefäße. Eine solche Ausführung zeigt die Fig. 6, bei welcher 8 ein nur einseitig offenes Rohr ist.Of course, the invention can also be used with pipes clamped on one side found, for example in field tube boilers and pocket coolers for chemical reaction vessels. Such an embodiment is shown in FIG. 6, in which 8 is a tube that is only open on one side.

Claims

Patent Claims:

1. Heat exchange device with tubes inserted in the tube sheet, thereby characterized in that each of the tubes is drawn in conically inwardly at the end by a screw nut in the tube sheet is held by the pipe end is in an annular groove of the nut, whose inner edge engages behind the conical end of the tube by expanding it.

2. Heat exchange device according to claim i, characterized in that the inner wall of the screw nut rounded at the front, widened conically towards the rear is to achieve the effect of a lava nozzle.

3. Heat exchange device according to claim i, characterized in that the inner diameter of the nut in the various pipe layers of the device is dimensioned differently to the 8j allotted to the individual pipe layers Flow rates of the passage medium corresponding to those in the interior of the device to achieve the prevailing temperatures legally.

4. Heat exchange device according to Ang ( claim i, characterized in that slots in the end face of the screw nut are provided for inserting a socket wrench with a narrow pitch of the tube sheet.

5. Heat exchange device according to claims 1 and 5, characterized in that that helical twist rods are arranged in the slots to achieve a Rotational movement of the medium flowing through the pipes. ic

1 sheet of drawings.