DE3525239C1

DE3525239C1 - Waermeaustauscher mit Entlastungsanker fuer die Waermeaustauscherrohre

Info

Publication number: DE3525239C1
Application number: DE3525239A
Authority: DE
Inventors: Helmut 8080 Emmering Weiser
Original assignee: Guentner Hans GmbH
Current assignee: Guentner Hans GmbH
Priority date: 1985-07-15
Filing date: 1985-07-15
Publication date: 1986-09-11
Also published as: EP0209107B1; ATE39283T1; EP0209107A1; DE3661443D1

Description

tors mit Luftkühlung ist in F i g. 1 dargestellt. In dem Kondensatorgehäuse 1 ist ein flacher, langgestreckter Kühlblock 2 angeordnet, der in Vertikalrichtung von Kühlluft durchströmt wird. Zu diesem Zweck sind an der Oberseite des Kondensatorgehäuses 1 beispielsweise drei Axiallüfter 3 angeordnet. Der Kühlblock 2 besteht aus einer Vielzahl in geringem Abstand aneinander geschichteter und zueinander paralleler Rippen oder Lamellen 10, die senkrecht zur Achse der Wärmeaustauscherrohre 7 angeordnet sind. Diese Wärmeaustauscherrohre sind in üblicher Weise mit den Rippen 10 verbunden und an den Kondensatorblockenden über U-förmige Umlenkrohre 12 miteinander verbunden. In üblicher Weise befinden sich eingangs- und ausgangsseitig ein Verteilerrohr 8 bzw. Sammelrohr 9.

Zusätzlich zu den Wärmeaustauscherrohren 7 oder anstelle von einigen der Wärmeaustauscherrohre 7 sind zu diesen Rohren parallele Entlastungsanker 11 in Form von Stützstäben oder Stützrohren vorgesehen, die ebenso wie die Wärmeaustauscherrohre 7 mit den Kühlrippen 10 verbunden sind und darüber hinaus direkt an den beiden Stirnblechen 4 und 5 und gegebenenfalls an eventuell vorhandenen Zwischenblechen 6 gehaltert sind. Die Wärmeaustauscherrohre 7 sind dagegen nicht mit den Stirnblechen 4 und 5 und eventuellen Zwischenblechen 6 verbunden; vielmehr sind die Bohrungen für die Wärmeaustauscherrohre 7 in den Stirnblechen und den Zwischenblechen 6 deutlich größer als die Außendurchmesser der Wärmeaustauscherrohre, so daß diese nicht mit den Stirn- und Zwischenblechen 4 bis 6 in Berührung kommen. Die Abdichtung der Wärmeaustauscherrohre 7 gegenüber den beiden Stirnblechen kann mit Hilfe von auf die Rohre aufgesteckten Kappen erfolgen, die zusätzlich noch angelötet werden können. Diese aus dünnem Blech hergestellten Kappen gestatten eine praktisch unbehinderte Axialbewegung der Wärmeaustauscherrohre 7 gegenüber den Stirnblechen 4 und 5.

Die Entlastungsanker 11 können an den Stirn- und Zwischenblechen 4 bis 6 durch Verschweißen befestigt werden; falls die Entlastungsanker in Form von Rohren, z. B. außen galvanisch verzinkten Stahlrohren, ausgebildet sind, erfolgt die entsprechende Befestigung an den Stirn- und Zwischenblechen 4 bis 6 vorzugsweise durch mechanisches Aufweiten der Rohre zu beiden Seiten der Bleche.

In Fig.4 ist die Verschaltung der Wärmeaustauscherrohre 7 im Bereich eines Stirnblechs mit Hilfe von Umlenkrohren 12 dargestellt. Im Bereich der beiden Entlastungsanker 11 ist dabei die übliche Verschaltung der Wärmeaustauscherrohre 7 erfindungsgemäß modifiziert und ein überbrückendes Umlenkrohr 12a vorgesehen, zwischen dem zwei Entlastungsanker 11 angeordnet sind. Eine ähnliche Anordnung der Entlastungsanker 11 und der Umlenkrohre 12 bzw. 12a ergibt sich aus F i g. 2. Die beiden in F i g. 2 stirnseitig dargestellten Entlastungsanker 11 können gemäß Fig.3 durch ein Blind-U-Rohr (oder -stab) 13 miteinander verbunden sein, um ein einheitliches Aussehen der stirnseitigen Rohrverschaltung zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims

1 2 j dort vorgesehenen Bohrungen gleiten. Diese ständige j| Patentansprüche: Gleitbewegung führt jedoch im Laufe der Zeit zu einer Verringerung der Wandstärke der Wärmeaustauscher-

1. Wärmeaustauscher mit mehreren zueinander rohre, da diese regelmäßig aus relativ weichem Materiparallelen, am Rahmen unbefestigten und freitra- 5 al, wie Kupfer, bestehen. Dies führt dann zu Undichtiggend geführten Wärmeaustauscherrohren (7), da- keiten der Wärmeaustauscherrohre im Bereich der durch gekennzeichnet, daß mehrere zu den Stirn- und Zwischenbleche.

Wärmeaustauscherrohren (7) parallele, an den Stirn- Die DE-OS 28 42 411 zeigt einen Wärmetauscher

blechen (4, 5) bzw. Zwischenblechen (6) des Rah- nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zwischen einem mens befestigte Entlastungsanker (11) vorgesehen io ersten Fluid und einem zweiten Fluid, mit einer horizonsind. talen Batterie von Rohren großer Länge, die unter ge-

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch wissen Abständen durch Abstandshalter vereinigt sind, gekennzeichnet, daß die Entlastungsanker (11) an und wobei das erste Fluid durch die Rohre zirkuliert und den Stirn- und/oder Zwischenblechen (4 und 5 bzw. das zweite Fluid diese Batterie querbezogen auf die 6) befestigt sind. 15 Rohre durchströmt. Einige der Wärmeaustauscherrohre

3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1 oder 2, da- sind freitragend angeordnet und mit Bündelhalterungen durch gekennzeichnet, daß die Entlastungsanker (11) zur Längenabstützung versehen.

mit den senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Rip- Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu-

pen oder Lamellen (10) der Wärmeaustauscherrohre gründe, Wärmeaustauscher gemäß dem Oberbegriff des

(7) verbunden sind. 20 Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß ein Scheuern

4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche der Wärmeaustauscherrohre im Bereich der Abstüt-1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entla- zung des Kondensatorblocks aufgrund von Temperastungsanker (11) als Stützrohre oder Stützstäbe aus- turschwankungen vermieden wird.

gebildet sind. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung

25 von dem Grundgedanken aus, neben den eigentlichen

Wärmeaustauscherrohren zusätzliche stab- oder rohr-

förmige Entlastungsanker parallel zu den Wärmeaustauscherrohren vorzusehen. Dadurch ist es möglich, den

Die Übertragung von Energie aus einem wärmeren gesamten Wärmeaustauscherblock freitragend im Ge-Fluid (Flüssigkeit oder Gas) durch eine feste Trennwand 30 häuse zu halten. So genügen beispielsweise zum entan ein kälteres Fluid spielt in allen Bereichen der Tech- sprechenden Abstützen eines Wärmeaustauscherblocks nik eine große Rolle. Hierfür gibt es je nach der Ver- mit etwa 100 Wärmeaustauscherrohren bereits 4 bis 10 wendungsart die unterschiedlichsten Wärmeaustau- Entlastungsrohre oder -stäbe, die mit den Stirn- und /

scher, wie Vorwärmer, Zwischenkühler, Nachwärmer, Zwischenblechen starr verbunden sind, während die Gaskühler, Verdampfer, Kondensatoren, ölkühler oder 35 Wärmeaustauscherrohre durch entsprechend groß be- \

Dampferzeuger. Sogenannte Rippenrohrwärmeaustau- messene Bohrungen in den Stirn- und Zwischenblechen *·

scher verwendet man z. B. beim Wärmetransport zwi- frei geführt sind, ohne mit diesen in Reibschluß zu komschen einem Gas und einer Flüssigkeit, wenn auf der men.

einen Seite der Trennwand der Wärmeübergang unter Im einzelnen zeichnet sich der erfindungsgemäße

Aggregatszustandsänderungen auftritt, auf der anderen 40 Wärmeaustauscher dadurch aus, daß mehrere zu den dagegen nicht, oder wenn die wärmeübertragenden Wärmeaustauscherrohren parallele, am Wärmeaus-Fluide sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten haben. tauscherrahmen befestigte Entlastungsanker vorgese-In diesen Fällen bringt man auf der Seite des schlechte- hen sind. Hierdurch sind die Wärmeaustauscherrohre ren Wärmeübergangs Rippen an, die beispielsweise aus am Rahmen nicht befestigt. Durch diese Maßnahmen gestanzten Blechrippen mit umbördeltem Loch gebildet 45 können die Wärmeaustauscherrohre nicht an den Stirnwerden. Derartige Rippenrohrwärmeaustauscher be- und Zwischenblechen scheuern, so daß Undichtigkeiten stehen aus einem Bündel von Rohren, die achsenparallel in diesem Bereich vermieden werden und die Wärmedurch eine große Anzahl zueinander parallel und zu den austauscherblöcke eine sehr hohe Lebensdauer haben. Rohrachsen senkrechten Blechrippen geführt werden. Da das Scheuern der Wärmeaustauscherrohre vermie-Der Abstand der Blechrippen beträgt dabei meist nur 50 den wird, kann deren Wandstärke beispielsweise von einige mm. Der aus dem Rohrbündel und den diese ver- 0,5 mm auf 0,4 mm, ohne Qualitätseinbuße vermindert bindenden Blechrippen bestehende Block wird an sei- werden. Dadurch ergeben sich Materialeinsparungen nen beiden Enden an Stirnblechen gehaltert, die Be- ohne wesentliche Mehrkosten bei der Herstellung,
standteil des Kondensatorgehäuses sind. Falls die Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus

Längsausdehnung des Kondensatorblocks sehr groß ist, 55 den Unteransprüchen ersichtlich. Nachstehend ist ein kann eine zusätzliche Abstützung des Kondensator- Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnung näher blocks zwischen den Stirnblechen erforderlich sein, so erläutert. Es zeigt

daß in diesem Fall an geeigneten Stellen sogenannte F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des

Zwischenbleche eingefügt werden, die eine Abstützung Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Axialdes Kondensatorblocks auch zwischen den beiden 60 kondensators mit Luftkühlung,

Stirnblechen ermöglichen. Da der Kondensatorblock ei- F i g. 2 eine teilweise geschnittene Stirnansicht des

nerseits und das Kondensatorgehäuse andererseits auf- Axialkondensators gemäß Fi g. 1,
grund unterschiedlicher Temperaturschwankungen und F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in F i g. 2,

unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten auch un- und

terschiedlichen Abmessungsänderungen unterworfen 65 F i g. 4 eine Aufsicht auf ein Stirnblech mit der Versind, werden bei üblichen Wärmeaustauschern die War- schaltung der Wärmeaustauscherrohre im Bereich meaustauscherrohre nicht starr in den Stirnblechen zweier Entlastungsanker. *

bzw. Zwischenblechen gehaltert, sondern können in den Ein Wärmeaustauscher in Form eines Axialkondensa-