DE3603652A1

DE3603652A1 - Shell-and-tube heat exchanger

Info

Publication number: DE3603652A1
Application number: DE19863603652
Authority: DE
Inventors: Fred Geile
Original assignee: Monforts & Reiners Ibg
Current assignee: IBG MONFORTS GMBH U. CO, 4050 MOENCHENGLADBACH, DE
Priority date: 1986-02-06
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1987-08-20
Also published as: DE3603652C2

Abstract

The seal between the inner tube and support plate of a shell-and-tube heat exchanger can be guaranteed by means of sealing lips on the inner and outer circumference of a sealing ring having the space requirement of a ring having sealing lips only on the outer or inner circumference, if the sealing ring has approximately at its centre a radial stage having a height between an upper and lower stage level which corresponds approximately to the radial height of a bent-over, prestressed sealing lip, and the sealing lips are arranged on the sealing ring offset axially and radially in an appropriate fashion.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrbündelwärmetauscher mit einer Vielzahl von parallel zueinander, in je ei nen Dichtring enthaltenden Durchführungen von Stütz platten gelagerten Innenrohren, bei dem jeder Dicht ring auf seiner dem von ihm umfaßten Innenrohr zuge wandten Innenfläche eine Innendichtlippe besitzt.The invention relates to a shell and tube heat exchanger with a multitude of parallel to each other, in each egg Nuts containing bushings of support plate-mounted inner tubes, where every seal ring on his inner tube encompassed by him turned inner surface has an inner sealing lip.

Die Leistung eines Rohrbündelwärmetauschers wird nach der für den Wärmetausch zur Verfügung stehenden Fläche also nach der Summe der Oberflächen der Innenrohre, berechnet. Man ist daher bestrebt, möglichst viele Innenrohre in möglichst dichter Packung innerhalb ei nes Außenrohrs anzuordnen. Bei Einsatz des Wärmetau schers für chemisch aggressive Medien werden die In nenrohre aus Glas, Edelstahl oder dergleichen resisten tem Material gefertigt; bei Großanlagen mit erheblichem Fluid-Durchsatz werden so viele Innenrohre gebraucht, daß zum stabilen Aufnehmen der Innenrohre Stützplatten aus Stahl erforderlich sind. Bei Beaufschlagung des Wärmetauschers mit chemisch aggressiven Substanzen werden auch die Stützplatten vor Korrosion geschützt.The performance of a shell and tube heat exchanger is reduced the area available for heat exchange so after the sum of the surfaces of the inner tubes, calculated. One tries to get as many as possible Inner tubes packed as tightly as possible within an egg to arrange the outer tube. When using the heat rope For chemically aggressive media, the In Resist tubes made of glass, stainless steel or the like manufactured material; in large systems with considerable Fluid throughput, so many inner tubes are needed that for the stable reception of the inner tubes support plates made of steel are required. When the Heat exchanger with chemically aggressive substances the support plates are also protected against corrosion.

Bei einer im Handel erhältlichen Ausführungsform wer den die aus Stahl bestehenden Stützplatten mit einer jeweils in die Durchführungen bzw. Bohrungen der Platte hineinreichenden Folie aus einem resistenten Material, z.B. aus Polytetrafluorethylen (PTFE), abgedeckt und die aus Glas bestehenden Innenrohre werden mit Hilfe von ebenfalls gegenüber den aggressiven Fluiden resi stenten Dichtringen, z.B. aus PTFE in den Durchführun gen gelagert.In a commercially available embodiment who which the steel support plates with a each in the bushings or holes in the plate protruding film made of a resistant material, e.g. made of polytetrafluoroethylene (PTFE), covered and the inner tubes made of glass are with the help from also against the aggressive fluids resi permanent sealing rings, e.g. made of PTFE in the bushings gene stored.

In der Praxis ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten. Zunächst können die in Massenproduktion herzustellenden Innenrohre mit wirtschaftlich erträglichem Aufwand nur mit einer im Millimeter-Bereich liegenden Durch messertoleranz hergestellt werden. Diese Toleranz soll von dem jeweiligen Dichtring auszugleichen sein.There are various difficulties in practice. First, those that can be mass-produced Inner tubes with economically tolerable effort only with a diameter in the millimeter range knife tolerance. This tolerance should be compensated for by the respective sealing ring.

Probleme bereitet es auch, daß die Dichtringe nicht nur die Abdichtfunktion haben sondern zugleich das bei großen Wärmetauschern häufig beträchtliche Gewicht der Innenrohre aufnehmen müssen, also auch eine Führungs- bzw. Stützfunktion besitzen. Die Innenringe dürfen näm lich durch das Innenrohrgewicht nur so weit zusammen preßbar sein, daß der der jeweiligen Preßzone gegen überliegende obere Dichtlippenbereich seine Dichtfunk tion noch einwandfrei erfüllen kann.It is also problematic that the sealing rings are not only have the sealing function but at the same time that Often considerable weight for large heat exchangers of the inner tubes, including a guide or have a supporting function. The inner rings may Lich only so far together due to the inner tube weight be pressable against that of the respective press zone overlying upper sealing lip area its sealing radio tion can still meet perfectly.

Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß die Innenrohrdurchmesser wegen der zu maximierenden Wär metauscherfläche möglichst groß gemacht werden und die Abstände von Rohr zu Rohr möglichst klein gehalten wer den sollen. Das für den einzelnen Dichtring zur Verfü gung stehende Spiel zwischen Rohrumfang und Innenfläche der Durchführung soll also ebenfalls im Millimeter- Bereich liegen. So dünne Dichtringe lassen sich für die Anwendung bei niedrigen Temperaturen, im Bereich unter 100°C, aus üblichem Dichtmaterial, wie Gummi, herstel len. Wenn jedoch chemisch aggressiv wirkende Fluide verarbeitet werden sollen, müssen chemisch und meist auch thermisch beständige Dichtringe eingesetzt werden.Another difficulty arises from the fact that the inner tube diameter because of the heat to be maximized the exchange surface are made as large as possible and the Distances from pipe to pipe are kept as small as possible that should. That is available for the individual sealing ring play between the pipe circumference and the inner surface the implementation should also be in millimeter Range. Such thin sealing rings can be used for Use at low temperatures, in the area below 100 ° C, from usual sealing material, such as rubber len. If, however, chemically aggressive fluids must be processed chemically and mostly thermally resistant sealing rings can also be used.

Zum Herstellen von chemisch und falls erforderlich auch thermisch resistenten Dichtringen geeignete Materialien, wie Polytetrafluorethylen und dergleichen, sind relativ steif, sie werden daher mit Dichtlippen versehen, mit deren Hilfe auch die jeweiligen Toleranzen auszugleichen sind. Wegen der Materialsteifheit erfordert eine gute Dichtwirkung eine Lippenhöhe im Millimeter- Bereich und damit einen Platz, der bei dem Rohr bündelwärmetauscher bereits in der Nähe des für den gesamten Dichtring zur Verfügung stehenden Raums liegt. Ein zu Abdichten des Spalts zwischen Innenrohroberfläche und Durchführungsinnenfläche bei einem Rohrbündelwärmetauscher geeigneter und zugleich stützend bzw. führend für das Innenrohr wirkender Dichtring soll aber sowohl auf seinem Außenumfang als auch auf seinem Innenumfang dich tend wirken.To manufacture chemically and if necessary also thermally resistant sealing rings suitable materials, such as polytetrafluoroethylene and the like are relative stiff, they are therefore provided with sealing lips, with whose help also compensate for the respective tolerances are. Because of the rigidity of the material, a good sealing effect a lip height in millimeters Area and thus a place that is near the pipe bundle heat exchanger already close to the for the entire sealing ring available Room. One to seal the gap between Inner tube surface and bushing inner surface in a tube bundle heat exchanger more suitable and at the same time supporting or guiding the inner tube acting sealing ring should both on his Outer circumference as well as on its inner circumference to act.

Da die radiale Mindeststärke eines chemisch und auch thermisch - etwa bis zu Temperaturen von 260°C - stabilen Dichtrings das Anbringen von Dichtlippen auf dessen Innen- und Außenumfang ohne eine Vergrößerung des gegenseitigen Abstands der Innenrohre und damit ohne eine entsprechende Verminderung der Leistung des Wärmetauschers gegenüber dem Fall eines schlecht ab gedichteten Geräts nicht erlaubt, waren bisher Kom promisse vor allem auf Kosten der Dichtheit die Regel.Since the minimum radial strength of a chemical and also thermal - up to temperatures of 260 ° C - stable sealing ring the attachment of sealing lips on its inner and outer circumference without an enlargement the mutual distance between the inner tubes and thus without a corresponding reduction in the performance of the Heat exchanger compared to the case of a bad one sealed device not allowed, were previously com Promisse especially at the expense of tightness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dicht ring zum Stützen und Führen der Innenrohre in den Stützplatten eines Rohrbündelwärmetauschers zu schaffen, der trotz systembedingt geringer radialer Gesamtdicke seines Ringkörpers eine chemisch resistente Abdichtung im Dauerbetrieb auch bei hohen Temperaturen sowohl auf seiner radialen Innenseite als auch auf seiner radialen Außenseite garantiert; der bei dem Rohrbündelwärme tauscher zwischen einer hohen Leistung und einer guten Abdichtung zu schließende Kompromiß soll also über wunden werden. The invention has for its object a seal ring for supporting and guiding the inner tubes in the To create support plates of a tube bundle heat exchanger, which, despite the system-related low overall radial thickness its ring body has a chemically resistant seal in continuous operation even at high temperatures its radial inside as well as on its radial Outside guaranteed; of the tube bundle heat Exchanger between high performance and good Sealing compromise to be made is therefore about be sore.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Dichtring an seinem Innen- und Außenumfang in entge gengesetzter Richtung axial versetzte, umlaufende Führungs- und Dichtzonen besitzt, daß auf jeder Dicht zone mindestens eine umlaufende Dichtlippe vorgesehen ist, daß die Führungs- und Dichtzonen des Außen- und Innenumfangs mit jeweils einer umlaufenden Stufe ein teilig ineinanderübergehen und daß die Stufe in ra dialer Richtung höchstens so hoch ist wie eine vorge spannte, auf derselben Ringseite neben der Stufe um laufende Dichtlippe und mindestens so hoch ist wie eine in gerade noch zulässiger Weise maximal vorge spannte Dichtlippe derselben Ringseite.The solution according to the invention is that Sealing ring on its inner and outer circumference in opposite opposite direction axially offset, circumferential Guiding and sealing zones has that on every seal zone provided at least one circumferential sealing lip is that the guide and sealing zones of the outside and Inner circumference with a circumferential step partially merge and that the level in ra dialer direction is at most as high as a pre spanned, on the same ring side next to the step running sealing lip and at least as high as a maximum in a just admissible manner tight lip of the same ring side.

Unter dem Begriff "in entgegengesetzter Richtung axial versetzt" wird verstanden, daß die ringförmig nebenein ander umlaufenden und an der Stufe ineinander übergehen den Führungs- und Dichtzonen auf dem Außen- und Innen umfang des Dichtrings derart paarweise vertauscht sind, daß radial über der Dichtzone des Innenumfangs die Führungszone des Außenumfangs und radial über der Füh rungszone des Innenumfangs die Dichtzone des Außenum fangs liegt. Unter einer Ringseite wird der Außenumfang oder der Innenumfang des Dichtrings verstanden.Under the term "axially in the opposite direction offset "is understood to mean that the ring next to each other other rotating and merge at the step the guiding and sealing zones on the outside and inside circumference of the sealing ring is reversed in pairs, that radially over the sealing zone of the inner circumference Guiding zone of the outer circumference and radially above the guide zone of the inner circumference the sealing zone of the outer circumference starts. The outer circumference is under one ring side or understood the inner circumference of the sealing ring.

Dadurch, daß die Innen- und Außendichtlippen des - vorzugsweise durch Drehen hergestellten - Dichtrings erfindungsgemäß sowohl axial als auch radial gegenein ander versetzt werden, ist es möglich, einen Dichtring auf seiner Innen- und Außenfläche jeweils in der Dicht zone mit Dichtlippen auszustatten, ohne die radiale Ge samtstärke des Dichtrings über diejenige bei einem nur auf einer Fläche Dichtlippen aufweisenden Dichtring er höhen zu müssen. Es wird damit ein Dichtring geschaffen, der auf seiner Innen- und Außenfläche eine befriedi gende Dichtwirkung liefert, ohne daß die Wärmetauscher leistung durch Verkleinerung der Innenrohrdurchmesser oder Vergrößerung des gegenseitigen Abstandes der Innen rohre vermindert werden müßte.Because the inner and outer sealing lips of the - preferably produced by turning - sealing rings according to the invention both axially and radially against one another other, it is possible to use a sealing ring on its inner and outer surface in each case in the seal zone with sealing lips without the radial Ge velvet thickness of the sealing ring over that of one only on a surface with sealing lips to have to raise. This creates a sealing ring the one on its inner and outer surface a satisfied provides sealing effect without the heat exchanger performance by reducing the inner tube diameter or increasing the mutual distance between the inside pipes would have to be reduced.

Nach der Erfindung können zwei oder mehr Dichtlippen auf dem Innen- und Außenumfang des Dichtrings vorge sehen werden. Die Dichtlippen auf dem Innenumfang wer den als Innendichtlippen und die Dichtlippen auf dem Außenumfang werden als Außendichtlippen bezeichnet. Vorteilhaft wird die der Stufe am nächsten benachbarte Dichtlippe von Innen- und Außenumfang des Dichtrings in axialer Richtung von der Stufe so weit entfernt an geordnet, daß sie sich im vorgespannten, das heißt in dem durch die angrenzende Fläche von Innenrohr oder Bohrung umgebogenen Zustand nicht an die Stufe anlegen, bei am axialen Ende des Dichtrings vorgesehenem, die Kante der zugehörigen Durchführung manschettenartig um fassenden Bund soll natürlich der Abstand zwischen Bund und benachbarter Dichtlippe so groß sein, daß auch die se Lippe im vorgespannten Zustand den Bund nicht be rührt.According to the invention, two or more sealing lips can featured on the inner and outer circumference of the sealing ring will see. The sealing lips on the inner circumference who the as inner sealing lips and the sealing lips on the The outer circumference is called an outer sealing lip. The one closest to the level is advantageous Sealing lip on the inner and outer circumference of the sealing ring in the axial direction from the step as far away ordered that they are in the prestressed, that is, in by the adjacent surface of the inner tube or Do not create the bent state of the hole on the step, provided at the axial end of the sealing ring, the Edge of the corresponding bushing around like a cuff the covenant should of course be the distance between the covenant and adjacent sealing lip should be so large that the se lip not in the prestressed state the waistband stirs.

Sollte unter den vorgenannten Bedingungen in dem von der Durchführung bzw. Bohrung der Stützplatte umschlos sene Raum nicht ausreichend Platz zum Nebeneinanderan ordnen sowohl von Innendichtlippen als auch von Außen dichtlippen - etwa bei relativ geringer Stützplatten stärke - vorhanden sein, kann gemäß weiterer Erfindung wenigstens eine von einem am axialen Längsende des Dicht rings vorgesehenen Bund radial nach innen, also in Rich tung auf das Innenrohr gerichtete Innendichtlippe aus serhalb des von der abzudichtenden Bohrung umschlossenen Raums angeordnet werden. In diesem Sinne kann es günstig sein, die axiale Stärke des Bundes so zu ver größern, daß zwei oder mehr Dichtlippen auf dessen Innenseite dem Innenrohr zugeordnet werden können.Under the aforementioned conditions in the space enclosed by the implementation or bore of the support plate not enough space to arrange side by side both of the inner sealing lips and the outer sealing lips - for example with a relatively small support plate thickness - may be present, according to another invention, at least one of a provided at the axial longitudinal end of the sealing ring collar radially inward, that is in Rich direction directed to the inner tube inner sealing lip from outside of the space enclosed by the hole to be sealed. In this sense, it may be beneficial to enlarge the axial strength of the collar so that two or more sealing lips can be assigned to the inner tube on the inside thereof.

Bei im Handel befindlichen Dichtringen eingangs ge nannter Art aus PTFE bereitet es Schwierigkeiten, die Bunde fest an die jeweils zugeordnete Fläche der Stütz platten anzulegen. Für den erfindungsgemäßen, aus einem Umfangsbereich mit größerem Durchmesser und einem von ersterem Umfangsbereich durch eine Stufe getrennten zweiten Umfangsbereich mit kleinerem Durchmesser be stehenden Dichtring läßt sich dieses Problem für einen an das axiale Ende des Umfangsbereichs mit kleinerem Durchmesser angesetztem Bund lösen, wenn radial inner halb des Bundes auf dem Innenumfang eine durch Ein führen des Innenrohrs radial nach außen zu drückende Nase vorgesehen wird, derart, daß der Bund durch Anle gen der Nase an das Innenrohr gegen die ihm zugeordnete Fläche der Stützplatte zu kippen ist.In the case of sealing rings currently on the market, ge named type of PTFE it creates difficulties that Bundles firmly on the assigned surface of the support to create plates. For the invention, from one Circumferential area with a larger diameter and one of the former circumferential area separated by a step second circumferential area with a smaller diameter standing sealing ring can this problem for one to the axial end of the peripheral area with a smaller one Loosen the diameter of the collar if it is radially inner half of the federal government on the inner circumference by one lead the inner tube to be pressed radially outwards Nose is provided in such a way that the federal government through Anle against the inner tube against the one assigned to it Tilt the surface of the support plate.

Anhand der schematischen Darstellung in der Zeichnung werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:Using the schematic representation in the drawing details of the invention are explained. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Rohrbündelwärme tauschers im Prinzip; Figure 1 is a longitudinal section of a tube heat exchanger in principle.

Fig. 2 eine Durchführung einer Stützplatte mit Dichtring eines Wärmetauscher nach Fig. 1; FIG. 2 shows an implementation of a support plate with a sealing ring of a heat exchanger according to FIG. 1;

Fig. 3 zwei nebeneinanderliegende Durchführungen einer Stützplatte mit einem abgewandelten Dichtring eines Wärmetauschers nach Fig. 1; FIG. 3 shows two adjacent passages of a support plate with a modified sealing ring of a heat exchanger according to Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen in dem Wärmetau scher nach Fig. 1 einzusetzenden Dichtring; und Fig. 4 is a section through an inserted into the Wärmetau shear of Figure 1 sealing ring. and

Fig. 5 einen Schnitt durch einen abgewandelten Dicht ring. Fig. 5 shows a section through a modified sealing ring.

Der in Fig. 1 im Prinzip dargestellte Rohrbündelwärme tauscher besteht aus einem Außenrohr 1 mit Längsachse 2 sowie mit einem Fluideinlaß 3 und einem Fluidauslaß 4. Das Außenrohr 1 besitzt ferner Seitenwände, die als Stützplatten 5 einer Vielzahl von Innenrohren 6 ausge bildet sind. Zur Vereinfachung und Deutlichkeit der Zeichnung werden als Beispiele nur zwei Innenrohre 6 dargestellt. Die Innenrohre 6 werden in Durchführungen 7 der Stützplatten 5 gelagert. Im Sinne einer möglichst hohen Wärmetauscherleistung werden die Durchführungen 7 so dicht aneinander wie möglich angeordnet, so daß beispielsweise die Stabilität der Stützplatte 5 zum Aufnehmen der Vielzahl der Innenrohre 6 gerade ausreicht. Den Innenrohren 6 wird ein gemeinsamer durch einen Pfeil gekennzeichneter Fluideinlaß 8 und ebenfalls ein gemein samer durch einen Pfeil gekennzeichneter Fluidauslaß 9 zugeordnet. The tube bundle heat exchanger shown in principle in Fig. 1 consists of an outer tube 1 with a longitudinal axis 2 and with a fluid inlet 3 and a fluid outlet 4th The outer tube 1 also has side walls, which are formed as support plates 5 of a plurality of inner tubes 6 . To simplify and clarify the drawing, only two inner tubes 6 are shown as examples. The inner tubes 6 are stored in bushings 7 of the support plates 5 . In order to achieve the highest possible heat exchanger performance, the bushings 7 are arranged as close to one another as possible, so that, for example, the stability of the support plate 5 is just sufficient to accommodate the large number of inner tubes 6 . The inner tubes 6 are assigned a common fluid inlet 8 indicated by an arrow and also a common fluid outlet 9 indicated by an arrow.

In den Fig. 2 bis 5 werden Ausführungsbeispiele von Durchführungen 7 der Stützplatte 5 mit darin ange ordneten, insgesamt mit 10 bezeichneten Dichtringen dargestellt. Die Stützplatte 5 nach Fig. 2 und 3 be sitzt als Durchführung für jedes Innenrohr 6 eine Bohrung 11, in die der Dichtring 10 vor dem Einsetzen des Innenrohrs 6 eingefügt wird. Die Anordnung von Bohrung 11, Dichtring 10 und Innenrohr 6 wird im Be reich jeder Durchführung rotationssymmetrisch in Be zug auf die Ringachse 12 ausgebildet. Die hierin ver wendeten Begriffe radial und axial beziehen sich auf diese Ringachse 12.In Figs. 2 to 5 embodiments are arranged with integrally therein, represented by lead-throughs 7 of the support plate 5, generally designated 10 sealing rings. The support plate 5 according to FIGS . 2 and 3 sits as a bushing for each inner tube 6, a bore 11 into which the sealing ring 10 is inserted before the inner tube 6 is inserted. The arrangement of bore 11 , sealing ring 10 and inner tube 6 is formed in the Be rich each implementation rotationally symmetrical in Be train on the ring axis 12 . The terms used here radially and axially refer to this ring axis 12 .

Der Dichtring 10 nach Fig. 2 und 3 besteht aus einem Ringkörper 13 mit an dessen Längsenden 14 und 15 ra dial nach außen gerichtet angeformten Bunden 16 und 17 sowie aus an den Ringkörper 13 angeformten Außen dichtlippen 18 und Innendichtlippen 19. Die Zahl der Außen- und Innendichtlippen 18 bzw. 19 hängt davon ab, wie gut die Dichtwirkung des Dichtrings 10 sein soll und wieviel Platz - in Richtung der Ringachse 12 - für die Dichtlippen 18 bzw. 19 zur Verfügung steht. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird je eine Dichtlippe 18 bzw. 19 auf der Außen- und Innen seite des Dichtrings, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden je zwei Außen- und Innendichtlippen vor gesehen.The sealing ring 10 according to FIGS. 2 and 3 consists of an annular body 13 with at the longitudinal ends 14 and 15 ra dial outwardly formed collars 16 and 17 and on the annular body 13 molded outer sealing lips 18 and inner sealing lips 19th To the number of external and internal sealing lips 18 or 19 depends on how well the sealing action of the sealing ring 10 to be and how much space - stands for the sealing lips 18 and 19 available - toward the ring axis 12th In the exemplary embodiment according to FIG. 2, a sealing lip 18 or 19 is seen on the outer and inner side of the sealing ring, in the exemplary embodiment according to FIG. 3 two outer and inner sealing lips are seen before.

Wenn die Stützplatte 5, z.B. aus Stabilitätsgründen, aus einem Material herzustellen ist, das gegenüber den angewendeten Fluiden nicht chemisch resistent ist, kann die Platte 5 mit einer Schutzschicht über zogen werden. Es ist aber auch günstig, auf die zu schützende Innenfläche 20 der Stützplatte 5 eine Folie 21 aus einem gegenüber dem Fluid resistenten Material aufzulegen und beim Einsetzen des jeweiligen Dicht rings 10 teilweise in die Bohrung 11 einzudrücken, derart, daß wegen der Pressung im Bereich der Durchführung 7 die Stützplatte 5 vollkommen gegenüber dem jeweiligen Fluid geschützt ist. Selbstverständlich wird in einem sol chen Fall auch der Dichtring 10 aus einem entsprechend chemisch resistenten Material hergestellt. In Frage kommt in beiden Fällen bevorzugt Polytetrafluorethylen. Das Innenrohr 6 kann in solchen Fällen in der Regel aus Glas, Edelstahl, beschichtetem Blech oder derglei chen chemisch und - falls erforderlich - auch thermisch, z.B. gegenüber Rauchgasen, resistentem Material herge stellt werden.If the support plate 5 , for example for reasons of stability, is to be produced from a material which is not chemically resistant to the fluids used, the plate 5 can be covered with a protective layer. However, it is also advantageous to place a film 21 made of a material resistant to the fluid on the inner surface 20 of the support plate 5 to be protected and to partially press it into the bore 11 when the respective sealing ring 10 is inserted, in such a way that because of the pressure in the region of the Implementation 7, the support plate 5 is completely protected against the respective fluid. Of course, in such a case, the sealing ring 10 is made of a corresponding chemically resistant material. In both cases, polytetrafluoroethylene is preferred. In such cases, the inner tube 6 can generally be made of glass, stainless steel, coated sheet metal or the like chemically and - if necessary - also thermally, for example against flue gases, resistant material.

Im vorliegenden Zusammenhang wesentlich ist die Aus bildung des Dichtrings 10 mit einer radialen Stufe 22 etwa in der Mitte zwischen den Bunden 16 und 17. Die Flanken der Stufe 22 werden zweckmäßig - wie in Fig. 2 und 3 dargestellt - gegenüber der radialen Richtung so von der angrenzenden Dichtzone 24 weggeneigt ausge bildet, daß der ganze Dichtring mechanisch möglichst stabil wird und zugleich die auf der Dichtzone vorge sehenen Dichtlippen 18, 19 die Flanken beim Umbiegen nicht berühren. In diesem Sinne als besonders vorteil haft hat sich eine Abschrägung von etwa 45° der Flanken gegenüber der radialen Richtung erwiesen.In the present context, the formation of the sealing ring 10 with a radial step 22 is approximately in the middle between the collars 16 and 17 . The flanks of step 22 are expediently - as shown in FIGS. 2 and 3 - so inclined towards the radial direction from the adjacent sealing zone 24 that the entire sealing ring is mechanically as stable as possible and at the same time the sealing lips 18 provided on the sealing zone, 19 do not touch the flanks when bending. In this sense, a bevel of approximately 45 ° of the flanks with respect to the radial direction has proven to be particularly advantageous.

Der Stufe 22 sollen auf dem Innen- und Außenumfang des Dichtrings 10 jeweils ein oberes und ein unteres Stufen niveau entsprechen. Auf dem Außenumfang des Dichtrings 10 bilden das obere Stufenniveau eine Führungszone 23 und das untere Stufenniveau eine Dichtzone 24, während auf dem Innenumfang des Dichtrings 10 das obere Stufen niveau eine Dichtzone 24 und das untere Stufenniveau eine Führungszone 23 darstellen.The level 22 should correspond to an upper and a lower level level on the inner and outer circumference of the sealing ring 10 . On the outer circumference of the sealing ring 10 , the upper step level forms a guide zone 23 and the lower step level forms a sealing zone 24 , while on the inner circumference of the sealing ring 10 the upper step level represents a sealing zone 24 and the lower step level forms a guide zone 23 .

Die Führungszonen 23, die auch als Stützzonen zu be zeichnen sind, dienen dazu, von den angrenzenden Flä chen der Bohrung 11 bzw. des Innenrohrs 6 ausgeübte Kräfte aufzunehmen und so zu verhindern, daß etwa das Innenrohrgewicht von auf den Dichtzonen vorgesehenen Dichtlippen 18 oder 19 aufgenommen werden muß. Das Verhältnis der Radien von Führungszonen 23 und dazu gehörigen Dichtlippen 18 bzw. 19 wird daher so ge wählt, daß der zylindrische Spalt zwischen Innenfläche der Bohrung 11 und der Oberfläche des Innenrohrs 6 gerade durch den radialen Abstand der Führungsflächen 23 auf Innen- und Außenumfang des Dichtrings 10 über spannt wird und die Dichtlippen 18 bzw. 19 auf den Dichtzonen 24 von Außen- und Innenumfang des Dichtrings bei Montage in ihrem mittleren Belastungsbereich umge bogen werden.The guide zones 23 , which are also to be designated as support zones, serve to absorb forces exerted by the adjacent surfaces of the bore 11 or the inner tube 6 and thus prevent the inner tube weight from the sealing lips 18 or 19 provided on the sealing zones must be included. The ratio of the radii of guide zones 23 and associated sealing lips 18 and 19 is therefore chosen so that the cylindrical gap between the inner surface of the bore 11 and the surface of the inner tube 6 just by the radial distance of the guide surfaces 23 on the inner and outer circumference of the Sealing ring 10 is stretched over and the sealing lips 18 and 19 on the sealing zones 24 of the outer and inner circumference of the sealing ring are bent during assembly in their medium load range.

Die erfindungsgemäß etwa in der Mitte zwischen den Bunden 16 und 17 vorgesehene Stufe soll auf dem Innen- und Außenumfang des Dichtrings eine radiale Höhe h jeweils zwischen dem oberen und dem unteren Stufenniveau besitzen, die höchstens so groß ist wie eine vorgespann te zugehörige Dichtlippe und die mindestens so hoch ist wie eine maximal - aber in noch zulässiger Weise - vorgespannte zugehörige Dichtlippe derselben Ringseite.The step provided according to the invention approximately in the middle between the collars 16 and 17 should have on the inner and outer circumference of the sealing ring a radial height h in each case between the upper and the lower step level, which is at most as large as a prestressed associated sealing lip and the is at least as high as a maximum - but still permissible - prestressed associated sealing lip on the same ring side.

Wenn mindestens je eine Dichtlippe 18, 19 auf dem von der abzudichtenden Fläche von der Bohrungswand der Stützplatte 5 oder von der Oberfläche des Innenrohrs 6 abgewandte Stufenniveau auf dem Ringaußen- bzw. -innen umfang vorgesehen wird, ist es möglich, einen Dichtring 10 zu schaffen, der sowohl auf dem Außenumfang als auch auf dem Innenumfang wenigstens eine Dichtlippe 18 bzw. 19 besitzt und trotzdem nur die Gesamtstärke eines herkömmlichen Dichtrings mit einer Dichtlippe auf Außen- oder Innenumfang erfordert.If at least one sealing lip 18 , 19 on the surface to be sealed from the bore wall of the support plate 5 or from the surface of the inner tube 6 facing step level on the ring outer or inner circumference is provided, it is possible to create a sealing ring 10 , which has at least one sealing lip 18 or 19 both on the outer circumference and on the inner circumference and nevertheless only requires the total thickness of a conventional sealing ring with a sealing lip on the outer or inner circumference.

In Fig. 4 wird eine Hälfte eines Längsschnitts eines Dichtrings dargestellt. Die angrenzenden Teile des Innenrohrs 6 und einer die Innenfläche 20 sowie die Bohrung 11 der Stützplatte 5 auskleidenden Folie 21 werden zum Teil gestrichelt gezeichnet. Fig. 4 zeigt an den beiden Längsenden 14 und 15 des Dichtrings 10 Besonderheiten. Der Bund 16 am Längsende 14 wird so weit in Richtung der Ringachse 12 verstärkt, daß auf der dem Innenrohr 6 zugewandten Innenseite des Bundes 16 - also außerhalb des von der Bohrung 11 umschlosse nen Raums - zwei Innendichtlippen 19 Platz haben.In FIG. 4 is a half of a longitudinal section is shown of a sealing ring. The adjacent parts of the inner tube 6 and a film 21 lining the inner surface 20 and the bore 11 of the support plate 5 are partly drawn with dashed lines. Fig. 4 shows 10 special features at the two longitudinal ends 14 and 15 of the sealing ring. The collar 16 at the longitudinal end 14 is amplified so far in the direction of the ring axis 12, that on the inner tube 6 facing the inside of the collar 16 - that is, outside of the umschlosse of the bore 11 nen space - two inner seal lips 19 have square.

An dem anderen Längsende 15 des Dichtrings 10 wird zum erleichterten Einführen in die Bohrung 11 ein im Verhältnis zum Bund 16 kleiner Bund 17 vorgesehen. Auf der diesem Bund 16 zugeordneten Innenfläche des Rings 10, das ist die innere Führungsfläche 24 am Ringlängs ende 15, wird vorzugsweise eine Nase 25 derart ange ordnet, daß der Bund 17 durch Einführen des Innenrohrs 6 in den Ring 10 gegen den angrenzenden Randbereich der Außenfläche 26 der Stützplatte 5 in Pfeilrichtung 27 schwenkt.At the other longitudinal end 15 of the sealing ring 10 , a collar 17 which is small in relation to the collar 16 is provided for easier insertion into the bore 11 . On the collar 16 associated inner surface of the ring 10 , that is the inner guide surface 24 at the longitudinal end 15 , a nose 25 is preferably arranged such that the collar 17 by inserting the inner tube 6 into the ring 10 against the adjacent edge region of the outer surface 26 of the support plate 5 pivots in the direction of arrow 27 .

Zweckmäßig wird der die Nase 25 radial umgebende Bund 17 im unbelasteten Zustand etwa mit einem dem Durch messerunterschied von Nase 25 und innerer Führungsfläche 23 entsprechenden Winkel w von der radialen Richtung weg nach außen geneigt. Auf diese Weise werden zugleich ein vereinfachtes Zusammendrücken des Bundes 17 beim Einschieben in die Bohrung 11 und ein glattes Anlie gen des Bundes 17 an der Außenfläche 26 der Stützplat te 5 erreicht.The collar 17 radially surrounding the nose 25 is expediently inclined in the unloaded state approximately with an angle w corresponding to the difference in diameter of the nose 25 and the inner guide surface 23 away from the radial direction. In this way, a simplified compression of the federal government 17 when inserted into the bore 11 and a smooth Anlie conditions of the federal government 17 on the outer surface 26 of the support plate 5 are achieved.

Ein Dichtring 10 mit Stufe 22 in der Mitte des Ring körpers kann nach Fig. 5 aus einem, z.B. extrudierten, Rohr 30 gedreht werden. Die Wandstärke des Rohrs 30 muß dabei mindestens den radialen Abstand der freien Enden 31 und 32 der auf dem Außenumfang und Innenum fang des Rings 10 vorgesehenen Dichtlippen 18 bzw. 19 umfassen. Wenn der Ring 10 außerdem mit Bunden 16 bzw. 17 nach Fig. 2 bis 4 ausgestattet werden soll, die radial über die Außendichtlippen 18 überstehen, wird die Wandstärke des Rohrs 30 entsprechend vergrößert.A sealing ring 10 with step 22 in the middle of the ring body can be rotated according to FIG. 5 from a, for example extruded, tube 30 . The wall thickness of the tube 30 must at least include the radial distance between the free ends 31 and 32 of the sealing lips 18 and 19 provided on the outer circumference and the inner circumference of the ring 10 . If the ring 10 is also to be equipped with collars 16 and 17 according to FIGS. 2 to 4, which project radially beyond the outer sealing lips 18 , the wall thickness of the tube 30 is increased accordingly.

Claims

1. tube bundle heat exchanger with a plurality of mutually parallel, each in a sealing ring ( 10 ) ent bushings ( 7 ) of support plates ( 5 ) ge stored inner tubes ( 6 ), in which each sealing ring ( 10 ) on its the inner tube it comprises ( 6 ) facing inner surface has an inner sealing lip ( 19 ), characterized in that the sealing ring ( 10 ) on its inner and outer circumference in the opposite direction axially offset, revolving de guide and sealing zones ( 23 , 24 ) has that on each sealing zone ( 24 ) at least one circumferential sealing lip ( 18 , 19 ) is provided that the guide and sealing zones ( 23 , 24 ) of the outer and inner circumference with one circumferential step ( 22 ) merge into one another and that the step ( 22 ) in the radial direction is at most as high as a prestressed sealing lip ( 18 , 19 ) on the same ring side next to the step ( 22 ) and is at least as high as one in a just permissible way ise in front of the stretched sealing lip ( 18 , 19 ) on the same side of the ring.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the step ( 22 ) closest adjacent sealing lips ( 18 , 19 ) on the inner and outer circumference of the sealing ring ( 10 ) in the axial direction of the step ( 22 ) so far away are that they do not put on the stage in the biased state.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that in a sealing ring ( 10 ) with at NEN axial ends each have an edge of the associated bushing ( 7 ) collar-like collar ( 16 , 17 ) at least one of a collar ( 16 ) radially inwardly directed inner sealing lip ( 19 ) lies outside the space enclosed by the bushing ( 7 ).

4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the at least one inner sealing lip ( 19 ) ra dial opposite collar ( 16 ) of the sealing ring ( 10 ) has such a large axial width that two or more inner sealing lips ( 19 ) outside of the Implementation ( 7 ) of enclosed space.

5. Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that with egg nem sealing ring ( 10 ) with at its axial ends each an edge of the associated bushing ( 7 ) cuff-like comprehensive collar ( 16 , 17 ) On the guide zone ( 23 ) of the sealing ring ( 10 ) provided on the inner circumference, a collar ( 17 ) on the inner ring circumference is assigned a nose ( 25 ) to be pressed radially outwards when the inner tube ( 6 ) is pushed in such that the collar ( 17 ) thereby pressed against the support plate ( 5 ).

6. Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the nose ( 25 ) radially associated collar ( 17 ) in the unloaded state approximately by a radial height of the nose ( 25 ) corresponding angle ( w ) away from the radial direction is inclined outside.

7. Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the surface of the support plates ( 5 ) facing the interior of the heat exchanger is covered with a film ( 21 ) which is resistant to the medium in the interior and that the film ( 21 ) into the bushing ( 7 ).

8. Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the sealing ring ( 10 ) and optionally the film ( 21 ) made of fluorocarbon, preferably of polytetrafluoroethylene or the like.