DE3837737A1 - Vorrichtung zum aufhaengen einer tafel horizontaler schlangenfoermiger waermetauscherrohre in einer senkrechten ebene - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auf­ hängen einer Tafel horizontaler schlangenförmiger Wärmetau­ scherrohre in einer senkrechten Ebene mit Hilfe von senkrech­ ten Rohren, die an einer starren Struktur abgehängt, von einem kälteren Fluid als das die Tafel umgebende Fluid durchflossen, in mindestens einer senkrechten Ebene nahe der der Tafelebene angeordnet und mit den waagerechten Abschnitten der schlangen­ förmigen Rohre über Verbindungselemente verbunden sind.

Tafeln horizontaler schlangenförmiger Wärmetauscherrohre wur­ den bisher mithilfe von nicht gekühlten Flacheisen, Rohren oder Rundstäben aufgehängt.

Diese Tafeln sind in ein Fluid hoher Temperatur eingetaucht, das manchmal auch korrosiv wirkt, so daß die Flacheisen, Rohre oder Rundstäbe schnell oxidieren und häufig ausgetauscht wer­ den mußten.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die horizontalen Wärme­ tauscherrohre über senkrechte Rohre aufzuhängen, die von einem verhältnismäßig kühlen Fluid durchströmt sind und Teil eines unabhängigen Fluidkreislaufs sind oder auch parallel mit den vertikalen Rohrbereichen der Tafel gespeist werden. Insbeson­ dere zeigt die FR-A-25 55 722 eine Vorrichtung mit Paaren senkrechter Rohre, die auf ihren einander zugewandten Seiten Halbrippen eines Profils mit kreisförmigen Ausschnitten tra­ gen. Der Radius dieser kreisförmigen Ausschnitte ist etwas größer als der der Rohre der Tafel, und der Abstand entspricht dem dieser Rohre. Die Halbrippen sind durch Zungen ausreichend geringer Breite voneinander getrennt, um eine gute thermische Leitfähigkeit ihres Rands zur Schweißzone an dem entsprechen­ den senkrechten Rohr sicherzustellen.

Bei dieser Vorrichtung braucht man jedoch einen getrennten Kühlkreis für die senkrechten Rohre, was zu erhöhten Kosten führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Aufhängen einer Tafel horizontaler schlangenförmiger Wärmetauscherrohre anzugeben, die ohne getrennten Kühlkreis für die zur Aufhän­ gung verwendeten senkrechten Rohre auskommt und doch eine gute Kühlung dieser senkrechten Rohre und somit eine Bestän­ digkeit gegen Oxidation sichert, und zwar unabhängig von der Temperatur des Fluids, in das die Tafel eingetaucht ist. Au­ ßerdem sollen die Ausgangsrohre, an denen das Fluid aus der Tafel austritt, alle die gleiche Temperatur haben, obwohl das Fluid durch die Tafel nicht den gleichen Weg nimmt, sondern außen von einem Fluid mit homogener Temperatur erwärmt wird. Schließlich soll die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach zu montieren und auszutauschen sein, indem die Tafel unabhängig von anderen Aufhängevorrichtungen oder angeschlossenen Kreisen gemacht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes der senkrechten Rohre strömungsmäßig eine Verlänge­ rung eines der schlangenförmigen Rohre bildet, durch das das den Wärmetauscher durchströmende Fluid so zu- und abgeführt wird, daß die Ausgänge der Rohre das aufzuheizende Fluid bei gleicher Temperatur aus dem Wärmeaustauschbereich abführen.

Die Verbindungselemente sind zum Beispiel sattelförmig, indem sie zwei zylindrische Oberflächen, nämlich eine senkrechte und eine waagerechte besitzen, die an ein senkrechtes Rohr sowie an einen Rohrabschnitt der Tafel entlang von Mantellinien dieser Rohre angeschweißt werden.

Vorzugsweise ist jedes der senkrechten Aufhängerohre mecha­ nisch mit einem waagerechten Rohrabschnitt der Tafel, zu dem es keine Verlängerung darstellt, über ein rohrförmiges Über­ gangsstück verbunden, das zwei rechtwinklige Kniestücke in derselben Ebene und ein Anschlußrohr an die Tafelebene be­ sitzt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels mithilfe der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Tafel und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt dieselbe Tafel im Schnitt entlang der Linie II- II aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Verbindung eines senkrechten Rohrs mit einem waagerechten Rohrabschnitt über ein Verbindungselement.

Fig. 4 zeigt dieselbe Verbindung in einer dazu orthogonalen Ansicht.

Fig. 5 zeigt in Perspektive ein sattelförmiges Verbindungs­ element.

Fig. 6 zeigt die Ansicht eines rohrförmigen Übergangsstücks zwischen einem senkrechten Rohr und dem horizontalen Rohrab­ schnitt, zu dem es die strömungsmäßige Verlängerung bildet.

Fig. 7 zeigt im Schnitt entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6 einen Teil des rohrförmigen Übergangsstücks.

Gemäß Fig. 1 setzt sich die Wärmetauschertafel aus schlangen­ förmigen Rohren 1, 2, 3, 4 und senkrechten Rohren 2 A, 4 A zu­ sammen, wobei letztere zur Aufhängung der Tafel verwendet werden und an einer den Wärmeaustauschbereich nach oben be­ grenzenden festen Struktur über Klemmelemente 6, 7 befestigt sind. Die unteren Enden der schlangenförmigen Rohre durchdrin­ gen eine seitliche Wand 8 des Wärmeaustauschbereichs.

Die waagerechten Abschnitte der Rohre 1 und 3 der Tafel sind mit den senkrechten Abschnitten 2 A, 4 A der Rohre 2 und 4 über Verbindungselemente 9, 10 mechanisch verbunden, die genauer aus den Fig. 3 bis 5 hervorgehen. Die senkrechten Abschnit­ te der Wärmetauscherrohre 1 und 3 sind weiter mechanisch mit den waagerechten Abschnitten der Rohre 2 und 4 mithilfe von Verbindungselementen 12 verbunden. Die senkrechten Abschnitte der Rohre 1 und 3 sind mit d enen der Rohre 2 und 4 mithilfe von Übergangsstücken 13, 14 paarweise verbunden, die im ein­ zelnen in den Fig. 6 und 7 dargestellt sind.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1. Man erkennt das obere Ende eines Rohres 3 der Tafel und den zur Aufhängung verwendeten senkrechten Teil 4 A des Rohres 4, der in einer senkrechten Ebene nahe der Tafelebene liegt und an das Rohr 3 der Tafel über ein Anschlußstück 14 A und das Übergangsstück 14 anschließt.

Die Fig. 3 bis 54 zeigen, wie die sattelförmigen Verbin­ dungselemente ein waagerechtes Rohr 3 mit einem senkrechten Bereich 4 A des Rohrs 4 verbinden.

Das Verbindungselement 9 ist an das Rohr 3 über Schweißnähte 15 entlang von Mantellinien des Rohrs und an den senkrechten Bereich 4 A des Rohrs 4 über Schweißnähte 16 entlang von Man­ tellinien dieses letzteren Rohrs angeschweißt. Fig. 5 zeigt genauer die zylinderförmigen Oberflächen 17 und 18 der Sättel 9, in die die Rohre mit einem gegenseitigen Abstand r 1 hinein­ passen.

Die Fig. 6 und 7 zeigen in Ansicht bzw. Schnitt ein Über­ gangsstück, das ein senkrechtes Rohr mit einem Abschnitt eines waagerechten Rohrs (Fig. 2) verbindet. Es besteht aus zwei Paaren von Rohren 19, 20 und 21, 22, die jeweils im rechten Winkel angeordnet sind. Diese Verbindungselemente sind über in Umfangsrichtung verlaufende Schweißnähte mit den Enden des senkrechten Rohrs 2 A, 4 A und des entsprechenden waagerechten Abschnitts eines Rohrs der Tafel verbunden.

Man erkennt aus der Figur, daß bei einer Tafel, die aus zwei in Schlangen gelegten und parallel zueinander verlaufenden Rohrsystemen besteht und die parallel von vier Rohren gespeist wird, die Übergangsstücke 13 und 14 praktisch in der Mitte der Tafel angeordnet werden, so daß zwei der Speiserohre die untere Hälfte speisen und im Übergangsstück dann in die Trage­ rohre 2 A, 4 A münden, während die anderen beiden Speiserohre im unteren Bereich durch die Tragerohre verlaufen und ab dem Übergangsstück die schlangenförmigen Rohre der Tafel speisen. Durch diese Aufteilung der Tafel wird nicht nur ein gleichmä­ ßigerer Wärmeaustausch über die Bereiche der Tafel erzielt, sondern auch ohne großen Aufwand eine gleichmäßige Kühlung der Tragerohre 2 A und 4 A erzielt.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Aufhängen einer Tafel horizontaler schlan­ genförmiger Wärmetauscherrohre (1, 2, 3, 4) in einer senkrech­ ten Ebene mit Hilfe von senkrechten Rohren (2 A, 4 A), die an einer starren Struktur (5) abgehängt, von einem kälteren Fluid als das die Tafel umgebende Fluid durchflossen, in mindestens einer senkrechten Ebene nahe der Tafelebene angeordnet und mit den waagerechten Abschnitten der schlangenförmigen Rohre über Verbindungselemente (9) verbunden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes der senkrechten Rohre (2 A, 4 A) strömungs­ mäßig eine Verlängerung eines der schlangenförmigen Rohre bildet, durch das das den Wärmetauscher durchströmende Fluid so zu- und abgeführt wird, daß die Ausgänge der Rohre das aufzuheizende Fluid bei gleicher Temperatur aus dem Wärmeaus­ tauschbereich abführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der senkrechten Aufhängerohre (2 A, 4 A) mit einem waage­ rechten Rohrabschnitt der Tafel, zu dem es keine Verlängerung darstellt, über ein rohrförmiges Übergangsstück (13, 14) me­ chanisch verbunden ist, das zwei rechtwinklige Kniestücke in derselben Ebene und ein Anschlußrohr (14 A) an die Tafelebene besitzt.