DE7732701U1 - HEAT EXCHANGER WITH PIPE PANELS CLEAN BY VIBRATION - Google Patents

HEAT EXCHANGER WITH PIPE PANELS CLEAN BY VIBRATION

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DE7732701U1 DE19777732701 DE7732701U DE7732701U1 DE 7732701 U1 DE7732701 U1 DE 7732701U1 DE 19777732701 DE19777732701 DE 19777732701 DE 7732701 U DE7732701 U DE 7732701U DE 7732701 U1 DE7732701 U1 DE 7732701U1
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Description

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Wärmetauscher mitHeat exchanger with

durch Vibration reinigbarencleanable by vibration

RohrtafelnPipe panels

Die Neuerung betrifft einen Wärmetauscher mit in einem vom wärmeabgebenden Medium lotrecht durchströmten, von Wänden begrenzten, vorzugsweise rechteckigen Zug angeordneten, vom wärmeaufnehmenden Medium durchflossenen Rohrtafeln aus jeweils nebeneinander in lotrechten Ebenen liegenden U- oder mäanderförmig gebogenen Rohren, die an einem mit einem unteren Verteiler und oberen Sammler verbundenen lotrechten, je einer Rohrtafel zugeordneten Wandrohr arbeitsmittelzu- und -ableitungsseitig angeschlossen sind. Derartige Wärmetauscher sind bekannt (Zeitschrift "Energie" Nov. 1973, Nr. 11, Seite 341 und 345).The innovation relates to a heat exchanger with in one of the heat-emitting medium perpendicularly flown through, preferably rectangular train delimited by walls, Pipe panels through which the heat-absorbing medium flows from side by side U-shaped or meander-shaped tubes lying in vertical planes, which are attached to a vertical pipe panels each connected to a lower distributor and upper collector assigned wall pipe are connected to the working medium supply and discharge side. Such heat exchangers are known ("Energie" magazine Nov. 1973, No. 11, page 341 and 345).

Bei Wärmetauschern, bei denen das wärmeabgebende Medium einen hohen Staubgehalt aufweist, wie z.B. die Verbrennungsgase von Müllverbrennungsanlagen, und das wärmeaufnehmende Medium in von diesen Gasen beheizten Rohren geführt wird, treten an diesen Rohren starke Verschmutzungen auf, die nicht nur den Wärmeübergang beeinträchtigen, sondern auch Korrosionen an den Rohren hervorrufen können. Besonders nachteilig sind die Verschmutzungen in Gaszügen mit Wärmeübergang durch Berührung, da hier meist die wärmeaufnehmenden Heizflächen bzw. Rohre nur mit geringen Abständen zueinander angeordnet sind, so daß die Rohrgassen leicht blockiert werden können.For heat exchangers in which the heat emitting medium has a high dust content such as the combustion gases from waste incineration plants, and the heat-absorbing Medium is led in pipes heated by these gases, heavy contamination occurs on these pipes, which not only affects the heat transfer, but can also cause corrosion on the pipes. Are particularly disadvantageous the contamination in gas flues with heat transfer through contact, as here mostly the heat-absorbing heating surfaces or pipes arranged only with small distances from one another are so that the pipe lanes can be easily blocked.

Es ist bekannt, derartige Heizflächen mittels Kugelregen, Rußbläser·! und Vibration, d.h. durch Klopfen oder Rütteln, zu reinigen.It is known to heat surfaces of this type by means of shot rain, sootblowers! and vibration, i.e. by knocking or shaking.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß dessen das wärmeaufnehmende Medium führenden Rohrtafeln in einfacher aber wirkungsvoller Weise durch Rütteln gereinigt werden können, wobei Wert darauf gelegt wird, daß zum Herbeiführen der Rüttelwirkung der eigentliche Aufbau des Wärmetauschers möglichst unbeeinflußt bleibt und der zusätzliche Aufwand an Einrichtungen gering gehalten w«rd.The innovation is based on the task of creating a heat exchanger of the type mentioned at the beginning Generate in such a way that its tube sheets carrying the heat-absorbing medium can be cleaned in a simple but effective manner by shaking, with It is important that the actual structure is used to bring about the vibrating effect of the heat exchanger remains as unaffected as possible and the additional outlay on equipment is kept to a minimum.

Bei Wärmetauschern, wie sie z. B. die oben genannte Literaturstelle zeigt, haben die U- oder mäanderförmig gebogenen Rohre der Rohrtafeln in Abhängigkeit von großen Zugbreiten eine beträchtliche horizontale Erstreckung bzw. auch ein erhebliches Gewicht, so daß die Gefahr besteht, daß die Rohrtafeln an den freien Enden sich senken oder ihre parallele Lage zueinander verlieren, d.h., es tritt eine Änderung im vorgesehenen Abstand von nebeneinanderliegenden Rohrtafeln auf, wodurch die vom wärmeabgebenden Medium durchströmten Gassen verschieden große Durchtrittsquerschnitte erhalten, was nachteilig ist. Insofern soll durch die Neuerung auch erreicht werden, die Rohrtafeln zu stützen und in ihrer vorgesehenen Lage zu halten.In heat exchangers, as they are, for. B. the above-mentioned reference shows, the U- or meandering bent tubes of the tube sheets depending on large draw widths a considerable horizontal extent or a considerable weight, so that the There is a risk that the pipe panels sink at the free ends or their parallel ones Lose their position to each other, i.e. there is a change at the intended distance from adjacent pipe panels, as a result of which the lanes through which the heat-emitting medium flows receive passage cross-sections of different sizes, which is disadvantageous is. In this respect, the innovation is also intended to support the pipe panels and to keep them in their intended position.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Neuerung vor, daß im mittleren Bereich des Zuges parallel zu den Rohrtafelebenen lotrechte, von einem wärmeaufnehmenden Medium durchflossene, mit den Rohrtafeln mechanisch verbundene Tragrohre angeordnet sind, die sich wenigstens über die Höhe der Rohrtafeln im Zug erstrecken, über eine untere sowie obere Abwinkelung an je einen an einer Zugwand liegenden Verteiler bzw. Sammler angeschlossen und mit einer sie in Schwingungen versetzenden Vorrichtung verbunden sind. Die Abwinkelung soll vorzugsweise rechtwinklig sein, sie kann Jedoch auch um einige Grade (bis 15°) von 9o° abweichen. Durch diese Abbiegung erhält das Tragrohr eine ausreichende Elastizität, um schwingen zu können, es bleibt aber noch ausreichend stabil, damit eine harte Schwingung hervorgerufen wird, die die Verschmutzungen zum Abfallen bringt.To solve the problem, the innovation provides that in the middle of the Train parallel to the pipe sheet planes, perpendicular to a heat-absorbing medium flow-through, with the pipe panels mechanically connected support tubes are arranged, the extend at least over the height of the pipe panels in the train, over a lower one as well The upper bend is connected to a distributor or collector located on a pull wall and are connected to a device causing them to vibrate. The bend should preferably be right-angled, but it can also be a few Degrees (up to 15 °) deviate from 9o °. This bend gives the support tube a sufficient Elasticity in order to be able to oscillate, but it remains stable enough so that a hard oscillation is generated that causes the dirt to fall off brings.

Die die Schwingungen hervorrufende Vorrichtung besteht aus einem mit dem Tragrohr nahe dessen oberer Abbiegung kraftschlüssig verbundenen Stößelglied, das eine Aufhängung für das Tragrohr bildet, und einem dieses bewegenden Element, z.B. Vibrator, Hubnocken, Fallhammer oder dgl.The device causing the vibrations consists of one close to the support tube whose upper bend is positively connected tappet member, which is a suspension for forms the support tube, and an element moving this, e.g. vibrator, lifting cam, Drop hammer or the like.

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Weitere Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Neuerung ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen. Es zeigen:Further features and advantages of the subject of the innovation result for the Those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch den Gaszug eines Wärmetauschers mit darin angeordneten, schematisch dargestellten wärmeaufnehmenden Rohrtafeln;Fig. 1 is a vertical section through the gas flue of a heat exchanger with therein arranged, schematically shown heat-absorbing tube sheets;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie Il - Il in der Fig. 1;FIG. 2 shows the section along the line II-II in FIG. 1;

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer anderen Ausführungsform des Gegenstandes der Neuerung;FIG. 3 shows a representation similar to FIG. 1 of another embodiment of the object the innovation;

Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV - IV in der Fig. 3; jFIG. 4 shows the section along the line IV - IV in FIG. 3; FIG. j

Der von den Heizgasen in Richtung der angegebenen Pfeile lotrecht durchströmte Gaszug 1 weist an seinen Wänden Rohre auf, die diese Wände verkleiden können. An den in und parallel zu der Zeichnungsebene liegenden Wänden sind die Rohre 2 angebracht, an den rechtwinklig hierzu liegenden Wänden sind die Rohre 3, 3' angebracht. SämtlicheThe gas cable through which the heating gases flow vertically in the direction of the indicated arrows 1 has pipes on its walls that can cover these walls. To the the pipes 2 are attached in and parallel to the walls lying parallel to the plane of the drawing, the tubes 3, 3 'are attached to the walls at right angles thereto. All

Wandrohre gehen von unteren Verteilern aus und münden in obere Sammler ein, wobei |Wall pipes emanate from lower distributors and open into upper collectors, where |

für die Rohre 3 die Vertei ler 4 sowie Sammler 5 und für die Rohre 3' die Vertei ler 4' und Sammler 5' vorgesehen sind. Die Rohre 2 stehen mit Verteilern 4" und Sammlern 5" in Verbindung.for the tubes 3, the distributors 4 and collectors 5 and for the tubes 3 'the distributors 4' and Collectors 5 'are provided. The tubes 2 stand with manifolds 4 "and collectors 5" in Connection.

Gemäß Fig. 1 und 2 sind im Gaszug 1 nebeneinander in lotrechten Ebenen Rohrtafeln 6 angeordnet, die aus mehreren mäanderförmigen Rohren bestehen, welche Jeweils mit den Wandrohren 3 bzw. 3' arbeitsmlttelzu- und -ableitungsseitig verbunden sind. Im mittleren Bereich des Zuges 1, d.h. zwischen den Wandrohren 3 und 3', sind parallel zu den Rohrtafelebenen lotrechte Tragrohre 7 angeordnet, die vom wärmeaufnehmenden Medium durchflossen und mit den Rohrtafeln mechanisch verbunden sind. Diese Tragrohre 7 er- I According to Fig. 1 and 2 pipe panels 6 are arranged next to each other in vertical planes in the throttle cable 1, which consist of several meander-shaped pipes, which are each connected to the wall pipes 3 and 3 'working medium supply and discharge side. In the middle area of the train 1, ie between the wall pipes 3 and 3 ', perpendicular support pipes 7 are arranged parallel to the pipe panel planes, through which the heat-absorbing medium flows and are mechanically connected to the pipe panels. These support tubes 7- I

strecken sich wenigstens über die Höhe der Rohrtafeln im Zug 1, so daß alle Rohrtafeln 6 |extend at least over the height of the pipe panels in train 1, so that all pipe panels 6 |

mit ihnen verbunden werden können. Die Tragrohre weisen eine obere sowie untere Abwin- | kelung 7'auf, die vorzugsweise 9o° beträgt, jedoch auch um einige Grad (bis 15°) §can be connected to them. The support tubes have an upper and a lower winch | angle 7 ', which is preferably 9o °, but also by a few degrees (up to 15 °) §

hiervon abweichen kann, und der aus der Lotrechten abgewinkelte Trag rohrabschnitt scan deviate from this, and the angled support tube section s

führt zu einem an einer Zugwand liegenden Verteiler bzw. Sammler 4 bzw. 5. Für die Tragrohre können natürlich auch besondere Verteiler und Sammler vorgesehen werden,leads to a distributor or collector 4 or 5 located on a tension wall Support tubes can of course also be provided with special distributors and collectors,

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an denen Wandrohre; d,hs Zu- und Ableitungsrohre für die Rohrtafeln,p.icht cngsschlossen sind. Nahe der oberen Abwinkelung T ist mit dem Tragrohr 7 kraftschlüssig ein Stößelglied 8 verbunden, mit dem ein Vibrator, Hubnocken oder - wie gezeigt -on which wall pipes ; d, h s inlet and outlet pipes for the tube panels are cngsschlossen p.icht. Near the upper bend T , a tappet member 8 is non-positively connected to the support tube 7, with which a vibrator, lifting cam or - as shown -

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ein Fallhammerzusammenwirkt, um das Tragrohr und damit die Rohrtafeln in Schwingungen zu versetzen.
9
a drop hammer cooperates to set the support tube and thus the tube panels in vibration.

Das Stößelglied 8 kann zugleich eine Aufhängung für das Trag rohr 7 bilden.The plunger member 8 can also form a suspension for the support tube 7.

Bei dem Beispiel von Fig. 1 und 2 sind die Rohrtafeln 6 in jeweils gemeinsamen lotrechten Ebenen gegenständig zueinander angeordnet, wobei sich die Rohrtafeln bis fast zur Mitte des Gaszuges 1 erstrecken, und das Tragrohr 7 liegt jeweils in einer solchen Ebene.In the example of FIGS. 1 and 2, the pipe panels 6 are in each case common vertical Levels arranged opposite one another, the pipe panels extending almost to the middle of the throttle cable 1, and the support pipe 7 is in each case in one such level.

Bei dem Beispiel der Fig. 3 und 4 bestehen die Rohrtafeln 6' aus U-förmig gebogenen Rohren, die arbeitsmittelein- und -austrittsseifig mit den Wandrohren 3 bzw. 3' verbunden sind. In einer gemeinsamen lotrechten Ebene liegen jeweils eine am Wandrohr (unten) und eine am Wandrohr 3' (oben) angeschlossene Rohrtafel 6', in der nächsten Ebene ist die untere Rohrtafel 6' am Wandrohr 3', die obere Rohrtafel 6' am Wandrohr 3 angeschlossen. Der Deutlichkeit halber sind in Fig. 4 jedes zweite Wandrohr und die daran angeschlossene Rohrtafel weggelassen worden. Das Tragrohr 7 liegt in diesem Fall seitlich an den Rohrtafeln 6', mit denen es mechanisch zur Übertragung der Rüttelbewegung verbunden ist. Hierbei kann ein Trag rohr 7 für die Rohrtafeln 6' in zwei einander benachbarten Ebenen vorgesehen sein, wodurch sich nicht nur die Zahl der Tragrohre, sondern auch die Zahl der diese in Schwingungen versetzenden Elemente verringern läßt.In the example of FIGS. 3 and 4, the pipe panels 6 'consist of a U-shaped bent Pipes connected to the working medium inlet and outlet with the wall pipes 3 and 3 ', respectively are. In a common vertical plane there is one on the wall pipe (below) and a pipe panel 6 'connected to the wall pipe 3' (above), in the next The level is the lower pipe panel 6 'on the wall pipe 3', the upper pipe panel 6 'on the wall pipe 3 connected. For the sake of clarity, every second wall pipe and the the pipe panel attached to it has been omitted. The support tube 7 is in this case on the side of the pipe panels 6 ', with which it is mechanically used to transmit the shaking movement connected is. Here, a support pipe 7 for the pipe panels 6 'in two each other adjacent levels should be provided, which not only increases the number of supporting tubes, but also reduce the number of elements that make them vibrate leaves.

Wie aus Vorstehendem zu ersehen ist, wird gemäß der Neuerung eine in ihrem Aufbau einfache Anordnung zum Rütteln von lotrechten Rohrtafeln in einem Gaszug geschaffen, deren Reinigungswirkung ausgezeichnet ist und zuverlässig eintritt, wobei zugleich eine Abstützung für die Rohrtafeln geschaffen wird, um sie in vertikaler und horizontaler Richtung eindeutig festzulegen.As can be seen from the above, according to the innovation, there is one in its structure simple arrangement created for vibrating vertical pipe panels in a throttle cable, whose cleaning effect is excellent and reliably occurs, and at the same time a Support for the pipe panels is created to hold them in vertical and horizontal direction Clear direction to be determined.

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Claims (4)

Dr.-Ing. Heinrich Vwkouf ;>\ './. ' §:§ '>„'. eße?lin,;den 19. Oktober 1977 Davoser Str. 2 b E 251 looo Berlin 33 SchutzansprücheDr.-Ing. Heinrich Vwkouf;> \ './. '§: §'> "'. eße? lin,; October 19, 1977 Davoser Str. 2 b E 251 looo Berlin 33 claims for protection 1. Wärmetauscher mit in einem vom wärmeabgebenden Medium lotrecht durchströmten, von Wänden begrenzten, vorzugsweise rechteckigen Zug angeordneten, vom wärmeaufnehmenden Medium durchflossenen Rohrtafeln aus jeweils nebeneinander in lotrechten Ebenen liegenden U- oder mäanderförmig gebogenen Rohren, die an einem mit einem unteren Verteiler und oberen Sammler verbundenen lotrechten, je einer Rohrtafel zuge- Jt ordneten Wandrohr arbeitsmittelzu- und -ableitungsseitig angeschlossen sind, dadurch1.Heat exchanger with a preferably rectangular train, through which the heat-emitting medium flows vertically, bordered by walls, and through which the heat-absorbing medium flows, tube sheets made of tubes lying next to one another in vertical planes, U-shaped or meander-shaped tubes, which are connected to a lower distributor and upper collector associated vertical, one each tube panel conces- Jt arranged wall pipe arbeitsmittelzu- and are connected -ableitungsseitig, characterized S gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich des Zuges (1) parallel zu den RohrtafelebenenS marked that in the middle area of the train (1) parallel to the pipe panel levels w lotrechte, von einem wärmeaufnehmenden Medium durchflossene, mit den Rohrtafeln (6,6')w vertical, through which a heat-absorbing medium flows, with the pipe panels (6.6 ') -ji mechanisch verbundene Tragrohre (7) angeordnet sind, die sich wenigstens über die Höhe-ji mechanically connected support tubes (7) are arranged, which extend at least over the height f der Rohrtafeln im Zug erstrecken, über eine untere sowie obere Abwinkelung (7') an jef of the pipe panels extend in the train, over a lower and upper bend (7 ') at each =| einen an einer Zugwand Hegenden Verteiler (4, 4') bzw. Sammler (5, 5') angeschlossen= | a distributor (4, 4 ') or collector (5, 5') attached to a tension wall und mit einer sie in Schwingungen versetzenden Vorrichtung (8, 9) verbunden sind.and are connected to a device (8, 9) causing them to vibrate. t t 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schwingungen <| hervorrufende Vorrichtung aus einem mit dem Tragrohr (7) nahe dessen oberer Abwinke-2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the vibrations <| causing device from a with the support tube (7) near its upper angled i| lung (7') kraftschlüssig verbundenen Stößelglied (8) und einem dieses bewegenden EIe-i | ment (7 ') positively connected plunger member (8) and an egg moving this ment (9) besteht.ment (9) exists. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stößelglied (8) eine Aufhängung für das Tragrohr (7) bildet.3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the plunger member (8) forms a suspension for the support tube (7). 4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rohrtafelebene ein Tragrohr zugeordnet ist.4. Heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that each A support tube is assigned to the pipe sheet level. - 2-- 2- 7732701 09.02.787732701 02/09/78
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