DE839945C

DE839945C - Roehrenwaermeaustauscher

Info

Publication number: DE839945C
Application number: DEE341A
Authority: DE
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1948-12-13
Filing date: 1949-12-03
Publication date: 1952-05-26

Description

Röhrenwärmeaustauscher Die Erfindung betrifft einen Röhrenwärmeaustauscher, der einen im wesentlichen zylindrischen Außenmantel aufweist. Das zu erwärmende Mittel strömt unter hohem Druck durch Rohre, die an ihren Enden in mindestens einer Platte befestigt sind, welche zusammen mit einem damit lösbar verbundenen Dekkel eine Kammer begrenzt, die mit dem Innern der Rohre in Verbindung steht. Dieser Deckel ist an der Rohrplatte am Umfang durch zusätzliche Schraubenverbindungen verbunden, wobei die erwähnte Kammer durch mit dem Deckel ein Stück bildende Zwischenwände unterteilt ist. Bei den bekannten Konstruktionen dieser Art befinden sich die zusätzlichen Schraubenverbindungen innerhalb der Hohlräume der Kammern. Dadurch verrosten sie leicht, und die Strömung des einen der Wärmeaustauschmittel innerhalb der Kammer wird durch sie leicht beeinflußt. Diese Nachteile werden vermieden, wenn erfindungsgemäß die zusätzlichen Schraubenverbindungen in die ringförmigen ,Zwischenwände des Deckels verlegt werden.
Sind die Rohre haarnadelförmig ausgebildet und deren Enden in einer gemeinsamen Platte befestigt, so wird die zwischen Deckel und Rohrplatte vorhandene Kammer zweckmäßig ringförmig ausgebildet und durch mindestens eine konzentrische Zwischenwand in zwei Teilkammern unterteilt, wobei in diese Zwischenwand Schraubenbolzen verlegt sind. Dabei können die Haarnadelrohre im Halbkreis paketweise angeordnet sein, wobei die Mittelebene jedes Paketes radial verlaufen kann und in jeder radialen Rohrreihe möglichst wenig Rohre vorhanden sein können. Es Liegt bei einer solchen Bauart ein Minimum von Rohren übereinander, was deren Ersetzen wesentlich erleichtert.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt nach der Linie 1-I der Fig. 2 durch eine erste Ausführungsform, Fig.2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie I I-11 der Fig. i ; Fig.3 zeigt diese Bauart in Draufsicht, und Fig. 4 zeigt zum Teil eine Ansicht und zum Teil einen axialen Längsschnitt durch eine zweite Ausführuiigsforin, bei der ein Dampfexpansionsrohr für die Aufnahme von Kondensat in den Wärmeaustauscher eingebaut ist.
In den Fig. i und 2 bezeichnet i den zylindrischen Außenmantel eines Röhrenwärmeaustauschers. Ferner bezeichnet 2 eine Rohrplatte, in welche die Enden v<» i haarnadelförmig ausgebildeten Rohren 3 befestigt sind. In dieser Platte 2 sind somit doppelt so viele Bohrungen vorzusehen, als Rohre 3 vorhanden sind. 4 bezeichnet einen Deckel, der zusammen mit der Platte 2 eine Kammer begrenzt. Deckel 4 und Platte 2 sind mittels Schraubenbolzen 5 lösbar mit <lein Außenmantel i verbunden. Der Deckel 4 weist zwei ringförmige, konzentrische Zwischenwände 6 Und 7 auf, welche die von ihm und der Platte 2 begrenzte Kammer in zwei konzentrische Teiikammern unterteilen, von denen die innere mit dem Bezugszeichen 9 belegt ist. Die äußere der zwei konzentrischen Kammern ist durch radiale Zwischenwände io (Fig. 2) in zwei halbkreisförmige Kammern 81 und 82 unterteilt. Zur weiteren Verbindung von Rohrplatte 2 und Deckel 4 sind Schraubenverbindungen vorgesehen, welche in die Zwischenwände 6 und 7 des Deckels 4 verlegte Schraubenbolzen ii bzw. 12 aufweisen.
Die Haarnadelrohre 3 sind in der aus der Fig. 2 ersichtlichen Weise im Kreis paketweise derart angeordnet, daß die Mittelebene jedes Paketes radial verläuft. In jeder radialen Rohrreihe sind möglichst wenig Rohre 3 vorgesehen (bei der gezeigten Bauart sind es nur zwei), um deren Ausbau so einfach wie mir möglich gestalten zu können.
Das zu erwärmende, unter hohem Druck befindliche Mittel strömt durch zwei Stutzen 13 in die Teilkammer 81 und von dieser durch die daran angeschlossenen Rohrpakete 3 in die ringförmige Teilkammer 9, um von dieser durch andere Gruppen von Rohrpaketen 3 in die Teilkammer 82 zu gelangen. Aus dieser strömt das auf die gewünschte Temperatur erwärmte Mittel durch zwei Stutzen 14 ab.
Das Wärme abgebende Mittel strömt durch einen Stutzen 15 in den von dem Außenmantel i und der Platte 2 begrenzten Raum 16, wo es eine Anzahl eingebauter Leitwände 17 veranlassen, mit den Haarnadelrohren 3 immer wieder in innige Berührung zu kommen. Das im Raum 16 sich bildende Kondensat fließt durch einen Stutzen 18 ab.
Bei dem beschriebenen Wärmeaustauscher nehmen die die Bolzen i i und 12 aufweisenden, zusätzlichen Schraubenverbindungen zwischen Deckel 4 und Platte 2 einen Teil des Druckes auf, den das in die Kammern 81, 82 und 9 gelangende, hochgespannte Mittel auf die Platte 2 ausübt, so daß infolgedessen letztere wesentlich dünner bemessen werden kann, als es de-- Fall wäre, wenn jene zusätzlichen Schraubenverbindungen nicht vorgesehen würden. Das ermöglicht, die in der Einleitung als Zweck der Erfindung angeführten Vorteile zu erreichen.
Die in der Fig.4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der beschriebenen lediglich dadurch, daß in der vom Außenmantel 181 und von der nicht ersichtlichen Rohrplatte begrenzten Kammer i9 in einen von den Haarnadelrohren 2o begrenzten Raum ein oben offenes Dampfexpansionsrohr 21 eingebaut ist, in welchem z. B. das einem nicht gezeigten Vorwärmer höheren Druckes durch ein Rohr 22 zufließende Kondensat ausdampfen kann. In einem solchen Fall braucht das in das Innere des Wärmeaustauschers verlegte Dampfexpansionsrohr nicht isoliert zu werden, und es versperrt auch keinen Platz, wie es bei dessen Anordnung außerhalb des Wärmeaustauschers der Fall ist.
Die Erfindung läßt sich auch anwenden, wenn die Rohre des Wärmeaustauschers gerade und an beiden Enden je in einer Rohrplatte befestigt sind. Bedingung ist jedoch, daß die dann an beiden Enden des Wärmeaustauschers vorzusehenden Kammern durch mindestens eine ringförmige Zwischenwand des zugeordneten Deckels unterteilt werden, damit in eine solche Zwischenwand die erforderlichen, zusätzlichen Verbindungsmittel für Deckel und Rohrplatten verlegt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Röhrenwärmeaustauscher mit zylindrischem Außenmantel und Rohren, durch welche das zu erwärmende Mittel unter hohem Druck strömt und die an ihren Enden in mindestens einer Platte befestigt sind, welche zusammen mit einem Deckel eine Kammer begrenzen, die mit dem Innern der Rohre in Verbindung steht und mit diesem Deckel am Umfange durch Schrauben und außerdem durch zusätzliche Schraubenverbindungen verbunden ist, wobei die erwähnte Kammer durch mit dem Deckel ein Stück bildende Zwischenwände unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Schraubenverbindungen (11, 12) in zwei ringförmige konzentrische Zwischenwände (6 bzw. 7), die mit dem Deckel (4) ein Stück bilden, verlegt sind.
2. Röhrenwärmeaustauscher nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Deckel (4) und der äußeren der konzentrischen Zwischenwände (6) begrenzte Raum durch radiale Zwischenwände (io) noch in Teilkammern (81, 82) unterteilt ist.
3. Röhrenwärmeaustauscher nach den Ansprüchen i und 2, dessen Rohre haarnadelförmig ausgebildet und bei dem die Enden dieser Rohre in einer gemeinsamen Platte befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Haarnadelrohre (3) im Halbkreis paketweise derart angeordnet sind, daß die Mittelebene jedes Paketes radial verläuft. Röhrenwärmeaustauscher nach den Ansprüchen i bis 3, welcher als Speisewasservorwärmer dient, dadurch gekennzeichnet, daß in einem von den Haarnadelröhren (2o) begrenzten, unterhalb der Platte gelegenen, zentralen Raum (i9) ein oben offenes Rohr (2Z) eingebaut ist, in welchem zufließendes Kondensat ausdampfen kann. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 432 971; Werbeschrift der Fa. Atlas-Werke, Bremen, Nr. 1439, aus dem Jahre Z933. ,