Bei chemischen Reaktionen wird bekanntlich die Wärme des albziehenden
Endgases in eisernen Röhrenaustauschern an das zu verarbeitende Frischgas übertragen,
wobei das Endgas in der Regel durch die Rohre und das F@ischgas um die Rohre geleitet
wird. Dabei ergibt sich die unerwünschte Erscheinung, daß nach kurzer Betriebszeit
die Einwalzstellen der Rohre in den Rohrböden undicht werden, so daß durch Übertritt
von Frischgas in das Endgas die Qualität des letzteren verschlechtert wird. Dieses
Undichtwerden der Walzstellen ist bedingt durch den Umstand, d aß im Betrieb und
namentlich beim Anfahren die mittlere Temperatur der Rohre höher ist als die des
Wärmeaustauschermantels. Die Rohre dehnen sich daher stärker aus als der Wärmeaustauschermantel,
so daß die Einwalzstellen der Rohre nachgeben und daher undicht werden müssen.In chemical reactions, as is well known, the warmth of the pulling body becomes
Transfer end gas in iron tube exchangers to the fresh gas to be processed,
The tail gas is usually passed through the pipes and the flue gas around the pipes
will. This results in the undesirable phenomenon that after a short period of operation
the rolling points of the tubes in the tube sheets are leaking, so that by crossing
from fresh gas to the tail gas the quality of the latter is deteriorated. This
Leakage of the rolling points is due to the fact that in operation and
especially when starting up the mean temperature of the pipes is higher than that of the
Heat exchanger jacket. The tubes therefore expand more than the heat exchanger jacket,
so that the rolled-in points of the tubes give way and therefore have to become leaky.
Die nächstliegende Möglichkeit zur Vermeidung dieses Mißstandes liegt
darin, in den Wärmeaustauschenmantel einen Ausdehnungsausgleich (Kompensator) einzubauen.
Dies bedingt aber die Anwendung eines sehr nachgiebigen Kompensators und eine umständliche
und teure Konstruktion mit fragwürdiger Wirksamkeit.The most obvious way of avoiding this situation is to be found
in building an expansion compensation (compensator) into the heat exchange jacket.
However, this requires the use of a very flexible compensator and a cumbersome one
and expensive construction with questionable effectiveness.
Außerdem ist es bereits bekannt, den erforderlichen Dehnungsausgleich
dadurch zu erreichen, daß man die Rohre des Wärmeaustauschers nur indem einen Rohrboden,
zweckmäßig ir unteren, mit oder ohne Anschweißen einwalzt, durch den anderen Rohrboden
dagegen lose hindurchführt. Diese Aus führung kommt aber nur in Frage, wenn eine
Abdichtung am oberen Rohrboden nicht erforderlich ist.In addition, the necessary expansion compensation is already known
to achieve that the tubes of the heat exchanger only by a tube sheet,
expediently rolled in at the bottom, with or without welding, through the other tube sheet
however, leads loosely through it. This execution is only possible if a
Sealing on the upper tube sheet is not required.
Gemäß der Erfindung sollen nun diese lose in einem Rohrboden geführten
Rohre mit einer außen an diesem Rohrboden anliegenden, am Rande mit ein oder mehreren
Federwellen versehenen dünnen Federplatte verschweißt werden, wobei die Federplatte
mit dem Rohrboden gasdicht eingespannt ist. Dadurch wird eine einwandfreie Abdichtung
zwischen den von den beiden Wärmeaustauschermitteln durchströmten Räumen erzielt,
und die Rohre können sich gegenüber dem Mantel des Wärmeaustauschers beliebig ausdehnen.
Zum besseren Verständnis sei die Erfindung an Hand der Abbildung näher erklärt.According to the invention, these should now be guided loosely in a tube sheet
Pipes with one lying on the outside of this pipe sheet, at the edge with one or more
Thin spring plate provided with spring shafts are welded, the spring plate
is clamped gas-tight with the tube sheet. This creates a perfect seal
achieved between the spaces through which the two heat exchanger means flow,
and the tubes can expand as desired with respect to the jacket of the heat exchanger.
For a better understanding, the invention is explained in more detail with reference to the figure.
Die Rohre i des Wärmeaustauschers 2 sind im unteren, nicht gezeichneten
Rohrboden in normaler Weise mit oder ohne Verschweißen eingewalzt, durch den oberen
Rohrboden 3 dagegen nur lose mit ganz wenig Spiel durchgeführt. Auf diesem Rohrboden
liegt eine dünne Federplatte 4 auf, die mit dem Rohrboden gasdicht eingespannt wird
und am Rande mit ein oder mehreren Federwellen 5 versehen ist. Außerdem ist diese
Federplatte mit genau den Bobrangen des Rohrbodens entsprechenden kurzen Rohrstutzen
6 ausgerüstet, welche in die Federplatte eingepreßt oder mit ihr vernietet sind.
Die vorstehenden Rohre des Wärmeaustauschers werden mit diesen Rohrstutzen gasdicht
verschweißt, so daß der Rohrboden 3 nur noch als Führung und Stütze für die Rohre
des Wärmeaustauschers dient. Diese können sich daher entsprechend der Federwirkung
der Federplatte 4 stärker ausdehnen als der Wärmeaustauschermantel 7, ohne daß die
Einwalzstellen und Schweißstellen der Rohre undicht werden. Bei zweckmäßiger Ausbildung
der Federwellen reicht deren Federwirkung sogar aus, um Unterschiede in der Ausdehnurg
des Röhrenbündels selbst auszugleichen.The tubes i of the heat exchanger 2 are in the lower part, not shown
Tube sheet rolled in the normal way with or without welding, through the upper one
Tube sheet 3, on the other hand, is only carried out loosely with very little play. On this tube sheet
is a thin spring plate 4, which is clamped gas-tight with the tube sheet
and is provided with one or more spring shafts 5 on the edge. Besides, this is
Spring plate with short pipe sockets that correspond exactly to the length of the pipe sheet
6 equipped, which are pressed into the spring plate or riveted to it.
The protruding pipes of the heat exchanger become gas-tight with these pipe sockets
welded so that the tube sheet 3 only as a guide and support for the tubes
of the heat exchanger is used. These can therefore vary according to the spring action
the spring plate 4 expand more than the heat exchanger jacket 7 without the
Rolled-in points and welded points on the pipes become leaky. With appropriate training
The spring action of the spring waves is even sufficient to detect differences in the expansion
of the tube bundle to balance itself.
Um eine große Durchfederung der Federplatte zu ermöglichen, ist es
zweckmäßig, die Enden des Wärmeaustauschermantels und des daran angeschlossenen
Apparates 8 konisch, wie in der Abbildung dargestellt, oder zylindrisch zu erweitern.In order to allow a large deflection of the spring plate, it is
expediently, the ends of the heat exchanger jacket and the one connected to it
Apparatus 8 to expand conically, as shown in the figure, or cylindrical.