DE8902572U1

DE8902572U1 - Reparatureinlage für ein Wärmetauscherrohr

Info

Publication number: DE8902572U1
Application number: DE8902572U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-07-05
Anticipated expiration: 1999-03-04
Also published as: US5079837A; EP0385219A3; EP0385219A2

Description

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&iacgr; \ 1 Siemens Aktiengesellschaft

Reparatureinlage für ein Wärmetauscherrohr

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reparatureinlage für ein Wärmetauscherrohr mit einer Hülse, durch die ein ronrförmiger Grundkörper hindurchragt, der mit einem Kopfteil der Hülse abgestützt ist und an dem anderen Ende mit einem Gewinde und einer Mutter zum Verspannen der Reparatureinlage i.m Wärmetauscherrohr versehen ist.

Aus der EP-A-O 120 27/ ist eine dreiteilige Reparaturanordnung &iacgr; ^! für Wärmetauscherrohre bekannt, die aus einer zylindrischen Hülse mit nach innen gefasten Stirnflächen, ein^m rohrförmigen Grundkörper, der durch den zylindrischen Körper hindurchgeführt ist und an einem Ende ein Kopfteil trägt und an dem anderen Ende mit einem Gewinde versehen ist. Über das mit dem Gewinde versehenen Ende des Grundkörpers ist ein Spannring gestülpt, der mit einem Bund am Rohrboden anliegt und mit seiner gegenüberliegenden Stirnfläche an die schrägen Stirnflächen der zylindrischen Hülse in Eingriff gebracht ist. Nach Einsetzen der Reparaturanordnung in das Wärmetauscherrohr wird durch Anziehen einer auf dem Gewinde befindlichen Mutter die zylindrische Hülse gestaucht und im Bereich ihrer beiden Stirnflächen dicht mit dem zu reparierenden Rohr in Eingriff gepreßt. Diese Ausführung ist nur für den Bodenbereich einsetzbar. Die drei Teile der Reparaturanordnung sind in ihrer Herstellung sehr aufwendig. Darüber hinaus kann die Reparaturanordnung nicht mehrmals benutzt werden, da durch das Stauchen eine Verformung der zylindrischen Hülse eintritt.

Auch ist es beispielsweise aus der EP-A-O 181 250 bekannt, in ein Wärmetauscherrohr eine rohrförmige Einlage einzusetzen. Diese Einlage wird zunächst durch Aufweiten mittels Walzen im Wärmetauscherrohr gehaltert und dann zusätzlich festgelötet. Ein

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\ 1 ähnliches Verfahren ist aus der EP-A-O 047 407 bekannt, bei dem die Einlage jedoch mittels Druck aufgeweitet und anschließend festgeschweißt wird. Diese Einlagen sind nur sehr schwierig aus dem Wärmetauscherrohr wieder zu entfernen. 5

Aus der DE-A-32 12 223 ist es bekannt, ein schadhaftes Wärmetauscherrohr nicht mittels einer Reparatureinlage zu reparieren, sondern mit einem Rohrstopfen zu verschließen. Dadurch wird das Wärmetauscherrohr außer Betrieb gesetzt. Der Rohrstopfen ist an

.10 seinem Umfang mit Stülpringen versehen. Er muß im Betrieb unter Umständen sehr hohen Drücken standhalten. Um den an den Stülpringen auftretenden Kräften standzuhalten, müssen die Stülpringe sehr stark bemessen und mit einem großen Ausstellwinkel versehen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen, und eine Reparatureinlage anzugeben, die einfach in der Harstellung und sicher in der Wirkungsweise ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils zwischen der Hülse und dem Kopfteil und zwischen der Hülse und der .«lütter mindestens ein Stülpring angeordnet ist, und die Stülpringe ausgehend von ihrer entspannten, kegeligen Form durch Relativbewegung zwischen dem Grundkörper und der Hülse in eine abgeflachte Form überführbar und in ihrem Durchmesser vergrößerbar sine.

Durch die erfindungsgemaßen Ausbildungen ergibt sich eine besor.ders einfache Ausführung der Reparatureininge, die aus nur wenigen, in einfacher Weise hersiexibaren Einzelteilen besteht und mehrfach verwendbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Dip Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 einen Längsschnitt durch eine in ein Wärmetauscherrohr eingeführte Reparatureinlage;

FIü 2 die Reparatureinlage gemäß FIG 1 im gespannten Zustanrl; FIG 3 eine Reparatureinrichtung mit doppelt ausgeführten Stülpringen im angespannten Zustand.

FTG 1 zeigt eine Reparatureinlage 1. die in ein defektes Wärmetauscherrohr 3 eingeführt ist. Das Wärmetauscherrohr 2 hat eine schadhafte Stelle h. Die Reparatureinlage 1 weist eine Hülse 5 auf, durch die ein rohrförmiger Grundkörper 7 hindurchragt, der mit einem Kopfteil 9 an der Hülse 5 abgestützt ist und an dem anderen Ende mit einem Gewinde 11 und einer Mutter 13 zum Verspannen der Reparatureinlage 1 im Wärmetauscher!uhr 3 versehen ist. Jeweils zwischen der Hülse 5 und dem Kopfteil 9 und zwischen der Hülse 5 und der Mutter 13 ist mindestens ein Stülpring 15 ann'jurdnet. Diese Stülpringe 15 weisen eine kegelige (konisehe) Form auf. Durch Zusammendrücken können diese Stülpringe 15 in ihrem Durchmesser vergrößert werden. Dies geschieht bei der erfindungsgemäßen Reparatureiniage 1 durch Festdrehen der Mutter 13. Die Mutter 13 kann beispielsweise, wie dargestellt, als Sechskantmutter ausgeführt se n. Das Festdrehen geschieht uann mit einem Ringschlüsselwerkzeug. Auch sind andere Ausgestaltungen, beispielsweise als geschlitzte oder mit Bohrungen oder Aussparungen versehene Mutter, möglich.

Es ist vo¹"¹ Vorteil, wenn der Kopfteil 9 als Flansch ausgebildet ist. Dadurch können große Verspannkräfte mit der Reparatureinlage 1 erzielt werden. Auch kann es von Vorteil sein, mehrere Stülpringe 15, 15a, an jedem Ende vorzusehen, die durch Abstandsringe 17 voneinander getrennt sind. Auf diese Weise wird durch die Reparatureinlage 1 pro Stülpring 15, 15a auf das Wärmetauscherrohr 3 eine geringere Kraft ausgeübt. Außerdem wird

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der Wärmeübergang vom durchfließenden Medium auf das Wärmetauscher rohr 3 verbessert.

Vjrteilhafterweise sind jeweils zwei Stülpringe 15a, 15b in axialer Richtung in ihrer entspannten kegeligen Form um 180* gegeneinander gedreht. Dadurch kann die beim Verspannen der Reparatureinlage 1 auftretende axiale Verschiebung der Reparatureinlage 1 im Wärmetauscherrohr 3 verhindert werden.

Die Reparatureinlage 1 ist so bemessen, daß einerseits die Hülse 5 und die Abstandsringe 17 beim Verspannen nicht verformt werden und andererseits so, daß der Grund¹ örper 7 in seinem Innendurchmesser möglichst groß ist, damit der Mediumsdurchfluß nicht gehindert wird.

FIG 2 zeigt die Reparatureinlage 1 im verspannten Zustand. Durch Anziehen der Mutter 13 und Zusammendrücken der Stülpringe 15, 15a, 15b weisen diese nun eine abgeflachte Form auf und sind in ihrem Durchmesser vergrößert. Dadurch ist die Reparatureinlage kraftschlüssig mit dem Wärmetauscherrohr 3 verbunden. Durch die Anlagefläche der Stülpringe 15, 15a, 15b wird auch eine größtmögliche Dichtfähigkeit erzielt. Dies ist besonders wichtig, wenn das Wärmetauscherrohr 3 bereits undicht ist.

Vorteilnafterweise sind bei der Reparatui-einlage gemäß FIG 3 am Kopfteil 9 die Stülpringe 15c nebeneinander angeordnet. Die Reparatureinlage 1 weist hierdurch eine besonders gute Dichtfähigkeit auf. Durch die Doppelanordnung der Stülpringe 15c können diese besonders dünn und mit einem großen Innendurchmesser ausgeführt werden, was eine Vergrößerung des Innendurchmessers der Reparatureinlage 1 erlaubt,

Am anderen Ende der Reparatureinlage 1, sind zwei auseinanderliegende Stülpringe 15, 15b in axialer Richtung in ihrer entspannten kegeligen Form gegeneinander um 180* gedreht angeordnet. Beim Verspannen einer solchen Anordnung wird eine Aufhe-

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bung von axialen Kräften zwischen der Rrparütureinlage 1 und dem Wärmetauscherrohr 3, sowie eine gleichmäßigere Kräfteverteilung erzielt. Darüber hinaus werden Abstandsringe eingespart.

Eine solche, auch als V-förmige Anordnung von Stülpringen bezeichnete Ausführung kann mit einfachen Mitteln auch dadurch erzielt werden, daß nur ein Stülpring 15e verwendet wird, der nach Art von zwei entgegengesetzt aneinander angeordnete kegeligen Stülpringen ausgebildet ist. Dies ist vorteilhaft, wenn besonders hohe Haltekräfte im Wärmetauscher &igr; ohr 3 erzielt werden sollen.

Bei diesen V-förmigen Anordnungen kam, die V-form des/der Stülpringe/s 15a, 15b, 15e wahlweise nach außen oder innen /legen. Es können auch die Anordnungen der Stülpringe 15, 15a, 15b, 15c, 15e vorgesehen werden, die über die hier aufgezeigten Darstellungen hinausgehen.

Um eine Drehung der Reparatureinlage 1 während des Verspannens im Wärmetauscherrohr 3 zu verhindern, ist es günstig, am Grundkörper 7 Mittel zum kraftschlüssigen Verbinden eines Werkzeuges anzuordnen. Diese Mittel können beispielsweise als Imbus 21 ausgeführt sein. Es sind jedoch auch andere Ausff :rungen, beispielsweise als Innengewinde 23, wie in FIG 1 dargestellt, möglich. In dieser Ausführung ist die Mutter 13 wie bereits oben erwähnt, mit einem Schlitz 24 versehen, der den Eingriff eines geeigneten Werkzeuges zum Festdrehen und Lesen der Mutter zuläßt. Wie in FIG 2 dargestellt ist, kann auch die Mutter 13 mit Bohrungen 25 versehen sein, die den Eingriff eines dornartigen Werkzeuges erlauben.

Durch die Erfindung wird eine einfach herstellbare Reparatureinlage 1 geschaffen, die preiswert herzustellen ist und eine Verkürzung der Montagezeiten ermöglicht, was wiederum eine verminderte Strahlenbelastung des Personals zur Folge hat. Da bei der erfindungsgemäßen Reparatureiniage 1 keine Wärme durch Schweis-

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sei' oder Löten in den Werkstoff der ReparaLureinlage 1 oder des
Wärmetauscherrohres 3 eingebracht wird, ist auch die Korrosionsanfälligkeit vermindert". Darüber hinaus ist die Reparatureinlage 1 reversibel und mehrmals einsetzbar. Eine besondere Reinigung

des Warnietauscherrohres 3 vor dem Einsetzen der Reparatureinlage 1 ist nicht erforderlich.

Bei einer Anwendung 'ler Reparatureinlage 1 im bedennahen Bereich eines Wärmetauscher", ist auch eine Kombination vnn Verspann-
und Schweiß- oder Löttechnik denkbar. Dazu kann die Heparatureinlage 1 im oberen, nicht zugänglichen Bereich des Wärmetauscherrohres 3 verspannt werden und am unteren Ende mittels eines Schweiß- oder Lötverfahrens befestigt werden.

Claims

B9 G 3 O 8 5 OE Schutzansprüche

1. Repar&tureinlage (1) für ein Wärmetauscherrohr (3) mit einer Hülse (5), durch die ein rohrförmiger Grundkörper (7) hindurchragt, der mit einpm Kopfteil (9) an der Hülse (5) abgestützt ist und an dem anGeren Ende mit einem Gewinde (11) und einer Mutter (13) zui-n Verspannen der Reparatureinlage (1) im Wärmetauscherrohr (2) versehen ist» dadurch gekennzeichnet , daß jeweils zwischen der Hülse (5) und dem Kopfteil (9) und zwischen der Hülse (5) und der Mutter (13) mindestens ein Stülpring (15) angeordnet ist, und die Stülpringe (15) ausgehend von ihrer entspannten, kegeligen Form durch Relativbewegung zwischen dem Grundkörper (7) und der Hülse (5) in eine abgeflachte Form überführbar und in ihrem Durchmesser vergrößerbar sind.

2. Reparatureinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kopfteil (9) als Flansch ausgebildet ist.

3. Reparatureinlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Stülpringe (15, 15a) vorgesehen sind, die durch Abstandsringe (17) voneinander getrennt sind.

4. Reparatureinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 2, d adurch gekennzeichnet , daß bei Anordnung von mehr als einem Stülpring die Stülpringe (15c) nebeneinander angeordnet sind.

5. Reparatureinäjlge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d adurch gekennzeichnet , daß jeweils zwei Stülpringe (15a, 15b) in axialer Richtung in ihrer entspannten kegeligen Form um 180* gegeneinander gedreht sind.

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6. Reparatureinlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d adurch gekennzeichnet , daß ein Stülpring (15e) nach Art von zwei entgegengesetzt aneinander angeordneten kegeligen Stülpringen ausgebildet ist.

7. Reparatureinalge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d adurch gekennzeichnet , daß am Grundkörper (7) Mittel zum kraftschlüssigen Eingriff eines Werkzeuges angeordnet sind.
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