EP2984437A1 - Tube bundle device and use thereof - Google Patents

Tube bundle device and use thereof

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EP2984437A1
EP2984437A1 EP14717056.7A EP14717056A EP2984437A1 EP 2984437 A1 EP2984437 A1 EP 2984437A1 EP 14717056 A EP14717056 A EP 14717056A EP 2984437 A1 EP2984437 A1 EP 2984437A1
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EP
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tube
housing
tube bundle
tubes
tube sheet
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Application number
EP14717056.7A
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EP2984437B1 (en
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Wolfgang Gunkel
Frank-Friedrich Pape
Klaus FOUQUET
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • F28F9/0226—Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation

Abstract

The invention relates to a tube bundle device, comprising a housing (3) having a tube bundle (9) accommodated therein, which tube bundle comprises tubes (15), which are connected to a first tube sheet (11) at one end and to a second tube sheet (13) at the end opposite the first tube sheet (11), wherein the first and second tube sheets (11, 13) are detachably fastened in the housing (3). The first tube sheet (11) is supported on a stop (31) on the housing (3) by means of the side of the first tube sheet opposite the tubes (15) and is fastened to the stop (31), and the second tube sheet (13) is guided in the housing (3) by means of a sealing element (41). The invention further relates to a use of the tube bundle device.

Description

Rohrbündelapparat sowie dessen Verwendung  Tube bundle apparatus and its use
Beschreibung Die Erfindung geht aus von einem Rohrbündelapparat, umfassend ein Gehäuse mit darin aufgenommenem Rohrbündel mit Rohren, die an einem Ende mit einem ersten Rohrboden verbunden sind und an dem dem ersten Rohrboden gegenüberliegenden Ende mit einem zweiten Rohrboden verbunden sind, wobei der erste und der zweite Rohrboden lösbar im Gehäuse befestigt sind. Description The invention is based on a tube bundle apparatus comprising a housing with a tube bundle housed therein with tubes which are connected at one end to a first tubesheet and at the end opposite the first tubesheet are connected to a second tubesheet, the first and the second tubesheet Tube bottom are releasably secured in the housing.
Die Erfindung geht weiterhin aus von einer Verwendung des Rohrbündelapparates. The invention is further based on a use of the tube bundle apparatus.
Rohrbündelapparate werden in der Regel dort eingesetzt, wo ein Wärmeübergang von einem ersten Medium an ein zweites Medium erfolgen muss. Entsprechende Apparate sind zum Bei- spiel Wärmetauscher oder Reaktoren. Im Rohrbündelapparat durchströmt das erste Medium die Rohre und das zweite Medium den die Rohre umgebenden Raum. Die Fluidführung kann dabei im Gleichstrom, im Gegenstrom, im Kreuzgleichstrom oder im Kreuzgegenstrom erfolgen. Für eine Strömungsführung im Kreuzgleichstrom oder Kreuzgegenstrom werden die einzelnen Rohre des Rohrbündelapparates durch Umlenkbleche geführt, mit denen das die Rohre umströ- mende zweite Medium umgelenkt wird. Durch das Umlenken entlang der Umlenkbleche ergibt sich ein mäandernder Strömungsverlauf für das die Rohre umströmende Medium. Tube bundle apparatuses are generally used where heat transfer from a first medium to a second medium has to take place. Corresponding apparatuses are, for example, heat exchangers or reactors. In the tube bundle apparatus, the first medium flows through the tubes and the second medium through the space surrounding the tubes. The fluid guide can be done in cocurrent, countercurrent, crosscurrent or cross-countercurrent. For flow guidance in cross-flow or cross-countercurrent flow, the individual tubes of the tube bundle apparatus are guided by baffles with which the second medium circulating around the tubes is deflected. By deflecting along the baffles results in a meandering flow pattern for the medium flowing around the tubes.
Um ein Durchmischen des ersten Mediums und des zweiten Mediums zu vermeiden, sind die Rohre üblicherweise mit ihren Enden in einem Rohrboden fluiddicht aufgenommen. Die Rohr- böden sind ihrerseits ebenfalls fluiddicht mit einem Mantel des Rohrbündelapparates verbunden. In order to avoid a mixing of the first medium and the second medium, the tubes are usually fluid-tightly received with their ends in a tube plate. For their part, the tube bottoms are likewise connected in a fluid-tight manner to a jacket of the tube bundle apparatus.
Bei derzeit eingesetzten Rohrbündelapparaten sind der erste Rohrboden und der zweite Rohrboden jeweils fixiert im Gehäuse des Rohrbündelapparates befestigt, wobei hierzu üblicher- weise Flanschverbindungen eingesetzt werden. Gängige Gestaltungen der Rohrböden und ihrer Montage sind zum Beispiel in Perry's Chemical Engineer's Handbook, Eighth Edition, Seite 1 1 -34 dargestellt. In currently used tube bundle apparatuses, the first tube plate and the second tube plate are each fixedly fastened in the housing of the tube bundle apparatus, whereby flange connections are usually used for this purpose. Common designs of tube sheets and their mounting are shown, for example, in Perry's Chemical Engineer's Handbook, Eighth Edition, page 1 1 -34.
Nachteil der bekannten Rohrbündelapparate ist, dass insbesondere bei großen Temperaturdif- ferenzen zwischen dem die Rohre durchströmendem Medium und dem die Rohre umströmenden Medium Längenausdehnungen der Rohre und des Mantels unterschiedlich sind, sodass sich die Rohre im Rohrbündelapparat verformen können. Zudem ist es im Allgemeinen nicht möglich, auf eine einfache Weise Rohre aus dem Rohrbündel auszutauschen, wenn dies notwendig sein sollte oder Reinigungsarbeiten am Rohrbündel oder am Mantel durchzuführen. Disadvantage of the known tube bundle apparatuses is that, in particular with large temperature differences between the medium flowing through the tubes and the medium flowing around the tubes, length expansions of the tubes and of the jacket are different, so that the tubes can deform in the tube bundle apparatus. In addition, it is generally not possible to replace tubes in a simple manner from the tube bundle, if necessary, or to carry out cleaning work on the tube bundle or on the jacket.
Zur Vermeidung dieser Verformungen werden in aller Regel auf der Mantelseite der Apparate Kompensatoren eingesetzt, die aber nur für Apparate mit begrenzter Wanddicke im niederen Druckbereich einsetzbar sind. Diese Kompensatoren sind eine bekannte Schwachstelle derarti- ger Konstruktionen, ein Versagen führt zu einem Austritt des Mediums im Mantelraum in die Umwelt. Dies ist in den Fällen, in denen auf Mantelseite Prozesschemikalien gehandhabt werden, eine nicht tolerable Emission. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Rohrbündelapparat bereitzustellen, der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist. To avoid these deformations are usually used on the shell side of the apparatus compensators, but only for apparatus with limited wall thickness in the low pressure range can be used. These compensators are a known weak point ger constructions, a failure leads to leakage of the medium in the shell space in the environment. This is a non-tolerable emission in cases where process chemicals are handled on the shell side. The object of the present invention is therefore to provide a tube bundle apparatus which does not have the disadvantages known from the prior art.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen Rohrbündelapparat, umfassend ein Gehäuse mit darin aufgenommenem Rohrbündel mit Rohren, die an einem Ende mit einem ersten Rohrboden ver- bunden sind und an dem dem ersten Rohrboden gegenüberliegenden Ende mit einem zweiten Rohrboden verbunden sind, wobei der erste und der zweite Rohrboden lösbar im Gehäuse befestigt sind, wobei der erste Rohrboden mit seiner den Rohren gegenüberliegenden Seite sich an einem Anschlag am Gehäuse abstützt und am Anschlag fixiert ist und der zweite Rohrboden mit einem Dichtelement im Gehäuse geführt ist. The object is achieved by a tube bundle apparatus comprising a housing with a tube bundle accommodated therein with tubes which are connected at one end to a first tube plate and at the end opposite the first tube plate are connected to a second tube plate, wherein the first and the second tube sheet are releasably secured in the housing, wherein the first tube sheet with its opposite side of the tubes is supported on a stop on the housing and fixed to the stop and the second tube sheet is guided with a sealing element in the housing.
Durch die Fixierung des ersten Rohrbodens am Anschlag wird vermieden, dass sich das Rohrbündel bei Betrieb des Rohrbündelreaktors innerhalb des Gehäuses verschieben kann. Die Führung des zweiten Rohrbodens mit einem Dichtelement im Gehäuse erlaubt es, dass sich zum Beispiel bei einer unterschiedlichen Längendehnung von Rohren und Gehäuse, insbeson- dere bei stark unterschiedlichen Temperaturen des in den Rohren geführten Mediums und des die Rohre umströmendem Mediums, sich der Rohrboden innerhalb des Gehäuses verschieben kann und auf diese Weise unterschiedliche Längendehnungen aufgrund von Temperaturunterschieden ausgeglichen werden. Die Abdichtung des zweiten Rohrbodens mit einer Stopfbuchsdichtung erlaubt einerseits ein Verschieben des Rohrbodens innerhalb des Gehäuses und dich- tet andererseits die durch den Rohrboden separierten Räume innerhalb des Gehäuses voneinander ab. Hierdurch wird sichergestellt, dass ein Fluid aus dem Raum, der durch den Rohrboden und einen Gehäusedeckel abgegrenzt wird, in die Rohre strömt und weiterhin das in das Gehäuse zugegebene Medium, das die Rohre umströmt, nicht in den Zulauf in die Rohre gelangen kann. By fixing the first tube plate to the stop is avoided that the tube bundle can move during operation of the tube bundle reactor within the housing. The guidance of the second tube plate with a sealing element in the housing makes it possible, for example, for a different elongation of tubes and housing, in particular at very different temperatures of the guided in the tubes medium and the medium flowing around the tubes, the tube sheet within move the housing and can be compensated in this way different elongations due to temperature differences. The sealing of the second tube plate with a gland seal allows on the one hand a displacement of the tube bottom within the housing and on the other hand, the spaces separated by the tubesheet inside the housing seal. This ensures that a fluid from the space, which is delimited by the tube plate and a housing cover flows into the tubes and continue to enter the medium added to the housing, which flows around the tubes, can not get into the inlet into the tubes.
Um auch auf der Seite, an der der Rohrboden am Anschlag fixiert ist, zu vermeiden, dass ein Fluid aus dem Raum zwischen Rohrboden und Gehäusedeckel in den durch den Gehäusemantel und die beiden Rohrböden definierten, die Rohre umgebenden Raum strömen kann und zum anderen das Fluid aus dem die Rohre umgebenden Raum in den Raum zwischen Rohrboden und Gehäusedeckel strömen kann, ist auch der erste Rohrboden vorzugsweise gegenüber dem Gehäuse abgedichtet, wobei hier ebenfalls eine Stopfbuchsdichtung zum Einsatz kommen kann. In order to avoid on the side at which the tube plate is fixed to the stop, that a fluid from the space between tube plate and housing cover in the defined by the housing shell and the two tubesheets, surrounding the tubes space can flow and on the other hand, the fluid from the space surrounding the tubes can flow into the space between the tube sheet and the housing cover, and the first tube sheet is preferably sealed relative to the housing, here also a stuffing box gasket can be used.
Der Einsatz eines als Stopfbuchspackung ausgeführten Dichtelements hat den Vorteil, dass auch bei Einsatz von Medien unter hohem Druck, beispielsweise einem Druck von mehr als 100 bar und insbesondere bei großen Druckunterschieden zwischen dem die Rohre durchströmenden Medium und dem die Rohre umströmendem Medium eine ausreichende Dichtheit zwischen den durch den jeweiligen Rohrboden separierten Räumen sichergestellt werden kann. Der Einsatz eines als Stopfbuchspackung ausgeführten Dichtelements hat insbesondere den Vorteil, dass Medien mit höheren Druckdifferenzen zwischen Mantel und Rohrseite separiert werden können, ohne dass es zu einer Vermischung der Ströme kommt. Zugleich vermag die Stopfbuchspackung bei ausreichender Dimensionierung über Kompression das bei thermischer Beanspruchung entstehende Längenwachstum des Rohrbündels gegenüber dem Mantel aufzunehmen. Dies ist vor allem bei Apparaten mit großer Wanddicke, wie sie vorwiegend im Mittel- und Hochdruckbereich eingesetzt werden, auf der Mantelseite erforderlich, da hier bei instationären Aufheiz- oder Abkühlvorgängen die Rohrseite deutlich schneller aufheizt als der Man- tel. The use of a sealing element designed as a stuffing box has the advantage that even when using media under high pressure, for example, a pressure of more than 100 bar and in particular with large pressure differences between the medium flowing through the pipes and the medium flowing around the pipes sufficient tightness between the spaces separated by the respective tubesheet can be ensured. The use of a sealing element designed as a stuffing box has in particular the advantage that media with higher pressure differences between shell and tube side can be separated without causing a mixing of the streams. At the same time, the stuffing box packing, with sufficient dimensioning via compression, is able to absorb the thermal growth of the tube bundle with respect to the casing during thermal stress. This is especially required on apparatuses with a large wall thickness, such as those used predominantly in the medium and high-pressure ranges, on the shell side, since the pipe side heats up significantly faster than the shell during transient heating or cooling processes.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Anschlag, gegen den sich der erste Rohrboden abstützt, einen geteilten Ring, der in einer Nut im Gehäuse aufgenommen ist. Hierbei kann der Ring in zwei oder mehr Segmente geteilt sein. Die Teilung des Ringes in zwei oder mehr Segmente erlaubt es, die einzelnen Segmente aus dem Gehäuse zu entnehmen, sodass der Rohrboden und damit das Rohrbündel nach Entfernung des Anschlages frei im Gehäuse verschiebbar ist. Dies hat den Vorteil, dass das Rohrbündel beidseitig aus dem Gehäuse entnommen werden kann. So ist es einerseits möglich, das Rohrbündel aus dem Gehäuse zu ziehen, andererseits kann das Rohrbündel auch aus dem Gehäuse herausgedrückt werden. In a preferred embodiment, the stop, against which the first tube sheet is supported, comprises a split ring, which is received in a groove in the housing. Here, the ring may be divided into two or more segments. The division of the ring into two or more segments makes it possible to remove the individual segments from the housing, so that the tube plate and thus the tube bundle is freely displaceable in the housing after removal of the stop. This has the advantage that the tube bundle can be removed from both sides of the housing. So it is on the one hand possible to pull the tube bundle out of the housing, on the other hand, the tube bundle can also be pushed out of the housing.
Um den ersten Rohrboden lösbar gegen den Anschlag zu fixieren, ist es bevorzugt, wenn der erste Rohrboden mit einem Konterelement gegen den Anschlag fixiert ist. Das Konterelement ist zum Beispiel ein weiterer Ring, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Mantels entspricht, der auf der dem Rohrboden gegenüberliegenden Seite am Anschlag anliegt. Die Verbindung des Konterelementes mit dem Rohrboden erfolgt zum Beispiel mit Spannschrauben. Hierzu ist es beispielsweise möglich, dass im Rohrboden Gewindeöffnungen ausgebildet sind, in die die Spannschrauben verschraubt werden. Alternativ ist es auch möglich, zum Beispiel am Rohrboden Gewindestangen auszubilden, die durch entsprechende Öffnungen im Konterelement geführt werden und mit geeigneten Muttern fixiert werden. Alternativ zu ei- nem in Form eines Ringes gestalteten Konterelement ist es auch möglich, mehrere Konterelemente vorzusehen. So ist es zum Beispiel auch möglich, jeweils im Bereich einer Fixierung, beispielsweise einer Spannschraube oder einer Gewindestange ein Konterelement, beispielsweise in Form eines Spannhakens, vorzusehen. Alternativ ist es auch möglich, beispielsweise eine entsprechende Scheibe zu nutzen, die auf der dem Rohrboden gegenüberliegenden Seite am Anschlag anliegt. Hierbei ist es zum Beispiel möglich, für jede Spannschraube beziehungsweise jede Gewindestange eine Scheibe vorzusehen. Auch ist es möglich, die Scheiben so zu gestalten, dass mehrere Spannschrauben oder Gewindestangen durch eine Scheibe geführt werden. Hierbei ist es jeweils notwendig, dass die Scheiben so gestaltet sind, dass der Zulauf zu den einzelnen Rohren des Rohrbündels frei bleibt. To fix the first tube sheet detachably against the stop, it is preferred if the first tube sheet is fixed with a counter element against the stop. The counter element is, for example, another ring, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the jacket, which bears against the stop on the side opposite the tubesheet. The connection of the counter element with the tube sheet takes place for example with clamping screws. For this purpose, it is for example possible that in the tube bottom threaded openings are formed, into which the clamping screws are screwed. Alternatively, it is also possible to form threaded rods, for example, on the tubesheet, which are guided through corresponding openings in the counter element and fixed with suitable nuts. As an alternative to a counter element designed in the form of a ring, it is also possible to provide a plurality of counter elements. Thus, for example, it is also possible to provide a counter element, for example in the form of a clamping hook, in each case in the region of a fixing, for example a clamping screw or a threaded rod. Alternatively, it is also possible to use, for example, a corresponding disc which bears against the stop on the side opposite the tubesheet. It is possible, for example, to provide a disk for each clamping screw or each threaded rod. It is also possible to make the discs so that several clamping screws or threaded rods are passed through a disc. In this case, it is necessary in each case for the disks to be designed so that the feed to the individual pipes of the tube bundle remains free.
Um zu vermeiden, dass das Medium, das durch die Rohre geführt werden soll, in den Bereich gelangt, der die Rohre umspült, beziehungsweise in der entgegen gesetzten Richtung das Medium aus dem die Rohre umgebenen Raum in den Bereich gelangt, in den die Rohre münden, ist es notwendig, dass der erste Rohrboden fluiddicht im Gehäuse montiert wird. In einer Ausführungsform der Erfindung ist es zum Beispiel möglich, dass der erste Rohrboden mit einem zweiten Dichtelement gegen den Anschlag gepresst wird. Als Dichtelement eignet sich in diesem Fall zum Beispiel eine Flachdichtung oder ein entsprechend dimensionierter O-Ring. Alter- nativ es auch möglich, das zweite Dichtelement, mit dem der erste Rohrboden gegenüber dem Gehäuse abgedichtet wird, als Stopfbuchspackung zu gestalten. Hierbei kann zum Beispiel auch der Anschlag beziehungsweise das Konterelement genutzt werden, um die Stopfbuchspackung zu fixieren. In order to avoid that the medium that is to be passed through the pipes, comes into the area that surrounds the pipes, or in the opposite direction, the medium from the space surrounding the pipes in the area in which the pipes open . It is necessary that the first tube sheet is mounted fluid-tight in the housing. In one embodiment of the invention, it is possible, for example, that the first tube sheet is pressed against the stop with a second sealing element. As a sealing element is suitable in this case, for example, a flat gasket or a correspondingly sized O-ring. Alternatively, it is also possible to design the second sealing element, with which the first tube sheet is sealed relative to the housing, as a stuffing box packing. Here, for example, the stop or the counter element can be used to fix the stuffing box.
Durch die Verwendung von zwei Rohrböden, die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses montiert werden, ist es möglich, gerade, das heißt ungebogene, Rohre zu verwenden. Dies hat den Vorteil, dass die Rohre auch ohne Ausbau aus dem Rohrbündelapparat inspiziert, geprüft und gereinigt werden können. Ein weiterer Vorteil des Einsatzes von geraden Rohren mit gegenüberliegenden Rohrböden, in denen die jeweiligen Enden der Rohre montiert sind, hat den Vorteil, dass die jeweiligen Rohrböden ein gleichmäßiges Temperaturprofil aufweisen und dadurch keine Verwerfungen entstehen können, die zu Leckagen führen. Im Unterschied dazu wäre bei U-förmigen Rohren aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen Einlauf und Auslauf aus den Rohren und der Montage von Einlauf und Auslauf im gleichen Rohrboden ein Temperaturgradient im Rohrboden, der zu Verwerfungen führen kann. By using two tubesheets mounted on opposite sides of the housing, it is possible to use straight, that is unbent, tubes. This has the advantage that the pipes can be inspected, tested and cleaned without removal from the tube bundle apparatus. Another advantage of using straight tubes with opposite tubesheets in which the respective ends of the tubes are mounted, has the advantage that the respective tube plates have a uniform temperature profile and thus no faults can occur, leading to leaks. In contrast, in U-shaped tubes due to the temperature difference between inlet and outlet from the tubes and the assembly of inlet and outlet in the same tube sheet a temperature gradient in the tube sheet, which can lead to distortions.
Durch die Verwendung von geraden Rohren ist es möglich, zum Beispiel zur Prüfung oder Reinigung eine gerade Reinigungslanze durch das Rohr zu schieben. Zudem kann ein Rohrbündel mit geraden Rohren leichter hergestellt werden als ein Rohrbündel mit gebogenen Rohren, da ein Biegen der Rohre nicht notwendig ist und die Rohre leichter in die Rohrböden eingefädelt werden können. By using straight pipes it is possible, for example for testing or cleaning, to push a straight cleaning lance through the pipe. In addition, a tube bundle with straight tubes can be made easier than a tube bundle with bent tubes, since a bending of the tubes is not necessary and the tubes can be easily threaded into the tubesheets.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Rohrbündelapparates ist, dass durch die Verwendung von zwei Rohrböden und geraden Rohren ein zylinderförmiges Gehäuse genutzt werden kann, sodass das Rohrbündel nach beiden Seiten aus dem Gehäuse herausgezogen oder al- ternativ herausgedrückt werden kann. A further advantage of the tube bundle apparatus according to the invention is that a cylindrical housing can be used by the use of two tube plates and straight tubes, so that the tube bundle can be pulled out of the housing on both sides or alternatively pressed out.
Durch den Einsatz der beiden Rohrböden wird der Rohrbündelapparat in drei voneinander getrennte Bereiche aufgeteilt. Jeweils an den Stirnseiten ergibt sich ein Raum, in den Rohre münden, wobei der eine den Zulauf zu den Rohren und der andere den Ablauf aus den Rohren bil- det. In der Mitte ergibt sich ein weiterer Bereich, der die Rohre umschließt, in dem ein zweites Medium strömen kann. Through the use of the two tubesheets of the tube bundle apparatus is divided into three separate areas. Each of the end faces results in a space into which pipes open, one forming the inlet to the pipes and the other forming the outlet from the pipes. In the middle there is another area surrounding the tubes, where a second medium can flow.
Die Gestaltung des Rohrbündelapparates derart, dass der zweite Rohrboden mit einem Dichtelement im Gehäuse geführt ist, hat den Vorteil, dass zum Beispiel für Gehäuse und Rohre unterschiedliche Materialien auch mit unterschiedlicher thermischer Ausdehnung eingesetzt werden können und durch die Verschiebbarkeit des Rohrbodens mit einem geeigneten Dichtelement immer eine Abdichtung zwischen den einzelnen Bereichen, in die der Rohrbündelapparat getrennt ist, gewährleistet wird. Bei unterschiedlicher Längenausdehnung, zum Beispiel bei hohen Temperaturen, verschiebt sich der zweite Rohrboden im Gehäuse, sodass es nicht zu einer Zug- beziehungsweise Druckbelastung auf Rohre oder Gehäuse kommt und sich gegebenenfalls hierdurch Verformungen ergeben. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den verschiebbaren Rohrboden auch große Längen der Rohre möglich sind, ohne dass es bei Betrieb des Rohrbündelapparates, zum Beispiel unter hohem Druck oder bei hohen Temperaturen zu einer Verformung der Rohre oder des Gehäuses kommt. The design of the tube bundle apparatus such that the second tubesheet is guided with a sealing element in the housing, has the advantage that, for example, for housing and tubes different materials can be used with different thermal expansion and always by the displaceability of the tube plate with a suitable sealing element a seal between the individual areas, in which the tube bundle apparatus is separated, is ensured. For different linear expansion, for example At high temperatures, the second tubesheet shifts in the housing, so that it does not come to a tensile or compressive load on pipes or housing and possibly resulting in deformations. Another advantage is that even large lengths of the pipes are possible by the displaceable tube sheet without it during operation of the tube bundle apparatus, for example, under high pressure or at high temperatures to deformation of the tubes or the housing.
Der erfindungsgemäße Rohrbündelapparat wird üblicherweise eingesetzt in Anlagen, in denen ein gasförmiger oder flüssiger Materialstrom bei höherem Betriebsdruck beheizt oder gekühlt werden muss. Hierbei kann der Rohrbündelapparat entweder als Rohrbündelreaktor oder vorzugsweise als Wärmetauscher oder Rekuperator in einer Wärmeintegration eingesetzt werden. Der erfindungsgemäße Rohrbündelapparat eignet sich insbesondere dann, wenn große Abmessungen, beispielsweise lange Rohre, gefordert sind. Auch ist der erfindungsgemäße Rohrbündelapparat besonders vorteilhaft dann einzusetzen, wenn zwischen den im Rohrbündelap- parat geführten Medien hohe Temperaturdifferenzen auftreten oder die Medien mit hohen Temperaturen durch den Rohrbündelapparat geführt werden. Unter hohen Temperaturdifferenzen über den Apparat werden dabei Temperaturdifferenzen im Bereich von 50 bis 350 °C, bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 °C verstanden. Hohe Temperaturen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Temperaturen im Bereich von 100 bis 500 °C, bevorzugt im Bereich von 100 bis 350 °C. The tube bundle apparatus according to the invention is usually used in systems in which a gaseous or liquid material flow has to be heated or cooled at a higher operating pressure. Here, the tube bundle apparatus can be used either as a tube bundle reactor or preferably as a heat exchanger or recuperator in a heat integration. The tube bundle apparatus according to the invention is particularly suitable when large dimensions, such as long tubes, are required. The tube bundle apparatus according to the invention is also particularly advantageous when high temperature differences occur between the media guided in the tube bundle apparatus or when the media are passed through the tube bundle apparatus at high temperatures. Under high temperature differences across the apparatus while temperature differences in the range of 50 to 350 ° C, preferably in the range of 50 to 200 ° C understood. High temperatures in the context of the present invention are temperatures in the range of 100 to 500 ° C, preferably in the range of 100 to 350 ° C.
Unter„höherem Betriebsdruck" sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung Drucke zu verstehen, bei denen der Rohrbündelapparat konstruktiv vorteilhaft betrieben werden kann. Diese liegen zum Beispiel im Bereich von 60 bis 500 bar, bevorzugt im Bereich von 100 bis 350 bar. Differenzdrucke zwischen Mantel und Rohrseite können bis zu 100 bar betragen. For the purposes of the present invention, "higher operating pressure" is to be understood as meaning pressures in which the tube bundle apparatus can be advantageously operated, for example in the range from 60 to 500 bar, preferably in the range from 100 to 350 bar Tube side can be up to 100 bar.
Selbstverständlich lässt sich der erfindungsgemäße Rohrbündelapparat auch bei geringen Temperaturdifferenzen oder niedrigen Temperaturen beziehungsweise geringen Druckdifferenzen oder niedrigen Drücken betreiben. Der Betrieb des erfindungsgemäßen Reaktors ist nicht auf Verfahren beschränkt, bei denen hohe Druck- oder Temperaturdifferenzen beziehungsweise hohe Drücke oder Temperaturen auftreten. Aufgrund seiner Gestaltung ist er jedoch für den Betrieb bei hohen Drücken und/oder Temperaturen besonders geeignet. Of course, the tube bundle apparatus according to the invention can also be operated at low temperature differences or low temperatures or low pressure differences or low pressures. The operation of the reactor according to the invention is not limited to processes in which high pressure or temperature differences or high pressures or temperatures occur. Due to its design, however, it is particularly suitable for operation at high pressures and / or temperatures.
Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Rohrbündelapparat in Verfahren, bei denen die Reaktionswärme einer exothermen Reaktion eines adiabat betriebenen Reaktorsystems den Reaktorzulauf auf Reaktionstemperatur erhitzen soll. In dieser Anordnung wird der die Reaktionsenthalpie enthaltende Reaktorablauf auf eine der beiden Seiten des Rohrbündelapparates geführt, während auf der anderen Seite der Reaktorzulauf unter Erwärmung dem System zugeführt wird. The tube bundle apparatus according to the invention is particularly suitable in processes in which the heat of reaction of an exothermic reaction of an adiabatically operated reactor system is intended to heat the reactor feed to the reaction temperature. In this arrangement, the reaction enthalpy containing reactor effluent is fed to one of the two sides of the tube bundle apparatus, while on the other side of the reactor inlet is supplied under heating to the system.
Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Apparat zur Verwendung als Wärmetauscher zum Beispiel in einem Verfahren zur Herstellung von tertiärem Butylamin. Hierbei wird der Rohrbündelapparat als Wärmetauscher zur Aufheizung der Eduktströme auf die vorgesehene Reaktoreingangstemperatur im Bereich von 230 bis 320 °C, beispielsweise 300 °C eingesetzt. Die Eduktstrome werden jeweils in einem Wärmetauscher auf die Reaktoreintrittstemperatur erwärmt und dem Reaktor zugeführt. Im Reaktor erfolgt dann die Umsetzung zu tertiärem Buty- lamin. Particularly suitable is the apparatus according to the invention for use as a heat exchanger, for example in a process for the preparation of tertiary butylamine. Here, the tube bundle apparatus is used as a heat exchanger for heating the educt streams to the intended Reactor inlet temperature in the range of 230 to 320 ° C, for example, 300 ° C used. The educt streams are each heated in a heat exchanger to the reactor inlet temperature and fed to the reactor. The reaction then takes place in the reactor to form tertiary butylamine.
Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine Schnittdarstellung eines Rohrbündelapparates, FIG. 1 is a sectional view of a tube bundle apparatus,
Figur 2 einen Ausschnitt des an einem Anschlag fixierten Rohrbodens, Figur 3 einen Abschnitt des im Gehäuse geführten Rohrbodens. Figure 2 shows a section of the fixed to a stop tube plate, Figure 3 shows a portion of the guided in the housing tube bottom.
In Figur 1 ist ein Rohrbündelapparat im Schnitt dargestellt. Ein Rohrbündelapparat 1 umfasst ein Gehäuse 3, das einen Mantel 5 umfasst, der beidseitig mit jeweils einem Deckel 7 verschlossen ist. Der Mantel 5 ist dabei üblicherweise zylinderförmig gestaltet, kann aber neben einem kreisförmigen Querschnitt auch jeden beliebigen anderen Querschnitt einnehmen. Die Deckel 7 sind üblicherweise jeweils mit einer Flanschverbindung am Mantel 5 befestigt. In Figure 1, a tube bundle apparatus is shown in section. A tube bundle apparatus 1 comprises a housing 3, which comprises a jacket 5, which is closed on both sides with a respective cover 7. The jacket 5 is usually designed cylindrical, but can also take any other cross-section in addition to a circular cross section. The cover 7 are usually attached to the jacket 5 each with a flange connection.
Im Gehäuse 3 ist ein Rohrbündel 9 aufgenommen. Das Rohrbündel 9 umfasst einen ersten Rohrboden 1 1 , einen zweiten Rohrboden 13 und Rohre 15. Die Rohre 15 sind dabei jeweils mit ihren Enden in einem der beiden Rohrböden 1 1 , 13 befestigt. Hierbei sind die Rohre 15 vor- zugsweise so in den Rohrböden 1 1 , 13 befestigt, dass diese jeweils bündig mit dem Rohrboden 1 1 , 13 enden. Hierdurch wird bei stehendem Betrieb des Rohrbündelapparates 1 vermieden, dass Flüssigkeit auf dem Rohrboden stehen bleibt und nicht in die Rohre 15 fließen kann. In the housing 3, a tube bundle 9 is received. The tube bundle 9 comprises a first tube plate 1 1, a second tube plate 13 and tubes 15. The tubes 15 are in each case with their ends in one of the two tube plates 1 1, 13 attached. In this case, the tubes 15 are preferably fastened in the tubesheets 11, 13 such that they each terminate flush with the tubesheet 11, 13. As a result, it is avoided during operation of the tube bundle apparatus 1 that liquid remains on the tubesheet and can not flow into the tubes 15.
Die Rohrböden 1 1 , 13 sind mit dem Gehäuse 3 fluiddicht verbunden. Erfindungsgemäß ist hier- bei der erste Rohrboden 1 1 am Gehäuse 3 lösbar fixiert und der zweite Rohrboden 13 verschiebbar im Mantel 5 des Gehäuses 3 positioniert. Durch die Rohrböden 1 1 , 13 wird das Gehäuse 3 in drei Bereiche geteilt. Ein erster Bereich 17 und ein zweiter Bereich 19 liegt jeweils an den Außenseiten des Apparates, sodass die Rohre 15 jeweils in einen der beiden Bereiche 17, 19 münden. Jeweils auf beiden Seiten durch den ersten Rohrboden 1 1 und den zweiten Rohr- boden abgeschlossen ist ein mittlerer Bereich 21. The tube sheets 1 1, 13 are fluid-tightly connected to the housing 3. According to the invention, the first tube sheet 11 is detachably fixed to the housing 3 and the second tube sheet 13 is displaceably positioned in the casing 5 of the housing 3. Through the tube sheets 1 1, 13, the housing 3 is divided into three areas. A first region 17 and a second region 19 lie on the outer sides of the apparatus, respectively, so that the tubes 15 each open into one of the two regions 17, 19. In each case on both sides through the first tube sheet 1 1 and the second tube bottom is completed a central region 21st
Zum Betrieb des Rohrbündelapparates 1 ist jeweils in den Deckeln 7 ein Anschluss 23 vorgesehen. Hierbei wird ein erstes Fluid, das flüssig oder gasförmig sein kann, durch einen der bei- den Anschlüsse 23 zugeführt, gelangt in den ersten Bereich 17 beziehungsweise zweiten Bereich 19 und von dort in die Rohre 15. Das Medium durchströmt die Rohre und gelangt in den jeweils anderen Bereich 19, 17 und verlässt den Rohrbündelapparat durch den zweiten An- schluss 23. Ein zweites Medium, das die Rohre umströmt wird über einen Zulauf 25, der in den die Rohre umgebenden mittleren Bereich 21 mündet, zugeführt und über einen Ablauf 27 aus dem mittleren Bereich entnommen. For operation of the tube bundle apparatus 1, a connection 23 is provided in each of the lids 7. Here, a first fluid, which may be liquid or gaseous, is replaced by one of the The medium flows through the tubes and enters the respective other region 19, 17 and leaves the tube bundle apparatus through the second connection 23. A second medium, which flows around the tubes is fed via an inlet 25, which opens into the surrounding the tubes central region 21, and removed via a drain 27 from the central region.
Wenn der Rohrbündelapparat 1 als Wärmetauscher eingesetzt wird, so ist es zum Beispiel möglich, das erste Medium, das die Rohre durchströmt, zu erwärmen oder zu kühlen. Hierzu wird ein Temperiermedium durch den mittleren Bereich 21 geleitet. Wenn das in den Rohren geführte Medium aufgeheizt werden soll, so hat das durch den mittleren Bereich geführte Medium eine höhere Temperatur als das aufzuheizende Medium, wenn das durch die Rohre geführte Medium gekühlt werden soll, ist die Temperatur des durch den mittleren Bereich 21 geleiteten Mediums niedriger. Die durch den Rohrbündelapparat 1 geführten Medien können im Gleichstrom, im Gegenstrom oder im Kreuzgleichstrom oder im Kreuzgegenstrom geführt werden. Wenn eine Stromführung im Kreuzgleichstrom oder im Kreuzgegenstrom vorgesehen ist, sind üblicherweise Umlenkbleche 29 im mittleren Bereich 21 vorgesehen, um die das Fluid umgelenkt wird. When the tube bundle apparatus 1 is used as a heat exchanger, it is possible, for example, to heat or cool the first medium flowing through the tubes. For this purpose, a temperature control medium is passed through the central region 21. When the medium to be heated in the tubes is to be heated, the medium passed through the middle portion has a higher temperature than the medium to be heated, and when the medium to be cooled is cooled, the temperature of the medium passed through the central portion 21 is lower. The guided through the tube bundle apparatus 1 media can be performed in cocurrent, countercurrent or crosscurrent or cross-countercurrent. If a current flow is provided in the cross-direct current or in the cross-countercurrent, deflection plates 29 are usually provided in the central region 21, around which the fluid is deflected.
Damit das Rohrbündel während des Betriebes nicht innerhalb des Gehäuses 3 verschoben wird, ist es notwendig, dass einer der beiden Rohrböden 1 1 , 13 am Gehäuse 3 fixiert ist. Ein Ausschnitt eines in einem Gehäuse mithilfe eines Anschlags fixierten Rohrbodens ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt. Um den ersten Rohrboden 1 1 am Gehäuse 3, vorzugsweise am Mantel 5 zu fixieren, ist der erste Rohrboden 1 1 gegen einen Anschlag 31 fixiert. Der Anschlag 31 kann zum Beispiel, wie in Figur 2 dargestellt, als Ring ausgebildet sein, der in einer Nut 33 geführt ist. Um eine einfache Montage des Anschlags 31 und des ersten Rohrbodens 1 1 zu ermöglichen, ist es bevorzugt, wenn der Anschlag 31 als geteilter Ring ausgebildet ist. Hierbei kann der Anschlag 31 zwei oder mehr Segmente aufweisen. Bevorzugt ist es, wenn der Anschlag 31 mehr als zwei Segmente aufweist, da in diesem Fall eine einfachere Montage möglich ist. So that the tube bundle is not displaced within the housing 3 during operation, it is necessary that one of the two tube plates 1 1, 13 is fixed to the housing 3. A section of a tube bottom fixed in a housing by means of a stop is shown by way of example in FIG. In order to fix the first tube plate 11 on the housing 3, preferably on the jacket 5, the first tube plate 11 is fixed against a stop 31. The stop 31 may, for example, as shown in Figure 2, be formed as a ring which is guided in a groove 33. In order to allow easy mounting of the stopper 31 and the first tube plate 1 1, it is preferred if the stopper 31 is formed as a split ring. In this case, the stop 31 may have two or more segments. It is preferred if the stop 31 has more than two segments, as in this case a simpler installation is possible.
Um den ersten Rohrboden 1 1 am Anschlag 31 zu fixieren, wird auf der dem ersten Rohrboden 1 1 gegenüberliegenden Seite des Anschlages 31 ein Konterelement 35 positioniert. Durch das Konterelement 35 werden zum Beispiel Spannschrauben 37 geführt, die in einem Gewinde im ersten Rohrboden 1 1 verschraubt werden. Alternativ ist es auch möglich, am ersten Rohrboden Gewindestangen auszubilden, die durch eine Bohrung im Konterelement 35 geführt werden und mit einer Mutter fixiert werden. Die Befestigung mit Spannschrauben 37 beziehungsweise über eine Gewindestange erlaubt eine einfache Demontage des Rohrbodens, zum Beispiel um das Rohrbündel aus dem Gehäuse 3 zu entfernen. In order to fix the first tube sheet 11 to the stop 31, a counter element 35 is positioned on the side of the stop 31 opposite the first tube sheet 11. By counter-element 35, for example, clamping screws 37 are guided, which are screwed into a thread in the first tube sheet 1 1. Alternatively, it is also possible to form threaded rods on the first tube sheet, which are guided through a hole in the counter element 35 and fixed with a nut. The attachment with clamping screws 37 or via a threaded rod allows easy disassembly of the tube sheet, for example, to remove the tube bundle from the housing 3.
Um eine fluiddichte Verbindung zwischen Rohrboden 1 1 und Gehäuse 3 beziehungsweise Mantel 5 zu erhalten, wird der erste Rohrboden 1 1 mit einem Dichtelement 39 versehen. Das Dichtelement 39 kann zum Beispiel eine Flachdichtung oder ein O-Ring sein oder wie in Figur 2 dargestellt, eine Stopfbuchspackung. In diesem Fall wird das als Stopfbuchspackung gestaltete Dichtelement 39 in einer Nut des Rohrbodens geführt und gegen den Anschlag 31 gepresst, sodass eine fluiddichte Verbindung zwischen Rohrboden 1 1 und Mantel 5 erzeugt wird. Hierdurch wird einerseits vermieden, dass Fluid aus dem ersten oder zweiten Bereich, in den die Rohre 15, die durch den Rohrboden 1 1 geführt sind, münden, in den mittleren Bereich 21 strömen kann beziehungsweise Flüssigkeit aus dem mittleren Bereich 21 in den ersten beziehungsweise zweiten Bereich, in den die Rohre münden, gelangen kann. In order to obtain a fluid-tight connection between tube sheet 11 and casing 3 or casing 5, the first tube plate 11 is provided with a sealing element 39. The sealing element 39 may be, for example, a flat gasket or an O-ring or as in FIG. 2 shown, a stuffing box packing. In this case, designed as a stuffing box packing sealing element 39 is guided in a groove of the tube sheet and pressed against the stop 31, so that a fluid-tight connection between the tube sheet 1 1 and jacket 5 is generated. This avoids, on the one hand, that fluid from the first or second region, into which the tubes 15, which are led through the tubesheet 11, can flow into the middle region 21 or liquid from the middle region 21 into the first or second, respectively Area in which the pipes open, can pass.
Erfindungsgemäß ist der zweite Rohrboden 13 verschiebbar im Gehäuse 3 gelagert. Dies ist beispielhaft in Figur 3 dargestellt. According to the second tube sheet 13 is slidably mounted in the housing 3. This is shown by way of example in FIG.
Im Unterschied zum ersten Rohrboden 1 1 , der am Gehäuse fixiert ist, ist der zweite Rohrboden 13 verschiebbar im Gehäuse gelagert. Um zu vermeiden, dass Fluid aus dem mittleren Bereich in den äußeren Bereich, in den die Rohre 15 münden, gelangen kann oder aus dem äußeren Bereich in den mittleren Bereich 21 strömen kann, ist der zweite Rohrboden 13 mit einem Dichtelement 41 im Mantel 5 geführt. Das Dichtelement 41 liegt dabei mit einer Seite am Mantel 5 an. Als Dichtelement 41 eignet sich zum Beispiel eine Stopfbuchspackung, die mit einer Stopfbuchsbrille 43 verpresst wird. Hier- durch wird durch die Stopfbuchspackung des Dichtelementes gegen den Gehäusemantel 5 gedrückt und so eine fluiddichte Verbindung erzielt. Trotzdem ist der Rohrboden 13 weiterhin verschiebbar im Mantel, sodass zum Beispiel aufgrund von Druck- oder Temperaturdifferenzen auftretende Längenänderungen der Rohre 15 durch Verschieben des zweiten Rohrbodens 13 ausgeglichen werden können. Dies erlaubt insbesondere die Konstruktion von Rohrbündelap- paraten mit sehr langen Rohren oder mit Rohren und Gehäuse aus unterschiedlichen Materialien, die unterschiedliche Temperaturlängendehnungen aufweisen. In contrast to the first tube sheet 1 1, which is fixed to the housing, the second tube sheet 13 is slidably mounted in the housing. In order to avoid that fluid from the central region in the outer region, in which the pipes 15 open, can pass or can flow from the outer region in the central region 21, the second tube sheet 13 is guided with a sealing element 41 in the jacket 5 , The sealing element 41 rests with one side on the jacket 5. As a sealing element 41 is suitable, for example, a stuffing box, which is pressed with a stuffing box 43. As a result, the stuffing box packing of the sealing element presses against the housing jacket 5 and thus achieves a fluid-tight connection. Nevertheless, the tube plate 13 is still displaceable in the jacket, so that, for example due to pressure or temperature differences occurring changes in length of the tubes 15 can be compensated by moving the second tube plate 13. This allows in particular the construction of Rohrbündelap- paraten with very long pipes or pipes and housings made of different materials, which have different temperature elongations.
Um das Rohrbündel aus dem Rohrbündelapparat 1 zu entfernen, wird die durch die Spannschraube 37 beziehungsweise die Gewindestange erzeugte Verbindung gelöst, das Konterele- ment 35 entfernt und der Anschlag 31 aus der Nut entnommen. Nun ist der erste Rohrboden 1 1 verschiebbar im Gehäuse, sodass das Rohrbündel 9 gezogen oder aus dem Mantel 5 herausgedrückt werden kann. In order to remove the tube bundle from the tube bundle apparatus 1, the connection produced by the clamping screw 37 or the threaded rod is released, the counter element 35 is removed and the stop 31 is removed from the groove. Now, the first tube sheet 1 1 slidably in the housing, so that the tube bundle 9 can be pulled or pushed out of the jacket 5.
Als Material für die Rohre eignet sich dabei jedes Material, aus dem Rohre gefertigt werden können. Wenn der Rohrbündelapparat 1 als Wärmetauscher eingesetzt werden soll, ist es dabei bevorzugt, ein Material für die Rohre einzusetzen, das gut wärmeleitend ist. Bevorzugt ist es, ein Metall zu verwenden. Geeignete Metalle für die Rohre 15 des Rohrbündels sind zum Beispiel Eisenmetalle wie Stähle oder auch Kupfer oder Aluminium. Das Gehäuse kann ebenfalls aus entsprechenden Metallen gefertigt sein. Neben Metallen können die Rohre und das Gehäuse jedoch auch aus Kunststoff, Glas oder Keramik gefertigt sein. Das geeignete Material für Rohre und Gehäuse ist dabei auch abhängig von den Medien, die durch die Rohre beziehungsweise durch den mittleren Bereich im Gehäuse geführt werden sollen. Bezugszeichenliste The material for the pipes is any material from which pipes can be made. If the tube bundle apparatus 1 is to be used as a heat exchanger, it is preferred to use a material for the tubes, which is highly thermally conductive. It is preferred to use a metal. Suitable metals for the tubes 15 of the tube bundle are, for example, ferrous metals such as steels or also copper or aluminum. The housing may also be made of corresponding metals. In addition to metals, however, the tubes and the housing can also be made of plastic, glass or ceramic. The suitable material for pipes and housing is also dependent on the media to be passed through the pipes or through the central region in the housing. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Rohrbündelapparat1 tube bundle apparatus
3 Gehäuse 3 housing
5 Mantel  5 coat
7 Deckel  7 lids
9 Rohrbündel 9 tube bundles
1 1 erster Rohrboden1 1 first tube sheet
13 zweiter Rohrboden13 second tube sheet
15 Rohr 15 pipe
17 erster Bereich 17 first area
19 zweiter Bereich19 second area
21 mittlerer Bereich21 middle area
23 Anschluss 23 connection
25 Zulauf  25 inlet
27 Ablauf  27 process
29 Umlenkblech 29 baffle
31 Anschlag 31 stop
33 Nut  33 groove
35 Konterelement 35 counter element
37 Spannschraube37 clamping screw
39 Dichtelement39 sealing element
41 Dichtelement41 sealing element
43 Stopfbuchsbrille 43 stuffing box gland

Claims

Patentansprüche Patent claims
Rohrbündelapparat umfassend ein Gehäuse (3) mit darin aufgenommenem Rohrbündel (9) mit Rohren (15), die auf einer Seite mit einem ersten Rohrboden (1 1 ) verbunden sind und auf der dem ersten Rohrboden (1 1 ) gegenüberliegenden Seite mit einem zweiten Rohrboden (13) verbunden sind, wobei der erste und der zweite Rohrboden (1 1 , 13) lösbar im Gehäuse befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rohrboden (1 1 ) mit seiner den Rohren (15) gegenüberliegenden Seite sich an einem Anschlag (31 ) am Gehäuse (3) abstützt und am Anschlag (31 ) fixiert ist und der zweite Rohrboden (13) mit einem Dichtelement (41 ) im Gehäuse (3) geführt ist. Tube bundle apparatus comprising a housing (3) with a tube bundle (9) accommodated therein with tubes (15) which are connected on one side to a first tube sheet (1 1) and on the side opposite the first tube sheet (1 1) to a second tube sheet (13) are connected, the first and second tube sheets (1 1, 13) being detachably fastened in the housing, characterized in that the first tube sheet (1 1) with its side opposite the tubes (15) is against a stop ( 31) is supported on the housing (3) and fixed to the stop (31) and the second tube sheet (13) is guided in the housing (3) with a sealing element (41).
Rohrbündelapparat gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (3), mit dem der zweite Rohrboden (13) im Gehäuse (3) geführt ist, als Stopfbuchspackung ausgebildet ist. Tube bundle apparatus according to claim 1, characterized in that the sealing element (3), with which the second tube sheet (13) is guided in the housing (3), is designed as a stuffing box packing.
Rohrbündelapparat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (31 ) einen geteilten Ring umfasst, der in einer Nut (33) im Gehäuse aufgenommen ist. A tube bundle apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the stop (31) comprises a split ring received in a groove (33) in the housing.
Rohrbündelapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rohrboden (1 1 ) mit einem Konterelement (35) gegen den Anschlag (31 ) fixiert ist. Tube bundle apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first tube sheet (1 1) is fixed against the stop (31) with a counter element (35).
Rohrbündelapparat gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Konterelement (35) ein Ring ist, der mit Spannschrauben (37) mit dem Rohrboden (1 1 ) derart verschraubt ist, dass der Rohrboden (1 1 ) auf einer Seite gegen den Anschlag (31 ) fixiert ist und das Konterelement (35) auf der dem Rohrboden (1 1 ) gegenüberliegenden Seite am Anschlag (31 ) anliegt. Tube bundle apparatus according to claim 4, characterized in that the counter element (35) is a ring which is screwed to the tube sheet (1 1) with clamping screws (37) in such a way that the tube sheet (1 1) rests on one side against the stop (31 ) is fixed and the counter element (35) rests against the stop (31) on the side opposite the tube sheet (1 1).
Rohrbündelapparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rohrboden (1 1 ) mit einem zweiten Dichtelement (39) gegen den Anschlag (31 ) gepresst wird. Tube bundle apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first tube sheet (1 1) is pressed against the stop (31) with a second sealing element (39).
Rohrbündelapparat gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (39) als Stopfbuchspackung gestaltet ist. Tube bundle apparatus according to claim 6, characterized in that the second sealing element (39) is designed as a stuffing box packing.
8. Verwendung eines Rohrbündelapparates gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 als Wärmetauscher oder Rekuperator in einer Wärmeintegration. 8. Use of a tube bundle apparatus according to one of claims 1 to 7 as a heat exchanger or recuperator in heat integration.
9. Verwendung eines Rohrbündelapparates gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein den Wärmetauscher durchströmendes Medium eine Temperatur im Bereich von 100 bis 500 °C aufweist. 9. Use of a tube bundle apparatus according to claim 8, characterized in that at least one medium flowing through the heat exchanger has a temperature in the range from 100 to 500 ° C.
10. Verwendung eines Rohrbündelapparates gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein den Wärmetauscher durchströmendes Medium einen Druck im Bereich von 60 bis 500 bar aufweist. 10. Use of a tube bundle apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that at least one medium flowing through the heat exchanger has a pressure in the range from 60 to 500 bar.
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