ES2320575T3 - Intercambiador termico de alta presion de haz de tubos. - Google Patents

Intercambiador termico de alta presion de haz de tubos. Download PDF

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Abstract

Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos para la atemperación de un medio de trabajo, que comprende: - un espacio de atemperación (15), que está rodeado por una carcasa (16) y está delimitado en los dos lados frontales opuestos, respectivamente, por una placa de cierre (12, 14), - un haz de tubos que comprende una pluralidad de tubos (17), que está alojado en el espacio de atemperación (15), - un primer espacio de circulación (31) en una placa de cierre (12, 14), que está en comunicación de circulación con tubos (17) del haz de tubos, - un segundo espacio de circulación (32) en una placa de cierre (12, 14), que está en comunicación de circulación con tubos (17) del haz de tubos, - una segunda instalación de alimentación (24), con la que se puede alimentar un medio de atemperación al espacio de atemperación (15), - un segundo dispositivo de descarga (25), con el que se puede descargar el medio de atemperación desde el espacio de atemperación (15), en el que - el medio de trabajo y el medio de atemperación se mueven en espacios de circulación diferentes y, por lo tanto, están separados uno del otro, - al menos en una de las placas de cierre (12, 14) están configurados una serie de taladros (36) ajustados exactos en los tubos (17) del haz de tubos para el alojamiento de los extremos de los tubos, - cada extremo de tubo está insertado en un taladro (36) y está alojado obturado en él, - a través de los espacios de circulación (31, 32) se pueden conectar varios tubos (17) entre sí en cuanto a la técnica de circulación, y - las dos placas de cierre (12, 14) están fijadas espacialmente entre sí con apoyo frente a la carcasa (16), - al menos en una placa de cierre (12, 14) están previstos uno o varios espacios de circulación (30, 31, 32), con lo que se pueden conectar uno o varios tubos (17) entre sí en cuanto a la técnica de circulación, caracterizado porque las placas de cierre (12, 149 están configuradas en una sola pieza, representando en cada caso una limitación frontal del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos, el primer espacio de circulación (31) está en conexión de comunicación en una placa de cierre (12, 14) con una conexión de alimentación (29) para el medio de trabajo, el segundo espacio de circulación está en conexión de comunicación en una placa de cierre (12, 14) con una conexión de descarga (27) para el medio de trabajo, y las conexiones (24, 25) para las admisiones y las descargas del medio de atemperación están dispuestas igualmente en la o las placas de cierre.

Description

Intercambiador térmico de alta presión de haz de tubos.
La invención se refiere a un intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Se conocen, en general, intercambiadores de calor de haz de tubos. En este contexto se hace referencia como estado general de la técnica a los documentos DE 31 42 921, DE 31 02 705, DD 269 657, al modelo de utilidad G 8 903 349, al modelo de utilidad G 8 601 340, y a los documentos DE 36 01 588 y JP 62158992.
En el documento EP 1 014 026 A2 se describe un intercambiador de calor para el calentamiento de un gas oxidante, en el que un haz de tubos está alojado en un espacio de atemperación. Los extremos de los tubos del haz de tubos están alojados en placas de dos piezas, los canales de circulación, en parte para la conexión de varios tubos entre sí, en parte para la conexión con una cámara de admisión o cámara de descarga. Las cámaras de admisión y de descarga están formadas por medio de cubiertas, que están fijadas en la carcasa de forma obturada.
El documento US 2.196.683 publica, de una manera similar al documento EP 1 1014 026, un intercambiador de calor de haz de tubos, en el que un haz de tubos está dispuesto entre dos unidades de placas perforadas. Cada unidad de placas perforadas comprende dos placas perforadas, con una junta de obturación intercalada. A través de la disposición de un elemento de tracción central se pueden comprimir, por medio de un tornillo, las dos placas perforadas de una unidad respectiva, de tal manera que la junta de obturación intercalada es presionada separadamente y en los tubos para la configuración de una obturación. De la misma manera, en el lado frontal están fijadas una caperuzas que forman una cámara en la carcasa, de manera que estas caperuzas están entonces en comunicación de circulación con entradas y salidas de flujo correspondientes.
Se conoce a partir del documento US 1.954.356 un intercambiador de calor de haz de tubos, en el que una placa inferior de medios, constituida esencialmente de dos piezas, recibe los extremos de los tubos de un haz de tubos. Los extremos opuestos de los tubos están alojados en varias cabezas de unión, que se pueden mover dentro de una carcasa. Las cabezas de unión respectivas establecen una comunicación de circulación entre los extremos de los tubos alojados en ellas.
Todos estos intercambiadores de calor tienen en común que un medio de trabajo a atemperar es conducido a través de una pluralidad de tubos reunidos en un haz de tubos, que son bañados por un medio de atemperación. A través del intercambio de temperatura se puede llevar el medio de trabajo que circula a través de los tubos a la temperatura deseada, es decir, que se puede calentar o refrigerar. El campo de aplicación de tales intercambiadores de calor de haz de tubos es extraordinariamente variado.
Un campo de aplicación pequeño es la atemperación de medios de trabajo en el campo del procesamiento de poliuretano, Así, por ejemplo, los dos componentes isocianato y poliol se pueden atemperar a la temperatura necesaria de 20ºC, por ejemplo. En una disposición de este tipo, en la que los dos medios de trabajo son alimentados, respectivamente, desde un acumulador bajo la intercalación de una bomba de alta presión a una cabeza de mezcla y desde allí son retornados, respectivamente, después del funcionamiento de la cabeza de mezcla, de nuevo al acumulador, un intercambiador de calor está dispuesto de una manera convencional o bien en el conducto de retorno hacia el acumulador de material o, en cambio, entre el acumulador de material y la bomba de alta presión. Sin embargo, en este caso es problemático que con ello no se puede realizar la regulación de la temperatura de los medios de trabajo inmediatamente delante de la cabeza de mezcla, puesto que, por ejemplo, el calor que se produce a través del funcionamiento de la bomba es transmitido al medio de trabajo, que es conducido entonces de una manera no deseada caliente a la cabeza de mezcla.
Por este motivo, existen también ya disposiciones, en las que el intercambiador de calor está intercalado entre la bomba de alta presión y la cabeza de mezcla. A pesar de todo, esta sección es llevada a funcionamiento a alta presión, de manera que pueden aparecer presiones de 250 bares y más. Por este motivo, para un intercambiador de calor, que debe disponerse en esta zona, es necesario cumplir requerimientos especiales de presión. En este caso, debe tratarse de un intercambiador de calor de alta presión. Por este motivo, se excluyen algunos tipos de construcción conocidos de intercambiadores de calor, por ejemplo intercambiadores de calor de placas, condicionados por la
construcción.
Ya se conoce la utilización de intercambiadores de calor de haz de tubos para este campo de alta presión, en el que habitualmente los tubos individuales están soldados con placas extremas. Estos trabajos de soldadura son muy costosos e intensivos de costes, puesto que solamente pueden ser realizados por personal altamente especializado y especialmente capacitado y deben realizarse individualmente.
El problema de la presente invención es indicar un intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos que, en virtud de su estructura constructiva sencilla, es de coste favorable y fácil de montar.
Este problema se soluciona a través de las características mencionadas en la reivindicación 1.
Una idea esencial de la presente invención es insertar los extremos de los tubos individuales del intercambiador de calor del haz de tubos en taladros realizados ajustados exactos de placas de cierre y obturarlos con una junta de obturación frente al espacio de atemperación, en el que se encuentra el medio de atemperación. Si ambas placas de cierre están fijadas una contra la otra, entonces de esta manera también están fijados los tubos dispuestos en medio y solamente se mueven -en su caso- en una zona mínima en dirección axial. En virtud de la conformación ajustada exacta del taladro en combinación con la junta de obturación se pueden cumplir también requerimientos de presión de 250 bares y más. En general, con esta construcción se pueden evitar trabajos de soldadura costosos de los extremos de los tubos con la placa de cierre. La unión de los espacios interiores de los tubos individuales se establece según la construcción en una o en las dos placas de cierre. En este caso, de acuerdo con la forma de realización del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos, en una placa de cierre pueden estar previstos uno o varios espacios de circulación. La disposición y configuración de los espacios de circulación depende de la conducción prevista del medio de trabajo como también del medio de atemperación. A continuación se describen en detalle posibilidades individuales.
Los espacios de circulación en las placas de cierre se pueden fabricar especialmente a través de una pluralidad de taladros ciegos, en los que las aberturas de los taladros ciegos están cerradas herméticamente en el entorno exterior con tapones. De esta manera, las placas de cierre son las piezas de trabajo más costosas de mecanizar de toda la pieza de trabajo. Sin embargo, a través de una elevación correspondiente de los números de piezas, se puede conseguir también aquí una reducción significativa del precio.
La fijación de las placas de cierre unas contra las otras se puede realizar, por ejemplo, apoyándolas en dirección mutua a través de la carcasa. Por ejemplo, la carcasa, que está configurada con preferencia en forma cilíndrica, se apoya en asientos correspondientes de las placas de cierre. A través de la carcasa y las dos placas de cierre se define el espacio de atemperación. Las dos placas de cierre se pueden tensar, por ejemplo, a través de la utilización de barras de tracción que, en una forma de realización, se distribuyen radialmente fuera de la carcasa de tubos sobre la periferia exterior de la carcasa y se extienden en paralelo al eje de la carcasa de tubos. También la carcasa está obturada, en general, en la transición hacia las placas de cierre, de manera que no puede salir ningún medio de atemperación desde el espacio de atemperación al entorno exterior.
Naturalmente, se puede encontrar también otras posibilidades para la fijación de las placas de cierre. Así, por ejemplo, la carcasa y las placas de cierre se pueden unir en sus extremos fácilmente entre sí por medio de una pluralidad de tornillos. También es posible prever en las placas de cierre así como en la carcasa roscas correspondientes a la izquierda y a la derecha, de manera que las dos placas de cierre se pueden atornillar al mismo tiempo y con el mismo sentido de giro y en paralelo en la carcasa. Las dos placas de cierre se mueven en este proceso de unión atornillada un poco una sobre la otra, pero no se giran relativamente entre sí.
También son posibles, naturalmente, otras fijaciones discrecionales de las placas de cierre entre sí bajo la configuración de un medio de atemperación obturado junto con la carcasa.
Para evitar que los extremos de los tubos individuales se muevan en los taladros eventualmente más allá de la junta de obturación, en los taladros están insertados unos asientos que sirven como topes, frente a los cuales no se pueden desplazar los tubos individuales más allá en una dirección. En el ejemplo de realización siguiente se encuentran detalles a este respecto.
A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de una forma de realización de un intercambiador de calor de haz de tubos de acuerdo con la invención y con referencia a los dibujos adjuntos. En los dibujos:
La figura 1 muestra una representación en perspectiva de un intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos montado de acuerdo con la invención.
La figura 2 muestra una vista lateral del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos según la figura 1.
La figura 3 muestra una representación en sección del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos según la sección A-A de la figura 4a.
Las figuras 4a y 4b muestran, respectivamente, vistas de los dos lados frontales.
Las figuras 4c y 4d muestran, respectivamente, representaciones en la sección C-C y B-B a través de las dos placas de cierre.
La figura 5 muestra una representación en perspectiva de la sección parcial del extremo del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de la figura 1, y
La figura 6 muestra una representación en detalle de la sección del mismo extremo que en la figura 5.
La presente forma de realización del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la invención representa solamente una alternativa de la invención, pero no debe considerarse como limitación, puesto que la invención comprende también muchas otras formas de realización, que están en el campo del técnico que trabaja en el presente campo.
La figura 1 muestra un intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la invención en vista en perspectiva, en la que solamente se representan las dos placas de cierre 2 y 14, la carcasa 16 dispuesta en medio, que está realizada en forma cilíndrica, así como varias barras de tracción 18.
Como se deduce, por ejemplo, a partir de las figuras 5 y 6, el tubo 16 cilíndrico configurado como carcasa se asienta en ambos lados, respectivamente, sobre un asiento 42 cilíndrico correspondiente de las placas de cierre 12 y 14. De esta manera, las dos placas de cierre 12 y 14 están fijadas en dirección una hacia la otra así como en dirección radial. Las dos placas de cierre 12 y 14 configuran junto con la carcasa 16 en el interior el espacio de atemperación
15.
Radialmente fuera de la carcasa 16 y sobre la periferia exterior están distribuidas una pluralidad de barras de tracción 18, que están alineadas en paralelo al eje de la carcasa 16 y las dos placas de cierre 12 y 14 se tensan entre sí bajo la intercalación de la carcasa 16. En este caso, cada barra de tracción se extiende en cada extremo a través de un taladro en la placa de cierre 12 y 14, respectivamente. En la figura 1 se representan en el lado derecho de la figura solamente la rosca 20 de los extremos de las barras de tracción. Por este motivo, se enroscan todavía tuercas en el estado totalmente montado.
El presente intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos según la figura 1 representa junto con sus placas de cierre 12 y 14, la carcasa 16 y las barras de tracción 18 una forma muy compacta.
Dentro de la carcasa 16 -en el espacio de atemperación 15- están dispuestos una pluralidad de tubos 17, como se puede reconocer especialmente a partir de las figuras 3, 5 y 6. Los extremos de los tubos respectivos están alojados de forma ajustada exacta en taladros 36. Entre la superficie exterior de los extremos de los tubos y la pared interior de los taladros respectivos están previstas, además, juntas de obturación 40, que cierran herméticamente el espacio interior de la circulación de cada tubo 17 frente al espacio de atemperación 15. Cada uno de los taladros 36 presenta un asiento 38 escalonado, configurado como tope, que impide un desplazamiento axial del tubo más allá de una medida determinada. Si las longitudes de los tubos 17, de la carcasa 16 y de las barras de tracción 18 así como la dimensión de las placas de cierre 12 y 14 o bien de sus taladros están adaptadas entre sí, entonces solamente se pueden mover los tubos en el estado montado en una medida insignificante en dirección axial. Como se puede reconocer especialmente en la figura 3, los tubos 17 individuales están insertados en cada caso de forma ajustada exacta en los taladros 36 respectivos y están obturados con las juntas de obturación 40. La longitud de los tubos con relación al asiento 38 está seleccionada de tal forma que es posible un juego muy insignificante de 1 mm, por ejemplo. Sin embargo, los asientos 38 impiden que los tubos se muevan demasiado en dirección axial y salgan, por ejemplo, fuera de los taladros y en este caso se desacoplen de las juntas de obturación 40.
En la presente forma de realización, en las dos placas de cierre 12 y 14 están configurados diferentes espacios de circulación. La estructura constructiva de estos espacios de circulación debe explicarse ahora con referencia a las figuras 3 así como las figuras 4c y 4d.
En la placa de cierre 12, a través de una pluralidad de taladros ciegos, que están cerrados con tapones 22, está configurado un primer espacio de circulación 32, que está en comunicación también a través de los taladros 36 en la placa de conexión 12 con un número determinado de tubos de refrigeración 17. Estos tubos se designan a continuación como tubos de primer tipo. Sobre el lado opuesto, a saber, en la placa de cierre 14, está configurado un único espacio de circulación mayor y continuo para el medio de trabajo, que conecta entre sí todos los tubos 17 que desembocan en esta placa de cierre. Además, en la placa de cierre 12 está configurado otro espacio de circulación 31, más pequeño en el presente caso, que conecta los tres tubos inferiores 17 entre sí. Estos tubos se designan a continuación como tubos de segundo tipo. Este espacio de circulación es accesible a través de una conexión 29. El primer espacio de circulación mayor 32, en cambio, es accesible a través de una conexión 27. El espacio de circulación 30 de la placa de cierre 14 no es accesible desde el exterior.
En esta estructura constructiva, la vía de circulación del medio a atemperar a través del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la invención es la siguiente. El medio de trabajo circula a través de la conexión 29 hasta el espacio de circulación 31 y desde allí hasta los tres tubos de refrigeración inferiores 17 de segundo tipo. En estos tres tubos de refrigeración 17 de segundo tipo, el medio de trabajo circula en dirección a la placa de cierre 14 y está influenciado en cuanto a la temperatura en este caso en el espacio de atemperación, en el que los tubos son bañados por el medio de atemperación. En el extremo de los tres tubos inferiores 17, el medio de trabajo circula a espacio de circulación 30 y desde allí se distribuye en los restantes tubos 17 de primer tipo, en los que circula de nuevo en la dirección de la placa de cierre 12. En su camino a través de los tubos, es influenciado de nuevo en cuanto a la temperatura en el espacio de atemperación por el medio de atemperación. En el extremo de los tubos 17, el medio de trabajo circula al espacio de circulación común 32 y desde allí se puede descargar a través de la conexión 27 que sirve como salida.
Por lo tanto, falta por describir todavía la conducción del medio de atemperación. El medio de atemperación se puede conducir de diferentes maneras a través del espacio de atemperación 15. En el presente caso, en la placa de cierre 14 están dispuestas dos conexiones 24 y 25, que están en comunicación con el espacio de atemperación 15 a través de otros taladros 33', 33''. En uno de los taladros 33' está conectado un tubo distanciador (no representado en detalle), que desemboca con su otro extremo en la zona de la placa de cierre 12. De esta manera se puede introducir el medio de atemperación, a través de las conexiones 24 y 25 del medio de atemperación, en el espacio de atemperación 15, se puede conducir a través del espacio de atemperación 15 y se puede extraer en la zona de la placa de cierre 14 fuera del espacio de atemperación 15.
En el presente caso, en la placa de cierre 12 están dispuestos dos tapones de cierre 28' y 28'', que cierran unos taladros previstos en la placa de cierre 12 y que se extienden a través de la misma. En caso necesario, estos dos taladros se pueden utilizar también para la conexión de la alimentación de medio de atemperación. Así, por ejemplo, es posible cerrar la conexión 24 con un tapón, en cambio es posible sustituir el tapón 28' por medio de una pieza de conexión. En este caso, se puede alimentar el medio de atemperación, por ejemplo, a través de la pieza de conexión prevista en lugar del tapón de cierre 28', que es descargado entonces de nuevo a través de la conexión 25. De la misma manera -de acuerdo con la construcción de los espacios de circulación- en las placas de cierre es posible introducir el medio de trabajo sobre un lado del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos y descargarlo de nuevo por el otro lado. En este caso, sobre los dos lados debe estar previsto, respectivamente, un espacio de circulación, que conecta entre sí todos los tubos 17 desde el punto de la vista de la técnica de circulación.
La presente forma de realización posibilita una fabricación muy sencilla y de coste favorable de un intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos correspondiente. Más compleja es la fabricación de las placa de cierre 12 y 14 respectivas. Sin embargo, en este caso se puede conseguir una reducción del precio con la fabricación de un número correspondiente de las placas de cierre. De acuerdo con la potencia de atemperación se pueden seleccionar entonces de una manera correspondiente los restantes componentes, como la longitud de la carcasa 16, la longitud de los tubos 17 y la longitud de las barras de tracción, de manera que se puede fabricar un intercambiador de calor de tipo de construcción más largo y más corto. Esto no tiene ninguna influencia sobre la placa de cierre 12 y 14.
Durante el montaje, solamente hay que insertar los tubos 17 en los taladros de una placa de cierre. Además, es posible invertir la carcasa 16, insertando, dado el caso, todavía chapas de desviación. En el otro extremo se puede acoplar entonces la otra placa de cierre. A continuación debe ensamblarse la disposición a través de la inserción y fijación de las barras de tracción para formar una unidad compacta. No es necesario ya ningún proceso de soldadura, y con esta disposición se pueden cumplir sin más también los requerimientos de alta presión.
Lista de signos de referencia
10
Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos
12
Primera placa de cierre
14
Segunda placa de cierre
15
Espacio de atemperación
16
Tubo envolvente
17
Tubo de refrigeración
18
Barras de tracción
20
Cabeza roscada
22
Tapón de cierre
24
Tapón de conexión de medio de refrigeración (admisión)
25
Tapón de conexión de medio de refrigeración (descarga)
26
Tuerca de tornillo
27
Tapón de conexión de medio de trabajo (admisión)
28
Tapón de cierre
29
Tapón de conexión de medio de trabajo (descarga)
30
Espacio de circulación
31
Espacio de circulación
32
Espacio de circulación
33', 33''
Taladros en la placa de cierre 14
36
Taladro para tubo de refrigeración
38
Tope
40
Junta de obturación
42
Asiento de alojamiento
44
Junta de obturación

Claims (17)

1. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos para la atemperación de un medio de trabajo, que comprende:
-
un espacio de atemperación (15), que está rodeado por una carcasa (16) y está delimitado en los dos lados frontales opuestos, respectivamente, por una placa de cierre (12, 14),
-
un haz de tubos que comprende una pluralidad de tubos (17), que está alojado en el espacio de atemperación (15),
-
un primer espacio de circulación (31) en una placa de cierre (12, 14), que está en comunicación de circulación con tubos (17) del haz de tubos,
-
un segundo espacio de circulación (32) en una placa de cierre (12, 14), que está en comunicación de circulación con tubos (17) del haz de tubos,
-
una segunda instalación de alimentación (24), con la que se puede alimentar un medio de atemperación al espacio de atemperación (15),
-
un segundo dispositivo de descarga (25), con el que se puede descargar el medio de atemperación desde el espacio de atemperación (15),
en el que
-
el medio de trabajo y el medio de atemperación se mueven en espacios de circulación diferentes y, por lo tanto, están separados uno del otro,
-
al menos en una de las placas de cierre (12, 14) están configurados una serie de taladros (36) ajustados exactos en los tubos (17) del haz de tubos para el alojamiento de los extremos de los tubos,
-
cada extremo de tubo está insertado en un taladro (36) y está alojado obturado en él,
-
a través de los espacios de circulación (31, 32) se pueden conectar varios tubos (17) entre sí en cuanto a la técnica de circulación, y
-
las dos placas de cierre (12, 14) están fijadas espacialmente entre sí con apoyo frente a la carcasa (16),
-
al menos en una placa de cierre (12, 14) están previstos uno o varios espacios de circulación (30, 31, 32), con lo que se pueden conectar uno o varios tubos (17) entre sí en cuanto a la técnica de circulación,
caracterizado porque las placas de cierre (12, 149 están configuradas en una sola pieza, representando en cada caso una limitación frontal del intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos, el primer espacio de circulación (31) está en conexión de comunicación en una placa de cierre (12, 14) con una conexión de alimentación (29) para el medio de trabajo, el segundo espacio de circulación está en conexión de comunicación en una placa de cierre (12, 14) con una conexión de descarga (27) para el medio de trabajo, y las conexiones (24, 25) para las admisiones y las descargas del medio de atemperación están dispuestas igualmente en la o las placas de cierre.
2. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en las dos placas de cierre (12, 14) están configurados en cada caso una serie de taladros (36) ajustados exactos, que corresponden especialmente al número de los tubos, para el alojamiento de los extremos de los tubos del haz de tubos y porque en cada placa de cierre (12, 149 están previstos uno o varios espacios de circulación (30, 32), con los que se pueden conectar en cuanto a la técnica de circulación dos o más tubos (17) entre sí.
3. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque como carcasa (16) se utiliza un tubo esencialmente cilíndrico, que se apoya en cada extremo contra una placa de cierre frontal (12, 14) o está conectado con ésta.
4. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el tubo cilíndrico está acoplado sobre un asiento (42) configurado de forma correspondiente en una placa de cierre (12, 14) y está obturado frente a ella con una junta de obturación (44).
5. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos placas de cierre (12, 14) están tensadas una frente a la otra por medio de una serie de barras de tracción (18).
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6. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque las barras de tracción (18) se extienden en cada caso a través de taladros en las dos placas de cierre (12, 14).
7. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstas una pluralidad de barras de tracción (18), que están dispuestas distribuidas radialmente fuera de la carcasa (16) y en la dirección circunferencial alrededor de la carcasa (16).
8. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada taladro (36) presenta para el alojamiento de un extremo de tubo un asiento (38) que sirve como tope, que impide un desplazamiento axial excesivo del tubo (17) respectivo en el taladro (36).
9. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada espacio de circulación (30, 32) está fabricado en una placa de cierre (12, 14) a través de uno o una pluralidad de taladros ciegos, en el que los orificios están obturados hacia el entorno por medio de tapones (22).
10. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de admisión y el dispositivo de descarga (27, 29) para el medio de trabajo a atemperar están dispuestos en la misma placa de cierre (12), de manera que el dispositivo de admisión (27) está en comunicación a través del primer espacio de circulación en la placa de cierra con un número de tubos (17) de primer tipo, y el dispositivo de descarga (29) está en comunicación a través del segundo espacio de circulación con los tubos (17) restantes de segundo tipo, de manera que los tubos del primer tipo están conectados con los tubos del segundo tipo a través de otro espacio de circulación (30) en la placa de cierre (14) opuesta.
11. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los tubos están configurados en forma de U, los extremos de los tubos están alojados en taladros de una única placa de cierre y los tubos se apoyan con sus otros extremos en la placa de cierre opuesta, de manera que el dispositivo de admisión y el dispositivo de descarga para el medio de trabajo a atemperar están dispuestos en la misma placa de cierre, el dispositivo de alimentación está en conexión a través de un primer espacio de circulación en la placa de cierre con los extremos de los tubos del primer tipo, y el dispositivo de descarga está en comunicación a través de un segundo espacio de circulación con los extremos de los tubos del segundo tipo.
12. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el dispositivo de admisión y el dispositivo de descarga para el medio de trabajo a atemperar están dispuestos en diferentes placas de cierre, de manera que el dispositivo de admisión está en comunicación a través de un primer espacio de circulación de una primera placa de cierre con los tubos, y el dispositivo de descarga está en comunicación a través de un espacio de circulación en la segunda placa de cierre con los tubos.
13. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de admisión y el dispositivo de descarga (24, 25) para el medio de atemperación están dispuestos en la misma placa de cierre (14), de manera que tanto el dispositivo de admisión como también el dispositivo de descarga se extienden a través de la placa de cierre en el espacio de atemperación (15).
14. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque está previsto un medio, para prever una distribución del medio de atemperación sobre toda la anchura del espacio de atemperación.
15. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque un extremo de un tubo distanciador está en comunicación de circulación con el dispositivo de admisión o con el dispositivo de descarga, y el otro extremo del tubo distanciador desemboca en la zona de la placa opuesta en el espacio de atemperación, de manera que el medio de atemperación atraviesa en su camino todo el espacio de atemperación.
16. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el dispositivo de admisión y el dispositivo de descarga para el medio de atemperación están dispuestos en placas de cierre diferentes, de manera que tanto el dispositivo de admisión como también el dispositivo de descarga se extienden a través de la placa de cierre respectiva en el espacio de atemperación.
17. Intercambiador de calor de alta presión de haz de tubos de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque están previstos medios para prever una distribución del medio de atemperación sobre toda la anchura del espacio de atemperación.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031557A1 (de) * 2009-03-02 2010-09-09 Sms Siemag Ag Energierückgewinnung in Warmbandstraßen durch Umwandlung der Kühlwärme der Stranggießanlage sowie der Restwärme von Brammen und Coils in elektrische Energie oder sonstige Nutzung der aufgefangenen Prozesswärme
DE102007002340B3 (de) * 2007-01-16 2008-06-19 Kraussmaffei Technologies Gmbh Hochdruckwärmetauscher
DE102007059146B3 (de) * 2007-12-07 2009-05-28 Krausmaffei Technologies Gmbh Hochdruckwärmetauscher
DE202009005398U1 (de) 2009-04-08 2010-09-02 Man Dwe Gmbh Kühlsystem und Mantelreaktor mit einem solchen Kühlsystem
DE102022131063A1 (de) * 2022-11-23 2024-05-23 Alleima Engineering GmbH Wärmetauscher

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1954356A (en) * 1933-06-10 1934-04-10 Harlan W How High pressure, high temperature heat exchanger
US2196683A (en) * 1937-12-04 1940-04-09 Superheater Co Ltd Multitubular heat interchanger
US3181606A (en) * 1962-07-09 1965-05-04 Heat Exchangers Res And Dev Co Heat exchanger bundle
FR1374610A (fr) * 1963-10-22 1964-10-09 Foster Wheeler Ltd Organes destinés à raccorder des tubes, particulièrement pour des éléments échangeurs de chaleur de forme tubulaire utilisés dans des centrales nucléaires
US3357482A (en) * 1965-09-07 1967-12-12 Ritter Pfaudler Corp Method and apparatus for heat exchanging
DE3102705A1 (de) * 1981-01-28 1982-08-19 Air Fröhlich AG für Energierückgewinnung, 9320 Arbon Verfahren zur herstellung der rohre bei einem rohrbuendel-kreuzwaermetauscher und ein nach dem verfahren hergestelltes rohr
DE3142921C2 (de) * 1981-10-29 1984-04-05 Espo Wierden B.V., 7641 Wierden Vorrichtung zur Herstellung eines eine Vielzahl von Rohre aufweisenden Tauscherelementes
DE8524417U1 (de) * 1985-08-27 1985-11-28 Cass International GmbH, 2070 Ahrensburg Rohrbündelvorrichtung für Wärmetauscher
DE3601588A1 (de) * 1986-01-21 1987-07-23 Via Gmbh Rohrbuendelwaermetauscher
DE8601340U1 (de) * 1986-01-21 1987-05-21 VIA Gesellschaft für Verfahrenstechnik mbH, 4000 Düsseldorf Rohrbündelwärmetauscher
DD269657B3 (de) * 1987-12-29 1991-07-04 Stickstoffwerk Ag Wittenberg-Piesteritz,De Verfahren zur vermeidung von zerstoerungen der rohre von rohrbuendelwaermetauschern
DE8903349U1 (de) * 1989-03-16 1990-07-19 VIA Gesellschaft für Verfahrenstechnik mbH, 4000 Düsseldorf Rohrbündelwärmetauscher
US6273180B1 (en) * 1998-12-23 2001-08-14 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'eploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchanger for preheating an oxidizing gas

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