ES2371077T3

ES2371077T3 - PIPE SUPPORT.

Info

Publication number: ES2371077T3
Application number: ES05076348T
Authority: ES
Inventors: Amar S. Wanni; Marciano M. Calanog; Thomas M. Rudy; Malcolm D. Keen
Original assignee: ExxonMobil Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-09
Publication date: 2011-12-27
Anticipated expiration: 2025-06-09

Abstract

Un soporte (10) de haces de tubos para un haz de tubos u otra colección de tubos o barras con tubos dispuestos en filas y con calles de tubos separando las filas de tubos, comprendiendo el soporte un miembro que se extiende longitudinalmente y que tiene una pluralidad de zonas de aplicación a los tubos situadas en localizaciones longitudinales sucesivas a lo largo del miembro, caracterizado porque cada zona de aplicación a tubo comprende una silleta transversal de recepción de tubo para aplicarse a un tubo del haz de tubos, en donde las zonas de aplicación a los tubos están realzadas y opuestas en cada cara del miembro.A support (10) of tube bundles for a bundle of tubes or other collection of tubes or bars with tubes arranged in rows and with tube paths separating the rows of tubes, the support comprising a longitudinally extending member and having a plurality of areas of application to the tubes located in successive longitudinal locations along the member, characterized in that each tube application area comprises a transverse tube receiving saddle to be applied to a tube of the tube bundle, where the areas of Application to the tubes are embossed and opposite on each face of the member.

Description

Soporte de tubos. Tube support

Campo de la invención Field of the Invention

Esta invención se refiere a dispositivos de soporte de tubos, comúnmente denominados estacas de tubos, que son útiles con haces de tubos en intercambiadores de calor y equipos similares de tratamiento de fluidos, refiriéndose en particular, pero no exclusivamente, a soportes de tubos antivibración. Un soporte de haz de tubos como el definido en el preámbulo de la reivindicación 1 se describe en el documento US-A-5 213 155. This invention relates to tube support devices, commonly referred to as tube stakes, which are useful with tube bundles in heat exchangers and similar fluid treatment equipment, referring in particular, but not exclusively, to anti-vibration tube holders. A tube bundle holder as defined in the preamble of claim 1 is described in US-A-5 213 155.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Los equipos de haces de tubos tales como intercambiadores de calor de envuelta y tubos y elementos similares de dispositivos de manipulación de fluidos utilizan tubos organizados en haces para conducir los fluidos a través del equipo. En tales haces de tubos hay típicamente flujo de fluido tanto por los interiores de los tubos como por los exteriores de los tubos. La configuración de los tubos en el haz viene fijada por las placas de tubos en las cuales se insertan los tubos. Una configuración común de los tubos es la formación rectangular con los tubos colocados en filas alineadas con calles de tubos (los trayectos rectos entre los tubos) entre cada par de filas, alineadas ortogonalmente una con otra. En esta formación cada tubo está junto a otros ocho tubos, excepto en la periferia del haz de tubos, y está directamente enfrente de un tubo correspondiente al otro lado de la calle de tubos que separa su fila de las dos filas adyacentes. En la formación triangular de tubos los tubos en filas alternas están alineados uno con otro de modo que cada tubo está junto a otros seis tubos (los dos tubos adyacentes en la misma fila y cuatro tubos en las dos filas adyacentes). Tube bundle equipment such as shell and tube heat exchangers and similar elements of fluid handling devices use tubes arranged in bundles to conduct fluids through the equipment. In such tube bundles there is typically flow of fluid both inside the tubes and outside the tubes. The configuration of the tubes in the beam is fixed by the tube plates in which the tubes are inserted. A common configuration of the tubes is the rectangular formation with the tubes placed in rows aligned with streets of tubes (the straight paths between the tubes) between each pair of rows, aligned orthogonally with each other. In this formation, each tube is next to eight other tubes, except on the periphery of the tube bundle, and is directly in front of a corresponding tube on the other side of the tube street that separates its row from the two adjacent rows. In triangular tube formation the tubes in alternate rows are aligned with each other so that each tube is next to six other tubes (the two adjacent tubes in the same row and four tubes in the two adjacent rows).

Los patrones de flujo de fluido alrededor de los tubos y los cambios en la temperatura y la densidad de los fluidos que surgen cuando éstos circulan y que dan como resultado un intercambio de calor entre los dos fluidos que circulan en y alrededor de los tubos, pueden dar lugar a vibraciones inducidas por flujo de una naturaleza oscilatoria organizada o aleatoria en el haz de tubos. Si estas vibraciones alcanzan ciertas amplitudes críticas, pueden producirse daños en el haz. Los problemas de vibración de tubos pueden exacerbarse si se reentuba el equipo de intercambio de calor con tubos de un material diferente al de los tubos originales, por ejemplo si se sustituyen materiales relativamente rígidos por tubos de peso más ligero. La vibración inducida por el flujo puede presentarse también cuando se somete el equipo a demandas de funcionamiento más severas, por ejemplo cuando se mejora otro equipo existente y un intercambiador de calor previamente satisfactorio viene a ser sometido, en condiciones nuevas, a vibraciones inducidas por el flujo. La vibración puede incluso concentrarse en ciertas condiciones cuando un intercambiador esté todavía en la corriente de flujo, pero sin que tenga lugar transferencia de calor. Fluid flow patterns around the tubes and changes in the temperature and density of the fluids that arise when they circulate and that result in a heat exchange between the two fluids that circulate in and around the tubes, can give rise to flux induced vibrations of an organized or random oscillatory nature in the tube bundle. If these vibrations reach certain critical amplitudes, damage to the beam may occur. Tube vibration problems can be exacerbated if the heat exchange equipment is reentered with tubes of a different material than the original tubes, for example if relatively rigid materials are replaced by lighter weight tubes. Flow induced vibration can also occur when the equipment is subjected to more severe operating demands, for example when other existing equipment is improved and a previously satisfactory heat exchanger comes to be subjected, under new conditions, to vibrations induced by the flow. The vibration may even concentrate under certain conditions when an exchanger is still in the flow stream, but without heat transfer taking place.

Además de un buen diseño del equipo, se pueden tomar otras medidas para reducir la vibración de los tubos. En el haz de tubos se pueden instalar dispositivos de soporte de tubos o estacas de tubos, tal como estos dispositivos de soporte se conocen comúnmente (y se denominan en esta memoria), con el fin de controlar la vibración inducida por el flujo e impedir un movimiento excesivo de los tubos. Se han propuesto una serie de soportes de tubos o estacas de tubos y éstos se encuentran disponibles en el comercio. Un tipo, descrito en el documento US 4,648,442 (Williams), tiene un configuración de forma de U en la que la distancia entre las superficies superior e inferior del canal es igual que la distancia entre filas adyacentes del haz de tubos (es decir sustancialmente igual que la dimensión de la calle de tubos). Este tipo de estaca se inserta entre las filas del haz y se asegura en el extremo con un segmento arqueado que se aplica a un segmento de un tubo en la periferia del haz de tubos para bloquear la estaca en su sitio en su posición apropiada entre las filas del haz. Las estacas de este tipo se hacen típicamente de metal resistente a la corrosión, por ejemplo acero inoxidable tipo 304, con un espesor comprendido entre 0,7 y 1,2 mm para proporcionar tanto la rigidez necesaria para el haz de tupo estacado como una resiliencia suficiente en el canal de forma de U para permitir que se inserten las estacas en las calles formadas entre los tubos del haz. In addition to a good design of the equipment, other measures can be taken to reduce the vibration of the tubes. In the tube bundle, tube support devices or tube stakes can be installed, such as these support devices are commonly known (and are referred to herein), in order to control the flow-induced vibration and prevent excessive movement of the tubes. A series of tube holders or pipe stakes have been proposed and these are commercially available. One type, described in US 4,648,442 (Williams), has a U-shaped configuration in which the distance between the upper and lower surfaces of the channel is equal to the distance between adjacent rows of the tube bundle (i.e. substantially equal than the street dimension of tubes). This type of stake is inserted between the rows of the beam and is secured at the end with an arcuate segment that is applied to a segment of a tube at the periphery of the tube bundle to lock the stake in place in its proper position between the beam rows. Stakes of this type are typically made of corrosion-resistant metal, for example type 304 stainless steel, with a thickness between 0.7 and 1.2 mm to provide both the stiffness needed for the staked tupe beam and a resilience enough in the U-shaped channel to allow stakes to be inserted in the streets formed between the beam tubes.

Otra forma de estaca de tubos antivibración se describe en el documento US 4,919,199 (Hahn), que revela una estaca hecha en una banda blanda de configuración en V en la que están formadas unas silletas perpendiculares al eje longitudinal de la banda en los extremos abiertos de estas secciones transversales en forma de V. Las silletas están formadas en la banda con un paso (distancia entre silletas) igual al paso de los tubos y con un radio que concuerda con el de los tubos del haz de tubos, de modo que las silletas se aplican a los tubos en un lado de la calle de tubos. La aplicación entre estos tubos y las silletas bloquea el tubo en su sitio dentro del haz de tubos. La naturaleza resiliente de la banda, acoplada con la acción tipo muelle proporcionada por la configuración en V, permite que los brazos de la V se abran y reduzcan la anchura total efectiva de la estaca y hace posible que la estaca se aplique a los tubos en ambos lados de una calle de tubos de modo que la estaca de forma de V esté bloqueada en su sitio entre dos filas de tubos. Another form of anti-vibration tube stake is described in US 4,919,199 (Hahn), which discloses a stake made in a soft V-shaped band in which saddles are formed perpendicular to the longitudinal axis of the band at the open ends of These V-shaped cross sections The saddles are formed in the band with a pitch (distance between saddles) equal to the passage of the tubes and with a radius that matches that of the tubes in the tube bundle, so that the saddles They are applied to the tubes on one side of the tube street. The application between these tubes and the saddles locks the tube in place within the tube bundle. The resilient nature of the band, coupled with the spring-like action provided by the V-configuration, allows the arms of the V to open and reduce the total effective width of the stake and makes it possible for the stake to be applied to the tubes in both sides of a tube street so that the V-shaped stake is locked in place between two rows of tubes.

Un tipo similar de estaca de tubos se describe en el documento US 5,213,155 (Hahn), que revela una estaca de forma de U que se inserta entre dos calles de tubos con el extremo cerrado de la U sobre uno de los tubos periféricos del haz. En los extremos abiertos de la sección transversal de forma de V están formadas silletas para aplicarse a lados opuestos de los tubos de una sola fila del haz. La estaca de forma de U se sujeta en su sitio A similar type of tube stake is described in US 5,213,155 (Hahn), which discloses a U-shaped stake that is inserted between two tube streets with the closed end of the U on one of the peripheral tubes of the beam. At the open ends of the V-shaped cross section, saddles are formed to be applied to opposite sides of the single-row tubes of the beam. The U-shaped stake is held in place

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alrededor de los tubos del haz con sujetadores adecuados que se extienden entre los dos brazos de la estaca. around the beam tubes with suitable fasteners that extend between the two arms of the stake.

Un problema con la configuración prensada del tipo mostrado en el documento US 4,648,442 es que las estacas no crean una localización positiva para cada tubo individual, aunque la estaca sea bloqueada en su sitio dentro de su calle de tubos seleccionada. Los tubos siguen siendo libres de vibrar en un plano paralelo a la calle de tubos y paralelo a la estaca. Un problema diferente existe con el diseño mostrado en el documento US 5,213,155: aunque los tubos en filas rodeadas por las estacas de forma de U están plenamente soportados, los tubos en la periferia del haz de tubos, que no están directamente rodeados por una de las estacas, es decir, retenidos dentro de uno de los extremos cerrados de las estacas de forma de U (éstos son los tubos exteriores de filas alternas que no están rodeados por los extremos de las estacas de forma de U), son libres de moverse y en estos tubos se puede esperar vibración en ciertas condiciones. Además, debido a que la corrugación del soporte de tubos tiene una región de transición antes de alcanzar su plena profundidad, los dos tubos adyacentes a cada uno de los tubos más exteriores no reciben tampoco ninguna mitigación de las vibraciones. A problem with the pressed configuration of the type shown in US 4,648,442 is that the stakes do not create a positive location for each individual tube, although the stake is locked in place within its selected tube street. The tubes remain free to vibrate in a plane parallel to the tube street and parallel to the stake. A different problem exists with the design shown in US 5,213,155: although the tubes in rows surrounded by the U-shaped stakes are fully supported, the tubes on the periphery of the tube bundle, which are not directly surrounded by one of the stakes, that is, retained within one of the closed ends of the U-shaped stakes (these are the outer tubes of alternate rows that are not surrounded by the ends of the U-shaped stakes), are free to move and In these tubes vibration can be expected under certain conditions. In addition, because the corrugation of the tube holder has a transition region before reaching its full depth, the two tubes adjacent to each of the outermost tubes also receive no vibration mitigation.

Una desventaja de los diseños de estaca que utilizan piezas prensadas acanaladas para acomodar la distancia entre los tubos que forman una sola calle de tubos es que se requieren piezas prensadas en forma de canal profundo u otras medidas necesarias cuando la calle de tubos es relativamente ancha. Una forma más complicada de soporte de tubos se muestra en el documento US 6,401,803 (Hahn). Esta estaca utiliza dos piezas prensadas de forma de V separadas por muelles de compresión que fuerzan las estacas contra los tubos en lados opuestos de la calle de tubos a fin de amortiguar vibraciones oscilatorias. Sin embargo, esta forma de estaca es bastante cara de fabricar. Por tanto, sigue siendo deseable una estaca unitaria que acomode calles de tubos relativamente anchas sin la complicación de piezas separadas. A disadvantage of stake designs that use corrugated pressed parts to accommodate the distance between the tubes that form a single tube street is that pressed pieces in the form of a deep channel or other necessary measures are required when the tube street is relatively wide. A more complicated form of tube support is shown in US 6,401,803 (Hahn). This stake uses two V-shaped pressed pieces separated by compression springs that force the stakes against the tubes on opposite sides of the tube street in order to dampen oscillatory vibrations. However, this form of stake is quite expensive to manufacture. Therefore, a unit stake that accommodates relatively wide tube streets without the complication of separate parts remains desirable.

La presente invención persigue en general obviar o al menos mitigar los problemas anteriormente descritos y/o proporcionar mejoras. The present invention generally seeks to obviate or at least mitigate the problems described above and / or provide improvements.

Sumario de la invención Summary of the invention

Según la presente invención, se proporcionan un soporte de tubos y un haz de tubos según se definen en cualquiera de las reivindicaciones que se acompañan. According to the present invention, a tube holder and a tube bundle are provided as defined in any of the accompanying claims.

De este modo, se amortiguan, absorben o mitigan por otra vía vibraciones de los tubos inducidas por flujo. Asimismo, se impiden o al menos se reducen significativamente daños en el haz. In this way, vibrations of the flux-induced tubes are damped, absorbed or mitigated in another way. Likewise, damage to the beam is prevented or at least significantly reduced.

En una realización se utiliza un soporte de tubos o estaca de tubos con disposiciones de tubos en línea (configuraciones de tubos rectangulares) para mitigar la posibilidad de daños en los tubos derivados de la vibración inducida por flujo en el haz de tubos del intercambiador de calor, condensador u otra colección de tubos, por ejemplo en dispositivos tales como reactores nucleares, calentadores eléctricos o cualquier colección de formas cilíndricas paralelas que tenga un flujo de fluido pasando sobre ellas. El soporte de tubos comprende un miembro o banda alargado plano que está destinado a ser insertado en una calle de tubos entre los tubos del haz de tubos. Unas zonas realzadas de aplicación a los tubos, que incluyen silletas arqueadas transversales receptoras de tubos, están dispuestas a lo largo de la longitud de la banda en localizaciones longitudinales sucesivas correspondientes a las posiciones de los tubos en el haz. Estas zonas de aplicación a los tubos se extienden lateralmente desde cada cara del miembro de manera opuesta a otra en cada localización; se extienden alejándose del plano medial del miembro, de modo que las silletas reciben y sujetan sólidamente los tubos en lados opuestos de la calle de tubos. In one embodiment, a tube holder or tube stake with in-line tube arrangements (rectangular tube configurations) is used to mitigate the possibility of damage to the tubes derived from the flux-induced vibration in the heat exchanger tube bundle. , condenser or other collection of tubes, for example in devices such as nuclear reactors, electric heaters or any collection of parallel cylindrical shapes that have a flow of fluid passing over them. The tube holder comprises a flat elongated member or band that is intended to be inserted into a tube street between the tubes of the tube bundle. Enhanced areas for application to the tubes, which include transverse arched pipe receiving saddles, are arranged along the length of the band at successive longitudinal locations corresponding to the positions of the tubes in the beam. These areas of application to the tubes extend laterally from each face of the member opposite to another in each location; they extend away from the medial plane of the member, so that the saddles solidly receive and hold the tubes on opposite sides of the tube street.

Los soportes de tubos pueden formarse uniendo dos bandas en forma de dorso con dorso, cada una de las cuales tiene las zonas de aplicación a los tubos estampadas hacia fuera en una cara de la banda. De esta manera, se forma una banda plana con las zonas de aplicación a los tubos extendiéndose hacia fuera en solamente una cara de la banda y luego se unen dos de estas bandas en forma de dorso con dorso para definir el soporte con las zonas de aplicación a los tubos en las caras opuestas de la banda. Una construcción alternativa utiliza una banda plana que está hendida en cada localización de tubo para proporcionar regiones transversales adyacentes a través de la banda que se transforman en zonas realzadas de aplicación a los tubos en caras opuestas de la banda. Las zonas de aplicación a los tubos en una posición transversal dada se extienden de manera alterna desde las dos caras opuestas de la banda con relación a las zonas en la misma posición transversal en cada localización longitudinal sucesiva. En ambas formas, el soporte puede verse como teniendo secciones planas (planares) que unen las secciones con las zonas de aplicación a los tubos, mientras que las zonas de aplicación a los tubos, incluidas las silletas, pueden verse como estando formadas con solamente un plano de curvatura, es decir, la banda está curvada solamente en la dirección longitudinal y no en la dirección transversal; en la dirección transversal, la banda es plana en todos los puntos a través de la anchura de la banda. Es esta característica lo que permite que se fabrique fácilmente el soporte en operaciones de prensado muy sencillas con simples moldes o troqueles de prensado. The tube holders can be formed by joining two bands in the form of back to back, each of which has the application areas to the tubes stamped out on one side of the band. In this way, a flat band is formed with the application areas to the tubes extending outward on only one side of the band and then two of these bands are joined in the form of back to back to define the support with the application areas to the tubes on the opposite sides of the band. An alternative construction uses a flat band that is split at each tube location to provide adjacent transverse regions across the band that are transformed into enhanced areas of application to the tubes on opposite sides of the band. The zones of application to the tubes in a given transverse position extend alternately from the two opposite sides of the band in relation to the zones in the same transverse position in each successive longitudinal location. In both forms, the support can be seen as having flat sections (planar) that join the sections with the application areas to the tubes, while the application areas to the tubes, including the saddles, can be seen as being formed with only one plane of curvature, that is, the band is curved only in the longitudinal direction and not in the transverse direction; In the transverse direction, the band is flat at all points across the width of the band. It is this feature that allows the support to be easily manufactured in very simple pressing operations with simple pressing molds or dies.

Los soportes de tubos están destinados a utilizarse en las formaciones de tubos rectangulares (en líneas) convencionales. Los soportes pueden insertarse en cada calle de tubos o en calles de tubos alternas. Cuando se insertan en cada calle de tubos, tal como se prefiere, los tubos reciben apoyo de soportes en ambos lados con un The tube holders are intended for use in conventional rectangular (in-line) tube formations. The supports can be inserted in each tube street or in alternate tube streets. When inserted into each tube street, as preferred, the tubes receive support from supports on both sides with a

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consiguiente apoyo mejorado. consequently improved support.

Los soportes de tubos pueden fabricarse convenientemente y a bajo coste por prensado con simples moldes de troquel equipados con salientes y cavidades adecuadamente dispuestos para formar las silletas o mediante el uso de pares de rodillos que tienen salientes y cavidades (alternando entre los rodillos superiores e inferiores del juego) para formar las zonas realzadas en la banda. Muchos de los tipos conocidos de soportes de tubos no se prestan a este sencillo, económico y conveniente método de fabricación. The tube supports can be conveniently manufactured at low cost by pressing with simple die molds equipped with projections and cavities properly arranged to form the saddles or by using pairs of rollers having projections and cavities (alternating between the upper and lower rollers of the game) to form the highlighted areas in the band. Many of the known types of tube holders do not lend themselves to this simple, economical and convenient manufacturing method.

El soporte de tubos o estaca de tubos de la presente invención está concebido para proporcionar apoyo directo a tubos que están uno junto a otro, pero en lados opuestos de una calle de tubos. El soporte de tubos puede insertarse entre los tubos del haz de tubos a lo largo de una calle de tubos entre filas de tubos adyacentes. Cuando lo permita la construcción del intercambiador, el soporte puede hacerse con una longitud suficiente para que se extienda desde un lado del haz de tubos hasta el otro a fin de proporcionar apoyo para los tubos a lo largo de toda la anchura del haz; en este caso, la longitud de los soportes de tubos variará de acuerdo con la longitud de las calles de tubos a través del haz. Sin embargo, en muchos casos, la localización de calles de paso en el haz creará discontinuidades en las calles, de modo que no será posible insertar los soportes en toda la extensión del haz. En tales casos, puede ser posible insertar los soportes en el haz desde lados diferentes del haz en localizaciones diferentes a lo largo de la longitud del haz a fin de proporcionar tanto apoyo como sea posible para los tubos. Así, los soportes pueden insertarse verticalmente en una o más localizaciones y horizontalmente en otras localizaciones a lo largo de la longitud del haz. En vista de su sencilla y repetitiva configuración, los presentes soportes de tubos pueden cortarse fácilmente a la longitud deseada para adaptarse al haz, bien extendiéndose enteramente a través de él o solamente en parte de su recorrido. Los soportes de tubos o estacas de tubos pueden utilizarse para proporcionar mitigación de vibraciones, además de los deflectores en intercambiadores de calor estándar del tipo de envuelta y tubos o bien como el único mecanismo de soporte en haces de flujo axial. Cuando se utilizan los soportes además de deflectores estándar, se puede disponer una faja cinturón que conecte el borde exterior de todos los soportes en cualquier localización axial, y esto puede ser tan sencillo como hacer pasar un cable por un agujero del extremo de cada banda de soporte. Cuando se utilizan los soportes como el único soporte en un haz de flujo axial, se usa preferiblemente un cinturón más rígido con firme sujeción a los soportes, como se describe más abajo, junto con una construcción de deflectores separada para dirigir apropiadamente el flujo de líquido. The tube support or tube stake of the present invention is designed to provide direct support for tubes that are next to each other, but on opposite sides of a tube street. The tube holder can be inserted between the tubes of the tube bundle along a tube street between rows of adjacent tubes. When the construction of the exchanger permits, the support can be made long enough to extend from one side of the tube bundle to the other in order to provide support for the tubes along the entire width of the beam; in this case, the length of the tube holders will vary according to the length of the tube streets through the beam. However, in many cases, the location of passing streets in the beam will create discontinuities in the streets, so that it will not be possible to insert the supports in the entire beam extension. In such cases, it may be possible to insert the supports into the beam from different sides of the beam at different locations along the length of the beam in order to provide as much support as possible for the tubes. Thus, the supports can be inserted vertically in one or more locations and horizontally in other locations along the length of the beam. In view of their simple and repetitive configuration, the present tube supports can be easily cut to the desired length to adapt to the beam, either extending entirely through it or only part of its path. Pipe supports or pipe stakes can be used to provide vibration mitigation, in addition to the baffles in standard heat exchangers of the type of casing and tubes or as the sole support mechanism in axial flow beams. When the supports are used in addition to standard baffles, a belt belt can be arranged that connects the outer edge of all the supports in any axial location, and this can be as simple as running a cable through a hole in the end of each band of support. When the supports are used as the sole support in an axial flow beam, a stiffer belt with firm support to the supports is preferably used, as described below, together with a separate baffle construction to properly direct the flow of liquid. .

Dibujos Drawings

Se describirán ahora realizaciones de la invención a título de ejemplo solamente y con referencia a los dibujos que se acompañan. Embodiments of the invention will now be described by way of example only and with reference to the accompanying drawings.

La figura 1 es una sección transversal de cuatro tubos en un intercambiador de calor de disposición rectangular con un soporte de tubos según una realización de la presente invención soportando los tubos. Figure 1 is a cross-section of four tubes in a rectangular heat exchanger with a tube holder according to an embodiment of the present invention supporting the tubes.

La figura 2 es una sección transversal de un haz de tubos de configuración rectangular con soportes de tubos insertos en el haz de acuerdo con otra realización de la invención. Figure 2 is a cross section of a rectangular configuration tube bundle with tube supports inserted in the beam according to another embodiment of the invention.

La figura 3A es una sección transversal de cuatro tubos en un intercambiador de calor de disposición rectangular con una forma modificada de soporte de tubos de acuerdo con una realización adicional de la invención. Figure 3A is a cross-section of four tubes in a rectangular arrangement heat exchanger with a modified form of tube support according to a further embodiment of the invention.

La figura 3B es una sección a lo largo de X-X de la figura 3A. Figure 3B is a section along X-X of Figure 3A.

Descripción detallada Detailed description

La figura 1 muestra cuatro tubos adyacentes A, B, C, D en un haz de tubos con una formación de tubos rectangular. Un soporte 10 de tubos está inserto en la calle L de tubos entre dos filas de tubos. El soporte 10 de tubos se extiende en una calle L de tubos definida por los tubos A y D en un lado de la calle y los tubos B y C en el otro lado de la calle de tubos. Por supuesto, en el haz de tubos completo habrá tubos adicionales que se extiendan en la fila formada por una continuación de la fila de tubos que contiene los tubos A y D y otra fila que se continúe desde los tubos B y C, con otras filas de tubos dispuestas de manera convencional similar constituyendo el haz de tubos. Las calles de tubos entre estas dos filas adyacentes y otras filas adyacentes de tubos serán de extensión similar a través del haz de tubos, a menos que estén interrumpidas por calles de paso. Figure 1 shows four adjacent tubes A, B, C, D in a tube bundle with a rectangular tube formation. A tube holder 10 is inserted in the tube street L between two rows of tubes. The tube holder 10 extends in a tube street L defined by tubes A and D on one side of the street and tubes B and C on the other side of the tube street. Of course, in the complete tube bundle there will be additional tubes that extend in the row formed by a continuation of the row of tubes containing tubes A and D and another row that is continued from tubes B and C, with other rows of similarly arranged tubes arranged constituting the tube bundle. The streets of tubes between these two adjacent rows and other adjacent rows of tubes will be of similar extension through the tube bundle, unless they are interrupted by passing streets.

El soporte 10 de tubos comprende un miembro plano alargado constituido por dos bandas planas de metal 11, 12 soldadas una a otra dorso con dorso mediante soldaduras por resistencia. Una soldadura está indicada en 11 y otras soldaduras están regularmente espaciadas en otras localizaciones a lo largo de la longitud del soporte. Por supuesto, se pueden utilizar métodos alternativos de fijación entre las dos bandas, por ejemplo remaches o tornillos, aunque éstos no serán en general tan económicos o fiables como una soldadura por resistencia o una soldadura por puntos. En cada cara del soporte 10 se crean zonas de aplicación a los tubos formando las dos bandas 11, 12 de manera que proporcionen silletas arqueadas transversales de recepción de tubos en localizaciones sucesivas a lo largo del miembro correspondientes a los posiciones de los tubos. Las zonas de aplicación a los tubos comprenden cada una de ellas (como se indica con respecto al tubo A) un par de extensiones laterales 14, 15 que se extienden The tube support 10 comprises an elongated flat member consisting of two flat metal bands 11, 12 welded back to back with resistance welds. A weld is indicated at 11 and other welds are regularly spaced at other locations along the length of the support. Of course, alternative methods of fixing between the two bands can be used, for example rivets or screws, although these will not be generally as economical or reliable as resistance welding or spot welding. On each face of the support 10, application zones are created to the tubes forming the two bands 11, 12 so as to provide transverse arched pipe receiving saddles in successive locations along the member corresponding to the positions of the tubes. The areas of application to the tubes each comprise (as indicated with respect to the tube A) a pair of lateral extensions 14, 15 which extend

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lateralmente hacia fuera alejándose del plano medial del miembro de soporte en direcciones opuestas hacia los tubos adyacentes en esa localización. Los extremos de las extensiones laterales se unen uno a otro por medio de una silleta arqueada transversal 16 de recepción de tubo que tiene una curvatura que corresponde o se aproxima al diámetro del tubo, de modo que el tubo quede alojado exactamente en la silleta y sea mantenido en su sitio. En la otra cara del miembro está formada una zona correspondiente de aplicación a tubo que se extiende lateralmente hacia fuera alejándose del plano medial del miembro en dirección al tubo B, con una silleta transversal correspondiente de recepción de tubo para sujetar el tubo B. Se proporcionan zonas similares de aplicación a tubos para los tubos C y D, etc. a lo largo de la longitud del soporte en localizaciones sucesivas a lo largo de la longitud del miembro. laterally outwardly moving away from the medial plane of the support member in opposite directions towards adjacent tubes in that location. The ends of the lateral extensions are joined to each other by means of a transverse arcuate pipe receiving saddle 16 having a curvature that corresponds to or approximates the diameter of the tube, so that the tube is housed exactly in the saddle and is kept in place. On the other side of the member, a corresponding tube application area is formed that extends laterally outwardly away from the medial plane of the member in the direction of the tube B, with a corresponding transverse tube receiving saddle to hold the tube B. They are provided Similar areas for application to tubes for tubes C and D, etc. along the length of the support at successive locations along the length of the member.

Los soportes de tubos se insertan preferiblemente en el haz de tubos de modo que los tubos reciban en ambos lados el apoyo de soportes insertos en cada calle de tubos. La figura 2 muestra una sección transversal de un haz de tubos rectangular con los soportes insertos de esta manera. Los soportes 20, 21, 22, 23, 24 de tubos se insertan en las calles de tubos formadas entre las filas de tubos del haz, una de las cuales se ha designado con 30. Las silletas arqueadas de recepción de tubos en cada soporte reciben y acunan los tubos, proporcionan apoyo y reducen su propensión a la vibración, al tiempo que imponen solamente una restricción mínima del flujo paralelo a los tubos. Están previstos de manera convencional unos tirantes 31, 32, 33, 34 para el haz de tubos, los cuales se extienden esencialmente desde una placa de tubos hasta la otra en el intercambiador; para tolerar una expansión térmica diferencial entre los tirante y los tubos, los tirantes se fijan firmemente a solamente una placa de tubos y son recibidos en la placa de tubos opuestas por medio de una junta de expansión deslizante. Los tirantes actúan también como dispositivos de sellado reduciendo la derivación del flujo. En cada extremo, los soportes de tubos están fijados a una faja cinturón 35 en forma de una banda plana que se convierte en una forma adecuada para rodear el haz. Nuevamente, los soportes pueden fijarse por soldadura, remachado, por medio de tornillos o cualquier otro método que sea apropiado y conveniente. La fijación puede hacerse adecuadamente por medio de extensiones laterales de la banda formadas doblando los extremos de las dos bandas uno sobre otro y hacia fuera, alejándose uno de otro, para formar patillas que pueden fijarse después a la faja cinturón circular. Los tubos en los lados del haz (indicados solamente en el lado derecho con 40, 41) pueden ser soportados en el exterior por cortos soportes de un solo lado, que están constituidos por una de las dos bandas de los soportes principales, para proporcionar silletas arqueadas similares de recepción de tubos. Se puede usar una banda metálica 42 para proporcionar rigidez suficiente al soporte de un solo lado arriostrándolo contra la faja cinturón 35. Se pueden disponer unas bandas de sellado 43 en las esquinas exteriores del haz (indicada una de ellas) para reducir aún más la derivación del flujo. Si la derivación es un problema, pueden disponerse deflectores en forma de placas perforadas a través de las cuales pasan los tubos, y en este caso se pueden formar integralmente las bandas de sellado durante la conformación de la placa. El uso de placas perforadas puede ser favorable debido a que la placa, al ser firmemente localizada por medio de tirantes que la atraviesan y que están asegurados a ella, por ejemplo por medio de soldaduras, tuercas u otros dispositivos de localización, proporcionará un soporte de localización adicional para los tubos. Las aberturas de las placas pueden estar realizadas con una forma adecuada para dirigir el flujo alrededor de los tubos de la manera deseada y para proporcionar, en unión de las bandas de sellado integrales en los bordes de la placa, un flujo mejorado a lo largo del haz de tubos. Las placas perforadas pueden formarse adecuadamente a partir de piezas brutas de placa por proyección de chorros de agua utilizando un abrasivo adecuado. The tube supports are preferably inserted into the tube bundle so that the tubes receive on both sides the support of inserts inserted in each tube street. Figure 2 shows a cross section of a rectangular tube bundle with the supports inserted in this way. The tube supports 20, 21, 22, 23, 24 are inserted into the streets of tubes formed between the rows of tubes of the beam, one of which has been designated with 30. The arched pipe receiving stands on each support receive and cradle the tubes, provide support and reduce their propensity to vibration, while imposing only a minimum flow restriction parallel to the tubes. Conventional braces 31, 32, 33, 34 are provided for the tube bundle, which essentially extend from one tube plate to the other in the exchanger; To tolerate a differential thermal expansion between the struts and the tubes, the struts are firmly fixed to only one tube plate and are received in the opposite tube plate by means of a sliding expansion joint. The braces also act as sealing devices reducing flow bypass. At each end, the tube supports are fixed to a belt strip 35 in the form of a flat band that becomes a suitable way to surround the beam. Again, the supports can be fixed by welding, riveting, by means of screws or any other method that is appropriate and convenient. The fixation can be done properly by means of lateral extensions of the band formed by folding the ends of the two bands one over the other and outwards, moving away from each other, to form pins that can then be fixed to the circular belt belt. The tubes on the sides of the beam (indicated only on the right side with 40, 41) can be supported on the outside by short single-sided supports, which are constituted by one of the two bands of the main supports, to provide saddles Similar arched pipe receiving. A metal band 42 can be used to provide sufficient rigidity to the single-sided support by bracing it against the belt strip 35. Sealing bands 43 can be arranged at the outer corners of the beam (one of them indicated) to further reduce the shunt of the flow. If the shunt is a problem, baffles can be arranged in the form of perforated plates through which the tubes pass, and in this case the sealing strips can be formed integrally during plate shaping. The use of perforated plates can be favorable because the plate, being firmly located by means of braces that cross it and that are secured to it, for example by means of welding, nuts or other location devices, will provide a support of additional location for the tubes. The openings of the plates can be made in a suitable way to direct the flow around the tubes in the desired manner and to provide, together with the integral sealing bands at the edges of the plate, an improved flow along the tube bundle Perforated plates can be suitably formed from gross plate pieces by spraying water jets using a suitable abrasive.

Como alternativa a la fabricación del soporte a partir de dos bandas planas de metal, según se ha descrito anteriormente, el soporte puede fabricarse en la forma mostrada en las figuras 3A y 3B a partir de una sola banda plana que se hiende longitudinalmente en las regiones en la que han de formarse zonas de aplicación a los tubos y que se estampa hacia fuera en las regiones hendidas desde las caras opuestas de la banda de una manera alternante para formar las zonas de aplicación a los tubos. La banda 51 dispuesta en la calle L de tubos de la disposición de tubos rectangular tiene hendiduras longitudinales 52, 53, 54, 55 en las regiones en las que han de formarse las zonas de aplicación a los tubos, correspondientes a las posiciones de los tubos. Las zonas de aplicación a los tubos se producen deformando la banda hendida hacia fuera en direcciones opuestas desde cada cara de la banda originalmente plana a cada lado de las hendiduras para formar las zonas de aplicación a los tubos. Al igual que antes, se forman silletas arqueadas XA, XB, XC, XD de recepción de tubos destinadas a recibir los tubos. Es deseable que las hendiduras tengan extremos redondeados y estén bien acabadas a fin de reducir las posibilidades de propagación de grietas inducidas por esfuerzos tanto durante la operación de formación como en el uso subsiguiente, particularmente debido a que el soporte puede exponerse a una tendencia hacia la vibración inducida por flujo en condiciones operacionales. Si se desea, las hendiduras pueden terminarse con aliviadores de esfuerzos circulares del tipo de “ojo de cerradura”. En esta construcción, las silletas no están directamente opuestas una a otra, sino que están lateralmente desplazadas, pero en cada localización longitudinal las zonas de aplicación a los tubos están opuestas para acomodar las fuerzas que surgen de la inserción de los miembros entre los tubos del haz de tubos. As an alternative to the fabrication of the support from two flat metal bands, as described above, the support can be manufactured in the manner shown in Figures 3A and 3B from a single flat band that is longitudinally woven in the regions in which application zones to the tubes have to be formed and stamped outwardly in the recessed regions from the opposite sides of the band in an alternating manner to form the application zones to the tubes. The band 51 disposed in the pipe lane L of the rectangular tube arrangement has longitudinal grooves 52, 53, 54, 55 in the regions where the areas for application to the tubes, corresponding to the positions of the tubes, must be formed. . The areas of application to the tubes are produced by deforming the slit band outward in opposite directions from each face of the originally flat band on each side of the grooves to form the areas of application to the tubes. As before, arched stands XA, XB, XC, XD for receiving tubes intended to receive the tubes. It is desirable that the grooves have rounded ends and are well finished in order to reduce the chances of propagation of stress-induced cracks both during the forming operation and subsequent use, particularly since the support may be exposed to a tendency towards flow induced vibration in operational conditions. If desired, the grooves can be terminated with circular strain reliefs of the "keyhole" type. In this construction, the saddles are not directly opposite each other, but are laterally displaced, but in each longitudinal location the areas of application to the tubes are opposite to accommodate the forces that arise from the insertion of the members between the tubes of the tube bundle

Las zonas de aplicación a los tubos se conforman de una manera alterna complementaria con las silletas para proporcionar apoyo para los tubos. El primer par de zonas opuestas XA y XB de aplicación a los tubos, que proporcionan apoyo para los tubos A y B, se forman con dos zonas XA de aplicación a los tubos extendiéndose desde una cara de la banda para soportar el tubo A y una zona central XB interpuesta entre las dos zonas laterales XA, que se extiende desde la cara opuesta de la banda para soportar el tubo B. En la siguiente localización The areas of application to the tubes are formed in an alternate manner complementary to the saddles to provide support for the tubes. The first pair of opposite zones XA and XB for application to the tubes, which provide support for the tubes A and B, are formed with two zones XA for application to the tubes extending from one side of the band to support the tube A and a central zone XB interposed between the two lateral zones XA, which extends from the opposite side of the band to support the tube B. In the following location

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longitudinal adyacente a lo largo de la banda se forman las zonas de manera similar, pero en esta localización la única zona central XD de aplicación a tubo se forma en el lado de la banda que mira hacia el tubo D (en el mismo lado de la calle de tubos que el tubo A) con dos zonas laterales XC que se extienden desde la cara opuesta de la banda para soportar el tubo C. Esta disposición alternante se repite en localizaciones longitudinales sucesivas a lo largo de la banda, con las zonas de aplicación a los tubos extendiéndose hacia fuera alternadamente desde cada cara de la banda en cada localización y de la manera alternativa en localizaciones sucesivas a lo largo de la banda. Por ejemplo, tomando un caso en el que la banda está hendida dos veces, las tres zonas de aplicación a los tubos en cada localización longitudinal pueden formarse como sigue: adjacent longitudinal along the band the zones are formed in a similar way, but in this location the only central zone XD of tube application is formed on the side of the band that faces the tube D (on the same side of the pipe lane than tube A) with two lateral zones XC extending from the opposite side of the band to support tube C. This alternating arrangement is repeated in successive longitudinal locations along the band, with the application areas to the tubes extending outwardly from each side of the band at each location and alternatively at successive locations along the band. For example, taking a case in which the band is split twice, the three zones of application to the tubes at each longitudinal location can be formed as follows:

Fila 1: ARRIBA – ABAJO – ARRIBA Row 1: UP - DOWN - UP

Fila 1: ABAJO – ARRIBA – ABAJO. Row 1: DOWN - UP - DOWN.

Nota: las designaciones “ARRIBA” y “ABAJO” no se refieren a verdaderas direcciones verticales, sino únicamente a direcciones relativas desde el plano medial y las caras de la banda. Note: The designations “UP” and “DOWN” do not refer to true vertical directions, but only to relative directions from the medial plane and the faces of the band.

De esta manera, las fuerzas que actúan sobre la banda en cualquier localización longitudinal única se equilibra alrededor de la línea central de la banda y la disposición asimétrica en cada localización es compensada a lo largo de la longitud de la banda, de modo que las fuerzas creadas por la aplicación de la banda a los tubos en ambos lados de la calle de tubos están en equilibrio total o sustancialmente así, ya que en cada cara de la banda están formados números iguales o aproximadamente iguales de zonas de aplicación a los tubos. Así, una sola banda de anchura suficiente puede transformarse en un soporte de tubos hendiendo la banda longitudinalmente dos veces o más en las áreas en las que han de formarse las zonas de aplicación a los tubos para obtener tres o más regiones que pueden extenderse lateralmente hacia fuera para formar las zonas opuestas de aplicación a los tubos. In this way, the forces acting on the band at any single longitudinal location is balanced around the center line of the band and the asymmetric arrangement at each location is compensated along the length of the band, so that the forces created by the application of the band to the tubes on both sides of the tube street are in total or substantially equal equilibrium, since on each side of the band equal or approximately equal numbers of areas of application to the tubes are formed. Thus, a single band of sufficient width can be transformed into a tube support by slitting the band longitudinally twice or more in the areas where the application areas to the tubes are to be formed to obtain three or more regions that can extend laterally towards outside to form the opposite areas of application to the tubes.

La profundidad total (d) de las silletas (pico de silleta a valle de silleta) será un compromiso entre la necesidad de un buen soporte de los tubos (lo que dicta una silleta profunda) y la necesidad de una fácil inserción en el haz (lo que dicta una silleta somera) y ambas dependerán del diámetro de los tubos y del espaciamiento entre tubos. Típicamente, la profundidad de las silletas será de 1 a 5 mm, preferiblemente 2 a 4 mm. La distancia entre los puntos más bajos de las silletas en el punto en que tiene lugar la aplicación a los tubos será aproximadamente 0,25 a 2 mm mayor que el espaciamiento entre tubos en este punto a fin de crear una pequeña deflexión en los tubos para asegurar un apoyo fiable de los tubos. Este valor mayor se necesita especialmente si las bandas se insertan en calles de tubos alternas de un intercambiador existente. Si es factible fabricar la estructura de soporte de tubos como se ve en la figura 2 antes de insertar los tubos, la interferencia en este caso deberá ser más pequeña (más próxima a 0,25 mm). La elasticidad del propio soporte y la elasticidad de los tubos, acopladas con la aplicación entre las silletas y los tubos, no solo harán a los tubos más resistentes a la vibración, sino que también retendrán el soporte en su sitio dentro del haz. Una ventaja del presente tipo de soporte de tubos es que se pueden acomodar calles de tubos relativamente anchas sin un prensado profundo de las bandas, ya que la mitad de la dimensión de las calles de tubos es absorbida por cada zona realzada. The total depth (d) of the saddles (silleta peak to silleta valley) will be a compromise between the need for a good support of the tubes (which dictates a deep saddle) and the need for easy insertion into the beam ( which dictates a shallow saddle) and both will depend on the diameter of the tubes and the spacing between tubes. Typically, the depth of the saddles will be 1 to 5 mm, preferably 2 to 4 mm. The distance between the lowest points of the saddles at the point where the application to the tubes takes place will be approximately 0.25 to 2 mm greater than the spacing between tubes at this point in order to create a small deflection in the tubes for ensure reliable support of the tubes. This higher value is especially needed if the bands are inserted into alternate tube streets of an existing exchanger. If it is feasible to manufacture the tube support structure as seen in Figure 2 before inserting the tubes, the interference in this case should be smaller (closer to 0.25 mm). The elasticity of the support itself and the elasticity of the tubes, coupled with the application between the saddles and the tubes, will not only make the tubes more resistant to vibration, but also retain the support in place within the beam. An advantage of the present type of tube support is that relatively wide tube streets can be accommodated without deep pressing of the bands, since half the size of the tube streets is absorbed by each enhanced zone.

Además de la profundidad total del soporte, el espesor y la rigidez del metal de la banda serán factores para fijar la deflexión final de los tubos cuando se inserten los soportes en el haz. Normalmente, con los metales disponibles un espesor de 1 a 2 mm para cada una de las dos bandas que constituyen el soporte será satisfactorio para proporcionar un soporte de tubos adecuado y una capacidad adecuada para resistir los esfuerzos de inserción en el haz. Si se utiliza una sola banda hendida, su espesor puede incrementarse según sea necesario. In addition to the total depth of the support, the thickness and stiffness of the band metal will be factors to fix the final deflection of the tubes when the supports are inserted into the beam. Normally, with the available metals a thickness of 1 to 2 mm for each of the two bands that constitute the support will be satisfactory to provide a suitable tube support and a suitable capacity to resist the efforts of insertion into the beam. If a single split band is used, its thickness can be increased as necessary.

Cuando los soportes de tubos se insertan en el haz de tubos, las zonas realzadas de aplicación a los tubos tienen que ser empujadas más allá de los tubos hasta que el soporte esté en su sitio apropiado dentro del haz, con cada tubo acomodado dentro de su silleta correspondiente. Cada zona de aplicación a los tubos ha de ser empujada a través del intersticio entre cada par de tubos opuestos hasta que el soporte esté en su sitio. Debido a que la profundidad total de las zonas de aplicación a los tubos (pico a valle incluyendo espesor de placa) es de preferencia ligeramente mayor que el espaciamiento intertubos, los tubos tienen que doblarse ligeramente para dejar paso a las silletas; aunque esto mantiene el soporte en su sitio cuando éste se encuentra en su posición final, ello hace que la inserción sea mucho más difícil, ya que tiene que vencerse la resistencia al doblado de cada fila de tubos. Se puede dar una mayor pendiente a las extensiones laterales 14, 15 que penetran en las silletas para facilitar la inserción: si se hace esto, las extensiones laterales proporcionarán rampas que apartarán más fácilmente los tubos cuando se inserte el soporte en el haz. When the tube supports are inserted into the tube bundle, the enhanced areas of application to the tubes have to be pushed beyond the tubes until the support is in its proper place within the beam, with each tube accommodated within its tube. corresponding saddle. Each area of application to the tubes must be pushed through the gap between each pair of opposite tubes until the support is in place. Because the total depth of the areas of application to the tubes (peak to valley including plate thickness) is preferably slightly greater than the intertubes spacing, the tubes have to bend slightly to make way for the saddles; Although this keeps the support in place when it is in its final position, this makes the insertion much more difficult, since the bending resistance of each row of tubes has to be overcome. A greater slope can be given to the lateral extensions 14, 15 that penetrate the saddles to facilitate insertion: if this is done, the lateral extensions will provide ramps that will more easily separate the tubes when the support is inserted into the beam.

Cada soporte de tubos se aplica a tubos en lados opuestos de una calle de tubos de modo que la inserción de un soporte en cada calle de tubos proporcione apoyo para dos filas de tubos dentro de la periferia interior del haz de tubos. En la periferia del haz algunos tubos pueden recibir apoyo de un soporte que no soporte un tubo en el otro lado. Esto reduce el apoyo efectivo proporcionado a esos tubos, pero, dado que la longitud del soporte que se extiende hacia fuera desde el último par de tubos dentro del haz es relativamente corta, se proporciona cierto apoyo efectivo a estos tubos exteriores en un lado al menos por medio del extremo en voladizo del soporte. Sin embargo, se puede proporcionar apoyo por medio de tirantes y bandas de soporte adicionales, como se muestra en la figura 2. Each tube holder is applied to tubes on opposite sides of a tube street so that the insertion of a support in each tube street provides support for two rows of tubes within the inner periphery of the tube bundle. On the periphery of the beam some tubes may receive support from a support that does not support a tube on the other side. This reduces the effective support provided to those tubes, but, since the length of the support extending outward from the last pair of tubes within the beam is relatively short, some effective support is provided to these outer tubes on one side at least by means of the cantilever end of the support. However, support can be provided by means of additional braces and support bands, as shown in Figure 2.

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Aunque la aplicación friccional entre los soportes y los tubos proporcionará una retención de los soportes en el haz, los soportes de tubos se fijan preferiblemente en su sitio, bien como se muestra en la figura 2 por fijación a una faja Although the frictional application between the supports and the tubes will provide a retention of the supports in the beam, the tube supports are preferably fixed in place, as shown in Figure 2 by fastening to a belt

: o bien por el uso de un codo de aplicación a tubo que se engancha sobre el extremo de un tubo al final de la calle de tubos para impedir la retirada del soporte en una dirección. or by the use of a tube application elbow that is hooked on the end of a tube at the end of the tube street to prevent the removal of the support in one direction.

Los soportes de tubos se hacen adecuadamente de un metal que resistirá la corrosión en el medio ambiente del haz de tubos en el que ha de usarse dicho soporte. Normalmente, para resistir la corrosión tanto en agua como en otros ambientes será satisfactorio el acero inoxidable, aunque pueden utilizarse también otros metales, como el titanio. El acero inoxidable SS 304 es adecuado, excepto cuando es de esperar corrosión por cloruros, en cuyo caso se preferirá un acero inoxidable dúplex. Los aceros inoxidables dúplex, que contienen diversas cantidades de los elementos de aleación cromo, níquel y opcionalmente molibdeno, se caracterizan por una microestructura mixta con proporciones aproximadamente iguales de ferrita y austenita (de aquí el designador común “Dúplex”). La composición química basada en altos contenidos de cromo, níquel y molibdeno proporciona un alto nivel de resistencia a la corrosión intergranular y a la corrosión por picaduras. Las adiciones de nitrógeno promueven el endurecimiento estructural por un mecanismo de solución sólida intersticial, lo que incrementa el límite aparente de elasticidad y los valores finales de resistencia sin perjudicar la tenacidad. Además, la microestructura de dos fases garantiza mayor resistencia al agrietamiento por corrosión de picaduras y de esfuerzos en comparación con aceros inoxidables convencionales. Son también notables por un alta conductividad térmica, un bajo coeficiente de expansión térmica, una buena resistencia a la corrosión por esfuerzos de sulfuros y una mayor conductividad calorífica que los aceros austeníticos, así como por una buena trabajabilidad y soldabilidad. Los aceros inoxidables dúplex son una familia de grados que fluctúan en sus prestaciones de corrosión dependiendo de su contenido de aleación. Normalmente los grados dúplex tales como 2304, 2205 serán adecuados para el servicio de intercambiadores de calor, siendo la selección final a realizar compatible con requisitos reconocidos de resistencia a la corrosión. Cualquiera que sea la forma de dispositivo de soporte que se utilice, la banda puede estar constituida por dos o más bandas alojadas estrechamente una contra otra si se requiere un espesor o módulo adicional Puede resultar deseable en ciertos casos, por ejemplo si se forman las bandas a base de titanio que resiste operaciones de conformación profunda, que se confiera la profundidad requerida en la banda (desde el fondo de una silleta hasta el fondo de la silleta opuesta) conformando las silletas con una profundidad ligeramente menor que la de la banda en su sección más delgada y superponiendo después las dos bandas una sobre otra para proporcionar el espesor total The tube supports are suitably made of a metal that will resist corrosion in the environment of the tube bundle in which said support is to be used. Normally, to resist corrosion in both water and other environments, stainless steel will be satisfactory, although other metals, such as titanium, can also be used. SS 304 stainless steel is suitable, except when corrosion by chlorides is expected, in which case a duplex stainless steel will be preferred. Duplex stainless steels, which contain various amounts of chromium, nickel and optionally molybdenum alloy elements, are characterized by a mixed microstructure with approximately equal proportions of ferrite and austenite (hence the common designator "Duplex"). The chemical composition based on high chromium, nickel and molybdenum contents provides a high level of resistance to intergranular corrosion and pitting corrosion. The nitrogen additions promote structural hardening by a mechanism of solid interstitial solution, which increases the apparent limit of elasticity and the final resistance values without damaging the toughness. In addition, the two-phase microstructure guarantees greater resistance to pitting and stress corrosion cracking compared to conventional stainless steels. They are also notable for their high thermal conductivity, low coefficient of thermal expansion, good resistance to corrosion by sulfide stresses and greater heat conductivity than austenitic steels, as well as good workability and weldability. Duplex stainless steels are a family of grades that fluctuate in their corrosion performance depending on their alloy content. Normally duplex grades such as 2304, 2205 will be suitable for the service of heat exchangers, the final selection to be made compatible with recognized requirements of corrosion resistance. Whichever form of support device is used, the band may consist of two or more bands closely housed against each other if an additional thickness or modulus is required. It may be desirable in certain cases, for example if the bands are formed. based on titanium that resists deep shaping operations, that the required depth in the band is conferred (from the bottom of a saddle to the bottom of the opposite saddle) forming the saddles with a depth slightly less than that of the band in its thinner section and then superimposing the two bands on top of each other to provide the total thickness

: o profundidad de silleta deseados. Así, en el caso de la variante de dos bandas según la figura 1, podría haber cuatro bandas reales con dos bandas superpuestas alojadas una encima de otra a cada lado del dispositivo de soporte final completamente ensamblado. En el caso de la modificación de una sola banda (figura 3), habría un total de dos bandas en disposición alojada superpuestas una sobre otra. Los dispositivos de soporte constituidos de esta manera pueden tener las bandas alojadas sujetas una a otra en sus extremos y posiblemente entre medias con ayuda de medios tales, tales como soldadura o remachado. or desired saddle depth. Thus, in the case of the two-band variant according to Figure 1, there could be four real bands with two overlapping bands housed one on top of each other on each side of the fully assembled final support device. In the case of the modification of a single band (figure 3), there would be a total of two bands in hosted arrangement superimposed on one another. The support devices constituted in this way can have the bands housed attached to each other at their ends and possibly in between with the help of such means, such as welding or riveting.

En la realización de dos bandas un medio alternativo para proporcionar un ajuste del espesor del dispositivo de soporte consiste en colocar una placa de suplemento entre las dos bandas con silletas y conectarla a las dos bandas con silletas por algún mecanismo tal como soldadura o remachado. El espesor de esta banda de suplemento puede variarse según se requiera a fin de proporcionar la dimensión correcta para salvar el canal de una manera que proporcione la interferencia de soporte necesaria. In the realization of two bands an alternative means to provide an adjustment of the thickness of the support device is to place a supplement plate between the two bands with saddles and connect it to the two bands with saddles by some mechanism such as welding or riveting. The thickness of this supplement band can be varied as required in order to provide the correct dimension to save the channel in a manner that provides the necessary support interference.

La inserción de los soportes de tubos en el haz de tubos puede facilitarse insertando primero una barra metálica con bordes biselados que tenga un espesor que sea ligeramente mayor que la profundidad total del soporte (incluyendo las silletas u otras zonas realzadas), después de lo cual se inserta el soporte en su sitio y se retira lentamente la barra metálica para asegurar el enclavamiento apropiado de los tubos y el soporte de tubos. La barra puede utilizarse también de manera similar para facilitar la retirada de los soportes. Una técnica de inserción alternativa utiliza una manguera expandible que puede ser presurizada desde dentro para desplazar los tubos del intercambiador hacia fuera mientras se inserta el dispositivo de soporte cerca de la manguera. Mangueras expandibles adecuadas de esta clase pueden fabricarse a partir de un tubo interior de material polímero resiliente, tal como nylon, caucho u otro material elastómero, con un manguito trenzado circundante, por ejemplo de acero inoxidable o nylon, para proporcionar una regularidad de funcionamiento mejorada y una seguridad incrementada. La manguera, que es preferiblemente plana en su estado no presurizado, tiene un diámetro (o un espesor en el caso de una manguera plana) elegido para que sea justamente menor que el espaciamiento entre los tubos del intercambiador de modo que dicha manguera pueda insertarse fácilmente en una calle de tubos. La manguera tiene un extremo cerrado, estando fijado el extremo abierto a un suministro de fluido presurizado, bien aire, gas o líquido. En una forma el extremo abierto puede tener simplemente una unión o un conectador que permita que la manguera se conecte a la fuente de fluido y que posteriormente se desinfle o se despresurice. En el caso de una manguera destinada a ser inflada por presión de aire, por ejemplo, el conector puede tener la forma de un conector de Schraeder. Por razones de seguridad, deberá incluirse una válvula reguladora de la presión a fin de impedir un sobreinflado. Alternativamente, se puede disponer una bomba hidráulica para que forme una unidad integrada con su propia presurización dedicada. La bomba hidráulica puede ser activada a mano, a la manera de un gato hidráulico, o incluso por un motor si puede tolerarse la complejidad adicional. Por seguridad, puede estar previsto nuevamente un regulador de presión. En uso, se enchufa el extremo cerrado de la manguera en la calle de tubos en la que ha de insertarse el dispositivo de soporte, y se expande dicha manguera aplicando presión al interior; la manguera se expande hacia fuera y desplaza los tubos en una pequeña distancia para facilitar la inserción del dispositivo de soporte, después de lo cual se puede liberar la presión para permitir que la manguera recupere su diámetro o espesor normal de modo que pueda ser retirada de la calle de tubos, dejando el dispositivo de soporte en su sitio, aplicado a los tubos a cada lado de la calle de tubos. Los soportes pueden insertarse en localizaciones The insertion of the tube supports in the tube bundle can be facilitated by first inserting a metal bar with beveled edges that is slightly thicker than the total depth of the support (including saddles or other raised areas), after which The support is inserted into place and the metal bar is slowly removed to ensure proper interlocking of the tubes and the tube support. The bar can also be used in a similar manner to facilitate the removal of the supports. An alternative insertion technique uses an expandable hose that can be pressurized from the inside to move the exchanger tubes out while the support device is inserted near the hose. Suitable expandable hoses of this class can be manufactured from an inner tube of resilient polymer material, such as nylon, rubber or other elastomeric material, with a surrounding braided sleeve, for example stainless steel or nylon, to provide improved operating regularity and increased security. The hose, which is preferably flat in its non-pressurized state, has a diameter (or a thickness in the case of a flat hose) chosen to be just smaller than the spacing between the tubes of the exchanger so that said hose can be easily inserted in a street of tubes. The hose has a closed end, the open end being fixed to a supply of pressurized fluid, either air, gas or liquid. In one form the open end may simply have a joint or a connector that allows the hose to be connected to the fluid source and subsequently deflated or depressurized. In the case of a hose intended to be inflated by air pressure, for example, the connector may be in the form of a Schraeder connector. For safety reasons, a pressure regulating valve should be included in order to prevent over inflation. Alternatively, a hydraulic pump can be arranged to form an integrated unit with its own dedicated pressurization. The hydraulic pump can be activated by hand, in the manner of a hydraulic jack, or even by an engine if additional complexity can be tolerated. For safety, a pressure regulator can be provided again. In use, the closed end of the hose is plugged into the tube street into which the support device is to be inserted, and said hose is expanded by applying pressure to the interior; the hose expands outward and displaces the tubes at a small distance to facilitate the insertion of the support device, after which the pressure can be released to allow the hose to recover its normal diameter or thickness so that it can be removed from the tube street, leaving the support device in place, applied to the tubes on each side of the tube street. The supports can be inserted in locations

5 axiales determinadas por experiencia o por estudios de vibración para el equipo relevante. 5 axes determined by experience or vibration studies for the relevant equipment.

Con la forma de construcción dorso con dorso, las zonas de aplicación a los tubos pueden formarse mediante una sola operación de prensado en la dirección transversal, produciendo varias filas de silletas de una vez, con prensados sucesivos a lo largo de la longitud del soporte, en una sola prensa con una baja fuerza de prensado. El uso de dos rodillos de prensa representaría, por supuesto, la opción más económica para fabricación a gran escala, 10 pero ello no es necesario, y se podría utilizar un equipo más barato y más sencillo a falta de acceso a mayores recursos. Las piezas prensadas pueden sujetarse después una a otra para formar el soporte final. Las bandas unitarias hendidas y conformadas se harán normalmente en dos operaciones, en primer lugar troquelando las hendiduras y en segundo lugar conformando las silletas mediante el uso de una prensa con troqueles opuestos. Sin embargo, no se excluye, si está disponible el equipo adecuado, una sola operación que hienda las bandas, estampe With the back-to-back construction form, the areas of application to the tubes can be formed by a single pressing operation in the transverse direction, producing several rows of saddles at once, with successive presses along the length of the support, in a single press with a low pressing force. The use of two press rollers would, of course, be the most economical option for large-scale manufacturing, 10 but this is not necessary, and cheaper and simpler equipment could be used in the absence of access to greater resources. The pressed pieces can then be attached to each other to form the final support. The split and shaped unit bands will normally be made in two operations, first by punching the slits and secondly by forming the saddles by using a press with opposite dies. However, it is not excluded, if the appropriate equipment is available, a single operation that clears the bands, stamp

15 las zonas opuestas de aplicación a los tubos y conforme las silletas. Una ventaja de los presentes soportes de tubos de ambos tipos descritos anteriormente es que pueden conformarse mediante una simple operación de prensado en una banda metálica plana, sin necesidad de hacer piezas prensadas tridimensionales. Las zonas de aplicación a los tubos se conforman mediante una simple operación de conformación lateral que no requiere el prensado de las silletas en secciones complicadas de ningún tipo, tales como secciones en V o canales. 15 the opposite areas of application to the tubes and according to the saddles. An advantage of the present tube supports of both types described above is that they can be formed by a simple pressing operation on a flat metal band, without the need to make three-dimensional pressed parts. The areas of application to the tubes are formed by a simple lateral shaping operation that does not require pressing the saddles into complicated sections of any kind, such as V sections or channels.

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Claims

1. one.: Un soporte (10) de haces de tubos para un haz de tubos u otra colección de tubos o barras con tubos dispuestos en filas y con calles de tubos separando las filas de tubos, comprendiendo el soporte un miembro que se extiende longitudinalmente y que tiene una pluralidad de zonas de aplicación a los tubos situadas en localizaciones longitudinales sucesivas a lo largo del miembro, caracterizado porque cada zona de aplicación a tubo comprende una silleta transversal de recepción de tubo para aplicarse a un tubo del haz de tubos, en donde las zonas de aplicación a los tubos están realzadas y opuestas en cada cara del miembro. A support (10) of tube bundles for a bundle of tubes or other collection of tubes or bars with tubes arranged in rows and with tube paths separating the rows of tubes, the support comprising a longitudinally extending member and having a plurality of areas of application to the tubes located in successive longitudinal locations along the member, characterized in that each tube application area comprises a transverse tube receiving saddle to be applied to a tube of the tube bundle, where the areas of Application to the tubes are embossed and opposite on each face of the member.

2. 2.: Un soporte de tubos según la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro está formado por dos bandas (11, 12) unidas una a otra, con una cara de cada una contra una cara de la otra, teniendo cada banda unas zonas de aplicación a los tubos que comprenden las silletas transversales de recepción de los tubos que se extienden hacia fuera desde una cara de la banda. A tube holder according to claim 1, characterized in that the member is formed by two bands (11, 12) joined to each other, with one face of each against one face of the other, each band having areas of application to the tubes comprising the transverse saddles for receiving the tubes extending outwardly from one side of the band.

3.3.: Un soporte de tubos según la reivindicación 2, caracterizado porque las dos bandas planas (11, 12) están unidas una a otra por medio de soldaduras. A tube holder according to claim 2, characterized in that the two flat bands (11, 12) are connected to each other by means of welding.

4.Four.: Un soporte de tubos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las zonas realzadas de aplicación a los tubos incluyen extensiones laterales (14, 15) que se extienden hacia fuera desde el miembro y soportan las silletas arqueadas de recepción de tubos. A tube holder according to any of the preceding claims, characterized in that the raised areas for application to the tubes include lateral extensions (14, 15) that extend outwardly from the member and support the arched pipe receiving stands.

5.5.: Un soporte de tubos según la reivindicación 4, caracterizado porque las extensiones laterales (14, 15) que soportan las silletas arqueadas de recepción de tubos están inclinadas para formar rampas que se extienden hacia arriba desde la cara del miembro hasta las silletas. A tube holder according to claim 4, characterized in that the lateral extensions (14, 15) that support the arched pipe receiving saddles are inclined to form ramps that extend upward from the face of the member to the saddles.

6.6.: Un soporte de tubos según la reivindicación 5, caracterizado porque unas regiones transversales adyacentes de la banda en una sola localización longitudinal se extienden alternadamente desde caras opuestas de la banda para formar las zonas realzadas opuestas de aplicación a los tubos. A tube holder according to claim 5, characterized in that adjacent transverse regions of the band in a single longitudinal location extend alternately from opposite faces of the band to form the raised raised areas of application to the tubes.

7.7.: Un soporte de tubos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el miembro comprende una banda alargada en la que unas regiones transversales adyacentes de la banda en una sola localización longitudinal se han transformado en las zonas realzadas opuestas de aplicación a los tubos en cada cara de la banda. A tube holder according to any one of the preceding claims, characterized in that the member comprises an elongated band in which adjacent transverse regions of the band in a single longitudinal location have been transformed into the raised raised areas of application to the tubes on each face from the band.

8.8.: Un soporte de tubos según la reivindicación 7, caracterizado porque las zonas realzadas opuestas de aplicación a los tubos en posiciones transversales dadas a través de la banda se extienden alternadamente en las caras opuestas de la banda con relación a las regiones realzadas en la misma posición transversal en localizaciones longitudinales sucesivas para formar las zonas realzadas opuestas de aplicación a los tubos. A tube holder according to claim 7, characterized in that the opposite raised areas of application to the tubes in transverse positions given across the band extend alternately on the opposite sides of the band relative to the regions highlighted in the same transverse position in successive longitudinal locations to form the opposite raised areas of application to the tubes.

9.9.: Un soporte de tubos según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque las zonas realzadas de aplicación a los tubos incluyen extensiones laterales (14, 15) que se extienden hacia fuera desde el miembro y soportan las silletas arqueadas de recepción de tubos, las cuales están inclinadas para formar rampas que se extienden hacia arriba desde la cara del miembro hasta las silletas. A tube holder according to claim 7 or 8, characterized in that the raised areas for application to the tubes include lateral extensions (14, 15) that extend outwardly from the member and support the arched pipe receiving stands, which are inclined to form ramps that extend upward from the face of the member to the saddles.

10. 10.: Un soporte de tubos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte incluye en cada extremo unas patillas de fijación que se extienden lateralmente. A tube holder according to any one of the preceding claims, characterized in that the support includes laterally extending fixing pins at each end.

11.eleven.: Un haz de tubos que comprende tubos dispuestos en filas, con calles de tubos separando las filas de tubos, estando soportados los tubos por soportes de tubos (10) localizados en las calles de tubos, viniendo definido el soporte de tubos por cualquiera de las reivindicaciones anteriores. A tube bundle comprising tubes arranged in rows, with tube streets separating the tube rows, the tubes being supported by tube holders (10) located in the tube streets, the tube holder being defined by any of the claims previous.

12.12.: Un haz de tubos según la reivindicación 11, caracterizado porque los tubos están dispuestos en una configuración rectangular. A bundle of tubes according to claim 11, characterized in that the tubes are arranged in a rectangular configuration.

13.13.: Un haz de tubos según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el haz de tubos está rodeado por una faja cinturón a la que están fijados los extremos de los soportes de tubos (10). A tube bundle according to claim 11 or 12, characterized in that the tube bundle is surrounded by a belt strip to which the ends of the tube holders (10) are fixed.

14.14.: Un haz de tubos según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque cada soporte de tubos A tube bundle according to any of claims 11 to 13, characterized in that each tube holder

(10) includes fixing pins that extend laterally at each end and that are fixed to the belt belt.

15.fifteen.: Un método de fabricar un soporte de tubos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende unir bandas en forma de dorso con dorso, comprendiendo cada banda unas zonas de aplicación a los tubos estampadas hacia fuera en una cara de la banda. A method of manufacturing a tube holder according to any one of claims 1 to 10, comprising joining back-to-back bands, each band comprising application areas to the tubes stamped outward on one side of the band.

16.16.: Un método de fabricar un soporte de tubos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende hender una banda en cada localización de tubo para proporcionar regiones transversales adyacentes a través de la A method of manufacturing a tube holder according to any one of claims 1 to 10, comprising splitting a band at each tube location to provide adjacent transverse regions through the

band and transform the regions into enhanced areas of application to the tubes on opposite sides of the band.