KR102447879B1 - 튜브 번들형 열 교환기, 튜브 베이스, 및 그 밀봉 방법 - Google Patents

튜브 번들형 열 교환기, 튜브 베이스, 및 그 밀봉 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 튜브 번들형 열 교환기, 튜브 베이스 및 그 밀봉 방법에 관한 것이다. 본 발명의 양태들은 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스에 관한 것이다. 튜브 베이스는 특히, 튜브 번들형 열 교환기의 각각의 튜브를 수용하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 갖는 복수의 튜브 베이스 플레이트로 구성된 스택을 포함한다. 관통 개구는 하나 이상의 밀봉 링에 의해 밀봉된다. 그 밖의 양태들은 이러한 튜브 베이스들을 포함하는 튜브 번들형 열 교환기 및 특히 튜브 베이스의 영역에서 튜브 번들형 열 교환기를 밀봉하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

튜브 번들형 열 교환기, 튜브 베이스, 및 그 밀봉 방법
본 발명의 양태는 튜브 번들형(tube bundle-type) 열 교환기용 튜브 베이스(tube base)에 관한 것이다. 튜브 베이스는 특히, 튜브 번들형 열 교환기의 각각의 튜브를 수용하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 갖는 복수의 튜브 베이스 플레이트로 구성된 스택을 포함한다. 관통 개구는 하나 이상의 밀봉 링에 의해 밀봉된다. 그 밖의 양태들은 이러한 튜브 베이스를 포함하는 튜브 번들형 열 교환기 및 특히 튜브 베이스의 영역에서 튜브 번들형 열 교환기를 밀봉하기 위한 방법에 관한 것이다.
부식성이 높은 환경에서 사용하기 위한 열 교환기는 통상 흑연, 탄화 규소, 유리 또는 PTFE와 같은 내부식성 재료로 제조된 튜브들로 구성된다. 튜브들은 제1 유체를 수용하고, 내부 하우징 영역에 위치된 제2 유체로 둘러싸여 있음으로써, 제1 유체와 제2 유체 사이의 열 교환이 튜브 벽을 통해 이루어질 수 있다. 튜브의 입구 및 출구는 튜브 베이스에 의해 내부 하우징 영역과 분리됨으로써, 유입 및 배출되는 제1 유체가 제2 유체와 혼합될 수 없게 된다. 이를 위해서는 튜브 베이스의 우수한 밀봉이 중요하다.
이러한 일반적인 열 교환기의 튜브 베이스는 통상 플라스틱 외장 금속 코어를 갖는 하나 이상의 튜브 베이스 플레이트로 구성된다. 플라스틱 외장은, 부식성 매체(제1 및/또는 제2 유체)와 함께 사용할 수 있게 하기 위해, 예를 들어 PFA 또는 PTFE와 같은 내화학성 재료를 포함할 수 있다.
이는, 튜브가 용접 및 유사한 방법에 의해 튜브 베이스와 유밀 방식으로 연결되는 금속 소재의 열 교환기와는 대조적으로, 유리 또는 탄화 규소 튜브를 사용할 때는 불가능하다. 그 대신, 튜브들이 튜브 베이스의 관통 개구들을 (전체적으로 또는 부분적으로) 통과하며, 복잡한 방식으로 밀봉되어야 한다.
예를 들어 DE 197 14 423 C2호는, 내부에 금속 플레이트가 놓여 있고 두 부분으로 분할되어 형성된 플라스틱 소재의 튜브 베이스를 갖는 튜브 번들형 열 교환기를 개시하고 있다. 여기서는, 보어들 내에 배치된 튜브들이 각각 오링에 의해 개별 튜브 베이스들 사이에서 밀봉된다. 그러나, 이러한 열 교환기에서는 소정의 시간이 지난 후에 밀봉 작용이 감소할 수 있다. 따라서 밀봉 작용을 개선하는 것이 바람직하다.
또 다른 예로서 DE 10 2010 005216 A1호는, 두 부분으로 분할되어 그 사이에 중간 플레이트가 배치된 플라스틱 소재의 튜브 베이스를 갖는 튜브 번들형 열 교환기를 개시하고 있다. 중간 플레이트의 관통 보어들 내에 복합 슬리브(compound sleeve)가 삽입될 수 있다.
이미 공지된 해결책들은 구조적으로 높은 복잡성을 요구하면서도 밀봉부의 장기적 안정성이 항상 보장되지는 않는다는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 과제는, 전술한 단점들 중 적어도 일부가 줄어든 튜브 번들형 열 교환기를 구현하는 것이다. 특히, 가급적 신뢰성 있는 밀봉 작용을 갖는 최대한 간단한 구성이 가능해야 한다.
따라서, 청구항 1에 따른 튜브 베이스, 청구항 11에 따른 튜브 번들형 열 교환기, 청구항 14에 따른 방법 및 청구항 15에 따른 사용이 제안된다. 그 밖의 바람직한 양태들은 종속항, 도면 및 이하의 설명에 기술되어 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스가 이용 가능해진다. 튜브 베이스는 코어 및 코어를 둘러싸는 플라스틱 외장을 갖는 제1 튜브 베이스 플레이트, 내열성 재료(예를 들어, 흑연 또는 세라믹 플레이트)로 제조된 제2 튜브 베이스 플레이트와, 코어 및 코어를 둘러싸는 플라스틱 외장을 갖는 제3 튜브 베이스 플레이트를 포함한다.
제1, 제2 및 제3 튜브 베이스 플레이트가 적층되어 하나의 스택을 형성하며, 이 경우 제2 튜브 베이스 플레이트가 제1 및 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 40) 사이에 중간 플레이트로서 배치됨으로써, 제2 튜브 베이스 플레이트의 제1 표면은 제1 튜브 베이스 플레이트를 향하고, 그에 대향하는 제2 튜브 베이스 플레이트의 제2 표면은 제3 튜브 베이스 플레이트를 향한다.
상기 스택은 튜브 번들형 열 교환기의 각각의 튜브를 수용하기 위한 하나 이상의 관통 개구를 갖는다. 튜브 베이스는 하나 이상의 관통 개구 각각을 위해, 각각의 튜브를 밀봉하기 위한 각각 하나 이상의 밀봉 링과; 하나 이상의 밀봉 링을 수용하기 위한 각각 하나 이상의 밀봉 시트로서, 각각의 관통 개구를 직접 환형으로 둘러싸는, 제2 튜브 베이스 플레이트 내의 오목부인 밀봉 시트를 더 구비한다.
본 발명의 양태들은 내열성 재료로 제조된 제2 튜브 베이스 플레이트가 이용 가능해지고, 그 내부에 밀봉 링을 수용하기 위한 밀봉 시트가 배치된다는 장점이 있다. 이러한 밀봉 시트는, 신뢰성 있고 장기적으로 안정적인 튜브 베이스 플레이트의 밀봉을 가능하게 한다.
부가적으로, 제2 튜브 베이스 플레이트는 하나의 스택 내에서 2개의 플라스틱 외장 튜브 베이스 플레이트(제1 및 제3 튜브 베이스 플레이트) 사이에 배치되고, 이에 의해 기계 하중으로부터 보호된다. 이러한 배치로 인해 튜브 베이스의 안정성이 더욱 증대된다. 이러한 스택 구조로 인해 특히 각각의 튜브 베이스 플레이트의 유리한 특성이 결합된 튜브 베이스가 제공될 수 있다.
제2 튜브 베이스 플레이트는 내열성 재료로 된 전체로서 구성되고, 바람직하게는 내열성 재료로 형성되기 때문에, 밀봉 시트의 신뢰성이 더욱 증대된다. 또한, 이를 통해 튜브 베이스의 매우 간단한 구조가 달성될 수 있다.
본 발명의 추가 양태의 설명:
하기에서는, 본 발명의 또 다른 바람직한(즉, 선택적인) 양태가 기술될 것이다. 참조 부호들은 이후에 더 구체적으로 기술될 도면들의 설명과 관련되지만, 거기에 예시된 실시예로 양태를 한정하는 것은 아니다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 양태는 본 명세서에 기술된 다른 모든 양태 또는 본 명세서에 기술된 다른 모든 실시예와 조합될 수 있다.
일 양태에 따르면, 제2 튜브 베이스 플레이트의 내열성 재료는, 그 재료가 적어도 250℃ 이하의 온도에서 실질적인 유동 거동을 보이지 않는 특성에 의해 정의된다. 플라스틱의 경우, 이 조건은 250℃ 초과의 열변형 온도(heat deflection temperature)에 의해 정의되는데, 열변형 온도는 DIN EN ISO 75-2:2013에 따라(방법 B에 따라 0.45MPa의 부하에서) 결정된다. PFA 또는 PTFE와 같은 보편적인 플라스틱은 이 조건에 부합하지 않는다. 열변형 온도가 250℃를 초과하는 예외적인 사례는 PEEK 플라스틱이다. 형태 안정적인 충전재로 고도로 충전된 플라스틱도 이 조건에 부합할 수 있다. 상기 기준은 비플라스틱에도 유사하게 적용된다. 이 경우, 250℃에서 유사하게 낮은 유동 특성을 갖는 강, 세라믹, 흑연, 유리 및 여타의 재료는 상기 조건과 무관하게 항상 내열성인 것으로 간주될 수 있다. 더 바람직하게는, 제2 튜브 베이스 플레이트의 재료가 세라믹이다.
따라서, 또 다른 한 양태에 따르면, 제2 튜브 베이스 플레이트의 내열성 재료는 상기에 정의된 바와 같이 250℃ 초과의 열변형 온도를 갖는 강, 세라믹, 유리, 플라스틱, 특히 PEEK, 및 이들의 (예를 들어, 복합 재료로서의) 혼합물 중에서 선택된다.
또 다른 한 양태에 따르면, 제2 튜브 베이스 플레이트의 재료는 -50℃ 내지 200℃의 임의의 온도에 대해 20㎛/mK 미만의 선형 열 팽창률(α)을 갖는다. 이는 온도 변동 시에도 신뢰성 있는 밀봉 시트를 보장한다.
또 다른 한 양태에 따르면, 제2 튜브 베이스 플레이트의 재료는 300GPa 초과의 탄성률을 갖는다. 이는 제2 튜브 베이스 플레이트의 양호한 굽힘 강도를 보장한다.
또 다른 한 양태에 따르면, 제1 및/또는 제3 튜브 베이스 플레이트의 코어(22, 42)가 각각 금속(예를 들어, 금속 합금) 및 섬유 복합 재료 중 적어도 하나를 포함하거나, 이들 재료로 구성된다. 섬유 복합 재료는 예를 들어, CFK(독일어로 Carbon Fiber Komposites) 및/또는 CFC(carbon fiber composits)와 같은 탄소계 섬유 복합 재료일 수 있다. 제1 및/또는 제3 튜브 베이스 플레이트의 플라스틱 외장(24, 44)은 각각 예를 들어 PFA 및/또는 PTFE와 같은 하나 이상의 플루오로폴리머를 포함할 수 있다. 일 양태에 따른 플라스틱 외장(24, 44)은 내열성 재료로 제조되지 않거나, 제한적으로만 내열성인(예를 들어, 내열성 재료의 전술한 정의에 부합하지 않는) 재료로 이루어진다.
또 다른 한 양태에 따르면, 제1 및 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 40)는 동일한 구조로 형성되고, 그 결과 상이한 부품의 수가 감소될 수 있다.
또 다른 한 양태에 따르면, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)는 흑연 또는 세라믹 플레이트이고, 세라믹은 바람직하게는 예를 들어 SSiC, SiSiC 및/또는 SN과 같은 비산화물 세라믹이다. 제2 튜브 베이스 플레이트는 흑연 또는 세라믹을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 이들 재료의 장점은 이들의 내열성과 동시에 내부식성이며, 스택 내에서 유리한 기계적 특성이다.
또 다른 한 양태에 따르면, 하나 이상의 관통 개구(14)는 복수의 관통 개구이다. 또 다른 한 양태에 따르면, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)는 단일 부재로 이루어져, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 동일한 모놀리식 재료, 예를 들어 흑연 또는 세라믹이 복수의 관통 개구(14)에 인접하게 된다.
또 다른 한 양태에 따르면, 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38, 39) 및/또는 하나 이상의 밀봉 링(52)은 직사각형(특히 정사각형), 사다리꼴, 원추형, 또는 부분적으로 타원형인 단면을 갖도록 형성된다. 밀봉 시트의 단면은 이러한 경우 각각의 관통 개구(14)의 내측을 향해 개방될 수 있다. 또한, 밀봉 시트의 일 측면은 각각 제1 또는 제3 튜브 베이스 플레이트의 표면부에 의해 형성될 수 있다. 일 부분에 따르면, 밀봉 시트의 적어도 2개의 측면이 제2 튜브 베이스 플레이트의 (오목한) 표면부에 의해 형성된다.
또 다른 한 양태에 따르면, 각각의 하나 이상의 밀봉 링(52)은 적어도 2개의 밀봉 링이다. 따라서, 각각의 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38)는 적어도 제1 및 제2 밀봉 시트를 포함한다. 제1 밀봉 시트(34)는 예를 들어 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 제1 표면(32)에 오목부로서 배치될 수 있고, 제2 밀봉 시트(38)는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 제2 표면(36)에 오목부로서 배치될 수 있다.
또 다른 한 양태에 따르면, 각각의 밀봉 시트(34, 38) 내 밀봉 링(52)은, 밀봉 링이 최대한 한쪽 측면에서 각각의 플라스틱 외장(24, 44)과 접촉하도록, 그러나 바람직하게는 적어도 2개의 측면(그 중 일 측은 관통 개구에 대향하는 측면임)에서 제2 튜브 베이스 플레이트의 재료와 접촉하는 방식으로, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)와 제1 튜브 베이스 플레이트(20) 사이에, 또는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)와 제3 튜브 베이스 플레이트(40) 사이에 압입된다.
또 다른 한 양태에 따르면, 밀봉 시트(39)는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 제1 및 제2 표면(32, 36)으로부터 이격된 관통 개구(14)의 측벽에 오목부로서 배치된다.
또 다른 한 양태에 따르면, 제1, 제2 및 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)가 끼움 고정에 의해, 예를 들어 플랜지 및/또는 결착철(tie rod)에 의해 서로 압착된다. 바람직하게는, 튜브 베이스 플레이트들을 서로 압착하기 위한 힘은 오직 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)의 에지 영역으로부터만, 예를 들어 플랜지에 의해, 도입된다. 그렇지 않으면, 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)는 바람직하게 기계적으로 결합 해제된다. 제2 튜브 베이스 플레이트의 강성에 의해 충분한 클램핑 작용이 부여될 수 있다.
또 다른 한 양태에 따라, 본 명세서에 기술된 튜브 베이스(10)를 갖는 튜브 번들형 열 교환기(1)가 이용 가능하게 된다. 튜브 번들형 열 교환기(1)는 하나 이상의 관통 개구(들)(14) 각각을 위해, 각각의 관통 개구를 완전히 또는 부분적으로(적어도 제2 튜브 베이스 플레이트까지) 통과하고 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38, 39)에 놓인 하나 이상의 밀봉 링(52)에 의해 밀봉되는 튜브(50)를 포함한다. 이 양태가 추가의(예를 들어 결착철을 위한) 관통 개구의 존재를 배제하는 것은 아니다.
또 다른 한 양태에 따르면, 튜브(50)는 흑연 튜브, SiC 튜브 또는 유리 튜브이며, 즉, 이들 재료를 포함하거나 이들 재료로 이루어진다.
또 다른 한 양태에 따르면, 튜브 번들형 열 교환기는 강한 부식성 매체[예를 들어, 불화수소산(HF), 염산(HCl), 질산(HNO3)과 같은 강산 또는 강알칼리(strong alkalis)]를 위해 제공된다. 플라스틱 외장(24, 44)은 부식성 매체에 대해 내화학성이다.
또 다른 한 양태에 따르면, 튜브 번들형 열 교환기(1)를 밀봉하기 위한 방법이 제안된다. 이 방법은 이하의 단계: 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 튜브 베이스(10)가 제공되는 단계와; 튜브 번들형 열 교환기의 하나 이상의 튜브(50)가 대응 관통 개구(14)를 통과하고, 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38, 39)에 놓인 하나 이상의 밀봉 링(52)에 의해 밀봉되는 단계;를 포함한다. 이 방법은 튜브 번들형 열 교환기의 제조 방법 또는 튜브 번들형 열 교환기의 유지 보수 또는 수리 방법의 일부일 수 있다.
이하, 본 발명은 도면들에 도시된 실시예를 참조하여 설명될 것이며, 그로부터 추가의 장점 및 변형예들이 도출될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 베이스를 갖는 튜브 번들형 열 교환기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브 베이스의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브 베이스의 제2 튜브 베이스 플레이트의 단면도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 번들형 열 교환기(1)가 이하에 설명된다. 튜브 번들형 열 교환기(1)는 하우징(6), 관통 개구(14)를 갖는 튜브 베이스(10), 및 각각의 관통 개구(14)를 통과하는 튜브(50)를 갖는다.
작동 시, 튜브(50)는 제1 유체를 수용하고 내부 하우징 영역[도 1의 튜브 베이스(10)의 우측]에 위치된 제2 유체에 의해 둘러싸여, 제1 유체와 제2 유체 사이의 열 교환이 튜브 벽을 통해 이루어질 수 있다. 튜브(50)의 입구들 및 출구들[도 1의 튜브 베이스(10)의 좌측]은 튜브 베이스(10)에 의해 튜브 베이스(10)의 우측에 있는 내부 하우징 영역과 분리되고, 그 내부는 이하에 설명되는 바와 같이 밀봉된다.
튜브 베이스(10)는 코어(22) 및 이 코어를 둘러싸는 플라스틱 외장(24)을 갖는 제1 튜브 베이스 플레이트(20), 전술한 내열성 재료로 제조된 제2 튜브 베이스 플레이트(30), 및 코어(42) 및 이 코어를 둘러싸는 플라스틱 외장(44)을 갖는 제3 튜브 베이스 플레이트(40)를 포함한다.
3개의 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)는 적층되어 하나의 스택을 형성하는데, 여기서 제2 튜브 베이스 플레이트(30)는 제1 튜브 베이스 플레이트와 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 40) 사이에 중간 플레이트로서 배치된다. 달리 말하면, 제2 튜브 베이스 플레이트의 제1 표면(32)은 제1 튜브 베이스 플레이트(20)를 향하고, 그 반대편에 놓인 제2 튜브 베이스 플레이트의 제2 표면(36)은 제3 튜브 베이스 플레이트(40)를 향한다.
각각의 관통 개구(14)에는, 각각의 튜브(50)를 밀봉하기 위해, 각각 하나의 밀봉 링(52)이 내부에 수용되어 있는 2개의 밀봉 시트(34, 38)가 각각 형성된다. 더 정확하게는, 밀봉 시트(34, 38)는 관통 개구(14)를 직접 환형으로 둘러싸는 제2 튜브 베이스 플레이트(30) 내의 오목부로서 형성된다. 관통 개구(14)에 대향하여 놓인 배면과 밀봉 시트(34, 38)의 일 측면은 제2 튜브 베이스 플레이트(30)에 의해 형성되고, 밀봉 시트(34, 38)의 또 다른 측면은 제1 또는 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 40) 각각에 의해, 더 정확하게는 이들의 플라스틱 외장(24, 44)에 의해 형성된다.
밀봉 시트(34, 38)가 제2 온도 안정성 튜브 베이스 플레이트(30) 내에 오목부로서 설형성됨으로써, 안정적이고 신뢰성 있는 밀봉 작용이 가능해진다.
3개의 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)는 하우징(6)의 한 쌍의 플랜지에 의해 서로 압착되고, 이로써 서로 끼움 고정된다(jammed). 끼움 고정은, 플랜지들을 서로에 대해 가압하여 스택을 압축하기 위해 플랜지 및 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)의 스택을 관통하는, 도시되지 않은 브레이싱 요소(예를 들어, 나사와 같은 인장 요소)에 의해 이루어진다. 여기서 브레이싱 요소는 플랜지 및 3개의 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)의 스택을 관통하는 플랜지 관통 개구(16)를 통과하여 연장된다.
브레이싱 요소는 튜브 베이스의 에지 영역(플랜지 영역)에만 배치되어 있다. 그에 반해 하우징(6)의 내부에서는 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)가 기계적으로 결합 해제되어 있다. 튜브 베이스, 특히 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 굽힘 강성으로 인해, 더 안쪽에 놓이는 브레이싱 요소 또는 연결 요소를 생략할 수 있으면서도, 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)가 서로 충분히 압착되는 점은 보장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브 베이스의 확대 단면도이다. 본 실시예는 대체로 도 1의 실시예에 상응하고, 도 1의 설명이 여기에서도 상응하게 적용된다.
단지 밀봉 링(52) 및 관련 밀봉 시트(34, 38)의 단면 형태만 상이하다. 도 1에서, 밀봉 링(52) 및 밀봉 시트(34, 38)는 직사각형(정사각형) 단면을 갖고, 도 2에서 이들은 사다리꼴 단면을 갖는다. 전술한 다른 단면들도 가능하다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 튜브 베이스의 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 단면도이다. 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 (그리고 특히 밀봉 시트 및 관련 밀봉 링의) 도시된 구성을 제외하면, 본 실시예는 도 1에 도시되어 있는 구조에 상응한다.
도 4의 제2 튜브 베이스 플레이트(30)에서는, 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 2개의 밀봉 시트(34, 38) 대신 단일 밀봉 시트(39)만이 형성된다. 밀봉 시트(39)는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 축방향 중앙부에서 관통 개구(14)의 측벽에 형성되고, 그에 따라 제1 및 제3 튜브 베이스 플레이트로부터 이격된다. 따라서, 도 4에는 관통 개구 당 단일 밀봉 링만 제공된다. 밀봉 시트(39)의 모든 측면은 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 내열성 재료에 의해 형성된다.
달리 도시되지 않는 한, 도 1 내지 도 4의 실시예는 전술한 모든 다른 양태를 가질 수 있다. 실시예들 및 양태들은 단지 예시를 위한 것일 뿐, 보호 범위를 한정하는 것은 아니다. 보호 범위는 이하의 청구범위에 의해 정의된다.

Claims (15)

  1. 튜브 번들형 열 교환기(1)용 튜브 베이스(10)로서, 상기 튜브 베이스는,
    - 코어(22) 및 이 코어를 둘러싸는 플라스틱 외장(24)을 갖는 제1 튜브 베이스 플레이트(20),
    - 내열성 재료로 제조된 제2 튜브 베이스 플레이트(30)로서, 내열성 재료는 적어도 200℃ 이하의 온도에서 실질적인 유동 거동을 보이지 않고, -50℃ 내지 200℃의 온도에서 실질적인 열 팽창을 보이지 않는, 제2 튜브 베이스 플레이트(30), 및
    - 코어(42) 및 코어를 둘러싸는 플라스틱 외장(44)을 갖는 제3 튜브 베이스 플레이트(40)를 포함하고,
    상기 제1, 제2 및 제3 튜브 베이스 플레이트가 적층되어 스택을 형성하며, 이 경우 제2 튜브 베이스 플레이트(30)가 제1 및 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 40) 사이에 중간 플레이트로서 배치됨으로써, 제2 튜브 베이스 플레이트의 제1 표면(32)은 제1 튜브 베이스 플레이트(20)를 향하고, 그에 대향하는 제2 튜브 베이스 플레이트의 제2 표면(36)은 제3 튜브 베이스 플레이트(40)를 향하며,
    상기 스택은 튜브 번들형 열 교환기의 각각의 튜브(50)를 수용하기 위한 하나 이상의 관통 개구(14)를 포함하며,
    상기 튜브 베이스는 하나 이상의 관통 개구(들)(14) 각각을 위해:
    - 각각의 튜브를 밀봉하기 위한 하나 이상의 밀봉 링(52),
    - 각각 하나 이상의 밀봉 링(52)을 수용하기 위한 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38, 39)로서, 각각의 관통 개구를 직접 환형으로 둘러싸는, 제2 튜브 베이스 플레이트(30) 내 오목부인 밀봉 시트를 더 구비하고,
    각각의 하나 이상의 밀봉 링(52)은 적어도 2개의 밀봉 링이고, 각각의 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38)는 적어도 제1 및 제2 밀봉 시트를 포함하며, 제1 밀봉 시트(34)는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 제1 표면(32)에 오목부로서 배치되고, 제2 밀봉 시트(38)는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 제2 표면(36)에 오목부로서 배치되는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  2. 제1항에 있어서, 제1 및/또는 제3 튜브 베이스 플레이트의 코어(22, 42)는 각각 금속 및 섬유 복합 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 및 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 40)가 동일한 구조로 형성된, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)는 흑연 플레이트 또는 세라믹 플레이트인, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 관통 개구(14)는 복수의 관통 개구이고, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)는 단일 부재로 이루어져, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 동일한 모놀리식 재료가 복수의 관통 개구(14)에 인접하는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 밀봉 링(52)은 직사각형, 사다리꼴, 원추형 또는 부분적으로 타원형인 단면을 갖도록 형성되는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 밀봉 시트(34, 38) 내 밀봉 링(52)은, 밀봉 링이 최대한 한쪽 측면에서 각각의 플라스틱 외장(24, 44)과 접촉하도록, 제2 튜브 베이스 플레이트(30)와 제1 튜브 베이스 플레이트(20) 사이에, 또는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)와 제3 튜브 베이스 플레이트(40) 사이에 압입되는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밀봉 시트(39)는 제2 튜브 베이스 플레이트(30)의 제1 및 제2 표면(32, 36)으로부터 이격된 관통 개구(14)의 측벽에 오목부로서 배치되는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 튜브 베이스 플레이트(20, 30, 40)는 끼움 고정에 의해 서로 압착되는, 튜브 번들형 열 교환기용 튜브 베이스.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 튜브 번들형 열 교환기(1)용 튜브 베이스(10)와; 하나 이상의 관통 개구(14) 각각을 위해, 각각의 관통부를 통과하고 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38, 39)에 놓인 하나 이상의 밀봉 링(52)에 의해 밀봉되는 튜브(50);를 포함하는, 튜브 번들형 열 교환기(1).
  12. 제11항에 있어서, 튜브(50)는 흑연 튜브, SiC 튜브 또는 유리 튜브인, 튜브 번들형 열 교환기(1).
  13. 제11항에 있어서, 튜브 번들형 열 교환기는 부식성 매체를 위해 제공되고, 플라스틱 외장(24, 44)은 부식성 매체에 대해 내화학성인, 튜브 번들형 열 교환기(1).
  14. 튜브 번들형 열 교환기(1)를 밀봉하기 위한 방법으로서,
    - 제1항 또는 제2항에 따른 튜브 번들형 열 교환기(1)용 튜브 베이스(10)가 제공되는 단계,
    - 튜브 번들형 열 교환기의 하나 이상의 튜브(50)가 대응 관통 개구(14)를 통과하고, 하나 이상의 밀봉 시트(34, 38, 39)에 놓인 하나 이상의 밀봉 링(52)에 의해 밀봉되는 단계를 포함하는, 튜브 번들형 열 교환기의 밀봉 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 튜브 베이스(10)는 튜브 번들형 열 교환기(1)를 밀봉하는 데 사용되는, 튜브 번들형 열 교환기(1)용 튜브 베이스.
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