CH365392A - Wärmeaustauscher - Google Patents

Description

      Wärmeaustauscher       Die Erfindung betrifft einen     Wärmeaustauscher     mit einem Rohrboden und darin eingeschweissten       Wärmeaustauschrohren.     



  Die Verbindung zwischen Rohr und Rohrboden  bei     Wärmeaustauschern    geschieht bisher     bekanntlich     häufig durch     Einwalzen    der Rohre in den Rohrboden  bzw. über einen Teil seiner Wandung. Dabei können  zum Abdichten eine oder mehrere     Walzrillen    vorge  sehen sein, oder es können     zusätzliche        Dichtschwei-          ssungen    angebracht werden.

   Sind die Rohre stark kor  rodierend wirkenden     Wärmeaustauschmitteln    ausge  setzt, so kann in dem Spalt zwischen Rohr und Rohr  boden sogenannte Spaltkorrosion eintreten und ausser  dem kann die durch das Einwalzen in den Rohren  entstehende grosse     Vorspannung    Anlass zu sogenann  ter Spannungskorrosion geben.  



  Die vorgeschlagene     Erfindung    vermeidet dagegen  Spalte oder Taschen     zwischen    Rohr und Rohrboden.  Das wird     erfindungsgemäss    dadurch erreicht, dass  jedem Rohr eine Bohrung in dem Rohrboden zuge  ordnet ist, die auf beschränkte Länge einen Abschnitt  aufweist, dessen lichte Weite dem äusseren Durch  messer des Rohres entspricht, auf der übrigen Länge  aber einen erweiterten Abschnitt besitzt, derart, dass  ein das in den Rohrboden hineinragende Rohrende  umfassender Ringteil des Rohrbodens von der Rohr  wand entsprechender Stärke bestehen bleibt, und dass       ferner    die Rohre von der dem-erweiterten Abschnitt  der Bohrung abgewandten Seite in den Ringteil einge  steckt und mit     ihm    verschweisst sind,

   zum Zweck,  einen spaltähnlichen Hohlraum zwischen den     Rohren     und dem Rohrboden zu vermeiden.  



  Der erfindungsgemässe     Wärmeaustauscher    hat den  Vorteil, dass durch     Vermeiden    der Spalte oder     Ta-          -chen    zwischen Rohr und Rohrboden eine     örtliche     Erhöhung der Konzentration des Wärmeträgers an  verengten Stellen und damit Spaltkorrosion vollstän-         dig    vermieden wird. Die Dichtigkeit zwischen Rohr  und Rohrboden, auf die vor allem bei     Wärmeaustau-          schern    mit radioaktiven     Flüssigkeiten    geachtet wer  den muss, wird sicherer und auf längere Dauer er  reicht.

   Es treten weniger Schmutzansammlungen auf,  und der     Wärmeaustauscher    kann leichter sauber ge  halten werden. Ausserdem wird der Druckabfall des  durch die Rohre strömenden Mediums geringer als bei  den bisher bekannten Ausführungen, weil am     Einlauf     geringere Kontraktion auftritt.

   Weiterhin wird die  Schweissnaht von einem Punkt her ausgeführt, wel  cher der neutralen Faser der     Rohrbodenplatte    relativ  nahe liegt - nämlich     näher,    als wenn der Kopf der       Schweissung    an der dem     Rohr    abgewandten Seite des  Rohrbodens läge -, was zur Folge hat, dass der  Rohrboden beim Schweissen sich weniger stark     ver-          wirft.     



  Die     Erweiterung    der Bohrung im Rohrboden     kann     zylindrisch oder kegelförmig sein. Sie kann aber auch  im Schnitt gesehen eine konkave oder     konvexge-          krümmte        Begrenzung    haben, was je nach der Art des  strömenden Mediums und der     Strömungsverhältnisse     in der Nähe des in dem Rohrboden eingeschweissten  Rohrendes     vorteilhaft    sein kann.  



  In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele  des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.       Fig.    1 zeigt einen Querschnitt des Rohrbodens       eines        Wärmeaustauschers    nach der     Erfindung    und       Fig.    2 eine Variante.  



  Die     Fig.    1, die den Rohrboden 2 sowie ein Rohr  3 eines     Wärmeaustauschers    nach der     Erfindung    zeigt,  ist durch eine     Schnittlinie    1     unterteilt.    Links von der  Schnittlinie 1 ist die Verbindung zwischen dem Rohr  boden 2 und dem Rohr 3 vor dem Verschweissen und  rechts von der Schnittlinie 1 die Verbindung     zwischen     dem     Rohrboden'    und dem Rohr nach dem Schweissen  dargestellt. Der Rohrboden 2 weist eine     Bohrung    auf,      die auf beschränkte Länge einen Abschnitt 4     aufweist,     dessen lichte Weite dem äusseren Durchmesser des  Rohres 3 entspricht.

   Dieser Abschnitt 4 geht an der  dem Rohr abgewandten Seite 5 des Rohrbodens 2  in einen Bohrungsabschnitt 6 über, dessen lichte  Weite grösser     als    der äussere Durchmesser des Rohres  3 ist. Der Abschnitt 6 reicht so weit in den Rohr  boden 2 hinein, dass ein Ringteil 7 von einer der Rohr  wand     entsprechenden    Stärke verbleibt. Der Abschnitt  6 und der Ringteil 7 gehen zur Verminderung von  Kerbspannungen durch eine     Ausrundung    8     ineinander     über.

   Das etwas in den Ringteil 7 und damit in den       Bohrungsabschnitt    4     hineinragende    Rohr 3 wird, wie  rechts von der Schnittlinie 1 dargestellt ist, durch die  Schweissnaht 9     mit    dem Rohrboden 2 verbunden.  Dabei kann diese     Verschweissung    mindestens teilweise       ohne    Eintragung von Schweissmaterial direkt erfolgen.  Durch diese     Verschweissung    wird die     Bildung    eines  spaltähnlichen     Hohlraumes        zwischen    den Rohren und  dem Rohrboden vermieden.  



  Wie     Fig:    2 zeigt, kann der     Bohrungsabschnitt    6  anschliessend an den Ringteil 7 seinen     grössten    Durch  messer haben, der mit     zunehmendem    Abstand von  dem Ringteil 7 wieder kleinere     Werte        annimmt.     



  Die Rohre 3 und der Rohrboden 2 können auch  aus einem anderen Baustoff     als    aus Stahl bestehen,  zum Beispiel Leichtmetall oder     Zirkon.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Wärmeaustauscher mit einem Rohrboden und darin eingeschweissten Wärmeaustauschrohren, da durch gekennzeichnet, dass jedem Rohr (3) eine Boh rung (4, 6) in dem Rohrboden (2) zugeordnet ist, die auf beschränkte Länge einen Abschnitt (4) auf weist, dessen lichte Weite dem äusseren Durchmesser des Rohres entspricht, auf der übrigen Länge aber einen erweiterten Abschnitt (6) besitzt, derart, dass ein das in den Rohrboden hineinragende Rohrende umfassender Ringteil (7) des Rohrbodens von der Rohrwand entsprechender Stärke bestehen bleibt, und dass ferner die Rohre von der dem erweiterten Ab schnitt (6)

   der Bohrung abgewandten Seite in den Ringteil eingesteckt und mit ihm verschweisst sind, zum Zweck, einen spaltähnlichen Hohlraum zwischen den Rohren und dem Rohrboden zu vermeiden. UNTERANSPRÜCHE 1. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass jedes Rohr nur in einen Teil des vom Ringteil umschlossenen, nicht erweiterten Bohrungsabschnittes hineinragt und mit seiner Stirn seite mit diesem Ringteil verschweisst ist.

   2. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre im Rohrboden mindestens teilweise ohne Ein tragung von Schweissmaterial direkt verschweisst sind. 3. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bohrungs abschnitt zylindrisch ist und durch einen Ausrun- dungsbogen in den Ringteil übergeht. 4. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bohrungs abschnitt kegelförmig ausgebildet ist.

   5. Wärmeaustauscher nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der erweiterte Bohrungs abschnitt anschliessend an den bestehenbleibenden Ringteil seinen grössten Durchmesser hat, der mit zu nehmendem Abstand von dem Ringteil wieder klei nere Werte annimmt.