CH630719A5 - Rohrbuendelwaermeaustauscher. - Google Patents

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CH630719A5
CH630719A5 CH153978A CH153978A CH630719A5 CH 630719 A5 CH630719 A5 CH 630719A5 CH 153978 A CH153978 A CH 153978A CH 153978 A CH153978 A CH 153978A CH 630719 A5 CH630719 A5 CH 630719A5
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CH
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tube
heat exchanger
tube plate
plate
elastic sealing
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CH153978A
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Rene Gossalter
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Agresto Ag International Sa
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
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    • F28F9/14—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by dismountable joints by force-joining
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • Y10S165/00—Heat exchange
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    • Y10S165/40—Shell enclosed conduit assembly
    • Y10S165/427—Manifold for tube-side fluid, i.e. parallel
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    • Y10S165/433—Tubes-tubesheet connection

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Description

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PATENTANSPRÜCHE ren herstellen kann, die den meisten Korrosionsangriffen wider-
1. Rohrbündelwärmeaustauscher mit Dichtungsvorrichtun- stehen, die sich jedoch praktisch nicht oder nur erschwert durch gen für auswechselbare Wärmeaustauscherröhren (8), dadurch Schweissen oder Einpressen mit Rohrplatten verbinden lassen, gekennzeichnet, dass die Dichtungsvorrichtungen je aus einer z.B. Kohlenstoffröhren, Glasröhren oder Titanröhren, elastischen Dichtungsrohrplatte (13) und beidseitig der elasti- 5 Wärmeaustauscherröhren aus diesen Materialien können im sehen Dichtungsrohrplatte (13) angeordneten steifen Rohrplat- Rohrbündelwärmeaustauscher nach Erfindung ebenso leicht ten (11,14) bestehen, dass die steifen Rohrplatten (11,14) eingebaut werden, wie Wärmeaustauscherröhren aus Stahl, gegen die elastische Dichtungsrohrplatte (13) gepresst sind und Im Rohrbündelwärmeaustauscher nach Erfindung können dass eine am äusseren Umfang der elastischen Dichtungsrohr- z.B. die Wärmeaustauscherröhren in einer auswechselbaren platte (13) angebrachte Hülse (16) ein Ausweichen des elasti- 10 Dichtungsanordnung bestehend aus einer elastischen Dich-schen Materials der elastischen Dichtungsrohrplatte (13) nach tungsrohrplatte und zwei beidseitig angeordneten steifen Rohr-aussen verhindert. platten, die die elastische Dichtungsrohrplatte in axiale Rich-
2. Rohrbündelwärmeaustauscher nach Patentanspruch 1, tung pressen, festgehalten und gedichtet werden.
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine steife Rohrplatte Die steifen Rohrplatten können in Gehäuseteilen derart geauswechselbar und axial verschiebbar gegen die elastische Dich- 15 lagert sein, dass die Kraft für die Pressung der elastischen Dichtungsrohrplatte in einem Mantelrohr (7) bzw. in einem An- tungsrohrplatte durch äusseres Gegeneinanderdrücken der Ge-schlussrohr (4) gelagert ist, damit der Betriebsdruck des im häuseteile auf die steifen Rohrplatten übertragen werden und Rohrbündelwärmeaustauscher strömenden Mediums die steife dass diese Kraft zusätzlich noch vom Druck der Medien beein-Rohrplatte gegen die elastische Dichtungsrohrplatte presst. flusst werden kann.
3. Rohrbündelwärmeaustauscher nach den Patentansprü- 20 Eine beispielsweise Ausführung eines Rohrbündelwärme-chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt zwi- austauschers nach Erfindung wird in den Figuren 1,2 und 3 sehen dem Aussendurchmesser der axial verschiebbaren steifen dargestellt.
Rohrplatte und dem Innendurchmesser des Mantelrohres bzw. Fig. 1 stellt einen Längsschnitt einer Anschlusseite eines des Anschlussrohres dadurch abgedichtet ist, dass die elastische Rohrbündelwärmeaustauschers nach Erfindung mit Gehäuse in
Dichtungsrohrplatte gegen die Schnittkante des Mantelrohres 25 Schweisskonstruktion dar.
bzw. des Anschlussrohres und die Stirnfläche der steifen Rohr- In Fig. 2 ist eine besondere Bauart der elastischen Dich-
platte gepresst wird. tungsrohrplatte dargestellt.
4. Rohrbündelwärmeaustauscher nach Patentanspruch 1, Fig. 3 zeigt eine zusätzliche Anwendung von Dichtungs-dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Dichtungsrohrplat- ringen.
te aus mehreren Schichten von gleichem oder verschiedenem 30 Der Anschluss (6) für den Ein- und Austritt des Mediums,
Material besteht. das im Aussenraum des Rohrbündelwärmeaustauschers um die
5. Rohrbündelwärmeaustauscher nach Patentanspruch 1, Wärmeaustauscherröhren (8) strömt, ist direkt auf das Mantel-dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den steifen Rohrplatten rohr (7) aufgeschweisst.
und der elastischen Dichtungsrohrplatte auf die Wärmeaustau- Das Mantelrohr (7) enthält mehrere Nocken (2), die eine scherröhren geschobene flache Ringe angeordnet sind. 35 auswechselbare steife Rohrplatte (11) abstützen.
6. Rohrbündelwärmeaustauscher nach den Patentansprü- Am Mantelrohr (7) sind mehrere gleichmässig auf dem Um-chen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenfläche fang verteilte Schraubenkonsolen (9) angeschweisst.
des Anschlussrohres (4) und/oder des Mantelrohres (7) mehre- Das Anschlussrohr (4) trägt die Anschlussmuffe (5), durch re Nocken (2) angebracht sind, um die auswechselbaren steifen die das Medium, das in den Austauscherröhren strömt, ein-
Rohrplatten zu lagern. 40 oder austritt.
7. Rohrbündelwärmeaustauscher nach Patentanspruch 1, Das Anschlussrohr (4) ist nach aussen mit dem Deckel (3) dadurch gekennzeichnet, dass an den Aussenflächen des Man- abgeschlossen und enthält mehrere Nocken (2), um die aus-telrohres (7) und des Anschlussrohres (4) Schraubvorrichtun- wechselbare Rohrplatte (14) abzustützen.
gen angebracht sind, die dazu bestimmt sind, das Anschlussrohr Das Anschlussrohr (4) besitzt mehrere auf dem Umfang gegen das Mantelrohr zu pressen. 45 gleichmässig verteilte Schraubenkonsolen (9).
Die Zugschrauben (10) ziehen mittels der Muttern (12) das Anschlussrohr (4) axial gegen das Mantelrohr (7), so dass die elastische Dichtungsrohrplatte (13) durch die steifen Rohrplatten (11,14) über die Nocken (2) zusammengepresst wird. Die Erfindung betrifft einen Rohrbündelwärmeaustauscher 50 Die elastische Dichtungsrohrplatte (13) ist vollsdtändig um-mit Dichtungsvorrichtungen für auswechselbare Wärmeaustau- hüllt und zwar von Stirnseiten der steifen Rohrplatten (11,14), scherröhren. Die Dichtungsvorrichtungen bestehen aus je einer den Schnittkanten des Mantelrohres (7) und des Anschlussroh-elastischen Dichtungsrohrplatte und beidseitig der elastischen res (4) und von der Hülse (16).
Dichtungsrohrplatte angeordneten steifen Rohrplatten. Die Das elastische Material der elastischen Dichtungsrohrplatte steifen Rohrplatten sind gegen die elastische Dichtungsrohrplat- 55 (13) kann somit nicht ausweichen und presst sich mit gleichem te gepresst. Ein Ausweichen des elastischen Materials der elasti- Druck an alle vorhandenen Oberflächen an, wie die Stirnseiten sehen Dichtungsrohrplatte nach aussen wird durch eine am äus- der Rohrplatten, die Schnittkanten des Anschlussrohres (4) und seren Umfang der elastischen Dichtungsrohrplatte angebrachte des Mantelrohres (7), die innere Fläche der Hülse (16) sowie
Hülse verhindert. gegen die Oberfläche der Wärmeaustauscherröhren (8).
Bis anhin wurden die Wärmeaustauscherröhren in söge- 60 Dadurch wird zuverlässige Dichtung zwischen den Medien nannte Rohrplatten fest eingeschweisst oder eingepresst. nach aussen erreicht.
In Rohrbündelwärmeaustauschern werden oft Medien er- Der Ringspalt zwischen der steifen eingelegten Rohrplatte wärmt oder gekühlt, die die Rohrwandungen korrodieren und/ (14) und dem Anschlussrohr (4) wird durch die Anpressung der oder Rückstände an der Oberfläche zurücklassen. elastischen Dichtungsrohrplatte (13) an die Schnittkante des
Beim Rohrbündel Wärmeaustauscher nach Erfindung kön- 65 Anschlussrohres (4) und die Stirnseite der Rohrplatte (14) zu-
nen korrodierte und/oder verkrustete Wärmeaustauscherröhren verlässig abgedichtet.
leicht ausgewechselt und ersetzt werden. Der Ringspalt zwischen der steifen eingelegten Rohrplatte
Es gibt Materialien, aus denen man Wärmeaustauscherröh- (11) und dem Mantelrohr (7) wird durch die Anpressung der
elastischen Dichtungsrohrplatte (13) an die Schnittkante des Mantelrohres (7) und an die Stirnseite der Rohrplatte (11) zuverlässig abgedichtet.
Die an der steifen Rohrplatte (14) angebrachten Stäbchen (15) in Fig. 1 und 3 verhindern ein Durchrutschen der Wärmeaustauscherröhren (8) durch die steife Rohrplatte (14).
In Fig. 2 ist eine andere Art zur Verhinderung des Durchrutschens der Wärmeaustauscherröhren dargestellt.
Eine mittels Körner oder Meissel hergestellte Einbuchtung (17) erzeugt entsprechende Ausbuchtung (18) in der Bohrung für das Wärmeaustauscherroht (8).
Die Aufteilung der elastischen Dichtungsrohrplatte (13) in mehrere Schichten ermöglicht die Abdichtung auch gegen sehr hohe Betriebsdrücke und Medien mit geringer Oberflächenspannung. Die Schichten können aus gleichem oder verschiedenem Material bestehen.
Die elastische Dichtungsrohrplatte (13) besteht in diesem Beispiel aus 5 Schichten (31, 32, 33, 34,35) wobei die Materialeigenschaften jeder Schicht in Bezug auf Elastizität, Temperaturbeständigkeit und Korrosionsfestigkeit veriieren kann.
Durch die Schichtung der elastischen Dichtungsrohrplatte (13) werden mehrere Dichtungsstellen hintereinander auf der Oberfläche der Wärmeaustauscherröhren (8) erreicht.
Die relativ dünnen Dichtungsschichten können gestanzt werden.
Die Herstellung wird gegenüber der vollen Dichtungsrohrplatte (13) verbilligt und die Montage der einzelnen Schichten
3 630 719
ist bei engen Toleranzen einfacher, als bei der vollen Dichtungsrohrplatte (13).
Fig. 3 zeigt die Anwendung von Dichtungsringen (19) in Verbindung mit einer elastischen Dichtungsrohrplatte (13) und 5 den beidseitigen steifen Rohrplatten (11,14).
Dichtungsringe (19) nach Erfindung ermöglichen die zuverlässige Abdichtung zwischen den Medien auch bei grossen Toleranzen zwischen den Bohrungen in den steifen Rohrplatten (l'I, 14) und dem Aussendurchmesser der Wärmeaustauscherröhren >o(8)-
Im Rohrbündelwärmeaustauscher nach Erfindung sind die steifen Rohrplatten (11,14) eingelegt und können sich axial gegen die elastische Dichtungsrohrplatte (13) verschieben. Dadurch unterstützt der Betriebsdruck der im Rohrbündelwär-I5 meaustauscher strömenden Medien die Pressung gegen die elastische Dichtungsrohrplatte (13).
Durch die leichte Auswechselbarkeit aller Rohrplatten können im selben Gehäuse verschiedene Anordnungen von Wärmeaustauscherröhren eingebaut werden.
20 Die Möglichkeit der völligen Freilegung des Aussenraumes und die Auswechselbarkeit eines jeden einzelnen Wärmeaustauscherrohres beim Rohrbündelwärmeaustauscher nach Erfindung erleichtert die Revision und Reinigung.
Die Auswechselbarkeit der Rohrplatten ergibt eine Ratio-25 nalisierung in der Lagerhaltung und der Produktion sowie die Möglichkeit, bereits montierte Rohrbündelwärmeaustauscher nach Erfindung an geänderte Anforderungen anzupassen.
C
2 Blatt Zeichnungen
CH153978A 1978-02-13 1978-02-13 Rohrbuendelwaermeaustauscher. CH630719A5 (de)

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