DD269657A1

DD269657A1 - DEVICE AND METHOD FOR AVOIDING DISTORTION OF THE PIPES OF PIPELINE WELDING HEAT EXCHANGERS

Info

Publication number: DD269657A1
Application number: DD31155787A
Authority: DD
Inventors: Helmut Rudolph; Gerald Hessler; Friedhelm Gromoll; Baerbel Stramm
Original assignee: Piesteritz Agrochemie
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1989-07-05
Also published as: DD269657B3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vermeidung von Zerstoerungen der Rohre in Rohrbuendelwaermetauschern, in denen Rohre angeordnet sind, die durch senkrecht zu den Rohren angeordnete Stuetzkonstruktionen auf Abstand gehalten werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, dass sowohl eine einfache Herstellung von Rohrbuendelwaermetauschern gestattet als auch eine Zerstoerung der Rohre der Rohrbuendelwaermetauscher verhindert. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die sich in den Rohrbuendelwaermetauschern befindlichen Stuetzkonstruktionen verschiebbar ausgestattet sind. FigurThe invention relates to an apparatus and a method for avoiding the destruction of the tubes in tube-and-tube heat exchangers, in which tubes are arranged which are kept at a distance by support structures arranged perpendicular to the tubes. The object of the invention is to propose an apparatus and a method that both allows a simple production of tubular heat exchanger as well as prevents a destruction of the tubes of the tubular heat exchanger. According to the invention, the object is achieved by the fact that the support structures located in the tubular-belt heat exchangers are displaceably equipped. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiüt der ErfindungApplication of the invention

D^:e Erfindung bciriltt Rohrbündelwärmetauscher, in denen gerade oder U-förmig gebogene Rohre angeordnet Kind, die durch senkrecht zu den Rohren angeordnete Stützkonstruktionen oder Lochböden auf Abstand gehalten sind.D ^: e invention bciriltt tube bundle heat exchanger in which arranged straight or U-shaped curved tubes child, which are held by arranged perpendicular to the tubes support structures or perforated plates at a distance.

Bei der Fertigung von Rohrbündelwärmetauschern werden die Lochböden in einem bestimmten Abstand zum Rohrboden angebracht und anschließend die Rohre einzeln oder komplett in die Löcher der Lochböden eingeschoben. Um die Rohre in die Lochböden einschieben zu können ist es erforderlich, daß der Durchmesser der Löcher größer ausgeführt wird als der Durchmesser der Rohre. Das ist erforderlich, um das Einschieben der Rohre aufgrund von nicht zu vermeidenden Fertigungstoleranzen überhaupt zu ermöglichen und um die Wärmedehnungen der Rohre nicht zu behindern.In the production of tube bundle heat exchangers, the perforated plates are mounted at a certain distance to the tube sheet and then the tubes inserted individually or completely into the holes of the perforated plates. In order to insert the tubes into the perforated plates, it is necessary that the diameter of the holes is made larger than the diameter of the tubes. This is necessary to allow the insertion of the tubes due to unavoidable manufacturing tolerances and not to hinder the thermal expansion of the tubes.

Nachteilig bei unterschiedlich ausgeführten Durchmessern der Löcher der Lochböden und der Rohre ist, daß die Rohre durch das sie umfließende oder umströmende Medium in Schwingungen versetzt werden. Daß das Schwingen der Rohre zu deren Zerstörung führt, ist seit langem bekannt. (DE-OS 1.601.183)A disadvantage of differently sized diameters of the holes of the perforated plates and the tubes is that the tubes are caused to vibrate by the medium flowing around or flowing around them. That the vibration of the pipes leads to their destruction has long been known. (DE-OS 1,601,183)

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es hat in der Vergangenheit nicht an Vorschlägen gefehlt, die durch das Schwingen der Rohre in Rohrbündelwärmetauschern auftretenden Zerstörungen zu vermeiden.There has been no lack of proposals in the past to avoid the damage caused by the vibration of the tubes in shell and tube heat exchangers.

So ist bereits bekannt. Wärmetauscher mit Haltevorrichtungen bestehend aus Platten anzuwenden, wobei die Durchmesser der Bohrungen größer al? die Außendurchmesser der Rohre sind und die Platten in einem bestimmten Abstand angeordnet sowie parallel gegeneinander verschoben und fixiert sind, so daß die Achsen von je zwei einander zi geordneten Bohrungen beider Platten in einem bestimmter Abstand parallel liegen. (DE-OS 2.204.280)This is already known. To use heat exchangers with holding devices consisting of plates, wherein the diameter of the holes larger al? the outer diameter of the tubes and the plates are arranged at a certain distance and moved parallel to each other and fixed so that the axes of each two zi ordered holes of both plates are parallel at a certain distance. (DE-OS 2,204,280)

Weiterhin sind Stützkonstruktionen für Wärmetauscherrohre bestehend aus einer Platte mit Öffnungen, die jeweils drei nach innen ragende Vorsprünge c i.veisen bekannt, wobei die innersten Enden der Vorsprünge bogenförmig ausgebildet sind und die Bögen auf einem geme^:rv amen Kreis liegen, deb en Durchmesser geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des aufzunehmenden Rohres und die vom Mittelpunkt dt s Kreises am weitestentfernten Punkt ebenfalls auf einem gemeinsamen Kreis um diesen Mittelpunkt liegsn. (DE-OS 2.240.349)Furthermore, support structures for heat exchanger tubes are composed of a plate with openings, which in each case three inwardly extending projections c i.veisen known wherein the innermost ends of the projections are formed arcuate and the sheets on a ^geme: slightly lower rv Amen circuit deb s diameter is greater than the outer diameter of the pipe to be absorbed and the center of the dt s circle at the farthest point also lie on a common circle around this center. (DE-OS 2,240,349)

Ferner ist ein Röhrenapparat mit innen angeordneten Gittern bekannt, wobei die Gitterelemente aus den Gitterrahmen überspannenden Gitterstaben und aus diese kreu; den Querstäben becichen, von denen jeder Querstab mit mindeste, s zwei der Gitteritäbe des jeweiligen Citterelementes fes -rbunden ist und d'e Gitterelemente unabhängig voneinander an d ;m jeweiligen üitterrahmen befestigt sind. (DA-ES 2.310.438) Außerdem ist eine Vorrichtung zum Anbringen von Röhren in Röhrenbündeln bei Wärmetauschern mit einer Anzahl von Rohrtraggittern in bestimmten Längsabständen bekannt, bei denen die Gitterquerg'ieder so angeor dnet sind, daß die Querglieaer in jeden beidsn beliebig ausgewählten benachbarten Gittern durch einen abwechselnden er tgegengesetzten Druck quer zu jeder der Röhren gestützt ist. (DO 2.4ΓΛ350) Femer ist ein Stützgitter für mit gegenseitigem Abstand parallel verlaufender Rohre bekannt, wobei das Stützgitter aus einer Vielzahl von ringförmigen Elementen besteht, die joweils an einer Vertikalebene zu den Achsen der Rohre zwischen jeweils dreiFurther, a tube apparatus with internally arranged grids is known, wherein the grid elements from the grid frame spanning lattice and from these lattice; the transverse bars bichen, of which each transverse bar is at least, s two of the grids of the respective Citterelementes fes -rbunden and d'e grid elements are fixed independently of each other to the respective litter frame. (DA-ES 2,310,438) Also known is a device for mounting tubes in tube bundles in heat exchangers with a number of tube grids at certain longitudinal intervals, in which the grating crosspieces are arranged such that the transverse glides are adjacent to each adjacent randomly selected one Lattice is supported by an alternating he opposed pressure across each of the tubes. (DO 2.4ΓΛ350) Furthermore, a supporting grid for mutually parallel tubes is known, wherein the support grid consists of a plurality of annular elements, which in each case at a vertical plane to the axes of the tubes between each three

oder vier dieser Körper sich gegenseitig berühren und miteinander stark verbunden angeordnet sind. (DE-AS 2.936.148)or four of these bodies are touching each other and are strongly connected to each other. (DE-AS 2,936,148)

-2- 239 657-2- 239 657

Letztlich ist ein Wärmeübei trager mit einem Mantelrohr, mehreren oder parallel dazu verlaufenden Innenrohren bekannt, wobei als Abstandhalter jeweils ein Koaxial im Mantulrohi angeordnetes, schraubenförmig verlaufendes Leitblech mit mindestens einer Windung Anwendung findet.Finally, a Wärmeübei is carrier with a jacket tube, several or parallel inner tubes known, with a coaxial arranged in Mantulrohi, helically extending baffle with at least one turn is used as a spacer respectively.

Die bekannten Vorrichtung haben alle gemeinsam den Nachteil, daß sie in ihrer Herstellung kostenaufwendig und kompliziert sind.The known device all have the common disadvantage that they are expensive to manufacture and complicated.

Ein weiterer Nachteil ist, daß die Öffnungen der Stützkonstruktionen oder Lochböden einen größeren Durchmesser als der Außendurchniesser der Rohre aufweisen müssen, um ein nachträgliches Einschieben der Rohre zu gewährleisten. Das hat aber wiederum den Nachteil, daß beim Betreiben des Wärmetauschers durch das die Rohre umfließende oder umströmende Medium die Rohre in Schwingungen versetzt werden, an die Stützkonstruktion anstoßon und zerstört werden.Another disadvantage is that the openings of the support structures or perforated plates must have a larger diameter than the outer Durchiesiesser the tubes to ensure a subsequent insertion of the tubes. But this in turn has the disadvantage that when operating the heat exchanger by the pipes flowing around or flowing around the pipes are vibrated, be anstoßon to the support structure and destroyed.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, eine einfache vorrichtung und ein kostengünstiges Verfahren vorzuschlagen, welches die Zerstörung der Rohre :.i Rohrbündel'värmetauschern verhindert.It is the object of the invention to propose a simple device and a cost-effective method which prevents the destruction of the tubes: .i Rohrbündel'värmetauschern.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, das sowohl eino einfache Herstellung von Rohrbündelwärmetauschern gestattet als auch eine Zerstörung der Rohre der Rohrbündelwärmetauscher verhindert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die sich in den Rohrbündelwärmetauschern befindlichen Stützkonstruktionen in Richtung der Rohre verschiebbar ausgestattet sind. Rohrbündelwärmetauscher moderner Bauart verfügen über mehrere Halterungen, die die Aufgabe haben, die Stützkonstruktionen parallel zueinander und senkrecht zu den Rohren zu arretieren. Erfindungsgemäß sind didse Halterungen der Stützkonstruktionen unterbrochen, wobei sich an dem Ende d..r Halterungen ein gegenläufiges Bewegungsgewindc in der Art befindet, daß mittels einer Hülse, die jeweils die Enden der Halterung umschließt und mit identischen Bewegungsinnengewinde ausgestattet ist, durch Drehen der Hülse die Stützkonstruktion aufeinander zo oder voneinander weg bewegt werden können.It is the object of the invention to propose an apparatus and a method which allows both a simple production of shell and tube heat exchangers as well as prevents destruction of the tubes of the tube bundle heat exchanger. According to the invention the object is achieved in that the located in the tube bundle heat exchangers supporting structures are slidably equipped in the direction of the tubes. Tube bundle heat exchangers modern design have several brackets, which have the task of locking the support structures parallel to each other and perpendicular to the tubes. In accordance with the invention, support structures of the support structures are interrupted, with an opposite movement thread being located at the end of the supports so that by rotating the sleeve by means of a sleeve which encloses the ends of the support and is provided with identical movement inside threads Support structure can be moved zo or away from each other.

Dadurch ist es möglich, nach einer bestimmten Laufzeit des Rohmündelwärmetauschers die gesamten Stützkonstruktionen in Richtung der Rohre zu verschieben, um die durch die Eigenschwingung der Rohre entstehenden Beschädigungen an den Rohron zu vermeiden. Die mit Bewegungsgewindc mid Hülsen ausgestatteten Halterungen sind im gleichmäßigen Abstand auf dem Außenradius angebracht, um ein Verschieben der Stützkonstruktion ohne Verkanten zu gewährleisten.This makes it possible to move the entire support structures in the direction of the tubes after a certain period of the raw-shell heat exchanger in order to avoid the resulting damage to the Rohron by the natural vibration of the tubes. The equipped with Bewegungsgewindc mid sleeves holders are mounted at a uniform distance on the outer radius to ensure a displacement of the support structure without tilting.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausfünrungsbeispiels und der Zeichnunger, näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen Rohrbünde'wärmetauscher 1 mit Rohren 2, Stützkonstruktionen 3 und Mantel 7. Die Stützkonstruktionen 3 werden von Halterungen 4 sowohl parallel als auch senkrecht zu den Rohren 2 gehalten. Die Halterungen 4 weisen jeweils gegenläufige Bewegungsgewinde 6 in der Art auf, daß mittels einei Hülse 5 die jeweils ein Ende des Bewegungsgawindes 8 der Halterung 4 umschließt und mit identischen Bewegungsinnengewinde ausgestattet ist, durch Drehen der Hülse 5 die Stützkonstruktionen 3 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können. Dadurch ist es möglich, nach einer bestimmten Laufzeit des Rohrbündelwärmetauschers 1 die gesamten Stützkonstruktionen 3 samt Halterungen 4 in Richtung der Rohre 2 zu verschieben, um die durch die Eigenschwingungen der Rohre 2 zu erwartenden Beschädigungen der Rohre 2 zu vermeiden. Die mit Bewegungsgewinde 6 und Hülsen 5 ausgestatteten Halterungen 4 sind im gleichmäßigen Abstand um das Rohrbündel der Stützkonstruktion 3 angebf ,cht, um ein Verschieben der Stützkonstruktion ohne Verkanten zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das dazugehörige Verfahren kann sowohl bei seit längerem im Betrieb befindlichen Rohrbündelwärmetauschern als auch im Neubau Anwendung finden.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment and the drawings. The drawing shows a Rohrbünde'wärmetauscher 1 with tubes 2, support structures 3 and sheath 7. The support structures 3 are held by brackets 4 both parallel and perpendicular to the tubes 2. The brackets 4 each have opposite movement thread 6 in such a way that by means of a sleeve 5 which encloses one end of the Bewegungsgawindes 8 of the holder 4 and is equipped with identical inner movement thread, by rotating the sleeve 5, the support structures 3 moves toward or away from each other can be. This makes it possible, after a certain period of the tube bundle heat exchanger 1, to move the entire support structures 3 together with brackets 4 in the direction of the tubes 2 in order to avoid the expected damage to the tubes 2 by the natural vibrations of the tubes 2. The equipped with movement thread 6 and sleeves 5 brackets 4 are provided at a uniform distance to the tube bundle of the support structure 3, cht to ensure a displacement of the support structure without tilting. The device according to the invention and the associated method can be used both in tube-bundle heat exchangers which have been in operation for a long time and in new buildings.

Claims

259 657 Claims:

1. A device for preventing destruction of the pipes of Rohrbüridelwärmetaus.hern with support structures, characterized in that the support structures (3) is axially displaceable in the direction of the tubes (2).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holders (4) of the support structure (3) is interrupted, wherein at the ends of the holders (4) has an opposite movement thread (6) in the manner that by means of a sleeve ( 5), each of which encloses the ends of the holder (4) and is provided with identical inner movement thread, by rotating the sleeve (4), the support structures (3) are mutually displaceable or mutually displaced

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the sleeves (5) provided with brackets (4) at a uniform distance on the outer circle of the tubes (2) are distributed.

4. A method for preventing destruction of the tubes of shell and tube heat exchangers with support structures, characterized in that the tubes (2) with Stützkonstn tions (3) au 3 the shell (7) are pulled out by threatening the sleeves (5), the distance of the support structures (3) mutually changed and the tube (2) with support structure (3) is pushed back into the jacket.

5. The method according to claim 4, characterized in that by means of the counter-threaded holders (4) and the sleeve (5) the support structures (3) are displaced by at least their thickness.